水生生物学将向何处去?如何更好地服务于社会经济发展?解决水生态问题,不能只在水体中找办法,必须从生态系统整体性出发找出路。必须要站在流域的尺度上开展研究,不能就水而论水。
我国地域辽阔,拥有众多的内陆水域,河网密布。众多的河流湖泊给人们提供了主要的淡水来源,河流冲积而成的冲积平原,是中华民族文明的重要发源地,同时也是我国大部分工业农业基地和能源基地所在地。
“流域生态学”这一新兴学科的理论框架,以流域为单元,研究流域内高地、沿岸带、水体间的信息、能量、物质变动规律。
流域是指一条河流或水系的集水区域,河流或水系从这个集水区域上获得水量补给,流域生态学是指以流域为研究对象,运用现代生态学和相关学科的理论和方法,研究流域内各系统的结构与功能,以及系统之间的相互影响和作用的一个生态学研究的新领域。从尺度上讲,流域生态学属于宏观生态学的研究领域。
流域生态学的研究者们在200多个采样点进行每年一次的采样,并对重点水域系列样点展开每天、每周、每月或每季度采样分析,将水生态和水环境数据汇集入库研究。数据积累是构建流域生态环境保护科学理论和技术体系的基础性工作,也是生态修复的必经之路。
流域生态学研究的主要内容包括:流域的水土保持、水体污染和水质改良、重大水利工程对流域生态系统影响、流域生态系统生物多样性及保护对策、水陆交错带、流域生态系统与全球变化相互影响和作用规律、流域生态系统的可持续发展与开发利用等。这需要科学家既懂得生态学原理,又会利用数学工具,在“人与生物圈”研究中建立数学模型,解决生态理论问题。
流域生态学运用系统生态学的理论与方法,结合遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)的技术,研究流域内高地、沿岸带以及水体生态系统间物质、能量、信息流动规律,揭示流域生态系统中过程、格局的相互关系及其尺度相关性,探讨流域生物多样性的生态系统功能与维持机制,建立流域生态系统的数学模型及管理信息系统,为流域水资源的合理利用与保护以及区域社会经济可持续发展提供科学基础。同时将在宏观尺度上,运用数学分析方法,开展区域湖沼学和生态系统管理的相关研究,以从流域层次上发展淡水生态学。
本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创,转载时务请注明出处。