生态用水的概念与内涵探讨

生态用水的问题起源于国外关于河流最小需水量或枯水流量及衍生出的基本生态需水、生态可接受流量的研究（Ambruster J.T.，1976；Gleick P.H.，1996；Karm K.，1995；Vladimirov A M，1998；Smakhtin V.U.，2001）。我国生态用水问题亦是从河流生态环境最小需水量研究开始的。近年来，我国干旱、半干旱、半干旱亚湿润区，水资源成为制约社会经济发展与生态建设的“瓶颈”，不合理的水资源利用已经导致水土流失、土地荒漠化、植物多样性减少、地下水位下降、河道湖泊干涸、绿洲萎缩等诸多生态问题（赵文智等，2001），使区域脆弱的生态环境日趋恶化（如黑河、塔河、石羊河等）。因此，在水资源综合规划中，如何将上下游、左右岸、河道内外的用水统筹考虑成为研究的热点。为此人们首先要讨论生态用（需）水的概念、内涵和外延，包括河道内生态用水、河道外生态用水、生态用水、生态环境用水、生态需水、生态环境需水、生态耗水等（汤成奇，1995；刘霞，2001；贾宝全，2002；丰华丽，2003；粟晓玲，2003；左其亭，2004；宋进喜，2006）。目前虽然学术界对生态用水概念尚没有形成完全统一的定义，但已逐渐取得基本共识，学术界和产业界已广泛使用。笔者根据有关讨论和认识，界定本文中生态用水概念的内涵。

4.1.1.1 生态、环境、生态环境及生态用水

关于生态、环境、生态环境的概念，笔者曾经撰文认为：广义上讲的环境就是人以外的一切事物的总和，如现代人居环境建设理论就是在此理念下产生的；狭义上讲环境是影响有机体生长、发展和生存的外界物理条件的总和。生态是生态系统简称，是指有生命的主体与无生命的客体的总和，生态包含环境（广义上讲生态也包括人类在内）。研究有机生命体与无机环境关系的学科称为生态学；研究生命体以外的无机环境的学科称为环境学。由此可知，生态包括环境，我国所谓的生态环境实际上指生态（王治国，2002）。因此，采用生态用水本身应包括与生命体本身用水和有关的物理环境用水，称之为生态环境用水有重复之嫌。水文学学者习惯采用河道内用水和河道外用水的概念，前者与水生生物关系更为密切，后者与陆生生物关系更强。由于生态用水概念很广，在研究时一般需要对各类用水概念分类，以便于计算与分析，事实上这些不同类型的生态用水之间是有着密切的联系。

4.1.1.2 生态用水概念与内涵的讨论与界定

（1）生态用水。生态用水概念尽管有不同的解释，但均是从供水和需水角度来研究生态系统与水资源的关系的，是在特定的区域（流域）内，特定条件下，某一时段维持生态系统平衡或相对稳定状态时，其实际利用的地表和地下水资源的总量。对于一个特定的区域、流域或生态系统，生态用水只能有一个实在发生的值，其并不一定是可持续和合理的用水量，但是反映生态用水的现实状况，在一定的时间序列看，无论是多年、1年、1月乃至1日，生态用水总是动态的和变化的，现实生态用水的精确测定是很复杂的。在过去生产力水平不高或者用水量较小的时期，由于水资源开发利用的生态环境效应并不为人们所重视，生态用水通常不在水资源配置考虑的范畴之内，而只注重生活和生产用水。随着生态问题的日益突出，生活、生产与生态“三生”用水共享的观念已日益为人们所接受。目前生态用水是从水资源配置的角度提出的概念，从水资源总量概念上理解，其意义等同于在水资源配置中通常考虑的生活和生产用水，是生态系统利用的水资源量，在水资源配置中占有一定的份额。(www.xing528.com)

（2）生态需水。有人亦称为生态环境需水，是指在特定的区域（流域）内，一定的生态目标下（即某一规划水平年，某一目标与任务确定的条件下），维持生态系统与自然环境正常功能或者恢复到某个稳定状态所需求的地表和地下水资源的总量。生态需水是从生态系统本身的角度来研究生态系统与水资源关系的。对于一个特定的区域、流域或生态系统，生态需水有一个阈值范围，具有上限值和下限值，超过上限或下限值均会导致生态的退化和破坏。生态需水应该是可持续和合理的水量，生态需水量与相应的生态保护、恢复或建设目标直接相关，生态保护、恢复或建设目标不同，生态需水量就会不同。

（3）生态用水与生态需水。生态用水是动态的，在实际规划和水资源配置中是难以计算，而且完全准确地测定某一时间序列内实际用水量也是十分困难的，也有人将在某一现状条件下的生态用水称为生态耗水。通常我们采用的为在某一状态下（如某一规划水平年）的用水量，即某一目标下的生态需水量，其主要取决于生态系统自身的特点及其所处的环境特征，它提供的是生态环境保护和建设最基本的依据，因此，生态需水量的大小并不能完全决定水资源配置中的实际需要生态用水的配给量，但对其具有重要的指导意义。

一般的，生态用水问题主要存在于干旱、半干旱、干旱亚湿润和半湿润地区，就平均状态而言，生态需水不小于生态用水，即存在生态缺水问题，亏缺量为生态需水与生态用水之差（实际上并不是一个简单的加减问题，实地的生态用水是动态的，目前的研究尚不能解决）。在我国的干旱、半干旱、干旱亚湿润和半湿润地区由于水资源供需矛盾突出，水资源配置时，生态用水常常被生产用水、生活用水所挤占而得不到满足，即普遍存在着生态缺水量较大的问题。

（4）生态用水概念与内涵的界定。综上讨论，广义生态用水概念涵盖很宽泛，包括山区植被建设、平原造林、草地建设、城市生态建设、水土保持等用水，以及维护河流水沙平衡、维护陆地水盐平衡、保护河流水质和维护鱼类洄游等所有的基本径流量、回补超采地下水所需水量等。本文将生态用水概念界定为：在特定的区域（流域）内、特定条件下，某一时段使生态系统维持一定生物产量，并保持相对平衡或稳定的状态时，其实际利用或在某一目标条件下的地表和地下水资源的总量，即涵盖了上述生态用水和需水两个方面。为了便于讨论问题，文章中仍将某一目标条件下生态用水量称为生态需水量。更准确地说本文计算的生态用水包括一部分传统意义上的可转化为河流径流的汇流区产流降水量、入渗后转化为土壤贮水或地下水的降水量以及植物蒸散量（植物蒸腾、植被下覆土壤的蒸发和植物量截留量）。无效蒸发量，主要指裸地、植被覆盖率低于40%的灌木林地和草地、林分郁闭度低于0.3的林地（国家林业局现修改为30%和0.2，计算资料引用为1995～2000年的材料，故仍采用40%和0.3）的蒸发量不统计在内，尽管就生态系统本身而言，其用水是存在的，并不完全是无效蒸发。此外，作物作为人工生产系统，本文只计算旱作作物的用水量（旱作农业用水量），灌溉则并入农业用水，不再重复计算。