2014春季《流域管理学》试题

博士□基地班硕士□硕博连读研究生□兽医硕士专业学位□学术型硕士□工程硕士专业学位□农业推广硕士专业学位□全日制专业学位硕士□同等学力在职申请学位□中职教师攻读硕士学位□高校教师攻读硕士学位□风景园林硕士专业学位□西北农林科技大学研究生课程考试试卷封面（课程名称：流域管理学）学位课□选修课□研究生年级、姓名2013级罗珂研究生学号2013052120所在学院（系、部）水土保持研究所专业学科水土保持与荒漠化防治任课教师姓名刘文兆教授考试日期2014.6.4考试成绩评卷教师签字处2014春季《流域管理学》试题一、名词解释（每题2分，共40分）1．流域管理答：为了充分发挥水土资源及其他自然资源的生态效益、经济效益、社会效益，以流域为单元，在全面规划的基础上，合理安排农、林、牧、副各业用地，因地制宜地布设综合治理措施，对水土及其他自然资源进行保护、改良与合理利用。2．流域生态经济系统平衡答：流域生态经济系统的平衡，是保持生态平衡条件下的经济平衡，是生态平衡与经济平和的有机结合，相互渗透的矛盾统一体，是自然选择与人工选择的进化过程中，流域管理的生态目的和经济目标相统一的平衡状态。3．景观格局答：景观格局指大小或形状不同的斑块，在景观空间上的排列。它是景观异质性的具体表现，同时又是包括干扰在内的各种生态过程在不同尺度上综合作用的结果。4．流域水量平衡答：流域水量平衡是一个流域在任一时段内，其收入的水量等于支出的水量、时段始末蓄水变量和流域内外交换水量的代数和。5．可持续发展答：指经济、社会、资源和环境保护协调发展，它们是一个密不可分的系统，既要达到发展经济的目的，又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境，使子孙后代能够永续发展和安居乐业。6．流域生物资源答:流域生物资源指流域的植物资源和动物资源。植物资源包括森林、草地和农作物等方面。动物资源包括野生动物和人工饲养动物。7．流域资源环境信息答：流域资源环境信息是表征流域内客观实体的实际现象或特征，描述事物的性质或变化状态；或表示客观事物的空间位置或地理位置，随时间变化而体现出的状态、性质或规律的信息。8．流域管理区划答：流域管理区划指在一定区域范围内，根据自然条件、社会经济状况，土壤侵蚀类型、程度、强度、特点、产生原因、危害等，通过全面系统地调査，查明水土流失在不同地域分布规律，按照区别差异性，归纳共同性的办法，划分具有不同概括程度的流域管理区，并研究提出在不同区域发展生产与防治水土流失方针、方向和措施途径。9．森林流域答：森林流域指森林植被占主导地位的流域，或者是森林植被覆盖面积占多数的流域。10．泥石流答：是指在山区或者其他沟谷深壑，地形险峻的地区，因为暴雨、暴雪或其他自然灾害引发的山体滑坡并携带有大量泥沙以及石块的特殊洪流。11．次生林经营答：次生林是原始森林受外力破坏后，经过一系列植物群落次生演替而形成的森林，从外貌看，似乎杂乱无章，但也有它特有的林学特性。亦即森林通过采伐或其他自然因素破坏后自然恢复的森林。次生林的自然特征和经济条件(交通、劳力、产品销路等)，经营措施主要有：抚育间伐、抚育改造、林分改造、封山育林等。12．封山育林答：是利用森林的更新能力，在自然条件适宜的山区，实行定期封山，禁止垦荒、放牧、砍柴等人为的破坏活动，以恢复森林植被的一种育林方式。13．流域管理效益答：流域管理效益主要是指流域管理的经济效益、生态效益和社会效益。从本质上讲，流域管理效益为流域管理措施发挥的作用或功能对生态和社会经济的贡献。14．流域管理信息系统答：流域管理信息系统是以3S技术为基础，根据流域管理的有要求，应具备流域信息管理、流域评价分析、流域土地规划、流域治理效益分析、流域监测、综合信息管理等功能。15．水土保持法答：水土保持法是防治水土流失，是改变山区、丘陵区、风沙区面貌，治理江河，减少水、旱、风沙灾害，建立良好的生态环境，发展农业生产的一项根本措施，是国土整治的一项重要内容。许多国家多通过立法手段来保证和促进水土保持工作，是人们在预防和治理水土流失活动中所应遵循的法律规范。16．矿产资源开采法答：矿产资源开采法是为了发展矿业，加强矿产资源的勘查、开发利用和保护工作，保障社会主义现代化建设的当前和长远的需要，根据中华人民共和国宪法而制定的法规。17．黄土高原答：黄土高原，是世界上黄土覆盖面积最大的高原，又称乌金高原。位于中国中部偏北。海拔多在1000米以上。北纬34°～40°，东经103°～114°。东西千余千米，南北750千米。包括太行山以西、青海省日月山以东，关中平原以北、长城以南广大地区。跨山西省、陕西省北部、甘肃省、青海省、宁夏回族自治区及河南省等省区，位于我国第二级阶梯，面积约62万平方千米，海拔1500到2000米。除少数石质山地外，高原上覆盖深厚的黄土层，黄土厚度在50～80米之间，最厚达150～180米。18．生态水文答：生态水文是描述生态格局和生态过程水文学机制的一门科学，是研究植物入河影响水文过程及水文过程入河影响植物分布和生长的水文学和生态学之间的交叉学科。19．生态建设答：主要是对受人为活动干扰和破坏的生态系统进行生态恢复和重建，是根据生态学原理进行的人工设计，充分利用现代科学技术，充分利用生态系统的自然规律，是自然和人工的结合，达到高效和谐，实现环境，经济、社会效益的统一。20．生态系统服务答：指人类从生态系统获得的所有惠益，包括供给服务（如提供食物和水）、调节服务（如控制洪水和疾病）、文化服务（如精神、娱乐和文化收益）以及支持服务（如维持地球生命生存环境的养分循环）。二、分析与简答（每题12分，共36分）1．受损生态系统恢复与重建原理？1、概念（1）受损生态系统与健康生态系统相比，受损生态系统是指在一定的时空背景下，因自然因素、人为因素或二者的共同干扰，引起生态要素和生态系统整体发生不利于生物和人类生存的量变和质变，导致生态系统的结构和功能发生与其原有的平衡状态或进化方向相反的位移，具体表现为生态系统的基本结构和固有功能的破坏与丧失、生物多样性下降、稳定性和抗逆能力减弱、系统生产力降低。（2）恢复与重建所谓生态恢复与重建是指根据生态学原理，通过一定的生物、生态以及工程技术和方法，人为地改变和切断生态系统退化的主导因子或过程，调整、配置和优化系统内部及其与外界的物质、能量和信息的流动过程及其时空秩序，使生态系统的结构、功能和生态学潜力尽快成功地恢复到一定的或原有的乃至更高的水平。2、恢复与重建原理：生态演替原理、共生原理、生态适应和适宜性原理、生态位原理和系统整体功能最优原理（1）生态演替原理演替指植物群落更替的有序变化发展过程。演替的过程和方向决定于外界因子对植物群落的作用、植物群落自身对环境作用的响应变化、群落中的植物组成、植物繁殖体的散布和群落中植物之间的相互作用等因素。演替按发展方向可分为进展演替和逆行演替两类，简单而稀疏的植被发展到森林群落称为进展演替;当受到干扰和破坏后，森林群落又发展到稀疏植被、灌丛，甚至裸地，称逆行演替。逆行演替导致植被结构破坏，引起功能退化和环境退化。（2）共生原理共生是指不同物种的有机体或系统合作共存。共生的结果使所有共生者都大大节约了物质能量，减少了浪费和损失，使系统获得多重效益，共生者之间差异越大，系统多样性越高，共生效益也越大。另一种共生方式是附生。第三种共生关系是双方适应性增强的附着关系，彼此间不存在接触，其结果表现为双方共益或群体增益。在对退化生态系统进行恢复和重建时，应充分利用共生原理进行物种选择、群落模式配置及种间关系的协调等。同时根据共生原理，应重视边缘交叉地带，积极创造具有共生关系的正边缘效应，尽可能避免他感作用(异株克生)等负的边缘效应。（3）生态适应性和适宜性原理物种的选择是植被恢复和重建的基础，也是人工植物群落结构调控的手段。物种的生态学特性决定了他正常生长发育要求具备一定的生态条件，仅能分布在一定的区域范围内，即具有生态适应性。因此，选择物种时既必须遵循生态适应性原理，作到适地适树;又必须遵从适宜性原理，引入符合人们特定重建愿望的物种，这是植被恢复和重建的关键。（4）生态位原理生态位是指某一种群存在的条件。一定的种群要求一定的生态位，反过来，一个生态位只能容纳一个特定规模的生物种群。群落越复杂，其生态位数目增多，物种多样性也增多，相应的空白生态位数目减少。应用生态位原理，引入适宜的物种，不但可填补空白生态位，而且可增强群落的稳定性和生物多样性，提高群落的生产力。（5）系统整体功能最优原理自然生态系统是一个不断与外界进行物质和能量交换的自组织系统，系统论原理表明，系统的整体功能效益远远大于各要素的功能效益之和。因此，在恢复与重建退化生态系统时，要通过各种措施调整系统内各要素，协调种内、种间以及植物与环境之间的关系，加快植被恢复与重建的步伐。2.流域植被变化对水文循环过程的影响？森林不仅调节流域水文循环过程而且对流域生物化学循环过程也产生重要的影响。森林流域通过林冠层截留、地被物层过滤、土壤入渗、河岸植被带等环节，对降雨径流中的泥沙、有机物质、污染物等进行有效的过滤、吸收和净化，从而达到改善流域水质、保护河流生态系统多样性的目的。森林流域植被变化如采伐等人类经营活动会对流域河流的水温、悬移质泥沙含量、溶解养分等产生重要的影响，进而影响流域的水文化学循环过程。1、森林植被变化对水温的影响森林采伐方式对流域河流水温有很大的影响。20世纪70年代在美国俄勒冈州海岸地带的Alsea实验流域进行了不同森林采伐方式对溪流水温影响的研究。研究结果表明:在DeerGreen流域进行的森林择伐未对溪流水温造成影响，原因是溪流边缘的缓冲带发挥了作用，由于植被缓冲带的庇荫作用使得溪流的水温未受到森林择伐的影响;而在皆伐的NeedleBranch流域水温则发生了明显的变化，在流域植被残余物清除后的第1个夏季，溪流的月平均温度提高了7.78e，同时年最高温度提高了15.56e。其后，随着河岸植被的逐渐恢复，溪流的年最高温度和月平均最高温度都有所降低。2、森林植被变化对水中溶解养分的影响森林采伐干扰了流域养分循环的过程，森林采伐后随着排水量和泥沙量的增加，流域中的养分损失加大，对河流水质产生不同程度的影响。3、森林植被变化(采伐)对河流泥沙的影响森林生态系统群落结构特征决定了森林植被在控制土壤侵蚀、减少水流泥沙含量方面具有较强的功能。林冠层、地被物层能够截留降雨从而使得林内降雨减少，并同时降低降雨的动能，减少了雨滴对地表的侵蚀及泥沙的搬移;地被物层能够阻延地表径流速率，减轻对地表土层的冲刷;植被的存在改良了生态系统表层土壤的理化性质，增加了土壤的孔隙度，有利于水分入渗，保持土壤水分;携沙水流经过地被物层被充分过滤，减少了进入水体的水流中泥沙的含量;植被根系的网固作用使得森林土壤的抗冲、抗蚀性能大大增强。4、流域植被变化对水量的影响集水区具有特定的系统边界是水文循环和水量平衡研究的天然场所，在森林水文生态效应研究中占有非常重要的位置。另一方面，从森林植被对降水—汇流过程的影响出发，森林植被对水量的影响又可分为林冠截流、枯枝落叶层截持水、林地土壤水分入渗及贮水、林地蒸发散等方面。3.黄土高原小流域综合治理的特点？可持续小流域综合治理原则应坚持以质量为中心，以机制创新为动力，水土流失治理与农业结构调整相结合，以建立高效水保生态农业为重点，工程、生物、耕作3大措施并举，进行山顶、坡面、沟道立体开发，拦、蓄、排、灌、节合理配套，山、水、田、林、路综合治理，强化防治面源污染，因地制宜、宜林则林、宜草则草、集中连片、注重规模，狠抓水土保持生态建设，达到社会效益、生态效益和经济效益的统一，有效地保护水土资源、防治面源污染和改善当地的生态与环境。比较有特色的黄土高原小流域的综合治理模式介绍如下。1、以淤地坝坝系为主的小流域综合治理模式。在黄土高原地区相对稳定的坝系，由于坝地粮食产量一般为5000kg/hm2，是坡耕地产量的4~6倍，同时坝地在这一地区一般情况下都是旱涝保收的基本农田。所以有建坝资源的小流域