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第1章 绪论 1

1.1 生态水文学的内涵及定义 1

1.1.1 生态水文学的内涵 1

1.1.2 生态水文学的定义 1

1.2 生态水文学的发展 2

1.3 生态水文学的学科体系 5

1.3.1 生态水文学的学科体系构建 5

1.3.2 生态水文学的研究对象 6

1.3.3 生态水文学的分支学科 6

1.4 生态水文学的主要研究内容 7

1.5 生态水文学发展趋势 9

思考题 10

第2章 生态学基础 11

2.1 生态学概述 11

2.1.1 生态学的概念 11

2.1.2 生态学的起源 11

2.1.3 生态学的发展 11

2.2 生态因子及其作用 12

2.2.1 生态因子的概念 12

2.2.2 生态因子的分类 13

2.2.3 生态因子的一般特征 13

2.2.4 生态因子作用的规律 14

2.3 生物种群与生物群落 15

2.3.1 生物种群 15

2.3.2 生物群落 18

2.4 生态系统的基本概念及类型 23

2.4.1 生态系统的概念 23

2.4.2 生态系统的组成 24

2.4.3 生态系统的基本特征 25

2.4.4 生态系统的结构 26

2.4.5 生态系统的类型 27

2.5 生态系统的基本功能 27

2.5.1 生物生产 28

2.5.2 能量流动 29

2.5.3 物质循环 31

2.5.4 信息传递 36

2.6 生态平衡 37

2.6.1 生态平衡的概念 37

2.6.2 保持生态平衡的因素 38

2.6.3 生态失衡的原因 38

2.6.4 生态系统平衡的调节机制 40

思考题 41

第3章 生态水文学原理 42

3.1 水分收支与水量平衡 42

3.1.1 水量平衡原理 42

3.1.2 全球的水分收支与水量平衡 42

3.1.3 陆地的水分收支和水量平衡 44

3.2 蒸散发及其物理机制 46

3.2.1 蒸发 46

3.2.2 植物蒸腾 49

3.2.3 蒸散发 50

3.3 蒸发和蒸腾界面上的能量交换 50

3.3.1 能量平衡原理及一般方程 50

3.3.2 显热 52

3.3.3 潜热 52

3.3.4 土壤热通量 53

思考题 53

第4章 湿地生态系统的生态水文过程 54

4.1 湿地生态系统的结构与功能 54

4.1.1 湿地的概念 54

4.1.2 湿地的生态系统服务功能 55

4.1.3 湿地的生物地球化学循环及其发展前沿 56

4.2 湿地生态系统的水文特征 58

4.2.1 湿地生态系统水文周期 60

4.2.2 湿地水分循环与水量平衡 62

4.2.3 湿地生态系统水文结构 65

4.2.4 湿地水文的影响因素 65

4.3 湿地水文生态作用及反馈机制 67

4.3.1 湿地植被对水文过程的影响 67

4.3.2 湿地植被对水文过程的适应机制 68

4.3.3 湿地动物对水文过程的影响 69

4.3.4 湿地动物对水文过程的适应 69

4.3.5 湿地微生物对水文过程的影响 70

4.3.6 湿地水文过程对生态系统功能的影响 71

思考题 73

第5章 森林生态系统的生态水文过程 74

5.1 森林水因子生态作用与生物适应性 74

5.1.1 不同形态的水及其生态学意义 74

5.1.2 森林水分条件与植物群落的关系 75

5.1.3 森林植被对水分不足的生态适应 76

5.1.4 森林树种对水分过剩的适应 77

5.1.5 树种（植物）水分的生态模型 77

5.1.6 森林动物对水分的生态适应 79

5.2 森林生态系统的生态水文特征 80

5.2.1 林冠层生态水文特征 80

5.2.2 枯落物层生态水文特征 81

5.2.3 土壤层生态水文特征 82

5.2.4 林地坡面产流特征 83

5.2.5 林地蒸散特征 83

5.3 森林植被对生态水文过程的影响 84

5.3.1 森林植被对降水的影响 84

5.3.2 森林植被对流域地表径流的影响 85

5.3.3 森林涵养水源和保持水土的作用 86

5.4 森林生态系统土壤碳-氮-水循环过程 86

5.4.1 森林生态系统土壤碳循环 87

5.4.2 森林生态系统土壤氮循环 88

5.4.3 森林生态系统土壤水循环 89

5.4.4 森林生态系统土壤碳-氮-水耦合循环的关键生物物理过程和生物化学过程 89

思考题 92

第6章 河流生态系统的生态水文过程 93

6.1 河流生态系统的结构和功能 93

6.1.1 河流生态系统概述 93

6.1.2 河流生态系统基本要素 94

6.1.3 河流的纵向结构与河流连续体理论 97

6.1.4 河流的横向结构和洪水脉冲理论 100

6.2 河流生态结构功能整体性概念模型 103

6.2.1 河流生态结构功能整体性概念模型框架 103

6.2.2 河流4D连续体子模型 105

6.2.3 水文情势-河流生态过程耦合子模型 106

6.2.4 水力条件-生物生活史特征适宜性子模型 108

6.2.5 地貌景观空间异质性-生物群落多样性关联子模型 110

6.3 河流水文过程对生物的影响 111

6.3.1 河道内流量变化的影响因素 111

6.3.2 流量变化对河流生态系统的影响 114

6.3.3 水利水电工程对水生生物的影响 115

思考题 119

第7章 城市生态系统的生态水文过程 120

7.1 城市生态系统与城市水生态系统 120

7.1.1 城市生态系统的内涵 120

7.1.2 城市生态系统的特征与功能 120

7.1.3 城市水生态系统及城市水系 123

7.2 城市化及其水文效应 124

7.2.1 城市化对降雨的影响 124

7.2.2 城市化对水文过程的影响 126

7.2.3 城市化对水环境的影响 127

7.3 城市雨洪特性及生态机理 128

7.3.1 城市雨洪的灾害性 129

7.3.2 城市雨洪的资源性 130

7.3.3 城市雨洪形成的生态机理 131

7.4 城市雨洪的生态管理 132

7.4.1 城市雨洪排水系统 132

7.4.2 城市雨洪资源利用技术体系 134

7.4.3 国外典型雨洪管理经验 139

7.4.4 我国基于海绵城市的雨洪管理 148

思考题 153

第8章 应用生态水文学 154

8.1 生态水文过程集成模拟与管理 154

8.1.1 生态水文模型概述 154

8.1.2 生态水文过程集成模拟功能 156

8.1.3 生态水文模型集成范式 157

8.1.4 生态水文关键过程模拟方法 160

8.2 河道生态需水评估 162

8.2.1 河道生态需水的内涵及相关概念 162

8.2.2 河道需水类型 166

8.2.3 河流生态需水重要水文要素与性能指标 168

8.2.4 河流生态需水估算方法 170

8.3 水生态修复与规划 180

8.3.1 水生态修复的定义 180

8.3.2 水生态修复规划的原则 181

8.3.3 河湖生态修复措施与技术 184

8.3.4 河湖生态修复项目监测与评估 189

8.4 水库联合生态调度 190

8.4.1 生态调度的内涵 190

8.4.2 生态保护的目标 192

8.4.3 生态调度原理及技术方法 194

8.4.4 水库生态调度的适应性管理方法 197

思考题 198

参考文献 199

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