1、生态水文研究进展,一个正在升温的研究领域: 生态水文/水文生态,四期期刊专辑： Gurnell et al., 2000; Zalewski, 2000； Kundzewicz, 2002; Baird et al., 2004 三部专著： Baird and Wilby, 1999; Eagleson, 2002; Rodriguez-Iturbe, 2003 HPToday三篇评论： Bond, 2003; Pringle, 2003； Dijk,2004 创办一种期刊： Ecohydrology & hydrobiologyZalewski and Harper, 2001，,生机勃勃，
2、 科学挑战， 发展空间， 无序杂乱。,Ecohydrology Eco-hydrology Hydroecology Hydro-ecology,生态水文学,水文生态学,关于名词,水文学为主,生态学为主,网上调查：Ecohydrology+Eco-hydrology71Hydroecology+Hydro-ecology29,法文：Hydroecologie,英文：aquatic ecology,水文生物（生态）界面上的研究历史,关于植物和水文的开创性研究工作: Hack and Goodlett, 1960,中部阿帕拉乞亚山区地貌和森林生态； Penman, 1963，植物和水文； Eagl
3、eson, 1978，气候、土壤和植物；,水文生物（生态）界面上的研究历史,关于河流、湿地、浅层地下水系统的生态水文或水文生态的研究： Armitage, 1977，水库无脊椎动物的发展； Ward and Stanford, 1979，有调节河流的生态; Petts, 1984，被截断的河流Pedroli, 1990，浅层地下水的生态水文参数；,水文生物（生态）界面上的研究历史,关于流域的 “生态水文的”或“水文生态的”研究 Hynes, 1970，流水生态学； Vannote et al., 1980，河流连续体概念;Junk et al., 1989，河流河漫滩的洪水脉动概念,水文生物（
4、生态）界面上的研究历史,关于“生态水力学”概念。1977年，日本东京水文研究所的Hino提出“ecohydraulics”水体植物对水流状态的影响、河流的自净以及放射性废料的扩散和在生物体内的积聚。,最近10年的发展,1996，Wassen and Grootjans在Vegetatio的一期专辑中，第一个明确提出并清晰定义生态水文学， 1997，在UNESCO的IHP第五阶段计划中,生态水文列为研究专题 1999，Baird and Wilby编辑了一本关于生态水文学的专著 2000，Zalewski在Ecological Engineering的一期专辑中，提出生态水文学定义 2000，R
5、odriguez-Iturbe发表论文：“Ecohydrology: a hydrologic perspective of climate-soil-vegetation dynamics.” 2001，Acreman 主编了一本IAHS的论文集：“Hydro-Ecology: Linking Hydrology and Aquatic Ecology” 进入21世纪，更多的专辑、专著、专刊出现,时间,概念,实验,70年代,80年代,90年代,尺度,河段,河流,河谷,流域,河流带,河流连续体,营养螺旋概念,洪水脉冲概念,水陆生态 交错带作用,生态水文,生态水文起源：整体性概念和简化法实验的交
6、互作用及流域生态知识的发展,定义和研究内容,Wassen & Grootjans(1996): 为Vegetatio学报出版了一期生态水文专辑，其中一篇题目 “生态水文：湿地管理和恢复的交叉学科途径” 生态水文学是研究湿生态系统发展的水文因素 特别是关于在河流保护和恢复中水文因素的功能价值。,定义和研究内容,Baird & Wilby(1999)在其主编的关于生态水文的专著中，认为：“虽然生态学家常常用生态水文一词来描述湿地的地下水位和植物分布的关系，其实应该可以用来描述其它环境中植物水的相互作用”。他们强调陆地和水体生态系统中植物水关系，拓宽了Wassen and Grootjans的环境语
7、义，包括了间歇性的旱地、森林、溪、河及湖系统的生态水文相互作用,定义和研究内容,Zalewski（1997，2000）建议生态水文学为集成水资源管理研究流域尺度上水文和生物群落之间的相互作用的学科,定义和研究内容,Rodriguez定义生态水文学为 研究生态模式和过程的水文机制的学科,定义和研究内容,Dunbar and Acreman(2001:2-3)定义水文生态学为“综合水文学的、水力学的、地貌学的和生物学的生态学的科学知识，来预测淡水生物群落和生态系统对非生物因素在多种空间和时间尺度上变化的响应”。,湿生态系统发展的水文因素（主要指湿地和河流）,陆地和水体生态系统中植物水关系,流域尺度
8、上水文和生物群落之间的相互关系,生态模式和过程的水文机制,预测淡水生物群落和生态系统对非生物因素在多种空间和时间尺度上变化的响应,主要集中在植物土壤水的相互作用上,其次集中在 水文水资源管理上,定义和研究内容,两项较有影响的研究,Rodriguez-Iturbi: 气候土壤植物 Zalewski：水资源可持续管理的生态水文途径,Rodriguez-Iturbi: 气候土壤植物,生态水文学定义：生态模式和过程的水文机制 当前重点：气候土壤植物 关键：土壤水 途径：建立土壤水随机动态定量模型,土壤水平衡方程：,土壤水 蓄量变化,入渗 （来自降雨）,蒸散发,深层入渗 或渗漏,植物特性 （凋萎点、蒸散
9、发开始受土壤水影响的点）,随机动态,非线性随机微分方程：涉及土壤、气候、植物,非线性,土壤水,植物,土壤（质地 有机质，营养,气候,尺度：时间日、季、年际空间点、区、大陆,一次暴雨为一个点，暴雨与暴雨间隔用随机过程（普阿松）描述 随机过程的参数年际变化,时间：,空间：,一颗植物（树或草）为一个点， 区域用cellular automata type of schemes模拟,Cellular automata模型特别适合于表达这种类型的动态过程，单个点上的土壤水概率特性和植物状态可以用作为初始描述，然后进行相邻点之间的竞争。 时间变化可以用代表逐年生长季特征的随机气候条件来表达。 区域尺度上的
10、气候土壤植物相互作用的演变动态中，时间和空间就是以这种方式自然地联系起来。,Zalewski：水资源可持续管理的生态水文途径 传统水资源管理的机械途径导致环境的过度工程化，严重削减了生态过程的缓冲水文循环的作用，并使生态过程朝向进一步降低水质和加大次生污染的方向发展。 流域水资源不仅是气候和地貌的结果，而且在很大程度上也是生物进化和继承的结果。这种联系至今在水科学和管理领域中被广泛忽略。 调节水文过程可以控制系统的生物动态（以至水质），反之亦然。 生态水文方法可以降低水动态的随机变化及其造成的侵蚀和加速营养质向下传送等后果。 生态水文方法包括：生物群落陆地覆盖、生态交错带和河流内的过程、湿地以
11、及营养质在营养层次间的调配等。 用生态水文及植物技术进行流域水资源集成管理,应用生态水文和植物技术调节生物地质化学循环,集成水资源管理途径：生态水文及植物技术,几点看法,生态水文学应该是研究水圈和生物圈相互关系的科学，是广义水文学的一部分。,当前以气候土壤植物系统为主要研究对象。水体中的生态系统更多的是生态学/生物学的或水力学的研究领域。,研究途径以top-down和bottom-up相结合为宜,1936年O.E.Meinzer在为美国国家研究委员会（NRC）编写地球物理学丛书的水文学卷中定义水文学： “研究地球中水的发生，与地球其它部分的物理的、化学的反应，与地球上生命的关系，”,1962年，以W.B.Langbein为主席的美国联邦科学和技术委员会的水文组，对水文学给出了下面的定义： “水文学是处理地球上水的发生、循环、分布，其化学和物理特性，及其与周围环境包括生物的作用的科学， ”,水圈,大气圈,岩石圈,生物圈,自然过程,人类活动,经济,社会,文化,政治,水资源 可持续管理,
