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1、第16卷第3期地球科学进展Vol.16No.32001年6月ADVANCEINEARTHSCIENCESJun.,2001文章编号:1001-8166(2001)03-0314-10a生态水文科学研究的现状与展望1,21,21王根绪,钱鞠,程国栋(1.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室,甘肃兰州730000;2.兰州大学资源环境学院,甘肃兰州730000)摘要:生态水文科学研究是区域生态系统研究和区域水文科学研究的交叉领域,其核心内容是揭示不同环境条件下植物与水的相互关系机理,探索各种植被的生态水文作用过程。近年来,生态与
2、水文相互作用过程的数学模拟和专门模型研制日益成为重要的发展领域,同时,生态水文学的研究十分注重尺度效应,把在一定尺度上获得的水文与生态原理或模型向其它不同尺度转换已成为最具挑战性的问题。山地生态系统成为全球变化研究最为重要的研究场所,开展与全球变化相关的生态系统物质与能量循环、生态过程的梯度效应及其与水文过程的耦合关系、生态系统结构与功能及其变化等方面的研究,是生态水文学研究最具活力的方向,其中建立包含区域气候变化因素的多元生态过程动态模拟模型,并使该模型具有不同时空尺度、不同地貌和生态带的广泛适应性是目前广泛关注的热点问题。关键词:生态水文学
3、;生态系统;生态水文过程;生态水文模型中图分类号:Q14;P343文献标识码:A研究,发展到关注区域水文循环过程对植被群落演1关于生态水文学替与生态过程的关系研究。这样由于生态学与水文生态水文学是20世纪90年代以来兴起的一门学的广泛交叉与相互渗透,逐渐形成了生态水文学。[5]边缘学科,顾名思义,就是研究水文学和生态学两方Hatton等的广义生态水文学定义,是指在一系列面问题都涉及的科学。80年代初期以来,水文学家环境条件下来探讨生态水文过程,它考虑了干旱地越来越多地关注陆地景观中水与生态过程的相互关区、湿地、森林、河流和湖泊的生态水文过程。系
4、。例如,过去水文学家在使用曼宁(Manning)一般在生态环境保护为当今社会所广泛关注的今水流方程时把河道中的植被往往仅做为特殊和粗糙天,人们越来越认识到与自然生态系统协调共处对系数来考虑。而现在,越来越多的水文学家关注水流人类可持续发展的重要性,在自然生态系统与人类速度如何影响河道内植被的生长以及河流状态与滨的众多复杂关系中,水是最为活跃和最具决定性的[1,2]水植物生态过程的相互关系。生态水文关系在许纽带,水资源开发利用所导致的区域水文过程变化多方面,甚至在所有生态系统中都很重要,这种联系将不可避免的对区域生态环境体系产生影响,而区不仅在湿
5、地中非常重要,而且它们对森林和干旱区域生态环境变化,尤其是植被生态系统的变化,将势的生态系统也具有同样重要的作用,实际上近年来必对区域水文过程产生作用,这也正是水循环的生[6]一个反映水文学家研究水文景观中植被作用的典型物学方面(BAHC)计划的核心所在。研究诸如此[3,4]实例就是对森林蒸腾和降水截留的研究。与这相类有关生态圈与水文圈之间的相互关系以及由此产似,生态学家也普遍重视生态系统中水的储存与运生的相关问题,就是生态水文学的内涵。移过程,从微观的个体植物生理水分与生长的关系a收稿日期:2000-07-18;修回日期:2000-11-09
6、.作者简介:王根绪(1965-),男,甘肃天水人,副教授,主要从事干旱区水资源与环境的教学、科研工作.E-mail:gxwang@ns.lzb.ac.cn第3期王根绪等:生态水文科学研究的现状与展望315如何调节干旱区侵蚀等问题的研究受到广泛重视,2生态水文科学的主要研究内容同时,大尺度土壤—植被—大气传输(SVAT)相互2.1生态系统中植物与水的关系研究作用以及干旱区植被随气候变化的演化也是目前生生态水文学的一个重要研究领域集中于陆地和态学家与水文学家共同感兴趣的问题。水生生态系统中植物与水的关系问题,根据陆地主2.1.2湿地植物与水的关系要
7、环境或生态系统类型,该问题可分为干旱地区、湿水生生态学以湿地水文与生态过程以及二者之地、森林、河流和湖泊等5种类型环境或生态系统类间相互关系的模拟为其主要研究内容,以至于狭义型的生态水文分析。的生态水文学就以这种关系为其内涵所在。湿地水2.1.1干旱区的生态水文过程位如何影响植物的生长和生存、湿地水文运动过程水是干旱区关键的生态因子,植被的组成和结对植被群落结构与空间格局的影响是湿地生态水文[12]构由水密切控制,同时在各种尺度上对水产生重要学主要的研究领域。Wheeler注意到水量以外的反馈。在较大的空间尺度上,干旱区地表的复杂性加其它水分状
8、况对植物生长具有同样重要的控制作[7]剧了土壤—植被—大气传输之间联系的复杂性,用。尽管有大量证据表明水分影响植物生长,但是关目前对干旱区气候变化模式
