生态流量概念
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生态流量概念范文第1篇
收稿日期：2011-06-08
作者简介：黄影（1982―），女，安徽蒙城人，硕士，主要从事环境保护及研究工作。
中图分类号：X701文献标识码：A文章编号：1674-9944（2011）07-0096-02
1引言
在我国的水利水电开发中,往往是最大程度地利用河流水资源,忽略了维护下游河流生态环境和鱼类生存所需的下泄水量,已经造成了部分河流生态退化、鱼类消亡的严重后果。近年来,随着生态环境保护和维护生物多样性认识的增强,人们认识到在水利水电开发中必须维持河流一定的流量,以避免生态系统遭到严重破坏。
2河道生态基流量研究
2.1生态基流量概念
河道基本生态环境需水量,简称河道生态基流量,其概念至今尚未有明确统一的定论,不同学者根据研究对象和目的不同,使用不同的概念对其进行界定。目前出现许多与河道生态基流量相近的概念,分别有生态用水、环境用水、生态需水、环境需水、生态环境用水和生态环境需水,以及最小生态环境需水等［1～3］。在查阅国内外生态环境需要水量的研究成果的基础上,笔者认同其中之一的看法,即河道生态基流量是指在特定时间和空间条件下,为遏止由于河道内流量减少或断流所造成的生态环境恶化,并改善河流系统基本结构与功能所需要在河道内预留的、满足一定水质要求的水量［4］。
2.2河道生态基流量计算方法
国外河流生态需水量计算方法归纳起来有4种，历史流量法,包括Tennant法、流量历史曲线法、产水常数法等,其中Tennant法最为典型；水力定额法，包括湿周法、简化水尺分析法、WSP水力模拟法等；栖息地定额法,包括河道流量增加法（IFM）、有效宽度（UW）法、加权有效宽度（WUW）、偏好面积法等；整体分析法,包括BBM法、整体法等。
国内研究河流生态需水的工作尚处于起步阶段,主要有以下几种计算方法。最小月平均流量法，即以河流最小月平均实测径流量的多年平均值作为河流的基本生态环境需水量。假设法，假设以某一年的水平作为标准年,认为该年的水环境状况基本能保持原有的自然景观,满足最低水循环要求以及河口冲淤平衡和基本维持河流生态系统平衡,则将该年水量作为河道所需生态需水量。水量补充法，Ⅰ蒸发和渗漏：认为河流生态用水量主要指补充河道及浸润带蒸发和河道渗漏等因素造成的损失所需的水量。Ⅱ水面蒸发生态需水量：为维持河流系统正常生态功能,当水面蒸发量大于降水量时,必须从流域河道水面系统以外接纳的水体来弥补,这部分水量即为水面蒸发生态需水量。另外,还有逐月最小生态径流法、逐月频率计算法、生物空间最小需求法、水文与河道形态分析法等［5］。
3寻乌水斗晏段河道生态基流量计算
3.1河流流域概况
寻乌水为东江干流,发源于江西省寻乌县三标乡三桐村的桠髻钵山南侧,长153.5km,流域面积2 704.0km 源河为三桐河,流经三标、水源、澄江、吉潭、长宁、文峰、南桥、留车、龙廷9个乡镇,于龙廷乡斗晏村渡田出口,汇入东江,主要的支流有6条，包括沙洲水、流田水、篁乡河、龙图河、马蹄河及剑溪河。
寻乌水所在地径流来源是降水,多年平均年径流量为15.21亿m 多年平均流量48.2m /s,径流年季、年内变化分配都很不均衡,丰水年和枯水年的年平均流量为多年平均流量的1.86倍和0.3倍。丰水期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月水量仅占全年的20.3%。
3.2生态基流量计算
本文采用国外较为典型的Tennant法和国内较为常用的最小月平均流量法,对寻乌水斗晏段河道生态基流量进行定量分析。
3.2.1最小月平均流量法
最小月平均流量法计算公式为:
Wb∑nimin（Qij）×10-8。
式中Wb为河流基本生态需水量；Qij为第i年第j月的月均流量,m /s；T为换算系数,值为31.536×10 s；n为统计年数。采用寻乌水1959年～1989年30年的流量资料（表1）,计算出其河道基本生态需水量为4.41m /s。
表1寻乌水历年平均流量 m /s
3.2.2Tennant法
（1）多年平均。该法确定的河道内最小生态需水量以测站的年平均天然径流量的百分率表示,将全年分为两年计算时段,根据多年平均流量的百分比和河道内生态环境状况的对应关系,直接计算维持河道一定功能的生态基流量。Tennant法中,河道内不同流量百分比与之相对应的生态环境状况见表2。
表2Tennant法中河道内不同流量百分比与之相对应的生态环境状况
Tennant法认为平均流量的10%、30%、60%对评价生物适宜性具有显著的代表性,并认为10%是河道流量的最低下限,如果河道流量低于10%,则河流生态系统健康得不到保障,水生生境将严重恶化,河流生态环境功能将遭到破坏。因此取天然径流量的10%作为生态基流量,即选用公式：
Qec10%Q平。
Q平为多年平均流量,48.0m /s,则Qec4.8m /s。
（2）代表年。由于Tennant法中多年平均流量法没有分干旱年、湿润年和平水年的差异,因此其计算出的多年平均河道基流量的值偏大。为此,本文选择代表年计算进行对比分析,选择的代表年为P25%（1985年）、P50%（1970年）、P75%（1986年）、P90%（1965年）,针对不同代表年份别计算其生态基流量。计算结果见表3。
表3代表年生态基流量计算结果 m /s
3.3寻乌水斗晏段河道生态基流量计算结果分析
最小月平均流量法是利用河流最小月平均实测流量的多年平均值作为河道的生态基流量,用此方法计算的寻乌水斗晏段河道生态基流量占多年平均流量的9.2%,低于10%,河流生态系统健康得不到保障,因此,该方法计算结果不适宜作为河道生态基流量值。
用Tennant法采用多年平均流量进行计算,按天然径流量的10%作为生态基流量,河道生态功能可得到最低保障。用Tennant法采用代表年流量进行计算,选择的代表年为P25%（1985年）、P50%（1970年）、P75%（1986年）、P90%（1965年）,生态基流量依次为5.47m /s、4.53m /s、3.53m /s、3.2m /s；汛期（3～9月）生态基流量分别为7.30m /s、5.73m /s、4.91m /s、4.09m /s；非汛期生态基流量分别为2.94m /s、2.82m /s、1.59m /s、1.91m /s。该方法考虑了干旱年、湿润年和平水年的差异,因此,以该方法计算所得的生态基流量结果比较合理。综上可得,用多年平均流量计算的结果,与代表年平水年计算结果和汛期P75%中的生态基流接近。
4结语
本文采用最小月平均流量法和Tennant法对寻乌水斗晏段河道生态基流量进行了定量计算,采用的时间尺度为多年平均和代表年以及年内逐月,结果表明,不同方法的计算结果相差不大,其优劣顺序为：Tennant法代表年＞Tennant法多年平均＞最小月平均流量法。
参考文献：
［1］ 胡习英,陈南祥.城市生态环境需水量计算方法及应用［J］.人民黄河,2006,28（2）：48～50.
［2］ 田英,杨志峰,刘静玲,等.城市生态环境需水量研究［J］.环境科学学报,2003,23（1）:100～106.
［3］ 刘昌明.关于生态需水量的概念和重要性［J］；科学对社会的影响,2002（2）:25～29.
生态流量概念范文第2篇
水文学(Hydrology)是地球科学的一个重要分支，它研究地球上水的起源、存在、分布、循环和运动等变化规律，并运用这些规律为人类服务的知识体系[1]。自从科学界公认水圈、岩石圈和大气圈都从地圈中分离出来，并作为地球的独立圈存在后，水文科学的形成就有了其基础和地位[23]。
人类进入20世纪末，由于社会经济发展，人与自然的冲突加大，生态环境问题愈来愈突出，如湿地的退化、河道断流、入海水量减少、水体污染加剧等等。近20年来，生态学家们愈来愈意识到水文过程对生态系统功能的重要影响。但是，缺乏了解水文过程与生态系统植物群落变化与相互制约的内在联系。同样，过去水文学家关心最多的是洪水与干旱的成因、工程水文的实际的设计应用等。但是，随着生态与环境问题的重视与提出，愈来愈多的水文学家开始关注与水相关的生态问题，例如流速如何影响河道内的植物生长？河川径流的情势与滨岸生境生态过程之间是如何相互作用与联系的？由于水文循环联系地球系统地圈~生物圈~大气圈的纽带作用，水文循环过程的变化与其相关的生态环境的变化交叉研究与社会需求，产生了新的学科生长点，即生态水文学(Eco-hydrology)。
生态水文学是20世纪80年代以后逐步发展的一门新兴交叉学科[1-20]。它重点研究陆地表层系统生态格局与生态过程变化的水文学机理，揭示陆生环境和水生环境植物与水的相互作用关系，回答与水循环过程相关的生态环境变化的成因与调控。利用生态水文学原理可以积极地用来保护和改善自然景观，正确指导生态环境脆弱地区的生态环境建设与水资源管理。
生态水文学的提出与发展大致在20世纪70年代以后。早期的生态水文学主要定义在生态湿地系统范畴。例如，1996年Wassen等学者专门撰文[44]，认为“生态水文学是一门应用性的交叉学科，旨在更好地了解水文因素如何决定湿地生态系统的自然发育，特别在自然保护和更新方面有重要价值”。
1971年，联合国教科文组织（UNESCO）正式启动人类生物圈（MAB）计划，水生生态系统研究成为该计划中的一个重要项目。第一阶段的会议于1986年在法国图卢兹召开，主要讨论了土地利用对水生生态系统的影响。会议期间，确定了一个具有决定性意义的主题：陆地生态系统和水生生态系统之间的过渡带，对生物化学循环和景观镶嵌体具有重要的调控作用。因此，过渡带的研究被推荐为UNESCO未来生态系统工作的重点。它是生态水文学发展的雏形阶段。
1988年，UNESCO组织了过渡带研究的国际专题研讨会。期间，国际应用系统分析协会和匈牙利科学研究院筹划了水陆过渡带功能方面的合作研究项目，试图通过对生态过程的充分理解，确定过渡带恢复或重建的管理思想。
1996年9月在法国召开了“小流域生态水文学过程”研讨会。会议共收到30篇论文，研究集中在小尺度上，内容主要包括土壤和大气相互作用的模拟，径流产生过程和水流路径、水量和水文生物地球化学行为等。在这次会议中，还讨论了分区和尺度的影响问题，分析了气候变化对水文行为和数量的影响。1997联合国教科文组织出版了“小流域生态水文学过程”会议文集。
联合国教科文组织（UNESCO）国际水文计划（IHP）是由世界各个国家政府组织参加、在国际上有重要影响的水科学及其相关的水资源和环境科学的大型国际研究计划。从1965-1974联合国科教文组织实施国际水文十年（IHD）计划后，IHP已经执行了五个阶段，其中：第一阶段（IHP-I，1976-1980）着重人类活动影响，水资源与自然环境之间关系的研究；第二阶段（IHP-II，1981-1985）着重于把研究领域扩大到各个特定的地理、气候区域，并向着综合利用水资源的水问题方向发展；第三阶段（IHP-III，1986-1990）定名为“为经济、社会发展合理管理水资源的水文学和科学基础”，除继续把水文科学作为重点外，把计划内容扩大到合理管理水资源；第四阶段（IHP-IV，1991-1995）研究计划重点是“大气-土壤-植被”之间的水循环关系，全球气候变化对陆地水文过程的影响。
IHP第五阶段（IHP-V，1996-2001）方向是“脆弱环境中的水文水资源开发”，由三个模块、八个主题和31个计划项目组成。模块1的资源过程与管理研究中主题2是“地表生态过程”。生态水文学是IHP计划的核心内容[14-19]。之后，生态水文学得到了迅速发展。从1996年到2002年，联合国教科文组织国际水文计划召开了一系列生态水文学研讨会。
1997年国际水文计划出版了专集：生态水文学—水生资源可持续利用的新范例。文集指出生态水文学主要是为了研究水循环过程、机制与生物、非生物之间的相互关系。水生环境的水量、水质和某些过程，不仅受气候因素的控制，而且在很大程度上受生物因素的影响。因此，生态学和水文学知识的综合，被认为是一个研究水和生物关系的合适的新工具。这本书首次提出了新的、具有挑战性的概念——生态水文学，建立淡水资源可持续发展的基础。图1表明了生态水文学与以往生态学和水文学思维的不同方式：
1998年5月在波兰召开了UNESCOIHP-V2.3-2.4工作组会议。同年，出版了会议文集，主要包括以下4个方面的内容：1）介绍了生态水文学的框架和研究领域；2）提出了当前存在的缺点和未来发展路线；3）宣传生态水文学的概念，认为河流生态系统是受水文过程控制的“超有机体”。确定生态水文学研究的目标为：（a）比较和评价现有的水文和生态过程相互关系的信息；（b）评论预测的潜力、确定未来研究最重要的方向；（c）识别与水文过程相关联的环境问题层次；（d）定量生物因素、非生物因素之间的联系以及它们在水中的沉积物质、营养物质和污染物质运输、转化中的作用，以确定从区域到流域尺度上的转移路径；（e）以可持续发展为目标，建立可操作性的程序交互平台以及科学家、政策制定者和决策者之间新的思维方式。这一出版物为生态水文学的研究提供了指导作用。
1999年9月8日至22日，IHP-V组织了生态水文学研究进展方面的会议，在不同科学团体之间交流了生态水文学的研究成果。会议为来自24国家的不同领域的年轻科学家提供了辩论的机会。在生态水文学和水资源管理方面，科学家交换了基础性研究和应用研究的最新观点。基于研究过程中得到的数据和知识，科学家讨论和提议了生态水文解决环境问题的潜在办法。2000年出版了生态水文学研究进展文集。
需要指出，IHP-V中生态水文计划的核心目标旨在从流域观点、从河流系统与自然社会经济的联系中，理解生物和物理过程的整体性，以提高水资源的管理水平。专家们认为，当今世界范围的水资源问题已经受到来自全球气候变化和人类自身经济开发活动的巨大影响与挑战。在面对不断变化环境的水资源管理中，生态水文学的研究方法和思想将是最好的、可持续的方法。这一范例认为，流域就好像一个超有机体，它具有反抗压力的抗性和弹性特征，是面对变化环境下水资源可持续管理的最有效的一个工具。
1999年，为倡导生态水文学方面的科学研究，国际知名的英国水文研究所正式改名为“生态水文学研究中心”。
同年，英国谢菲尔德大学（SheffieldUniversity）自然地理系AndrewJ．Baird博士和德比大学（DerbyUniversity）自然地理系高级讲师、美国国家大气研究中心项目科学家RobertL．Wilby博士共同编著出版了《生态水文学》。它是综述有关陆生环境和水生环境植物与水分关系问题方面的第一本书，阐述和探讨了各种环境植物与水分相互作用问题。该书对于水文学家、生态学家、自然保护学家以及研究生态系统、植物生活和水文过程的其他学者有很大的参考价值。中国科学院寒区旱区环境工程研究所赵文智和王根绪博士翻译出版了该书的中文全文[44]。
目前，在生态水文学或水文生态学的研究领域，活跃着一大批科学团体，使得这一领域的研究有了很大的发展。在联合国教科文组织国际水文计划（UNESCOIHP）-V(2.3/2.4)的支持下，由MaciejZalewski组织出版了一系列“生态水文学”专集，是一个里程碑。以后“生态工程杂志（EEJ）”杂志、“水文科学杂志（HSJ）”都出版了“生态水文学”专刊。以Zalewski为特约主编致力于生态水文学研究的新期刊。国际水文科学协会（IAHS）也专门由Acreman博士主编了“水文生态学”有关专集。
进入21世纪后，国际水文计划（IHP）实施2002-2007年新的第六阶段计划，方向确定为“水的相互作用：来自风险和社会挑战的体系”。主要的不同点是需要考虑下面若干方面新的研究与挑战的问题，即：地表水与地下水、水文循环的大气与陆地部分、淡水与咸水、全球化的流域与河流尺度、质与量、水体和生态系统、科学与政治、水与文化。它由五个主题组成：主题1、全球变化与水资源；主题2、流域地表水与地下水动力学集成；主题3、陆地生境水文学；主题4、水与社会；主题5、水教育与培训。其中主题3的陆地生境水文学仍然是生态水文学核心内容。
总之，生态水文学是现代水文科学与生态科学交叉中发展的一个亮点，它以生态过程和生态格局的水文学机制为研究核心，以植物与水分关系为基础理论，将尺度问题贯穿于整个研究之中，研究对象涉及旱地、湿地、森林、草地、山地、湖泊、河流等。因此，生态水文学的发展对我国生态环境建设，将会有重要的促进和推动作用。
2.国内外生态需水研究的问题
生态需水（Ecologicalwaterrequirements）是生态水文学中的一个重要的研究课题。凡是联系到与水相关的生态系统自然发育、气候变化和人类活动干预下的生态系统退化等问题，都需要回答维系生态系统所需求的水或者河川径流等问题。在国际上提出生态需水的概念与研究生态需水的理论与方法，已经有了一段历史。在我国，生态水文学的研究刚刚起步，生态需水理论与方法还有待于发展与完善。
早在20世纪四十年代，随着水库的建设和水资源开发利用程度的提高，美国的资源管理部门开始注意和关心渔场的减少问题。美国鱼类和野生动物保护协会对河道内流量与鱼类生长繁殖、产量的进行了许多研究，提出了河流最小环境(或生物)流量的概念，已有学者撰文强调了河川径流作为生态因子的重要性。
在20世纪70年代后，澳大利亚、南非、法国和加拿大等国家针对河流生态系统，比较系统都开展了关于鱼类生长繁殖、产量与河流流量关系的研究。以大马哈鱼的河流生境（habitat）需水为例，加拿大哥伦比亚大学（UBC）有关学者通过大量的实地调查，分别获得了维系大马哈鱼到淡水河流繁衍所必需的河流生境的基本生态需水基本数据，其中包括适宜的流速和水深等。进一步，他们绘制了大马哈鱼繁衍所必需的河流生境质量的高低与基本生态需水（流速和水深）之间的曲线关系。
为了保护水生生物或生境，通常是基于河流物理形态、鱼类和无脊椎动物确定最小或最佳的生态需水流量。但是，这一流量仅仅考虑了渔业的流量需求或者湿地对水的需求，并没有体现生态系统的完整性。国外学者G.E.,Petts认为，在河流管理中生态的需要与河流流量变化特征相联系应该至少考虑3个方面，即：（1）纵向的连接；（2）洪泛平原的流量；（3）维持河道的流量，包括最小的和最适宜的流量。基流流量的自然频率和持续时间也应加以考虑，无论何时，都要尽可能地保持生态可接受的流量变化。
Gleick提出了基本生态需水量的概念（basicecologicalwaterrequirement），其概念实质是生态建设（恢复）用水[10]。Falkenmark区分了绿色水（greenwater）和蓝色水的概念，指出从“蓝色”水的社会利用部门转向利用“绿色”水的生态系统中来，这种“绿色”水储存在土壤中用于蒸发或合成植物有机体。事实上，“绿色”水就是生态需水的概念，这种“绿色”水的概念适用于水生生态系统和陆地生态系统。
直到20世纪90年代，随着国际水文计划等大的项目推进，研究的对象开始打破过去局限于所关心的物种（如鱼类）或某一单一目标的情景，人们才开始考虑维持河流系统完整性的生态流量需求，提高对河流生态系统保护的有效性。但是，由于在西方发达国家，并没有中国西部如此生态问题的多样性和复杂性，因此，他们对生态需水的研究主要集中在维系自然生态系统平衡的方面，比较少考虑高强度人类活动大量挤占生态需水的现实问题。
中国是一个降水时间空间分布非常不均匀、人口压力大的发展中国家。人口、资源与环境的矛盾比较突出。就中国西部地区而论，20世纪90年代以前的水资源规划与配置管理中，很少涉及生态环境建设与生态需水问题。水资源可持续利用与合理配置是从国家“九五”攻关项目开始，提出的“生态需水”是一个新生事物。在中国，由于生态水文学基础研究起步比较晚，大家对于“生态需水”概念的理解也不尽相同。许多国内文献书籍、研究报告出现有“生态需水”、“生态用水”和“生态耗水”多个名词。有人认为它们的概念与涵义是不同的，但是有人认为它们都是指一回事（见文献[22]、[26-46]）。
1989年，中国科学院地理研究所汤奇成较早提出生态用水问题[45]。他认为“为了保证塔里木盆地各绿洲的存在和发展，必须要保护各绿洲的生态环境，而生态环境的保护也离不开水，这部分水可统称为生态用水”。1995年[46]，他认为“对生态环境用水很少或根本没有安排，这种情况必须彻底加以改变，否则干旱区绿洲外的环境将日益恶化；应该在水资源总量中专门划出一部分作为生态环境用水，另一部分为国民经济各部门的用水，包括工、农业及城市生活用水等”。以后许多专家学者对生态需水、生态用水和生态耗水等，提出不同的观点、定义和研讨，丰富了生态需水的理论与学术研究。
2001年，由钱正英、张光斗主编正式出版了的中国工程院重大咨询项目研究成果“中国可持续发展水资源战略研究”[27]。提出我国水资源的总战略必须以水资源的可持续利用支持经济的可持续发展；建议从防洪减灾、农业用水、城市和工业用水、生态环境建设等8个方面实行战略性改变，在中国大地上真正展开一场提高用水效率的革命。在该报告中，对生态用水做的定义是：“从广义上说，维持全球生物地理生态系统水分平衡所需用的水，包括水热平衡、水沙平衡、水盐平衡等，都是生态环境用水；狭义的生态环境用水是指为维护生态环境不再恶化并逐步改善所需要消耗的水资源总量。”。
在学术研讨方面，潘启民等把生态用水理解为生态需水量（状态值）和生态耗水量（动态概念）两个概念[47]。严登华等把河流水可划分为生态水、资源水和灾害水[30]。王芳等通过她的博士论文研究探讨了生态需水理论问题[38-39]，将生态需水概念界定为：为维护生态系统稳定，天然生态保护与人工生态建设所消耗的水量。将生态需水划分为可控（非地带性）与不可控（地带性）生态需水和天然与人工生态需水。刘昌明强调要在研究水循环和水量转化规律的基础上确定生态需水的理论内涵，提出陆地系统中的水可分解为资源水、灾害水、生态水和环境水。生态需水研究面临许多新的挑战。
笔者们参加了中国工程院重大咨询项目“西北地区水资源配置、生态环境建设和可持续发展战略研究”。有几个不同的观点：（1）我们理解的国际水文计划（IHP）研究意义上的生态需水，是指以水文循环为纽带、从维系生态系统自身生存和生态功能角度，相对一定生态环境品质目标下客观需求的水。例如，为了维系河流某鱼类的生境，需要必须的基本水文特征值保证（如一定的河川基流、一定的水流速度、水深要求等），生态系统对水资源需求的大小需要通过科学实验与观察获得，并不是人们主观要给出什么样的水资源配置。水的配置是针对水资源管理、不同水的用户即用水而言。因此，就应该有生态耗水和用水的概念，它们与生态需水有区别也有联系。（2）中国工程院重大咨询项目中所指的“生态需水”不同之处，在于为水资源的合理配置服务、为生态建设（林草，河道生态功能要求）服务的生态需水。所以，国际上提出的生态需水概念需要讨论与扩展。通过讨论，有比较一致的看法是：
生态需水是指维系一定环境功能状况或目标（现状、恢复或发展）下客观需求的水资源量。进一步，对中国西部生态环境建设研究工作的目标，生态需水可以理解为维系一定生态功能的环境目标（例如维系现状生态系统不再退化、恢复某个时期的生态景观、或者具体目标如黑河水必须要到东居延海等）下科学意义下生态系统需求的水资源。它是生态环境建设重要的科学依据。
生态耗水是指现状多个水资源用户（生产、生活和生态）或者未来水资源配置（生产、生活和生态）后，生态系统实际消耗的水量。它需要通过该区域社会经济与生态耗水的平衡计算确定。生产、生活耗水过大，必然挤占生态耗水。
因此，生态需水与生态耗水是有不同的含义，既有联系又有区别。例如，在黄河上游地区，自然降水条件下一般能够满足天然植被蒸散发对水的需求（降水P大于蒸散发E），因此，生态需水估计的数量比较小。但是，由于人的行为通过水土保持等措施建设林地，耗用（减少）了输送到河流下游的水资源量。人们往往称这部分耗用（减少）的实际水量为生态耗水量。所以，在黄河上游地区生态需水量与生态耗水量是有不同的。
相比之下，在西北内陆地区河流的下游，由于内陆地区河流的下游降水非常少，为维系胡杨林生态系统生存，估计的生态需水将完全占用河川径流量。维系胡杨林生态系统的生态环境用水也完全取决与能够提供给下游的河川径流量。在某种意义下，维系胡杨林生态系统的生态需水量也就是生态耗水量。
因此，生态需水与生态耗水的概念在西部地区既有联系又有区别。通过生态需水的估算，能够提供维系一定的生态系统与环境功能所不应该被人所挤占的水资源量基本的信息，它是西部地区水资源可持续利用与生态环境建设的基础，它也是估计在一定的目的、生态环境建设目标或配置条件下，生态环境耗水大小的基础。通过对生态需水和生态耗水的估计，能够分析人对生态需水挤占的程度，决策生态环境建设对生态环境用水的合理配置。
3.中国西部地区生态需水研究的挑战
水是干旱区的关键生态因子,植被的组成和结构由水密切控制,同时在各种尺度上对水产生重要的反馈作用。因此，在干旱区，研究生态学和水文学的相互关系，研究生态需水问题，对干旱区生态建设的模式和生态恢复至关重要。一方面，干旱区水文过程对植被生理特征和格局成因产生影响，同时植被对水土流失具有控制作用。
生态需水的实质是生态系统结构、功能和水分之间相互关系问题。生态需水是生态水文学研究的重要内容之一，只有建立在流域水循环基础上通过生态水文学理论的指导，生态需水量的确定才会更合理。目前在生态需水估算方面，面临许多挑战的问题。主要有：
3.1干旱区植被对缺水的适应机制研究
研究表明，干旱区的某些植物具有水分补偿能力，即利用冬季（低强度）降水补偿夏季干旱用水，冬季干旱就以夏季降水来补偿，这大概是灌木在这种环境中得以与一年生植物竞争的一种手段。另外，在干旱区，植物为了适应荒漠环境，具有许多生理结构上的变化。国外学者Ewenari把荒漠植物分为两类：一类是随水变植物，这类植物对极端干旱具有许多生理上的适应性；但大多数植物属于恒水植物，这些植物对干旱有许多适应机制。不同植物的水分利用效率的、对水分亏缺的生理响应机制等研究，将为植被建设和恢复提供理论支持。
3.2植被格局成因的控制性因素研究
干旱区植被最显著的特点就是低覆盖度。研究表明，如果干燥度系列从P/Etp>1（降水量与潜在蒸发量的比值）降到<0.3，就会发现潜在植被从全面覆盖而经一系列破碎的植被冠层到植被处于斑块状分布状态。近期研究表明，在黑河下游，随着上游来水的减少，不同景观类型的面积、数目和优势植被发生了很大的变化。在干旱区，胡杨、柽柳的空间分布普遍呈紧缩分布现象，当干旱程度有所减缓时，植被在空间上的分布相对较为分散。在防止土壤侵蚀的人工植被建设方面，由于只考虑植被盖度和高度，忽视了斑块格局及其配置方式。所以出现了北方人工植被土壤旱化、稳定性低的问题。以上说明了水分动态影响植被的分布格局，但这种分布格局如何响应水文过程的变化，它的生态学意义何在？植被的这种自然分布格局能否指导干旱区植被恢复等均有待研究。在今后的研究中，应加强植被类型、格局的生态水文学和生态需水研究。
3.3植被格局对水土流失、土壤侵蚀的定量化研究
在干旱地区，植被多呈斑块状分布，这种分布对改变水分径流的路径、减缓水蚀，提高斑块内的土壤水分含量等都具有重要意义。尽管对植被斑块的丛生状况有所认识，近来理论方面的研究和模拟方面的研究也有助于了解这一过程，但对这种现象的生态机制却知之甚少。这种缀块分布格局如何影响径流？这种格局的生态学意义何在，都是值得探讨的问题。另外，应加强大时空尺度上的植被格局和水文过程的关系研究。
分析干旱植物在水分胁迫下的群落组成结构、分布格局与演变过程，始终是干旱区生态水文科学研究的重要领域，迄今为止，关于这方面的研究未能取得突破性进展，尤其是群落演变的生态机理仍然处于未知阶段。近年来，关于干旱区植物分布如何影响径流和水分分布，以及如何调节干旱区侵蚀等问题的研究受到广泛重视，同时，大尺度“土壤—植被—大气”传输相互作用以及干旱区植被随气候变化的演化也是目前生态学家和水文学家共同感兴趣的话题。
3.14区域生态需水估算方法研究
我国的生态水文学基础研究刚刚起步。尽管在一些方面已经取得令人鼓舞的成果，如陈亚宁在新疆塔里木下游生态需水方面新的研究等，但总的看，目前处在初期发展阶段，没有比较成熟的估算方法，还存在这样或那样的问题，需要多途径比较与发展。
现行的区域生态需水估算方法主要思路是：依据不同气候带与降水等条件，开展自然生态系统分区，确定生态需水计算的不同类别的生态-水文参数；利用遥感提供中国西部区域土地利用信息，确定生态需水计算的不同类别的范围；通过不同植被类型的蒸散发计算、流域降水-径流计算确定河道外生态需水（地带性和非地带性的生态需水）以及河道内生态需水；最后利用水资源分区的水量收支平衡控制，估算生态需水或生态耗水总量。
由于对于生态需水概念理解的不同，实际中生态需水估算的方法就有不同或者差异。例如，按维护现状生态系统不再退化的理解，就会有一套基于2000年的遥感图，依生态分区，分类以及用总水量平衡核算的核算方法。按生态建设目标（过去，现状和未来），又有不同数量的估算方法。
客观说，基于生态水文学的研究思路是估算生态需水的基本途径，它从成因观点估算流域的生态需水，有比较好的理论依据。但是，由于西部地区生态环境问题的复杂性，特别是缺乏必要的生态水文过程与空间变化的资料，由点的植被蒸发扩展到面的植被耗水机理的尺度问题等，导致目前估算有一定困难与结果的差异。现行的水量平衡方法估算生态耗水，能够从宏观总量上给予控制，但是生态需水的精度取决于水资源平衡中其它耗水部门估算的正确与否。因此，在区域生态需水估算方法不成熟的情况下，鼓励多种途径方法的相互比较和佐证，可能比一种方法为好，这也是新生事物学科发展所需要的。如何在有限水文水资源资料和生态监测资料条件下，获得更为客观与科学的生态需水估计，的确是一个重要的挑战性任务与课题。
4.结语
生态水文学是一种对环境有利、经济可行和社会可接受的有效方式。由于生态退化等问题的出现，生态水文学成为国际研究的热点问题之一。本文回顾了生态水文学的发展历程，讨论了生态需水研究明亮的问题与挑战。它们作为生态环境建设的基础与学科发展，有如下几点认识与建议：
（1）优先、重点保护原则：在西北地区，由于水资源匮乏，不可能保护所有的生态系统，只能优先保护控制性生态系统，满足控制性生态系统对水分的需求。在此基础上，进一步形成保护干旱区生态系统的网络结构。干旱区流域下游荒漠绿洲是外来径流作用的产物，绿洲景观结构及组成类型的空间分布严格受河流廊道影响。因此，若把河流两岸乔灌木林和河岸灌丛草甸视作河流廊道的构成要素，则荒漠绿洲的高级生物组成实质就是河流廊道。在干旱区河流廊道不仅具有传输能量与养分的功能，而且是绿洲生物流的载体和传导源，为维持整个流域生态系统的稳定发展奠定了坚实的基础。所以干旱区河流廊道就是控制性的生态系统，生态需水应该优先得到满足。
（2）以生态水文学为基础研究生态需水问题：生态水文学是生态学和水文学的交叉学科，它所关心的是水文过程对生态系统配置、结构和动态的影响，以及生物过程对水循环要素的影响。水文循环深刻地影响着全球生态系统的结构和演变，包括自然界中一系列的物理过程、化学过程和生物过程，是其它物质循环的基础。因此，确定某一生态系统需水时，只有以水文过程为基础，结合生态系统的特性需求，才能较为合理地计算生态需水量。这也是今后生态需水理论与实践研究重要的发展方向。
生态流量概念范文第3篇
关键词：生态基流；自净需水；输沙需水；生态需水；渭河
中图分类号：X143 文献标识码：A 文章编号：1672-1683（2014）01-0065-04
水资源作为最基础的自然资源，能够维持生态系统的功能完整和良性循环，同时，它也是最重要的战略性资源，在国民经济和社会发展中发挥着举足轻重的作用。然而，在长期的水资源开发利用中，人们只考虑到生产、生活用水方面的经济效益，忽略了维护流域生态系统健康方面的需水，致使环境恶化、生态失衡、灾害频发。在这种背景下，河流生态需水问题逐渐被关注，并成为研究和讨论的热点问题之一[1-2]。
渭河是我国北方地区缺水污染型河流的典型代表。渭河宝鸡段隶属渭河上游和中游段，全长224 km，其中，以林家村宝鸡峡大坝为界，以上124 km属上游段，宝鸡峡大坝以下至南仵村长度100 km属中游段，区间内有通关河、小水河、六川河、清姜河、金陵河、清水河、千河、马尾河、磻溪河、伐鱼河、石头河、霸王河、西沙河、汤峪河、东沙河等10多条主要支流汇入。干、支流上的主要灌区有宝鸡峡塬上灌区、宝鸡峡塬下灌区、石头河灌区、冯家山灌区。历史资料表明，自20世纪70年代宝鸡峡渠首引水工程①建成以来，渭河宝鸡段河流径流量衰减剧烈，加之沿途城乡生产、生活污水的大量排放，自2000年以来林家村断面以下渭河水质污染情况明显加重，潼关吊桥断面（渭河陕西省出省断面）COD、NH3-N的监测浓度均不能满足地表水环境质量标准GB 3838-2002V类标准限值要求[3]。为此，本文基于河流生态需水的构成，从生态基流、输沙需水和自净需水三方面分别考虑，利用渠段内林家村和魏家堡两个水文站1960年-2006年的经流数据，估算出现阶段渭河宝鸡段河流生态需水量，并结合渭河宝鸡段上游来水分配特征，提出保障生态需水量的若干措施，以期为维护流域生态环境建设和水资源合理利用提供参考。
1 河流生态需水的概念及组成
生态需水量概念目前尚无统一的定义。综合国内外相关研究成果，考虑到渭河宝鸡段缺水、多泥沙和重污染的特点，本文所界定的河流生态需水，是指一定时期内保障河道有足够流动的水以确保河流基本的生态环境功能不丧失的最低河流径流量，由生态基流、自净需水和输沙需水三部分组成。其中，生态基流是指维持河流生态系统运转的基本流量；自净需水是发挥河流对污染物质的自净作用所需要增加的河道最小水量；输沙需水是为维持河道内冲淤动态平衡所需要的河道流量。在输沙总量一定的情况下，输沙需水量主要取决于水流含沙量的大小。
2 研究方法选取
据统计，全球河道生态需水量的估算方法超过200种[4]，这些方法大致分为历史流量法、水力定额法、栖息地法和整体分析法四大类。每大类中都包含一些具体方法，而每种具体方法又各有特点和适用范围，在实际应用中，需要根据占有资料和研究目的，从众多的方法中选出一种或几种简单易行且满足河流生态系统保护要求的合适方法。
2.1 生态基流计算
生态基流的计算方法包括Tennant法、90%保证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法表现相对较优[6]，目前在国内应用较为广泛[7-10]。Tennant法将年平均流量的百分比作为基流量，具有宏观、定性的指导意义。Tennant等人通过分析美国11条河流的断面数据，建立了河宽、水深和流速等栖息地参数和流量的关系。研究表明，多年平均径流量的10%是保持河流生态系统健康的最小流量，多年平均径流量的30%能为大多数水生生物提供较好的栖息条件[11]。本文选择此方法估算生态基流量。
2.2 自净需水量计算
理论上来讲，由于河流本身具有一定的自净能力，只要保持河流最基本的生态基流量，一般可满足河流本身的自净功能。渭河作为宝鸡市主要的纳污通道，近年来由于两岸工农业生产、生活污水的大量排放，已经远远超过河流本身的自净能力，为此在生态基流的基础上需要增加水量以稀释污水浓度，所要增加的水量即为自净需水量。我国学者提出通过最小月平均流量法来计算自净需水量[12]。最小月平均流量法是以河流最小月平均实测径流量的多年平均值作为河流自净需水量，该方法采用实测径流量作为计算依据。其具体计算公式为：
3.3 输沙需水量
渭河是多泥沙河流，其泥沙主要来源有两个方面，一是宝鸡峡枢纽以上流域产生、经宝鸡峡枢纽拦截后下泄的渭河泥沙；二是区间较大支流如清姜河、金陵河等带来的泥沙。输沙工作主要在汛期7月-9月份来完成，因此在河流生态需水研究中需考虑汛期输沙需水量。林家村采用1934年-2000年的数据，魏家堡采用1944年-2000年数据，根据式（2）、式（3）计算出林家村和魏家堡各断面的输沙需水量分别为6.26亿m3和9.40亿m3。具体见表2。7月-9月份汛期为维持泥沙的冲淤平衡，该区段已建成并投入使用的若干拦河闸将开闸泄水，以维持河段的天然状态。下游泥沙搬运量增加，所以输沙需水量也增加。
4 生态需水保障措施
粟晓玲等（2003）[17]曾经分时段、分河段地利用降水量、蒸发量、径流量以及污水排放量等水文水质数据，计算出的魏家堡断面生态需水总量为16.91亿m3。这一结果与本文计算的结果相似。但是，近期（2000年-2007 年） 林家村站年平均来水量仅为1071亿m3[18]，与此相比，渭河生态需水量缺口非常大。加上宝鸡峡引渭工程建成通水（1971年7月15日） 后，年平均引水量占渭河来水量的31.6%，因此水资源调控势在必行。
依据宝鸡市国民经济发展需求，同时结合渭河宝鸡上游实际来水量分配情况，建议采取以下措施来保障渭河河道生态需水量。
（1）增加上游来水量。首先，可以借鉴黑河流域生态调水的成功实例，渭河宝鸡段来水也可采取上游地区“分段轮关（引水口）轮灌（水）[19]、定期限制上游各引水口引水、‘全线闭口，集中下泄’行动”等措施，保证渭河宝鸡段具有充足水源；其次，将上游山区地段雨季的降水和洪水有效地存储起来待到枯水期启用；最后，从周边临近丰水区跨流域调水，补给渭河干流不同区段，如引红济石、引汉济渭。
（2）区段内的节水及控污。现状水量的有限性要求合理用水。渭河宝鸡段水体除满足景观功能需求外，沿途农业灌溉是用水大户，因此积极开展节水灌溉方式和灌水技术的研究势在必行，如非充分灌溉、调亏灌溉技术和方法等，提高水资源的利用率。另外，渭河也是宝鸡城乡主要的排污通道，结合各段水域功能要求，核定水域纳污能力，划定入河污染限制红线，从经济、立法上采取严格的分段控制措施。
（3）建立有效的管理体制。包括：对耗水量大的企业实时动态监控，尤其是污水排放的实时监测；积极推行“谁投资，谁受益”和“谁用水，谁出资”的机制，通过股份制形式明确工程建设中的责、权、利关系；实行主要产品用水限额制，推行阶梯水价；建立高耗水设备及产品的淘汰替换机制；建立水体污染群众举报奖励监督机制。
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生态流量概念范文第4篇
关键词 生态需水；生态用水；生态环境需水；概念；定义
中图分类号 P343 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2008）05-0168-06
生态环境需水研究是近年来的热点之一，它起源于人们对自然生态系统需水的认识。自然生 态系统提供的生态服务是人类社会持续发展的重要支柱；对水资源的过度开发致使自然生态 系统的需水不能得到满足，必然造成自然生态系统的退化与生态服务的减少，反过来威胁到 人类自身的生存与发展。因此，水资源的可持续利用与配置要求必须满足生态环境需水。生 态环境需水研究在理论上属于生态水文学的范畴，在实践上服务于水资源的合理配置。在生 态环境需水研究中，生态环境需水的概念与定义十分重要，它通常包含了研究者的研究对象 、研究角度以及计算方法等方面的内容。例如，将河流生态环境需水定义为维持河流各种功 能所需的水量，则可运用功能设定法来计算［1,2］。生态环境需水的概念与定义是 生态环境需水研究首先要解决的问题，各研究者在研究之初都要明确生态环境需水的概念与 定义。然而，关于生态环境需水的概念与定义至今尚未达成统一的认识。已有研究中出现了 多个相关的概念，如生态需水、生态用水、环境需水、环境用水等；即使是相同的概念，不 同研究中给出的定义也会有所不同，例如生态用水这一概念，在有的研究中被定义为“人为 补充到生态系统中的水量”［3］，而在有的研究中则被定义为“生态系统实际利用 的水量”［4］，显然二者的含义是不同的。概念与定义在不同研究中的不一致，给 生态环境需水研究和水资源配置实践均造成了极大的不便，这一点已经被众多研究者普遍认 识。由于迄今为止，对生态环境需水的概念与定义依然没有一个统一的认识，本文在归纳总 结已有研究成果的基础上，分析生态环境需水各相关概念的区别与联系，将其归纳为一个概 念体系，并对生态环境需水的定义作了探讨，希望能对生态环境需水研究有所裨益。
1 关于生态环境需水的概念
1.1 生态环境需水研究中的相关概念
国外的研究主要集中在河流生态系统上，描述其需水的相关概念有枯水流量（Low Flow）、 最小流量（Minimum Flow）、河道内流量（Instream Flow）、环境需水量（Environmenta l Flow Requirements）、生态需水量（Ecological Flow Requirements）、生态可接受流 量（Ecology Acceptable Flow Regime）和最小可接受流量（Minimum Acceptable Flows） 以及补偿流量（Compensation Flow）等等［5］。
随着研究对象从河流拓展到植被、城市、湖泊、湿地等生态系统，自然会提出更具概括性的 概念。近年来，我国学者在表述各类生态系统需水时，相继采用了生态需水、生态用水、环 境需水、环境用水、生态环境需水、生态环境用水等术语。而随着对生态环境需水机理研究 的深入以及水资源配置实践的进展，又提出了生态储水、生态耗水、生态缺水等概念［ 3］。
1.2 概念辨析
产生上述诸多相关概念的根本原因在于研究的具体问题不同。生态环境需水研究服务于水资 源配置，大致应回答几大方面的问题：需水主体是什么？需要多少水？已经用了多少水？还 缺多少水？怎样配置？ 正是由于研究的具体问题不同，造成了在“生态”、“环境”、“ 需水”、“用水”、“缺水”、“储水”、“耗水”等关键词选用上的不同。为了明晰各关 键词的具体含义以便在研究中正确使用恰当的概念，需要对这些关键词进行辨析。
根据已有研究以及上述关键词之间的内在联系，本节将这些关键词分为三组，即“生态与环 境”、“需水、用水与缺水”以及“储水与耗水”，并进行辨析。
1.2.1 生态和环境
生态和环境这两个用词体现了研究对象的差别。生态系统由两部分构成，一部分是有生命的 生物有机体构成的生物群落，另一部分是无机环境。从生物群落与无机环境的相对比重来看 ，有些生态系统的生物群落占有较大比重，如植被生态系统；而有些生态系统中无机环境则 占有较大比重，生物群落相对次要，如河流生态系统。从生态系统功能的角度来看，在有些 生态系统中水只是供给生物群落生长，依靠生物群落来发挥功能，如植被生态系统；而在有 些生态系统中，水直接发挥功能，如河流生态系统，径流直接发挥维持地下水位、维持栖息 地以及输沙等功能。
对于前者，研究关注的对象多侧重于生物群落［6］，主要考虑依赖于水而生存的动 物、植物、微生物所消耗的水量［7］，解决生态问题［8］，故研究者多使 用生态需水或生态用水的概念；而对于后者，研究关注的对象则侧重于无机环境，主要考虑 改善水质、协调生态和美化环境［9］，保护和改善人类居住环境及其水环境［ 10］，保护珍稀和濒危动植物、维持鱼类产卵洄游、保护和创造良好景观等［11］ ，此时便倾向于使用环境需水或者环境用水的概念。在这两种情况下，研究者们倾向于将生 态需水（生态用水）与环境需水（环境用水）区分开来［10, 12, 13］。
然而，生态和环境虽然有所区别，但实际上不可分割；研究对象均为生态系统，只是侧重点 不同。因此在一般的论述中，如不涉及具体的生态系统，通常可统称为生态环境需水（生态 环境用水）［14］。
1.2.2 需水、用水和缺水
需水与用水这两个用语实际上是需求与供给关系的反映。需水是从生态系统自身需求的角度 来说的，是生态系统自身固有的属性，虽然可在一定阈值范围内波动，但相对固定；而用水 则是生态系统实际获得的可供利用的水量，动态多变。对于受人类活动干扰不大的生态系统 来说，尽管用水多变，但从长期来看，用水与需水基本相符；而对于人类开发强度较大的生 态系统来说，用水被大量挤占，需水往往不能满足，二者的差额即是缺水。合理的水资源配 置应保证用水与需水大致相当。
用水的来源包括天然补给和人工补给两个方面。其中人工补给在天然补给不能满足生态系统 需求的情况下才会存在［15］；人工补给用水与社会经济用水以及生活用水相对应， 包含在狭义的水资源（人类可控制和分配的水资源，主要是河川径流）中。
1.2.3 储水与耗水
储水与耗水主要是从生态系统利用水资源的方式来区分的。生态系统对获得的水资源，一部 分用于消耗，另一部分则存储起来；前者称为耗水，后者称为储水。从理论上讲，需水包括 储水与耗水两部分；储水的功能是起缓冲作用，为耗水提供来源。而从水量平衡与水资源配 置时间的角度来看，只要满足耗水则可满足生态系统的需求。
以植被生态系统为例，其需水包括土壤水与蒸散两部分［16］，前者属于储水，后者 属于耗水。土壤自身并不消耗水，并且在降水时将多余的水资源存储起来，在干旱时供给植 被蒸散之需。一般说来，土壤含水量年际变化并不大，因此在多数研究中，计算植被生态需 水时仅考虑蒸散。然而在人类活动十分强烈的区域，储水也可能被人类掠夺，如过度抽取地 下水导致地下水位下降、过度取水导致湖泊萎缩等；在这种情况下，计算需水时不仅要考虑 耗水，还要考虑储水的补足。
1.3 生态环境需水各概念使用建议
通过上文的概念辨析，可以明确生态环境需水各概念之间的内在联系和区别。生态系统由生 产者、消费者、分解者（生物群落）和无机环境组成。根据其组分之间的不同而有生态（生 产者、消费者和分解者构成的生物群落）与环境（无机环境）之分。而根据其自身需求与实 际获得的差别又有需水与用水之分。从生态系统利用水资源的方式来看，有储水与耗水之分 ；从生态环境用水的来源来看，有人工补给与天然补给之分；需水与用水的差值即是生态缺 水。从而可将生态环境需水各相关概念归纳为一个概念体系(见图1)。
根据已有的文献来看，研究者普遍希望用一个统一的概念来概括生态环境需水，如宋炳 煜等建议采用生态用水的概念［17］。然而，生态环境需水概念应适用于不同类型的 生态系统；能科学辨析生态、环境和生态环境的内涵［4］。从上述分析来看，生 态环境需水的各相关概念都有其具体含义，在生态环境需水研究以及水资源管理实践上都具 有各自的意义，它们一起共同区分了广义水资源与狭义水资源、生态、环境和生态环境内涵 的差异，这是单一的概念难以实现的。例如河流输沙用水更多地是体现一种 环境功能，此时 采用环境用水比采用生态用水更加贴切。因此，本文建议不必建立单一的统一概念，而是允 许这些概念共存，在研究时根据具体情况来选择恰当的概念。
在生态环境需水的理论研究和水资源配置的实践操作中，宜根据实际情况而采用相应的概念 。在概念的选择与使用上，本文建议如下：①首先根据研究对象来选择使用“生态”、“环 境”或“生态环境”：如果研究对象主要侧重于生物群落，则可选择使用“生态”一词；如 果研究对象主要侧重于无机环境，则可选择使用“环境”一词；而如果研究对象既要考虑生 物群落，又要考虑无机环境（如以某个区域或流域为研究对象），或者在一般的理论叙述中 ，则选择使用“生态环境”一词；②其次，根据研究内容是考察生态系统自身的需求还是实 际获得的供给，选择使用“需水”或“用水”。而对于生态储水、生态耗水、生态缺水、人 工补给与天然补给用水等概念，含义已十分明确，在其使用上一般不存在什么争议。例如， 研究植被时可用植被生态需水概念；研究河流需水时，主要考虑环境因素，则可采用河流环 境需水概念；而研究一个流域时，则需采用流域生态环境需水的概念。同样，在考察生态系 统实际得到的可供利用的水量时，应采用相应的用水概念。这样一来，在生态环境需水相关 概念的选择与使用上可以较好地达成一致。
2 关于生态环境需水的定义
2.1 生态环境需水定义的相关表述
在国外，Covich于1993年提出了生态需水就是保证恢复和维持生态系统健康发展所需的水量 ［18］。Falkenmark将“绿水”（green water）的概念从其他水资源中分离出来， 提醒人们注意生态系统对水资源的需求［19］。Gleick提出了基本生态需水（BasicEcological Water Requirement）的概念，即需要提供一定质量和一定数量的水给天然生境 ，以求最大程度地改变天然生态系统的过程，并保护物种多样性和生态整合性；同时应该考 虑气候、季节变化等因素对生态需水的影响［20］。
在我国，早期的研究中根据研究对象来直接定义。如汤奇成提出保护生态环境的水可统称为 生态用水，它包括绿洲周围植树造林种草所需要水量和保持一定湖泊水面所需水量两方面 ［21］；贾宝全等则认为：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）所消耗的水分都是生态用水［22］。显然，这样 的定义仅适用于某个或某些生态系统，而不能适用于所有的生态系统，因而缺乏普适性，需 要改进。
真正具有普适性的生态环境需水定义，是钱正英等在《中国可持续发展水资源战略研究综合 报告》中提出的。即：“从广义上讲，维持全球生物地理生态系统水分平衡所需要的水，包 括水热平衡、生物平衡、水沙平衡、水盐平衡等所需要的水都是生态环境用水”，“狭义的 生态环境用水是指为维护生态环境不再恶化并逐渐改善所需要消耗的水资源总量”［23 ］。这一定义得到了众多学者的肯定与支持［24］，其研究也多以此定义为基础 ［25］。例如：河口区生态系统可根据水盐平衡来确定生态环境需水［26, 27］ ；河流生态环境需水的输沙部分［1, 28］，特别是多沙河流的生态环境需水［2 9］，可采用水沙平衡来确定。
然而，由于生态系统的复杂性，有时难以直接利用这四大平衡原理来确定生态环境需水。另 一方面，从其狭义定义来看，生态环境“不再恶化并逐渐改善”也需要具体量化。为此，各 研究者不得不依据各自的研究对象，在此基础上给出自己的定义，如“生态系统正常发育与 相对稳定”［17］、“维持自身发展过程和保护生物多样性”［30, 31］等说 法；这些表述大致可归纳为自然地理平衡说法、生态系统稳定说法与其他说法［17］ 。
2.2 生态环境需水定义与生态系统健康定义之间的关系
从研究背景来看，生态环境需水研究正是在人类大量挤占生态环境用水、导致生态系统健康 受损的情况下提出的，研究的目的也正是为了维持生态系统的健康。另一方面，尽管在定义 的表述上有所不同，然而在支持生态系统的完整性与保持生态系统健康这一点上，大家的认 识颇为一致［32］。那么，如果借用“生态系统健康”一词，是否会对生态环境需水 概念界定有所帮助呢？
Costanza将过去关于生态系统健康的定义归纳为动态平衡、没有疾病、多样性或者复杂性、 稳定性或弹性、活力或生长空间、各组分间平衡等说法［33］。而在已有研究中，生 态环境需水被定义为“正常发育与相对稳定”［17］、“不再恶化并逐渐改善” ［23］、“维持水热平衡、生物平衡、水沙平衡、水盐平衡”［34］ 、“改善生 态环境质量或维护生态环境质量不至于进一步下降”［35］、“维系生态系统功能” ［1, 36］等所需要的水。比较这些说法不难看出（见表1），在生态环境需水的定义 中 ，研究者表达的正是“健康”的含义；只是由于研究对象不同，才造成了对“健康”表述的 不同。
生态系统健康定义生态环境需水定义活力或生长空间（vigor or scope for growth）生态系统正常发育与相对稳定［17］没有疾病（absence of disease）［33］
维护生态环境不再恶化并逐渐改善［23］各组分间平衡（balance between system components）［33］维持水热平衡、生物平衡、水沙平衡、水盐平衡［34］稳定性或弹性（stability or resilience）［33］生态系统维持一定的稳定状态［4］动态平衡（homeostasis）［33］
维持生态系统生物群落和栖息环境动态稳定［2］多样性或复杂性（diversity or complexity）［33］
维持生态系统完整性［37］
维持自身发展过程和保护生物多样性［30, 31］为人类的生存和发展提供持续和良好的生态系统服务功能［38］满足特定的河流系统功能［1］
维系一定生态系统功能［36］
2.3 生态环境需水的定义
通过上述对生态环境需水定义与生态系统健康定义关系的分析可以看出，尽管已有研究中对 生态环境需水定义有着不同的表述，但其本质均是在表达“生态系统健康”的意思。因此， 本文建议将生态环境需水定义为“维持生态系统健康所需的水”；这一表述与Covich的定义 比较相似［18］。事实上，生态系统健康是一个规范化的概念，它代表了环境管理的 最终愿望［33］。
采用这一定义具有如下优点：
（1）这一定义抓住了现有研究中各种定义的共同本质，具有高度的概括性，能将现有研究 中的各种说法统一起来。
（2）适用于不同类型、不同尺度的生态系统。不同类型、不同尺度的生态系统具有不同的 需水机理，由于用水短缺引起的健康问题有不同的表现，衡量生态系统健康的方法也不同； 这也是造成现有研究中多种生态环境需水定义的原因之一。例如对于植被生态系统来说，一 般倾向于从结构方面来描述，因此植被生态需水通常被定义为维持自身生长所需的水量；对 于河流生态系统来说，更易从功能上来衡量其是否健康，因此对于河流生态环境需水一般定 义为维持其功能所需的水量。而从上述的分析可以看出，已有研究中关于生态环境需水定义 的各种表述实际上都是从不同的角度来表达“健康”的含义，只是由于研究对象不同，描述 “健康”的角度与方法也不同。因此，将生态环境需水定义为“维持生态系统健康所需的水 ”，可适用于不同类型、不同尺度的生态系统。
（3）有助于合理确定生态环境需水量。从目前的研究看来，大部分是基于生态系统的现状 进行生态环境需水的概算工作，而对生态环境需水的合理性缺乏评价，因此导致研究成果实 用价值不足。将生态环境需水定义为“维持生态系统健康所需的水”，为合理确定生态环境 需水量提供了标准和依据，并可以借鉴生态系统健康评价的研究成果对生态环境需水的合理 性进行评价，从而将有力地促进这一问题的解决。
（4）有助于借鉴生态系统健康评价的研究成果，对生态环境用水配置效果进行评价。生态 环境用水的短缺会导致生态系统健康恶化，而生态环境用水配置的目的即是为了解决这一问 题，因此评价生态环境用水配置是否合理可以通过生态系统健康评价来实现。
3 总 结
本文主要对生态环境需水的概念与定义进行了讨论。已有研究在概念选择与使用上的不一致 ，主要体现在生态与环境、需水与用水等关键词的使用上。通过对相关概念的辨析，本文将 其归纳为一个概念体系，并对各概念的使用提出了建议：首先根据研究对象确定“生态”、 “环境”或“生态环境”用词的选择，其次根据研究内容是考察生态系统的需求还是实际获 得的供给，确定“需水”或“用水”用词的选择。这样，在概念的使用上可以较好地达成一 致。
通过对生态环境需水定义与生态系统健康定义关系的分析，揭示了已有研究中关于生态环境 需水各种定义的本质是表达“生态系统健康”的含义。在此基础上，本文将生态环境需水定 义为“维持生态系统健康所需的水”。采用这一定义具有高度的概括性，能将现有研究中的 各种说法统一起来；适用于不同类型、不同尺度的生态系统；有助于借鉴生态系统健康评价 的研究成果来合理确定生态环境需水量，并对生态环境用水配置效果进行评价。
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生态流量概念范文第5篇
一、企业会计生态系统的内涵解析
企业会计生态系统类似于自然生态系统。根据相关文献整理，企业会计生态系统主要是指在动态复杂的环境下，为了企业组织的生存和持续健康的发展，企业组织需要有意识地按照生态学的思维和原理，遵循生态发展规律，以会计信息的传递为纽带，以追求企业价值最大化为目标，由企业组织的财务中心及其它关联部门以及所处的内部环境和外部环境构成的相互作用、相互影响的系统。
会计生态系统包括会计生态系统文化（财会道德文化、财会法律文化、财会行为文化、财会制度文化）、会计生态系统运行（物质交换、信息传递、能量流动）、会计生态系统调控（内部控制、内部审计、外部审计、财务战略）、会计生态系统环境（系统内部环境、系统外部环境）。
二、新经济时代下企业会计生态系统的影响因素分析
在新经济时代，企业会计生态系统的影响因素主要分成宏观因素和微观因素两个方面。
（一）新经济时代下企业会计生态系统的宏观影响因素
企业会计生态系统的宏观影响因素主要是指企业与外部沟通和交流相关的会计信息相关的影响因素，主要包括政府管理、法律环境、金融市场环境、经济环境等，涉及的利益相关者包括监管部门及相关政府机构、一般投资者及潜在投资者、其他利益相关者、会计咨询服务机构等。
（二）新经济时代下企业会计生态系统的微观影响因素
企业会计生态系统的微观影响因素主要是指企业与内部沟通和交流相关的会计信息相关的影响因素，比如制造类企业，涉及其生产、销售、采购、管理及其他部门日常发生的与会计信息相关的交易事项，以及相关的文件资料、或者票据等传递到企业财会部门进行报告和记录。
三、新经济时代下企业会计生态系统构建的具体路径
与自然生态系统类似，可以从不同角度构建企业会计生态系统，实现财会资源的循环使用，优化财会资源的结构，实现企业的长远发展。本文主要从财务信息流动的角度、现金流层面来进行企业会计生态系统的构建。
（一）现金流层面构建企业会计生态系统
现金流管理主要包括现金流入和流出两个方面。从经营活动的角度来说，现金流入包括客户收款、税费返还，现金流出包括供应商付款、员工工资支出、税费支出；从投资活动的角度来说，现金流入包括投资项目出售、厂房/设备出售、业务部门出售，现金流出包括投资项目买入、厂房/设备买入、业务部门买入；从筹资活动的角度来说，现金流入包括银行借款、其他借款、股票发行，现金流出包括贷款偿还、股票回购、股利支出。
在新经济时代，改善企业现金流对企业的发展有着重要的意义，不仅可以优化公司治理结构，还有助于构建企业会计生态系统，提升企业风险内控能力，提高企业财务管理水平，有效地应对资本市场的变化，实现企业经营管理水平提升。现金流量作为企业重要的一种资源，需要在会计生态系统中循环流动，因此，本文认为，将企业利益相关者之间联系起来形成一个稳定的财务生态系统，在企业内部形成一个现金流入――现金支出――现金流入的过程，从而最大化的利用现金流量，进行合理分配，降低现金流量成本或现金流的流失，最大化的提高经济效益、环境效益。
（二）财务信息流动的角度构建企业会计生态系统
财务信息是会计生态系统的另外一种重要的资源。用财务信息流动的角度构建企业会计生态系统对于企业发展意义重大，有助于实现企业内部财务信息共享，保证财务信息传递额通畅性等。基于财务信息流动的角度，企业可以构建由能源（企业财务资源）、生?a者（财务中心）、消费者（财务信息的使用者）、分解者（净化财务系统的“种群”）及财务生态环境（企业内外部环境）组成的财务生态系统，各部分履行各自的功能，具体见图3-1。
