完整版--水土保持整理资料

N7-530整理制作欢迎翻印1水土保持学ScienceofSoilandWaterConservation课程要求1.开卷考试，占总成绩的70％，考试内容为讲课重点，请记好笔记。以校内教材《水土保持学(双语)》为准，参照王礼先的《水土保持学》。2.平时成绩占30％：①出勤（20％）②课堂表现（10％）③附加分：讲个课件，与水土保持相关即可。课程特点：课堂自由提问；结合实践。目录第一章绪论第二章水土保持学的理论基础第三章土壤侵蚀的基本理论第四章水土保持的治理措施技术体系第五章荒漠化防治技术第六章水土保持区划与规划第一章绪论Preface一、水土保持学的相关概念二、学习水土保持学的意义三、国内水土保持学的产生、发展和现状一、水土保持学的定义北京林学院土壤教研组1961年编著的我国第一部《水土保持学》中：水土保持学(ScienceofSoilandWaterConservation)是研究水土流失原因和发展过程，以及运用综合性技术措施，防治水土流失等自然灾害从而保障生产（尤其是农业生产）发展的一门新的自然科学。水土保持学与水利科学的区别1.在研究有关水、土的运动规律方面:水土保持学着重研究从坡面到沟壑水土流失产生、发展的规律；而水利科学着重研究径流、泥沙进入河流后的运行规律。2.研究治理措施方面:水土保持学着重研究农、林、牧、水利等综合措施，并一般限于小型水利工程，而水利科学研究各种类型的水利工程，并着重大、中型工程。二者虽有密切联系，但又各有自己的研究领域和重点，是两门独立的学科。水利专业为什么要学习水土保持学？水土保持是根治河流水害、开发河流水利的基础。在水土流失地区，不论大型的坝、库、渠、闸、堤防等水利工程，还是小型农田水利工程的设计、施工和运用，都受到水土流失的影响，都需要与水土保持工作紧密结合。N7-530整理制作欢迎翻印2我国水土流失形势严峻，2000年全国水土流失面积占37%。国家规定，许多工程施工如修路、建水库等，都必须编制水土保持方案。水土流失的危害？我国水土流失的特点及其危害一、水土流失的危害：1.耕地减少，土地退化严重2.泥沙淤积，加剧洪涝灾害3.影响水资源的有效利用，加剧了干旱的发展4.生态恶化，加剧贫困程度二、我国水土流失的特点：1.分布范围广、面积大2.侵蚀形式多样，类型复杂3.土壤流失严重水土保持与水土流失水土保持(soilandwaterconversation):是防治水土流失，保护、改良与合理利用水土资源，维护和提高土地生产力，以利于充分发展水土资源的生态效益、经济效益和社会效益，建立良好生态环境的事业。黄土高原水土流失形成的千沟万壑水土保持学的分支(branches)水土保持（在国外主要指土壤侵蚀soilerosion）1958年，关君蔚（院士）创办了中国高等林业院校第一个水土保持专业。关先生早年留日，其导师是日本治山技术研究方面的泰斗。1.荒漠化防治（desertificationcombating）内蒙古林学院刘复初从苏联留学归来，于1960年创办沙漠治理系，为亚洲最早的沙漠治理系，号称“亚洲第一系”。2.林业生态工程（forestryecologicalengineering）北林的王斌瑞老先生使之形成体系。3.流域管理（watershedmanagement）北林的王礼先老先生1981年从奥地利学成归来创办。他把德语的WildBache译为“荒溪”，引入中国。荒漠化与荒漠化防治工程荒漠化（desertification）：指包括气候变化和人类活动在内的多种因素造成的干旱、半干旱及亚湿润干旱区的土地退化。N7-530整理制作欢迎翻印3荒漠化防治工程：指在干旱、半干旱和亚湿润干旱区，为治理和预防土地荒漠化所采取的各种工程的、生物的、农业的和综合的技术措施与手段。大漠孤烟直——沙漠之美林业生态工程（forestryecologicalengineering）：根据生态学、林学及生态控制论原理，设计、建造与调控以木本植物为主体的人工复合生态系统的工程技术，其目的在于保护、改善与持续利用自然资源与环境。德国的滑坡（醉林）西吉梯田地坎林流域管理流域（watershed,catchment）：指某一封闭的地形单元，该单元内有溪流（沟道）或河川排泄某一断面以上全部面积的径流。流域管理（watershedmanagement）（又称流域治理）：是为了充分发挥水土资源及其它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，对水土及其它自然资源进行保护、改良与合理利用。北京转河与小月河三、国内水土保持的产生、发展和研究现状1.古代西汉山区已出现梯田雏形。明代黄土高原打淤地坝。（1）起始阶段（1923~1949）1923年南京金陵大学任承统用现代科学方法在山西、山东开展水土流失状况的调查研究。1940年黄河水利委员会林垦设计委员会、金陵大学农学院和四川大学农学院在成都召开防止土壤侵蚀的科学研究会，“水土保持”首次提出。1940年8月林垦设计委员会改称水土保持委员会，“水土保持”开始成为专业术语。1945年重庆中国水土保持协会在全国各地设立水土保持试验站科研开始。（2）试验推广阶段（1950-1978）（3）普及发展阶段（1979年后）1980年水利部提出以小流域为单元，统一规划，综合治理水土流失。1980年以来，全国开展综合治理的小流域有20000多个。下图为北京林业大学治理宁夏固原的滑坡灾害。密云的水源涵养林中国：植被措施（或林草措施）如沙坡头铁路防沙（麦草方格）第二章水土保持学的理论基础王敏N7-530整理制作欢迎翻印4（东北农业大学水利与建筑学院）第一节生态学(Ecology)原理一、生态环境脆弱带原理二、恢复生态学原理三、景观生态学理论第二节生态经济学原理第三节系统科学原理第四节可持续发展原理第一节生态学(Ecology)原理概念：生态学(Ecology)：研究生物及环境间相互关系的科学。植物生态学：研究植物及环境间相互关系的科学。植物生态学可分为四个方面：①植物个体与环境的生态关系②植物种群与环境的生态关系③植物群落与环境的生态关系④在生态系统中植物的作用(在物质能量转化、循环、再生产过程中)环境(environment):指某一特定生物体或生物群体以外的空间，以及直接或间接影响该生物体或生物群体生存的一切事物的总和。生态因子(ecologicalfactors):指环境中对生物生长、发育、生殖、行为和分布有直接或间接影响的环境要素，如温度、水、大气、土壤等。种群(population)：在一定空间中同种个体的组合。如：一片草坪上的蚂蚁种群。群落(community)：在特定空间或特定生境下，具有一定的生物种类组成及其与环境之间彼此影响、相互作用，具有一定的外貌及结构（包括形态结构与营养结构），并具有特定功能的生物集合体。如：森林群落。生态系统(eco-system)：在一定空间中共同栖居着的所有生物（即生物群落）与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。如：河流生态系统。景观(landscape)：在一个相当大的区域内，由许多不同生态系统类型所组成的整体。如：荒漠景观。生物圈(biosphere)：地球上存在生命的部分。由大气圈的下层、水圈和岩石圈的上层组成。个体—种群—群落—生态系统—景观—生物圈植物分类的分类等级：界—门—纲—目—科—属—种例如：植物界—种子植物门—松杉纲—松杉目—松科—松属—油松一、生态环境脆弱带原理生态环境脆弱带（ecotone）：指在生态系统中，处于两种或两种以上的物质体系、能量体系、结构体系、功能体系之间所形成的界面，以及围绕该界面向外延伸的空间过渡带。N7-530整理制作欢迎翻印5如山地平原过渡带、农牧交错带、沙漠边缘带等。主要特点：①可被代替的概率大，竞争的程度高②抗干扰能力弱，可恢复原状的机会小③变化速度快，空间移动能力强④是突变的产生区，生物多样性的出现区干扰（disturbance）：破坏生态系统、群落或种群结构，并改变资源、机质的可利用性，或物理环境的任何在时间上相对不连续的事件。如火灾、人类活动、外来物种入侵等。演替（succession）：一个群落被另一个群落所取代的过程。如:由于过度放牧,以羊草为主的草原群落被以针茅为主的草原群落所取代。生态演替在人为干预下可能加速、延缓、改变方向以至向相反方向进行。二、恢复生态学原理生态恢复（ecologicalrestoration）：将受害生态系统从远离初始状态的方向推移回到初始状态。生态重建（ecologicalenhancement）：将受害生态系统的现有状态进行改善，改善的结果是增加人类所期望的“人造”特点，压低人类不希望的自然特点，使生态系统进一步远离它的初始状态。生态改建（ecologicalrehabilitation）：将恢复和重建措施有机地结合起来，使非恶化状态得到改造。初始状态恢复改建重建现状态进一步恶化三、景观生态学理论1.景观格局(landscapepattern)景观格局:指景观的空间分布,即不同斑块在景观空间上的排列。①点格局：如交通图中的城市②线格局：如河道③网格局：如交通线路及城市④平面格局：如不同土地利用类型分布⑤立体格局：如热带雨林的物种分布２.景观异质性理论景观异质性（landscapeheterogeneity）：指景观由不相关或不相似的组分构成的。一般指构成景观的不同的生态系统（引自《林业生态工程》）３.干扰（disturbance）理论干扰是造成景观异质性和改变景观格局的重要原因。景观对干扰有一定抗性。４.尺度（scale）包括时间尺度和空间尺度。尺度不同，空间格局和异质性也不同。N7-530整理制作欢迎翻印6香山红叶第二节生态经济学原理生态经济学（scienceofeco-economy）是研究生态系统与经济系统的复合系统——生态经济系统的矛盾运动发展规律及其应用的经济学分支。生态经济学兴起于20世纪50年代末和60年代。在中国兴起的时间是20世纪70年代至80年代初。一、生态经济系统的组成二、组成要素的结合1.组成要素结合的动力人类需求是生态经济系统要素结合的内在动力。人类的要求大体经历了3个阶段：①单纯生存需求阶段：贫穷poor②物质享受阶段：小康well-off③全面需求阶段（包括优美环境）：富裕rich2.组成要素结合的渠道：投入产出渠道生态系统：食物链经济系统：投入产出链（如桑基鱼塘）3.组成要素结合的手段：科学技术科技人化是主导力量——提高人口素质。自然、经济和人口再生产的统一。三、生态经济系统的结构①有序性：开放系统与外界不断进行物质、能量、信息交换②网络：如食物网③立体：如林地植被、农村的养殖业及农产品加工四、生态经济系统的功能①物质循环②能量流动③价值增殖：转化层次越多，价值越大④信息传递：信息—机会—命运生态经济平衡模式有三种(以内蒙古赤峰为例)①稳定的生态经济平衡模式：勉强维持平衡②自控的生态经济平衡模式：有自我调节机能③优化的生态经济平衡模式：还能不断完善第三节系统科学原理系统论(SystemTheory)系统论是20世纪20年代奥地利学者L.V.贝塔朗菲在研究理论生物学时首先提出来的。系统论的基本原理（啤酒的故事）1.整体性原理：各要素是一个整体2.系统的结构质变原理：结构决定功能N7-530整理制作欢迎翻印73.系统的反馈调节原理：正反馈和负反馈4.系统的层次性原理：系统具有不同的等级和层次5.系统的发展和演化原理：随时间不断发展演化，渐趋稳定6.系统的动态性原理：系统的状态和组成要素随时间变化第四节可持续发展原理可持续发展(SustainableDevelopment)：满足当代的发展需求，应以不损害、不掠夺后代的发展需求为前提。决定可持续发展水平的5个基本要素:(以牧区为例)1.资源的承载能力2.区域的生产能力3.环境的缓冲能力4.进程的稳定能力5.管理的调节能力第三章土壤侵蚀的基本理论BasicTheoryofSo