《森林生态学》课程教学资源（专题讲座PPT）干旱区生态水文学——过去、现状及问题

干旱区生态水文学 一过去、现状及问题 赵文智 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 中国生态系统研究网络临泽内陆河流域研究站 甘肃临泽农田生态系统国家野外科学观测研究站 2012年10月杨凌

干旱区生态水文学 —过去、现状及问题 赵文智 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 中国生态系统研究网络临泽内陆河流域研究站 甘肃临泽农田生态系统国家野外科学观测研究站 2012年10月杨凌

提纲 。学科的发展 令发展现状 。前沿问题

学科的发展 发展现状 前沿问题 提 纲

学科发展一面对的挑战 Challenges and Opportunities in the Hydrologic Sciences (National Research Council,2012) The Water Cycle:An Agent of Change O Water and Life Clean Water for People and Ecosystems

Challenges and Opportunities in the Hydrologic Sciences (National Research Council, 2012) ⚫ The Water Cycle: An Agent of Change ⚫ Water and Life ⚫ Clean Water for People and Ecosystems 学科发展—面对的挑战

学科发展一面对的挑战 Challenges and Opportunities in the Hydrologic Sciences (National Research Council,2012) Challenges and opportunities at the nexus between water and life include understanding: Key hydrologic processes affecting the co-evolution of life and the planet; How topography,terrestrial and aquatic ecosystems,and the hydrologic processes that connect them may co-organize over geomorphic time scales; How subsurface biota are controlled by and how they influence hydrologic processes; The complex ways in which flow regimes impact critical ecological processes and the maintenance and dispersal of aquatic taxa in aquatic ecosystems; The processes that determine transitions in ecosystems; Hydroecologic outcomes from conservation and restoration management decisions

Challenges and Opportunities in the Hydrologic Sciences (National Research Council, 2012) Challenges and opportunities at the nexus between water and life include understanding: ⚫ Key hydrologic processes affecting the co-evolution of life and the planet; ⚫ How topography, terrestrial and aquatic ecosystems, and the hydrologic processes that connect them may co-organize over geomorphic time scales; ⚫ How subsurface biota are controlled by and how they influence hydrologic processes; ⚫ The complex ways in which flow regimes impact critical ecological processes and the maintenance and dispersal of aquatic taxa in aquatic ecosystems; ⚫ The processes that determine transitions in ecosystems; ⚫ Hydroecologic outcomes from conservation and restoration management decisions. 学科发展—面对的挑战

学科发展一发展历程重大事件 ▣1987，Ingram HAP提出生态水文学概念 口1992，Dublin水与环境国际会议提出生态水文学科概念 口1995，国际水文计划JNESCO/HPV(1996-2001)列入研究项目之中 口1996，ERB第6次会议主题“小流域生态水文过程” ▣1998，UNSC0/IHP-V2.3、2.4(1995-2001)生态水文过程专项研究 口1998，ERB第7次会议主题“变化环境中流域的水文和生物地球化学过程” 口2000，ERB第8次会议进一步强调对生态水文过程的研究 口2002，葡萄牙“从集水区到海岸区的生态水文学和海岸管理” 口2007，UNESCO/IHP第7阶段计划的主题之一“生态水文学与环境可持续性” ▣目前《Ecohydrology>,《Ecohydrology and Hydrobiology>创刊

 1987, Ingram HAP提出生态水文学概念  1992, Dublin水与环境国际会议提出生态水文学科概念  1995, 国际水文计划UNESCO/IHP V(1996-2001)列入研究项目之中  1996，ERB第6次会议主题“小流域生态水文过程”  1998，UNESCO/IHP-V2.3、2.4(1995-2001)生态水文过程专项研究  1998，ERB第7次会议主题“变化环境中流域的水文和生物地球化学过程”  2000，ERB第8次会议进一步强调对生态水文过程的研究  2002，葡萄牙“从集水区到海岸区的生态水文学和海岸管理”  2007，UNESCO/IHP第7阶段计划的主题之一“生态水文学与环境可持续性”  目前《Ecohydrology》，《Ecohydrology and Hydrobiology》创刊。 学科发展—发展历程重大事件

学科发展一生态水文学内涵的变迁 口集成水管理WRM)协调水、土地及其它资源的管理和开发，维持生态系统 可持续并获得最大经济效益； 口水文生态学(Hydroecology)水文与生态相互作用及互馈机制，注重应用； 口生态水文学(Ecohydrology)水生生态系统研究水文过程、生态过程和生物 功能之间的关系；陆生生态系统研究发生在土壤和冠层、与水循环相关的生态 过程，强调蒸散发和热力学的能量平衡； 口生态水力学(Ecohydraulics)联系河流、三角洲和湿地物理过程和生态响应 的科学；工程师、生物学家和化学家 口环境基流(Environmental flow)维持河流中水生生物和生态过程的最小流量

集成水管理(IWRM) 协调水、土地及其它资源的管理和开发，维持生态系统 可持续并获得最大经济效益; 水文生态学(Hydroecology)水文与生态相互作用及互馈机制，注重应用； 生态水文学(Ecohydrology) 水生生态系统研究水文过程、生态过程和生物 功能之间的关系; 陆生生态系统研究发生在土壤和冠层、与水循环相关的生态 过程，强调蒸散发和热力学的能量平衡； 生态水力学(Ecohydraulics)联系河流、三角洲和湿地物理过程和生态响应 的科学；工程师、生物学家和化学家 环境基流(Environmental flow) 维持河流中水生生物和生态过程的最小流量 学科发展—生态水文学内涵的变迁

学科发展一生态水文学内涵的变迁 生态水力学 环境流 水文生态学 生态水文学 水文生物学 集成水资源管理(WRM) 流域集成水资源管理 水文生态学 (Hydroecology) 生态水文学Ecohydrology) 水文生物学 环境流(E-lowsetc) (Hydrobiology 生态水力学 (Ecohydraulics)

学科发展—生态水文学内涵的变迁 水文生物学 生态水力学 环 境 流 生态水文学 水文生态学 流域集成水资源管理 集成水资源管理 (IWRM) 生态水文学(Ecohydrology) 环境流(E-flows etc) 生态水力学 (Ecohydraulics) 水文生物学 (Hydrobiology)

学科发展一代表性论著 生态水文学学科体系的引介 介绍评述了生态水文学的内 涵、理论和方法。 生态水文学 研究生态格局和过程的水文 学机制的科学，以植物与水分关 系为基础理论，土壤水分和植被 蒸散为核心内容，尺度问题贯穿 于整个研究之中，研究对象包含 了干地、湿地、森林、河流、湖 泊等。翻译专著一部，并有6-8 篇相关论文发表。 Andrew Baird Robert Wilby 赵文智，王根绪译，海洋出版社，2002 1999,Routledge

• 生态水文学学科体系的引介 介绍评述了生态水文学的内 涵、理论和方法。 研究生态格局和过程的水文 学机制的科学，以植物与水分关 系为基础理论，土壤水分和植被 蒸散为核心内容，尺度问题贯穿 于整个研究之中，研究对象包含 了干地、湿地、森林、河流、湖 泊等。翻译专著一部，并有6-8 篇相关论文发表。 Andrew Baird & Robert Wilby 赵文智，王根绪 译，海洋出版社，2002 1999, Routledge 学科发展—代表性论著

学科发展一代表性论著 IHP一V成果总结，提 m6- 出了生态水文学的概 THE APPLICATION OF 念机体系，特点是从 ECOHYDROLOGY TO WATER RESOURCES 湿地以及水净化的角 DEVELOPMENT MANAGEMENT 度探讨生态与水文相 互作用问题。是欧洲 出 生态水文研究中心研 究成果和研究方向的 反映。 David Harper,MaciejZalewski et.al 2001

David Harper, Maciej Zalewski et.al 2001 学科发展—代表性论著 IHP—V成果总结，提 出了生态水文学的概 念机体系，特点是从 湿地以及水净化的角 度探讨生态与水文相 互作用问题。是欧洲 生态水文研究中心研 究成果和研究方向的 反映

学科发展一代表性论著 从降水随机模式在土壤 Ecohydrology of 一植被一大气非线性系统 Water-Controlled Ecosystems 中的传播出发，讨论降水 Soil Moisture and Plant Dynamics 随机性如何产生不同的土 壤水分动态模式，这些模 式又如何影响生态系统结 构与功能。 gnacio Rodriguez-turbe and Amiicare Porperato 行A Rodriguez-lturbe,Ignacio,Porporato,Amilcare 2005,Cambridge University Press

Rodriguez-Iturbe, Ignacio , Porporato, Amilcare 2005,Cambridge University Press 从降水随机模式在土壤 —植被—大气非线性系统 中的传播出发,讨论降水 随机性如何产生不同的土 壤水分动态模式,这些模 式又如何影响生态系统结 构与功能。 学科发展—代表性论著