【摘要】 文章讨论了流域科学的概念、研究方法和基础建设.流域是自然界的基本单元,又具有陆地表层系统所有的复杂性,使得流域成为适合开展地球系统科学实践的绝佳单元.流域科学是流域尺度上的地球系统科学,它在过去20多年来快速发展起来,目标是理解和预测流域复杂系统的行为,同时服务于流域可持续发展.然而,流域科学面临认识复杂系统、实现尺度转换和模拟人-自然系统协同演进等困难,这些困难的核心是方法论的困难.本文重点讨论了流域科学的研究方法,包括自组织复杂系统方法、统计力学主导的升尺度方法、基于选择和进化原理的达尔文学说、强调人-自然协同演进的水经济和生态经济思路、以及非结构化问题综合集成方法.这些方法一起,正在搭起整体和还原方法之间的桥梁,构建起一个兼顾硬集成和软集成,既考虑自然系统又考虑人,并在实践上可操作的研究方法体系.这些方法将推进流域科学走向成熟,并为整个陆地表层系统科学方法论研究做出贡献.更多还原