国内生态用水研究进展

我国生态用（需）水的研究主要集中为两大方面：一是河道内生态用（需）水量，主要研究满足河道生态需求的最小流量；二是河道外生态用（需）水量，主要研究河道以外包括陆域和湿地湖泊生态用水。

我国生态用（需）水的研究始于河流生态需求的最小流量研究，贾宝全（1998）更明确地提出了生态用水的概念：即在干旱区内，凡是对绿洲景观的生存与发展及环境质量维护与改善起支撑作用的系统（或组分）所消耗的水分，称为生态用水。并将其分为弹性用水和刚性用水两部分，弹性用水是指即使没有也并不构成对绿洲的危害，但当其存在时则可显著改变绿洲的生态环境质量。而将绿洲防护林体系的生态用水称为刚性生态用水，即这部分水对绿洲景观是必不可少的（贾宝全，1998；邬建国，2000；孙儒泳等，2002；贺涛，2006）。

1.1.2.1 河道内生态用水研究

关于河道内生态用水（需水）研究，20世纪80年代，长江水利委员会长江水资源保护科学研究所开展了主要针对水污染问题的河流环境用水研究，重点强调充分利用水资源的稀释和自净功能，稀释和自净污染物。1990年后，由于水生生物多样性与水质、水量、水利水电工程建设有密切的关系，生态用（需）水研究开始向更广的范围扩展。李丽娟等以海滦河为例研究了河道生态需水，认为河道生态需水量包括河流天然和人工植被耗水量、维持水生生物栖息地、维持河口地区生态平衡、维持河流水沙平衡的输沙入海、维持河流水盐平衡、保持河流稀释净化能力、美化景观、调节气候以及地下水入渗补给量（李丽娟等，2000a，b）。王西琴等从水污染问题出发，探讨了河道环境需水的内涵，指出河道最小环境需水量是维持河流的最基本环境功能不受破坏所必须在河道内长年流动的最小水量（王西琴等，2001a，b；2002）。丰华丽等认为河流生态环境需水量的确定，要满足水生生态系统对水量的要求，并能够确保水生生态系统处于健康状态，并对河流生态环境需水量的理论方法进行了系统研究，提出了河网段、河流段、潮水段等不同河段自净需水模型（丰华丽，2002）。2005年占车生等人对河流合理生态用水的比例进行了研究，指出河流系统生态需水的阈值区间应为16%～66%，并分析确定海河河流生态系统需水比例应维持在16%～46%的阈值区间（占车生，2005）。

1.1.2.2 河道外生态用水研究

关于河道外生态用（需）水研究所涉及河道外生态用水问题的研究比河道内更为复杂，陈利华在对北京市生态用水分类和植物建设用水定额的研究中提出，河道外的生态用水主要是植被建设用水（陈丽华，1992，2002）；杨爱民在此基础上进一步明确界定了河道外生态用水包括水土保持生态用水、防护林草生态用水、城市生态用水、湖泊生态用水、湿地生态用水和地下水回灌生态用水，并综合各方面成果，提出了不同生态用水类型的计算方法，还以延安为例进行了分析验证（杨爱民，2005），董岚采用与杨爱民相似的方法对辽宁省辽阳市河道外的生态用水进行计算（董岚，2006）。在河道外生态用水研究方面以干旱地区生态用（需）水研究最多，其次是湿地生态用水及其他类型生态用水的研究。(https://www.xing528.com)

干旱地区生态用（需）水研究：干旱区生态系统脆弱，对水资源的依赖性较大，干旱区荒漠景观中，湿地绿洲星点式分布，河流廊道贯穿干旱地区，通过地下水与湿地和绿洲相联系，作为其主体，它们在干旱区生物多样性保护和维持人类生存环境方面发挥着决定性作用。然而，由于自然和人类共同的影响以及水土资源的过度开发，干旱区的生态环境趋于严重恶化的局面，合理的生态需水是干旱区持续发展的保证。干旱区绿洲（天然绿洲和人工绿洲）生态维系所需水量，包括绿洲周围的植树造林种草改善生态环境的用水以及保持一定湖水水面面积使之不受自然或人为影响而干涸、水位下降或水质变坏所需的水量（汤奇成，1995）。贾宝全等以新疆为例探讨了生态用水的概念和分类，指出干旱区生态用水是在干旱区内，对绿洲景观的生存和发展及环境质量的维持与改善起支撑作用的系统所消耗的水分；并根据这个概念和分类，对新疆的生态用水进行了初步估算（贾宝全等，1998，2001）。干旱区植被包括地带性植被和非地带性植被，王芳等认为生态需水的内涵是指维护生态系统稳定，天然生态保护与人工生态建设所需要消耗的水量（王芳，2002）。丰华丽等从河流廊道及其影响区域出发，提出河道生态需水量包括河流自身需水量和河湖蒸发耗水量以及河流两岸的乔灌木林、灌丛草甸的需水量（丰华丽等，2002）。地下水是干旱区绿洲水分主要来源，水位深浅决定干旱区植被的基本类型。通过对干旱区植物出现频率的分析，研究得到不同地下水埋深的植被类型（王芳，2002）。王让会等根据塔里木流域地下水、土壤水、植物生长与生态环境状况的定量关系，对合理的生态水位进行界定，并从维持合理生态水位和流域生态环境治理目标出发计算塔里木盆地“四源一干”生态需水量（王让会等，2001）。

干旱区植被建设具有区域性，应该根据当地的具体条件合理布局，选择适宜的植被物种。在干旱内陆流域区，生态需水量包括水土保持用水量、保护与恢复天然植被需水量、洗盐排盐以及防护林建设用水量（全达人，马春花，2001；崔红等，1999）。樊自立等以塔里木盆地为例计算了维护天然植被消耗的水量（樊自立等，1998）。贺东辰等根据景观生态学的原理研究了柴达木盆地的生态用水（贺东辰，1998）。梁季阳等从水资源平衡角度研究柴达木盆地的天然植被及灌溉植被的生态需水量（梁季阳等，2000）。王根绪、程国栋等以干旱区内陆河黑河为例，采用相关分析法、生态系统模拟和耗水量法对生态需水量进行了评估，在此基础上运用生态需水量法、生态系统模拟法及相关分析法对流域绿洲的变化、水环境及荒漠化发展趋势进行预测，定量地回答了不同分水方案下流域绿洲面积的变化（王根绪，程国栋等，2002）。

半干旱与半干旱亚湿润区生态用（需）水研究：半干旱与半干旱亚湿润区以黄河中游和海河流域生态用（需）水研究为多。王斌瑞等（1996）在其编著的《黄土高原径流林业》一书中，从林木水分需求的角度定义了生态需水量，指出：林木生态需水量是指林木生理需水量，即在水分适宜条件下林木枝叶蒸腾和其地面土壤蒸发到大气中的水分总和，北京林业大学贺康宁等人对晋西林木植被的生态需水进行了深入研究（张卫强，2005）。李丽娟通过海河流域的土地利用格局及不同植被类型的生态需水量分析，对海河流域河道外生态需水进行了研究（李丽娟，2002）；姜娜采用水量平衡法对陕北黄土高原典型小流域生态需水进行了研究，提出了小流域尺度上生态需水的计算方法（姜娜，2002）；高清竹等采用现场观测、GⅠS、情景分析等方法，计算了内蒙古砒砂地区长川流域水土保持与退耕还林的生态用水量（高清竹，2004）。还有人研究流域生态用水的生物生产力的关系及植被的分布关系（胡振华，2001；王春红，2004）。

湿地湖泊的需水研究：人类在调节河流，控制洪水，加强水资源利用的同时，也造成湖泊湿地日益萎缩，生物多样性减少。许多学者研究了湿地水位与植物的生长和生存关系以及水文过程对群落结构与空间格局的影响，希望通过对湿地系统的生态水文研究，来保护水生生物的栖息地。崔保山和杨志峰分析了典型类型湿地生态需水量的内涵和临界值，探讨了湿地生态系统生态需水量的计算方法与相关指标，对各种类型湿地生态需水量的主要特点、存在特征和关键指标进行了系统剖析（崔保山，杨志峰，2001）。刘静玲和杨志峰根据湖泊的基本特征分析了生态需水的内涵，辨识了湖泊生态需水量的不同计算方法和相应指标体系，并通过实例进行了分析和估算（刘静玲等，2001，2002）。崔丽娟等采用水量平衡法计算湿地生态系统需水，分别探讨了湿地中植被、土壤、生物需水等诸项生态需水的计算方法，并确定了梁素海湿地及湖泊的生态用水（崔丽娟，2002）。徐志侠等对河道与湖泊生态需水的理论进行探讨，对南四湖的最低生态水位和最适宜生态需水量进行了分析（徐志侠，2006）。

国内尽管在生态需水量研究方面起步较晚，但目前这方面的研究进展较快，包括从水量平衡角度和生态系统角度等都有不同程度的进展，特别是从生态系统整体性角度出发，针对不同类型生态系统进行需水量计算，设定生态系统功能（生态功能、环境功能），采用直接计算法、间接推求法等方法进行需水量研究。生态需水的研究方法涉及河道、湖泊、植被等生态系统，并且在不同区域采用有不同的方法（陈丽华，2002）。