对生态需（用）水研究的几点看法(1)程力学毕(2)

3、生物繁衍生息与水流条件的响应关系是计算河流生态需水的基础

必须明确，水流条件不是决定生态系统健康的唯一因素。根据生态学研究成果，影响生态系统健康的因素包括：

（1）水流条件，包括河流的水循环状态或降水、流速和流态、水体质量等，它是生态系统中生命的基础元素。那么，为了某生态系统在某水平下运行所需要的水就叫做生态需水；该生态系统实际运行用掉的水叫做生态用水。生态系统运行所需要的水来自降水、河川径流、土壤水和地下水等水源。

（2）碳、氮、磷等重要营养物质条件，它们分别是生态系统的骨架元素、代谢元素和信息元素；

（3）土地利用方式。特别是湿地附近的土地利用方式直接影响湿地的规模和结构；

（4）空气质量，它对生物的生存环境具有重要影响；

（5）气候变化；

（6）外来生物物种入侵等。

由此可见，没有水，生态系统中的生物群落没法生存和演替；但仅仅有水，远远还不能满足生态系统健康的要求。

要计算河流的生态需水，需利用多年河川径流变化资料和同期保护物种或保护物种的栖息地等变化资料，建立两者之间的相关关系。那么，在已知的河流生态系统保护目标基础上，就可以计算出河流生态需水量。在过去的几十年中，人们并没有有意识地对以上数据进行系统观测，因此，要建立该响应关系可能是一个非常困难的工作。

正是由于这么多的困难，近20多年来，国际上发展了数十种河流生态需水计算方法，包括标准流量法（如7Q10，Tennant和 Q95等）、水力学法(如R@CROSS, 湿周法和Richter法等)，并因计算简单而被广泛采纳，计算结果大多在河川天然流量的60～80％之间。但问题是：（1）天然径流系列的选择缺乏科学论证；（2）由于方法本身缺乏物理意义，因此缺乏科学数据来证明，如果满足这样的径流条件，河流生态系统处于什么样的健康水平。

4、黄河生态需水范畴刍议

黄河的情况与其它江河不同，其下游滩区居住着181万人，他们理所当然的成为河流生态系统生物群的重要组成部分，其生产生活需水也应是河流生态系统需水的重要组成部分。但在目前全流域缺水的特殊背景下，考虑到目前河流生态保护的重点和热点，可以在有说明的前提下，按照目前流行的河流生态需水概念，下游滩区生产、生活需水暂不纳入黄河生态需水范畴。这样，黄河的河流生态系统需水应包括：（1）维持河流水体一定规模生物群的繁衍生息所需要的河川径流条件，包括流量、流速、水深等。（2）维持一定规模淡水湿地所需要的水量。（3）维持河岸生态单元良性运行所需要的水流条件，不过该问题的难度在于难分清多少来自降水，多少应该依赖河川和地下水。

由于黄河的特殊性和复杂性，河道输沙需水以及自净需水等是否纳入黄河生态需水还有待进一步商榷：

黄河是一条高含沙河流，其泥沙必须依赖水流动力输送至致灾最小区域，如深海、河口或滩区低洼地带，否则主槽就会萎缩、悬河和二级悬河就会加剧，进一步影响防洪安全，我们把这部分水需求叫做输沙需水。因此，在黄河河川径流的配置中，必须考虑输沙需水。显然，输沙需水的主要服务对象是河流自身，而不是河流内的生物，因此将输沙需水作为河流生态系统生物群繁衍生息所需要的水是很勉强的。输沙需水实际上是河流自身需水，最终反映为可持续地保护人类安全的河流需水。

在一定的污染水平下，为维持河川水质良好，也需要维持一定的河川流量，以通过稀释等达到自净目的，我们暂把该水量称之为自净需水。维持一个良好的水质，不仅是河流生态系统生物群繁衍生息的需要，更是两岸人民生活生产的需要，因此，把自净需水直接纳入河流的生态需水也是不合适的。

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