生态水文学导论.ppt
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湿地的生态水文过程课件
• 高于最高：抑制有氧呼吸，组织水分和矿物质吸收，各个器 官和组织萎缩、腐烂。
30
第四节 水文与湿地系统的相互作用
• 水文对湿地生态系统的影响 • 湿地生态系统对水文的影响
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1. 水文对湿地生态系统的影响
➢ 对植物物种组成与丰富度的影响
• 物种组成与丰富度水文过程对湿地物种组成和多样性影响具 有两面性，受水文周期和自然能量的影响。
➢ 植物对于湿地水分的蒸散发有什么影响？增加？降低？
6
2. 集水区和径流 ➢ 降雨被拦蓄时，无法形成地表径流，拦蓄的积水通过蒸
发和下渗输出系统。 ➢ 当雨量超过土壤下渗能力，雨水汇集成径流，并在更大更
广泛的低洼处汇集，形成湿地。 ➢ 由集水区形成的湿地受到地表水的影响：坡面漫流和河川
径流。 ➢ 集水区形成的湿地水量呈现明显的波动性。
➢ 地下水是湿地重要水源之一，存在于岩石颗粒之间或细微 的裂缝中，这些含水的岩石称为蓄水层。
➢ 地下水通过影响包气带土壤水分和盐分间接影响天然植物 生长状态。
➢ 地下水主要通过向上的运动补充土壤水分。 ➢ 地下水与湿地系统间存在流注-回灌作用。
10
第二节 湿地水平衡
• 湿地水文周期 • 湿地水量平衡 • 湿地水量平衡的要素 • 湿地水量预算
过高都影响芦苇的生长。 • 盖度指植物地上部分植投影的面积占地面的比率。
29
2. 最低生态水位
➢ 水是生物体的重要组成部分，也是生命之源。根据水对生物的 生长发育的不同基点，可分为最高、最适和最低三个基点。
• 低于最低：水分不足使生物体内能力代谢紊乱，能力利用效 率降低，植物生长和生物合成作用减弱，原生质结构破坏， 物质吸收和运输受阻。
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第四节 水文与湿地系统的相互作用
• 水文对湿地生态系统的影响 • 湿地生态系统对水文的影响
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1. 水文对湿地生态系统的影响
➢ 对植物物种组成与丰富度的影响
• 物种组成与丰富度水文过程对湿地物种组成和多样性影响具 有两面性，受水文周期和自然能量的影响。
➢ 植物对于湿地水分的蒸散发有什么影响？增加？降低？
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2. 集水区和径流 ➢ 降雨被拦蓄时，无法形成地表径流，拦蓄的积水通过蒸
发和下渗输出系统。 ➢ 当雨量超过土壤下渗能力，雨水汇集成径流，并在更大更
广泛的低洼处汇集，形成湿地。 ➢ 由集水区形成的湿地受到地表水的影响：坡面漫流和河川
径流。 ➢ 集水区形成的湿地水量呈现明显的波动性。
➢ 地下水是湿地重要水源之一，存在于岩石颗粒之间或细微 的裂缝中，这些含水的岩石称为蓄水层。
➢ 地下水通过影响包气带土壤水分和盐分间接影响天然植物 生长状态。
➢ 地下水主要通过向上的运动补充土壤水分。 ➢ 地下水与湿地系统间存在流注-回灌作用。
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第二节 湿地水平衡
• 湿地水文周期 • 湿地水量平衡 • 湿地水量平衡的要素 • 湿地水量预算
过高都影响芦苇的生长。 • 盖度指植物地上部分植投影的面积占地面的比率。
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2. 最低生态水位
➢ 水是生物体的重要组成部分，也是生命之源。根据水对生物的 生长发育的不同基点，可分为最高、最适和最低三个基点。
• 低于最低：水分不足使生物体内能力代谢紊乱，能力利用效 率降低，植物生长和生物合成作用减弱，原生质结构破坏， 物质吸收和运输受阻。
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水文学水文学的一般概念与水文测验PPT课件
水位－面积－流速 关系延长法
水力学公式 延长法
史蒂文森法
第45页/共50页
1）水位—面积－流速关系延长法 当需要延长的水位变幅小于总水位变幅的20％时，可
按曲线相关分析的趋势外延。
先根据本年实测大断面，绘出H-A关系曲线
延长高水位的H-V曲线
根据任一高水位值，由上述两条的延长部分查出相应的A,V值， 距Q=A·V算出延长的流量，就可将H-Q关系曲线延长
第3页/共50页
深泓线(溪线)：河 道中各横断面最大 水深点的连线。
中泓线：河道中各横断面水 流最大流速点的连线。
第4页/共50页
2) 作用： 河流特性的基本参数，可确定落差、比降和能量。 (2)弯曲系数 ( Tortuosity )
1) 定义： 沿河流中泓线两点间的实际长度与其直线距离的 比值。
观测水位设备
水尺
自记水位计
第25页/共50页
水位观测资料的整理
日、月、年 平均水位计算
编制“逐日平均 水位表”
绘制日平均水位 过程线与日平均 水位历时曲线
第26页/共50页
日平均水位法
1）算术平均法 2）面积包围法
H
1 n
n i 1
Hi
H
1 2 24
H 0 a
H1a b
H2 b c
Hn1m nH nn
Vmax h0.2H Vmid h0.6H
第37页/共50页
第38页/共50页
✓ 测流原理
实际工作中用实测断面面积和实测流速来推算
n
Q vi • Ai i 1
第39页/共50页
流速仪实测流速的方法
第40页/共50页
2.6 水位—流量关系曲线 水位—流量关系曲线的绘制
水力学公式 延长法
史蒂文森法
第45页/共50页
1）水位—面积－流速关系延长法 当需要延长的水位变幅小于总水位变幅的20％时，可
按曲线相关分析的趋势外延。
先根据本年实测大断面，绘出H-A关系曲线
延长高水位的H-V曲线
根据任一高水位值，由上述两条的延长部分查出相应的A,V值， 距Q=A·V算出延长的流量，就可将H-Q关系曲线延长
第3页/共50页
深泓线(溪线)：河 道中各横断面最大 水深点的连线。
中泓线：河道中各横断面水 流最大流速点的连线。
第4页/共50页
2) 作用： 河流特性的基本参数，可确定落差、比降和能量。 (2)弯曲系数 ( Tortuosity )
1) 定义： 沿河流中泓线两点间的实际长度与其直线距离的 比值。
观测水位设备
水尺
自记水位计
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水位观测资料的整理
日、月、年 平均水位计算
编制“逐日平均 水位表”
绘制日平均水位 过程线与日平均 水位历时曲线
第26页/共50页
日平均水位法
1）算术平均法 2）面积包围法
H
1 n
n i 1
Hi
H
1 2 24
H 0 a
H1a b
H2 b c
Hn1m nH nn
Vmax h0.2H Vmid h0.6H
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✓ 测流原理
实际工作中用实测断面面积和实测流速来推算
n
Q vi • Ai i 1
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流速仪实测流速的方法
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2.6 水位—流量关系曲线 水位—流量关系曲线的绘制
水文学基础知识 ppt课件
ppt课件
7
第一讲 水文水资源基础
水循环示ppt课意件 图
8
第一讲 水文水资源基础
水循环的外因： 太阳辐射能和地球引力的存在
水循环的内因： 水物理三态(气、液、固)之间的相互 转化
ppt课件
9
第一讲 水文水资源基础
自然界水循环据其规模及涉及的地域可分为： 大循环/小循环 海 洋 蒸 发
破坏；当台风移近海岸时，狂风可引起大范围巨大
的海潮（风暴潮）。台风中心经过的地区常有大暴
雨或特大暴雨，日雨量
可高达1000毫米以上，
造成大范围洪涝。它是
重要天气系统之一，一
些河流特大洪水均与热
带气旋有关。
1983年9月6日第9号台风 ppt课件 的彩色增强显示卫星云图 42
第一讲 水文水资源基础
按热带气旋地面中心附近风速大小，可分为：
或两者的混合物组成，其化学成分很复杂，最常
见的是氯、氮、碳、镁、钠、钙等化合物。
ppt课件
17
第一讲 水文水资源基础
（3）降雨的分类及其特性
按气流上升运动的原因，常把降雨分成四种 类型：
• 对流雨 • 地形雨 • 锋面雨 • 气旋雨
ppt课件
18
第一讲 水文水资源基础
1）对流雨：
对流雨(亦称对流性降水)发生的条件：
③霰
又称雪珠或软雹，是白色不透明的圆锥形或 球形的颗粒状固态降水。直径约2～5毫米，下降 时常呈阵性，触及硬地时常反跳。它是由各自冻 结的小云滴组合在一起而成的，密度小而松脆易 碎。
④雹
又称冰雹或雹块，从对流云中产生的球状、锥 状、椭球状或形状不规则的坚硬固态降水，直径 约2～50毫米。
ppt课件
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
生态水文学ppt课件
• 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。
•
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
• 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。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
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
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
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
• 湿地以其水陆交替的地貌特征，具有特殊的生态水 文特征，最丰富的生物多样性和较高的生物生产力， 而且因其对气候变化与人类活动影响的异常敏感 性 ，成为地球上生态系统演变最为剧烈的场所之 一
水文学原理 ppt课件
海洋水文学 水文气象学
陆地水文学
地表水水文学 土壤水水文学
地下水水文学
河川水文学 湖泊水文学 冰川水文学 河口水文学
按应用分 环境水文学、农业水文学、城市水文学······
二、传统水文学的内容
1.水文测验 (或水文信息采集) 2.水文预报 3.水文水利计算
第二节 水文学的发展
一、水文学简史
英文Hydrology，来源于拉丁语，“水的知识”。 经历了四个发展时期：
展进入了一个新时代，流域数学模型、水资源学、水环境 学、随机水文学相继形成。
五、发展史
• 水文学的分类
分类依据
划分的分类与分支学科
研究方法 研究对象
动力水文学、系统水文学、计算水文学、水文统计学、 随机水文学、地理水文学、同位素水文学、数字水文学 等
河流水文学、湖泊水文学、沼泽水文学、冰川水文学、 河口海岸水文学、水文气象学、地下水文学、海洋水文 学和水资源学等
------333---333333000000000
------111---111111000000000
------111---111111000000000
------444---444444000000000
000000000 ------222---222222000000000
茆
000000000
新泾河
钱 泾 口
圩角港
000000000
------111---111111000000000
青
龙
港
------111---111111000000000
000000000
崇头
崇
明
白
000000000 ------111---111111000000000
生态水文学导论PPT课件
第9页/共20页
• 2．群落的垂直结构 • 成层现象 • 森林群落：通常可以划分为乔木层、灌木层、草本层和地被 层等四个基本结构层次，同一层次中，又可按同化器官在空 中排列的高度划分亚层 • 水生群落：漂浮生物、浮游生物、游泳生物、底栖生物、附 底生物和底内生物等
• 3．群落的水平结构 • 群落的结构特征不仅表现在垂直方向上的分层现象，而且在 水平方向上也表现出差异性。在一个群落中的某些地点，植 物种类的分布是不均匀的。
• 非生物成分
• 非生物成分提指生态系统中的原料部分(温度、阳光、水、土壤、各 种矿物质 )、媒质部第分17(页水/、共土20壤页、空气等 )和基质(岩石、泥、沙等 )，
第17页共20页生命系统不环境系统的相互作用以及生物对环境的长期适应结果使生态系统的结构和功能反映了一定的地区特性自然生态系统则丌同它所需要的能源是生产者对光能的巧妙转化消费者取食植物而动植物残体以及它们生活时的代谢排泄物通过分解者作用使结合在复杂有机物中矿质元索又归迓到环境土壤中重新供植物利用返个过程往复循环从而丌断地迕行着能量和物质的亝换转秱保证生态系统发生功能幵输出系统内生物过程所制造的产品或剩余的物质和能量当生态系统受到外来干扰而使稳定状态改变时系统靠自身内部的机制再迒回稳定协调状态的能力
• 4．群落的时间格局 • 气象因子有年变化和日变化，表显的 变化，这就是群落的时间格局。
第10页/共20页
• 三、群落演替
• 1.群落演替的概念
• 克列门茨认为：群落演替是一个群落代替另外一个群落；所能看到的群 落，都是处于运动发展过程中的某一瞬间；现有群落的外貌和结构也都 是群落动态过程中某一阶段的具体表现；群落发展到最后，会形成与环 境最为适应的顶极群落。
第14页/共20页
• 2．群落的垂直结构 • 成层现象 • 森林群落：通常可以划分为乔木层、灌木层、草本层和地被 层等四个基本结构层次，同一层次中，又可按同化器官在空 中排列的高度划分亚层 • 水生群落：漂浮生物、浮游生物、游泳生物、底栖生物、附 底生物和底内生物等
• 3．群落的水平结构 • 群落的结构特征不仅表现在垂直方向上的分层现象，而且在 水平方向上也表现出差异性。在一个群落中的某些地点，植 物种类的分布是不均匀的。
• 非生物成分
• 非生物成分提指生态系统中的原料部分(温度、阳光、水、土壤、各 种矿物质 )、媒质部第分17(页水/、共土20壤页、空气等 )和基质(岩石、泥、沙等 )，
第17页共20页生命系统不环境系统的相互作用以及生物对环境的长期适应结果使生态系统的结构和功能反映了一定的地区特性自然生态系统则丌同它所需要的能源是生产者对光能的巧妙转化消费者取食植物而动植物残体以及它们生活时的代谢排泄物通过分解者作用使结合在复杂有机物中矿质元索又归迓到环境土壤中重新供植物利用返个过程往复循环从而丌断地迕行着能量和物质的亝换转秱保证生态系统发生功能幵输出系统内生物过程所制造的产品或剩余的物质和能量当生态系统受到外来干扰而使稳定状态改变时系统靠自身内部的机制再迒回稳定协调状态的能力
• 4．群落的时间格局 • 气象因子有年变化和日变化，表显的 变化，这就是群落的时间格局。
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• 三、群落演替
• 1.群落演替的概念
• 克列门茨认为：群落演替是一个群落代替另外一个群落；所能看到的群 落，都是处于运动发展过程中的某一瞬间；现有群落的外貌和结构也都 是群落动态过程中某一阶段的具体表现；群落发展到最后，会形成与环 境最为适应的顶极群落。
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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。
生态水文学ppt
山柳菊 鸡冠草 凤仙花 羊狐茅
老鹳草 沙伯早熟禾 总状花 直立委陵菜
9
植物水分关系
• 多数植物体内的水流是由水压差驱动的。 根据汁液上升的内聚力－张力理论，水分 移动是由叶的蒸腾表面张力驱动的。表面 张力降低了蒸腾生境的水压，导致水分从 根里向上流动。 • 在溶质被渗透障碍物所阻的时候，水分移 动比溶质移动容易，水流通过膜进出细胞 的运动是由细胞内外之间的水势差所驱动 的。 • 植物体内水势差主要是由压力差和溶质势 差所决定的。通过根的水流通常是由土壤 水分和植物基部压力差所驱动的。 10
32
湿地的水化学成分
• 关于湿地的水化学问题已经做过大 量研究工作，研究的重点在于：了 解水化学条件；确定供水化学过程 及其量化问题；探讨化学与湿地植 被的关系。 • 与植物种分布和湿地植被有直接关 水文条件对水化学有很大影 系的水化学问题包括： 响；植物种的生长和分布更
水力传导率
11
凋萎和渍水
• 凋萎是指植物在干旱时的软柔、松弛和下垂 状态。 • 凋萎在叶上表现的最明显。叶靠细胞膨压维 持其形状，当膨压降到零时，叶就出现凋萎 现象。 • 植物接近凋萎点时，气孔传导度逐渐丧失， 蒸腾量和光合作用随之降低。 • 渍水指土壤水分饱和或积水的一种环境条件 ，可能持续几小时或数月之久。 • 渍水往往影响根的形态和生理活动。当根的 水分通量受阻日趋严重时，可引起对水淹敏 感的植物凋萎和落叶，耐水淹植物由于根的 12 适应性反应不容易受渍水影响。
25
斑块状植被的生态水文效应
26
干旱区生态水文模型
• 描述生态水文模型动态的数值模型，从大气 环流模型的回格到个体植物这一系列尺度上 应用；就时间尺度而言，以几小时用以模拟 过程和事件，以几百年用于模拟气候变化。 • 针对干旱区开发的模型很多，包括水文模型 、生态模型和生态水文耦合模型。 • 模型需要采用可变时段进行模拟：用高分辨 率时段模拟短暂和突发性事件，用低分辨率 时段模拟上述活动以外时间的通量； • 应采用适用于干旱区稀疏作物的蒸散方程； • 需要采用足够小的空间尺度描述干旱区土壤 、地面和植被性质的空间变异性。
老鹳草 沙伯早熟禾 总状花 直立委陵菜
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植物水分关系
• 多数植物体内的水流是由水压差驱动的。 根据汁液上升的内聚力－张力理论，水分 移动是由叶的蒸腾表面张力驱动的。表面 张力降低了蒸腾生境的水压，导致水分从 根里向上流动。 • 在溶质被渗透障碍物所阻的时候，水分移 动比溶质移动容易，水流通过膜进出细胞 的运动是由细胞内外之间的水势差所驱动 的。 • 植物体内水势差主要是由压力差和溶质势 差所决定的。通过根的水流通常是由土壤 水分和植物基部压力差所驱动的。 10
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湿地的水化学成分
• 关于湿地的水化学问题已经做过大 量研究工作，研究的重点在于：了 解水化学条件；确定供水化学过程 及其量化问题；探讨化学与湿地植 被的关系。 • 与植物种分布和湿地植被有直接关 水文条件对水化学有很大影 系的水化学问题包括： 响；植物种的生长和分布更
水力传导率
11
凋萎和渍水
• 凋萎是指植物在干旱时的软柔、松弛和下垂 状态。 • 凋萎在叶上表现的最明显。叶靠细胞膨压维 持其形状，当膨压降到零时，叶就出现凋萎 现象。 • 植物接近凋萎点时，气孔传导度逐渐丧失， 蒸腾量和光合作用随之降低。 • 渍水指土壤水分饱和或积水的一种环境条件 ，可能持续几小时或数月之久。 • 渍水往往影响根的形态和生理活动。当根的 水分通量受阻日趋严重时，可引起对水淹敏 感的植物凋萎和落叶，耐水淹植物由于根的 12 适应性反应不容易受渍水影响。
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斑块状植被的生态水文效应
26
干旱区生态水文模型
• 描述生态水文模型动态的数值模型，从大气 环流模型的回格到个体植物这一系列尺度上 应用；就时间尺度而言，以几小时用以模拟 过程和事件，以几百年用于模拟气候变化。 • 针对干旱区开发的模型很多，包括水文模型 、生态模型和生态水文耦合模型。 • 模型需要采用可变时段进行模拟：用高分辨 率时段模拟短暂和突发性事件，用低分辨率 时段模拟上述活动以外时间的通量； • 应采用适用于干旱区稀疏作物的蒸散方程； • 需要采用足够小的空间尺度描述干旱区土壤 、地面和植被性质的空间变异性。
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- 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)。
• 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；
•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；
• 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
• 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》
• 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；
• 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。
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：
• 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：
• 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。
• 1.1.3 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因子 。
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。
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
• 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。
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．