流域生态学
生态学-第六章-陆地生态系统与水域生态系统
根据湿地的广义定义，河流、湖泊、沼泽、珊瑚礁、都是湿地； 此外湿地还包括人工湿地，如水库、鱼（虾）塘、盐池、水稻田 等。
湿地广泛分布于世界各地，从冻土地带到热带都有湿地，但迄今 没有全球湿地资源的精确数字。据世界保护监测中心的估测，全 球湿地面积约为570万km2 （也有人估计为850万km2），占地 球陆地面积的6%，其中湖泊占2%，藓类沼泽占30%，草本沼泽 占26%，森林沼泽占20%，洪泛平原占15%。世界红树林的面积 约24万km2，珊瑚礁约60万km2。
3)、热带雨林植被特点：
a、种类組成极为丰富：
高等植物在45000种以上，而且绝大部分为木本；乔木异常高大，常达46-55米，最 高达92米；富有藤本植物和附生植物。
b、群落结构复杂
乔木分为3层：第一层：高30-40米以上，树冠宽广，有时呈伞型，往往不连接；第二 层：一般在20米以上，树冠长、宽相等；第三层：10米以上，树冠锥形而尖，生长极其 茂密。
我国纬度地带性：
从南自南沙群岛，北至黑龙江，跨50多个纬度，由于纬度的差异， 从南向北形成各种热量带：热带、亚热带、温带和寒温带。与此相应，在 湿润森林区域内，植被类型由南到北顺序为：热带雨林、亚热带常绿阔叶 林区、温带落叶阔叶林、寒温带针叶林区。
陆地生态系统的水平分布格局
陆地生态系统的垂直分布格局
草地分为：
草原：由耐旱的多年生草本植物组成，在地球表面 占据特定的生物气候地带。
长江流域藻类多样性及其生态学意义
长江流域藻类多样性及其生态学意义
长江流域是中国最大的河流流域，也是世界第三大河流流域。在长江流域分布
着丰富的生物多样性，其中藻类是一类非常重要的生物。藻类在水生生态系统中占有非常重要的位置，不仅可以光合作用为其他生物提供生命所需的营养物质，还能够影响水质、环境、生态平衡等多个方面。
长江流域的藻类多样性非常丰富，包括硅质藻、红藻、绿藻、金藻、裸藻等多
种类型。其中，硅质藻在整个长江流域的生态系统中扮演着至关重要的角色。
硅质藻是属于硅藻门的藻类，其细胞壁含有较高的硅质物质，许多种类的硅质
藻是水生生态系统中最重要的一种原生生物。许多硅质藻有着非常美丽的形态，形成了水下的一道道独特的风景线。同时，硅质藻还能在水中吸收营养物质，控制水质，对长江生态环境的保护具有至关重要的生态学意义。
在长江流域中常见的硅质藻有许多种类，包括栅板藻、骨条藻、鳞状硅藻等。
其中，栅板藻是比较常见的一种硅质藻，其整体形态呈现为长方形，在显微镜下观察可见到许多具有一定排列方式的栅板结构。通过栅板藻的数量和种类可以反映出长江流域水体的营养水平和藻类生态系统的状态，从而为水质监测和环境保护提供了可靠的科学依据。
除了硅质藻，长江流域中还存在着丰富的其他类型藻类。红藻是一种常见的海
洋生物，但在长江流域中也有一些种类存在。红藻在长江流域中分布广泛，它们有许多美丽的形态，如人们所熟知的海带和紫菜等等。绿藻也是一种重要的长江藻类，它具有多样化的形态和种类，在厦门、青岛等地也有重要食用藻类。
藻类是长江流域水生生态系统的重要组成部分，它们在水体生态系统中起到着
水域生态学考试分析
一、名词解释
1、生物监测：系统地利用生物反应以评价环境的变化，并把它的信息应用于环境质量控制的程序中去。
2、新生产力：由真光层之外提供的N源支持的那部分初级生产力为新生产力。
3、生态因子:环境因子中一切对生物的生长，发育，生殖，行为和分布有直接或者间接影响的因子。
4、生存因子：生态因子中生物生存不可缺少的因子。
5、生态入侵：由于人类有意或无意地引进历史上该区域尚未出现的物种，从而可能引起造成入侵地生物群落结构与生态功能的巨大变化，这种过程称为生态入侵。
6、生态对策：从进化论观点来看，生物适应于不同栖息环境并朝着不同方向进化的”对策”称为生态对策。属于r-选择的生物称为r-对策者；属于K-选择的生物称为K-对策者。
7、生态环境：所有的生态因子综合起来构成生物的生态环境。
8、微生物环：是指自养或异养微生物可将光合作用过程中产生释放的DOM转化成POM（细菌本身），并被微型浮游动物（特别是原生动物）所利用，最后这部分初级生产的能量得以进入后生动物，这一过程称为微生物环。微生物环是水层区食物网中物质和能量的主要流程。
9、指示生物：生物在于环境相互作用，协同进化的过程中，每个种都留下了深刻的环境烙印。对某一环境特征具有某种指示特性的生物，则叫做这一环境特征的指示生物。
10、生态模型：用物理或数学的术语对生态学问题基本成分的规范表达。
11、生物群落：是指生活在同一生境中彼此相互作用的各种生物（动物，植物，和微生物）种群的集合体。
12、生态系统：是指生物群落与其生境相互联系，相互作用，彼此间不断地进行着物质循环，能量流动和信息联系的统一体。
流域生态学与流域生态系统管理
流域生态学与流域生态系统管理流域生态学与流域生态系统管理──灾后重建的生态学思考
蔡庆华刘建康(中国科学院水生生物研究所,武汉430072)
1、数年以前，结合现代生态学的发展趋势，以及我们水生生物研究所长期的工作积累和发展方向，我们曾提出了要以内陆水体及其汇水区域为对象，对水、陆生态学进行相互渗透及融合，并结合地理学、非线性科学、计算机科学
等的理论和方法，开展流域生态学研究的想法。围绕此次洪涝灾害成因与对策
的反思，我们发现，我们所提出的多学科协作，研究流域内高地(upland)、沿
岸带(riparian)以及水体(waters)生态系统间物质、能量、信息等流动规律的
想法，与国务院提出的洪涝灾后恢复重建工作的32字指导方针，即"封山植树、退耕还林，退田还湖、平垸行洪，以工代赈、移民建镇，加固干堤、疏浚河道"，是非常一致的。
2、人类文明主要集中于淡水生境。世界的河流、湖泊、水库、溪流和湿地提供了大部分饮用、农业、卫生和工业用水，同时也是大量鱼类、两栖类、水
生植物、无脊椎动物和微生物的栖息地。
长期以来，湖沼学(或者说淡水生态学、水生生物学，这三个术语的主体是一致的)一直是生态学思考和管理实践的先驱和领导者。但现代生态学研究更为迫切地需要与数学、地学、计算机科学等之融合，景观生态学是较好的例子。
然而景观生态学不易与淡水科学结合：因为水体常作为不透明的、异质的嵌块
在景观地图上被描绘，并且水体科学家不常借用景观生态学的工具和概念解释
它们，其原因在于：淡水生态系统格局很难被看到(多一个水的介质、可视的格局也很短暂)，淡水是陆地海洋的
河流生态学书籍
河流生态学书籍
以下是一些关于河流生态学的经典书籍：
1. "河流生态学"（River Ecology）- Robert J. Naiman和Henri Decamps合著的这本书是河流生态学领域的经典入门教材，介绍了不同类型河流的结构、功能、生物多样性和生态过程。
2. "河流生物学"（Riverine Ecosystem Ecology）- Robert J. Wissmar写的这本书详细介绍了河流生物学的基本概念和方法，包括河流生态系统的结构和功能，生物多样性维持机制，以及人类活动对河流生态系统的影响。
3. "河流和湖泊的水生态学"（Aquatic Ecology of Lakes and Rivers）- Otto Kinne 编写的这本书是一本权威的水生态学教材，包含了河流和湖泊的生态学研究热点，如水文学、物质循环、生物多样性和环境保护等。
4. "流域生态学"（Ecohydrology of River Basins）-圣地亚哥·索
尔德里尼和罗贝托·玛丽亚·佐法利合著的这本书介绍了流域生
态学的基本理论和方法，探讨了河流水文过程、生物生态学特征以及流域管理策略。
5. "河流生态学：原理，评估和保护"（River Ecology: Principles, Assessment and Conservation）- Paul S. Giller和
Bjorn Malmqvist合著的这本书提供了对河流生态学的综合概述，强调了对河流生态系统管理和保护的重要性。
以上这些书籍可以帮助读者理解河流生态学的基本概念和原理，以及河流生态系统的结构和功能。它们也提供了一些方法和技术，用于评估和保护河流生态系统。
水域生态学：06 水环境--湿地
• Moor: Synonymous with peatland (European definition)
• Muskeg(泥炭沼泽、厚苔泽): Large expanses of peatlands; particularly used in Canada and Alaska
水几乎全部源于雨、雪，几乎不流动，含氧低，酸性 很强，通常低温——由于低温和低溶氧，有机质很 难被真菌和细菌分解，因而形成泥炭(peat)
泥炭藓Sphagnum (peat moss 泥炭苔) 常见，一
些耐酸的常绿树木和灌木繁生，也生长有兰花 Orchids, 睡莲water lilies, 狗鱼草pickerel weed, 酸果蔓(蔓越橘) cranberries,越橘 blueberries
• Vernal Pool (间隙塘): An ephemeral wetland usually in a forested area.
• Wet Meadow (草甸): Grassland with waterlogged soil near the surface but without standing water for most of the year.
流域生态学
一、名词解释
1、流域：也叫集水区，是指由地形确定的河流某一排泄段面以上的积水面积的总称。
2、流域蒸散发：是指植物蒸腾，水（陆）面蒸发，包括植被截留的水量总和。
3、净生态系统生产力:绿色植物净初级生产力减去生态系统异氧呼吸消耗的剩余部分。
4、森林碳汇：是指森林植物吸收大气中的二氧化碳并将其固定在植被或土壤中的过程。
5、自然干扰：指无人为活动介入的在自然环境条件下发生的干扰，在自然生态系统中，如
林火、风暴、火山爆发、地壳运动、洪水泛滥、病虫害等。
6、河岸带：广义是指靠近河边植物群落包括其组成、植物种类多度及土壤湿度等高低植被
明显不同的地带；狭义指河水—陆地交界处的两边，直至河水影响消失为止的地带。7、大气氮沉降：大气中的氮元素以NHx(包括NH3、RNH2 和NH4+)和NOx的形式，降
落到陆地和水体的过程叫氮沉降。
8、流域生态系统管理：以流域为单元，应用生态系统基本原理，合理保护，开发水、土及
其他资源，兼顾流域上下游水文关系，提高生态系统生产力，实现生态效益、经济效益、社会效益同步发展，达到资源永续利用。
二、判断对错并改正
１、城市是人类社会发展的产物，不属于流域生态系统。（属于）
２、自然条件下，岩石矿物风化是流域内氮元素的主要来源。（大气沉降和植物固氮）３、生物需氧量是一个描述水中氧含量的水质参数。（水中污染物）
４、黄河河口湿地属于河流湿地类型。（滨海湿地）
５、大气是地球上最大的氮库。
６、流域碳输入最根本的来源是植物的光合作用。
７、溪流倒木通常能够增加水生动物栖息地的多样性。
８、农田滥用氮磷等化肥往往对附近河流造成点源污染。（面源）
流域生态学_新学科_新思想_新途径_邓红兵
流域生态学———新学科、新思想、新途径
＊
邓红兵 王庆礼 (中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110015)蔡庆华 (中国科学院水生生物研究所,武汉430072)
【摘要】 在评述流域生态学定义、来源及有关认识的基础上,论述了流域生态学作为一门
学科的意义和主要研究内容.文章认为流域生态学的研究与应用是流域社会、经济可持续发展的有效途径,有必要尽快地系统开展相关研究.关键词 流域 生态系统 流域生态学
Watershed ecolo gy —New discipline ,new idea and new approach .Deng Ho ngbing ,Wang Qingli (Institute of Applied Ecology ,Academia Sinica ,Sheny ang 110015),and Cai Qinghua (Institute of Hydrobiology ,Academia S inica ,Wuhan 430072).-Chin .J .Appl .Ecol .,1998,9(4):443～449.
Based on the delibera tio n of the definition ,origination and relative knowledge of w atershed e -cology ,the scientific sig nificance and major research co ntents of w atershed ecology as a disci -pline were discussed in this paper .It is sug gested that the study and application of watershed e -cology should be an effective approach to the sustainable development of society and economics in certain w atersheds ,and that it is necessary to develop a systematic research on watershed e -cology as soon as possible .
景观和景观生态学概述
宏观尺度：生物进化、群落演替；
微观尺度：植物生长、种群爆发。
不同等级系统的时空尺度
万年 千年
景观动态 林窗动态 森林演替 事物或过程的时空尺度是相互联系的 树木生长 在时间上属于宏观尺度的事件， 在空间上也属宏观尺度。 斑块动态 区域动态
4.景观管理
景观管理：是把景观生态学原理应用于景观规划设计的 实践。
①景观生态分类：据景观要素的组成结构和功能特点划 分景观类型。 ②景观生态评价：利用方式的适用性；景观生产力；生 态经济效益。 ③景观生态规划：按照一定原则对土地等资源的利用方 式进行规划。 ④景观生态设计：按照宏观的规划框架，进行具体的景 观生态设计。
景观设计时注意流动畅通性，如廊道的布局 （宽度、弯度、方向等性质）
8. 景观格局和过程的关系原理 景观格局是指形状和大小各异的景观要素在空间 的排列组合。 包括景观组成单元的类型、数量及空间分布和 配置等。 格局是景观结构在空间上的表现形式和异质性 的具体体现。 景观过程指各种景观成分发生发展的变化程序及 其动态特征。 包括各种生态流、种群和群落变化、干扰扩散 等。 景观过程是景观功能的具体体现。
格局与过程的关系
格局控制过程的进行：如水域可阻隔火干扰的蔓延； 渠塘灌溉景观对营养元素的转移和分配的控制作 用；山区不合理的土地利用方式对水土流失的影 响；农林间作对养分元素的循环和分配的影响。 过程影响格局的形成：如林火干扰可形成新的景观 格局。 结构与功能的关联：集中表现在流的延伸将源和汇 联系起来。
河流生态学及其管理
河流生态学及其管理
河流是自然界中不可或缺的一部分，其重要性不仅体现在为生
物提供生活所需水源，还体现在能够带动城市经济、改善环境等
方面。而河流的生态系统管理则关系到河流的生存和发展，对于
保障人类生存和生态平衡具有极为重要的意义。本文将从河流生
态学和河流管理两个角度来谈谈河流保护和管理的重要性和困境。
一、河流生态学
河流生态学是对河流生态系统的研究。河流生态系统是指一系
列相互作用和联系的生物体、非生物要素和环境条件的集合体。
其中，生物体包括植物、动物和微生物；非生物要素包括水、水土、气体、岩石和土壤等；环境条件包括温度、湿度、光照、水
流速度等。河流生态系统是人类生存和经济发展的基础。但是，
河流生态系统又往往会受到人类活动的影响，因此需要对其进行
合理管理。
二、河流管理
河流管理是指对河流流域进行规划和管理，包括维护和加强河流健康与生态功能、解决水量紧张问题、开发水利资源、改善水质环境等。然而，河流管理在实践中存在困境。例如，经济发展和河流健康之间存在矛盾，河流治理和环境保护之间的利益冲突等。同时，由于河流横跨多个行政区，因此需要跨区域合作，增加河流治理的难度。
三、河流保护的现状
我国国土面积辽阔，流域多，河流生态系统对人类生存和经济发展至关重要。但是，受人类活动影响，河流生态系统遭受严重损失。例如，黄河流域水质污染严重，长江保护区内黄鳝减少，珠江流域野生物种数量减少等。此外，过度开发水利水电资源、过度捕捞等也对河流生态系统造成严重影响。
四、如何保护河流生态系统
为了保护河流生态系统，我们可以采取多种措施。首先，应加强环保法律法规的制定和执行，加大对违反环保法律法规的行为的惩罚力度。其次，应注重发展河流生态旅游、循环农业等生态经济。同时，应对水源地进行保护，增加生态流量，建设生态补
第四章生态学在环境保护中的应用
NO。2 瑞士苏黎士高等技术学院的 联邦给水、污水净化和水污染 控制研究所设计的，目前世界 上最长的人工河。
它由四条各长200米的槽所组成，流 量为760升/小时，并可以控制其坡度； 它主要用于研究水体的自净作用，特别 是丝状菌的生态学及其在净化污水中的 作用。
人工控制条件下的人为生态系统。又称模拟生
态系统、实验生态系统、微型生态系统或微宇
宙。
把生态系统复杂的结构和功能加以简 化。如只选择某一食物链，或食物链 上的某种或某几种代表性环节，构成 试验性的生态系统，以便进行科学研 究。（规模小，时间短，突出）
人式生态系统的分类
自然群落 和
人工群落
封闭—非平衡型 和
北京市大兴县留民营大队，自1982年， 开展了生态农业的试验。在不到一年的时 间里，已经收到了明显的经济效益，展示 了美好的前景。近几年更是得到了突飞猛 进的发展。在生态农业上取得了巨大的成 绩。被称为
中国生态农业第一村。
五、 在环境保护其他方面的应用
1 、阐明污染物质在环境中的迁移转化规律
随着生态系统的物质循环和食物链的复杂生态 过程，污染物质不断迁移、转化、积累和富集。
不一的水体中，就会出现不同的生物种群而够 成不同的生物体系。
因此，根据各个水体中生物体系的组成，可 以判断水体的污染程度。
不同污水中生物体系和指示生物
② 指示种法 即利用某种生物在水中数量的多少和生理反应 等生物学特性，来判断该水域受到污染的程度。
《环境规划学》第十章 流域环境规划
• （2）多目标与目标矛盾性：环境、社会经济和资源 目标并存。
• （3）动态性：规划多为中远期。 • （4）不确定性。社会经济的动态性、模型参数的不
确定性。
– 因此，需建立一套系统分析的方法，将经济与 生态环境系统的众多组分（目标、约束和行为） 综合构建在一个模型框架内，从而能够有效地 反映相互作用性、多目标性、动态性和不确定 性的系统特征。
二、流域环境规划的发展
– 流域环境规划的发展有如下几个特点： – 从单项规划向流域综合性和系统性的规划转变； – 从偏重水资源规划向水资源、水环境与水生态综合规划
的转变； – 从重视工程方案向综合政策、管理的流域综合管理模式
转变； – 社会经济系统被逐步纳入流域环境规划的分析框架之中； – 生态管理与流域分析思想在研究中逐步得到深入。
– 生态修复和生态恢复是其中两个重要概念。 – 对受损生态系统进行修复是流域环境规划的一项重要内容。
第三节 流域环境规划方法
一 、规划步骤
– （一）流域资源、水环境与社会经济现状调查 – （二）流域水环境问题诊断与规划目标确定 – （三）流域社会经济系统分析 – （四）流域环境规划基础研究 – （五）流域环境规划方案 – （六）规划实施与管理
• 根据流域内生态环境现状及其空间分布、产业结构布局和社会发 展状况，以及相关法规要求，通过对流域生态环境问题的分析和 景观安全格局的构建，并结合流域内未来的发展方向进行。
流域环境学 PPT
三、流域环境管理的主要途径和方法
（四）建立流域水事纠纷裁决制度
由于流域各地区间用水目标存在分歧，在社会经济快 速发展、需水量不断攀升的时期，往往就会产生各地区的 用水矛盾甚至冲突。特别是在水资源匮乏地区，存在流域 水量不足和水质恶化造成的地区间水矛盾的激化。
因而必须建立流域水事裁决制度与程序，由政府与水 利、环境部门共同建立的流域协调管理委员会，或由国家 授权的仲裁法庭受理、裁决。
二、流域环境管理的理论与实践
（二）流域环境管理的基本原则
流域环境管理的基本原则仍旧是环境社会系统发展学 的原则，界面控制原则、冲突协同原则和共赢原则——避 免在整个流域的社会经济发展中成了一个“祸水式”财富 的局面。这些原则从经济、法律角度出发简化为：开发者 保护，损害者负担，享用者付费，整治者得利。
流域自然单元 上游
中游
下游
Hale Waihona Puke Baidu
干流
支流
省市区 水库
流域水体功能
地市区 县乡区
饮农城工景环生 用业市业观境态
水利部门 环保部门
流域行政单元
二、流域环境管理的理论与实践
（一）流域环境管理的发展
人类开发利用水的历史发展： 古代：大禹治水采用“疏”而不 是“堵”的办法治理黄河流域水 灾； 现代：成立专门的流域管理机 构，对流域的水利和环境问题 作统一管理，如长江水利委员 会。
流域生态学
Watershed Ecology
金 淼 胡湘杰
流域生态学
一．流域生态学的定义 二．流域生态学的由来背景 三．流域生态学与景观生态学的区别与联系 四．流域生态学研究的主要内容 五．流域生态学的应用实例
流域生态学的定义
流域生态学以流域为研究单元，应用等级嵌块动态（Hierarchial patch dynamics） 理论，研究流域内高地、沿岸带、水体间的信息、能量、物质变动规律 流域生态学是淡水生态学、系统生态学和景观生态学间的交叉学科
三
峡
复 合
库 区
农
业
生
态
系
统
来自百度文库
三峡库区系指三斗坪三峡大坝建成后, 水库蓄水, 在坝址至水 库回水末端这一段距离内, 长江干流及其两侧集水区的整个地区, 即长江两测分水岭所夹持的这一区段内的长江流域(但如乌江这样的 大支流除外)。三峡大坝坝高185m , 正常蓄水位为175m , 水库的回 水末端在重庆和巴县之间, 长江干流在库区内长达570km。位于我国 亚热带地区的三峡库区, 植物资源丰富、物质起源古老、组成成分 复杂, 在我国植物区系中占有重要地位。中国科学院植物研究所在 三峡库区的调查研究表明, 三峡库区的森林面积占库区总面积的 14195% , 灌丛占13143% , 草地占16125% , 农田占38119% (其中旱 地24176% , 水田14143% ) , 其他为水面、城镇、道路等。这种组 合, 旱地面积超过库区总面积的1ö3 , 对于一个山区来说, 超强度 的垦殖系数, 已超出了库区生态环境的承受能力。他们认为, 库区 理想的土地利用结构是森林30% , 灌丛12% , 草地10% , 农田30% , 其他18%。同时, 他们对库区旱地和水田的6种复合农业生态系统模 式进行了设计与试验, 以探讨合理利用土地资源、发展库区经济的 可行性。以稻2稻2鱼(鸭) 系统为例, 比对照的稻2稻2麦系统不仅亩 增纯效益60元, 还改善了土壤的理化性质, 提高了土壤生产力。
水域生态学复习题.
《绪论》
1、生态学（ecology）是研究生物与其环境之间相互关系的科学。
2、世界水产业两个重要的发展趋势：捕捞的鱼类营养层次越来越低，养殖的鱼类营养层次越来越高。
2、填空：
（1）生态学的定义是由德国的动物学家赫克尔于1866年首次提出的。
（2）有害水华一般通过三种途径影响海水养殖或人体健康，即大量消耗水体的溶解氧气、产生毒素和损伤鱼鳃。
3、简答题：
（1）简述自养型养殖系统和异养型养殖系统的特征。
（2）养殖水域生态学关注的热点问题有哪些？
（3）海水养殖与近海环境的相互作用主要表现在哪些方面？
4、判断题：
（1）世界水产业两个重要的发展趋势是，捕捞的鱼类营养层次越来越低，养殖的鱼类营养层次越来越高。（√）
第一章个体生态学
1、个体生态学:是以生物个体（organisms）及栖息地（habitat）为研究对象，研究环境对生物的影响以及生物对环境的生理适应性的科学。
2、生态因子：环境中直接或间接影响一种或某几种生命有机体的任何部分或条件称为生态因子。
3、生境：具体的生物个体或群体生活区域的生态环境与生物影响下的次生环境统称为生境。
4、水污染:是指任何带进水体的物质能使水生生物多样性指数下降，以致破坏接受系统中生命的平衡状态。
5、补偿点：光合作用所产生的氧气量，恰好等于呼吸作用消耗的氧气量，这时的光辐射强度叫补偿点。
2、填空：
（1）水体中的无生命有机质包括腐质、胶态有机质和溶解有机质三类。
3、问答题：
（1）简述水体的降氨措施有哪些？
1.利用微生物净化氨
2.移植或接种水生植物
3.人造水藻
4.杀灭水蚤
杨大文-流域生态水文学2014
• 连续体 • 驱动力——水势
q = - △ψ1 ／R1 = - △ψ2 ／R2 = - △ψ3 ／R3 = - △ψ4 ／R4 阻抗 容抗
Transpiration 大气 -500 bar
叶 -15 bar Evaporation
根 -3 bar
土壤 -0.3～ -1.0 bar
2.3.2 SPAC水热传输
c
m m m m k m k k k m m m t x x y y z z z
d d m D k c
G
cE0
△H
降雨入渗补给系数 灌溉入渗补给系数 井灌入渗补给系数 潜水蒸发系数 给水度
= Pg / P = Ig / I = Gg / G c = Eg/E0 μ
地下水均 衡参数
机理上是土壤水的饱和－非饱和流
潜水蒸发系数 c ＝Eg/E0 ＝（1－H / Hmax ) n
给水度 μ ＝h / △H
土壤水分特征曲线 －－土壤水能量与数量的关系－－
ψm
θ
2.2.2 非饱和土壤水流动基本方程
达西定律：
q kψ
基本方程
连续方程：
q t
k ψ t
k D D D z y z t x x y z c m
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一、名词解释
1、流域：也叫集水区，是指由地形确定的河流某一排泄段面以上的积水面积的总称。
2、流域蒸散发：是指植物蒸腾，水（陆）面蒸发，包括植被截留的水量总和。
3、净生态系统生产力:绿色植物净初级生产力减去生态系统异氧呼吸消耗的剩余部分。
4、森林碳汇：是指森林植物吸收大气中的二氧化碳并将其固定在植被或土壤中的过程。
5、自然干扰：指无人为活动介入的在自然环境条件下发生的干扰，在自然生态系统中，如
林火、风暴、火山爆发、地壳运动、洪水泛滥、病虫害等。
6、河岸带：广义是指靠近河边植物群落包括其组成、植物种类多度及土壤湿度等高低植被
明显不同的地带；狭义指河水—陆地交界处的两边，直至河水影响消失为止的地带。7、大气氮沉降：大气中的氮元素以NHx(包括NH3、RNH2 和NH4+)和NOx的形式，降
落到陆地和水体的过程叫氮沉降。
8、流域生态系统管理：以流域为单元，应用生态系统基本原理，合理保护，开发水、土及
其他资源，兼顾流域上下游水文关系，提高生态系统生产力，实现生态效益、经济效益、社会效益同步发展，达到资源永续利用。
二、判断对错并改正
１、城市是人类社会发展的产物，不属于流域生态系统。（属于）
２、自然条件下，岩石矿物风化是流域内氮元素的主要来源。（大气沉降和植物固氮）３、生物需氧量是一个描述水中氧含量的水质参数。（水中污染物）
４、黄河河口湿地属于河流湿地类型。（滨海湿地）
５、大气是地球上最大的氮库。
６、流域碳输入最根本的来源是植物的光合作用。
７、溪流倒木通常能够增加水生动物栖息地的多样性。
８、农田滥用氮磷等化肥往往对附近河流造成点源污染。（面源）
三、简答题
1、流域内的水循环包括哪些环节？
降水:是大气中水汽饱和后凝结，以雨、雪、冰雹、冻雨或雾滴等形态降落到地面过程的总称；
林冠截持：降水由于植物枝叶表面吸附力和粘滞力等作用储存于林冠表面的现象；
流域蒸散发:植物蒸腾，水（陆）面蒸发，包括植被截留的水量总和；
径流:某一河流断面一定时间内流出水的总称；
入渗：是指大气降水或灌溉水通过土壤表面进入土壤从而改变土壤内水分状况的过程。
2、近年全球气候变化的原因主要包括哪些方面？
包括自然的内部原因(如太阳活动、火山爆发)和外部原因(如人为持续对大气组成成分和土地利用的改变)。
1）根本原因是人了活动造成的“温室效应”的增加；
2) 工业革命以来人口激增消耗了大量的化石燃料，产生大量温室气体；
3）土地利用改变，大量森林、湿地、草地被破坏减少陆地碳汇；。
4）水污染等原因降低河流、湖泊、海洋等水体系统的碳汇能力；
5）温室效应增强气温升高影响到大气环流、水循环等多个气候因子导致全球气候变化。
3、简述流域内水分、碳、养分循环、能量流之间的关系？
1）来自太阳的能量流是各种过程最主要的驱动力；
2）水循环是碳和养分循环的基本载体和介质；
3）碳循环是流域物质循环和能量流动的关键；
4）养分循环是水、碳循环和能量流动的必要条件。
4、简述土壤侵蚀与水土流失的异同点？
水土流失是指由水、重力和风等外营力引起的水、土资源的破坏和损失。土壤侵蚀是指在水力、风力、冻融、重力等营力作用下，土壤、土壤母质及其他地面组成物质被破坏、剥蚀、搬运和沉积的全部过程，也就是水土流失中的土体损失。
相同点：都包括了在外营力作用下土壤、母质、及浅层基岩的剥蚀、搬运和沉积的全过程；
不同点：水土流失中包括了在外营力作用下水资源和土地生产力的破坏与损失，而土壤侵蚀中则没有。
5、简述天壤湖泊的系统演替过程？
1）内力或外力形成湖盆，湖盆蓄水形成早期湖泊；
2）湖泊由深变浅、由小变大，湖岸有弯曲变为平直，湖底由凹凸变为平坦；
3) 深水植物变成浅水植物，沿岸的植物相湖心发展；
4）氮磷营养积累形成富营养湖泊，同时内陆湖矿质盐分积累形成咸水湖；
5）泥沙不断充填淤积，水中生物死亡和堆积；
6）湖泊衰亡为沼泽，沼泽变为陆地，水生植被变为陆生植被。
6、退化生态系统恢复的主要原则？
保护尚未被破坏的水生资源；
恢复流域水生系统的完整性；
恢复河道的的自然结构、形态和生态功能；
规划设计时应考虑整个流域系统；
抓住关键问题的产生原因；
制定明确、可行、可监测的具体目标；
考虑未来生态环境和社会的可能变化；
组织跨部门跨学科的队伍；
尽可能的采用自然的被动式修复，实现自我维持。
四、论述题
1、论述流域生态系统的各种功能？
包括自然功能和服务功能
1）自然功能
集水功能：收集流域范围内的降水；
蓄水功能：蓄存地表、地下径流；
释水功能：释放储存的水形成河川径流；
化学功能：为流域内物理化学变化提供场所和介质；
生命栖息功能：为动植物提供多样化栖息地并形成多样化的生态系统。
2）服务功能：
缓解极端天气和气候变化的影响；
缓解干旱和洪涝灾害；
淡水，水能和物质产品的供应；
传播种子，促进物种发展；
维持生物多样性；
防治侵蚀保持土壤，土壤发育肥力更新；
降解有害物质，净化环境；
物质循环，能量和信息流动；
控制病原体和农业害虫；
自我调节自我更新；
休闲娱乐功能；文化孕育功能
2、你的家乡是哪里（具体到乡镇）？属于哪一个流域？试论述目前该流域所存在的主要问题（产生原因、问题现状、潜在危害）以及采取的管理措施？