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生态水文学

生态水文学

英文名称:Ecohydrology

课程编号】ENV21016 所属模块】专业选修课
学分数】2 适用专业】环境科学/环境工程
学时数】32 开设学期】秋季
【已开设次数】0 【建议选课人数】30-60
授课教师姓名】刘强,孙涛,赵彦伟 授课教师职称】副教授,教授,副教授
授课教师联系方式liuqiang@bnu.edu.cn 手机:13699127056 授课教师所属单位】 森林舞会电玩城
【先修课要求】水文学,生态学
一、课程简介 生态水文学是新兴的交叉学科,旨在解决由于全球变化以及人类活动引起的水资源危机和调整。生态水文学定义为生态格局与过程下的水文学机制的科学,气候-植被-土壤的相互作用是其控制因子,土壤湿度是其关键要素。《生态水文学》课程,全面系统的讲授生态水文的概念和内涵,生态水文学产生的学科背景,各个生态系统类型中生态水文作用作用机理、规律及其涉及到方法,并对现有的生态水文模型阐释,让学生系统学习生态水文学理论和技术方法。 教学方式和考核方式:教学方式采取以课堂讲述为主,专题讨论为辅。考核采取平时成绩与考试相结合的方式。 二、课程目标
生态水文学属新兴交叉学科,环境工程专业本科生的专业选修课程。生态水文学通过系统讲授生态水文学相关的学科背景,理论和相关技术方法,在培养学生的专业精神、环境意识和科学素养,激发学生思考环境工程及其相关领域专业兴趣等方面具有重要地位。该课程目标如下: 概要了解生态水文产生的学科背景及其概念和内涵基础上,掌握基础理论和关键知识点。包括生态水文学思想演变里程,生态水文学研究的主要内容,了解并掌握各个生态系统中生态水文的理论和规律,了解并掌握生态水文学相关理论和方法在水资源管理和调控中的作用,了解当前生态水文模型发展的趋势及其在认识和掌握生态水文机理、规律中的关键作用。 要求学生通过课程整体学习,培养学生与自然和谐的价值观和伦理观,掌握生态水文学科基础理论与思维技巧,建立系统的整体思想,提高吱声能力,包括团体合作能力、科学思维、多媒体制作及应用能力、独立分析解决问题的能力。

三、教学内容和学时分配

(一)总论(或绪论、概论等)     2学时(课堂讲授学时+课程实践学时

主要内容:生态水文学产生的学科背景,演变历程及其基本概念和内涵。

教学要求:了解生态水文产生的学科背景及演变历程,理解并掌握基本概念和内容。

课前学习要求:水文学或生态学有一定基础。

重点、难点:生态水文学概念及内涵理解。

其它教学环节:讨论。

(二)第一章 流域生态水文格局与关键过程4 学时(课堂讲授学时+课程实践学时

主要内容:水文格局、径流、产流机制、河流过程和类型、流域过程的量化.

教学要求:理解并掌握生态水文格局及其关键过程.

课前学习要求:

重点、难点:水文格局、径流及其关键影响因子.

其它教学环节:讨论

(三)第二章 营养盐迁移转化过程及效应4 学时(课堂讲授学时+课程实践学时

内容:磷、氮等营养元素的迁移转化过程.

主要内容:磷、氮等营养元素的生态水文过程.

教学要求:了解并掌握氮、磷的迁移转化过程,了解富营养化过程.

课前学习要求:

重点、难点:氮、磷迁移转化.

其它教学环节:讨论。

(四)第三章 陆地生态水文原理及应用4学时(课堂讲授学时+课程实践学时

主要内容:气候、植被、土壤以及水文之间耦合作用机理;陆地生态水文格局及效应。

教学要求::理解并掌握多要素交互作用对水文的调控,生态格局的水文效应。

课前学习要求:

重点、难点:多要素交互作用机理的阐释。

其它教学环节:习题。

(五)第四章 河流生态与水文作用及其反馈4学时(课堂讲授学时+课程实践学时

主要内容:河流生态与水文作用及其反馈;水利工程分布的河流生态水文管理。

教学要求::掌握河流生态与水文之间作用与反馈;了解水利工程分布对于河流生态水文过程的影响及其调控。

课前学习要求:

重点、难点:河流生态与水文的交互作用机理;水利工程对于河流生态水文的影响与调控。

其它教学环节:讨论。

(六)第五章 湖泊、湿地和河口生态水文过程4 学时(课堂讲授学时+课程实践学时

主要内容:湖泊、湿地和河口生态水文格局及其过程。

教学要求::识别并了解湖泊、湿地和河口定义,及其生态水文格局与过程。

课前学习要求:

重点、难点::湖泊、湿地和河口生态水文过程的区别。

其它教学环节:讨论。

(七)第六章 地下水参与的生态水文格局与过程2 学时(课堂讲授学时+课程实践学时

主要内容::地下水定义,地下水与地表水的交互作用,生态响应。

教学要求::掌握基本概念,了解地下水与地表水交互作用对生态的影响。

课前学习要求:

重点、难点::地下水与地表水的交互作用模式。

其它教学环节:讨论。

(八)第七章 生态水文模型及其应用4 学时(课堂讲授学时+课程实践学时

主要内容::生态水文模型发展历程,生态水文模型概念框架,HYDRUS模型的讲习。

教学要求::了解生态水文模型在认识机理、规律中的关键作用,初步会用HYDRUS模型。

课前学习要求:

重点、难点:模型的应用。

其它教学环节:习题课。

(九)第八章 人与自然和谐水需求2 学时(课堂讲授学时+课程实践学时

主要内容::绿水、蓝水概念,水资源管理现状,及其未来趋势,社会用水和生态用水的平衡。

教学要求::掌握绿水、蓝水概念,建立和谐用水的理念和思想。

课前学习要求::

重点、难点:新的流域管理的内涵。

其它教学环节:讨论。

(十)第九章 生态水文学-全球变化影响现状和未来发展趋势2 学时(课堂讲授学时+课程实践学时

主要内容::气候变化趋势,气候变化对生态水文过程驱动。

教学要求::了解气候变化趋势及其对生态水文过程的驱动机制,了解生态水文学对于减缓全球变化的重要意义。

课前学习要求:

重点、难点:气候变化对生态水文过程的驱动机制。

其它教学环节:讨论。

四、教材与学习资源

(1)生态水文学:过程、模型和实例,David Harper, Maciej, Zalewski编,严登华,秦天玲、翁白莎等译,中国水利水电出版社,2012。

(2)人与自然和谐的水需求生态水文学新途径。Malin Falkenmark and Johan Rockstrom编著.任立良等译, 中国水利水电科学出版社,2006。

(3)赵文智,王根绪译(A.J. Baird & R. L. Wilby(eds)).  生态水文学(Ecohydrology),海洋出版社( London: Routledge, Taylor & Francis Group).2002.

五、教学策略与方法建议

六、考核方式

1.         平时成绩占40%,期末考试占60%

2.         平时成绩由课后作业与课堂成绩组成

3.         课后作业:共8次,平均0.5次/周

4.         课堂成绩:教师布置,学生制作PPT,讲解15分钟,教师点评并给出成绩

5.         考试采用百分制。