生態(tài)水文學(xué)原理復(fù)習(xí)

1、目錄TOCo1-5hz生態(tài)學(xué)部分.31.Liebig最小因子定律:32.生態(tài)適應(yīng)：33種群：3種群密度：3生態(tài)密度：3阿利氏規(guī)律：3種群的年齡結(jié)構(gòu)：3環(huán)境容量K：3內(nèi)源性因子調(diào)節(jié)學(xué)說：3種群進(jìn)化與適應(yīng)：4生態(tài)對(duì)策：4生物群落：4植物群落：4群落的物種組成：4種群成員型：4蓋度：4豐富度指數(shù)：4種間關(guān)系：4窄生態(tài)位：4寬生態(tài)位：4競爭排斥原理：4植物生長型：5植物生活型：5旱生演替：5單元頂極說：5多元頂極說：5頂極-格局假說：5水文學(xué)部分528.產(chǎn)流:5產(chǎn)流量:5樹體吸水量：5樹冠通過雨量：6樹冠滴下雨量：6樹干流量：6樹冠截留率（s）：6樹冠截留強(qiáng)度：6飽和截留量：6降雨滯后效應(yīng)：6降雨歷時(shí)

2、延長效應(yīng)：6下層植被截留：6枯落物持水量：6枯落物截留量：6相對(duì)含水量：6吸濕系數(shù)：6凋萎系數(shù)：6（最大）毛管持水量：7飽和含水量：7飽和差：7飽和度：7壓力勢（書p）:7土壤水分特征曲線的滯后現(xiàn)象：7飽和流：7非飽和流：7非飽和導(dǎo)水率：7水汽凝結(jié)：7下滲：7下滲率：7下滲能力：7初始下滲速率：7穩(wěn)定下滲速率：7下滲曲線：7下滲累積曲線：8滲潤階段：8滲漏階段：8滲透階段：8蒸發(fā)：8蒸（散）發(fā)量：8蒸發(fā)力/最大可能蒸發(fā)量：8蒸（散）發(fā)速度：8飽和水汽壓（es）：8主根：8側(cè)根：8不定根：8直根系（深根性）：8須根系（淺根性）：8生態(tài)學(xué)部分1.Liebig最小因子定律:“植物的生長取決于處在最小

3、量狀態(tài)的礦質(zhì)養(yǎng)分的量”。在植物生長所需的元素中，供給量最少（與需要量比相差最大）的元素決定著植物的產(chǎn)量。2.生態(tài)適應(yīng)：生物改變自身的形態(tài)或生理特征以便與其生存環(huán)境相適應(yīng)的過程稱為生態(tài)適應(yīng)。而生物反過來對(duì)環(huán)境的影響和改變稱為生態(tài)反作用。3種群：是指一定時(shí)間內(nèi)占據(jù)特定空間的同一物種的個(gè)體集合。是生物群落和生態(tài)系統(tǒng)的基本組成單位；是物種存在的基本形式，或者說物種是以種群形式出現(xiàn)的，而不是以個(gè)體的形式出現(xiàn)。種群密度：指單位空間中的種群數(shù)量，通常以個(gè)體數(shù)或生物量來表示。其是一個(gè)變量，隨季節(jié)、氣候條件、食物儲(chǔ)量和其他因素的影響而發(fā)生變化。生態(tài)密度：單位棲息空間內(nèi)的個(gè)數(shù)數(shù)量或生物量。阿利氏規(guī)律：種群密度過低

4、和過高對(duì)種群的生存與發(fā)展都是不利的，每一種生物種群都有自己的最適密度。過低時(shí)雌雄個(gè)體相遇機(jī)會(huì)太少或花粉傳播受限，導(dǎo)致種群的出生率下降。過高時(shí)由于資源缺乏、排泄物的毒害以及心理和生理反應(yīng)，產(chǎn)生不利影響，導(dǎo)致出生率下降、死亡率上升，產(chǎn)生所謂的擁擠效應(yīng)。啟示：瀕臨滅絕的珍稀動(dòng)物的保護(hù)；城市規(guī)模。種群的年齡結(jié)構(gòu)：種群年齡結(jié)構(gòu)指種群中各年齡期個(gè)體的百分比，即各年齡級(jí)的相對(duì)比率。通過年齡結(jié)構(gòu)的分析，可以預(yù)測種群的動(dòng)態(tài)和變化方向。其表示方法為年齡金字塔。年齡結(jié)構(gòu)的類型可分為增長型、穩(wěn)定型和衰退型。環(huán)境容量K：種群所在的環(huán)境條件所能允許的種群數(shù)量的最大值。內(nèi)源性因子調(diào)節(jié)學(xué)說：又稱為自動(dòng)調(diào)節(jié)學(xué)說，認(rèn)為種群有一平

5、衡密度，且由種群內(nèi)部的因素起決定性的調(diào)節(jié)作用。這些調(diào)節(jié)因子包括行為、內(nèi)分泌和遺傳因素，因而又可稱為行為調(diào)節(jié)、內(nèi)分泌調(diào)節(jié)和遺傳調(diào)節(jié)學(xué)說。行為調(diào)節(jié)學(xué)說：該學(xué)說由英國生態(tài)學(xué)家WyuneEdwards（1962）提出。他認(rèn)為動(dòng)物社群行為是調(diào)節(jié)種群的一種機(jī)制，如社群等級(jí)和領(lǐng)域性。社群等級(jí)使社群中一些個(gè)體支配另一些個(gè)體，這種等級(jí)往往通過格斗、嚇唬、威脅而固定下來；領(lǐng)域性是指一個(gè)（或一對(duì)、一家）動(dòng)物在一段時(shí)間中保衛(wèi)其所占特定地盤，當(dāng)種群密度超過一定限度時(shí)，領(lǐng)域的占領(lǐng)者就不允許其他個(gè)體進(jìn)入。內(nèi)分泌調(diào)節(jié)學(xué)說：該學(xué)說由美國學(xué)者Christian（1950）提出。他認(rèn)為當(dāng)種群數(shù)量上升時(shí)，種群內(nèi)部個(gè)體經(jīng)受的社群壓力增

6、加，加強(qiáng)了對(duì)動(dòng)物神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的刺激，影響下垂體的功能，引起生長激素和促性腺激素分泌減少，而促腎上腺皮質(zhì)激素分泌增加，結(jié)果導(dǎo)致出生率下降，死亡率上升，從而抑制了種群的增長遺傳調(diào)節(jié)學(xué)說：Chitty提出的一種解釋種群數(shù)量變動(dòng)的遺傳調(diào)節(jié)模式。他認(rèn)為個(gè)體遺傳素質(zhì)的不同是決定它們的適應(yīng)能力以及死亡率的主要原因，而這種遺傳素質(zhì)是由親代遺傳下來的。因此，種群密度高低的后果往往不是在當(dāng)代就出現(xiàn)的，而是通過改變種群自身的遺傳素質(zhì)，再使下一代受影響。種群進(jìn)化與適應(yīng)：在各種生態(tài)系統(tǒng)中，隨著時(shí)間的推移，生物種群出現(xiàn)兩種行為上的變化，即在短時(shí)間內(nèi)的波動(dòng)和在長時(shí)間內(nèi)的進(jìn)化，而進(jìn)化又是物種群對(duì)環(huán)境適應(yīng)性的表現(xiàn)。不同生物對(duì)

7、環(huán)境的適應(yīng)“對(duì)策”各不相同，從而促使生物種群向不同的方向進(jìn)化。種群的進(jìn)化與適應(yīng)是生態(tài)系統(tǒng)重要的穩(wěn)態(tài)機(jī)制。生態(tài)對(duì)策：是生物朝不同方向進(jìn)化的對(duì)策，即生物在種群水平上對(duì)環(huán)境變化的適應(yīng)策略。生物群落：是指生存于特定區(qū)域或生境內(nèi)的各種生物種群所組成的集合體。群落內(nèi)的各種生物由于彼此間的相互影響、緊密聯(lián)系和對(duì)環(huán)境的共同反應(yīng)，而使群落構(gòu)成一個(gè)具有內(nèi)在聯(lián)系和共同規(guī)律的有機(jī)整體。群落是生態(tài)學(xué)研究的基本對(duì)象?！吧鷳B(tài)學(xué)就是關(guān)于群落的科學(xué)。植物群落：植物群落是某一地段上全部植物的集合，它具有一定的種類組成和種間的數(shù)量比例，一定的結(jié)構(gòu)和外貌，一定的生境條件，執(zhí)行著一定的功能，其中植物與植物、植物與環(huán)境間存在著一定的相互

8、關(guān)系，它們是環(huán)境選擇的結(jié)果，在空間上占有一定的分布區(qū)域，在時(shí)間上是整個(gè)植被發(fā)育過程中的某一階段。群落的物種組成：任何一個(gè)生物群落總是由一定的生物種類所組成，我們把組成一個(gè)群落的全部生物種類稱為該群落的物種成分或物種組成。物種組成是決定群落性質(zhì)的重要的因素，也是鑒別群落類型的基本特征之一。群落研究的第一步即是要研究群落由哪些物種構(gòu)成？它們在群落中的地位和作用如何？種群成員型：是指物種在群落物種組成中的作用。蓋度：指植物地上部分的垂直投影面積占樣地面積的百分比，即投影蓋度。豐富度指數(shù)：某群落中單位面積內(nèi)擁有的物種數(shù)，是簡單、古老的物種多樣性測定方法。種間關(guān)系：指群落內(nèi)不同物種種群之間的相互作用。窄

9、生態(tài)位：在現(xiàn)有的資源譜中，物種若僅能利用其中一小部分，則具有狹生態(tài)位。寬生態(tài)位：在現(xiàn)有的資源譜中，物種若能利用其中的較大部分，則具有寬生態(tài)位。競爭排斥原理：群落是一個(gè)相互作用的、生態(tài)位分化的種群系統(tǒng)，這些種群在對(duì)群落的空間、時(shí)間和資源的利用以及相互作用方面都趨于相互補(bǔ)充而不是直接競爭。同一個(gè)生境中，不存在兩個(gè)生態(tài)位完全相同的物種；在一個(gè)穩(wěn)定的群落中，沒有任何兩個(gè)物種是直接競爭者，不同或相似物種必然進(jìn)行某種空間、時(shí)間、營養(yǎng)或年齡等生態(tài)位的分異，以達(dá)到有序的平衡；群落是一個(gè)相互起作用的、生態(tài)位分化的種群系統(tǒng)。由多個(gè)種群組成的群落比單一種群能更有效地利用環(huán)境資源，維持較高的生產(chǎn)力，具有更大的穩(wěn)定性。

10、植物生長型：是指控制有機(jī)體一般結(jié)構(gòu)的形態(tài)特征，是根據(jù)總體形態(tài)，如高度、莖的木質(zhì)化程度、莖型、葉型以及落葉或常綠等，即按習(xí)性劃分的，它是長期適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果。植物生活型：是指有機(jī)體對(duì)環(huán)境及其節(jié)律變化適應(yīng)形成的一種形態(tài)表現(xiàn)，是依據(jù)生態(tài)適應(yīng)劃分的。高等植物的生活型包括高位芽植物、地上芽植物、地面芽植物、隱芽植物(地下芽植物)、一年生植物旱生演替：從干旱缺水的基質(zhì)上開始的演替。如裸露的巖石表面上生物群落的形成過程典型的旱生演替系列是地衣群落-苔蘚群落宀草本群落f灌木群落f木本群落。在這個(gè)演替系列中，地衣和苔蘚群落延續(xù)的時(shí)間最長。單元頂極說：是美國生態(tài)學(xué)家Clements提出的，他認(rèn)為任何一個(gè)特定的氣候區(qū)

11、，只有一個(gè)頂極群落，即氣候頂極(climaticclimax)群落，其他一切群落類型都朝著這唯一的一種頂極群落發(fā)展。并且這個(gè)頂極群落的類型決定于那里的氣候條件。多元頂極說：如果一個(gè)群落在某種生境中基本穩(wěn)定，能自行繁殖并結(jié)束它的演替過程，就可看作頂極群落。在一個(gè)氣候區(qū)域內(nèi)，群落演替的終結(jié)果不一定都匯集于一個(gè)共同的氣候頂極。除了氣候頂極之外，還可有土壤頂極、地形頂極、火燒頂極、動(dòng)物頂極；同時(shí)還可存在一些復(fù)合型頂極如地形-土壤頂極和火燒動(dòng)物頂極等等。頂極-格局假說：在任何一個(gè)區(qū)域內(nèi)，環(huán)境因子都是連續(xù)不斷地變化著的。隨著環(huán)境梯度的變化，各種類型的頂極群落，如氣候頂極、土壤頂極、地形頂極、火燒頂極等，不

12、是截然呈離散狀態(tài)，而是連續(xù)變化的，因而形成連續(xù)的頂極類型，構(gòu)成一個(gè)頂極群落連續(xù)變化的格局。在這個(gè)格局中，分布廣泛且通常位于格局中心的頂極群落，叫做優(yōu)勢頂極，它是能反映該地區(qū)氣候特征的頂級(jí)群落，相當(dāng)于單元頂極論的氣候頂極。水文學(xué)部分產(chǎn)流:降落在流域上的具有一定時(shí)空分布的降水，扣除損失后，在重力作用下，從地面和地下向流域出口斷面匯集的水流現(xiàn)象。產(chǎn)流過程是以包氣帶為核心的、對(duì)降雨的再分配過程。產(chǎn)流量:降水量扣除損失量的余額，又稱為凈雨量。樹體吸水量：或樹干容水量，樹體本身吸收的比例很小的部分水量。樹冠通過雨量：直接穿過樹冠間隙落到林地上的雨量，亦稱透冠雨量。樹冠滴下雨量：由于表面張力和重力之間失去平

13、衡或由于風(fēng)吹動(dòng)而從樹冠滴下的量。樹干流量：又稱干流量或莖流量，順著樹干流到地面的雨量。樹冠截留率（s）:累積截留雨量占林外累積降雨量的百分比樹冠截留強(qiáng)度：指單位時(shí)段內(nèi)樹冠的截留量，一般用mm/min或mm/hr計(jì)。飽和截留量：又稱截留容量，當(dāng)樹冠截留儲(chǔ)存量不再增加時(shí)的截留量。此后，降雨再增加，截留量也不增加，截留率就相對(duì)減少了。降雨滯后效應(yīng)：由于樹冠截留，林內(nèi)降雨的開始時(shí)間與林外降雨并不同步，一般會(huì)出現(xiàn)滯后效應(yīng)。降雨歷時(shí)延長效應(yīng)：截留在樹冠上的雨水，會(huì)因?yàn)榻涤赀^程而不斷滴落到林下，即使在降雨停止后，樹冠上的超飽和雨水還會(huì)滴落下來。下層植被截留：穿過樹冠的雨水，一部分與林下植被（灌木和草本等）接

14、觸，出現(xiàn)下層植被截留現(xiàn)象。下層植被的葉面積指數(shù)通常小于上層樹木，其截留量也通常小于樹冠截留量?？萋湮锍炙浚河址Q容水量，是指單位干重的枯落物所能吸收的水量。不同物種組成，枯枝落葉的類型和數(shù)量有很大差異，因而其持水量也有很大差異。隨著林齡的增加，枯枝落葉逐漸增多，持水量增加?？萋湮飳游炙颗c降水前的干燥度有關(guān)，在干燥時(shí)持水量大，反之則小?？萋湮锝亓袅浚簩?duì)于一次降水的截留量。常用單位面積上枯落物雨前和雨后重量的差值衡量。相對(duì)含水量:相對(duì)含水ft（/ei土壤實(shí)際含水疑與出間持水童的百分比（無量綱值：態(tài)土檢姻占伺持水量吸濕系數(shù)：又稱最大吸濕量，指干燥土壤從濕度接近飽和（95%）的空氣中吸收水汽而達(dá)到

15、的最大含水量。指示著土壤吸濕水的最大值；對(duì)應(yīng)土壤水吸力3.1MPa凋萎系數(shù)：又稱凋萎含水量，指植物無法從土壤中吸收水分，開始永久凋萎時(shí)的土壤含水量。指示著植物可利用的土壤水量（有效水）的下限。吸濕水+部分薄膜水；對(duì)應(yīng)土壤水吸力1.5MPa;是吸濕系數(shù)的1.52.0倍。（最大）毛管持水量：土壤所有毛管孔隙中都充滿水分時(shí)的土壤含水量。吸濕水薄膜水上升毛管水；對(duì)應(yīng)水吸力0.008MPa。飽和含水量：指土壤所有孔隙中全部充滿水分時(shí)的土壤含水量。吸濕水薄膜水上升毛管水重力水；水吸力0MPa。飽和差：飽和含水量與實(shí)際含水量之間的差值，稱為飽和差。飽和度：實(shí)際含水量與飽和含水量之比，稱為飽和度。壓力勢（山p

16、）:土水系統(tǒng)中的壓力超過參照狀態(tài)下的壓力而引起的勢值。飽和土壤：書p0不飽和土壤：巾p=0土壤水分特征曲線的滯后現(xiàn)象：土壤吸濕（水）過程中，土壤水吸力s隨土壤含水量e增加而降低的速度較快；土壤脫濕（水）過程中，s隨e減少而增大的速度較慢。同一土壤的兩種水分特征曲線不重合的現(xiàn)象。砂質(zhì)土的滯后現(xiàn)象比粘質(zhì)土更明顯?？赡茉虬ㄍ寥李w粒的漲縮性、土壤孔隙的分布特點(diǎn)。飽和流：即土壤孔隙全部充滿水時(shí)的水流。主要是重力水的運(yùn)動(dòng)非飽和流：只有部分孔隙中有水時(shí)的水流，主要是毛管水和薄膜水的運(yùn)動(dòng)非飽和導(dǎo)水率：隨著土壤水由飽和變?yōu)椴伙柡?，K值急劇下降，下降速度砂土壤土粘土。水汽凝結(jié)：當(dāng)水汽由暖處向冷處擴(kuò)散遇冷時(shí)便可

17、凝結(jié)成液態(tài)水，這就是水汽凝結(jié)。水汽凝結(jié)有兩種現(xiàn)象值得注意，一是“夜潮”現(xiàn)象，二是“凍后聚墑”現(xiàn)象。下滲：指降水或灌溉水從地表進(jìn)入土壤內(nèi)部的過程。下滲快慢以下滲率表示下滲率：單位時(shí)間內(nèi)，滲入單位面積土壤中的水量，用f表示，又稱下滲強(qiáng)度。常用單位mm/min或mm/hr。下滲能力：土壤在充分供水條件下的下滲率，用fp表示，又稱下滲容量。初始下滲速率：在下滲最初階段，下滲速率具有較大的數(shù)值，稱為初始下滲速率f0。相同土樣,初始含水量不同，土壤初始下滲率不同59.穩(wěn)定下滲速率：隨下滲過程進(jìn)行，進(jìn)入土壤的水量不斷增加，而土壤水下滲速率不斷減小。當(dāng)土壤孔隙充滿水，達(dá)到田間持水量，直至土壤飽和時(shí)，下滲率就逐

18、步遞減到一個(gè)穩(wěn)定的常值fc,這個(gè)值就是穩(wěn)定下滲速率。下滲曲線：又稱下滲能力曲線，指非飽和土壤上表面充分供水條件下，下滲率隨時(shí)間變化的過程線，用f（t）t表示。下滲累積曲線：土壤充分供水條件下，累計(jì)下滲進(jìn)入土層的水量隨時(shí)間變化的過程線F（t）t該曲線上某一點(diǎn)切線的斜率為該時(shí)刻的下滲率。滲潤階段：主要受分子力作用，入滲水成為薄膜水，當(dāng)土壤含水量達(dá)到最大分子持水量時(shí)結(jié)束。滲漏階段：主要受毛細(xì)力、重力作用，入滲水主要成為毛管水，當(dāng)土壤含水量達(dá)到飽和含水量時(shí)結(jié)束。滲透階段：受重力作用，入滲水成為自由重力水向下滲出。蒸發(fā)：蒸發(fā)與散發(fā)是水文循環(huán)過程中自降水到達(dá)地面后由液態(tài)（或固態(tài)）轉(zhuǎn)化為水汽返回大氣的一個(gè)階段。它是指水分子從物體表面向大氣逸散的現(xiàn)象。蒸（散）發(fā)量：在一定時(shí)段內(nèi)水分經(jīng)蒸發(fā)而散布于大氣中的水量，以mm計(jì)。蒸發(fā)力/最大可能蒸發(fā)量：蒸發(fā)力是在下墊面足夠濕潤條件