ebook Ekohydrologia

Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania: 2019

Ekohydrologia to nauka zajmująca się badaniem i integracją procesów biologicznych i hydrologicznych oraz ich wykorzystaniem dla łączenia wiedzy technicznej i ekologicznej w celu poprawy potencjału środowiskowego i jakości wody przez opracowywanie rozwiązań bliskich naturze i rozwiązań systemowych w gospodarce wodnej.

Książka ta jest unikatową, pierwszą w Polsce publikacją poświęconą tej prężnie rozwijającej się na świecie transdyscyplinarnej dziedzinie wiedzy będącej podstawą rekomendowanych przez ONZ i Komisję Europejską rozwiązań bliskich naturze.

Autorem jest prof. Maciej Zalewski, uznany na świecie ekspert w omawianej dziedzinie, kierownik i założyciel Katedry Ekologii Stosowanej na Wydziale Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Łódzkiego, która obecnie posiada status UNESCO Chair for Ecohydrology and Applied Ecology oraz dyrektor Europejskiego Regionalnego Centrum Ekohydrologii PAN a także od kilkunastu lat koordynator Międzynarodowego Programu UNESCO Ecohydrology.

Publikację tę kierujemy m.in. do hydrologów, hydrotechników, projektantów, inżynierów budownictwa, ale również pracowników administracji na szczeblu wojewódzkim, samorządowym, a także studentów studiów technicznych z zakresu inżynierii środowiska czy wszystkich zainteresowanych ochroną środowiska.

Człowiek gospodaruje różnymi zasobami przyrody i prowadzi niestety do ich degradacji. Wśród nich na czoło wysuwa się woda. Obieg wody decyduje o funkcjonowaniu geosystemów i ekosystemów. Obieg wody jest zróżnicowany w przestrzeni i w czasie. Decyduje o istnieniu stref klimatycznych, ulegają one zmianom wraz ze zmianami klimatu. Ekohydrologia, nauka integrująca wiedzę z dziedziny hydrologii i ekologii przedstawiona w tym podręczniku/monografii dla efektywnego zarządzanie zasobami wody staje się szczególnie aktualna wraz z postępującymi zmianami klimatu wywołanymi ingerencją człowieka.
Prof. dr hab. Leszek Starkel,

Spis treści ebooka Ekohydrologia

Wprowadzenie. Geneza i misja ekohydrologii jako subdyscypliny hydrologii i działu nauki o zrównoważonym rozwoju IX
Podziękowania XV
I. Co z tą wodą? – geneza, ewolucja i podstawy ekohydrologii 1
1. Wstęp 1
2. Geneza ekohydrologii 7
3. Ewolucja naukowa koncepcji ekohydrologii 12
3.1. Teoria ekosystemu 13
3.2 Teoria Gai 14
3.3. Rozwój badań nad ekosystem rzecznym 15
3.4. Ekohydrologia – integracja hydrologii i ekologii 17
4. Bioenergetyczne podstawy ekohydrologii 20
4.1. Bilans energetyczny żywego organizmu 20
4.2. Przepływ energii i biogenów przez ekosystem 24
4.3. Koncepcja kontinuum rzecznego 30
5. Procesy hydrologiczne i ich opis ilościowy 34
5.1. Procesy hydrologiczne w zlewni 36
5.2. Modelowanie procesów hydrologicznych 48
6. Model interakcji czynników biotycznych i abiotycznych – teoretyczne podstawy ekohydrologii 55
6.1. Wstęp i geneza konstrukcji modelu 55
6.2. Bioróżnorodność w różnych systemach rzecznych jako potwierdzenie ABRC 57
6.3. Strategie reprodukcyjne ryb jako potwierdzenie ABRC 66
6.4. Interakcje i zależności między toksycznymi sinicami, mikroorganizmami a czynnikami fizykochemicznymi 71
7. Reguły ekohydrologii – podstawa systemowych rozwiązań w gospodarce wodnej 75
7.1. Reguła hydrologiczna 78
7.2. Reguła ekologiczna 83
7.3. Reguła ekotechnologiczna 88
8. Ekohydrologiczne podstawy renaturyzacji rzek i strumieni 92
8.1. Wstęp – znaczenie stref ekotonowych dla funkcjonowania rzek i strumieni 92
8.2. Właściwości fizyczne i biologiczne strefy ekotonowej 93
8.3. Strefy ekotonowe jako czynnik kształtujący różnorodność biologiczną 96
8.4. Rola ekotonów na terasie zalewowej 108
8.5. Zagrożenia dla bioróżnorodności i rola ekotonów w jej ochronie 109
8.6. Podsumowanie 111
9. Zlewnia – dolina rzeczna – terasa zalewowa – rzeka 113
9.1. Wstęp 113
9.2. Zmiany klimatu a systemy rzeczne 114
9.3. Zarządzanie zlewnią 116
9.4. Ekohydrologia dla zapobiegania powodziom i zarządzania nimi 119
9.5. Ekohydrologia dla poprawy jakości wody 122
10. Ekosystemy jezior i zbiorników zaporowych 124
10.1. Rekultywacja zbiorników wodnych 124
II. Wdrożenia 131
1. Rekultywacja zbiorników zaporowych 131
1.1. Wysokoefektywne strefy buforowe dla redukcji zanieczyszczeń rozproszonych 133
2. Zarządzanie strefami ekotonowymi 136
2.1. Rola terasy zalewowej w pochłanianiu ładunku biogenów 138
3. Biomanipulacja i hydrobiomanipulacja 141
4. Zarybianie dla odbudowy bioróżnorodności ryb 146
5. Zbiorniki wstępne 149
6. Hybrydowy sekwencyjny system biofiltracji ścieków (HSBS) dla małych oczyszczalni ścieków 149
7. Biotechnologie ekohydrologiczne dla ograniczenia zanieczyszczenia wód w obszarach rolniczych 151
8. Zarządzenie zasobami wodnymi na terenach miejskich 156
8.1. Wdrożenia na terenie rzeki Sokołówki – SSBS 158
8.2. Błękitno-zielona sieć (BGNC) 161
8.3. Rekultywacja zeutrofizowanych zbiorników górnej Bzury z zastosowaniem biotechnologii ekohydrologicznych i systemów hybrydowych 166
8.4. Podsumowanie – woda jako czynnik jakości życia w mieście 170
9. Wykorzystanie metod hydroakustycznych w ekohydrologii 174
9.1. Podstawy działania echosondy i rozwój metod hydroakustycznych 174
9.2. Ryby 176
9.3. Makrofity 177
9.4. Sinice 179
9.5. Charakterystyka dna 180
9.6. Podsumowanie 181
10. Ekohydrologiczna adaptacja śródlądowej drogi wodnej dla zwiększenia wielowymiarowego potencjału środowiska (WBSRC) 182
11. Zastosowania podstaw teoretycznych i zasad ekohydrologii do budowy zbiornika małej retencji dla poprawy potencjału środowiskowego i zrównoważonego rozwoju dorzecza (WBSRC) 187
12. Rozwiązania ekohydrologiczne na świecie 192
12.1. Odtworzenie dynamiki środowiska Loary (Francja) z wykorzystaniem ograniczonych zasobów . 192
12.2. Rozwój ekohydrologicznego obszaru demonstracyjnego na zbiorniku Saguling (zlewnia rzeki Citarum w Jawie Zachodniej – Indonezja) 194
12.3. Rozwiązania ekohydrologiczne w zlewni jeziora Naivasha 197
12.4. Systemowe rozwiązania na jeziorze Assela, Etiopia 200
III. Foresight 205
1. Wstęp 205
2. Wdrażanie 208
2.1. Metodyka i strategia wdrażania foresightu 208
2.2. Zasady wdrażania wizji foresightu 209
2.3. Zarządzanie adaptacyjne 210
2.4. Zmiana paradygmatu i metoda dialogu 212
2.5. Budowanie wizji przyszłości, scenariuszy i strategii 213
2.6. Podsumowanie foresightu 214
Podsumowanie 217
Literatura 223