第一章　绪论

第一节　生态需水的理念与内涵

一、生态需水概念界定

目前，国际上关于生态需水仍没有统一的概念和明确定义。国外学者Gleick在1996年提出了基本生态需水的概念框架，即提供一定质量和一定数量的水给天然生境，以求最大程度地维持天然生态系统的过程，并保护物种多样性和生态整合性。国内学者关于生态需水研究的内容比较广泛，提出了许多关于生态需水的定义。广义来讲即指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、生物平衡、水沙平衡、水盐平衡等所需用的水都是生态需水。狭义来讲，生态需水是为了维持生态系统的某种质量水平需要向生态系统不断地提供或保留的水量。有关学者通过对干旱区生态需水的研究认为，生态用水是指在干旱区内对绿洲景观的生存和发展及环境质量的维持与改善起支撑作用的系统所消耗的水分。

生态需水是一个具有生态、环境以及自然属性的概念，既反映了水生态系统的可持续性、水环境系统的承载能力，又反映了水生态系统支撑社会发展的能力。对于一个特定的生态系统，其生态需水量是动态的，存在一个闭值范围，具有上限值和下限值，超过上下限值都会导致生态系统的退化和破坏，生态需水量的大小取决于自然水体的功能、水资源数量、质量和时空分布特征以及水资源开发利用深度、社会科技发展水平以及人类对于生态环境保护的认知水平等诸多因素。

二、生态需水分类

认识生态需水的分类，有助于我们充分理解生态需水的内涵，便于根据不同的生态需水类型选择相应的生态需水计算方法。根据国内外有关文献，生态需水主要包括以下几种分类:

(1)从空间尺度上分为广义生态需水和狭义生态需水。广义生态需水是指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、水沙平衡、水盐平衡等所需要的水。狭义生态需水是指维持生态环境不再恶化并逐步改善环境所需要消耗的水资源总量。

(2)根据用水功能分为生态需水和环境需水。生态需水是指维护生态系统中具有生命的生物体水分平衡所需要的水量，包括天然植被、水土保持、水生生物等所需要的水量。环境需水是指为保护和改善人类居住环境所需要的水量，包括改善水质、维护河湖各种平衡、控制地面沉降以及美化环境等所需要的水量。

(3)根据生态需要和实际用水分配分为生态需水和生态用水。生态需水是指维持某种生态水平或维持某种生态平衡所需要使用的水量，是一个计算值。生态用水是某种生态水平实际分配的水量，是一个实际统计值，生态用水量可能由于水资源的短缺小于其生态需水量，也可能由于水资源不合理使用或丰沛大于生态需水量。

(4)根据生态需水的来源或者人类对水源的控制能力分为可控生态需水和不可控生态需水。可控生态需水是指非地带性植被所在系统天然生态保护与人工生态建设所消耗的径流量。不可控生态需水是指地带性植被所在系统天然生态保护与人工生态建设所消耗的不能形成径流的降水量。

(5)根据生态系统形成的原动力分为天然生态需水和人工生态需水。天然生态需水是指基本不受人工作用的生态所消耗的水量，包括天然植被和水域需水。人工生态需水是指由人工直接或间接作用维持的生态所消耗的水量，包括用于防风的人工林草需水、维持城市景观需水、农业灌溉抬高水位支撑的生态需水以及进行水土保持造林种草所需水量等。

(6)根据需水的空间位置可分为河道内生态需水和河道外陆地与湿地生态需水以及维持景观、水上娱乐等环境需水。河道内生态需水包括维持水生生物生存、防止泥沙淤积、防止河流水质污染、防止海水入侵、防止河道断流、湖泊萎缩等所需要的最小径流量。河道外生态需水则主要是指维持河道外植被群落稳定所需要的水量，维持景观、水上娱乐等。环境需水量是指为保持自然景观功能、绿地、水上娱乐面积和水环境的良好条件所需保持的水量，该部分水量随人类生活质量的提高而逐步增加。

(7)根据生态系统类型及功能可分为植被生态需水，又可细分为天然植被需水与人工林草需水，湖泊、水库、湿地以及重要河道生态需水，城市生态需水等，回补超采地下水生态需水以及供水系统的生态需水。

(8)根据生态适宜性理论可分为最高生态需水、合理生态需水、最低生态需水。最高生态需水是指可使植被生长良好，生态系统呈良性循环状态所需用水。合理生态需水是指可使植被生长状况较好，生态系统完整但处于一般发展过程所需用水。最低生态需水是指能满足相应植被生长，生态系统完整性较差但仍能维持，可满足植被可持续发展的最低要求。

(9)根据计算时间尺度可分为历史年份生态需水、现状年份生态需水以及未来年份生态需水。

总之，从维持生态系统平衡的角度来看，不同流域或区域生态需水量的组成由于其地理位置、水资源量和质、水资源时空分布等不同而有所差别，其生态需水量也不是上述各项生态需水量的简单线性加和，应根据其相互制约关系以及需要维持的生态目标和耦合效应来确定。