探索生态用水研究历程

国外生态用水研究主要集中在河流生态环境需水的研究方面，早期的研究始于河道枯水流量的研究（Sheail，1984；Armentrout G W et al.，1987；Naiman et al.，1993；Geoffrey，1996；Kremer et al.，1996；Wassen，1996；Zalewski，2001），从1940年美国鱼类和野生动物保护协会对河道内流量的研究开始。20世纪60～70年代按照系统理论对历史上著名的印度、孟加拉的布拉马普特拉河流域（1960），比斯坦的印度河流域（1968），埃及尼罗河工程（1972）等重新进行评价和规划，1971年提出用河道内流量法确定自然和景观河流的基本流量。20世纪80年代初期，美国全面调整对流域的开发和管理目标，可以说是生态用水分配研究的雏形（Tennat.D.L，1976）。美国在1978年完成的第二次全国水资源评价中，既考虑了河道外用水，也估计了鱼和野生生物、游览、水力发电、航运等河道内用水，并把生态环境用水作为主要的河道内控制用水。同时期有人提出通过某一生物对水量的要求来确定最小河流需水量。1995年Henry等人又提出了维护良好水的最低河流水量，即生态可接受流量的概念并做有关其流量变化方面的研究，取得了一定的研究成果（Henry.C.P，Amoros.C，1995）。

20世纪80年代中期，水资源和生态的相关性研究，特别是生态系统需水量研究才遂成为全球关注的焦点，代表性的研究包括：1984年和1996年Petts G.E.分别在其专著中以大量篇幅深入阐述生态环境用水的概念（Petts G.E，1984，1996）；Covich强调了在水资源管理中要保证恢复和维持生态系统健康发展所需的水量（Covich，1993）。Gleick提出了基本生态用水量的概念，即提供一定质量和数量的水给天然生境，以求最小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。其概念实质是生态建设（恢复）用水，即缺乏天然生态系统维系自身发展而要求的生态用水内涵（Gleick.P.H.，1995，1998，2000）。Falkenmark将绿水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，水资源的供给不仅要满足人类的需求，而且生态系统对水资源的需求也必须得到保证（Falkenmark.M，1995）。Rashin等也提出了可持续的水利用要求保证足够的水量来保护河流、湖泊和湿地生态系统，人类所使用的作为娱乐、航运和水力的河流和湖泊要保持最小流量，但作者并没有给出明确的概念和计算方法（Raskin.P.D，1996；Schmitt T G，1997）。澳大利亚把“低地河流系统环境需水量”作为1996～1997年的研究与发展计划。Whipple等指出国家水供给包括城市、工业、农业利用，还有河道内的环境利用，同时指出流域内应当协调解决环境需水与国民经济需水的矛盾，强调单纯依靠立法保护濒临灭绝物种的弊端（Whipple.W et al，1999）。Baid等针对各类型生态系统（含地、林地、河流、湖泊、淡水湿地等）的基本结构和功能，较详细地分析了植物与水文过程的相互关系，强调了水作为环境因子对自然保护和恢复所起到的巨大作用。作者尽管没有将生态用水量作为研究对象，但许多相关的思想、原理和方法在很大程度上推动了生态用水量的研究进展（Baird.A.J，1999）。

总的来说，20世纪90年代以前河流流量的研究主要集中在：分别根据河道物理形态、所关心的鱼类、无脊椎动物等对流量的需求，来确定最小最佳的流量。在确定河流流量的过程中未能充分考虑生态系统的完整性。90年代后的研究，不仅考虑维持河道的流量，包括最小和最适宜流量，而且还考虑了河流流量在纵向上的连接，并充分认识到了洪泛平原流量在研究中的重要性，以及河流生态系统的完整性和生态系统可以接受的流量变化。同时，各国政府也开始重视生态用水问题，21世纪实现生态用水和人类需水的协调配置是人类的追求目标，如英国环境部在2001年的《面向未来的水资源》报告中对未来25年英国的环境用水和社会需水进行了分析，提出了30个行动方案和措施（《中国水利报》2001年4月10日第4版）。Falkenmark在2004年提出了人类需水和自然需水之间的平衡问题，指出人类应通过土地、水与生态系统综合管理，实现人与自然和谐用水（Falkenmark，2004）。

我国生态用水的研究首先从河流系统开始，随着对生态用水认识的加深，生态用水研究逐步扩展到其他类型的生态系统。

1970年末，长江水资源保护研究所在《环境用水初步探讨》中研究了河流最小流量的问题（崔宗培，1990），1988年在方子云主编的《水资源保护工作手册》中，已经涉及了流域生态用水方面的内容，但未明确采用生态用水术语（方子云，1988）。1990年，《中国水利百科全书》中采用了环境用水的概念。1994年出版的《环境水利学导论》一书中，则明确地写有“环境用水”一节，这表明人们对环境用水问题已有了初步认识（方子云等，1994）。但是，在实际工作中，我国水资源管理模式均从水资源与人类相互作用关系角度出发，在社会经济发展预测的基础上，对水资源供需平衡、水资源优化配置、水资源开发方案和投资需求等方面进行分析研究和决策。这种模式仅仅从人类和水资源两大系统的相互作用来考虑，并没有考虑到这些活动对上述两大系统之外的自然生态系统的影响（崔树彬，2001；程慎玉，2005）。(www.xing528.com)

在90年代后期，针对我国北方流域出现的水资源短缺现象，人们对生态用水开始新的探讨，并相继提出一些理论。其中，刘昌明根据流域水资源开发利用与生态用水的关系，提出了生态水利的“四大平衡”原理[水热（能）平衡、水盐平衡、水沙平衡、水量平衡与供需平衡]，探讨了“三生”用水（生活、生产与生态）之间的共享性（刘昌明等，1996a，b；1998；1999a，b，c；2001a，b）。国家“九五”科技攻关项目“西北地区水资源合理开发与生态环境保护研究”，针对我国干旱半干旱地区生态用水进行了研究。中国工程院咨询项目“中国可持续发展水资源战略研究”（钱正英，张光斗，2001）对我国生态环境建设与保护需要的生态用水，进行了较为深入的研究。鉴于绿洲地区所普遍存在的生态环境问题的严重性，汤奇成等人（1995）在分析新疆塔里木盆地水资源与绿洲建设问题时首次提出了生态用水的概念。他认为应该在水资源总量中专门划分出一部分作为生态用水，其目的是使绿洲内部及其周围的生态环境不再恶化，主要用途是：①向对绿洲经济的持续发展和周围生态环境起重要作用的湖泊进行补水。②用于进行绿洲及周边地区人工造林和草场植被的恢复（丁启夏等，1996）。

1992年，水利部主持编制的SL 45—92《江河流域规划环境影响评价》行业标准中，根据新疆叶尔羌河流域规划环境影响评价的实践，将生态环境用水正式作为环境脆弱地区水资源规划中必须予以考虑的用水类型，2006年该标准修订后SL 45—2006《江河流域规划环境影响评价》，附录中列出了河道内生态用水需水量的计算方法。

进入21世纪后，我国陆域和湿地湖泊的生态用水对国家生态建设和水资源综合配置有着十分重要的作用，特别是进入1990年末以后，更多地关注于河道外生态用水问题的研究（崔保山和杨志峰，2002；杨爱民，2005）