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中科院地理所自然地理学考博水文学试题及参考答案整理4_水资源学与生态水文学

一、流域水文模型 简述流域水文模型的类型及其应用问题 水文模型的基本类型有哪些?各有哪些作用? 论述流域水文模型的类型及其特征? 二、流域产流 流域产流过程及其方式有哪些? 我国南北方流域产流过程及其方式有哪些不同? 三、径流形成 影响径流形成的主要因素有哪些?气候变化及人类活动如何影响流域径流形成? 试述河川径流中的基流分割主要方法及研究基流的意义。 径流形成的基本原理及其影响条件。 四、下渗 影响下渗的因素由哪些? 五、蒸发能力 何为流域的蒸发能力?干旱与湿润地区的实际蒸发与蒸发能力之间有什么联系与区别? 实际蒸发与蒸发能力之间有什么联系与区别,如何计算? 六、水文循环 如何理解水资源可再生(可更新)性?其意义就是什么? 试述水量转化及其在水资源评价中的应用。 试述流域水文循环过程及其科学问题。 论述流域水文循环与水量转化过程及其在水资源评价中的应用?

七、水文学科理论 您认为生态水文学的科学问题有哪些 水文学的基础理论问题 水文学与水资源学的关系 八、人类活动对水文影响 试述人类活动的水文效应及其研究方法? 气候变化及人类活动如何影响流域径流形成? 九、水资源特点及开发利用 论述中国水资源开发利用问题及其对策。 论述中国水资源的时空分布特点及其开发利用对策? 十、区域水文 分析流域地下水的补给来源、地下水径流、地下水排泄,以及地下水动态的影响因素? 如何理解湖泊、沼泽的水量平衡与调节作用? 十一、新技术方法

一、试题 您认为生态水文学的科学问题有哪些 水文学的基础理论问题 水文学与水资源学的关系 水文学与水资源学的关系 水文学主要就是研究地球上水的起源、存在、分布、循环运动规律,水资源学主要研究水资源的形成、演化、运动规律及水资源的合理开发利用的基础理论。水文学与水资源学即有区别又有密切的联系。水文学就是水资源学的重要科学基础,水资源学就是水文学服务于人类社会的重要应用。 水文学就是水资源学的基础。从水文学与水资源学的发展过程瞧,水文学具有悠久的发展历史,而水资源学就是在水文学的基础上,为了研究与解决日益窋的水资源问题而逐步形成的一个知识体系。因此,可近似的认为,水资源学就是在水文学的基础上衍生出来的。从研究内容上瞧,水文学就是一门研究地球上各种水体的形成、运动规律以及相关问题的学科体系;水资源学主要研究水资源评价、配置、综合开发、利用、保护以及对水资源的规划与管理,按照水资源的定义,水资源就是指可被人类利用的淡水资源,世界上大量的水中只有一小部分可以划归为水资源的范畴,水资源学对水资源的研究就是建立在水文学对地球上各种水体的研究的基础之上的。 水资源学就是水文学服务于人类社会的重要应用。人们研究水文现象的一个重要目的就就是为了更好的利用水资源,来实现水资源的可持续利用。水资源的开发利用规划与管理等工作就是水文学服务于人类社会的重要应用内容。水文学中的水循环理论支撑水资源可再生性研究,就是水资源可持续利用的理论依据。在对水资源进行量化进程中,根据水文规律与水文学基本理论,利用数学工具建立模拟模型,就是水资源承载能力量化研究、优化配置量化研究的基础。由于人类对水资源的开发利用,使水循环过程成为自然循环与社会循环的集合,在水资源配置、水资源管理、水资源承载能力计算等模型中,要充分体现这种集合,需要把水文模拟模型作为基础模型嵌入到水资源模型中。 对水文学若干基础研究领域的展望 1、气候变化对水文循环时空分布的影响:全球气候变化将影响到大气、 海洋与陆地的相互作用过程。近20年来波及许多国家与地区的水危 机与洪涝灾害与此有相当密切的关系,这就是因为由此引起的地球 上太阳辐射分布的改变将影响到自然的蒸发、大气中的水汽输送与 降水时空分布。水文学应对这种被称为大尺度水文学的科学研究作 出贡献。 2、水文时间序列演变机理及影响因子:水文时间序列的长期演变既有确 定性的一面,又有不确定性的一面,目前无论从哪个方面分析,都至多 只能识别水文时间序列的局部特性,而不能识别其全部特性,因此水 文时间序列的长期演变规律至今无法在衫精度范围内予以提示。这

水文学在环境工程实践中的应用与发展

水文学在环境工程实践中的应用与发展 摘要:环境永远是人类的主题,而水资源作为环境中的重点,人类生活生产必须,越来越得到重视。本文在此背景下阐述了水文学的概念、环境工程专业的概念和两者之间的联系,指出来水文学在环境工程实践中的应用与发展,并以具体事例来说明河流与湖泊纳污能力(水环境容量 和区域水资源环境调度工程。 关键词:水文学环境工程应用与发展水环境容量水资源调度水环境保护 正文: 一、引言: 钱塘江决堤! 本月初以来,受今年梅雨季节强降水的影响,四轮强降雨持续侵袭浙江。目前因洪涝灾害造成直接经济损失108亿元,据浙江省水利网公布数据,本次洪涝的严峻仍然导致了一批水利设施受损,水利工程损失达25亿元。洪涝之下水利基础设施的脆弱再度敲响警钟,农田水利建设滞后仍然是不争的事实。 然而就在一个月前,长江中下游地区面临严峻的旱灾。那段时间,长江中下游地区大旱,鄱阳湖、洞庭湖等水系都遭遇有历史记录以来最大旱灾,湖区变为“草原”,鱼虾蟹被活活晒成“肉干”。在人们还在为旱情忧心忡忡、尚未从抗旱中缓过神来之时,暴雨又席卷南方多个城市,洪涝灾害又使得许多地方成为“泽国从旱灾到洪灾,怨天还是怨人? 二、环境工程专业开展水文学的原因 就这次的水灾,专家可能会说,暴雨在短时间内带来的大量降水,远远超过了城市排水管道能够承载的极限,以“常量”的管道应对“非常量”的降水,是不可能完成的任务。 面对今年来中国乃至国际上的一次次灾害,人类真的无能为力么? 环境工程作为环境旗帜下的一门学科,就在为人类服务,为环境服务这条道路上努力地行走者。这就需要环境工程的专业化,技术化,成熟化,水文学作为环境工程选择的一门课程,自有其原因。 1、当前局势下的水文学 20世纪50 年代以来,社会生产规模空前扩大,科学技术进入了新的发展时期,并正在出现新的技术革命,人类改造自然的能力迅速增强,人与水的关系已经由古代的趋利避害,和近代较低水平的兴利除害,发展到了现代较高水平的兴利除害的新阶段。这个新阶段赋予水文科学以新的动力和新的特色。 首先,由于人类对水资源的突出需求,水文科学的研究领域正在向着为水资源最优开发利用的方向发展,以期为客观评价、合理开发、充分利用和保护水资源提供科学依据; 其次,大规模的人类活动对自然水体,进而对自然环境正在产生多方面的影

2017年同位素水文与生态环境应用研讨会

2017年同位素水文与生态环境应用研讨会 同位素是水循环与水系统研究的重要手段之一。近年来,随着同位素测试技术与模拟方法的不断发展,环境同位素的应用范围正在日益扩大,逐渐成为环境科学、水文学、水文地质学、生态学、地理学、海洋学等多个研究领域的现代研究方法之一。稳定同位素可在降水-地表水-地下水相互作用、环境溶质运移、生物地球化学循环过程等方面起到示踪的作用;放射性同位素(3H、85Kr、39Ar、14C、81Kr、36Cl等)在冰芯、地下水、海洋洋流等水体的定年上可发挥重要作用。 为此,我们拟于4月9日-11日在北京举办“2017年同位素水文与生态环境应用研讨会”,目的是交流与研讨环境同位素分析测试的新技术和数据解释的新方法,以及在水文和生态环境领域的应用新进展。本次活动分为研讨会和培训班两部分日程。欢迎从事相关领域的科研、教学和生产应用的学者和研究生们参加研讨和培训。 一、主办单位 IAHS-CNC同位素水文学分会 中国科学院地质与地球物理研究所 中国科学院页岩气与地质工程重点实验室 二、承办单位 原生态有限公司 三、协办单位 钡科瑞(北京)检测技术有限公司 北京普瑞亿科科技有限公司 四、时间、地点 时间:2017年4月9日-11日 会议地点:中国科学院地质与地球物理研究所 注册地点:9日14:00-18:00,宾馆(待定) 10日8:00-9:00,中国科学院地质与地球物理研究所 参会须知 1、本次会议收取1000元会议费/人次。住宿及交通费用由参会人员自行承担,会议协助预订酒店。 2、请每位参会者填写回执(见附件1),并于3月24日之前发到

附件一: 2017同位素水文与生态环境应用研讨会参会回执

河流生态水文学研究现状_李翀

第7卷 第2期2009年6月中国水利水电科学研究院学报Journal of China Institute of Water Resources and Hydropo wer Research Vol .7 No .2June ,2009收稿日期:2009-04-10 基金项目:水利部公益性行业科研专项(200701029、200801023);国家自然科学基金(40865005) 作者简介:李(1971-),男,广西桂林人,博士,高级工程师,主要从事河川及流域环境研究。E -mail :Lichong @iwhr .com 文章编号:1672-3031(2009)02-0141-06 河流生态水文学研究现状 李 ,廖文根 (中国水利水电科学研究院水环境研究所,北京 100038) 摘要:生态水文学是一门新兴的边缘交叉学科,是生态保护的重要理论基础和技术支撑。河流生态水文学作为其一个重要分支,在河流生态恢复中被寄予厚望,以协调河流开发与河流生态系统保护之间的矛盾。本文简要回顾了生态水文学研究的发展历程,并从河流生态学理论、河流水文情势生态效应评价方法、河流生态流量及河流生态修复等方面重点介绍了河流生态水文学领域的研究进展。 关键词:河流生态水文学;河流生态修复;河道生态流量;河流水文情势;生态效应 中图分类号:X143文献标识码:A 1 研究背景 水,是物质循环和能量转化的载体,是生命之源、万物之宗。水作为最重要的生境要素之一,其水文情势、流动形态对生态系统有着极其重要的影响。水也是人类文明发展之源。在人类社会的发展过程中,水利工程建设一直在防洪、供水、发电、航运等方面发挥着巨大作用,推动着人类文明的发展。随着科学的进步,以及水利工程生态环境效应的逐步显现,人类意识到,水利工程在造福于人类的同时,也改变了水文情势、水流形态,进而改变着人类赖以生存的生态系统。 由于水文循环具有联系地球系统地圈-生物圈-大气圈的纽带作用,水文循环过程变化与其相关的生态环境变化交叉的研究与社会需求,产生了新的学科生长点,即生态水文学。1992年在Dublin 国际水与环境大会上,生态水文学作为一门独立的学科被提出,并定义为介于生态学与水文学之间的研究生态格局和生态过程变化的水文学机制的一门边缘学科[1-2],其目标是在保持生物多样性、保证水资源 的数量和质量的前提下,提供一个环境健康、经济可行和社会可接受的水资源持续管理范式[2-3]。 生态水文学的研究进展中,生态学家和水文学家们针对旱地、湿地、森林、湖泊和河流5大生态系统开展了大量的研究。但是,基于水文循环的生态水文学研究大多以植物作为研究的出发点,强调植物在水文和生物之间的关键作用,没有或很少提及动物区系在生态水文学研究中的地位,但是水文因子对动物区系的分布、组成、种群结构等方面往往具有决定作用。河流作为水文循环的重要一环,不仅为人类生存提供了有利条件,也是各种水生生物生存的自然空间,在为人类提供宝贵水资源的同时,河流也为环境的调节和改善发挥着重要作用。当今,由于日益严重的人为干扰,河流生态系统退化与服务功能下降已被公认是全球性的生态环境问题,因此河流生态水文学研究在河流生态恢复中被寄予厚望,成为生态水文学研究的中心问题。 2 河流生态水文学概念及内涵 河流生态系统是指河流水体的生态系统,属流水生态系统的一种,是陆地和海洋联系的纽带,在生物圈的物质循环中起着主要作用。河流生态系统的结构和功能由水文、生物、地形、水质和连通性5个— 301—DOI :10.13244/j .cn ki .j i whr .2009.02.001

水文学及水资源

一水文学及水资源 1学科方向 水文学及水资源学科包括水文学和水资源学两个方面,是研究水的性质、循环运动规律、水与环境相互关系以及水资源可持续利用的学科。 水文学是关于地球上水的起源、存在、分布、循环、运动等变化规律和运用这些规律为人类服务的知识体系,研究领域同时也包括水圈同大气圈、岩石圈和生物圈等自然圈层的关系。水文学同属于地球科学和水利科学两个范畴,与科学探究和工程建设实践均密切相关。作为地球科学的一部分,水文学可分为陆地水文学与海洋水文学两大部分,陆地水文学是水文学的主要组成部分。水文学和大气科学共同关心水圈与大气圈的相互联系,逐渐形成水文气象学;水文学和地质学共同研究地下水形成、埋藏和运动规律,形成了地下水水文学。作为水利科学的一部分,水文学通常指的是应用水文学,是运用水文学及有关学科的理论和方法,研究解决各种实际水文问题的途径和方法,为水利、电力、交通、城镇供水和排水、环境保护等工程建设,为农业、林业提供水文数据、水文参数和水文预报服务的一门应用科学。应用水文学因服务对象的不同,又分为工程水文学、农业水文学、森林水文学、城市水文学等分支学科。随着现代量测技术和计算机技术的发展,以及人类活动对自然环境和生态系统影响的日益加剧,现代水文学的研究对象涵盖了水文循环的物理过程、伴随水文循环过程的生物化学过程,以及植物生态过程等,其发展趋势是:1)综合研究手段,即地面观测、卫星遥感、以及计算机模拟相结合;2)学科交叉,如大气科学与水文科学的结合,生态学与水文学的结合等;3)“自然-人工”二元水循环模式研究,即人类活动影响下的自然水循环系统与社会水循环系统之间的相互作用研究。 水资源学是对水资源的量与质进行评价,制定水资源综合开发利用和保护规划,解决水资源供需矛盾,并对水资源实行科学管理的知识体系。在相当长的一段时间里,有关水资源的知识和经验常融合在其他学科如水文学、水利学中,没有形成水资源的专门学科。20世纪中期以来,水资源问题日益突出,专门以水资源为对象的研究和实践在很大范围内有了发展和提高,逐渐形成了与原有的有关水的学科内容有差别并自成体系的水资源学。其研究对象主要可以归结为三个部分:1)研究水资源的形成、演化、运动的机理,评价全球与不同区域的水资

生态水文学原理复习之名词解释

目录 生态学部分 . (3) 1. Liebig 最小因子定律: (3) 2.生态适应: (3) 3.种群: (3) 4. 种群密度: (3) 5.生态密度: (3) 6.阿利氏规律: (3) 7. 种群的年龄结构: (3) 8. 环境容量K : (3) 9.内源性因子调节学说: (3) 10. 种群进化与适应: (4) 11.生态对策: (4) 12.生物群落: (4) 13.植物群落: (4) 14.群落的物种组成: (4) 15.种群成员型: (4) 16.盖度: (4) 17.丰富度指数: (4) 18.种间关系: (4) 19.窄生态位: (4) 20.宽生态位: (4) 21.竞争排斥原理: (4) 22. 植物生长型: (5) 23.植物生活型: (5) 24.旱生演替: (5) 25.单元顶极说: (5) 26. 多元顶极说: (5) 27.顶极 -格局假说: (5) 水文学部分 (5) 28.产流 : (5) 29.产流量 : (5) 30.树体吸水量: (5) 31.树冠通过雨量: (6) 32.树冠滴下雨量: (6) 33.树干流量: (6) 34.树冠截留率(s): (6) 35.树冠截留强度: (6) 36.饱和截留量: (6) 37.降雨滞后效应: (6)

38.降雨历时延长效应: (6) 39.下层植被截留: (6) 40.枯落物持水量: (6) 41.枯落物截留量: (6) 42.相对含水量: (6) 43.吸湿系数: (6) 44.凋萎系数: (6) 45.(最大)毛管持水量: (7) 46.饱和含水量: (7) 47.饱和差: (7) 48.饱和度: (7) 49.压力势(ψp): (7) 50.土壤水分特征曲线的滞后现象: (7) 51.饱和流: (7) 52.非饱和流: (7) 53.非饱和导水率: (7) 54. 水汽凝结: (7) 55.下渗: (7) 56.下渗率: (7) 57. 下渗能力: (7) 58.初始下渗速率: (7) 59.稳定下渗速率: (7) 60.下渗曲线: (7) 61.下渗累积曲线: (8) 62.渗润阶段: (8) 63.渗漏阶段: (8) 64.渗透阶段: (8) 65. 蒸发: (8) 66.蒸(散)发量: (8) 67.蒸发力 /最大可能蒸发量: (8) 68.蒸(散)发速度: (8) 69.饱和水汽压(es): (8) 70. 主根: (8) 71.侧根: (8) 72.不定根: (8) 73.直根系(深根性): (8) 74.须根系(浅根性): (8)

生态水文学

宁夏大学硕士生考试考查卷面纸 2014~2015学年度第二学期 姓名马继梅学号12014130644 学院土木与水利工程年级2014级 专业水利水电工程研究方向节水灌溉 课程生态水文学 考试方式 主考教师评语 成绩 主考教师签名: 年月日 生态水文学发展进程 摘要:生态水文学是生态学与水文学的交叉学科,它研究不同时空尺度上水文过程与生物动力过程的耦合机制与规律,以期实现水资源的持续管理。它是在水资源问题日益严峻的形势下,于1992年在Dublin国际水与环境大会上正式提出的。生态水文学作为解决现代水问题的新方式,源于解决环境问题的新思考方式生态工程,以‘生态水文’为主题的论文,专著,会议成蓬勃发展之势,多种生态水文模型与遥感技术相结合模拟生态水文过程"虽然生态水文学的产生经历了很长一段时期的孕育,有较为可靠的理论研究背景,但尚未形成完整的理论框架和方法体系,目前的研究仍然是处于基础理论的探求阶段,并且这个阶段还将持续一段时间。当基础理论完善以后,生态水文学可望得到较快的发展。 关键词:生态水文学;研究背景;研究现状;发展趋势 1引言 水资源问题是21世纪人类面临的重要资源问题之一[1],水业将是21世纪最大的产业。从水资源问题产生的背景来看,主要是人类活动破坏了水资源的生态空间[2]。为维护社会的稳定、经济的健康发展,人类必须谋求水资源的持续利用。1992年在Dublin国际水与环境大会上正式提出了生态水文学(ecohydrology)概念。生态水文学一经提出,就广受人们的青睐,有的学者认为生态水文学是实现淡水资源持续利用的重要理论和有效工具,通过生态水文学的研究,人类有望走出水资源问题的困境[3];有的学者认为生态水文学将是今后几年内水资源可持续开发利用研究中最有意义的前沿学科[4,5]。联合国教科文组织主持的国际水文计划第V阶段研究(UNESCO IHP-V)中也把生态水文学作为其重要的研究领域之一,并在26个国家和地区开展了39个项目的研究[6]。 生态水文学是一门以生态过程和生态格局的水文机制为核心,以植物与水分关系为理论基础,研究对象涉及旱地、湿地、森林、草地、山地、湖泊、河流等生态系统的新学科,它提出在

水资源保护与生态环境建设的关系

论文 论文题目:水资源保护与生态环境建设的关系课程名称:环境生态学 学院:资环学院 专业:水文与水资源工程 年级: 2014级 学号: 1400190260 学生姓名:杨宝娣 指导教师:郭兴强 2016 年12 月12 日

前言 生态环境建设可概括为旨在改善并恢复相应生态环境的一切行动。从其本质看,生态环境建设大多可通过生物措施或工程建造改变环境现状来实现。生态环境建设可通过调整水资源利用方式,改变水资源利用格局,恢复或更新水资源系统功能,达到恢复和改善相应的生态环境的目的。 随着我国经济快速发展,特别是工业化的进程加快,水资源逐年恶化; 加上国人对环境保护意识淡薄,使得我国在经济发展中与环境保护的矛盾日益突出水资源是不可再生资源,我们必须对水资源进行保护。尽管水文作用与生态环境建设的协调统一关系已有比较深入的研究,但是由于目前水文监测的数据不够充分,致使某些局部问题的研究尚缺乏足够的数据支持。加之普通大众科学知识普及不够及环境保护意识薄弱,导致我国对生态环境缺乏“全民参与”的意识和实际行动。 生态环境建设的含义 我国人口众多、社会活动对环境压力较重,加之人为活动已严重影响生存环境,因此保护和改善生态环境,一方面是社会经济可持续发展的必然要求,另一方面也是人类生存延续的保障前提。生态建设其关键在于通过对原有生态系统中各联系要素的研究,找出破坏原生

态系统的原因或主要原因,并在此基础上采取有效防治措施。因此生态建设的重要意义不仅仅局限于对原有生态的简单恢复,更重要的是通过防治过程中发现自然生存规律,通过掌握自然生存规律,可以更加合理地利用自然界。当今社会的发展已越来越离不开生态环境的防治,生态环境建设已变成我国的基本国策,是我国社会和谐发展的前提。 生态建设的内容不仅包括了对原有生态系统中各关联因素的研究、分析、治理,同时也包括了对自然生存规律的总结、归纳。因此可以说生态建设过程是人类认识自然、改造自然的一种途径,体现了人类尊重自然规律、利用自然规律的科学途径。其具体内容不仅涵盖了以植被生态建设为主的如荒漠化防治、草原生态防治、水土环境防治等,同时也包括以工程改造为主的生态重建系统。其中,以植被生态建设和水土保持综合治理为两大重点。 植被生态建设与水资源的保护和利用 伴随着人类认识、改造自然界,各种破坏自然界的活动也在不断进行着,其结果则是潜移默化地影响、改变生态平衡,造成生态系统的破坏。特别是植被生态系统的破坏,往往可以直接影响土壤、水文、大气和生物等其他生态系统的平衡,带来连锁效应。因此,可以说植被生态系统建设是生态环境建设的重中之重。 植被生态建设是以自然植被的种植建设为主的生态建设过程,具

生态水文与水环境关系研究

186 HUANJINGYUFAZHAN ▲ 荣立,黄蕙 (长江水利委员会水文局长江上游水文水资源勘测局合川分局,重庆 401520) 摘要:目前我国对生态水文的研究还处于发展阶段,对水文的形成过程与模型的分析水平较低,加强生态水文的过程研究有利于实现水环 境治理。基于此,本文以生态水文与水环境关系作为研究对象,分析生态水文过程中对水环境造成的影响,应用生态修复技术和湿地生态 保护工程等方式实现水环境的综合治理。 关键词:生态水文;水环境;影响分析 中图分类号:X143 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2019)06-0186-02 DOI:10.16647/https://www.doczj.com/doc/f24838512.html,15-1369/X.2019.06.110 Study on the relationship between ecological hydrology and water environment Rong Li, Huang Hui (Upper Changjiang River Burean of Hydrological and Water Reaources Survey (Hechuan Sub-Bureau),Chongqing 401520,China) Abstract:At present, the research on eco-hydrology in China is still in the developing stage, and the analysis level of the formation process and model of hydrology is relatively low. Strengthening the research on the process of eco-hydrology is conducive to the realization of water environment governance. Based on this, this paper takes the relationship between eco-hydrology and water environment as the research object, analyses the impact of eco-hydrology on water environment, and realizes the comprehensive management of water environment by applying ecological restoration technology and wetland ecological protection engineering. Key words:Ecological hydrology;Water environment;Impact analysis 早期生态水文与生态湿地系统关系密切,人们探究生态水文是为了了解水文因素如何影响湿地系统的发育,随后人们确定了水生生态系统和陆地生态系统中间的过渡带,对生物循环有着重要的影响,这就是生态水文学说的最早发展阶段。当水资源的承载能力超过一定范围时,河流就会断流,进而导致水生态环境遭受严重破坏,因此,对水生态环境的保护至关重要。 1 自然水环境下的生态水文与水环境关系 生态水文学的研究对象是自然生态与生态过程变化水文学,生态过程和水循环的过程相互作用,生态与水文相耦合时生物和水分之间发生着密切的联系。自然生态系统就是生态水文的重要研究目标,无论是湿地,还是湖泊或河流,都属于生态水文的过程。一直以来,随着社会经济的发展与科学技术的进步,人们的生活水平不断提高,人类的活动对水环境造成了影响,进一步影响到自然界中水循环的过程。比如,为了推动生产活动,人们会在流域的下垫面进行水利改造工程,地表水蒸发过程被改变;人们为了蓄水而修建水库,在充分利用该流域的水资源的同时,也改变了水资源动力条件,水库周围的生态格局发生变化,水文过程受到影响。 生态水文过程中,无论是生物体还是水环境,二者都在进行水分的交换,水环境影响着水体生物。如果水环境质量高且具有安全性,那么水体生物的生长态势就会良好,水体生物不断发展,促进水环境的优化,从而形成良性循环。如果生态水文过程存在良性循环,水环境质量也会愈加改善,不管是涵养水源还是调节径流,都会起到保护水环境的作用。当前国内外学者对水环境与生态水文的研究主要体现在被动治理的角度,面对环境日渐退化和自然资源不断减少,人们不得不被动的寻找治理水环境的对策,希望通过有效治理恢复水系统[1]。 2 生态水文过程对水环境的影响 2.1 地貌分异特征的影响 河流与湖泊演化腹地就是流域,在流域内生态水文过程的发展与变化可以从河流和湖泊的生态特征上找到特点。现如今,人类的活动对河流湖泊的影响主要体现在两个角度:(1)人类活动对河流与湖泊产生直接性作用。(2)人类对水文生态过程造成过度管理。无论是哪一角度,都会对河流湖泊产生危害影响,其中过度管理的影响更严重,甚至有着较强的潜在性。人们过去管理的时候,经常将目光只放在河流和湖泊自身上,而流域的深层次变化却没有注意到。因此,人类对流域的管理经常达不到预期目标。流域边界是水和陆地的分水岭,人们利用水与陆地的交界处,通过河流中泓线研究可以画出剖面图,根据剖面图的信息完成流域管理。在管理的时候因为地区分异,只能应用末端治理分析流域尺度[2]。 2.2 流域尺度上的影响 随着全球内覆地变化影响加深,人们对土地利用的研究不断深入,生态水文在流域尺度方面的研究有了新的进展。流域生态的研究使人们注意到了流域尺度的影响,对流域尺度角度的生态水文过程变化、生态格局以及水质效应研究持续深入,各方面产生的综合影响让人们与生态水文过程有了新的认识。虽然人们对流域尺度与生态水文效应的研究分析还不够深入,相关模型已初步建立,但是人们通过对非点源污染的研究,了解到在某一格局内一直变化的非点源污染物负荷量情况,接下来还会进一步分析流域生态水文中生态的影响过程。 2.3 对水体理化生的影响 为了保护水体环境,将所有因素对生态水文的影响降到最低,人们必须进行流域综合治理。治理的关键在于研究水体理化特征,观察水体理化特征变化情况,在制定各个阶段的实验计划时,人们会从河流管理方式和生态水文模型入手,但是研究成果还不够明显,需要进一步结合实际情况加以分析。 德国柏林年降雨量500mm,年蒸发量400~600mm,枯水期时大量污水处理厂的出水作为湖泊进水,污水处理厂处理量和雨水径流量几乎为同样量级。半封闭式自循环排水系统使城市的污水进入了湖泊,湖泊

生态水文学新概念“蓝水”“绿水”

生态水文学新概念“蓝水”与“绿水”资源 一、概念解读 “绿水”,主要是指植物根部的土壤存储的雨水,即源于降水、存储于土壤并通过蒸发、蒸腾进入到大气中的水汽。“绿水”概念是相对于河流、湖泊和地下蓄水层中的“蓝水”而言的。 “蓝水”分为看得见的地表径流和地下径流的液态水;是河流、湖泊和地下蓄水层中的水,相对于“绿水”而言。 在某一流域中,“绿水”(气态水)的循环供给陆生生态系统,“蓝水”(液态水)的循环供给水生生态系统和人类的用水需求。“绿水”的循环反映了自然界“土壤-植物”生态系统的用水消耗。“蓝水”在地表和地下流动,从山顶到山脚,从陆地到海洋。 简单地说:“绿水”是指不可见的水,“蓝水”是指看得见的水。 二、“绿水”的重要作用 绿水具有极为重要的生态功能,它不仅为所有陆地植物提供生长的必备条件,而且调节着全球的气温。蒸发蒸腾到大气中的绿水起着温室效应,与干燥的大气相比,它使地表气温提高了30℃,大气中二氧化碳的温室效应,又使地表气温提高了3℃,如果没有这两者的温室效应,地表平均气温将是-18℃,而且不是现在的15℃。正是绿水使地表平均气温既没有冷到冰点之下,也没有热到沸点之上,从而才使地球上的水能以液态形式存在,使生命能在地球上诞生和进化。 绿水还对陆地的降水模式起着重要的调节作用。在全球尺度上,海洋蒸发的水汽进入陆地形成陆地40%的降水,另外60%的降水则来自陆地的蒸发和蒸腾,因而绿水构成了陆地一个具有支配作用的水汽反馈圈。如果海洋水汽途经陆地的距离大于500—1000公里,则陆地绿水对陆地水循环的影响比海洋水汽更大。

三、“绿水”与“蓝水” 据水文观测和监测所得的数据显示,全球降雨量蓝水约占1/3,绿水约占2/3。陆地绿水对陆地水循环的影响比海洋水汽更大,如撒哈拉地区90%的降水来自绿水,美国中部地区60%的降水来自绿水。 植物的生物生产量、绿水量、降水量三者成正比例线性关系,并构成一个循环模式。生物生产量越大,蒸腾量即生产性绿水量也越大,降水也越多。反之。 四、“绿水”与人类活动 绿水是维持生态系统景观协调和平衡的重要水源,能否保持生态系统的健康是水资源可持续利用的关键,绿水则在此发挥重要作用。 有数据表明,人类用来生产维系其生存所需的水资源多半为绿水资源。大约60%的世界粮食生产依赖于绿水,几乎全部的畜牧业肉产品生产来源于绿水。并且在可预见的将来,绿水资源仍是世界粮食生产最重要的水源。绿水在维护地球陆地生态系统生产功能和服务功能方面具有不可替代的作用。 人类活动不断影响绿水资源。在全球范围内,绿水流既决定于生物物理条件,如气候、土壤类型和植物种类等,又受制于各种因素,例如植物吸收水份时间、植被密度、土壤养分状况、土壤物理状况和土地利用方式。但无论是全球范围还是局部地区,人类活动通过改变土地利用格局一直深刻影响着绿水的变化。绿水流的减少意味着耕地面积在扩大,森林覆盖面积在减少。 此外,人类活动也加速了蓝水和绿水的互相转化。比如,人工储水工程消耗了蓝水资源,这就是一种蓝水转化为绿水的方式。 五、“绿水”农业 除少数雨水丰沛的地区有条件发展灌溉农业外,全球大多数地区需要转换农业模式,走绿水农业的路子。绿水农业是以自然森林植被生物多样性和生态功能的恢复为基础,与各地自然环境相适应的多样化的农业体系。其共同特征是生物多样性包括多样性的植物、动物、微生物协同作用,能最大限度地实现降水向生产性绿水转移和水汽循环,地面常年为植被覆盖、自我制土施肥灌溉抑虫、持续收获、多产高产。

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