濕地水文結(jié)構(gòu)專題（課堂PPT）

1、1濕地水文專題2目錄目錄濕地生態(tài)系統(tǒng)的組成及形成組成及形成濕地水文結(jié)構(gòu)理論理論濕地水文模型的研究與應(yīng)用研究與應(yīng)用濕地水文結(jié)構(gòu)專題PART 1PART 1PART 2PART 2PART 3PART 33濕地水文結(jié)構(gòu)專題濕地生態(tài)系統(tǒng)的組成及形成組成及形成生物成分生物成分濕地生態(tài)系統(tǒng)濕地生態(tài)系統(tǒng)非生物成分非生物成分動(dòng)物動(dòng)物植物植物微生物微生物物質(zhì)物質(zhì)環(huán)境環(huán)境水水大氣大氣土壤土壤能量能量濕生植物濕生植物中生植物中生植物水生植物水生植物4濕地水文結(jié)構(gòu)專題濕地生態(tài)系統(tǒng)的組成及形成組成及形成 水文過(guò)程水文過(guò)程是濕地形成、發(fā)育和演化的最重要的驅(qū)動(dòng)機(jī)制,徑流與生物多樣性構(gòu)成濕地獨(dú)特的生態(tài)水文特征,濕地生態(tài)系統(tǒng)

2、的發(fā)展、演替以及穩(wěn)定與濕地徑流和生物多樣性的長(zhǎng)期相互作用直接相關(guān)。因此,以水文學(xué)為基礎(chǔ),將濕地作為一個(gè)整體,從濕地徑流和生物多樣性變化角度來(lái)研究濕地的生存與發(fā)展及其需水原理必將是濕地生態(tài)需水研究領(lǐng)域的重要方向。5濕地水文結(jié)構(gòu)專題濕地生態(tài)系統(tǒng)的組成及形成組成及形成陸地生態(tài)系統(tǒng)水生生態(tài)系統(tǒng)濕地生態(tài)系統(tǒng) 濕地生態(tài)系統(tǒng)位于水生生態(tài)系統(tǒng)與陸地生態(tài)系統(tǒng)的交界處，濕地生態(tài)系統(tǒng)的形成過(guò)程也就是濕地生態(tài)系統(tǒng)向陸地生態(tài)系統(tǒng)或水生生態(tài)系統(tǒng)的擴(kuò)展過(guò)程。因此，濕地生態(tài)系統(tǒng)的形成過(guò)程也就可以氛圍水體陸地化過(guò)程與陸地水體化過(guò)程。濕地生態(tài)系統(tǒng)的形成過(guò)程也就是濕地形成的三個(gè)條件逐漸具備的過(guò)程。在濕地形成的三個(gè)條件中，隔水層分布

3、狀況是地質(zhì)作用的結(jié)果，如果不考慮人為因素的影響，這個(gè)因素對(duì)濕地形成過(guò)程來(lái)說(shuō)是一個(gè)既定因素，是無(wú)法改變的。這樣，濕地生態(tài)系統(tǒng)的形成主要就是通過(guò)相對(duì)負(fù)地形條件和水文條件的變化來(lái)完成的。水體陸地化陸地水體化隔水層分布條件相對(duì)負(fù)地形條件水文條件6濕地水文結(jié)構(gòu)專題濕地水文結(jié)構(gòu)理論理論濕地水分運(yùn)動(dòng)與補(bǔ)給規(guī)律濕地水分運(yùn)動(dòng)與補(bǔ)給規(guī)律全球氣候變化水土資源開(kāi)發(fā)、土地圍墾.植被破壞.7濕地水文結(jié)構(gòu)專題濕地水文結(jié)構(gòu)理論理論水文水文-生態(tài)演變機(jī)理生態(tài)演變機(jī)理 濕地屬于由徑流支撐的非地帶性生態(tài)系統(tǒng),具有獨(dú)特的水文和生態(tài)特征,徑流條件及分布決定了濕地活動(dòng)區(qū)域的大小以及生物多樣性的豐富程度。正常濕地具有穩(wěn)定的水分來(lái)源,形成隨

4、水文情勢(shì)變化的有序的徑流活動(dòng)區(qū)域,可稱之為濕地徑流場(chǎng)。濕地徑流場(chǎng)提供生物多樣性生長(zhǎng)條件,徑流運(yùn)動(dòng)與生物多樣性形成對(duì)應(yīng)關(guān)系,以水源為中心,在水域活動(dòng)及影響范圍內(nèi)具有不同的生境,形成一種類似于場(chǎng)的生物生境效應(yīng):各種生物在一個(gè)相對(duì)固定的范圍內(nèi)生存繁衍,具有適宜的生境條件,并形成生物鏈,可稱之為生物多樣性場(chǎng)。濕地徑流場(chǎng)與生物多樣性場(chǎng)的耦合關(guān)系,揭示了濕地生態(tài)系統(tǒng)的水文-生態(tài)演變機(jī)理。隨水文情勢(shì)變化的有序的徑流活動(dòng)區(qū)域,可稱之為濕地徑流場(chǎng)。以水源為中心,在水域活動(dòng)及影響范圍內(nèi)具有不同的生境,形成一種類似于場(chǎng)的生物生境效應(yīng)濕地徑流場(chǎng)生物多樣性場(chǎng)耦合分離8濕地水文結(jié)構(gòu)專題濕地水文結(jié)構(gòu)理論理論入流出流下滲地下

5、水補(bǔ)給濕地生態(tài)水文結(jié)構(gòu)濕地生態(tài)水文結(jié)構(gòu)濕地中心區(qū)濕地中心區(qū)濕地活動(dòng)區(qū)濕地活動(dòng)區(qū) 水分長(zhǎng)期潴留的區(qū)域,在不同的水文條件下都保存水,猶如濕地心臟?；竟δ苁蔷S持濕地最基本的水分條件,是保證濕地生存的前提。中心區(qū)大小范圍的決定性因素是水文與地形地貌條件。 不同的水文條件下水分進(jìn)退的徑流活動(dòng)區(qū)域。此處分布濕地獨(dú)有的生物生境,是生物多樣性豐富區(qū)域,生物多樣性場(chǎng)隨徑流場(chǎng)的改變而調(diào)整和適應(yīng)。9濕地水文結(jié)構(gòu)專題濕地水文結(jié)構(gòu)理論理論濕地概念性模型濕地概念性模型10濕地水文結(jié)構(gòu)專題濕地水文結(jié)構(gòu)理論理論作用意義作用意義 濕地消退的根本原因是徑流場(chǎng)與生物多樣性場(chǎng)的相繼衰萎,導(dǎo)致濕地生態(tài)水文結(jié)構(gòu)的退化。根據(jù)濕地生態(tài)水文

6、結(jié)構(gòu)理論建立的濕地概念性模型,系統(tǒng)地描述了濕地生命過(guò)程與驅(qū)動(dòng)機(jī)理,可成為濕地生態(tài)保護(hù)的科學(xué)研究與管理平臺(tái)。 根據(jù)濕地生態(tài)水文結(jié)構(gòu)分析計(jì)算濕地生態(tài)需水,機(jī)理明確,物理意義清楚,使?jié)竦匾?guī)劃管理中的水資源平衡、水土資源開(kāi)發(fā)、濕地補(bǔ)水,有科學(xué)理性基礎(chǔ)。 根據(jù)濕地生態(tài)水文結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度,建立濕地生態(tài)安全危機(jī)管理機(jī)制,可進(jìn)行不同級(jí)別的預(yù)警管理,為管理部門在濕地保護(hù)、恢復(fù)及規(guī)劃工作中提供一定的依據(jù)。濕地生態(tài)水文結(jié)構(gòu)提供生態(tài)安全閾值:當(dāng)濕地的水量減小到最小生態(tài)需水量的臨界值(水面小于中心區(qū)面積)時(shí),生態(tài)系統(tǒng)的安全已經(jīng)降至最低,此時(shí)可稱作/紅色預(yù)警0,需要采取調(diào)水措施,以保證濕地生態(tài)安全;當(dāng)濕地的水量連續(xù)多年使

7、濕地范圍小于適宜活動(dòng)區(qū),濕地生物多樣性場(chǎng)將萎縮,生物完整性難以維持,此時(shí)可稱為/黃色預(yù)警0。濕地生態(tài)系統(tǒng)要存在一定的波動(dòng),使其處于一種動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)中,濕地才能夠健康地發(fā)展?？蒲泄芾硪饬x規(guī)劃管理意義生態(tài)管理意義11濕地水文結(jié)構(gòu)專題濕地水文模型的研究與應(yīng)用研究與應(yīng)用由于沒(méi)有專門的濕地水文模型,濕地水文模擬通常是借用流域水文學(xué)模型和水動(dòng)力學(xué)模型。參考殷康前等的分類61,按其功能可以劃分為:系統(tǒng)模型系統(tǒng)模型這種模型把濕地看作一個(gè)整體來(lái)研究,比如把濕地看作水庫(kù)或者水箱,主要目的是研究濕地蓄水量的時(shí)間變化。這種模型把濕地的水循環(huán)過(guò)程納入到流域單元內(nèi),考慮濕地與周邊的密切水文聯(lián)系,建立流域水文模型,主要目的是模擬及預(yù)測(cè)濕地水文過(guò)程。這是采用水力學(xué)理論和方法計(jì)算濕地地表流,用以模擬濕地在微地貌和水體植被的作用下水流的運(yùn)動(dòng)模式。這是采用水力學(xué)理論和方法計(jì)算濕地地表流,用以模擬濕地在微地貌和水體植被的作用下水流的運(yùn)