湿地生态学 第2章 水淹
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《湿地生态学》课程教学大纲课程名称:湿地生态学课程类别:选修课适用专业:生态学考核方式:考查总学时、学分:32学时2学分其中实验学时:0 学时一、课程教学目的本课程主要讲述湿地生态系统结构、过程、功能、评价、管理和恢复的原理和主要研究方法,使学生掌握各种类型沼泽湿地生态系统的群落结构、功能、生态过程和演化规律及其与理化因子、生物组分之间的相互作用机制,同时使学生能初步运用所学的理论知识解决一些简单的实际问题。
二、课程教学要求学生通过学习,要掌握湿地生态系统的类型及其特征、主要结构特点和湿地生物的适应、水文过程和水量预算;生物地球化学循环、能量流动、植被演替和系统发育、生态服务评价和管理以及生态修复和工程湿地的营造等。
三、先修课程生态学基础,自然地理学,生态系统生态学等四、课程教学重、难点教学重点:湿地的生物地球化学循环、湿地生态服务的价值评估和湿地生态修复和重建教学难点:湿地的生态水文过程、湿地生态服务的价值评估五、课程教学方法与教学手段教学方法:讲授法、讨论法等。
教学手段:多媒体。
六、课程教学内容第一章湿地生态系统的类型(2学时)1.教学内容(1) 滨海湿地(2) 内陆湿地(3) 人工湿地2.重、难点提示(1) 红树林湿地和湖泊湿地(2) 人工湿地第二章湿地生态系统的结构(4学时)1.教学内容(1) 湿地生态系统的生物组分(2) 湿地生物的生态适应2.重、难点提示(1) 湿地生态系统的生产者。
(2) 维管束植物的适应性。
第三章湿地的生态水文过程(5学时)1.教学内容(1) 湿地水文周期(2) 湿地水量预算(3) 水文过程对湿地的影响(4) 湿地生物对水文过程的影响2.重、难点提示(1) 湿地水量预算。
(2) 水文过程对湿地的影响。
第四章湿地的生物地球化学循环(4学时)1.教学内容(1) 湿地土壤(2) 湿地生态系统中的化学转化(3) 湿地物质的输入及其平衡2.重、难点提示(1) 氧和氧化还原电位和氮的转化(2) 湿地的物质平衡第五章湿地生态系统的能流(4学时)1.教学内容(1) 能流基本模式(2) 初级生产及其分解与消费(3) 能流(4) 能流与熵流理论2.重、难点提示(1) 初级生产的限制因子(2) 能流与能流预算第六章湿地的生态演替(4学时)1.教学内容(1) 生态演替的概念与机制(2) 湿地生物群落的演替(3) 湿地生态系统的发育特征(4) 湿地的系统发育和生态演替对策2.重、难点提示(1) 生态演替的机制——内因与外因(2) 湿地的系统发育和生态演替对策第七章湿地评价与管理(4学时)1.教学内容(1) 湿地生态系统的服务(2) 湿地生态服务的价值评估(3) 湿地的管理2.重、难点提示(1) 核心服务、理论服务价值与现实服务价值(2) 湿地几项主要生态服务功能价值估算(3) 湿地的多目标管理第八章湿地生态修复和重建(5学时)1.教学内容(1) 湿地的生态恢复(2) 生态修复的原则与目标(3) 生态修复的措施(4) 生态修复评价(5) 工程湿地的营造2.重、难点提示(1) 生态修复的理论和措施(2) 工程湿地的设计、实施和管理七、学时分配八、课程考核方式1.考核方式:笔试,开卷2.成绩构成:总成绩=70%期末+30%平时九、选用教材和参考书目[1]《湿地生态学》,陆健健编,高等教育学出版社,2006年;[2]《湿地生态需水机理,模型和配置》,杨志峰编,科学出版社,2012年;[3]《中国国际重要湿地生态系统评价》,马广仁编,科学出版社,2018年。
2.2.1洪水脉冲理论(1)洪水脉冲理论的产生和发展洪水脉冲理论(Flood pulse concept)产生于1989年,是Junk等基于对亚马孙河和密西西比河湿地的长期观测数据,作为河流生态理论提出的。
并通过构建一个大型水文数据库预测河流湿地的动态变化。
随着人们对洪泛湿地生态水文过程的深入认识,该理论得到了进一步的发展,Puckridgr(1998)等提出识别水文变量的方法,并强调了水位变化对栖息地大小和特性的影响。
Tockner et al(2000)将洪水脉冲理论扩展到了温带地区,提出在温带地区除考虑洪水脉冲外,还需考虑温度变化对生态系统功能的影响。
2003 年,Junk提出该理论可以作为大型河流—洪泛滩区系统的一般概念。
该理论不仅关注了洪水侧向漫溢产生的营养物质循环和能量传递的生态过程,同时还关注水文情势特别是水位涨落过程对生物过程的影响。
到目前为止洪水脉冲理论已经发展成为一个综合的生态水文学方法,是研究复杂洪泛平原湿地生态过程的重要理论,可以作为河流生态修复的理论基础之一(董哲仁,2003,2006,2007ab)。
(2)洪水脉冲理论核心洪水脉冲是河流-洪泛滩区系统生物生存、生产力和交互作用的主要驱动力。
在大型原始热带河流-洪泛滩区系统,周期性的洪水脉冲可造成有机体的适应和对洪泛滩区的有效利用。
洪水水位涨落引起的生态过程,直接或间接影响河流-洪泛滩区系统的水生或陆生生物群落的组成和种群密度,也会引发不同的行为特点,比如鸟类迁徙、鱼类洄游、涉禽的繁殖以及陆生无脊椎动物的繁殖和迁徙。
Jowett(1992, 1998)通过研究不同年龄的鲑鱼、无脊椎底栖生物对流量的不同需求来确定河流基流量和配水规律。
Beecher(1990)认为最小流量标准是基于多参数联合确定的,即历史流量变化、河道形态、水质、水生态系统类型,同时利用经验公式及模拟模型进行校正,最终由仲裁组给出建议,并指出河道流量需求也依赖下游状况、气候条件及水文参数。
湿地保护与管理复习提纲绪论一1、湿地的定义(湿地公约)湿地是指天然的或人工的,永久的或暂时的水域地带,带有静止或流动、淡水或半咸水及咸水水体,包括低潮时水深不超过6米的海域。
2、湿地的类型(1)沼泽湿地⏹地面长期过度潮湿,长有喜湿性植物并有泥炭堆积的地方,称为沼泽。
⏹形成沼泽的主要条件是,地表低洼、排水不畅,降水量大于蒸发量,或气候寒冷、蒸发微弱。
(2)湖泊湿地⏹地表因内外动力作用而形成凹状湖盆,湖盆中蓄水形成比较宽阔的水域,即蓄有湖水,湖盆与湖水的综合称为湖泊。
(3)河流湿地⏹一定区域内由地面水(包括雨水、冰雪融水)及地下水补给,经常或周期性沿着狭长的凹地流动的天然水流。
(4)滨海湿地(5)人工湿地人工湿地是指人工建造和监督控制的,类似于沼泽的地面,其设计是通过对湿地自然生态系统中的物理、化学和生物作用的优化组合,利用这3种作用的协调关系来实现获取产品或净化污水的目的。
3、我国湿地的分布概况⏹河流湿地绝大多数分布在东部气候湿润多雨的季风区,西北内陆气候干旱少雨,河流较少。
⏹湖泊湿地主要分布于长江及淮河中下游为主的东部平原湖泊区、蒙新高原湖泊区、云贵高原湖泊区、青藏高原湖泊区、东北平原及山地湖泊区。
⏹沼泽湿地以东北三江平原、大小兴安岭、长白山地、四川若尔盖和青藏高原为多,各地河漫滩、湖滨、海滨一带也有沼泽发育。
⏹库塘湿地主要分布于水利资源比较丰富的东北地区、长江流域中上游、黄河中上游地区以及广东等地。
⏹滨海湿地主要分布于沿海的11个省(市、区)和港澳台地区。
4、湿地的价值直接价值⏹湿地是人类生活用水、工业用水和农业用水的水源地。
⏹湿地中的生物数目众多,种类多样,能够为人类提供各种产品。
⏹湿地可以为人类提供能源。
⏹湿地具有极高的生物多样性和景观多样性⏹湿地可以用来开展科学研究,作为科学实验的对象、材料和基地间接价值⏹湿地能够蓄水,储存过量的水分,调节河川径流,是一个巨大的生物蓄水库。
⏹湿地存储的丰富水资源可以用来补水、维持区域水平衡。
湿地生态学_南京大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.自然保护区都是用来保护濒危动植物资源的,因此要建立湿地自然保护区,其境内必须有至少1种濒危动植物的种群达到一定数量。
参考答案:错误2.湿地生态恢复的核心内容包括()参考答案:恢复湿地植被_恢复湿地关键生态因子_恢复湿地水文条件3.湿地公园是一类新型湿地保护形式,其完全可以取代自然保护区行使湿地保护职责。
参考答案:错误4.请判断以下说法是否正确()中国湿地类型非常丰富,几乎涵盖了《湿地公约》中所有的湿地类型。
参考答案:正确5.某些湿地底泥中含有重金属污染,我们应尽量选取食物链顶端的食材,以降低自身被污染风险参考答案:错误6.请判断以下说法是否正确()水稻田因人为干扰太多,不能称之为湿地。
参考答案:错误7.请判断以下说法是否正确()凡地球上所有积水的地方都可以称之为湿地。
参考答案:错误8.下列属于湿地的气候调节功能的是()参考答案:湿地CH4等温室气体的排放会加速全球变暖_湿地有机质可以充当碳汇_湿地湿润的空气可以缓减昼夜温差9.下列体现湿地水源涵养和洪涝调蓄功能的有()参考答案:森林水分蒸腾增加区域的降雨量_河漫滩湿地可作为洪水的调蓄库_湿地泥炭层可以蓄积水分,减缓其下渗的速度_地表径流汇集到河流、湖泊中10.湿地的水质净化功能包括()参考答案:降解残留的有机农药_吸收农田尾水中的氮磷营养盐_沉淀泥沙_净化畜禽养殖废水11.湿地元素的输出除了随水流流出以外,还可以是以气态形式挥发、沉积于深层沉积物中等。
参考答案:正确12.湿地底泥的氧化层可能只有几个毫米的厚度,但对于整个湿地元素的生物地球化学循环却起着非常重要的作用。
参考答案:正确13.下列过程中有微生物参与的是参考答案:湿地硫循环_湿地碳循环_湿地氮循环_湿地磷循环14.下列哪些措施理论上可以减少稻田甲烷的排放()参考答案:深耕虽然可以增加土壤含氧量,但对CH4排放的抑制没好处_稻田间歇性控水,减少水淹时间15.以下过程中可以在厌氧层底泥中发生的有()参考答案:CH4 的形成_NO3-的还原_H2S的释放16.请判断以下说法是否正确()湿地生态系统中的浮游藻类对于水质安全一般都具有副作用,所以我们要保护湿地生态环境就必须尽量将这些浮游藻类清除干净。
湿地生态学1.1湿地的定义目前已统计到的湿地定义有近60种,这些定义从不同的角度可以归纳为:S 从生态学角度,湿地是介于陆地与水生生态系统之间的过渡地带,并兼有两类系统的某些特征;其地表为浅水覆盖或者其水位在地表附近变化;S 从资源学的角度,凡是具有生态价值的水域(只要其上覆水体水深不超过6 m)都可视为地,不管它是天然的或是人工的,永久的还是暂时的;S 从动力地貌学的角度,湿地是区别于其它地貌系统(如河流地貌系统、海湾、湖泊等水体)的具有不断起伏水位的、水流缓慢的潜水地貌系统;S 从系统论的观点,地是一个半开放半封闭的系统。
S 美国鱼类和野生动物保护协会(1956)被浅水和有时为暂时性或间歇性积水所覆盖的低地。
S 美国军人工程师协会(1977)指那些地表水和地面积水浸的频度和持续时间很充分,能够供养那些适应于潮土壤的植被的区域。
通常包括灌丛沼泽、草本沼泽、苔藓泥炭沼泽、以及其他类似的区域。
S 美国鱼类和野生动物保护协会(1979)是处于陆地生态系统和水生生态系统之间的转换区,通常其地下水位达到或接近地表,或者处于浅水覆状态,应具有以下三个特点之一:(1)至少是周期性地以水生植物生长为优势;(2)地层以排水不良的水成土为主;(3)土层为非土质化土壤,并且在每年生长季的部分时间被水浸或水。
S 湿地公约(1971):系指不问其为天然或人工,长久或暂时性的沼泽地、原、泥炭地或水域地带,带有静止或流动,或为淡水、半咸水体者,包括低潮时不超过6m的水域。
(1982)还包括邻接湿地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米的海水水体。
? 基本要素:多水(季节性或永久积水)、水成土(非土质土壤)、水生植物? 我国1992年加入湿地公约。
我国湿地面积~6594万hm 。
中国湿地面积居亚洲第一位、世界第四位,占世界湿地面积的12%左右。
凡符合下列基本条件和《湿地公约》标之一的,可提出申请列入国际重要湿地名录。
高三地理湿地的形成知识点湿地是指在地貌、水文、植被、土壤和人类活动等多种因素的作用下形成的特殊地理环境。
它以地上地下有明显的水分,植被丰富多样,土壤湿润等特点而闻名。
湿地具有重要的生态功能,对维持生物多样性、保护水源、调节气候等有着重要的作用。
本文将探讨湿地的形成过程以及与地理因素的关系。
一、湿地的形成过程1. 自然湿地形成过程湿地的形成通常经历以下几个主要阶段:(1)积水阶段:湿地形成的第一阶段是积水阶段。
当地面形成低洼区域,水源无法排出时,水便开始在该区域聚集,形成积水区域。
这是湿地形成的基础阶段。
(2)湿地植被的发育:在积水阶段后,湿地开始发育演替。
湿地植被最初以浮游植物和湿地草本植物为主,随着湿地发育,乔木和灌木逐渐形成。
(3)湿地演替:湿地的演替过程通常是由一个水生阶段过渡到陆生阶段。
湿地的演替过程中,植被和动物依次更替,形成了一个相对稳定的湿地生态系统。
2. 人为湿地形成过程除了自然湿地,还有一些湿地是人为形成的。
人为湿地形成通常包括以下几个主要方式:(1)水库和蓄水池的建设:人类建设水库和蓄水池的目的是为了调节水资源、发电和供水。
这些建设往往导致了大片的湿地的消失,但同时也创造了一些新的人工湿地。
(2)农田灌溉和排水系统:农田灌溉和排水系统的建设往往会导致地下水位的升降,从而形成或消失湿地。
人工湿地的形成主要是通过人工调节地下水位和水流量。
(3)生态修复与景观规划:在城市化进程中,人们逐渐意识到湿地的重要性,因此开始进行湿地的生态修复和景观规划。
这些人为湿地的形成以保护和恢复湿地资源为目的。
二、湿地形成的地理因素湿地形成的地理因素主要包括水文因素、地貌因素、气候因素、植被因素和人类活动因素。
1. 水文因素水文因素是湿地形成的重要因素,主要包括降水量、蒸发量、地下水位和地表径流等。
降水量大、蒸发量小、地下水位高以及地表径流少的地区更容易形成湿地。
2. 地貌因素地貌因素对湿地的形成和发育起到重要的作用。
湿地与森林和海洋一同并称为地球上三大最重要的生态系统。
湿地是陆地和水体间的生态过渡带。
湿地被称为“生物超市”、“地球之肾”、“二氧化碳接收器”、“气候稳定器”湿地生态学是研究湿地生态系统结构和功能的科学。
1•湿地生态学产生的必然性:(1) 湿地具有目前生态范例和领域如湖沼学、河口生态学所无法充分涵盖的特征特性。
(2) 湿地研究已经开始致力于貌似迥然不同类型的湿地共同特征的探索和验证。
(3) 湿地调查方法涉及多领域多学科, 不能按常规方法进行或结合到大学现有学科分类中去。
(4) 制定湿地调控和管理的政策需要湿地生态科学的强有力支持。
2•湿地生态学的主要研究方向: 湿地资源学 湿地生物生态学 湿地水文学 湿地土壤学2、 美国渔业和野生生物署定义3、 美国国家研究委员会定义4、 加拿大生态土地分类委员会国家湿地工作组定义 1•拉姆萨尔国际湿地公约定义—《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》* 最早的全球环境公约,唯一的关于某一种生态系统的全球性的公约。
涵盖范围广一一 从珊瑚礁到山地。
该公约是1971年2月2日于伊朗的拉姆萨尔由 18个国家共同签署的。
*此后,每年2月2日被称为世界湿地日。
“湿地系指,不问其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带、带有或 静止或流动,或为淡水、半咸水者,包括低潮时不超过 6米水深的海 域”。
从这一定义来看, 湿地范围很广,湖泊、河流、 6米以内的浅海水域乃至水库、水稻田,都称为湿地,后者称湿地是陆地和水体间过渡的土地(自然综合体) ,其水位通常与地表持平或近于地表,抑或被浅水淹没。
湿地应至少具有下述中属性之一:1) 常年或周期性的有水生植物生长; 2) 土壤以无排水的水成土为主;3) 若无土壤,在生长季的一定时间内处于水饱和状态或被覆浅水。
4.加拿大生态土地分类委员会国家湿地工作 |湿地是指水饱和程度足以发生湿生化或水生化过程的土地, 生植被,生活着适应于湿润环境的多种 生物。
湿地生态学复习资料一、绪论湿地公约于1971年在伊朗小城拉姆萨尔(Ramsar)签订,故该公约又称“拉姆萨尔公约”。
公约的全名是:“关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约”《湿地公约》常委委员会于1996年决定,从1997年开始,每年的2月2日为“世界湿地日”湿地:是介于水体和陆地之间的生态交错区。
湿地生态系统的效益(1)经济效益——单位面积湿地生产力最高;(二)社会效益,观光旅游、教育与科研价值;(三)生态效益,调节气候、调节空气、减缓全球气候变暖;湿地生态系统的功能;污水处理,水体净化;平衡补给地下水;调蓄水量;保岸护堤;我国湿地生态系统的状况:①面积大②类型多③分布广④生物多样性丰富;存在的问题有①盲目开垦和改造②湿地水资源不合理利用③泥沙越积越多,地势越积越来越高,湿地面积缩小④污染⑤湿地生物多样性降低湿地保护对策①加强宣传,提高公众保护意识(科普讲座、课堂教育、媒体宣传)②制定保护湿地开发利用规划③加强湿地的研究(湿地评价,湿地生态工程:恢复原有湿地、建造人工湿地)④完善湿地法规(加快湿地立法步伐、完善地方性湿地法规条例)⑤建立自然保护区(保护+宣传、湿地博物馆)⑥湿地公园(西溪湿地公园)第一章湿地生态系统的类型湿地的分类:⑴拉姆萨公约分类①滨海湿地②内陆湿地③人工湿地⑵我国分类①湖泊湿地②河流湿地③沼泽湿地(“似陆非陆,似海非海,似湖非湖,似河非河”)④海岸湿地⑤人工湿地滨海湿地分类:盐沼湿地、红树林湿地、海草床、珊瑚礁、河口沙洲湿地、岩石离岛。
滨海湿地的分布特点我国滨海湿地主要分布于沿海省(自治区、直辖市)。
滨海湿地以杭州湾为界,杭州湾以北除山东半岛、辽东半岛的部分地区为岩石性海滩外,多为沙质和淤泥质海滩,由环渤海滨海和江苏滨海湿地组成;杭州湾以南以岩石性海滩为主,主要河口及海湾有钱塘江——杭州湾、晋江口——泉州湾、珠江口河口湾和北部湾等。
盐沼湿地:河口地区长有植被的泥滩,植被的成带分布特征反映了不同的潮汐淹没时间,由于水体盐度的影响,植被以盐土植物为主。
湿地生态系统的保护与修复第一章:湿地生态系统基本概念湿地是指极具湿度的自然环境,包括河流、沼泽、沿海区域等。
湿地生态系统包含水、土壤和植被三个组成部分。
其中,水是湿地生态系统中的核心部分,土壤则承载着植被生长的重要物质,植被则参与着湿地生物多样性的维持和繁荣。
湿地生态系统是地球上的珍贵资源,其在全球生态系统中发挥着重要作用。
湿地生态系统不仅是许多物种的栖息地和繁殖地,而且还能够减缓洪涝灾害和缓解气候变化。
同时,湿地生态系统还具有很高的社会经济价值,如提供人类的食品、药品、材料等。
第二章:湿地生态系统的保护1. 法律保护湿地保护法、环境保护法等法律法规为湿地生态系统提供了法律保障。
这些法律法规明确了湿地的保护范围、保护目标和保护措施,规定了任何单位和个人都应当保护湿地和湿地生态系统的责任和义务。
2. 管理保护湿地的管理保护是指对湿地进行有序规划、科学管理和定期监测,以实现湿地生态系统的恢复、保护和持续发展。
湿地管理保护包括湿地的管理规划、湿地的保护区划、湿地的监测和评估、湿地的治理与恢复等。
3. 社会参与社会参与是保护湿地生态系统的重要手段之一。
在湿地生态系统保护过程中,社会应发挥积极作用,积极参与湿地保护,推动湿地保护事业的持续发展。
社会参与主要包括开展宣传教育、组织湿地保护志愿服务、参与湿地资源调查和监测等。
第三章:湿地生态系统的修复1. 湿地植被的恢复湿地植被是湿地生态系统的重要组成部分,对维持湿地生态系统的平衡和稳定具有重要作用。
在湿地生态系统损毁或退化的情况下,恢复湿地植被是湿地修复的基本手段之一。
湿地植被的恢复应基于湿地本身的特殊环境条件和植被生态特征,通过选用具有生态适应性的植物物种,促进湿地植被的恢复和发展。
2. 湿地水文修复水文是湿地生态系统的核心,对湿地生态系统的演变和发展具有至关重要的影响。
在湿地水文退化的情况下,水文修复是的湿地恢复的重要手段之一。
水文修复主要通过修建水库、堤坝、管道等设施,促进湿地水文环境的恢复和改善,以有效实现湿地生态系统的保护和恢复。