生态水文学
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• A. 干旱区的生态水文过程
• 研究区域植被群落演替过程与气候以及其他环境变 化的关系是生态水文学关注的焦点问题之一
• 干旱区降水贫乏，干旱区植物具有适应这种环境与 水分的特殊生态功能与生理机制。Evenari把植物划 分为“变水”植物和“恒水”植物两类。
• ③水文格局的生态效应；
• ④模型与制图研究。 Dawes Wartick R.等评价了在一
个实行轮作的小流域分布参数的生态水文模型 。
• 1998年9月22 - 24日，在捷克的LIBLICE召开了ERB 的第7次会议，会议的主题是“变化环境中流域的水 文和生物地球化学过程”,2000年在比利时的GENT 召开了ERB第8次研究会议。
• ①采用生态水文学方法提高河道的抗干扰和 缓冲能力，实现水资源持续利用；
• ②河流、水库和河口的脆弱性决定于水文和 生物过程的时间演化，这些演化会在人类的 干预下发生变化；
• ③营养物质进入到水体环境的方式和强度决 定于人为因素对流域内的水文和生态特征的 干扰；
• ④洪水的强度及持续时间受到河道系统生物 过程的改变，即水文变化受到生态格局的影 响；
• 1.1.3 理论探寻阶段(20世纪90年中期以后)
• 以UNESCO/IHP-V2 .3 、2 .4(1995～2001年)对生态水 文过程的专项研究最具代表性。成果：
• ①对研究尺度的进一步探索。Kemp J. L.等对生境尺 度的河流生态水力学进行了研究。
• ②水文过程的生态环境效应。Dakova Sn Y.等的研究 中发现低水位是河流生态系统的限制性百度文库子 。
1.2 生态水文学的研究内容
• 生态水文学是生态学与水文学的交叉学科。 I. Rodriguez-Iturbe认为生态水文学是 研究生态格局和过程下的水文机制的科学， 气候-植被-土壤的相互作用是其控制性的 因素，土壤湿度是其关键的研究因子。
• 生态水文学研究在生态学、水文学及环境 学的相关研究中有所涉及 。生态水文学研 究的设想包括：
第一章 引言
• 1.1 生态水文学的研究起源及进展
• 水资源可持续性的要求
• 1.1.1 生态水文学的孕育阶段(20世纪中叶 至90年代初期)
• 1957年Odum研究了河源系统的能量预算问题，
Margalef提出了生物演替(Biological Succession) 概念 。生物发生带(Biozoonenotic Zone)概念
• ⑤河流中营养物质富集状况受到地表水和河 道生物结构的影响；
• ⑥污染物的转移和变化受到水力-水文格局 和河流廊道生态特征的影响；
• ⑦基于GIS的生态水文学方法应用于由交错 带和基本斑块组成的流域，获得在微观尺度 上的水文和生态信息，在高一级尺度上汇合， 这种对水文信息的增加将会对流域水文格局 做出更深刻的解释；
• 植物通过气孔生理特性来控制水分运动，气孔通过增 加和减少叶的水蒸气传导性来对光、温度、CO2和 叶水势的变化做出响应。影响植物蒸腾的最主要的环 境因子就是植物吸收的净辐射。
• 水分在植物体内运输及其调控机理都属植物水分关系 的范畴，因此植物水分关系是生态水文学的基础。
• 根据陆地主要生态系统类型有：
• ⑧对生态水文过程的的深刻理解和预测能力 的提高是实现水资源和景观高效管理的基础；
• ⑨交错带如河岸缓冲区、湿地和洪泛平原结 构的理想化是降低污染物从流域进入河流和 下游水体的一个主要工具。
• 1.2.1 生态系统中植物与水的关系研究
• 植被是水循环中最活跃的调节者，它通过根系吸收 水分，叶蒸腾水分而参与水循环。植物的蒸腾和吸水 既受本身的生物学特性控制，又受其所处的环境条件 的影响。水分在植物体内的运动是纯粹的被动过程， 大多数植物体内的水分运动是受水势差驱动的。根据 液流上升的表面张力和内聚力理论，水流是叶蒸发面 表面张力作用的结果，表面张力降低蒸发面的水势， 从而引起植物根系中水分的流动。
直至20世纪90年代中后期，我国都尚未将生态 水文学作为一专门学科加以研究，只是在相关研究中 有所涉及，包括土地利用方式的改变对河流径流量的 影响，森林破坏和草地退化对径流量变化的影响以及 近年来开展的生态需水研究等等。20世纪末，严登 华开始在东辽河流域开展生态水文学研究，以GIS为 工具，探讨流域生态水文格局的演化，并构建理想的 生态水文格局，进而探讨其在区域水环境安全调控中 的应用。
• Bragg O. M.等模拟了从苏格兰的一个上升湿地里 抽取泥炭的生态水文过程；
• Hense1 Bruce R.等研究了天然湿地的生态水文过程
• Jansen Andre J. M.等研究了平坦湿地的生态水文过 程 ，试图采用模型的方法来研究
• 这一时段的研究以1996年9月24 -26日在法国的斯 特拉斯堡召开了“欧洲实验与代表性盆地网 络”(European Network of Experimental and Representative Basins，简称ERB)第6次会议而告一 段落。出版了《Ecohydrological Processes in Small Basins》
• 20世纪80年代，开展了河流生态学研究中非常 关键的理论探索，Vannote等提出了“河流连续 体概念” RCC。“序列不连续体概念” SDC 、 洪水脉动概念 FPL、流生产力模型 RPM
• 1.1.2 生态水文学的产生及初期研究(产生至 20世纪90年代的中期)
• Ingram H. A. P. 在1987年提出生态水文学这一概念， 以湿地为研究对象
生态水文学导论
——生态系统中的水文循环
参考书籍
• 李振基、陈小麟等 《生态学》 • 刘云国、李小明主编 《环境生态学导论》 • 金岚主编《环境生态学》 • Andrew J. Baird, Robert L. Wilby 著，赵文智，王
根绪译，生态水文学——陆生环境和水生环境植 物与水分关系，北京：海洋出版社，2002年 • 刘昌明.土壤—植物—大气界面水分过程与节水调 控.北京：科学出版社，1999． • 夏军．生态水文学的发展与西部生态需水问题研 究面临的挑战．北京：中国水利水电出版社， 2003．
• 研究区域植被群落演替过程与气候以及其他环境变 化的关系是生态水文学关注的焦点问题之一
• 干旱区降水贫乏，干旱区植物具有适应这种环境与 水分的特殊生态功能与生理机制。Evenari把植物划 分为“变水”植物和“恒水”植物两类。
• ③水文格局的生态效应；
• ④模型与制图研究。 Dawes Wartick R.等评价了在一
个实行轮作的小流域分布参数的生态水文模型 。
• 1998年9月22 - 24日，在捷克的LIBLICE召开了ERB 的第7次会议，会议的主题是“变化环境中流域的水 文和生物地球化学过程”,2000年在比利时的GENT 召开了ERB第8次研究会议。
• ①采用生态水文学方法提高河道的抗干扰和 缓冲能力，实现水资源持续利用；
• ②河流、水库和河口的脆弱性决定于水文和 生物过程的时间演化，这些演化会在人类的 干预下发生变化；
• ③营养物质进入到水体环境的方式和强度决 定于人为因素对流域内的水文和生态特征的 干扰；
• ④洪水的强度及持续时间受到河道系统生物 过程的改变，即水文变化受到生态格局的影 响；
• 1.1.3 理论探寻阶段(20世纪90年中期以后)
• 以UNESCO/IHP-V2 .3 、2 .4(1995～2001年)对生态水 文过程的专项研究最具代表性。成果：
• ①对研究尺度的进一步探索。Kemp J. L.等对生境尺 度的河流生态水力学进行了研究。
• ②水文过程的生态环境效应。Dakova Sn Y.等的研究 中发现低水位是河流生态系统的限制性百度文库子 。
1.2 生态水文学的研究内容
• 生态水文学是生态学与水文学的交叉学科。 I. Rodriguez-Iturbe认为生态水文学是 研究生态格局和过程下的水文机制的科学， 气候-植被-土壤的相互作用是其控制性的 因素，土壤湿度是其关键的研究因子。
• 生态水文学研究在生态学、水文学及环境 学的相关研究中有所涉及 。生态水文学研 究的设想包括：
第一章 引言
• 1.1 生态水文学的研究起源及进展
• 水资源可持续性的要求
• 1.1.1 生态水文学的孕育阶段(20世纪中叶 至90年代初期)
• 1957年Odum研究了河源系统的能量预算问题，
Margalef提出了生物演替(Biological Succession) 概念 。生物发生带(Biozoonenotic Zone)概念
• ⑤河流中营养物质富集状况受到地表水和河 道生物结构的影响；
• ⑥污染物的转移和变化受到水力-水文格局 和河流廊道生态特征的影响；
• ⑦基于GIS的生态水文学方法应用于由交错 带和基本斑块组成的流域，获得在微观尺度 上的水文和生态信息，在高一级尺度上汇合， 这种对水文信息的增加将会对流域水文格局 做出更深刻的解释；
• 植物通过气孔生理特性来控制水分运动，气孔通过增 加和减少叶的水蒸气传导性来对光、温度、CO2和 叶水势的变化做出响应。影响植物蒸腾的最主要的环 境因子就是植物吸收的净辐射。
• 水分在植物体内运输及其调控机理都属植物水分关系 的范畴，因此植物水分关系是生态水文学的基础。
• 根据陆地主要生态系统类型有：
• ⑧对生态水文过程的的深刻理解和预测能力 的提高是实现水资源和景观高效管理的基础；
• ⑨交错带如河岸缓冲区、湿地和洪泛平原结 构的理想化是降低污染物从流域进入河流和 下游水体的一个主要工具。
• 1.2.1 生态系统中植物与水的关系研究
• 植被是水循环中最活跃的调节者，它通过根系吸收 水分，叶蒸腾水分而参与水循环。植物的蒸腾和吸水 既受本身的生物学特性控制，又受其所处的环境条件 的影响。水分在植物体内的运动是纯粹的被动过程， 大多数植物体内的水分运动是受水势差驱动的。根据 液流上升的表面张力和内聚力理论，水流是叶蒸发面 表面张力作用的结果，表面张力降低蒸发面的水势， 从而引起植物根系中水分的流动。
直至20世纪90年代中后期，我国都尚未将生态 水文学作为一专门学科加以研究，只是在相关研究中 有所涉及，包括土地利用方式的改变对河流径流量的 影响，森林破坏和草地退化对径流量变化的影响以及 近年来开展的生态需水研究等等。20世纪末，严登 华开始在东辽河流域开展生态水文学研究，以GIS为 工具，探讨流域生态水文格局的演化，并构建理想的 生态水文格局，进而探讨其在区域水环境安全调控中 的应用。
• Bragg O. M.等模拟了从苏格兰的一个上升湿地里 抽取泥炭的生态水文过程；
• Hense1 Bruce R.等研究了天然湿地的生态水文过程
• Jansen Andre J. M.等研究了平坦湿地的生态水文过 程 ，试图采用模型的方法来研究
• 这一时段的研究以1996年9月24 -26日在法国的斯 特拉斯堡召开了“欧洲实验与代表性盆地网 络”(European Network of Experimental and Representative Basins，简称ERB)第6次会议而告一 段落。出版了《Ecohydrological Processes in Small Basins》
• 20世纪80年代，开展了河流生态学研究中非常 关键的理论探索，Vannote等提出了“河流连续 体概念” RCC。“序列不连续体概念” SDC 、 洪水脉动概念 FPL、流生产力模型 RPM
• 1.1.2 生态水文学的产生及初期研究(产生至 20世纪90年代的中期)
• Ingram H. A. P. 在1987年提出生态水文学这一概念， 以湿地为研究对象
生态水文学导论
——生态系统中的水文循环
参考书籍
• 李振基、陈小麟等 《生态学》 • 刘云国、李小明主编 《环境生态学导论》 • 金岚主编《环境生态学》 • Andrew J. Baird, Robert L. Wilby 著，赵文智，王
根绪译，生态水文学——陆生环境和水生环境植 物与水分关系，北京：海洋出版社，2002年 • 刘昌明.土壤—植物—大气界面水分过程与节水调 控.北京：科学出版社，1999． • 夏军．生态水文学的发展与西部生态需水问题研 究面临的挑战．北京：中国水利水电出版社， 2003．