生態流量概念
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生態流量概念范文第1篇
收稿日期：2011-06-08
作者簡介：黃影（1982―），女，安徽蒙城人，碩士，主要從事環境保護及研究工作。
中圖分類號：X701文獻標識碼：A文章編號：1674-9944（2011）07-0096-02
1引言
在我國的水利水電開發中,往往是最大程度地利用河流水資源,忽略了維護下游河流生態環境和魚類生存所需的下泄水量,已經造成了部分河流生態退化、魚類消亡的嚴重后果。近年來,隨著生態環境保護和維護生物多樣性認識的增強,人們認識到在水利水電開發中必須維持河流一定的流量,以避免生態系統遭到嚴重破壞。
2河道生態基流量研究
2.1生態基流量概念
河道基本生態環境需水量,簡稱河道生態基流量,其概念至今尚未有明確統一的定論,不同學者根據研究對象和目的不同,使用不同的概念對其進行界定。目前出現許多與河道生態基流量相近的概念,分別有生態用水、環境用水、生態需水、環境需水、生態環境用水和生態環境需水,以及最小生態環境需水等［1～3］。在查閱國內外生態環境需要水量的研究成果的基礎上,筆者認同其中之一的看法,即河道生態基流量是指在特定時間和空間條件下,為遏止由于河道內流量減少或斷流所造成的生態環境惡化,并改善河流系統基本結構與功能所需要在河道內預留的、滿足一定水質要求的水量［4］。
2.2河道生態基流量計算方法
國外河流生態需水量計算方法歸納起來有4種，歷史流量法,包括Tennant法、流量歷史曲線法、產水常數法等,其中Tennant法最為典型；水力定額法，包括濕周法、簡化水尺分析法、WSP水力模擬法等；棲息地定額法,包括河道流量增加法（IFM）、有效寬度（UW）法、加權有效寬度（WUW）、偏好面積法等；整體分析法,包括BBM法、整體法等。
國內研究河流生態需水的工作尚處于起步階段,主要有以下幾種計算方法。最小月平均流量法，即以河流最小月平均實測徑流量的多年平均值作為河流的基本生態環境需水量。假設法，假設以某一年的水平作為標準年,認為該年的水環境狀況基本能保持原有的自然景觀,滿足最低水循環要求以及河口沖淤平衡和基本維持河流生態系統平衡,則將該年水量作為河道所需生態需水量。水量補充法，Ⅰ蒸發和滲漏：認為河流生態用水量主要指補充河道及浸潤帶蒸發和河道滲漏等因素造成的損失所需的水量。Ⅱ水面蒸發生態需水量：為維持河流系統正常生態功能,當水面蒸發量大于降水量時,必須從流域河道水面系統以外接納的水體來彌補,這部分水量即為水面蒸發生態需水量。另外,還有逐月最小生態徑流法、逐月頻率計算法、生物空間最小需求法、水文與河道形態分析法等［5］。
3尋烏水斗晏段河道生態基流量計算
3.1河流流域概況
尋烏水為東江干流,發源于江西省尋烏縣三標鄉三桐村的椏髻缽山南側,長153.5km,流域面積2 704.0km 源河為三桐河,流經三標、水源、澄江、吉潭、長寧、文峰、南橋、留車、龍廷9個鄉鎮,于龍廷鄉斗晏村渡田出口,匯入東江,主要的支流有6條，包括沙洲水、流田水、篁鄉河、龍圖河、馬蹄河及劍溪河。
尋烏水所在地徑流來源是降水,多年平均年徑流量為15.21億m 多年平均流量48.2m /s,徑流年季、年內變化分配都很不均衡,豐水年和枯水年的年平均流量為多年平均流量的1.86倍和0.3倍。豐水期4～8月份水量占年水量的63.7%,降雨集中的4～6月份水量占全年水量的45%,10月至次年2月水量僅占全年的20.3%。
3.2生態基流量計算
本文采用國外較為典型的Tennant法和國內較為常用的最小月平均流量法,對尋烏水斗晏段河道生態基流量進行定量分析。
3.2.1最小月平均流量法
最小月平均流量法計算公式為:
Wb∑nimin（Qij）×10-8。
式中Wb為河流基本生態需水量；Qij為第i年第j月的月均流量,m /s；T為換算系數,值為31.536×10 s；n為統計年數。采用尋烏水1959年～1989年30年的流量資料（表1）,計算出其河道基本生態需水量為4.41m /s。
表1尋烏水歷年平均流量 m /s
3.2.2Tennant法
（1）多年平均。該法確定的河道內最小生態需水量以測站的年平均天然徑流量的百分率表示,將全年分為兩年計算時段,根據多年平均流量的百分比和河道內生態環境狀況的對應關系,直接計算維持河道一定功能的生態基流量。Tennant法中,河道內不同流量百分比與之相對應的生態環境狀況見表2。
表2Tennant法中河道內不同流量百分比與之相對應的生態環境狀況
Tennant法認為平均流量的10%、30%、60%對評價生物適宜性具有顯著的代表性,并認為10%是河道流量的最低下限,如果河道流量低于10%,則河流生態系統健康得不到保障,水生生境將嚴重惡化,河流生態環境功能將遭到破壞。因此取天然徑流量的10%作為生態基流量,即選用公式：
Qec10%Q平。
Q平為多年平均流量,48.0m /s,則Qec4.8m /s。
（2）代表年。由于Tennant法中多年平均流量法沒有分干旱年、濕潤年和平水年的差異,因此其計算出的多年平均河道基流量的值偏大。為此,本文選擇代表年計算進行對比分析,選擇的代表年為P25%（1985年）、P50%（1970年）、P75%（1986年）、P90%（1965年）,針對不同代表年份別計算其生態基流量。計算結果見表3。
表3代表年生態基流量計算結果 m /s
3.3尋烏水斗晏段河道生態基流量計算結果分析
最小月平均流量法是利用河流最小月平均實測流量的多年平均值作為河道的生態基流量,用此方法計算的尋烏水斗晏段河道生態基流量占多年平均流量的9.2%,低于10%,河流生態系統健康得不到保障,因此,該方法計算結果不適宜作為河道生態基流量值。
用Tennant法采用多年平均流量進行計算,按天然徑流量的10%作為生態基流量,河道生態功能可得到最低保障。用Tennant法采用代表年流量進行計算,選擇的代表年為P25%（1985年）、P50%（1970年）、P75%（1986年）、P90%（1965年）,生態基流量依次為5.47m /s、4.53m /s、3.53m /s、3.2m /s；汛期（3～9月）生態基流量分別為7.30m /s、5.73m /s、4.91m /s、4.09m /s；非汛期生態基流量分別為2.94m /s、2.82m /s、1.59m /s、1.91m /s。該方法考慮了干旱年、濕潤年和平水年的差異,因此,以該方法計算所得的生態基流量結果比較合理。綜上可得,用多年平均流量計算的結果,與代表年平水年計算結果和汛期P75%中的生態基流接近。
4結語
本文采用最小月平均流量法和Tennant法對尋烏水斗晏段河道生態基流量進行了定量計算,采用的時間尺度為多年平均和代表年以及年內逐月,結果表明,不同方法的計算結果相差不大,其優劣順序為：Tennant法代表年＞Tennant法多年平均＞最小月平均流量法。
參考文獻：
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［2］ 田英,楊志峰,劉靜玲,等.城市生態環境需水量研究［J］.環境科學學報,2003,23（1）:100～106.
［3］ 劉昌明.關于生態需水量的概念和重要性［J］；科學對社會的影響,2002（2）:25～29.
生態流量概念范文第2篇
水文學(Hydrology)是地球科學的一個重要分支，它研究地球上水的起源、存在、分布、循環和運動等變化規律，并運用這些規律為人類服務的知識體系[1]。自從科學界公認水圈、巖石圈和大氣圈都從地圈中分離出來，并作為地球的獨立圈存在后，水文科學的形成就有了其基礎和地位[23]。
人類進入20世紀末，由于社會經濟發展，人與自然的沖突加大，生態環境問題愈來愈突出，如濕地的退化、河道斷流、入海水量減少、水體污染加劇等等。近20年來，生態學家們愈來愈意識到水文過程對生態系統功能的重要影響。但是，缺乏了解水文過程與生態系統植物群落變化與相互制約的內在聯系。同樣，過去水文學家關心最多的是洪水與干旱的成因、工程水文的實際的設計應用等。但是，隨著生態與環境問題的重視與提出，愈來愈多的水文學家開始關注與水相關的生態問題，例如流速如何影響河道內的植物生長？河川徑流的情勢與濱岸生境生態過程之間是如何相互作用與聯系的？由于水文循環聯系地球系統地圈~生物圈~大氣圈的紐帶作用，水文循環過程的變化與其相關的生態環境的變化交叉研究與社會需求，產生了新的學科生長點，即生態水文學(Eco-hydrology)。
生態水文學是20世紀80年代以后逐步發展的一門新興交叉學科[1-20]。它重點研究陸地表層系統生態格局與生態過程變化的水文學機理，揭示陸生環境和水生環境植物與水的相互作用關系，回答與水循環過程相關的生態環境變化的成因與調控。利用生態水文學原理可以積極地用來保護和改善自然景觀，正確指導生態環境脆弱地區的生態環境建設與水資源管理。
生態水文學的提出與發展大致在20世紀70年代以后。早期的生態水文學主要定義在生態濕地系統范疇。例如，1996年Wassen等學者專門撰文[44]，認為“生態水文學是一門應用性的交叉學科，旨在更好地了解水文因素如何決定濕地生態系統的自然發育，特別在自然保護和更新方面有重要價值”。
1971年，聯合國教科文組織（UNESCO）正式啟動人類生物圈（MAB）計劃，水生生態系統研究成為該計劃中的一個重要項目。第一階段的會議于1986年在法國圖盧茲召開，主要討論了土地利用對水生生態系統的影響。會議期間，確定了一個具有決定性意義的主題：陸地生態系統和水生生態系統之間的過渡帶，對生物化學循環和景觀鑲嵌體具有重要的調控作用。因此，過渡帶的研究被推薦為UNESCO未來生態系統工作的重點。它是生態水文學發展的雛形階段。
1988年，UNESCO組織了過渡帶研究的國際專題研討會。期間，國際應用系統分析協會和匈牙利科學研究院籌劃了水陸過渡帶功能方面的合作研究項目，試圖通過對生態過程的充分理解，確定過渡帶恢復或重建的管理思想。
1996年9月在法國召開了“小流域生態水文學過程”研討會。會議共收到30篇論文，研究集中在小尺度上，內容主要包括土壤和大氣相互作用的模擬，徑流產生過程和水流路徑、水量和水文生物地球化學行為等。在這次會議中，還討論了分區和尺度的影響問題，分析了氣候變化對水文行為和數量的影響。1997聯合國教科文組織出版了“小流域生態水文學過程”會議文集。
聯合國教科文組織（UNESCO）國際水文計劃（IHP）是由世界各個國家政府組織參加、在國際上有重要影響的水科學及其相關的水資源和環境科學的大型國際研究計劃。從1965-1974聯合國科教文組織實施國際水文十年（IHD）計劃后，IHP已經執行了五個階段，其中：第一階段（IHP-I，1976-1980）著重人類活動影響，水資源與自然環境之間關系的研究；第二階段（IHP-II，1981-1985）著重于把研究領域擴大到各個特定的地理、氣候區域，并向著綜合利用水資源的水問題方向發展；第三階段（IHP-III，1986-1990）定名為“為經濟、社會發展合理管理水資源的水文學和科學基礎”，除繼續把水文科學作為重點外，把計劃內容擴大到合理管理水資源；第四階段（IHP-IV，1991-1995）研究計劃重點是“大氣-土壤-植被”之間的水循環關系，全球氣候變化對陸地水文過程的影響。
IHP第五階段（IHP-V，1996-2001）方向是“脆弱環境中的水文水資源開發”，由三個模塊、八個主題和31個計劃項目組成。模塊1的資源過程與管理研究中主題2是“地表生態過程”。生態水文學是IHP計劃的核心內容[14-19]。之后，生態水文學得到了迅速發展。從1996年到2002年，聯合國教科文組織國際水文計劃召開了一系列生態水文學研討會。
1997年國際水文計劃出版了專集：生態水文學—水生資源可持續利用的新范例。文集指出生態水文學主要是為了研究水循環過程、機制與生物、非生物之間的相互關系。水生環境的水量、水質和某些過程，不僅受氣候因素的控制，而且在很大程度上受生物因素的影響。因此，生態學和水文學知識的綜合，被認為是一個研究水和生物關系的合適的新工具。這本書首次提出了新的、具有挑戰性的概念——生態水文學，建立淡水資源可持續發展的基礎。圖1表明了生態水文學與以往生態學和水文學思維的不同方式：
1998年5月在波蘭召開了UNESCOIHP-V2.3-2.4工作組會議。同年，出版了會議文集，主要包括以下4個方面的內容：1）介紹了生態水文學的框架和研究領域；2）提出了當前存在的缺點和未來發展路線；3）宣傳生態水文學的概念，認為河流生態系統是受水文過程控制的“超有機體”。確定生態水文學研究的目標為：（a）比較和評價現有的水文和生態過程相互關系的信息；（b）評論預測的潛力、確定未來研究最重要的方向；（c）識別與水文過程相關聯的環境問題層次；（d）定量生物因素、非生物因素之間的聯系以及它們在水中的沉積物質、營養物質和污染物質運輸、轉化中的作用，以確定從區域到流域尺度上的轉移路徑；（e）以可持續發展為目標，建立可操作性的程序交互平臺以及科學家、政策制定者和決策者之間新的思維方式。這一出版物為生態水文學的研究提供了指導作用。
1999年9月8日至22日，IHP-V組織了生態水文學研究進展方面的會議，在不同科學團體之間交流了生態水文學的研究成果。會議為來自24國家的不同領域的年輕科學家提供了辯論的機會。在生態水文學和水資源管理方面，科學家交換了基礎性研究和應用研究的最新觀點。基于研究過程中得到的數據和知識，科學家討論和提議了生態水文解決環境問題的潛在辦法。2000年出版了生態水文學研究進展文集。
需要指出，IHP-V中生態水文計劃的核心目標旨在從流域觀點、從河流系統與自然社會經濟的聯系中，理解生物和物理過程的整體性，以提高水資源的管理水平。專家們認為，當今世界范圍的水資源問題已經受到來自全球氣候變化和人類自身經濟開發活動的巨大影響與挑戰。在面對不斷變化環境的水資源管理中，生態水文學的研究方法和思想將是最好的、可持續的方法。這一范例認為，流域就好像一個超有機體，它具有反抗壓力的抗性和彈性特征，是面對變化環境下水資源可持續管理的最有效的一個工具。
1999年，為倡導生態水文學方面的科學研究，國際知名的英國水文研究所正式改名為“生態水文學研究中心”。
同年，英國謝菲爾德大學（SheffieldUniversity）自然地理系AndrewJ．Baird博士和德比大學（DerbyUniversity）自然地理系高級講師、美國國家大氣研究中心項目科學家RobertL．Wilby博士共同編著出版了《生態水文學》。它是綜述有關陸生環境和水生環境植物與水分關系問題方面的第一本書，闡述和探討了各種環境植物與水分相互作用問題。該書對于水文學家、生態學家、自然保護學家以及研究生態系統、植物生活和水文過程的其他學者有很大的參考價值。中國科學院寒區旱區環境工程研究所趙文智和王根緒博士翻譯出版了該書的中文全文[44]。
目前，在生態水文學或水文生態學的研究領域，活躍著一大批科學團體，使得這一領域的研究有了很大的發展。在聯合國教科文組織國際水文計劃（UNESCOIHP）-V(2.3/2.4)的支持下，由MaciejZalewski組織出版了一系列“生態水文學”專集，是一個里程碑。以后“生態工程雜志（EEJ）”雜志、“水文科學雜志（HSJ）”都出版了“生態水文學”專刊。以Zalewski為特約主編致力于生態水文學研究的新期刊。國際水文科學協會（IAHS）也專門由Acreman博士主編了“水文生態學”有關專集。
進入21世紀后，國際水文計劃（IHP）實施2002-2007年新的第六階段計劃，方向確定為“水的相互作用：來自風險和社會挑戰的體系”。主要的不同點是需要考慮下面若干方面新的研究與挑戰的問題，即：地表水與地下水、水文循環的大氣與陸地部分、淡水與咸水、全球化的流域與河流尺度、質與量、水體和生態系統、科學與政治、水與文化。它由五個主題組成：主題1、全球變化與水資源；主題2、流域地表水與地下水動力學集成；主題3、陸地生境水文學；主題4、水與社會；主題5、水教育與培訓。其中主題3的陸地生境水文學仍然是生態水文學核心內容。
總之，生態水文學是現代水文科學與生態科學交叉中發展的一個亮點，它以生態過程和生態格局的水文學機制為研究核心，以植物與水分關系為基礎理論，將尺度問題貫穿于整個研究之中，研究對象涉及旱地、濕地、森林、草地、山地、湖泊、河流等。因此，生態水文學的發展對我國生態環境建設，將會有重要的促進和推動作用。
2.國內外生態需水研究的問題
生態需水（Ecologicalwaterrequirements）是生態水文學中的一個重要的研究課題。凡是聯系到與水相關的生態系統自然發育、氣候變化和人類活動干預下的生態系統退化等問題，都需要回答維系生態系統所需求的水或者河川徑流等問題。在國際上提出生態需水的概念與研究生態需水的理論與方法，已經有了一段歷史。在我國，生態水文學的研究剛剛起步，生態需水理論與方法還有待于發展與完善。
早在20世紀四十年代，隨著水庫的建設和水資源開發利用程度的提高，美國的資源管理部門開始注意和關心漁場的減少問題。美國魚類和野生動物保護協會對河道內流量與魚類生長繁殖、產量的進行了許多研究，提出了河流最小環境(或生物)流量的概念，已有學者撰文強調了河川徑流作為生態因子的重要性。
在20世紀70年代后，澳大利亞、南非、法國和加拿大等國家針對河流生態系統，比較系統都開展了關于魚類生長繁殖、產量與河流流量關系的研究。以大馬哈魚的河流生境（habitat）需水為例，加拿大哥倫比亞大學（UBC）有關學者通過大量的實地調查，分別獲得了維系大馬哈魚到淡水河流繁衍所必需的河流生境的基本生態需水基本數據，其中包括適宜的流速和水深等。進一步，他們繪制了大馬哈魚繁衍所必需的河流生境質量的高低與基本生態需水（流速和水深）之間的曲線關系。
為了保護水生生物或生境，通常是基于河流物理形態、魚類和無脊椎動物確定最小或最佳的生態需水流量。但是，這一流量僅僅考慮了漁業的流量需求或者濕地對水的需求，并沒有體現生態系統的完整性。國外學者G.E.,Petts認為，在河流管理中生態的需要與河流流量變化特征相聯系應該至少考慮3個方面，即：（1）縱向的連接；（2）洪泛平原的流量；（3）維持河道的流量，包括最小的和最適宜的流量。基流流量的自然頻率和持續時間也應加以考慮，無論何時，都要盡可能地保持生態可接受的流量變化。
Gleick提出了基本生態需水量的概念（basicecologicalwaterrequirement），其概念實質是生態建設（恢復）用水[10]。Falkenmark區分了綠色水（greenwater）和藍色水的概念，指出從“藍色”水的社會利用部門轉向利用“綠色”水的生態系統中來，這種“綠色”水儲存在土壤中用于蒸發或合成植物有機體。事實上，“綠色”水就是生態需水的概念，這種“綠色”水的概念適用于水生生態系統和陸地生態系統。
直到20世紀90年代，隨著國際水文計劃等大的項目推進，研究的對象開始打破過去局限于所關心的物種（如魚類）或某一單一目標的情景，人們才開始考慮維持河流系統完整性的生態流量需求，提高對河流生態系統保護的有效性。但是，由于在西方發達國家，并沒有中國西部如此生態問題的多樣性和復雜性，因此，他們對生態需水的研究主要集中在維系自然生態系統平衡的方面，比較少考慮高強度人類活動大量擠占生態需水的現實問題。
中國是一個降水時間空間分布非常不均勻、人口壓力大的發展中國家。人口、資源與環境的矛盾比較突出。就中國西部地區而論，20世紀90年代以前的水資源規劃與配置管理中，很少涉及生態環境建設與生態需水問題。水資源可持續利用與合理配置是從國家“九五”攻關項目開始，提出的“生態需水”是一個新生事物。在中國，由于生態水文學基礎研究起步比較晚，大家對于“生態需水”概念的理解也不盡相同。許多國內文獻書籍、研究報告出現有“生態需水”、“生態用水”和“生態耗水”多個名詞。有人認為它們的概念與涵義是不同的，但是有人認為它們都是指一回事（見文獻[22]、[26-46]）。
1989年，中國科學院地理研究所湯奇成較早提出生態用水問題[45]。他認為“為了保證塔里木盆地各綠洲的存在和發展，必須要保護各綠洲的生態環境，而生態環境的保護也離不開水，這部分水可統稱為生態用水”。1995年[46]，他認為“對生態環境用水很少或根本沒有安排，這種情況必須徹底加以改變，否則干旱區綠洲外的環境將日益惡化；應該在水資源總量中專門劃出一部分作為生態環境用水，另一部分為國民經濟各部門的用水，包括工、農業及城市生活用水等”。以后許多專家學者對生態需水、生態用水和生態耗水等，提出不同的觀點、定義和研討，豐富了生態需水的理論與學術研究。
2001年，由錢正英、張光斗主編正式出版了的中國工程院重大咨詢項目研究成果“中國可持續發展水資源戰略研究”[27]。提出我國水資源的總戰略必須以水資源的可持續利用支持經濟的可持續發展；建議從防洪減災、農業用水、城市和工業用水、生態環境建設等8個方面實行戰略性改變，在中國大地上真正展開一場提高用水效率的革命。在該報告中，對生態用水做的定義是：“從廣義上說，維持全球生物地理生態系統水分平衡所需用的水，包括水熱平衡、水沙平衡、水鹽平衡等，都是生態環境用水；狹義的生態環境用水是指為維護生態環境不再惡化并逐步改善所需要消耗的水資源總量。”。
在學術研討方面，潘啟民等把生態用水理解為生態需水量（狀態值）和生態耗水量（動態概念）兩個概念[47]。嚴登華等把河流水可劃分為生態水、資源水和災害水[30]。王芳等通過她的博士論文研究探討了生態需水理論問題[38-39]，將生態需水概念界定為：為維護生態系統穩定，天然生態保護與人工生態建設所消耗的水量。將生態需水劃分為可控（非地帶性）與不可控（地帶性）生態需水和天然與人工生態需水。劉昌明強調要在研究水循環和水量轉化規律的基礎上確定生態需水的理論內涵，提出陸地系統中的水可分解為資源水、災害水、生態水和環境水。生態需水研究面臨許多新的挑戰。
筆者們參加了中國工程院重大咨詢項目“西北地區水資源配置、生態環境建設和可持續發展戰略研究”。有幾個不同的觀點：（1）我們理解的國際水文計劃（IHP）研究意義上的生態需水，是指以水文循環為紐帶、從維系生態系統自身生存和生態功能角度，相對一定生態環境品質目標下客觀需求的水。例如，為了維系河流某魚類的生境，需要必須的基本水文特征值保證（如一定的河川基流、一定的水流速度、水深要求等），生態系統對水資源需求的大小需要通過科學實驗與觀察獲得，并不是人們主觀要給出什么樣的水資源配置。水的配置是針對水資源管理、不同水的用戶即用水而言。因此，就應該有生態耗水和用水的概念，它們與生態需水有區別也有聯系。（2）中國工程院重大咨詢項目中所指的“生態需水”不同之處，在于為水資源的合理配置服務、為生態建設（林草，河道生態功能要求）服務的生態需水。所以，國際上提出的生態需水概念需要討論與擴展。通過討論，有比較一致的看法是：
生態需水是指維系一定環境功能狀況或目標（現狀、恢復或發展）下客觀需求的水資源量。進一步，對中國西部生態環境建設研究工作的目標，生態需水可以理解為維系一定生態功能的環境目標（例如維系現狀生態系統不再退化、恢復某個時期的生態景觀、或者具體目標如黑河水必須要到東居延海等）下科學意義下生態系統需求的水資源。它是生態環境建設重要的科學依據。
生態耗水是指現狀多個水資源用戶（生產、生活和生態）或者未來水資源配置（生產、生活和生態）后，生態系統實際消耗的水量。它需要通過該區域社會經濟與生態耗水的平衡計算確定。生產、生活耗水過大，必然擠占生態耗水。
因此，生態需水與生態耗水是有不同的含義，既有聯系又有區別。例如，在黃河上游地區，自然降水條件下一般能夠滿足天然植被蒸散發對水的需求（降水P大于蒸散發E），因此，生態需水估計的數量比較小。但是，由于人的行為通過水土保持等措施建設林地，耗用（減少）了輸送到河流下游的水資源量。人們往往稱這部分耗用（減少）的實際水量為生態耗水量。所以，在黃河上游地區生態需水量與生態耗水量是有不同的。
相比之下，在西北內陸地區河流的下游，由于內陸地區河流的下游降水非常少，為維系胡楊林生態系統生存，估計的生態需水將完全占用河川徑流量。維系胡楊林生態系統的生態環境用水也完全取決與能夠提供給下游的河川徑流量。在某種意義下，維系胡楊林生態系統的生態需水量也就是生態耗水量。
因此，生態需水與生態耗水的概念在西部地區既有聯系又有區別。通過生態需水的估算，能夠提供維系一定的生態系統與環境功能所不應該被人所擠占的水資源量基本的信息，它是西部地區水資源可持續利用與生態環境建設的基礎，它也是估計在一定的目的、生態環境建設目標或配置條件下，生態環境耗水大小的基礎。通過對生態需水和生態耗水的估計，能夠分析人對生態需水擠占的程度，決策生態環境建設對生態環境用水的合理配置。
3.中國西部地區生態需水研究的挑戰
水是干旱區的關鍵生態因子,植被的組成和結構由水密切控制,同時在各種尺度上對水產生重要的反饋作用。因此，在干旱區，研究生態學和水文學的相互關系，研究生態需水問題，對干旱區生態建設的模式和生態恢復至關重要。一方面，干旱區水文過程對植被生理特征和格局成因產生影響，同時植被對水土流失具有控制作用。
生態需水的實質是生態系統結構、功能和水分之間相互關系問題。生態需水是生態水文學研究的重要內容之一，只有建立在流域水循環基礎上通過生態水文學理論的指導，生態需水量的確定才會更合理。目前在生態需水估算方面，面臨許多挑戰的問題。主要有：
3.1干旱區植被對缺水的適應機制研究
研究表明，干旱區的某些植物具有水分補償能力，即利用冬季（低強度）降水補償夏季干旱用水，冬季干旱就以夏季降水來補償，這大概是灌木在這種環境中得以與一年生植物競爭的一種手段。另外，在干旱區，植物為了適應荒漠環境，具有許多生理結構上的變化。國外學者Ewenari把荒漠植物分為兩類：一類是隨水變植物，這類植物對極端干旱具有許多生理上的適應性；但大多數植物屬于恒水植物，這些植物對干旱有許多適應機制。不同植物的水分利用效率的、對水分虧缺的生理響應機制等研究，將為植被建設和恢復提供理論支持。
3.2植被格局成因的控制性因素研究
干旱區植被最顯著的特點就是低覆蓋度。研究表明，如果干燥度系列從P/Etp>1（降水量與潛在蒸發量的比值）降到<0.3，就會發現潛在植被從全面覆蓋而經一系列破碎的植被冠層到植被處于斑塊狀分布狀態。近期研究表明，在黑河下游，隨著上游來水的減少，不同景觀類型的面積、數目和優勢植被發生了很大的變化。在干旱區，胡楊、檉柳的空間分布普遍呈緊縮分布現象，當干旱程度有所減緩時，植被在空間上的分布相對較為分散。在防止土壤侵蝕的人工植被建設方面，由于只考慮植被蓋度和高度，忽視了斑塊格局及其配置方式。所以出現了北方人工植被土壤旱化、穩定性低的問題。以上說明了水分動態影響植被的分布格局，但這種分布格局如何響應水文過程的變化，它的生態學意義何在？植被的這種自然分布格局能否指導干旱區植被恢復等均有待研究。在今后的研究中，應加強植被類型、格局的生態水文學和生態需水研究。
3.3植被格局對水土流失、土壤侵蝕的定量化研究
在干旱地區，植被多呈斑塊狀分布，這種分布對改變水分徑流的路徑、減緩水蝕，提高斑塊內的土壤水分含量等都具有重要意義。盡管對植被斑塊的叢生狀況有所認識，近來理論方面的研究和模擬方面的研究也有助于了解這一過程，但對這種現象的生態機制卻知之甚少。這種綴塊分布格局如何影響徑流？這種格局的生態學意義何在，都是值得探討的問題。另外，應加強大時空尺度上的植被格局和水文過程的關系研究。
分析干旱植物在水分脅迫下的群落組成結構、分布格局與演變過程，始終是干旱區生態水文科學研究的重要領域，迄今為止，關于這方面的研究未能取得突破性進展，尤其是群落演變的生態機理仍然處于未知階段。近年來，關于干旱區植物分布如何影響徑流和水分分布，以及如何調節干旱區侵蝕等問題的研究受到廣泛重視，同時，大尺度“土壤—植被—大氣”傳輸相互作用以及干旱區植被隨氣候變化的演化也是目前生態學家和水文學家共同感興趣的話題。
3.14區域生態需水估算方法研究
我國的生態水文學基礎研究剛剛起步。盡管在一些方面已經取得令人鼓舞的成果，如陳亞寧在新疆塔里木下游生態需水方面新的研究等，但總的看，目前處在初期發展階段，沒有比較成熟的估算方法，還存在這樣或那樣的問題，需要多途徑比較與發展。
現行的區域生態需水估算方法主要思路是：依據不同氣候帶與降水等條件，開展自然生態系統分區，確定生態需水計算的不同類別的生態-水文參數；利用遙感提供中國西部區域土地利用信息，確定生態需水計算的不同類別的范圍；通過不同植被類型的蒸散發計算、流域降水-徑流計算確定河道外生態需水（地帶性和非地帶性的生態需水）以及河道內生態需水；最后利用水資源分區的水量收支平衡控制，估算生態需水或生態耗水總量。
由于對于生態需水概念理解的不同，實際中生態需水估算的方法就有不同或者差異。例如，按維護現狀生態系統不再退化的理解，就會有一套基于2000年的遙感圖，依生態分區，分類以及用總水量平衡核算的核算方法。按生態建設目標（過去，現狀和未來），又有不同數量的估算方法。
客觀說，基于生態水文學的研究思路是估算生態需水的基本途徑，它從成因觀點估算流域的生態需水，有比較好的理論依據。但是，由于西部地區生態環境問題的復雜性，特別是缺乏必要的生態水文過程與空間變化的資料，由點的植被蒸發擴展到面的植被耗水機理的尺度問題等，導致目前估算有一定困難與結果的差異。現行的水量平衡方法估算生態耗水，能夠從宏觀總量上給予控制，但是生態需水的精度取決于水資源平衡中其它耗水部門估算的正確與否。因此，在區域生態需水估算方法不成熟的情況下，鼓勵多種途徑方法的相互比較和佐證，可能比一種方法為好，這也是新生事物學科發展所需要的。如何在有限水文水資源資料和生態監測資料條件下，獲得更為客觀與科學的生態需水估計，的確是一個重要的挑戰性任務與課題。
4.結語
生態水文學是一種對環境有利、經濟可行和社會可接受的有效方式。由于生態退化等問題的出現，生態水文學成為國際研究的熱點問題之一。本文回顧了生態水文學的發展歷程，討論了生態需水研究明亮的問題與挑戰。它們作為生態環境建設的基礎與學科發展，有如下幾點認識與建議：
（1）優先、重點保護原則：在西北地區，由于水資源匱乏，不可能保護所有的生態系統，只能優先保護控制性生態系統，滿足控制性生態系統對水分的需求。在此基礎上，進一步形成保護干旱區生態系統的網絡結構。干旱區流域下游荒漠綠洲是外來徑流作用的產物，綠洲景觀結構及組成類型的空間分布嚴格受河流廊道影響。因此，若把河流兩岸喬灌木林和河岸灌叢草甸視作河流廊道的構成要素，則荒漠綠洲的高級生物組成實質就是河流廊道。在干旱區河流廊道不僅具有傳輸能量與養分的功能，而且是綠洲生物流的載體和傳導源，為維持整個流域生態系統的穩定發展奠定了堅實的基礎。所以干旱區河流廊道就是控制性的生態系統，生態需水應該優先得到滿足。
（2）以生態水文學為基礎研究生態需水問題：生態水文學是生態學和水文學的交叉學科，它所關心的是水文過程對生態系統配置、結構和動態的影響，以及生物過程對水循環要素的影響。水文循環深刻地影響著全球生態系統的結構和演變，包括自然界中一系列的物理過程、化學過程和生物過程，是其它物質循環的基礎。因此，確定某一生態系統需水時，只有以水文過程為基礎，結合生態系統的特性需求，才能較為合理地計算生態需水量。這也是今后生態需水理論與實踐研究重要的發展方向。
生態流量概念范文第3篇
關鍵詞：生態基流；自凈需水；輸沙需水；生態需水；渭河
中圖分類號：X143 文獻標識碼：A 文章編號：1672-1683（2014）01-0065-04
水資源作為最基礎的自然資源，能夠維持生態系統的功能完整和良性循環，同時，它也是最重要的戰略性資源，在國民經濟和社會發展中發揮著舉足輕重的作用。然而，在長期的水資源開發利用中，人們只考慮到生產、生活用水方面的經濟效益，忽略了維護流域生態系統健康方面的需水，致使環境惡化、生態失衡、災害頻發。在這種背景下，河流生態需水問題逐漸被關注，并成為研究和討論的熱點問題之一[1-2]。
渭河是我國北方地區缺水污染型河流的典型代表。渭河寶雞段隸屬渭河上游和中游段，全長224 km，其中，以林家村寶雞峽大壩為界，以上124 km屬上游段，寶雞峽大壩以下至南仵村長度100 km屬中游段，區間內有通關河、小水河、六川河、清姜河、金陵河、清水河、千河、馬尾河、磻溪河、伐魚河、石頭河、霸王河、西沙河、湯峪河、東沙河等10多條主要支流匯入。干、支流上的主要灌區有寶雞峽塬上灌區、寶雞峽塬下灌區、石頭河灌區、馮家山灌區。歷史資料表明，自20世紀70年代寶雞峽渠首引水工程①建成以來，渭河寶雞段河流徑流量衰減劇烈，加之沿途城鄉生產、生活污水的大量排放，自2000年以來林家村斷面以下渭河水質污染情況明顯加重，潼關吊橋斷面（渭河陜西省出省斷面）COD、NH3-N的監測濃度均不能滿足地表水環境質量標準GB 3838-2002V類標準限值要求[3]。為此，本文基于河流生態需水的構成，從生態基流、輸沙需水和自凈需水三方面分別考慮，利用渠段內林家村和魏家堡兩個水文站1960年-2006年的經流數據，估算出現階段渭河寶雞段河流生態需水量，并結合渭河寶雞段上游來水分配特征，提出保障生態需水量的若干措施，以期為維護流域生態環境建設和水資源合理利用提供參考。
1 河流生態需水的概念及組成
生態需水量概念目前尚無統一的定義。綜合國內外相關研究成果，考慮到渭河寶雞段缺水、多泥沙和重污染的特點，本文所界定的河流生態需水，是指一定時期內保障河道有足夠流動的水以確保河流基本的生態環境功能不喪失的最低河流徑流量，由生態基流、自凈需水和輸沙需水三部分組成。其中，生態基流是指維持河流生態系統運轉的基本流量；自凈需水是發揮河流對污染物質的自凈作用所需要增加的河道最小水量；輸沙需水是為維持河道內沖淤動態平衡所需要的河道流量。在輸沙總量一定的情況下，輸沙需水量主要取決于水流含沙量的大小。
2 研究方法選取
據統計，全球河道生態需水量的估算方法超過200種[4]，這些方法大致分為歷史流量法、水力定額法、棲息地法和整體分析法四大類。每大類中都包含一些具體方法，而每種具體方法又各有特點和適用范圍，在實際應用中，需要根據占有資料和研究目的，從眾多的方法中選出一種或幾種簡單易行且滿足河流生態系統保護要求的合適方法。
2.1 生態基流計算
生態基流的計算方法包括Tennant法、90%保證率最枯月平均流量法、Texas法、Hoope法、NGPRP法、基流比例法[5]等，其中，Tennant法表現相對較優[6]，目前在國內應用較為廣泛[7-10]。Tennant法將年平均流量的百分比作為基流量，具有宏觀、定性的指導意義。Tennant等人通過分析美國11條河流的斷面數據，建立了河寬、水深和流速等棲息地參數和流量的關系。研究表明，多年平均徑流量的10%是保持河流生態系統健康的最小流量，多年平均徑流量的30%能為大多數水生生物提供較好的棲息條件[11]。本文選擇此方法估算生態基流量。
2.2 自凈需水量計算
理論上來講，由于河流本身具有一定的自凈能力，只要保持河流最基本的生態基流量，一般可滿足河流本身的自凈功能。渭河作為寶雞市主要的納污通道，近年來由于兩岸工農業生產、生活污水的大量排放，已經遠遠超過河流本身的自凈能力，為此在生態基流的基礎上需要增加水量以稀釋污水濃度，所要增加的水量即為自凈需水量。我國學者提出通過最小月平均流量法來計算自凈需水量[12]。最小月平均流量法是以河流最小月平均實測徑流量的多年平均值作為河流自凈需水量，該方法采用實測徑流量作為計算依據。其具體計算公式為：
3.3 輸沙需水量
渭河是多泥沙河流，其泥沙主要來源有兩個方面，一是寶雞峽樞紐以上流域產生、經寶雞峽樞紐攔截后下泄的渭河泥沙；二是區間較大支流如清姜河、金陵河等帶來的泥沙。輸沙工作主要在汛期7月-9月份來完成，因此在河流生態需水研究中需考慮汛期輸沙需水量。林家村采用1934年-2000年的數據，魏家堡采用1944年-2000年數據，根據式（2）、式（3）計算出林家村和魏家堡各斷面的輸沙需水量分別為6.26億m3和9.40億m3。具體見表2。7月-9月份汛期為維持泥沙的沖淤平衡，該區段已建成并投入使用的若干攔河閘將開閘泄水，以維持河段的天然狀態。下游泥沙搬運量增加，所以輸沙需水量也增加。
4 生態需水保障措施
粟曉玲等（2003）[17]曾經分時段、分河段地利用降水量、蒸發量、徑流量以及污水排放量等水文水質數據，計算出的魏家堡斷面生態需水總量為16.91億m3。這一結果與本文計算的結果相似。但是，近期（2000年-2007 年） 林家村站年平均來水量僅為1071億m3[18]，與此相比，渭河生態需水量缺口非常大。加上寶雞峽引渭工程建成通水（1971年7月15日） 后，年平均引水量占渭河來水量的31.6%，因此水資源調控勢在必行。
依據寶雞市國民經濟發展需求，同時結合渭河寶雞上游實際來水量分配情況，建議采取以下措施來保障渭河河道生態需水量。
（1）增加上游來水量。首先，可以借鑒黑河流域生態調水的成功實例，渭河寶雞段來水也可采取上游地區“分段輪關（引水口）輪灌（水）[19]、定期限制上游各引水口引水、‘全線閉口，集中下泄’行動”等措施，保證渭河寶雞段具有充足水源；其次，將上游山區地段雨季的降水和洪水有效地存儲起來待到枯水期啟用；最后，從周邊臨近豐水區跨流域調水，補給渭河干流不同區段，如引紅濟石、引漢濟渭。
（2）區段內的節水及控污。現狀水量的有限性要求合理用水。渭河寶雞段水體除滿足景觀功能需求外，沿途農業灌溉是用水大戶，因此積極開展節水灌溉方式和灌水技術的研究勢在必行，如非充分灌溉、調虧灌溉技術和方法等，提高水資源的利用率。另外，渭河也是寶雞城鄉主要的排污通道，結合各段水域功能要求，核定水域納污能力，劃定入河污染限制紅線，從經濟、立法上采取嚴格的分段控制措施。
（3）建立有效的管理體制。包括：對耗水量大的企業實時動態監控，尤其是污水排放的實時監測；積極推行“誰投資，誰受益”和“誰用水，誰出資”的機制，通過股份制形式明確工程建設中的責、權、利關系；實行主要產品用水限額制，推行階梯水價；建立高耗水設備及產品的淘汰替換機制；建立水體污染群眾舉報獎勵監督機制。
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生態流量概念范文第4篇
關鍵詞 生態需水；生態用水；生態環境需水；概念；定義
中圖分類號 P343 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104（2008）05-0168-06
生態環境需水研究是近年來的熱點之一，它起源于人們對自然生態系統需水的認識。自然生 態系統提供的生態服務是人類社會持續發展的重要支柱；對水資源的過度開發致使自然生態 系統的需水不能得到滿足，必然造成自然生態系統的退化與生態服務的減少，反過來威脅到 人類自身的生存與發展。因此，水資源的可持續利用與配置要求必須滿足生態環境需水。生 態環境需水研究在理論上屬于生態水文學的范疇，在實踐上服務于水資源的合理配置。在生 態環境需水研究中，生態環境需水的概念與定義十分重要，它通常包含了研究者的研究對象 、研究角度以及計算方法等方面的內容。例如，將河流生態環境需水定義為維持河流各種功 能所需的水量，則可運用功能設定法來計算［1,2］。生態環境需水的概念與定義是 生態環境需水研究首先要解決的問題，各研究者在研究之初都要明確生態環境需水的概念與 定義。然而，關于生態環境需水的概念與定義至今尚未達成統一的認識。已有研究中出現了 多個相關的概念，如生態需水、生態用水、環境需水、環境用水等；即使是相同的概念，不 同研究中給出的定義也會有所不同，例如生態用水這一概念，在有的研究中被定義為“人為 補充到生態系統中的水量”［3］，而在有的研究中則被定義為“生態系統實際利用 的水量”［4］，顯然二者的含義是不同的。概念與定義在不同研究中的不一致，給 生態環境需水研究和水資源配置實踐均造成了極大的不便，這一點已經被眾多研究者普遍認 識。由于迄今為止，對生態環境需水的概念與定義依然沒有一個統一的認識，本文在歸納總 結已有研究成果的基礎上，分析生態環境需水各相關概念的區別與聯系，將其歸納為一個概 念體系，并對生態環境需水的定義作了探討，希望能對生態環境需水研究有所裨益。
1 關于生態環境需水的概念
1.1 生態環境需水研究中的相關概念
國外的研究主要集中在河流生態系統上，描述其需水的相關概念有枯水流量（Low Flow）、 最小流量（Minimum Flow）、河道內流量（Instream Flow）、環境需水量（Environmenta l Flow Requirements）、生態需水量（Ecological Flow Requirements）、生態可接受流 量（Ecology Acceptable Flow Regime）和最小可接受流量（Minimum Acceptable Flows） 以及補償流量（Compensation Flow）等等［5］。
隨著研究對象從河流拓展到植被、城市、湖泊、濕地等生態系統，自然會提出更具概括性的 概念。近年來，我國學者在表述各類生態系統需水時，相繼采用了生態需水、生態用水、環 境需水、環境用水、生態環境需水、生態環境用水等術語。而隨著對生態環境需水機理研究 的深入以及水資源配置實踐的進展，又提出了生態儲水、生態耗水、生態缺水等概念［ 3］。
1.2 概念辨析
產生上述諸多相關概念的根本原因在于研究的具體問題不同。生態環境需水研究服務于水資 源配置，大致應回答幾大方面的問題：需水主體是什么？需要多少水？已經用了多少水？還 缺多少水？怎樣配置？ 正是由于研究的具體問題不同，造成了在“生態”、“環境”、“ 需水”、“用水”、“缺水”、“儲水”、“耗水”等關鍵詞選用上的不同。為了明晰各關 鍵詞的具體含義以便在研究中正確使用恰當的概念，需要對這些關鍵詞進行辨析。
根據已有研究以及上述關鍵詞之間的內在聯系，本節將這些關鍵詞分為三組，即“生態與環 境”、“需水、用水與缺水”以及“儲水與耗水”，并進行辨析。
1.2.1 生態和環境
生態和環境這兩個用詞體現了研究對象的差別。生態系統由兩部分構成，一部分是有生命的 生物有機體構成的生物群落，另一部分是無機環境。從生物群落與無機環境的相對比重來看 ，有些生態系統的生物群落占有較大比重，如植被生態系統；而有些生態系統中無機環境則 占有較大比重，生物群落相對次要，如河流生態系統。從生態系統功能的角度來看，在有些 生態系統中水只是供給生物群落生長，依靠生物群落來發揮功能，如植被生態系統；而在有 些生態系統中，水直接發揮功能，如河流生態系統，徑流直接發揮維持地下水位、維持棲息 地以及輸沙等功能。
對于前者，研究關注的對象多側重于生物群落［6］，主要考慮依賴于水而生存的動 物、植物、微生物所消耗的水量［7］，解決生態問題［8］，故研究者多使 用生態需水或生態用水的概念；而對于后者，研究關注的對象則側重于無機環境，主要考慮 改善水質、協調生態和美化環境［9］，保護和改善人類居住環境及其水環境［ 10］，保護珍稀和瀕危動植物、維持魚類產卵洄游、保護和創造良好景觀等［11］ ，此時便傾向于使用環境需水或者環境用水的概念。在這兩種情況下，研究者們傾向于將生 態需水（生態用水）與環境需水（環境用水）區分開來［10, 12, 13］。
然而，生態和環境雖然有所區別，但實際上不可分割；研究對象均為生態系統，只是側重點 不同。因此在一般的論述中，如不涉及具體的生態系統，通常可統稱為生態環境需水（生態 環境用水）［14］。
1.2.2 需水、用水和缺水
需水與用水這兩個用語實際上是需求與供給關系的反映。需水是從生態系統自身需求的角度 來說的，是生態系統自身固有的屬性，雖然可在一定閾值范圍內波動，但相對固定；而用水 則是生態系統實際獲得的可供利用的水量，動態多變。對于受人類活動干擾不大的生態系統 來說，盡管用水多變，但從長期來看，用水與需水基本相符；而對于人類開發強度較大的生 態系統來說，用水被大量擠占，需水往往不能滿足，二者的差額即是缺水。合理的水資源配 置應保證用水與需水大致相當。
用水的來源包括天然補給和人工補給兩個方面。其中人工補給在天然補給不能滿足生態系統 需求的情況下才會存在［15］；人工補給用水與社會經濟用水以及生活用水相對應， 包含在狹義的水資源（人類可控制和分配的水資源，主要是河川徑流）中。
1.2.3 儲水與耗水
儲水與耗水主要是從生態系統利用水資源的方式來區分的。生態系統對獲得的水資源，一部 分用于消耗，另一部分則存儲起來；前者稱為耗水，后者稱為儲水。從理論上講，需水包括 儲水與耗水兩部分；儲水的功能是起緩沖作用，為耗水提供來源。而從水量平衡與水資源配 置時間的角度來看，只要滿足耗水則可滿足生態系統的需求。
以植被生態系統為例，其需水包括土壤水與蒸散兩部分［16］，前者屬于儲水，后者 屬于耗水。土壤自身并不消耗水，并且在降水時將多余的水資源存儲起來，在干旱時供給植 被蒸散之需。一般說來，土壤含水量年際變化并不大，因此在多數研究中，計算植被生態需 水時僅考慮蒸散。然而在人類活動十分強烈的區域，儲水也可能被人類掠奪，如過度抽取地 下水導致地下水位下降、過度取水導致湖泊萎縮等；在這種情況下，計算需水時不僅要考慮 耗水，還要考慮儲水的補足。
1.3 生態環境需水各概念使用建議
通過上文的概念辨析，可以明確生態環境需水各概念之間的內在聯系和區別。生態系統由生 產者、消費者、分解者（生物群落）和無機環境組成。根據其組分之間的不同而有生態（生 產者、消費者和分解者構成的生物群落）與環境（無機環境）之分。而根據其自身需求與實 際獲得的差別又有需水與用水之分。從生態系統利用水資源的方式來看，有儲水與耗水之分 ；從生態環境用水的來源來看，有人工補給與天然補給之分；需水與用水的差值即是生態缺 水。從而可將生態環境需水各相關概念歸納為一個概念體系(見圖1)。
根據已有的文獻來看，研究者普遍希望用一個統一的概念來概括生態環境需水，如宋炳 煜等建議采用生態用水的概念［17］。然而，生態環境需水概念應適用于不同類型的 生態系統；能科學辨析生態、環境和生態環境的內涵［4］。從上述分析來看，生 態環境需水的各相關概念都有其具體含義，在生態環境需水研究以及水資源管理實踐上都具 有各自的意義，它們一起共同區分了廣義水資源與狹義水資源、生態、環境和生態環境內涵 的差異，這是單一的概念難以實現的。例如河流輸沙用水更多地是體現一種 環境功能，此時 采用環境用水比采用生態用水更加貼切。因此，本文建議不必建立單一的統一概念，而是允 許這些概念共存，在研究時根據具體情況來選擇恰當的概念。
在生態環境需水的理論研究和水資源配置的實踐操作中，宜根據實際情況而采用相應的概念 。在概念的選擇與使用上，本文建議如下：①首先根據研究對象來選擇使用“生態”、“環 境”或“生態環境”：如果研究對象主要側重于生物群落，則可選擇使用“生態”一詞；如 果研究對象主要側重于無機環境，則可選擇使用“環境”一詞；而如果研究對象既要考慮生 物群落，又要考慮無機環境（如以某個區域或流域為研究對象），或者在一般的理論敘述中 ，則選擇使用“生態環境”一詞；②其次，根據研究內容是考察生態系統自身的需求還是實 際獲得的供給，選擇使用“需水”或“用水”。而對于生態儲水、生態耗水、生態缺水、人 工補給與天然補給用水等概念，含義已十分明確，在其使用上一般不存在什么爭議。例如， 研究植被時可用植被生態需水概念；研究河流需水時，主要考慮環境因素，則可采用河流環 境需水概念；而研究一個流域時，則需采用流域生態環境需水的概念。同樣，在考察生態系 統實際得到的可供利用的水量時，應采用相應的用水概念。這樣一來，在生態環境需水相關 概念的選擇與使用上可以較好地達成一致。
2 關于生態環境需水的定義
2.1 生態環境需水定義的相關表述
在國外，Covich于1993年提出了生態需水就是保證恢復和維持生態系統健康發展所需的水量 ［18］。Falkenmark將“綠水”（green water）的概念從其他水資源中分離出來， 提醒人們注意生態系統對水資源的需求［19］。Gleick提出了基本生態需水（BasicEcological Water Requirement）的概念，即需要提供一定質量和一定數量的水給天然生境 ，以求最大程度地改變天然生態系統的過程，并保護物種多樣性和生態整合性；同時應該考 慮氣候、季節變化等因素對生態需水的影響［20］。
在我國，早期的研究中根據研究對象來直接定義。如湯奇成提出保護生態環境的水可統稱為 生態用水，它包括綠洲周圍植樹造林種草所需要水量和保持一定湖泊水面所需水量兩方面 ［21］；賈寶全等則認為：在干旱區內，凡是對綠洲景觀的生存與發展及環境質量維護 與改善起支撐作用的系統（或組分）所消耗的水分都是生態用水［22］。顯然，這樣 的定義僅適用于某個或某些生態系統，而不能適用于所有的生態系統，因而缺乏普適性，需 要改進。
真正具有普適性的生態環境需水定義，是錢正英等在《中國可持續發展水資源戰略研究綜合 報告》中提出的。即：“從廣義上講，維持全球生物地理生態系統水分平衡所需要的水，包 括水熱平衡、生物平衡、水沙平衡、水鹽平衡等所需要的水都是生態環境用水”，“狹義的 生態環境用水是指為維護生態環境不再惡化并逐漸改善所需要消耗的水資源總量”［23 ］。這一定義得到了眾多學者的肯定與支持［24］，其研究也多以此定義為基礎 ［25］。例如：河口區生態系統可根據水鹽平衡來確定生態環境需水［26, 27］ ；河流生態環境需水的輸沙部分［1, 28］，特別是多沙河流的生態環境需水［2 9］，可采用水沙平衡來確定。
然而，由于生態系統的復雜性，有時難以直接利用這四大平衡原理來確定生態環境需水。另 一方面，從其狹義定義來看，生態環境“不再惡化并逐漸改善”也需要具體量化。為此，各 研究者不得不依據各自的研究對象，在此基礎上給出自己的定義，如“生態系統正常發育與 相對穩定”［17］、“維持自身發展過程和保護生物多樣性”［30, 31］等說 法；這些表述大致可歸納為自然地理平衡說法、生態系統穩定說法與其他說法［17］ 。
2.2 生態環境需水定義與生態系統健康定義之間的關系
從研究背景來看，生態環境需水研究正是在人類大量擠占生態環境用水、導致生態系統健康 受損的情況下提出的，研究的目的也正是為了維持生態系統的健康。另一方面，盡管在定義 的表述上有所不同，然而在支持生態系統的完整性與保持生態系統健康這一點上，大家的認 識頗為一致［32］。那么，如果借用“生態系統健康”一詞，是否會對生態環境需水 概念界定有所幫助呢？
Costanza將過去關于生態系統健康的定義歸納為動態平衡、沒有疾病、多樣性或者復雜性、 穩定性或彈性、活力或生長空間、各組分間平衡等說法［33］。而在已有研究中，生 態環境需水被定義為“正常發育與相對穩定”［17］、“不再惡化并逐漸改善” ［23］、“維持水熱平衡、生物平衡、水沙平衡、水鹽平衡”［34］ 、“改善生 態環境質量或維護生態環境質量不至于進一步下降”［35］、“維系生態系統功能” ［1, 36］等所需要的水。比較這些說法不難看出（見表1），在生態環境需水的定義 中 ，研究者表達的正是“健康”的含義；只是由于研究對象不同，才造成了對“健康”表述的 不同。
生態系統健康定義生態環境需水定義活力或生長空間（vigor or scope for growth）生態系統正常發育與相對穩定［17］沒有疾病（absence of disease）［33］
維護生態環境不再惡化并逐漸改善［23］各組分間平衡（balance between system components）［33］維持水熱平衡、生物平衡、水沙平衡、水鹽平衡［34］穩定性或彈性（stability or resilience）［33］生態系統維持一定的穩定狀態［4］動態平衡（homeostasis）［33］
維持生態系統生物群落和棲息環境動態穩定［2］多樣性或復雜性（diversity or complexity）［33］
維持生態系統完整性［37］
維持自身發展過程和保護生物多樣性［30, 31］為人類的生存和發展提供持續和良好的生態系統服務功能［38］滿足特定的河流系統功能［1］
維系一定生態系統功能［36］
2.3 生態環境需水的定義
通過上述對生態環境需水定義與生態系統健康定義關系的分析可以看出，盡管已有研究中對 生態環境需水定義有著不同的表述，但其本質均是在表達“生態系統健康”的意思。因此， 本文建議將生態環境需水定義為“維持生態系統健康所需的水”；這一表述與Covich的定義 比較相似［18］。事實上，生態系統健康是一個規范化的概念，它代表了環境管理的 最終愿望［33］。
采用這一定義具有如下優點：
（1）這一定義抓住了現有研究中各種定義的共同本質，具有高度的概括性，能將現有研究 中的各種說法統一起來。
（2）適用于不同類型、不同尺度的生態系統。不同類型、不同尺度的生態系統具有不同的 需水機理，由于用水短缺引起的健康問題有不同的表現，衡量生態系統健康的方法也不同； 這也是造成現有研究中多種生態環境需水定義的原因之一。例如對于植被生態系統來說，一 般傾向于從結構方面來描述，因此植被生態需水通常被定義為維持自身生長所需的水量；對 于河流生態系統來說，更易從功能上來衡量其是否健康，因此對于河流生態環境需水一般定 義為維持其功能所需的水量。而從上述的分析可以看出，已有研究中關于生態環境需水定義 的各種表述實際上都是從不同的角度來表達“健康”的含義，只是由于研究對象不同，描述 “健康”的角度與方法也不同。因此，將生態環境需水定義為“維持生態系統健康所需的水 ”，可適用于不同類型、不同尺度的生態系統。
（3）有助于合理確定生態環境需水量。從目前的研究看來，大部分是基于生態系統的現狀 進行生態環境需水的概算工作，而對生態環境需水的合理性缺乏評價，因此導致研究成果實 用價值不足。將生態環境需水定義為“維持生態系統健康所需的水”，為合理確定生態環境 需水量提供了標準和依據，并可以借鑒生態系統健康評價的研究成果對生態環境需水的合理 性進行評價，從而將有力地促進這一問題的解決。
（4）有助于借鑒生態系統健康評價的研究成果，對生態環境用水配置效果進行評價。生態 環境用水的短缺會導致生態系統健康惡化，而生態環境用水配置的目的即是為了解決這一問 題，因此評價生態環境用水配置是否合理可以通過生態系統健康評價來實現。
3 總 結
本文主要對生態環境需水的概念與定義進行了討論。已有研究在概念選擇與使用上的不一致 ，主要體現在生態與環境、需水與用水等關鍵詞的使用上。通過對相關概念的辨析，本文將 其歸納為一個概念體系，并對各概念的使用提出了建議：首先根據研究對象確定“生態”、 “環境”或“生態環境”用詞的選擇，其次根據研究內容是考察生態系統的需求還是實際獲 得的供給，確定“需水”或“用水”用詞的選擇。這樣，在概念的使用上可以較好地達成一 致。
通過對生態環境需水定義與生態系統健康定義關系的分析，揭示了已有研究中關于生態環境 需水各種定義的本質是表達“生態系統健康”的含義。在此基礎上，本文將生態環境需水定 義為“維持生態系統健康所需的水”。采用這一定義具有高度的概括性，能將現有研究中的 各種說法統一起來；適用于不同類型、不同尺度的生態系統；有助于借鑒生態系統健康評價 的研究成果來合理確定生態環境需水量，并對生態環境用水配置效果進行評價。
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生態流量概念范文第5篇
一、企業會計生態系統的內涵解析
企業會計生態系統類似于自然生態系統。根據相關文獻整理，企業會計生態系統主要是指在動態復雜的環境下，為了企業組織的生存和持續健康的發展，企業組織需要有意識地按照生態學的思維和原理，遵循生態發展規律，以會計信息的傳遞為紐帶，以追求企業價值最大化為目標，由企業組織的財務中心及其它關聯部門以及所處的內部環境和外部環境構成的相互作用、相互影響的系統。
會計生態系統包括會計生態系統文化（財會道德文化、財會法律文化、財會行為文化、財會制度文化）、會計生態系統運行（物質交換、信息傳遞、能量流動）、會計生態系統調控（內部控制、內部審計、外部審計、財務戰略）、會計生態系統環境（系統內部環境、系統外部環境）。
二、新經濟時代下企業會計生態系統的影響因素分析
在新經濟時代，企業會計生態系統的影響因素主要分成宏觀因素和微觀因素兩個方面。
（一）新經濟時代下企業會計生態系統的宏觀影響因素
企業會計生態系統的宏觀影響因素主要是指企業與外部溝通和交流相關的會計信息相關的影響因素，主要包括政府管理、法律環境、金融市場環境、經濟環境等，涉及的利益相關者包括監管部門及相關政府機構、一般投資者及潛在投資者、其他利益相關者、會計咨詢服務機構等。
（二）新經濟時代下企業會計生態系統的微觀影響因素
企業會計生態系統的微觀影響因素主要是指企業與內部溝通和交流相關的會計信息相關的影響因素，比如制造類企業，涉及其生產、銷售、采購、管理及其他部門日常發生的與會計信息相關的交易事項，以及相關的文件資料、或者票據等傳遞到企業財會部門進行報告和記錄。
三、新經濟時代下企業會計生態系統構建的具體路徑
與自然生態系統類似，可以從不同角度構建企業會計生態系統，實現財會資源的循環使用，優化財會資源的結構，實現企業的長遠發展。本文主要從財務信息流動的角度、現金流層面來進行企業會計生態系統的構建。
（一）現金流層面構建企業會計生態系統
現金流管理主要包括現金流入和流出兩個方面。從經營活動的角度來說，現金流入包括客戶收款、稅費返還，現金流出包括供應商付款、員工工資支出、稅費支出；從投資活動的角度來說，現金流入包括投資項目出售、廠房/設備出售、業務部門出售，現金流出包括投資項目買入、廠房/設備買入、業務部門買入；從籌資活動的角度來說，現金流入包括銀行借款、其他借款、股票發行，現金流出包括貸款償還、股票回購、股利支出。
在新經濟時代，改善企業現金流對企業的發展有著重要的意義，不僅可以優化公司治理結構，還有助于構建企業會計生態系統，提升企業風險內控能力，提高企業財務管理水平，有效地應對資本市場的變化，實現企業經營管理水平提升。現金流量作為企業重要的一種資源，需要在會計生態系統中循環流動，因此，本文認為，將企業利益相關者之間聯系起來形成一個穩定的財務生態系統，在企業內部形成一個現金流入――現金支出――現金流入的過程，從而最大化的利用現金流量，進行合理分配，降低現金流量成本或現金流的流失，最大化的提高經濟效益、環境效益。
（二）財務信息流動的角度構建企業會計生態系統
財務信息是會計生態系統的另外一種重要的資源。用財務信息流動的角度構建企業會計生態系統對于企業發展意義重大，有助于實現企業內部財務信息共享，保證財務信息傳遞額通暢性等。基于財務信息流動的角度，企業可以構建由能源（企業財務資源）、生?a者（財務中心）、消費者（財務信息的使用者）、分解者（凈化財務系統的“種群”）及財務生態環境（企業內外部環境）組成的財務生態系統，各部分履行各自的功能，具體見圖3-1。
