生态用水研究中的现存问题

从生态用水国内外研究的现状及进展来看，国外多注重河道内生态用水量的研究，而国内以流域（丰华丽，2003；姜娜，2005）或区域（陈丽华，2000）为单元进行的河道内外的生态用水量研究取得很大进展，特别是河道外生态用水量的研究在国外颇为少见。流域或区域生态用水的研究对社会经济的可持续发展具有重要的战略意义，但从目前的研究看，还存在以下问题：

（1）生态用水研究涉及多学科交叉的问题，不同专业的学者对生态用水的概念界定不同，尚未就生态用水基本理论达成共识。生态用水各分量计算方法很多，但多是在设定很多边界条件下的计算方法，与实际情况存一定的差异，而实际应用中整体计算结果又往往是各分量简单叠加，交叉重复计算难以避免，因此，作为生态系统整体生态用水计算方法尚未形成，计算结果经常产生较大的误差。

（2）生态用水是一个变量，随时间和地点不同而不同，并与生态保护与恢复目标密切相关，不同的生态保护与恢复目标生态用水量是不同的。根据生态系统的特点及保护目标设定的生态用水阈值（最小、最适、最大）等基础理论问题没有得到很好的解决。

（3）植被生态系统是整个生态系统的重要组成部分，水分具有很重要的作用，植被生态系统的生态用水计算方法以及植被与水分的关系研究尚未形成一个系统的理论（杨志峰等，2003）。植被生态用水多从局部植被角度出发进行研究，没有与区域的生态景观以及水循环和水资源配置联系起来，且在尺度转换方面还有很多问题没有解决，在区域生态恢复与水资源配置规划中的可操作性差。

（4）生态用水问题具的空间和时间上动态变化特征，在空间上，大尺度研究上以宏观为主，各分量间交叉计算以及分项定额的人为随意性没解决；小尺度研究上虽然较细（如植物蒸散、作物需水等），但实际应用的普适性差，两者之间的相互转化问题没有解决。在时间尺度上，研究多以年为时段，难以真正揭示生态用水各分量的用水规律，使研究成果在水量年内调配和年际调配上应用价值方面大打折扣。这与国内生态环境试验观测数据缺乏，长期定位试验不系统有关，因研究数据零散，研究背景不同，普适性差，因此微观到宏观转换的基础不牢靠。

（5）生态用水与地表水的关系研究较多，但生态用水与地下水之间关系的研究较少，也只是对某一区域的某一点的微观研究，而不是相对于整个系统的研究。

总之，生态学家、水文学家、流域管理者之间尚未达成共识，生态用水尚未完全纳入流域尺度用水管理中。虽然在生态用水理论与实践方面做了大量的工作，但距构筑可持续的人与自然和谐用水理论与实践体系的建立还有一段路程。这一体系包括生态用水理论基础，生态用水计算方法，生态用水定额确定方法，生态用水在流域尺度上的统筹计算、配置与管理等。(www.xing528.com)

针对生态用水研究存在的问题，我国今后研究的重点应放在以下几个方面：

（1）加强基础理论研究，统一生态用水概念，建立公认的生态用水理论，强化生态用水指标体系及应用计算方法的研究，提高计算方法的普适性，逐步建立适用于全国不同区域的生态用水计算参数和方法。

（2）在微观领域，对已经有一定研究基础的试验区进行分区分类，作长期的定位观测，首先弄清以小流域为单元的生态用水规律，特别是不同区域不同植被类型在不同生长发育阶段的生态用水量。

（3）在宏观领域，研究现有各大流域生态用水现状及可行的水资源配置方案，通过实际应用的效果，进一步分析生态用水研究中存在的不足，对于上游已建水库、跨流域调水和实施大规模梯级开发的河流等产生的生态问题进行深入研究，提出适用于我国大中流域的生态用水计算与调配方案。

（4）研究从微观到宏观的尺度转换，将小流域（小区域）研究成果应用到在中流域研究中，提出转换并减小误差的计算方法，不断提高计算适用性和精度。

以上生态用水研究中存在的问题和需要做大量长期的工作，不是在短时间内可以解决的。本文仅以山西省作为区域生态用水的研究对象，根据生态用水的有关概念，进一步界定山西省生态用水类型，着重河道外生态用水，并兼顾河道内生态用水。试图在小流域植物生态用水、水土保持生态用水等试验研究的基础，参考各方面的研究成果，在进一步修正后，将小流域生态用水（主要是植物系数确定和水土保持生态用水量确定）研究成果应用于山西全省范围，对全省水资源和生态用水态势进行分析计算和预测其生态用水量，并对研究生态用水可持续性进行评价，同时对水资源配置和生态环境建设规划提出一些建议和对策。本文实际上是将微观研究与宏观研究相结合，将小流域或小区域生态用水试验研究结论应用于大区域（山西省）生态用水研究的尝试。