第2章：水土保持基本原理_2017

1、1第二章 水土保持基本原理水土保持原理與技術水土保持原理與技術水文水資源學院水文水資源學院 2 一一、 水土流失帶性規(guī)律水土流失帶性規(guī)律二二、 水沙平衡原理水沙平衡原理三、三、 生態(tài)經濟學原理生態(tài)經濟學原理四四、 生態(tài)學原理生態(tài)學原理五、五、 可持續(xù)發(fā)展原理可持續(xù)發(fā)展原理本章主要內容 自然地理要素的帶性規(guī)律與地域分布自然地理要素的帶性規(guī)律與地域分布，導致了水，導致了水土流失成因、類型及侵蝕強度等不同，使得土流失成因、類型及侵蝕強度等不同，使得水土流水土流失呈現(xiàn)地帶性規(guī)律失呈現(xiàn)地帶性規(guī)律。掌握水土流失帶性規(guī)律，是因地制宜進行水土保掌握水土流失帶性規(guī)律，是因地制宜進行水土保持工作的前提。持工作的前

2、提。一、水土流失帶性規(guī)律一、水土流失帶性規(guī)律1. 自然地理環(huán)境的地域分異規(guī)律地域分異：地域分異：是指自然地理環(huán)境各組成要素或自然綜合體是指自然地理環(huán)境各組成要素或自然綜合體沿地表按沿地表按確定的方向確定的方向有規(guī)律地發(fā)生分化所引起的差異。有規(guī)律地發(fā)生分化所引起的差異。形成地域分異的兩種基本因素：形成地域分異的兩種基本因素：太陽輻射太陽輻射和和地球的內能地球的內能。地域分異的兩個基本規(guī)律：地域分異的兩個基本規(guī)律：地帶性地帶性和和非地帶性非地帶性。地帶性：地帶性：包括包括緯向地帶性緯向地帶性、經向地帶性經向地帶性和和垂直地帶性垂直地帶性。非地帶性：非地帶性：由地球內能作用而產生的由地球內能作用而產

3、生的海陸分布、地勢起伏海陸分布、地勢起伏等區(qū)域等區(qū)域性分異。性分異。 （1 1）緯向地帶性）緯向地帶性自然地理環(huán)境各組成要素或自然綜合體自然地理環(huán)境各組成要素或自然綜合體沿緯線方向沿緯線方向具有相似的具有相似的屬性和組合特征。屬性和組合特征。（2 2）經向地帶性）經向地帶性自然地理環(huán)境各組成要素或自然綜合體自然地理環(huán)境各組成要素或自然綜合體按經線方向由海洋向內按經線方向由海洋向內陸陸變化的規(guī)律。變化的規(guī)律。（3 3）垂直地帶性）垂直地帶性由于由于海拔高度的差異海拔高度的差異引起的自然景觀的垂直遞變規(guī)律。引起的自然景觀的垂直遞變規(guī)律。2 2、土壤侵蝕的地理分布、土壤侵蝕的地理分布（1 1）地表水

4、熱狀況與外營力）地表水熱狀況與外營力 地表水熱狀況不同地表水熱狀況不同，決定了不同性質的外營力作，決定了不同性質的外營力作用及其強度。用及其強度。 土壤侵蝕的過程土壤侵蝕的過程：風化、剝蝕、搬運和沉積風化、剝蝕、搬運和沉積土壤侵蝕與地表水熱狀況是分不開的：土壤侵蝕與地表水熱狀況是分不開的： 高溫少雨地區(qū)，風化作用以物理風化為主，高溫少雨地區(qū)，風化作用以物理風化為主，風蝕嚴重風蝕嚴重； 高溫多雨區(qū)，化學風化為主，高溫多雨區(qū)，化學風化為主，水力侵蝕活躍水力侵蝕活躍； 低溫少雨區(qū)，低溫少雨區(qū)，風蝕為主風蝕為主。（2 2）侵蝕的地帶性規(guī)律）侵蝕的地帶性規(guī)律 有三個氣候侵蝕帶：有三個氣候侵蝕帶： 冰雪氣

5、候侵蝕帶：冰雪氣候侵蝕帶：氣候特點是降雪量大于消融量，形成冰川、氣候特點是降雪量大于消融量，形成冰川、或融水下滲，結成凍土，以或融水下滲，結成凍土，以凍融侵蝕凍融侵蝕為主；為主； 濕潤氣候侵蝕帶：濕潤氣候侵蝕帶：氣候特點是氣溫較高，降水量大于蒸發(fā)量，氣候特點是氣溫較高，降水量大于蒸發(fā)量，多余的水滲入地下成為潛水或地下徑流，未滲入地下的水形成地表多余的水滲入地下成為潛水或地下徑流，未滲入地下的水形成地表徑流，以徑流，以水力侵蝕水力侵蝕為主；為主； 干旱氣候侵蝕帶：干旱氣候侵蝕帶：在地面蒸發(fā)量大于降水量的地區(qū)，空氣十在地面蒸發(fā)量大于降水量的地區(qū)，空氣十分干燥，植被生長受到限制，風力作用極為強烈，形

6、成風沙流破壞分干燥，植被生長受到限制，風力作用極為強烈，形成風沙流破壞地表，以地表，以風力侵蝕風力侵蝕為主。為主。 全全 國國 土土 壤壤 侵侵 蝕蝕 圖圖濕潤氣候濕潤氣候侵蝕帶侵蝕帶干旱氣候干旱氣候侵蝕帶侵蝕帶冰雪氣候冰雪氣候侵蝕帶侵蝕帶我國水土流失分布我國水土流失分布1. 1. 水量平衡（水量平衡（water balancewater balance）任意時刻，任何區(qū)域收入（或輸入）的水量和支出（或輸任意時刻，任何區(qū)域收入（或輸入）的水量和支出（或輸出）的水量之差，一定等于該時段內該區(qū)域儲水量的變化。出）的水量之差，一定等于該時段內該區(qū)域儲水量的變化。 I = O + W給定時段內輸入區(qū)域

7、的各種水量之和給定時段內輸入區(qū)域的各種水量之和(1) (1) 原理原理區(qū)域內給定時段內儲水量的增量，區(qū)域內給定時段內儲水量的增量，W = W2- W1 （W1、 W2 為給定時段始、末的儲水量）為給定時段始、末的儲水量）給定時段內輸出的各種水量之和給定時段內輸出的各種水量之和二、水沙平衡原理二、水沙平衡原理(2) 通用水量平衡方程（區(qū)域水量平衡方程）通用水量平衡方程（區(qū)域水量平衡方程）單位：單位：深度（深度（mm）體積（體積（m3）ERsPRsRgRg降水量降水量 經地表流入的徑流量經地表流入的徑流量計算時段內蓄水增量計算時段內蓄水增量經地下流入的徑流量經地下流入的徑流量經地表流出的徑流量經地

8、表流出的徑流量蒸發(fā)量凝結量蒸發(fā)量凝結量 凈蒸發(fā)量凈蒸發(fā)量經地下流出的徑流量經地下流出的徑流量P + Rs + Rg = E + Rs + Rg + W(3) 閉合流域水量平衡方程閉合流域水量平衡方程RsRgERsPRg= 0= 0多年平均：多年平均：P = E + Rs + RgP = E + Rs + Rg + W2. 容許土壤流失量（容許土壤流失量（T值）值）(1)(1)概念概念 小于或等于小于或等于成土速率成土速率的年土壤流失量。的年土壤流失量。 對于坡耕地，是使對于坡耕地，是使作物在長時期內能經濟、持續(xù)穩(wěn)定地獲得高產作物在長時期內能經濟、持續(xù)穩(wěn)定地獲得高產而允而允許的年最大土壤流失量。

9、許的年最大土壤流失量。(2)T(2)T值范圍值范圍 美國依據(jù)滿足作物生長需要的土層深度、流失區(qū)域大小、保證下游的美國依據(jù)滿足作物生長需要的土層深度、流失區(qū)域大小、保證下游的安全等條件確定不同情況的安全等條件確定不同情況的T T值。值。 一般來說，一般來說，耕地土層深厚且剖面土壤肥力接近耕地土層深厚且剖面土壤肥力接近的情況下，容許流失量的情況下，容許流失量可大些；對于可大些；對于土層薄、少量侵蝕即會顯著降低生產力土層薄、少量侵蝕即會顯著降低生產力的情況，其值要低。的情況，其值要低。 我國采用的我國采用的T T值值 我國根據(jù)我國根據(jù)有效土層厚的抗蝕年限有效土層厚的抗蝕年限，劃分出，劃分出土壤潛在侵

10、蝕危害程度土壤潛在侵蝕危害程度。顯然，無險型土壤抗蝕年限最長，容許流失量可大些；極險型和顯然，無險型土壤抗蝕年限最長，容許流失量可大些；極險型和毀壞型，容許流失量應取最小值。毀壞型，容許流失量應取最小值。 在在水土保持技術規(guī)范水土保持技術規(guī)范中，明確提出：在不同成土條件下，容中，明確提出：在不同成土條件下，容許流失量許流失量T值分別采用值分別采用200t(km2a)、500t(km2a)和和1000t(km2a)。3. 沖淤平衡沖淤平衡(1)(1)泥沙的運動泥沙的運動懸移質泥沙：懸移質泥沙：懸浮于水中并隨之運動懸浮于水中并隨之運動推移質泥沙：推移質泥沙：受水流沖擊沿河底移動或滾動受水流沖擊沿河

11、底移動或滾動河床質泥沙：河床質泥沙：相對靜止而停留在河床上相對靜止而停留在河床上懸移懸移溶移溶移躍移躍移推移推移(2) (2) 幾個概念幾個概念l含沙量含沙量(Cs, kg/m3) 單位體積內所含干沙的質量。單位體積內所含干沙的質量。l輸沙率輸沙率 單位時間流過河流某斷面的干沙質量單位時間流過河流某斷面的干沙質量(kg/s)l日平均輸沙率、年平均輸沙率、年輸沙量日平均輸沙率、年平均輸沙率、年輸沙量l水流挾沙力水流挾沙力 一定水流條件下，河床處于不沖不於平衡狀態(tài)時，單位一定水流條件下，河床處于不沖不於平衡狀態(tài)時，單位體積水流挾帶（懸移質）泥沙的數(shù)量（體積水流挾帶（懸移質）泥沙的數(shù)量（Kg/m3

12、） 。(3) (3) 縱向平衡縱向平衡就是就是來水含沙量來水含沙量與河（溝）段或渠段與河（溝）段或渠段挾沙能力挾沙能力的平衡。的平衡。（1）不沖不淤平衡：）不沖不淤平衡：既不發(fā)生沖刷，又不產生淤積。既不發(fā)生沖刷，又不產生淤積。（2）沖淤平衡：）沖淤平衡：沖刷量等于淤積量（沖刷量等于淤積量（動態(tài)平衡動態(tài)平衡）。）。斷面平衡斷面平衡就是床面上水流的作用流速，與床面土質就是床面上水流的作用流速，與床面土質的抗沖能力，以及斷面內的橫向輸沙，都能互相平衡，的抗沖能力，以及斷面內的橫向輸沙，都能互相平衡，不致引起斷面形狀的改變不致引起斷面形狀的改變。(4) (4) 斷面平衡斷面平衡三、生態(tài)經濟學原理三、生

13、態(tài)經濟學原理 生態(tài)經濟學以生態(tài)經濟學以生態(tài)學原理生態(tài)學原理為基礎，為基礎，經濟學理論經濟學理論為主導，以為主導，以人人類活動類活動為中心，圍繞著人類經濟活動與自然生態(tài)之間相互發(fā)展關為中心，圍繞著人類經濟活動與自然生態(tài)之間相互發(fā)展關系這個主題，研究生態(tài)系統(tǒng)和經濟系統(tǒng)相互作用所形成的系這個主題，研究生態(tài)系統(tǒng)和經濟系統(tǒng)相互作用所形成的生態(tài)經生態(tài)經濟復合系統(tǒng)濟復合系統(tǒng)，研究其矛盾運動中發(fā)生的生態(tài)經濟問題，闡明它們，研究其矛盾運動中發(fā)生的生態(tài)經濟問題，闡明它們產生的生態(tài)經濟原因及解決的理論原則，從而揭示生態(tài)經濟運動產生的生態(tài)經濟原因及解決的理論原則，從而揭示生態(tài)經濟運動的發(fā)展的客觀規(guī)律。的發(fā)展的客觀規(guī)律

14、。在國外：在國外：生態(tài)經濟學是在生態(tài)經濟學是在50年代末和年代末和60年代迅年代迅速興起。速興起。在中國：在中國：它興起于它興起于20世紀世紀70年代至年代至80年代初年代初 按地域大小分按地域大小分: : 國土生態(tài)經濟系統(tǒng)國土生態(tài)經濟系統(tǒng); ; 區(qū)域生態(tài)經濟系統(tǒng)區(qū)域生態(tài)經濟系統(tǒng); ; 庭院生態(tài)經濟系統(tǒng)；庭院生態(tài)經濟系統(tǒng)； 流域生態(tài)經濟系統(tǒng)。流域生態(tài)經濟系統(tǒng)。流域既是一個完整的地形單元，流域既是一個完整的地形單元，又是一個水文單元，還是一個生又是一個水文單元，還是一個生態(tài)經濟系統(tǒng)態(tài)經濟系統(tǒng).水土流失的綜合防治要將流域水土流失的綜合防治要將流域作為一個開放的生態(tài)經濟系統(tǒng)進作為一個開放的生態(tài)經濟系

15、統(tǒng)進行分析、評價、調控和經營管理。行分析、評價、調控和經營管理。流域（或區(qū)域）生態(tài)經濟系統(tǒng)：流域（或區(qū)域）生態(tài)經濟系統(tǒng)：是由是由流域生態(tài)系統(tǒng)流域生態(tài)系統(tǒng)和和流域經濟系統(tǒng)流域經濟系統(tǒng)相互交織而成的復合系統(tǒng)。相互交織而成的復合系統(tǒng)。 生態(tài)經濟系統(tǒng)組成生態(tài)經濟系統(tǒng)組成（1）組成要素）組成要素流域生態(tài)流域生態(tài)經濟系統(tǒng)經濟系統(tǒng)人口人口環(huán)境環(huán)境資源資源資金資金科學科學技術技術物資物資（2）組成要素的結合）組成要素的結合結合的動力結合的動力人類的需求人類的需求結合的渠道結合的渠道投入產出渠道投入產出渠道結合的手段結合的手段科學技術手段科學技術手段人類要求大體三個階段：人類要求大體三個階段： 1. 1.單純生

16、存需求；單純生存需求； 2. 2.物質享受；物質享受； 3. 3.優(yōu)美環(huán)境在內的全面需求。優(yōu)美環(huán)境在內的全面需求。 （3）自然、經濟及人口再生產的統(tǒng)一）自然、經濟及人口再生產的統(tǒng)一 自然再生產自然再生產: :自然的再生產過程。自然的再生產過程。人口再生產人口再生產: : 從生態(tài)意義來看，是種群的再生產；從社從生態(tài)意義來看，是種群的再生產；從社會經濟意義來看，是勞動力的再生產會經濟意義來看，是勞動力的再生產 。 經濟再生產經濟再生產: :是人類有是人類有目的的生產經營活動。目的的生產經營活動。它是以一定的生產關系它是以一定的生產關系聯(lián)系起來的人們通過聯(lián)系起來的人們通過利利用用 自然物質而創(chuàng)造物質

17、自然物質而創(chuàng)造物質財富的過程財富的過程。(2) 網絡結構網絡結構流域生態(tài)經濟系統(tǒng)各要素之間流域生態(tài)經濟系統(tǒng)各要素之間的相互結合，不僅是點的結合的相互結合，不僅是點的結合和單鏈條上的結合，而且是和單鏈條上的結合，而且是縱橫交織的網絡結合。縱橫交織的網絡結合。(3) 立體結構立體結構流域生態(tài)經濟系統(tǒng)流域生態(tài)經濟系統(tǒng)的結構，有明顯的的結構，有明顯的三維空間特征。三維空間特征。流域生態(tài)經濟系統(tǒng)流域生態(tài)經濟系統(tǒng)是一個遠離平衡狀態(tài)的開放系是一個遠離平衡狀態(tài)的開放系統(tǒng)，由于遠離平衡狀態(tài)，系統(tǒng)就需要不停的物質、統(tǒng)，由于遠離平衡狀態(tài)，系統(tǒng)就需要不停的物質、能量、信息的交換來趨于或維持一定的動態(tài)平衡，能量、信息的

18、交換來趨于或維持一定的動態(tài)平衡，在這一復雜的運動變化中，系統(tǒng)內部不同元素之在這一復雜的運動變化中，系統(tǒng)內部不同元素之間存在著非線性的機制。間存在著非線性的機制。有序的耗散結構有序的耗散結構生態(tài)經濟系統(tǒng)的結構生態(tài)經濟系統(tǒng)的結構4、生態(tài)經濟系統(tǒng)的功能生態(tài)經濟系統(tǒng)的功能 生態(tài)經濟系統(tǒng)的生產和再生產過程是物流、能流、生態(tài)經濟系統(tǒng)的生產和再生產過程是物流、能流、信息流和價值流的交換和融合過程。信息流和價值流的交換和融合過程。 因此，生態(tài)經濟系因此，生態(tài)經濟系統(tǒng)具有統(tǒng)具有物質循環(huán)、能量流動、信息傳遞、價值增殖物質循環(huán)、能量流動、信息傳遞、價值增殖四大四大功能。功能。5、生態(tài)經濟系統(tǒng)的平衡生態(tài)經濟系統(tǒng)的平衡

19、基本特性：基本特性： 結構平衡、機制平衡和功能平衡結構平衡、機制平衡和功能平衡定義：定義：是保持生態(tài)平衡條件下的經濟平衡，是生態(tài)平衡與經濟平衡有機是保持生態(tài)平衡條件下的經濟平衡，是生態(tài)平衡與經濟平衡有機 結合、結合、相互滲透的矛盾統(tǒng)一體，是在相互滲透的矛盾統(tǒng)一體，是在“自然選擇自然選擇”與與 “人工選擇人工選擇”的進化過程的進化過程中，中，水土保持的生態(tài)目標和經濟目標處于統(tǒng)一的平衡狀態(tài)水土保持的生態(tài)目標和經濟目標處于統(tǒng)一的平衡狀態(tài)。 平衡模式：平衡模式： 穩(wěn)定的生態(tài)經濟平衡模式穩(wěn)定的生態(tài)經濟平衡模式 自控的生態(tài)經濟平衡模式自控的生態(tài)經濟平衡模式 優(yōu)化的生態(tài)經濟平衡模式優(yōu)化的生態(tài)經濟平衡模式四、

20、生態(tài)學原理四、生態(tài)學原理1.1.生態(tài)環(huán)境脆弱帶原理生態(tài)環(huán)境脆弱帶原理2.2.恢復生態(tài)學原理恢復生態(tài)學原理3.3.景觀生態(tài)學原理景觀生態(tài)學原理1、生態(tài)脆弱帶原理、生態(tài)脆弱帶原理定義：定義：指在生態(tài)系統(tǒng)中，處于兩種或兩種以上的物質體系、能量體系、結構指在生態(tài)系統(tǒng)中，處于兩種或兩種以上的物質體系、能量體系、結構 體系、功能體系之間所形成的界面，以及圍繞該界面向外延伸的空間過渡體系、功能體系之間所形成的界面，以及圍繞該界面向外延伸的空間過渡帶。帶。 類型：類型： 城鄉(xiāng)交接帶、干濕交替帶、農牧交錯帶、水陸交接帶、森林邊緣帶、城鄉(xiāng)交接帶、干濕交替帶、農牧交錯帶、水陸交接帶、森林邊緣帶、沙漠邊緣帶等。沙漠邊

21、緣帶等。界面生態(tài)學界面生態(tài)學（1）山地平原過渡帶）山地平原過渡帶 我國山地平原過渡帶分為兩種：我國山地平原過渡帶分為兩種：我國三級階地第一級臺地我國三級階地第一級臺地由青藏高原，海拔由青藏高原，海拔4000-5000m，第二級臺地第二級臺地海拔海拔2000-1000m，第三級臺地第三級臺地海拔海拔200-300m；山地平原過渡帶第一種山地平原過渡帶第一種分布在第一、二級臺階與第二、三級臺階的陡坎地帶，如昆分布在第一、二級臺階與第二、三級臺階的陡坎地帶，如昆侖山塔里木盆地、祁連山河西走廊、大興安嶺東北平侖山塔里木盆地、祁連山河西走廊、大興安嶺東北平原、豫西山地江漢平原等。原、豫西山地江漢平原等。

22、第二種第二種分布在臺階內部。分布在臺階內部。 其脆弱性表現(xiàn)為：其脆弱性表現(xiàn)為：內、外力作用較強，對內、外力的抵抗內、外力作用較強，對內、外力的抵抗能力較低，存在較大的高度梯度，常形成特殊的熱力和動力能力較低，存在較大的高度梯度，常形成特殊的熱力和動力條件，易形成暖區(qū)暖帶和暴雨中心。如條件，易形成暖區(qū)暖帶和暴雨中心。如駐馬店位于秦嶺黃駐馬店位于秦嶺黃淮平原過渡帶淮平原過渡帶，多為暴雨中心。由于山地平原過渡帶降水較，多為暴雨中心。由于山地平原過渡帶降水較多，地形高差大，坡度陡，水土流失較為嚴重，如多，地形高差大，坡度陡，水土流失較為嚴重，如黃土高原、黃土高原、陜北高原陜北高原等。等。（2）農牧交錯

23、帶）農牧交錯帶 東部農區(qū)東部農區(qū)與與西部牧區(qū)西部牧區(qū)接觸處為半農半牧區(qū)，其農業(yè)用地和接觸處為半農半牧區(qū)，其農業(yè)用地和牧業(yè)用地呈插花狀分布，稱為農牧交錯帶。牧業(yè)用地呈插花狀分布，稱為農牧交錯帶。 農牧交錯帶的氣候指標：農牧交錯帶的氣候指標：年降水量年降水量400mm的保證率的保證率25左左右、年濕潤度右、年濕潤度0.3；農業(yè)指標，旱作農業(yè)分布、受風蝕沙化；農業(yè)指標，旱作農業(yè)分布、受風蝕沙化的耕地面積、農牧業(yè)比重等。農牧交錯帶是范圍較大的帶的耕地面積、農牧業(yè)比重等。農牧交錯帶是范圍較大的帶狀。分界呈一帶狀，狀。分界呈一帶狀，50350km。 農牧交錯帶的生態(tài)系統(tǒng)非常脆弱：農牧交錯帶的生態(tài)系統(tǒng)非常脆

24、弱：降水少，植被稀疏，保降水少，植被稀疏，保水保土作用很弱，較小的外界干擾即可使系統(tǒng)崩潰，誘發(fā)水保土作用很弱，較小的外界干擾即可使系統(tǒng)崩潰，誘發(fā)荒漠化發(fā)生；氣候干旱變化與人類不合理的活動是交錯帶荒漠化發(fā)生；氣候干旱變化與人類不合理的活動是交錯帶生態(tài)系統(tǒng)崩潰和發(fā)生荒漠化的誘因，如過度放牧、過度農生態(tài)系統(tǒng)崩潰和發(fā)生荒漠化的誘因，如過度放牧、過度農墾、采樵等。墾、采樵等。生態(tài)脆弱帶特點：生態(tài)脆弱帶特點：（1 1）是多種要素之間的轉換區(qū)，各要素相互作用強烈，常是）是多種要素之間的轉換區(qū)，各要素相互作用強烈，常是非線性現(xiàn)象顯示區(qū)，突變的產生區(qū)，生物多樣性的出現(xiàn)區(qū)；非線性現(xiàn)象顯示區(qū)，突變的產生區(qū)，生物多樣

25、性的出現(xiàn)區(qū)； （2 2）抗干擾能力弱）抗干擾能力弱 ；（3 3）變化速度快，空間遷移能力強。）變化速度快，空間遷移能力強。 山地平原過渡帶山地平原過渡帶山地平原過渡帶山地平原過渡帶農牧交錯區(qū)農牧交錯區(qū)2、恢復生態(tài)學原理、恢復生態(tài)學原理（1）定義：）定義：是研究生態(tài)系統(tǒng)退化的原因、退化生態(tài)系統(tǒng)恢是研究生態(tài)系統(tǒng)退化的原因、退化生態(tài)系統(tǒng)恢復與重建的技術與方法、生態(tài)學過程與機理的科學。恢復生態(tài)復與重建的技術與方法、生態(tài)學過程與機理的科學。恢復生態(tài)學包括基礎理論和應用技術兩大研究領域。學包括基礎理論和應用技術兩大研究領域。 基礎理論研究包括：基礎理論研究包括：（1 1）生態(tài)系統(tǒng)結構、功能以及生態(tài)系統(tǒng)內在

26、的生態(tài)學過程與相互作用機）生態(tài)系統(tǒng)結構、功能以及生態(tài)系統(tǒng)內在的生態(tài)學過程與相互作用機制；制； （2 2）生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、多樣性、抗逆性、生產力、恢復力與可持續(xù)性）生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、多樣性、抗逆性、生產力、恢復力與可持續(xù)性研究；研究； （3 3）先鋒與頂級生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生、發(fā)展機理與演替規(guī)律研究；）先鋒與頂級生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生、發(fā)展機理與演替規(guī)律研究； （4 4）不同干擾條件下生態(tài)系統(tǒng)的受損過程及其響應機制研究；）不同干擾條件下生態(tài)系統(tǒng)的受損過程及其響應機制研究；（5 5）生態(tài)系統(tǒng)退化的景觀診斷及其評價指標體系研究；）生態(tài)系統(tǒng)退化的景觀診斷及其評價指標體系研究； （6 6）生態(tài)系統(tǒng)退化過程的動態(tài)監(jiān)測、模

27、擬、預警及預測研究；）生態(tài)系統(tǒng)退化過程的動態(tài)監(jiān)測、模擬、預警及預測研究； （7 7）生態(tài)系統(tǒng)健康研究。）生態(tài)系統(tǒng)健康研究。 應用技術研究：應用技術研究： （1 1）退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復與重建的關鍵技術體系研究；）退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復與重建的關鍵技術體系研究； （2 2）生態(tài)系統(tǒng)結構與功能的優(yōu)化配置與重構及其調控技術研究；）生態(tài)系統(tǒng)結構與功能的優(yōu)化配置與重構及其調控技術研究； （3 3）物種與生物多樣性的恢復與維持技術；）物種與生物多樣性的恢復與維持技術； （4 4）生態(tài)工程設計與實施技術；）生態(tài)工程設計與實施技術； （5 5）環(huán)境規(guī)劃與景觀生態(tài)規(guī)劃技術；）環(huán)境規(guī)劃與景觀生態(tài)規(guī)劃技術； （6 6）典

28、型退化生態(tài)系統(tǒng)恢復的優(yōu)化模式試驗示范與推廣研究。）典型退化生態(tài)系統(tǒng)恢復的優(yōu)化模式試驗示范與推廣研究。（2）退化生態(tài)系統(tǒng)）退化生態(tài)系統(tǒng) 退化生態(tài)系統(tǒng)：退化生態(tài)系統(tǒng)：病態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)，病態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)，是指在自然因素、人為因素干擾下，是指在自然因素、人為因素干擾下，導致生態(tài)要素和生態(tài)系統(tǒng)整體發(fā)生不利于生物和人類生存的量變和質變，導致生態(tài)要素和生態(tài)系統(tǒng)整體發(fā)生不利于生物和人類生存的量變和質變，生態(tài)系統(tǒng)結構和功能發(fā)生與原有的平衡狀態(tài)或進化方向相反的位移。生態(tài)系統(tǒng)結構和功能發(fā)生與原有的平衡狀態(tài)或進化方向相反的位移。具體具體表現(xiàn)為：生物多樣性下降，穩(wěn)定性和抗逆能力減弱，系統(tǒng)生產力下降。表現(xiàn)為：生物多樣性下降，

29、穩(wěn)定性和抗逆能力減弱，系統(tǒng)生產力下降。 退化原因：退化原因：自然干擾和人為干擾。自然干擾和人為干擾。自然干擾自然干擾包括全球環(huán)境變化（如氣候包括全球環(huán)境變化（如氣候變暖）、地質地貌過程（如火山爆發(fā)、地震、滑坡、泥石流等）、區(qū)域氣變暖）、地質地貌過程（如火山爆發(fā)、地震、滑坡、泥石流等）、區(qū)域氣候變化。人為干擾：社會、經濟、文化活動（如工業(yè)化、城市化）。候變化。人為干擾：社會、經濟、文化活動（如工業(yè)化、城市化）。人為人為干擾干擾疊加在自然干擾之上，共同加速生態(tài)系統(tǒng)的退化。某些干擾對生態(tài)系疊加在自然干擾之上，共同加速生態(tài)系統(tǒng)的退化。某些干擾對生態(tài)系統(tǒng)不僅造成靜態(tài)壓力，而且會產生動態(tài)壓力。干擾可破壞或

30、毀滅環(huán)境和生統(tǒng)不僅造成靜態(tài)壓力，而且會產生動態(tài)壓力。干擾可破壞或毀滅環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)中的某些組分，造成系統(tǒng)資源短缺和某些生態(tài)學過程或生態(tài)鏈的斷態(tài)系統(tǒng)中的某些組分，造成系統(tǒng)資源短缺和某些生態(tài)學過程或生態(tài)鏈的斷裂，導致整個生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。裂，導致整個生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。（3）恢復與重建）恢復與重建 通過一定的生物、生態(tài)以及工程的技術方法，人為地改變和切斷生態(tài)通過一定的生物、生態(tài)以及工程的技術方法，人為地改變和切斷生態(tài)系統(tǒng)退化的主導因子或過程，調整、配置和優(yōu)化系統(tǒng)內部及其與外界的物系統(tǒng)退化的主導因子或過程，調整、配置和優(yōu)化系統(tǒng)內部及其與外界的物質、能量和信息的流動過程，使系統(tǒng)的結構、功能和生態(tài)學潛力恢復到

31、一質、能量和信息的流動過程，使系統(tǒng)的結構、功能和生態(tài)學潛力恢復到一定的或原有的水平。定的或原有的水平。一般由人工設計和進行的，在生態(tài)系統(tǒng)層次上進行，一般由人工設計和進行的，在生態(tài)系統(tǒng)層次上進行，分為：自然恢復和人為恢復。分為：自然恢復和人為恢復。生態(tài)恢復與重建的難度與時間與生態(tài)退化的程度、自我恢復能力以及生態(tài)恢復與重建的難度與時間與生態(tài)退化的程度、自我恢復能力以及恢復方向有關。在不同地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)恢復的能力不同，恢復時間也不同，恢復方向有關。在不同地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)恢復的能力不同，恢復時間也不同，即生態(tài)系統(tǒng)的自然恢復存在地域差異。在溫暖潮濕氣候下，自然恢復速度即生態(tài)系統(tǒng)的自然恢復存在地域差異。在溫暖潮

32、濕氣候下，自然恢復速度快，而在寒冷干燥氣候條件下，自然恢復速度慢?？欤诤涓稍餁夂驐l件下，自然恢復速度慢。（4）退化生態(tài)系統(tǒng)恢復的基本目標）退化生態(tài)系統(tǒng)恢復的基本目標 1）實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的地表基底（地質地貌）穩(wěn)定性；）實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的地表基底（地質地貌）穩(wěn)定性； 2）恢復植被和土壤，保證一定的植被覆蓋和土壤肥力；）恢復植被和土壤，保證一定的植被覆蓋和土壤肥力； 3）增加種類組成和生物多樣性；）增加種類組成和生物多樣性； 4）實現(xiàn)生物群落恢復，提高生態(tài)系統(tǒng)生產力和自我維持能力；）實現(xiàn)生物群落恢復，提高生態(tài)系統(tǒng)生產力和自我維持能力； 5）減少或控制環(huán)境污染；）減少或控制環(huán)境污染； 6）增加視覺和美

33、學享受。）增加視覺和美學享受。 （5）退化生態(tài)系統(tǒng)恢復與重建的基本原則）退化生態(tài)系統(tǒng)恢復與重建的基本原則 一般包括：一般包括：自然法則、社會經濟技術原則、美學原則。自然法則是遵循自然法則、社會經濟技術原則、美學原則。自然法則是遵循自然規(guī)律，最基本的，社會經濟技術是后盾和支柱，制約著恢復重建的可能自然規(guī)律，最基本的，社會經濟技術是后盾和支柱，制約著恢復重建的可能性、水平和深度。美學原則：應給人以美的享受。性、水平和深度。美學原則：應給人以美的享受。幾個主要原則介紹：幾個主要原則介紹：（1）地域性原則：因地制宜。）地域性原則：因地制宜。（2）生態(tài)學和系統(tǒng)學原則：根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)自身演替規(guī)律循序漸進。）

34、生態(tài)學和系統(tǒng)學原則：根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)自身演替規(guī)律循序漸進。（3）最小風險和效益最大原則。）最小風險和效益最大原則。（6）生態(tài)恢復與重建的一般操作程序）生態(tài)恢復與重建的一般操作程序3、景觀生態(tài)學理論、景觀生態(tài)學理論（1）定義：）定義： 景觀生態(tài)學是研究一個相當大的區(qū)域內景觀生態(tài)學是研究一個相當大的區(qū)域內 ,由許多不同生態(tài)系統(tǒng)所組成的整由許多不同生態(tài)系統(tǒng)所組成的整體體(即景觀即景觀 )的空間結構、相互作用、協(xié)調功能及動態(tài)變化的一門生態(tài)學新的空間結構、相互作用、協(xié)調功能及動態(tài)變化的一門生態(tài)學新分支。分支。 景觀生態(tài)學理論可以指導退化生態(tài)系統(tǒng)恢復實踐景觀生態(tài)學理論可以指導退化生態(tài)系統(tǒng)恢復實踐,使其具有合適

35、的空間構使其具有合適的空間構型型,從而達到退化生態(tài)系統(tǒng)恢復的目的。從而達到退化生態(tài)系統(tǒng)恢復的目的。 景觀生態(tài)學景觀生態(tài)學生態(tài)學生態(tài)學地理學地理學用生態(tài)學的概念、理論和方用生態(tài)學的概念、理論和方法研究景觀法研究景觀景觀可分為景觀可分為:自然景觀和人為景觀自然景觀和人為景觀(2) 內涵內涵異質性異質性地球化學背景地球化學背景自然干擾自然干擾植被內源演替植被內源演替人類活動人類活動空間組成空間組成空間構型空間構型空間相關空間相關景觀景觀格局格局點格局點格局線格局線格局網格局網格局平面格局平面格局立體格局立體格局景觀異質性景觀異質性景觀格局景觀格局干擾理論干擾理論 尺度理論尺度理論干擾干擾理論理論改變

36、改變景觀異質性景觀異質性景觀格局景觀格局尺度理論尺度理論異質性不同異質性不同穩(wěn)定性不同穩(wěn)定性不同不同不同 景觀生態(tài)學在水土保持上的應用景觀生態(tài)學在水土保持上的應用五、可持續(xù)發(fā)展原理五、可持續(xù)發(fā)展原理1. 可持續(xù)發(fā)展的概念可持續(xù)發(fā)展的概念滿足當代的發(fā)展要求，應以不損害、不掠奪后代發(fā)展需滿足當代的發(fā)展要求，應以不損害、不掠奪后代發(fā)展需求為前提?？臻g上互利互補，不以鄰為壑，時間上沒有求為前提?？臻g上互利互補，不以鄰為壑，時間上沒有“赤赤字字”，高效、循環(huán)、協(xié)調、有序、平穩(wěn)良性發(fā)展。，高效、循環(huán)、協(xié)調、有序、平穩(wěn)良性發(fā)展。決定可持決定可持續(xù)發(fā)展的水平，由以下五個要素衡量。續(xù)發(fā)展的水平，由以下五個要素衡量。（1）資源的承載能力：基礎支持系統(tǒng)）資源的承載能力：基礎支持系統(tǒng)（2）區(qū)域的生產能力：動力支持或福利支持系統(tǒng)）區(qū)域的生產能力：動力支持或福利支持系統(tǒng)（3）環(huán)境的緩沖能力：容量支持系統(tǒng)）環(huán)境的緩沖能力：容量支持系統(tǒng)（4）進程的穩(wěn)定能力：過程支持系統(tǒng)）進程的穩(wěn)定能力：過程支持系統(tǒng)（5）管理的調節(jié)能力：智力支持系統(tǒng)）管理的調節(jié)能力：智力支持系統(tǒng)2. 流域可持續(xù)經營指標框架流域可持續(xù)經營指標框架(1) 社會經濟方面社會經濟方面 多種社會效益的持續(xù)提供多種社會效