生态环境建设与生态水文学资料
第十二章水文学与生态环境-资料
12.2.2.2 植被生态环境需水量计算方法
根据植被生态环境需水的特性，可以把其计算 方法分成两大类（左其亭，2019）。
（1）直接计算方法，是以某一区域某一类型植被的面积 乘以需水定额，计算得到的水量即为生态环境需水量。 该方法适用于基础工作较好的地区与植被类型，其计算 的关键是要确定不同覆被类型的需水定额。
Zuo Qiting
12.2.2 生态环境需水量计算方法综述
12.2.2.1 河流生态环境需水量计算方法
（1）标准流量设定法
是根据河流流量，把按照一定统计标准对应的流量值 作为河流基本流量值。如，蒙大拿法（Montana法）， 是将多年平均径流量的百分比作为一定保护目标下的 流量需求（丰华丽等，2019）；7Q10法，是将近10 年最枯月平均流量或90％保证率最枯月平均流量作为 河流基本流量设计值。
水量计算可采用间接计算方法（左其亭、陈曦， 2019）。根据湖泊和湿地的实际情况，可以把湖 泊或湿地分成：无植物水面区、有植物沼泽区和 有植物旱地区。
Zuo Qiting
（1）无植物水面区
其蒸发可直接通过水面蒸发观测值换算求得。设湖区 Φ20cm蒸发皿观测的月蒸发量为He（mm），选择 折算系数k，无植物水面区面积为F1，则蒸发量为：
Zuo Qiting
12.1.2 生态环境与水的联系
下面将从不同的角度来介绍水对生态环境 的影响和作用。 （1）水是生态环境存在的基础
水是一切细胞和生命组织的主要成分，是构成自 然界一切生命的重要物质基础。
无论自然界环境条件多么恶劣，只要有水的保证， 就可能有生态环境-资料
第十二章 水文学与生态环境
主要内容 12.1
生态环境的概念及其与水的联系
生态水文学考试资料
生态水文学考试资料一。
名词解释1.水量平衡：是指任意选择的区域（或水体），在任意时段内，其收入的水量与支出的水量之间差额必等于该时段区域（或水体）内蓄水的变化量，即水在循环过程中，从总体上说收支平衡。
2.可能最大降水：系指在现代的地理环境和气候条件下，特定的区域在特定的时段内，可能发生的最大降水量。
3.水循环：是指地球上各种形态的水，在太阳辐射、地心引力等作用下，通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节，不断的发生相态转换和周而复始运动的过程。
4.引潮力：引潮力指月球和太阳对地球上单位质量的物体的引力，以及地球绕地月公共质心旋转时所产生的惯性离心力，这两种力组成的合力，是引起潮汐的原动力。
5.潮汐：海水周期性的涨退现象称为潮汐。
（潮汐是指海水在天体引潮力作用下所产生的周期性运动，习惯上把海面垂直方向涨落称为潮汐。
）6.流量：指单位时间内通过某一断面的水量。
7.径流：流域的降水，由地面与地下汇入河网，流出流域出口断面的水流，称为径流。
8.洋流：即海流，是指海洋中具有相对稳定的流速和流向的海水，从一个海区水平的或垂直的向另一海区大规模的非周期性的运动。
9.正常年径流量：天然河流的水量经常在变化，各年的径流量也有大有小，实测各年径流量的平均值，称为多年平均径流量，如果统计的实测资料年数增加到无限大时，多年平均流量将趋于一个稳定的数值，此称为正常年径流量。
10. 流域滞时：定义为净雨过程的重心到流域出口流量过程线的重心之时间距。
11.黑潮：北赤道洋流遇到大陆后，一部分向北在太平洋西部海域，西部海域形成势力强大的高温、高盐的透明度大的高速的洋流。
（起源于吕宋岛）二。
简答题1.水循环机理⑴水循环服从于质量守恒定律。
⑵太阳辐射与重力作用，是水循环的基本动力⑶水循环广及整个水圈，并深入大气圈、岩石圈及生物圈。
⑷全球水循环是闭合系统，但局部水循环却是开放系统。
⑸地球上的水分在交替循环过程中，总是溶解并携带着某些物质一起运动，诸如溶于水中的各种化学元素、气体以及泥沙等固体杂质等。
生态水文学
5.3关键功能区重要生物对主要 生境要素的生态响应
5.3.1 生态关键种对主要生境要素变化过 程的响应 主要研究： （1）主要生境要素扰动对初级生产力的定 量变化； （2）主要生境要素扰动对关键初级消费者 （如许水蚤、砂壳虫等）种群动力学的影响；
（3）主要生境要素扰动对浮游植物初 级生产力与主要初级消费者之间能量流动 和转换效率的定量影响； （4）主要生境要素扰动对底栖动物 （如寡毛类、河蚬等）存活、次级生产力 和能量转换的影响。
（ 2 ）流域调水对河口生境要素水力学 特征变化规律影响研究 在分析河口生境要素水力学特征现状 的基础上，探索流域调水对河口生境要素 水力学特征的作用，研究调水条件下潮流 流速过程的变化、盐水入侵时空分布和淡、 盐水混合度的变化以及水体浑浊度变化特 征；
（3 ）大型水利工程对水力学要素动态 变化规律的综合影响研究 在以上研究基础上，建立大型水利工 程和运营调度方式对水力学结构作用机制 模型，探索大型水利工程对流域生境水力 学特征要素变化规律的综合作用。
5.3.4 重要生物种生活史关键阶段主要生境 要素阈值研究 主要研究： （ 1 ）维持浮游植物正常生长和繁殖所 需要的主要生境要素阈值测定； （ 2 ）维持初级消费者关键种繁殖和早 期发育所需要的主要生境要素阈值测定； （ 3 ）维持重要经济资源生物种繁殖和 早期发育所需要的主要生境要素阈值调查 和测定。
（3） 生态功能区的划分 结合上述的生物特征和生境要素调查， 按照依据、原则和方法，确定各关键生态 功能区的范围，并提出区划报告，作出各 关键生态功能区分布图，并对每一区域的 特征进行描述。
5.1.3流域生态功能区生态系统结构特 征研究 （1）关键生态功能区主要生境要素的测 定； （2）关键生态功能区主要生物群落结构 调查、 （3）重要经济资源生物种的资源生物学 调查。
生态水文学导论(4)
• 植物体内水分的运输
• 一、水分运输的途径
• 首先水分从土壤溶液进入根部，通过皮层薄壁细 胞，进入木质部的导管和管胞中；然后水分沿着 木质部向上运输到茎或叶的木质部；接着，水分 从叶片木质部末端细胞进入气孔下腔附近的叶肉 细胞细胞壁的蒸发部位；最后，水蒸气就通过气 孔蒸腾出去。 • 水分在茎、叶细胞内的运输也有两种途径：(1) 经过死细胞；(2)经过活细胞
• 影响气孔运动的因素
− 光照：一般情况下，气孔在光照下张开，在黑暗中关闭 − 温度：气孔开度一般随温度的上升而增大 − 二氧化碳 ：低浓度二氧化碳促进气孔张开；高浓度二氧 化碳能使气孔迅速关闭
− 叶片含水量 ：当白天蒸腾强烈，保卫细胞失水过多，即 使在光照下气孔还是关闭。
• 影响蒸腾作用的内外因条件
• 细胞的水势
− 典型细胞水势是由3个势组成的 − w = +p +m
− w为细胞的总水势，为渗透势，p为压力势，m为 衬质势
− 渗透势就是溶液的化学势，是由于溶质颗粒的存在， 降低了水的自由能，因而其化学势低于纯水的化学势
− 压力势是由于细胞壁压力的存在而增加的水势
− 衬质势(即基质势)是细胞胶体物质亲水性和毛细管对 自由水束缚而引起水势降低的值，以负值表示 。形成 液胞的细胞，其衬质势很小 ，通常省略不计 。因而， 上式简化为 − w = +p − 细胞含水量不同，细胞体积会发生变化(尤其是嫩叶和 细胞壁未木质化的细胞)，渗透势和压力势因之也发生 改变
• 叶片的蒸腾作用有两种方式
− 角质蒸腾
− 气孔蒸腾
• 气孔蒸腾
• 经过气孔的蒸腾速率
− 在叶片上，水蒸气通过气孔的蒸腾速率要比同面积的 自由水面的蒸发速率快得多
第五章水环境生态学资料
第五章水环境生态与陆地生态系统的环境相比，水生态系统是以水作为系统的环境因素。
水的密度决定了水生生物在构造上的许多特点。
由于水的密度大于空气，许多小型生物如浮游生物可以悬浮在水中，借助水的浮力渡过它们的一生。
水的比热较大，导热率低，因此水温的升降变化比较缓慢，温度相对稳定，通常不会出现陆地那样强烈的温度变化。
水的另一个重要特性是40C时密度最大，低于40C时密度反而变小，因此冰结在水面而不下沉，冰下的水温始终保持在冰点以上（40C），既使在严寒的气候条件下，水生生物仍可在冰层下生活不致冻死，保持着正常的生态功能。
水还是一种良好的溶剂，不但酸、碱可以溶解在水中，一些有机物也能溶于水中，这就保证了水生生物得以正常的生长和发育。
但是，水中的氧气含量较陆地环境少，光照条件也比陆地差。
因此，水中溶解氧的含量和光照常成为水生生物生活和分布的限制因子，水的理化特征使水生生态系统有其独特的系统结构和功能。
第一节水环境生态特征水生生态系统由水生生物和非生物环境两大部分组成，其中水生生物包括指生产者、消费者、分解者，如图5.1.1所示。
气候因子：光照、温度、水分、空气等环境条件无机物质：C、H、O、N、P及矿物质盐分等有机物质：碳水化合物、蛋白质、脂类及腐殖质等水生态系统生产者：水生大型植物、藻类、光合细菌等水生生物消费者：原生动物、微型后生动物等无脊椎动物，鱼类等脊椎动物分解者：大部分的细菌和真菌图5.1.1水生生态系统的组成一. 生产者水生的高等植物、藻类和自氧细菌等生产者的主要特点是利用太阳等能源，将简单无机物合成为复杂有机物的自养生物。
1. 水生植物（aquatic vacuolar plants）水生植物一般指水生高等维管束植物，主要有三种生态类型：（1）漂浮植物漂浮植物身体组织结构疏松，充满空气，能完全漂浮水面，通过光合作用吸收水中的氮、磷元素及部分重金属，有净化水体的功能，它们在湖泊、池塘和水流缓慢的沟渠中生长，耐有机污染，如凤眼莲、水浮莲、浮萍等（图5.1.2）。
环境水文学
湿地植物种 植开发利用
湿地生态旅 游业的发展
Part Five 湿地对环境的影响
净化环境：以物理的吸附作用、生物的降解作用和化学合成与分解；
蓄积水资源，提供水资源；
调节气候：吸附CO2、SO2等气体，固定碳，释放氧气 消除城市热岛效应；
降低光污染，吸收噪音；
良好的生态系统，增加生物多样性，促进环境的稳定； 筛选改良物种，保存了良好的基因特性；
溶解氧； 潮汐波；生物量； 碎屑；营养物循环
增加湖泊的深度和广度； 减少点源、非点源污染； 迁移富营养沉积物； 消除过多草类；生物调控 疏浚河道；切断污染源 增加非点源污染净化带 防止侵蚀沉积
禁止矿物开采；严禁滥伐 控制不合理建设；减少废物堆积
河流、河缘湿 地
红树林湿地
THANK YOU FOR WATCHING
湿地类型
低位沼泽
恢复的表现指标
恢复策略
减少营养物输入；恢复高地下水 水文（水藻、水温、水周期）； 位 营养物（N、P）； 草皮迁移；割草及清除灌丛 动物（珍稀及濒危动物）；生物量； 恢复对富含Ca、Fe地下水的排 植被（盖度、优势种） 泄
湖泊
富营养化； 溶解氧； 水质； 沉积物毒性； 鱼体化学品含量；外来物种 河水水质；混浊度 鱼类毒性；沉积物
Part Six 湿地恢复措施
① 提高地下水位来养护沼泽，改善水 禽栖息地
② 增加湖泊的深度和广度以扩大湖容， 增加鱼的产量，增强调蓄功能 ③ 迁移湖泊、河流中的富营养沉积物 以及有毒物质以净化水质
④ 恢复泛滥平原的结构和功能以利于 蓄纳洪水，提供野生生物栖息地以及 户外娱乐区
Part Six典型的湿地类型及其恢复方式
带，带有静止或流动、或为
环境水文地质学复习资料
一、名词解释（5*3'）1、环境水文地质学：指以水文地质学，特别是水文地球化学的基本理论为基础，研究水文地质环境与环境质量关系的学科。
2、环境问题：指在人类改造环境的过程中，地球环境仍以自己固有的规律运动着，并且不断的反作用于人类，因此常常发生环境问题。
3、环境水动力学作用：指地下水动力学特征变化对周围岩土体稳定性等方面产生的环境影响作用。
4、腐殖质：指有机物在微生物的分解后转化成的一种胶体物质，具有粘结性，分子结构十分复杂，是土壤有机质的主要组成。
5、地方病：指发生在某一特定地区，同一定的自然环境有密切关系的疾病。
6、生物地球化学地方病：指因环境中某些元素的不足或过剩而引起的地方性疾病。
7、地方性甲状腺肿：指居住在特定地理环境下的居民，长期通过饮水、食物摄入低于生理需要量或过量的碘，从而引起的以甲状腺肿大为主要临床体征的地方性疾病。
8、地氟病：指由于一定地区的外环境中的氟元素过多，致使生活在该环境的居民长期摄入过量氟所引起的一种全身性慢性疾病。
9、大骨节病：指一种伴有机体改变的，进而造成四肢畸形的地方性疾病。
10、地下水污染：指在人类活动的影响下，地下水水质变化朝着恶化方向发展的现象。
11、地下水污染物：凡是人类活动导致进入地下水环境，会引起水质恶化的溶解物或悬浮物，无论其浓度是否达到使水质明显恶化的程度。
12、地下水污染途径：指污染物从污染源进入地下水所经过的路径。
13、地下水污染起始值：指在地下水开始发生恶化时污染物的起始含量，也就是某城市或某地区地下水中该种污染物的最大本底值。
14、持久性有机污染物(POPs):是指通过各种环境介质能够长距离迁移并长期存在于环境，进而对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物质。
二、填空题（30'）1、环境水文地质学的主要研究内容包括原生环境水文地质、人为环境水文地质、和环境水文地质研究方法。
2、原生地质环境与人类健康问题在宏观方面主要与地貌、岩石、土壤、水、环境地质因素有关，在微观上与化学元素有关。
《生态学水环境》PPT课件
水的特性和 水分子之间 形成由许多 水分子缔合 在一起的集 合体有关。
➢ 4、特性之四：反常膨胀 4℃时密度最大 ，冰的密 度比水小。
南极洲气候酷寒，内 陆高原年均气温在零 下56℃，然而水底的 鱼却可愉快地生存
由于冰的密度小于水，厚 厚的冰块浮在水面，很好 地阻止了水与空气的热量 交换，保证了水底温度在 4℃左右。
世界旅游胜地敦煌由于生态环境 恶化，过度开采地下水，导致党河、疏 勒河下游断流，沙化面积平均每年增 加近2万亩。“沙进人退”趋势如不得到 遏制，敦煌有可能成为人类历史上第 二个楼兰古国，世界文化遗产莫高窟 和国家级风景名胜区月牙泉也将不复 存在。为此，酒泉市、敦煌市正紧急采 取措施，以免重蹈楼兰覆辙。
按照年降水和年径流的多少，全国大致可划分为水资源 条件不同的5 个地带：
➢多雨-丰水带 ➢湿润-多水带 ➢半湿润-过渡带 ➢半干旱-少水带 ➢干旱-干涸带
• 多年变化
丰枯变化规律 根据全国53个有长系列年降水和年径流资 料的测站的模比系数差积曲线分析，全国水资源丰枯变 化规律大致可归纳为三种类型：
《生态学水环境》PPT课 件
第一节 概述
一、水的特性
➢ 1、特性之一： 水是无色透明的
水➢ 是漂无浮色生透物明的。对于水生植物的光合作用及 水➢ 中浮的游各生种物生物具有重要意义。 ➢ 自游生物 ➢ 底栖生物
➢ 2、特性之二： 水的溶解和分散作用
各在物约质30被m分L水散中在，水分中别，加都入没半有药发匙生下质列的物变化。因 此质，，水用能玻使璃大棒部搅分拌物，质比在较水它中们形的成溶一解种性分散体系。
• 各大洲的水资源
• 主要国家人均、亩均径流水量（1985）
• 水资源开发利用形势
水资源在不同地区、不同年份和不同季节的分配极不均 衡。工农业不断发展，人口的急剧增加和生活水平的提 高，不合理利用水和浪费水的现象则较为严重。许多国 家与地区，不断增长的需水量与有限的水资源之间的矛 盾日益突出。目前世界上60％的地区面临淡水不足的困 境，40多个国家的水资源严重匮缺。有的国家大量排放 污水造成的水资源污染，不仅更加加剧了水源不足的矛 盾，而且使世界生态环境受到破坏，直接威胁着人类自 身的健康和生存条件。
生态水文档
1.湿地的主要生态水文过程（生态水文学ppt8、9）湿地就是被水淹没的地区或在充分长的时段中被地表水和地下水饱和的地区，使适应于饱和土壤条件的植物繁殖起来，从而形成不同于相邻陆地的独特植被（水生植物）和土壤（含氢土壤）。
湿地生态水文过程研究进展于文颖[1]周广胜[2]迟道才[1]徐德增[3]2. 森林生态系统水文过程（生态水文学ppt6）森林生态系统：由森林植被与其环境相互作用而形成的复合有机体。
二、森林生态系统的水文过程水循环是森林生态系统物质传输的主要过程, 在森林植被与生态环境相互作用和相互影响中，水文过程是最为重要的方面之一。
同时，森林植被又是影响生态系统中水分循环的重要因素, 不同的植被类型、数量及空间格局对水分循环过程的影响也不同。
揭示森林变化对流域水文过程的影响, 将为不同地区森林变化对区域水调节作用提供重要信息，为森林生态工程的建设和森林保护提供科学依据。
（一）森林对降水的影响１.林冠层对降水的截留林冠截持大气降水和截持雨水的蒸发在森林生态系统水文循环和水量平衡中占有重要地位。
森林的林冠截留效应一般通过林冠截留率(截留量占同期降雨量的百分比值)来反映。
我国学者对地跨我国南北不同气候带及其相应的森林植被类型林冠截留率的分析研究表明，截留率变动范围在11.4%－34.3%，变动系数6.68%－55.05%。
林冠截流率受多种因素的影响, 其中包括①降雨频率、②降雨强度、③降雨历时、④树种、⑤林分密度、⑥林冠构筑型等方面。
统计表明，在相似森林覆盖度下,林冠截留率一般规律是：针叶林＞阔叶林，落叶林＞常绿林，复层异龄林＞单层林。
林冠截留损失具有时间和空间异质性，因此如何建立描述林冠截留的理论和模型，并将其整合到流域水文模型中是林冠截留研究的目标。
2.森林地被物层对降水的再分配经过多个冠层到达地被物层的林内降水, 一部分被截持, 一部分入渗到土壤中, 另一部分则可能发生水平位移, 形成地表径流。
生态环境建设与生态水文学资料
2、生态水文学
2.1 概念与属性
生态环境建设中的水问题及其研究已成为生产实践 中急需解决的问题之一。 “生态水文学（Eco-hydrology）”一词应用而生 “生态水文学”就是以生态系统为对象，重点研究 和解决生态环境建设中的水问题，并将水文学知识应 用于生态环境建设和生态系统管理的一门学科。在科 学体系上，它属于地球科学范畴，是生态学与水文学 的交叉学科，是水文学的一个分支 。
1、生态环境建设与水文关系
1.2 相关的水科学问题
• 区域水文水资源情势决定生态环境质量
区域水文水资源条件决定区域生态环境类型 稳定生态系统的维持受制于水的供给状况 水文水资源的变化导致生态系统的失衡 “生态环境用水”问题广为关注 • 生态系统的变化影响区域水文水资源情势 区域水文循环与水量平衡 区域水资源数量及其分配 区域洪水与干旱 区域水资源开发利用和保护
3 黄土高原生态水文效应研究
3.2 区域水土保持对黄河径流量的影响评价 泥沙与水资源利用 黄河每年要用200亿m3～250亿m3的
水冲沙，约占黄河天然径流量的35%～43%。据研究，黄 河河道每输1t泥沙约需用水10m3～30m3，平均按20m3计算。 70～90年代，河龙区间水土保持减沙1.43亿t～2.63亿t， 相当于减少黄河输沙用水38.6亿m3～52.6亿m3，扣除水土 保持措施直接减水量，区域水土保持相对增加黄河可利 用径流量33亿m3～48亿m3。
3 黄土高原生态水文效应研究
3.2 区域水土保持对黄河径流量的影响评价 水土保持对径流量作用特点
20世纪50年代到现在，区域人类活动从70年代初开始 使各支流地表径流量有明显地减少，这与黄河开始频繁 断流的时间基本同步。水土保持措施减少径流量的强度 以汛期最大，其次为年，对枯水期径流量影响相对较小。
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呈现不同地段、各具特色的滨河绿化圈
旧城改造： 将河道两侧污染严重的工厂
迁至规划工业区, 对河道两侧占全市60% 的
低洼棚户、破旧危房进行拆迁、改造和开发,
并建成458hm2的新商贸区和占地5731hm2 的
新居住区
整治后的府南河像一条纽带, 把沿岸著名
文物古迹、风景名胜和现代建筑连接起来, 使
想成为现实。
净水功能：生态护岸是陆地与河流
之间的缓冲带, 有助于河流水质的安全
与稳定, 一定宽度生态护岸带的存在, 通
过捕获流失的土壤和营养物质, 可减少
岸坡上的营养物质流入河流
廊道功能是指护岸的传输通道、过滤和阻抑功能, 护岸的缓冲带功能是指植物的截流纳污功能, 护岸功能是指植物的根系固土作用和茎
其达到国家三类水质标准, 再排入府南河
道路工程： 沿府南河内侧形成1479km 长
的内环路(滨江路、琴台路已建成231km) ,一
般宽为25m 左右, 道路面积约为32万m2, 沿
河有宽为16m的防洪通道, 沿府南河外侧形成
86km 长的道路
滨河绿化： 沿府南河两岸开辟、2353hm2
的绿带并建造多种形式的小游园及文化建筑
叶的消能作用。
（1) 研究多集中在植被的选择与搭配、护岸材料的选择、结构形式的优化等方面, 对机理的研究还不多。
整治后的府南河像一条纽带, 把沿岸著名文物古迹、风景名胜和现代建筑连接起来, 使两岸绿带、沿岸建筑和宽阔的道路融为一体, 使
“二江抱城”、水绿天青的蓉城具有良好的生态环境、生活环境和 环境。
道的污染负荷。
综合运用生态措施治理和保护城市河道：
城市河道作为一个完整的生态系统, 要想治
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结论
目前治理水平下，区域水土保持的减水作用对黄 河径流量影响非常有限，但严重的水土流失导致黄河水 少沙多和输沙用水量巨大,制约了黄河水资源开发利用。 必须加强黄土高原的水土流失治理。
3 黄土高原生态水文研究
3.3 区域植被建设的土壤水分效应
土壤含水量(%) 4 0 100 8 12 16 20 24
2、生态水文学
2.2 研究内容
基础性研究：生态水文过程相互作用规律研究，分析 二者相互作用机理，为生态环境建设提供参照和参考， 属认识世界的范畴。 应用性研究： 生态水分条件和水资源背景研究，如何 开发和利用有利的水分条件，促进和加速生态恢复。在 黄土高原干旱缺水，气候和植被的过渡特征、丘陵地貌 使水热局地分异特征，决定了生态恢复生态水文背景的 复杂性，植被类型结构和布局确立的困难性。生态环境 建设的水文效应研究，如同土壤水力曲线，其吸湿过程 和退水过程并不一致，相同的水势，吸湿过程与退水过 程中土壤持水量并不一致。研究重点是评价流域或区域 生态建设对水文系统的单项或综合影响；预测不同建议 模工对水文系统的可能影响，确定和选择好的模式。
0 100
2
4
土壤含水量(%) 6 8
10
深 层 土 壤 含 水 量 背 景
200 300
土层深度(cm)
洛川 长武 安塞 靖边 固原
400 500 600 700 800 900 1000 图1 黄土高原10米土层土壤含水量剖面
灌 木 林 地 土 壤 含 水 量
200 300
土层深度(cm )
400 500 600 700 800 900 1000
2、生态水文学
2.3 与其他学科的关系
• 生态学与生态水文学
• 水文学与生态水文学
• 恢复生态学与生态水文学 • 水土保持学与生态水文学
3 黄土高原生态水文效应研究
3.1 水土流失治理对小流域水文环境效应
产流规律 地表产流模数(R)与次降水量(P)关系， 治理流域：R=aPb ；对比流域：R=a+bP
水是生态系统的基本要素。生态环境建设也直接影响水文情势
2、生态水文学
2.1 概念与属性
生态环境建设中的水问题及其研究已成为生产实践 中急需解决的问题之一。 “生态水文学（Eco-hydrology）”一词应用而生 “生态水文学”就是以生态系统为对象，重点研究 和解决生态环境建设中的水问题，并将水文学知识应 用于生态环境建设和生态系统管理的一门学科。在科 学体系上，它属于地球科学范畴，是生态学与水文学 的交叉学科，是水文学的一个分支 。
对比流域
3 黄土高原生态水文研究 3.1 水土流失治理的小流域水文环境效应
径流量 综合治理使地表产流模数和径流系数减小。 年径流：平均减少40 ~ 50%，枯水年60%，丰水年40% 次径流：0<I <10mm/h，产流模数减少56%； 10<I30<30mm/h，减小33%；I30>30mm/h，减小11% 洪水过程 小流域产洪次数减少、地表产流模数年际变 率增大；暴雨产流开始时间滞后、产流持续时间缩短和瞬 时流量及洪峰流量降低以致消失。但水土保持几乎不能使 A型暴雨产流开始时间和洪峰出现时间滞后。 水分循环规律 综合治理加强了小流域内水的生物小循 环，流域整体入渗能力提高（30%）。使年径流量季节分 配均匀，枯季径流量占年径流量的比例提高，但并未使地 下径流量增加。
生态环境建设
与
生态水文学
1、生态环境建设与水文关系
1.1 生态环境建设 一切旨在保护、恢复和改善生态系统的建设工 作的统称。它更强调改善生态环境的积极行动， 也涵盖了比生态恢复与重建更为广泛的内容。 根据我国有关文件，它主要包括天然林和草原 的保护、水土流失治理、荒漠化防治、草原建 设和生态农业建设等。如同“水土保持” 一样， 生态环境建设是一个具有中国特色的词汇。
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3 黄土高原生态水文效应研究 3.用特点
20世纪50年代到现在，区域人类活动从70年代初开始 使各支流地表径流量有明显地减少，这与黄河开始频繁 断流的时间基本同步。水土保持措施减少径流量的强度 以汛期最大，其次为年，对枯水期径流量影响相对较小。
3 黄土高原生态水文效应研究 3.2 区域水土保持对黄河径流量的影响评价 泥沙与水资源利用 黄河每年要用200亿m3～250亿m3的
水冲沙，约占黄河天然径流量的35%～43%。据研究，黄 河河道每输1t泥沙约需用水10m3～30m3，平均按20m3计算。 70～90年代，河龙区间水土保持减沙1.43亿t～2.63亿t， 相当于减少黄河输沙用水38.6亿m3～52.6亿m3，扣除水土 保持措施直接减水量，区域水土保持相对增加黄河可利 用径流量33亿m3～48亿m3。
区域水土保持主体措施的减水量
70～90年代，河龙区间水土保持主体措施年均减少入 黄水量分别为4.68、4.86和5.83亿m3，分别占区间同期 年天然径流量的8.3、 10.0和11.4%，仅占黄河流域同期 年天然径流量的0.8、 0.8和 1.1%。表明：区域水土保 持减少的水量占黄河径流量的比例很小，不足以引起黄 河径流量发生巨大变化。
荒坡 刺槐 油松
图5 安塞乔木林10m土层土壤含水量剖面
人工灌木林地和草地 土壤水分
2、生态水文学
2.2 研究内容
生态水文观测与实验研究 生态水文分析与计算方法 维持生态系统平衡的水分条件 生态环境治理的水文效应 生态环境建设与水旱灾害防治
2、生态水文学
2.2 研究方法
时间序列对比分析法
研 究 方 法
对比分析法
对比观测分析法 成因分析法
模拟分析法
黑箱模型法 水文概念模型法
1、生态环境建设与水文关系
1.2 相关的水科学问题
• 区域水文水资源情势决定生态环境质量
• 区域水文水资源条件决定区域生态环境类型 稳定生态系统的维持受制于水的供给状况 水文水资源的变化导致生态系统的失衡 “生态环境用水”问题广为关注 生态系统的变化影响区域水文水资源情势 区域水文循环与水量平衡 区域水资源数量及其分配 区域洪水与干旱 区域水资源开发利用和保护