นิเวศอุทกวิทยา

นิเวศอุทกวิทยาศึกษาปฏิสัมพันธ์สองทางระหว่างน้ำกับระบบนิเวศ ตั้งแต่การที่ความชื้นในดินควบคุมพืชพรรณ ไปจนถึงการที่ระบอบการไหลของน้ำกำหนดโครงสร้างของแม่น้ำและพื้นที่ชุ่มน้ำ

Definition

นิเวศอุทกวิทยาคือการศึกษาแบบสหสาขาวิชาที่ว่าด้วยปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัฏจักรอุทกวิทยากับระบบนิเวศ โดยพิจารณาว่าความพร้อมใช้งานและการเคลื่อนที่ของน้ำมีอิทธิพลต่อพืชพรรณและสิ่งมีชีวิตในน้ำอย่างไร และสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นส่งผลต่อการไหลเวียนของน้ำอย่างไร

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมการเชื่อมโยงของกระบวนการทางอุทกวิทยากับพืชพรรณและระบบนิเวศทางน้ำ รวมถึงพลวัตของความชื้นในดินในระบบที่จำกัดด้วยน้ำ ผลตอบรับของพืชพรรณต่อสมดุลน้ำ และการไหลของน้ำเพื่อรักษาสภาพแวดล้อมสำหรับระบบนิเวศแม่น้ำ เป็นส่วนเชื่อมต่อทางนิเวศวิทยาของอุทกวิทยา โดยอาศัยหัวข้อเกี่ยวกับวัฏจักรของน้ำ การไหลบ่า และระบอบการไหล

Core questions

• ความชื้นในดินควบคุมพืชพรรณในสภาพแวดล้อมที่จำกัดด้วยน้ำได้อย่างไร?
• พืชพรรณส่งผลต่อการคายระเหยและการระเหยรวม และสมดุลน้ำได้อย่างไร?
• ระบอบการไหลของน้ำกำหนดโครงสร้างของระบบนิเวศแม่น้ำและพื้นที่ชุ่มน้ำได้อย่างไร?
• ต้องมีการไหลของน้ำเท่าใดจึงจะรักษาระบบนิเวศน้ำจืดได้?

Key concepts

• พลวัตของความชื้นในดิน
• ความเครียดจากน้ำและการใช้น้ำของพืช
• ผลตอบรับของพืชพรรณต่อสมดุลน้ำ
• อุทกวิทยาของพื้นที่ริมน้ำและพื้นที่ชุ่มน้ำ
• การไหลของน้ำเพื่อรักษาสภาพแวดล้อม (เชิงนิเวศวิทยา)
• การเชื่อมโยงของภูมิอากาศ-ดิน-พืชพรรณ

Key theories

พลวัตของภูมิอากาศ-ดิน-พืชพรรณ

นิเวศอุทกวิทยากำหนดกรอบพลวัตที่เชื่อมโยงกันของภูมิอากาศ ความชื้นในดิน และพืชพรรณ โดยมีฝนแบบสุ่มเป็นตัวขับเคลื่อนความผันผวนของความชื้นในดิน ซึ่งควบคุมความเครียดจากน้ำของพืชและกำหนดโครงสร้างระบบนิเวศในพื้นที่ที่จำกัดด้วยน้ำ

การไหลของน้ำเพื่อรักษาสภาพแวดล้อมและระบอบการไหลตามธรรมชาติ

ความผันแปรตามธรรมชาติของการไหลของแม่น้ำ ทั้งในด้านขนาด เวลา ความถี่ และระยะเวลา เป็นตัวกำหนดโครงสร้างของระบบนิเวศทางน้ำ ดังนั้นการรักษาระดับการไหลของน้ำเพื่อรักษาสภาพแวดล้อมจึงเป็นหัวใจสำคัญของการจัดการนิเวศอุทกวิทยา

Clinical relevance

นิเวศอุทกวิทยาให้ข้อมูลสำหรับการจัดการการไหลของน้ำเพื่อรักษาสภาพแวดล้อมใต้เขื่อนและสิ่งกีดขวางทางน้ำ การฟื้นฟูแม่น้ำและพื้นที่ชุ่มน้ำ การคาดการณ์การตอบสนองของพืชพรรณต่อภัยแล้งและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และการออกแบบแนวทางที่อิงธรรมชาติและคำนึงถึงน้ำ ซึ่งพิจารณาถึงความเชื่อมโยงระหว่างน้ำและระบบนิเวศ

History

ผลงานของ Eagleson เกี่ยวกับความเหมาะสมทางนิเวศวิทยาในช่วงทศวรรษ 1980 และกรอบแนวคิดของ Rodriguez-Iturbe เกี่ยวกับพลวัตของภูมิอากาศ-ดิน-พืชพรรณประมาณปี 2000 ได้ก่อตั้งนิเวศอุทกวิทยาให้เป็นสาขาวิชา ในขณะเดียวกัน กระบวนทัศน์ระบอบการไหลตามธรรมชาติและวิทยาศาสตร์การไหลของน้ำเพื่อรักษาสภาพแวดล้อมได้เชื่อมโยงนิเวศวิทยาแม่น้ำเข้ากับอุทกวิทยา และสาขาวิชานี้ก็เติบโตอย่างรวดเร็วนับตั้งแต่นั้นมา

Key figures

• Ignacio Rodriguez-Iturbe
• Peter S. Eagleson
• N. LeRoy Poff

Seminal works

• rodriguez2000
• eagleson1982
• poff1997

Frequently asked questions

การไหลของน้ำเพื่อรักษาสภาพแวดล้อมคืออะไร?

การไหลของน้ำเพื่อรักษาสภาพแวดล้อมคือปริมาณ เวลา และความผันแปรของการไหลของน้ำที่จำเป็นต่อการรักษาระบบนิเวศน้ำจืดและบริการที่ระบบนิเวศเหล่านั้นมอบให้ การจัดการการไหลของน้ำเพื่อรักษาสภาพแวดล้อมมุ่งหวังที่จะรักษาระบอบการไหลตามธรรมชาติให้เพียงพอใต้เขื่อนและสิ่งกีดขวางทางน้ำ เพื่อรักษาสุขภาพของแม่น้ำ

พืชพรรณส่งผลต่ออุทกวิทยาอย่างไร?

พืชดูดน้ำจากดินและคายน้ำออก ซึ่งส่งผลต่อความชื้นในดิน การคายระเหยและการระเหยรวม และการแบ่งส่วนของน้ำฝน พืชพรรณยังส่งผลต่อการซึมผ่านและการไหลบ่า ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงของพืชพรรณอาจเปลี่ยนแปลงสมดุลน้ำของพื้นที่รับน้ำได้อย่างมาก