流域生态学
长江流域综合规划中的生态学原理及其体现
人 民 长 江
Ｙａ ｎ ｇ ｔ ｚ ｅ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ
Ｖｏ １ ． ４ ４． Ｎｏ ． １ ０ Ｍａ ｙ， ２ ０１ ３
济产 值高 ， 在 我 国经 济社 会 发 展 中 占有 极 其 重要 的地
位 。同 时 ， 长 江流 域分 布 有 水 源 涵 养 、 土壤保持 、 防风 固沙 、 生 物多样 性 保护 、 洪水 调 蓄 、 产 品提 供 、 人居 保 障 等多 种生 态功 能 区 ， 在 维持 生态 平衡 、 保 障全 国生 态安
题， 有针对 性 地提 出生 态 保 护 与 修 复 的 总体 布 局 和 措
施方 向， 协 调 各规划 河 段 开 发 利 用 与水 生 态 保 护 的关
系 。规划 开始 阶段 ， 长 江水 利 委员 会 （ 以下 简称 “ 长 江 委” ） 安排开展 了《 长 江 流域 生 态 环 境 敏 感 区保 护 研 究》 工 作 。工作 成 果辨 识 了流 域 内重 要 生态 环 境 的 敏
体 系， 是 确 保 长 江 流 域 综 合 规 划 顺 利 实施 、 开展 效 果 科 学评 估 ， 以 及 适 应 性 管 理 的 关键 。 关 键 词： 流 域 综 合 规 划 ；流域 管 理 ； 水 生 态保 护 ；长 江流 域 文献标志码 ： Ａ
中图法分类号 ： Ｔ Ｖ ２ １ ２
２ ０ １ ２年 ， 国务 院以 国函 ［ ２ ０ １ ２ ］ ２ ２ ０号 文 批 复 了 《 长江 流域 综合 规 划 （ ２ ０ １ ２～ ２ ０ ３ ０年 ） 》（ 以下 简 称 “ 长
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非常重要的作用。
一方面，藻类可以为其他生物提供营养物质和氧气，维持着生态系统的稳定性和生命的延续；另一方面，由于藻类对环境的响应感非常灵敏，它们可以在最短时间内对环境的变化做出响应，从而可以提供准确可靠的水质监测手段，为生态环境的保护和可持续发展提供决策依据。
总之，长江流域的藻类多样性非常丰富，其中硅质藻是水生生态系统中至关重要的一类生物，它们不仅可以影响水体的质量和环境，还可以为其他生物提供生存所需的营养物质和氧气。
流域生态系统调查技术指标体系研究
流域生态系统调查技术指标体系研究欧英娟;陈杰;洪鸿加;彭晓春;吴彦瑜【摘要】流域生态健康研究是目前生态系统研究领域的研究热点之一,其主要通过对流域生态系统中不同生态指标的调查及评价指数来反映流域生态系统的健康状况.因此,在总结欧美发达国家流域生态系统调查技术指标体系的基础上,结合中国目前流域调查技术现状以及流域水环境管理需求,构建流域生态系统调查技术指标体系,为流域生态系统健康状况调查评估、识别主要生态环境问题提供可参考的技术方法.【期刊名称】《环境与可持续发展》【年(卷),期】2017(042)004【总页数】4页(P36-39)【关键词】流域生态系统;调查;指标体系【作者】欧英娟;陈杰;洪鸿加;彭晓春;吴彦瑜【作者单位】环境保护部华南环境科学研究所,广州 510000;广东省地质局第五地质大队,广东肇庆 526020;环境保护部华南环境科学研究所,广州 510000;中南安全环境技术研究院股份有限公司华南分公司,广州 510000;环境保护部华南环境科学研究所,广州 510000【正文语种】中文【中图分类】X21流域指是以河流为中心、被分水岭所包围的、具有明确边界范围的区域。
流域生态系统是以地表水和地下水为主要纽带，密切链接特定区域水循环、土地覆被、生态系统等系统的综合生态地域系统，是一个自然-经济-社会复合生态系统，是地球上最大的也是最复杂的陆地生态系统，在全球环境变化中发挥着举足轻重的作用。
生态系统的演变不仅与大自然环境的变化相关，更受到人为因子的干扰。
近年来，伴随社会经济的快速发展，水资源利用和水污染排放强度的不断增大，多数流域都出现了不同程度的水资源时空格局人为改变、水体污染、物种多样性降低和生态系统退化等问题。
而流域生态环境质量调查和评价是进行流域生态系统管理和保证流域生态环境健康的重要手段。
20世纪90年代，陆续有多个国家开展了河流健康调查与评价研究计划。
为了调查和评价河流和湖泊的生态环境质量状况和变化趋势，美国于1990年启动了环境监测与评价研究计划[1]；澳大利亚和南非分别于1992年和1994年开展了国际河流健康调查监测与评价计划[2，3]。
水域生态学：05 水环境--湖泊
• 特点：流域面积：湖面积(Aw : A0)小
Formation of some types of glacial lakes. (A) A cross section of a glacier moving down a valley. (B) After the glacier has retreated, it leaves cirque, moraine dammed, and pothole lakes.(From Dodds, 2002)
冰川活动造成的湖泊. (a) 冰舌前缘形成的冰碛堵蓄湖. (b) 土壤中冰团缓慢融化形成凹洼积水形成壶穴Kettle lakes
4. 溶盆湖Solution lakes
也称喀斯特湖(Karst lakes ): 石灰
岩地区含二氧化碳的微酸水渗透 溶蚀而成
溶盆湖的形成
(a) 可溶性岩层上，岩石 的溶蚀形成溶洞，随 溶洞增大，洞顶张力 作用最终使洞穴塌陷， 凹洼蓄水形成湖泊。 在美国 Florida的石灰 岩地区，这种湖泊非 常普遍。
➢牛轭湖Oxbow lakes：通常在低地洪泛
平原，河流截弯取直，河曲从河干脱离 形成，形似牛轭。
The pattern of bank erosion that leads to the formation of oxbow lakes.
6. 风成湖(Lakes of aeolian origin)，又称
–同样,可表明风浪和水混合事件搅动底质的可能性
• 假如体积不得而知，可以收集一些湖泊深度测量值，
然后平均，当然，这样不够准确，只能用于小湖泊。
•相对深度：最大深度与同面积圆之直径的比，%
Zr 100 Zm / 2 A/ 50Zm / A
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）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。
水域生态学：06 水环境--湿地
• Wet Meadow (草甸): Grassland with waterlogged soil near the surface but without standing water for most of the year.
分
Conifer (针叶树)Swamps: 白杉white cedar,西方金钟
柏northern white cedar,加拿大铁杉eastern hemlock, 北美白松eastern white pine,北美脂松pitch pine,厚皮 刺果松, 火炬松loblolly pine, 黑云杉black spruce
《湿地公约》中的定义
• 不论其为天然或人工、长久或暂时性的沼 泽地，泥炭地或水域地带，静止或流动的 淡水、半咸水、咸水水体，包括低潮时水 深不超过6 m的水域；同时还包括邻接湿 地的河湖沿岸、沿海区域以及位于湿地范 围内的岛屿或低潮时水深不超过6 m的海 水水体
• 按此定义，湿地包括湖泊、河流、沼泽 (森林沼泽和草本沼泽)、滩地(河滩、湖 滩和沿海滩涂)、盐湖、盐沼以及海岸带 区域的珊瑚礁、海草区、红树林和河口等 类型
4.2 湿地
Wetlands
4.2.1 Definition
Wetland 通常指开阔水域
(open-water habitats) 以及季节性或永久性淹水 的(waterlogged)陆地; 由 于土地使用上的冲突 (conflicting)，湿地范围 的界定是有争议的 (controversial)。湿地包 括从永久淹水的区域到生 长季节某些时期阶段性水 饱和并生长有水生植物 (hydrophytic)的地区。
水循环知识：水循环中的流域生态系统
水循环知识：水循环中的流域生态系统水循环是地球上最基本的环境要素之一，涉及到地球上几乎所有生命体的生存和繁衍。
水循环不仅是自然界的一个重要循环系统，同时还是人类社会的重要资源。
在这个过程中，流域生态系统起着重要的作用。
本文就来探讨一下水循环中的流域生态系统。
一、流域生态系统的概念流域是对于一片地区整体的一个分类，是以一条河流或一片水域的水系为主体，囊括了一定范围内的地下水、地表水以及降水在内的全部水资源。
而流域生态系统则是指水循环过程中涉及到的陆地、植被、水、生物、微生物等基本要素之间的相互作用和影响，是一种相对稳定的生态系统。
二、流域生态系统的组成流域生态系统由多个生态环节组成。
首先是陆地生态环节，包括草地、森林、山地等自然景观；其次是水生生态环节，包括江河湖泊、沼泽、湿地等水域环境和鱼类、浮游动植物等水生生物；最后是微生物环节，包括土壤微生物、水中微生物等。
这三个环节相互依存、相互影响、相互促进，互相形成生态系统。
三、流域生态系统的功能流域生态系统对于水循环的过程有重要的影响。
其主要功能如下：1、维持水资源的循环利用：流域生态系统可以通过植被覆盖和戴维森运动等作用，增加土壤的渗透性，增加地下水的蓄水能力，使得水资源得到更好的利用。
2、保护水体质量和减少污染：流域生态系统可以通过水生植物和微生物的吸收作用，清除水中的污染物，保护水体的质量。
3、调节气候：流域生态系统可以通过吸收二氧化碳、释放氧气等过程，影响着大气的温度和湿度，进而影响着气候。
4、维护生物多样性：流域生态系统是生物多样性的保护基地，其中包括了生态景观和各种动植物，保护了许多珍稀物种。
四、流域生态系统的破坏及其危害流域生态系统的破坏是导致水资源短缺、水环境恶化、生态系统退化和生物灭绝的主要原因。
目前，流域生态系统受到的破坏主要包括以下方面：1、过度开发水资源：为了满足人类对于水资源的需求，对于河流、湖泊等水域进行过度开发，导致水资源的短缺。
环境科学的一级学科和二级学科
环境科学的一级学科和二级学科环境科学是一门涉及自然、社会、人类和环境之间相互作用的学科，旨在研究环境问题的成因、影响和解决方案。
在环境科学领域，一级学科主要包括环境科学和工程，环境生物学，环境化学和生态学，二级学科则涵盖了更为具体的研究领域。
下面将详细介绍一些环境科学的一级和二级学科。
一级学科：1.环境科学与工程：环境科学与工程是研究环境科学基础理论和环境工程技术的学科。
它主要包括环境质量评价与保护、环境污染控制、环境资源利用与保护、环境监测与修复等方面的研究。
2.环境生物学：环境生物学研究生物与环境之间的相互关系，包括生态系统的建立、生物多样性的变化、生态过程的维持等内容。
研究方向包括生态学、生物地理学、保护生物学等。
3.环境化学：环境化学主要研究环境中的化学物质的生成、转化和迁移，以及这些化学物质对环境和人类健康的影响。
该学科包括环境分析化学、污染物行为和生态毒理学等研究方向。
4.生态学：生态学研究生物与环境之间的相互作用关系，包括生物种群和群落的结构和功能、生态系统的能量循环和物质流动等。
研究方向包括生态系统学、群落生态学、景观生态学等。
二级学科：1.地理学：地理学在环境科学中扮演着重要的角色。
该学科研究地球表面的空间分布规律，包括土壤、气候、水文等因素对环境的影响。
2.大气科学：大气科学研究大气层的结构、组成和运动规律，以及大气现象对环境的影响。
研究方向包括气象学、气候学等。
3.地质学：地质学是研究地球历史和地球物质组成与结构的学科。
它与环境科学相关的研究方向包括地质灾害、地下水和地表水资源等。
4.生态流域学：生态流域学研究流域作为一个生态系统的结构和功能，包括水文过程、生物多样性保护和污染控制等。
5.环境经济学：环境经济学研究环境资源的经济价值和环境政策对经济发展的影响。
它主要关注环境资源的经济分配和环境污染的经济后果。
6.环境社会学：环境社会学研究环境问题对社会和文化的影响，以及人类社会对环境的态度和行为。
流域生态学及其应用
EditorialWatershed Ecology and ItsApplicationsZhifeng YangState Key Laboratoryof extreme climatic events,water quality degradation,and decreases in biodiversity and ecosystem stability.Many theories and approaches on eco-logical restoration for different typesof water environments (e.g.,rivers,lakes,marshes,and estuaries)have been proposed in the existing research.However,hydrologi-cal connections,mass and energy transports are usually consider-able among the different types of water environments in a watershed,and restoration measures for one component typically affect other components in the same watershed.In addition,the interactions that occur among social activities,economic activities,and natural eco-hydrological processes are complex.Therefore,it is essential to explore sustainable watershed management from a systems perspective.Watershed ecology treats natural hydrological units (i.e.,water-sheds)as systems and analyzes the interacting biotic and abiotic components in a watershed.By exploring knowledge on system structures and interactions among the human and natural pro-cesses in a watershed,it offers useful tools for managers to assess the effects of environmental changes on ecosystem health and to create strategies for ecological restoration from a systems perspec-tive.Motivated by the critical significance of watershed ecology in directing sustainable management,this special issue of Engineering was proposed in order to establish a forum for the discussion of recent progress in watershed ecology.Seven papers exploring new theories and approaches are collected in this special issue and contribute to the discussion on the following two hot topics:(1)Environmental changes and eco-hydrological response .Environmental data are essential for revealing environmental changes and their effects.In this issue,Lega et al.conduct a data analysis of their abundant collected data in order to assess the effects of environmental changes on the risks of natural hazards (e.g.,rock falls and debris flows)in a mountain region.They demonstrate that appropriate policies can be planned,based on develop a multivariate risk-assessment framework to evaluate the occurrence of extreme eco-hydrological events,and quantify parameter uncertainties via a Markov Chain Monte Carlo algo-rithm.They demonstrate that the obtained confidence intervals can bracket the observations well,especially for flood duration.Shivhare et e the Soil and Water Assessment Tool (SWAT)for hydrological modeling and compare the calibration perfor-mances of three common techniques.They find that the technique of sequential uncertainty fitting requires the least amount of data and performs best in their case.(2)Ecological restoration and sustainable water manage-ment .Artificial measures can assist in ecological restoration.In this issue,Brown et al.report on their design for a floating island consisting of biological and physical–chemical treatment modules for the removal of phosphorus from surface waters.The removal efficiency of this treatment system is demonstrated to be satisfying (i.e.,about 40%–50%)in their case study.In addition to artificial measures,appropriate management strate-gies are important in pursuing sustainability.Asaeda et al.suggest hydrogen peroxide as a quantitative indicator of envi-ronmental stresses on plants,and demonstrate its usefulness through laboratory and field experiments.Since hydrogen perox-ide is relatively stable and can be conveniently quantified,this study offers a useful approach for vegetation management.Human activities are especially intense in urban areas,and threaten urban ecosystems.Yin et al.report on their new method for the regulation of environmental flows (e-flows)in channelized urban rivers,considering multiple ecological demands and economic cost.Their method offers an efficient and economical tool for directing the construction and manage-ment of e-flow supply projects in urban areas.As the conflict between human and ecosystem water demands becomes increasingly serious,sustainable water management is crucial for both humans and ecosystems.Wang et al.propose an eco-friendly operation strategy for multi-reservoir systems in orderto coordinate human and ecosystem water demands.They demonstrate that this strategy is effective in maintaining the key ecological functions of rivers while mediating the negative effects of e-flow provisions on human benefits.Thus,with the publication of this special issue,we hope to further the discus-sion on new progress in watershed ecology,with a focus on assessing environmental changes and creating strategies for environmental restoration.Z.Yang/Engineering4(2018)582–583583Engineering 2 (2016) xxx–xxxEditorial流域生态学及其应用杨志峰State Key Laboratory of Water Environment Simulation, School of Environment, Beijing Normal University, Beijing 100875, China在气候变化与人类活动的共同作用下，流域水质恶化、生物多样性降低及生态系统稳定性下降等流域生态退化问题日益严重。
介绍A-level生态学分类
介绍A-level生态学分类
生态学（Ecology）是研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学。
下面为大家介绍一下生态学知识。
生物的生存、活动、繁殖需要一定的空间、物质与能量。
生物在长期进化过程中，逐渐形成对周围环境某些物理条件和化学成分，如空气、光照、水分、热量和无机盐类等的特殊需要。
各种生物所需要的物质、能量以及它们所适应的理化条件是不同的，这种特性称为物种的生态特性。
民族生态学（Minzu-ecology）是生态学发展的最高级阶段。
生态学的发展经历了植物生态学、动物生态学、人类生态学、民族生态学四个阶段。
生态学的发展大致可分为萌芽期、形成期和发展期三个阶段。
按所研究的生物类别分：
有微生物生态学、植物生态学、动物生态学、人类生态学等。
生物系统的结构层次分：
有个体生态学、种群生态学、群落生态学,生态系统生态学等。
生物栖居的环境类别分：
有陆地生态学和水域生态学；前者又可分为森林生态学、草原生态学、荒漠生态学、土壤生态学等，后者可分为海洋生态学、湖沼生态学、流域生态学等；还有更细的划分，如:植物根际生态学、肠道生态学等。
任何生物的生存都不是孤立的：同种个体之间有互助有竞争；植物、动物、微生态学生物之间也存在复杂的相生相克关系。
人类为满足自身的需要，不断改造环境，环境反过来又影响人类。
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，建设生态补水系统等。
最后，应加强跨区域合作，打破行政界限，推进流域整体治理。
总之，河流生态学和河流管理是非常重要的主题，这与我们自身的生存和生态平衡息息相关。
第十三章流域生态工程 实用生态工程学课件
• 流域是指河流集水区域，河流由流域获得 水量补给。流域，是一个有着频繁的物质、 能量交换，并普遍存在因果关系的特殊的 区域，其特殊流域不仅体现在水联系的突 出价值，还体现在整体性上，流域是一个 社会—经济—自然复合系统，其生态治理 和经济开发的整体性正日益受到人们的重 视。
• 坡面治理工程 • （1）修建集流面 • （2）梯田工程 • （3）沟埂 • （4）鱼鳞坑 • （5）水平沟
修 建 梯 田
鱼鳞坑侧面
鱼 鳞 坑 整 体
水平沟
• 沟道治理工程 • （1）谷坊工程 • （2）淤地坝 • （3）拦沙坝 • （4）防洪石堤 • （5）主河道工程
淤地坝
泥石流拦砂坝与排导槽
• 流域治理规划 • 1流域治理与生态恢复规划内容 • 2流域治理规划的特点 • 3规划原则
谢 谢
• 小型蓄水工程 • （1）小水库、塘坝 • （2）蓄水池 • （3）水窖
北京山区小水库
蓄 水 池
水窖
生物措施 1坡面生物工程 2沟道防护工程 3高插柳栅状造林
• 坡面生物工程 • （1）坡面水源涵养林 • （2）护坡薪炭林 • （3）山地农林牧复合系统
封山育林
农林复合
沟道防护工程 （1）沟道速生丰产用材林及果树基地 （2）高插柳栅状造林 （3）封禁
人 工 造 林
流域治理 1流域生态健康诊断 2流域治理规划
• 流域生态健康诊断 • （1）活力 • （2）组织结构 • （3）恢复力 • （4）生态系统功能的维持 • （5）管理选择 • （6）外部补贴 • （7）对邻近生态系统的危害 • （8测量 • （3）恢复力的测量
河流流域生态水文学研究
河流流域生态水文学研究第一章：前言水是生命源泉，保护水资源生态环境已经成为世界共同关注的问题。
河流是流域水循环的重要组成部分，而河流流域生态水文学正是探讨河流生态系统与水文过程之间关系的一门学科。
本文将系统介绍河流流域生态水文学的相关内容。
第二章：流域水文特性流域水文特性是指一定时间尺度内流域内的水文过程，包括径流和水能等方面。
流域内的水文过程会受到气候、地形、土地利用等因素的影响，在不同时间尺度内水文过程也会有所变化。
水文循环是从大气中获取水分，由土壤、植被、岩石等物质转化的、形成流域内径流的复杂过程。
第三章：流域生态系统流域生态系统由流域内的水、土、气、物和生命体系组成，涵盖了流域所有生物、非生物和人类生活的相互作用。
在流域生态系统中，水文过程是重要的耦合方面，并与植被、土壤有着密切的关联关系。
生态系统的稳定性和可持续性要求对水文过程进行全面刻画和研究。
第四章：流域生态水文模型流域生态水文模型是通过解析流域内不同水文过程之间的相互作用，建立数学模型并进行模拟和预测的一种方法。
流域生态水文模型主要包括物质平衡模型、能量平衡模型、动态分析模型等。
这些模型可以帮助研究人员更好地理解流域水文过程，制定流域管理政策和实施保护措施。
第五章：河流污染与生态修复河流水质污染是世界范围内的普遍问题，与生态系统的健康密切相关。
河流的生态修复包括对河流水体污染的治理和对流域生态系统的修复。
治理流域水质污染涉及到工程技术手段、合理施肥和健康养殖等方面；而流域生态系统的修复则需要坚持生态文明理念，统筹考虑流域内各种生态系统要素，在不断研究和探索中得以实现。
第六章：结论河流流域生态水文学研究是通过对流域水文过程和生态系统进行深入探究和理论研究，达到保护生态环境、维护人类生存等多方面目标的科学手段。
随着社会的发展和科技的进步，该领域的研究将得到进一步拓展和提升，给人类的未来带来更多机遇和挑战。
生态环境中的流域生态系统
生态环境中的流域生态系统是一个复杂但关键的生态系统，它包括了水、土壤、植物、动物和微生物等组成要素。
流域生态系统不仅提供了重要的生态服务，如水质、气候、土壤保持和二氧化碳吸收，也通过物质循环、能量流动和信息交换等过程影响着周围的生态系统。
由于人类活动和自然因素的影响，流域生态系统的健康状态已受到严重威胁，因此保护流域生态系统已成为当今时代的重要议题。
1. 水资源管理水是流域生态系统的基本要素。
流域内的水循环过程不仅影响着农业、工业和城市发展，还是维持生态平衡的基础。
流域面积内的水文和气象特点也大不相同，因此水资源管理需要为每个流域制定一个不同的管理策略。
在管理流域水资源方面，需要综合考虑水的供需关系，制定流域整体规划。
此外，多元化的水资源利用方式也必须纳入考虑。
流域内的水资源分配不仅需要满足生态需要，还要考虑到人类活动的需求。
2. 生物多样性保护流域生态系统提供给我们重要的自然资源和生态服务。
但是随着人类活动的加剧，流域生态系统的平衡状态逐渐被破坏，导致流域内大多数物种生存面临骤降风险，人类的生存和发展也受到威胁。
因此，为了在保护生态系统的同时实现可持续发展，必须采取切实有效的措施来保护生物多样性。
这需要加强环境教育，提高人们的环保意识，完善法律法规体系，加强执法监管等。
3. 土地利用规划流域生态系统地表的土壤是维持生态系统平衡的关键。
在自然因素和人类活动的影响下，土地的利用模式会发生变化，从而对流域内的生态系统产生影响。
因此，制定科学合理的土地利用规划是保护流域生态系统的重要手段。
这需要综合考虑流域面积的生态环境、经济和社会因素，确定不同区域和不同类型的土地用途，以保持土地的良好生态环境，并合理分配各类资源。
4. 水资源污染控制随着人类社会的发展，人类活动不断扩大，如农业、工业、城市化等，其排放产生的水污染物严重影响了流域生态系统中的水资源。
因此，必须采取有效的控制措施，从源头上控制水污染。
首先，需要建立完善的污染排放标准与环保法律，在政策法规层面限制污染物的排放。
【国家自然科学基金】_流域生态学_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149
53 54 55 56 57 58 59 60 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84
根土界面 景观格局 时空特征 摇蚊 形态学图像处理 广义可加模型 年际和年代际变化 干湿指数 川灰木 小流域 城镇体系空间结构 地下生态过程 土壤种子库 土壤有机碳 土壤侵蚀模数 土壤co2通量 土地利用变化 周转时间 叹气沟河 协调单元 区域差异 动态 凝结水 农牧交错带 优势藻类 产业共生系统 主成分分析 三江平原 三峡水库 三峡库区 gis co2/o2气体调节
科研热词 推荐指数 景观生态学 3 景观格局 3 物种多样性 2 湿地 2 流域 2 河岸带 2 景观 2 尺度 2 土地利用 2 人类活动 2 鱼类组成 1 鱼 1 驱动机制 1 颗粒有机碳 1 青藏高原 1 锡林河 1 金沙江流域 1 金沙江干热河谷 1 金沙江中游虎跳峡-旭龙河段 1 金沙江 1 重要性 1 重要值和优势度 1 鄱阳湖湿地 1 道路 1 边界界定 1 超微型浮游植物 1 观测站 1 血吸虫病 1 草地群落 1 草地 1 自然保护 1 耦合 1 群落结构 1 群落交错带 1 结构与功能 1 纳木错 1 红河流域 1 粒度 1 空间尺度 1 种-面积关系 1 研究进展 1 相似性 1 盐度 1 甲基汞 1 生物完整性指数 1 生态需水 1 生态规划 1 生态系统 1 生态环境 1 生态学 1 生态 1 瑞丽江 1
浅谈水库环境生态的治理与保护
浅谈水库环境生态的治理与保护摘要：水库环境保护监理的主要工作是监理单位按照环境保护的有关法律法规、环境保护规程、规范及标准、环保设计等文件，控制建设活动对环境的影响。
本文对水库主要环境问题进行初步分析，对解决方法进行探讨，以便为水库环境生态问题的研究和水资源的持续利用提供参考。
关键词：水库环境生态治理保护水库是人类在陆地河流上筑坝而形成的面积、蓄水量各异的集水区域。
人工坝堤拦截大量上游来水和泥沙，在坝前形成以水体为主的景观足水库环境的莆要特征。
我们称处于水库坝堤上游平均洪水期淹没范围之内的自然综合体为水库环境。
水体与底质是水库环境的重要组成部分，是水库生态系统赖以生存的物质基础，并与水库环境下的气候、入库河流、生物、土壤(水库涨落带)、地质与地貌以及人类活动等要素息息相关。
水库环境变化主要表现为水库建成后一定时间段或特定时间、不同时间范围内的水质变化。
目前水库主要环境生态问题当前，我国水库环境面临的主要问题是水库淤积、水库富营养化、水污染及其持续的环境效应。
从空间上看，水库环境包括枯水库容区、库区季节性水位涨落带和入库河道同水变动带。
在入库河流的河口处，往往形成三角洲形态的淤积体，是河流携带泥沙进入水库之后快速堆积的结果。
水库水质逐渐恶化。
水库污染物主要来源于库区的工业废水、农田排水、城镇污水、大气降落物以及养殖水体的过量施肥投饵，归纳起来分为点源污染和面源污染两类。
污染物类型有需氧有机物质、植物营养物、重金属、农药、化工物质及一般无机盐类、病原微生物等。
排入的污染物超过了水体自净能力，使水质恶化，扰乱了水生态系统的稳定性及正常功能。
而且由于氮、磷等及有机物的大量排入，水体呈富营养化状态，藻类大量繁殖甚至产生严重水华，完全丧失了水的使用价值，造成水质性缺水。
生物多样性减少。
水库的建立首先阻断了河流连续性，阻隔了珍稀洄游性鱼类的通道。
高坝水库泄水使坝下河水气体饱和、水温结构改变，严重影响下游水生生物的繁殖和生长。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
流域生态学:水生态系统多样性研究和保护的一个新途径Watershed Ecology蔡庆华(中国科学院水生生物研究所,副研究员武汉 4 3 0 0 72)吴刚(中国科学院生态环境研究中心,副研究员北京 1 0 0 0 85)刘建康(中国科学院水生生物研究所,中国科学院院士武汉 4 3 0 0 72)一、淡水生态系统研究的特征与问题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、两栖动物、水生植物、无脊椎动物和微生物的栖息地。
但人们对地球上淡水生物多样性的认识还极为贫乏。
由于盲目开发、利用,生物多样性受到了严重威胁。
淡水系统生物多样性分布格局与海洋或陆地系统具有本质的不同。
陆地或海洋中的生命,在一个广大的地区,基本上生活在或多或少连续的介质,物种只需适当调整其活动范围就可以适应气候和生态条件的变化。
但淡水生境相对不连续,许多淡水物种的分布不易突破陆地的阻隔(这些阻隔将淡水系统分隔成不连续的单元),这便产生了3个重要的效应:淡水物种必须战胜局部地区气候和生态条件的变化;淡水生物多样性通常高度特化,即使一个小小的湖泊或溪流系统也积累了特有的、区域进化的生物群落;即使在任一类生境中物种数都很低的地区,淡水生物多样性也很高,这是物种在各生境间的相异性所致。
回顾近40年来我国淡水生态学的研究和发展进程,以淡水渔业为例,存在的主要问题有:天然资源的严重破坏(多样性下降,种类和个体小型化上升,天然产量下降)、养鱼的经济和社会效益不乐观(收益开支比下降,商品饲料紧缺并且价高,主要养殖鱼类质量下降)、盲目引种的不良后果以及淡水生态系的缩小、碎裂和退化等。
物种多样性下降的4个基本因素,即生境破碎污染、人对生物的过度捕杀、引种和物种灭绝的次生效应在我国的一些淡水生态系统中同样严重地存在着。
按拉姆萨尔(Romsar)公约的定义,内陆水体包括不同类型的淡水系统均属于湿地范畴。
世界的湿地可以划分为7种自然景观,即河口、海涂、泛滥平原、淡水沼泽、湖泊、泥炭沼泽和沼泽森林。
除拥有河口和海涂外,其余5种属内陆湿地景观,在我国也均有分布。
各种内陆湿地景观都包含了一系列的不同类声些的湿地环境,构成一个复合生态系统,如泛滥平原就包括了多种类型的浅水湖泊、淡水沼泽以及洲、滩地等地貌环境。
内陆湿地中不同类型湿地环境镶嵌分布,而且任何一种类型的湿地都与其它类型具有多方面的联系,因而环境结构具有多样化格局,这是湿地生态系统具有极高生物多样性的基础。
长期以来,人们往往将湿地看成荒地,任意开荒垦植或作为排弃污水、废物的场所。
此外,由于对湿地环境结构的完整对于生态系统的重要性认识不足,就随意建造人工设施破坏环境结构,如长江中下游泛滥平原的许多水工建筑就使当地江湖一体的环境结构濒临解体。
因此,必须从保护和恢复湿地多样化的环境结构着手,研究栖息地环境结构多样化格局对于维持生物多样性的作用。
过度的人类活动是湿地包括淡水系统生物多样性丧失的重要原因,其影响可分为如下两个方面。
一是,因生物栖息环境的破坏而导致物种生存受到威胁或消亡,如土地的利用(围垦和城市化等)导致栖息地的直接丧失,人为建筑(水利设施、堤坝等)导致环境结构改变,以及工、农业废水和城市生活污水造成环境污染等。
二是,生物资源的过度利用或污染造成物种的消亡或濒危,而直接引起生物多样性下降。
某些物种消失后,还导致生态平衡失调,如江河阻隔引起人工调蓄湖泊中江湖洄游鱼类种类资源灭绝,使其水体食物网络结构缺损,鱼类通过食物链的下行效应,导致少数内察增长力高的生物种群极度发展,而其他生物的生长受到抑制,从而使生物多样性持续下降。
恢复湿地生物多样性的重点应在生物栖息环境的完整性和湿地食物网的结构完整性两个方面,因为一个完善的水生态系统必须具有一个完整的营养结构。
通过对水体食物网的主要消费者—鱼类的群落结构的营养平衡的监测,可以判断水生态系统的完整性。
这个监测和研究的基本思想由美国学者卡尔(Karr)于1 9 8 0年提出,并建立了生物完整性指数(I BI )的概念,目前已在北美洲及欧洲较为广泛地应用于渔业及环境的评价。
此外,应根据不同种群的生物学特征,研究制定合理的利用尺度,协调资源的保护和利用之间的关系,以利于维持自然生态系统和人类本身的持续发展。
二、生态系统多样性研究的主要内容和现状生态系统多样性即生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样化以及生态系统内生境、生物群落和生态过程变化的惊人的多样性,其主要研究内容包括生态系统的组织化水平、生态系统多样性的维持与变化机制以及生态系统多样性时空变化的监测等。
实际上,对生态系统多样性的研究应仍属于生态系统生态学范畴。
以往对生态系统的研究均自生态系统的属性开始,即研究生态系统的结构和功能以及生物生产力。
生态系统结构方面的主要特征包括:生物群落的组成(种数、生物量、生活史)、非生物物质的量及分布、生物生存条件的范围和梯度等。
这些特征在很大程度上包含了生物多样性的信息。
而在一个自然的生态系统中,影响生物多样性的主要因素有以下几种。
一是系统发育的时间,即系统发育时间越久,种的多样性越高。
二是地域面积,即地域面积越大,种的多样性也越高。
三是生境,即生境资源越丰富,对生物的容量大,从而负荷量大,抗逆性强,种的多样性就越高。
此外,群落的演替过程、种间竞争以及人为或外界干扰均对生物多样性有较大影响,而这些影响均是通过生态系统的功能或过程进行的。
从另一角度看,生物多样性参数对生态系统的功能显然亦存在重要影响,因此,研究生态系统中生物多样性和系统功能的相互关系具有十分重要的意义。
对生态系统多样性进行研究的目的应是定量了解系统内的物种组成和变异程度,从而对生态系统的演替等级和趋势作数值分析。
对淡水系统而言,虽然生物多样性和生态系统多样性的研究自一开始即与水质的评价紧密地联系在一起,但多样性分析局限于主要类群内,如藻类多样性、浮游动物多样性和鱼类多样性等,缺乏生态系统层次的综合分析。
目前提出的大量的生态多样性指数一般可分为a、B、y三种,在很大程度上不能满足研究工作的需要,因此有必要“将多样性指数的测度对象由生物群落扩展到生态系统”以及加紧对生态系统的多样性综合指数和等级区划的研究,为生物多样性保护工作提供定量化的理论基础。
从目前国内研究较为深入的一些生态系统来看,我国的生态系统生态学研究还过分地滞留在“静态”的结构参数的监测上,虽然这种“常规”监测是必须的,但从现代生态学角度看这些参数是不充分和不完备的。
现代生态学研究的基本单元是生态系统,如湖泊、河流生态系统。
水生态系统的脆弱性表现在:易受岸上周边地区的影响(包括生命活动和自然过程),因此,仅仅研究水体本身是不够的。
另外,水体占国土总面积份额很低,以湖泊为例,我国湖泊有24880个,总面积83400 k㎡,,面积大于1 k㎡的湖泊有2848个,总面积为80645 k㎡。
而流域则大得多,如武汉东湖,水面32k㎡,汇水面积97k㎡’,而长江流域面积约占国土面积的20%。
故无论从理论研究或实际应用的角度来说,将流域视为一个大的生态系统,开展流域生态学研究都是十分必要的。
表1 我国主要河流的长度及其流域面积河流干流长(km )) 流域面积(万k㎡)长江6300 185.5黄河5464 75.2松花江1927 54.5珠江2210 45.5淮河1000 27.0海河1100 26.5辽河1390 21.9三、流域生态学的背景和内容湖沼学一直作为生态学思考和管理实践的前沿学科,而现代生态学研究更是迫切地需要与数学、地学、计算机科学等融合,景观生态学就是相互融合的较好的例子。
但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)。
另外,由于系统不能认识系统本身以及生态系统的开放性,就水而论水容易形成认知障碍,应从更高一个层次研究水体,将视野从水体扩大到汇水区域(对静水水体而言)或流域(对流水水体而言),开展流域生态学研究。
流域生态学以流域为研究单元,应用等级嵌块动态(Hierarchial Pateh 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。
其近期目标是从中、大尺度上对我国内陆水体及水生生物资源保护与合理利用决策提供依据,为社会经济可持续发展作贡献。
其技术手段应包括:3S和计算机技术、景观生态学理论与假说、非线性科学的理论和方法等。
有学者将生态系统中的几个互相联系的基本部分(即数据采集与处理,信息分析、解释,建模与预测,专家系统与优化管理系统)所组成的有机整体称为生态信息系统,将有关这一研究的学科定义为信息生态学,并认为它是生态系统理论与系统生态学的新发展。
而流域生态学作为淡水生态学、系统生态学和景观生态学间的交叉学科,亦应包括基本的信息生态学内容。
流域生态学不同于景观生态学,其与景观生态学的区别和联系在于:流域有明确的地理学上的迈界,景观则没有;流域和景观都是由不同生态系统组成的异质性区域;景观主要针对陆地,而流域则主要关心水系;流域和景观都是社会一经济一自然复合生态系统;景观生态学是地理学和生态学的交叉学科,流域生态学则是淡水生态系统向陆地生态系统的一个拓展;景观生态学以景观为对象,研究其结构、功能和变化,即景观要素和生态客体(如动物、生物量、营养物)的空间格局、生态客体在景观要素之间的流动、镶嵌体随时间的变化;流域生态学则研究流域内不同景观(高地、沿岸带、水体)和不同生态系统间信息、能量、物质的变动规律。
流域生态学研究应包括如下主要内容:(1) 流域形成的(古地理和古气候)历史背景及发展过程;(2) 流域景观系统的结构(不同生态系统或要素间的空间关系,即与生态系统的大小、形状、数量、类型、构型相关的能量、物质和物种的分布),功能(空间要素间的相互作用,即生态系统组份间的能量、物质和物种的流)和变化(生态镶嵌体结构和功能随时间的变化);(3) 流域生物多样性测度,生态环境变化过程对流域景观格局(如水生、陆生及水陆交错带生物群落和物种)的影响与响应;(4) 流域内主要干、支流的营养源与初级生产力,干、支流间的能量、物质循环关系及其规律,流水与静水生境之间营养源和能源的动力学研究以及江湖阻隔的生态效应;(5) 流域的生态学特征以及区域生态环境整治的生态工程、流域城市生态学、人类生态学和生态经济;(6) 流域水系的环境背景值及环境容量,污水治理与资源化生态工程系统研究;(7 )水体梯级开发的生态学后果与对策,自然灾害的评估与预警;(8 )流域工农业现状及生物资源的利用与保护,流域社会经济可持续发展对策。