生态水文研究论述

1引言

　　生态水文学是研究生态格局和生态过程变化的水文学机制的边缘学科,为构建合理生态水文格局及水资源的持续利用提供了理论支持。生态水文学研究的核心内容为生态过程及生态格局的水文学机制,研究的基础理论为植物与水分关系,研究对象包括:旱地、湿地、森林、草地、河流及湖泊等。

　　2几种主要生态水文过程的研究

　　2.1森林生态水文过程研究

　　2.1.1森林水文学的概念及重要性

　　20世纪40年代美国学者首次提出了森林水文学的概念,并定义为“森林水文学是一门专门研究森林植被对于有关水文状况影响的科学”。森林和水不仅是森林生态系统的重要组成部分,也是人类赖以生存的基本物质条件。因此,森林和水之间的关系就成为了生态水文学研究的核心问题。

　　2.1.2森林生态水文研究内容及其进展

　　森林生态水文研究主要包括:森林水文过程的研究、森林对河川径流影响的研究、森林对径流泥沙和水质影响的研究。

　　森林水文过程的研究包括:森林对降水的影响;森林凋落物层与林地土壤对水分的涵养;林地蒸发散。

　　森林对河川径流影响的研究主要包括:森林对流域产水量的影响;森林对洪水的调节作用。

　　森林对水质影响的研究主要包括:森林对天然降水中所包含的一些化学成分的吸收和溶滤作用;森林使天然降水中化学成分的组成和含量发生变化;森林的变化也会对其周边的河流水质产生影响。

　　2.2流域生态水文过程研究

　　2.2.1流域水文研究的重要性

　　流域是指由分水线所包围的河流集水区。在生态水文及水文地理研究中,流域面积是一个极其重要的数据。

　　2.2.2流域生态水文研究内容

　　流域生态水文的研究主要包括流域生态水文过程与功能的研究以及流域生态水文模型研究。

　　生态水文过程是指水文过程与生态过程之间的相互作用关系。水文过程与生物动态之间的关系是流域生态水文过程与功能研究的核心内容,揭示生态格局和生态过程变化的水文机理。探讨流域生态系统与水文过程耦合关系及水文机理是当今水科学的前沿问题。

　　2.3湿地生态水文过程研究

　　2.3.1湿地水文研究的重要性

　　湿地生态水文不仅制约着湿地土壤的许多生化特征,还直接制约着湿地的气候调节、地下水补给、径流调蓄等水文功能,从而影响了湿地生物区系的类型、湿地生态结构及功能等。

　　湿地生态系统中最重要的物质迁移的媒介是水,并且水又与其他环境因子、生物因子耦合作用于湿地化学循环过程影响湿地中元素循环与转化、物质的滞留和去除、污染物净化、沉积物拦截等功能。

　　2.3.2湿地生态水文研究内容及其进展

　　湿地生态水文研究的内容主要包括:湿地水文情势研究;湿地水文循环过程研究;湿地水量平衡研究;这三个内容之间又密切联系,相互制约。

　　(1)湿地水文情势研究。湿地水文情势研究内容有:降水的时空分异、水文周期、表层水流模式、水温的季节性变化、土壤湿度和地下水水位时空分异等内容。

　　(2)湿地水文循环过程研究。湿地水文循环过程的研究包括:湿地植被对降水再分配影响的研究;湿地水文循环过程的研究是对湿地降水径流形成过程与湿地表层流的研究;湿地蒸发散过程也是湿地水文循环过程研究的重要内容;湿地水文循环过程研究还包括了湿地地下水过程研究。

　　其中湿地植被对降水再分配影响主要包括:湿地植被类型及分布影响不同降水形式的空间格局;湿地植被通过植被截流、形成茎流和透冠雨等形式对进入湿地植被界面上的降水进行再分配。

　　(3)湿地水量平衡研究。湿地水量平衡是湿地各水文过程的综合,将湿地作为一个闭合的系统,它的水量平衡满足常规的水量平衡方程。然而湿地水量更新率也能够反映湿地开放性程度。