生態(tài)水文研究論述

田斯亮+王克勤+劉培靜

作者簡(jiǎn)介：田斯亮（1988—），女，甘肅天水人,西南林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與技術(shù)學(xué)院碩士研究生。中圖分類(lèi)號(hào)：X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944(2014)05001302

1引言

生態(tài)水文學(xué)是研究生態(tài)格局和生態(tài)過(guò)程變化的水文學(xué)機(jī)制的邊緣學(xué)科,為構(gòu)建合理生態(tài)水文格局及水資源的持續(xù)利用提供了理論支持。生態(tài)水文學(xué)研究的核心內(nèi)容為生態(tài)過(guò)程及生態(tài)格局的水文學(xué)機(jī)制,研究的基礎(chǔ)理論為植物與水分關(guān)系,研究對(duì)象包括:旱地、濕地、森林、草地、河流及湖泊等。

2幾種主要生態(tài)水文過(guò)程的研究

2.1森林生態(tài)水文過(guò)程研究

2.1.1森林水文學(xué)的概念及重要性

20世紀(jì)40年代美國(guó)學(xué)者首次提出了森林水文學(xué)的概念,并定義為“森林水文學(xué)是一門(mén)專(zhuān)門(mén)研究森林植被對(duì)于有關(guān)水文狀況影響的科學(xué)”。森林和水不僅是森林生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,也是人類(lèi)賴(lài)以生存的基本物質(zhì)條件。因此,森林和水之間的關(guān)系就成為了生態(tài)水文學(xué)研究的核心問(wèn)題。

2.1.2森林生態(tài)水文研究?jī)?nèi)容及其進(jìn)展

森林生態(tài)水文研究主要包括:森林水文過(guò)程的研究、森林對(duì)河川徑流影響的研究、森林對(duì)徑流泥沙和水質(zhì)影響的研究。

森林水文過(guò)程的研究包括:森林對(duì)降水的影響;森林凋落物層與林地土壤對(duì)水分的涵養(yǎng);林地蒸發(fā)散。

森林對(duì)河川徑流影響的研究主要包括:森林對(duì)流域產(chǎn)水量的影響;森林對(duì)洪水的調(diào)節(jié)作用。

森林對(duì)水質(zhì)影響的研究主要包括:森林對(duì)天然降水中所包含的一些化學(xué)成分的吸收和溶濾作用;森林使天然降水中化學(xué)成分的組成和含量發(fā)生變化;森林的變化也會(huì)對(duì)其周邊的河流水質(zhì)產(chǎn)生影響。

2.2流域生態(tài)水文過(guò)程研究

2.2.1流域水文研究的重要性

流域是指由分水線所包圍的河流集水區(qū)。在生態(tài)水文及水文地理研究中,流域面積是一個(gè)極其重要的數(shù)據(jù)。

2.2.2流域生態(tài)水文研究?jī)?nèi)容

流域生態(tài)水文的研究主要包括流域生態(tài)水文過(guò)程與功能的研究以及流域生態(tài)水文模型研究。

生態(tài)水文過(guò)程是指水文過(guò)程與生態(tài)過(guò)程之間的相互作用關(guān)系。水文過(guò)程與生物動(dòng)態(tài)之間的關(guān)系是流域生態(tài)水文過(guò)程與功能研究的核心內(nèi)容,揭示生態(tài)格局和生態(tài)過(guò)程變化的水文機(jī)理。探討流域生態(tài)系統(tǒng)與水文過(guò)程耦合關(guān)系及水文機(jī)理是當(dāng)今水科學(xué)的前沿問(wèn)題。

2.3濕地生態(tài)水文過(guò)程研究

2.3.1濕地水文研究的重要性

濕地生態(tài)水文不僅制約著濕地土壤的許多生化特征,還直接制約著濕地的氣候調(diào)節(jié)、地下水補(bǔ)給、徑流調(diào)蓄等水文功能,從而影響了濕地生物區(qū)系的類(lèi)型、濕地生態(tài)結(jié)構(gòu)及功能等。

濕地生態(tài)系統(tǒng)中最重要的物質(zhì)遷移的媒介是水,并且水又與其他環(huán)境因子、生物因子耦合作用于濕地化學(xué)循環(huán)過(guò)程影響濕地中元素循環(huán)與轉(zhuǎn)化、物質(zhì)的滯留和去除、污染物凈化、沉積物攔截等功能。

2.3.2濕地生態(tài)水文研究?jī)?nèi)容及其進(jìn)展

濕地生態(tài)水文研究的內(nèi)容主要包括:濕地水文情勢(shì)研究;濕地水文循環(huán)過(guò)程研究;濕地水量平衡研究;這三個(gè)內(nèi)容之間又密切聯(lián)系,相互制約。

(1)濕地水文情勢(shì)研究。濕地水文情勢(shì)研究?jī)?nèi)容有:降水的時(shí)空分異、水文周期、表層水流模式、水溫的季節(jié)性變化、土壤濕度和地下水水位時(shí)空分異等內(nèi)容。

(2)濕地水文循環(huán)過(guò)程研究。濕地水文循環(huán)過(guò)程的研究包括:濕地植被對(duì)降水再分配影響的研究;濕地水文循環(huán)過(guò)程的研究是對(duì)濕地降水徑流形成過(guò)程與濕地表層流的研究;濕地蒸發(fā)散過(guò)程也是濕地水文循環(huán)過(guò)程研究的重要內(nèi)容;濕地水文循環(huán)過(guò)程研究還包括了濕地地下水過(guò)程研究。

其中濕地植被對(duì)降水再分配影響主要包括:濕地植被類(lèi)型及分布影響不同降水形式的空間格局;濕地植被通過(guò)植被截流、形成莖流和透冠雨等形式對(duì)進(jìn)入濕地植被界面上的降水進(jìn)行再分配。

(3)濕地水量平衡研究。濕地水量平衡是濕地各水文過(guò)程的綜合,將濕地作為一個(gè)閉合的系統(tǒng),它的水量平衡滿(mǎn)足常規(guī)的水量平衡方程。然而濕地水量更新率也能夠反映濕地開(kāi)放性程度。

3生態(tài)水文學(xué)面臨的問(wèn)題

由于生態(tài)水文學(xué)是生態(tài)學(xué)和水文學(xué)的交叉學(xué)科,首先要解決的問(wèn)題就是兩門(mén)學(xué)科之間的分歧問(wèn)題,以及兩者之間如何才能夠天衣無(wú)縫的匹配在一起。就研究尺度而言,首先術(shù)語(yǔ)不能模糊不清,應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的定義。其次,由于不同尺度上的研究目的并不一樣,因此,解決多尺度生態(tài)水文過(guò)程中尺度轉(zhuǎn)換也是未來(lái)研究過(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

就我國(guó)而言,生態(tài)水文恢復(fù)研究在未來(lái)也應(yīng)該作為一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題對(duì)待。其重點(diǎn)區(qū)域是西部地區(qū)。西部生態(tài)重建,退耕還林還草的成功與否,關(guān)鍵就在于生態(tài)水文的控制與調(diào)節(jié)。

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