摘要：水是西北地区生态的关键生境要素，西北地区严重的生态环境问题使得生态需水随着西部开发受到广泛的关注。论文指出生态需水所涉及的理论问题，从生态系统稳定性探讨原始天然生态系统的适宜开发强度，在此基础上，遵循可持续发展的生态观探讨西北地区生态保护与生态建设的模式；从地带性理论和径流形成原理分析西北地区各类自然地理单元上的植被需水规律，从而明确了自然界哪些生态完全靠降水支撑、哪些生态除降水之外还需径流支撑，用生态的排序方法进一步分析干旱地区地下水埋深与植被类型的关系。同时，通过分析土地利用变化与径流形成的关系，以及生物与环境的不可分割性与物竞天择的自然选择原理给出生态需水的概念，从而为量化生态需水提供了理论依据。

关键词：生态需水；非地带性植被；径流；可持续发展

中图分类号：P333

文献标识码：A

文章编号：1000-3037(2002)01-0001-08

1 西北地区的自然地理条件、水资源分布特点与生态环境问题

　　西北地区包括陕、甘、宁、青、新五省区全部和内蒙古西部，总面积 334×10⁴km²。本区位于欧亚大陆中心，区内起伏多山，构成高山、高原、盆地交错分布的地貌组合单元。由于四周远离海洋和高山、高原的环绕阻隔，使境内的降水量少且分布不均。山区截获较多水汽，降水比较丰富，相应植被发育较好；平原区降水少，且由东南向西北逐渐递减，到盆地中心只有几十毫米，形成植被非常稀疏的沙漠和戈壁；而源于山区的径流注入盆地，沿盆地四周形成干旱区人类赖以生存的绿洲。

　　人类开发利用自然资源引起的生态环境问题在西北地区主要表现为：①中上游用水过量，致使下游河湖萎缩和天然植被退化；②过度开荒、放牧、樵采等加剧了水土流失和土地沙化；③不合理灌溉引起土壤次生盐碱化；④水污染严重，水质恶化；⑤过量开采地下水导致植被退化、地下水矿化度升高和土壤盐化。

　　这些生态环境问题都直接或间接地与水资源有关，随着人口增长和经济发展，国民经济需水与生态环境需水成为水资源开发利用和生态环境保护的焦点。因此，研究西北地区生态需水是为该区水资源合理配置及其发展战略提供科学依据。

2 国内外关于生态需水理论研究概况

　　Covich^[1](1993) 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。汤奇成 ^[2](1995) 以新疆地区为背景，论述了生态环境用水的必要性，并界定了生态环境用水量的计算范围，即生态环境用水一是指对一些重要的湖泊进行补水，不主张对干旱区所有萎缩和干涸的湖泊一律进行补水，如罗布泊、台特马湖等；二是人工造林及人工草场的用水量，以土地沙漠化的面积不再扩大为原则。Gleick^[3] 明确给出基本生态需水 (basic ecological water requirement)的概念框架，即提供一定质量和一定数量的水给天然生境，以求最小化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。Whipple^[4] 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。

3 生态需水的理论问题

　　目前，国内外生态需水研究尚处于起步阶段，生态需水还没有切实可行的理论依据。在研究中发现，生态需水面临的问题是：可持续发展的生态环境到底是什么样的？基于这样的生态环境需要多少水？其中包含了宏观和微观两个层面的问题，在宏观上需要明确可持续发展对生态环境的具体要求，由于可持续发展取决于经济、社会和生态环境的协调程度，所以可持续发展的生态环境标准不可能是完全偏离现实的理想状态，应当与一定的社会发展阶段相联系，是基于某一社会发展水平的切实可行的生态保护和恢复建设目标及其范围；在微观上需要揭示生态与水的作用机理问题，在此基础上计算维护特定保护目标，相关系统中的生态消耗水量。

　　针对西北地区的特点，本文从两个方面探索干旱半干旱地区生态需水的相关问题，一是从天然生态系统的稳定性阈值，以及可持续发展的生态观，探讨西北生态保护与生态建设模式，其本意是研究西北现状生态是否超出原始天然生态本身承载的开发强度，这是一个适宜的开发强度，对于已经超出适宜开发强度的现状生态，依据可持续发展的生态观点来指导确定生态保护和建设的模式或目标；二是从揭示植被生长需水与水资源形成分布的关系分析植被生长需水的分异规律，从机理上揭示干旱半干旱区植被与水资源的关系。

4 面向可持续发展的生态保护与生态建设模式

4.1 原始天然生态系统适宜开发强度的探讨

生态系统在受到有限范围的干扰时，可以通过生物学和非生物学机能相互制约的修补过程，恢复它的相对稳定状态。生态系统的稳定性是生态系统最基本的特征，根据著名生态学家马世骏先生对生态系统稳定性的系统论述，稳定性形成的基础首先是基于一定时间内相对稳定的结构组成（包括生物和非生物的无机环境）；然后在一定结构基础上，系统才能形成有秩序的营养物质流动系统，并在外来条件相对恒定时，代谢过程和生物群落之间的相互制约关系得以继续发展，系统之间物质与能量输入和输出呈动态平衡 ^{[ 5]}。

　　生态系统稳定性的度量还没有统一的指标，一般用抵抗性和恢复性来表示生态系统对外界干扰的响应。目前，数学上还没有一套统一的理论来进行抵抗性分析，尽管有人提出可用系统内某一特定特征的变化幅度或某一给定干扰后系统达到某一偏离程度所需要的时间来度量，但在自然生态系统中，确定系统稳定状态的时空标准比较困难^[6]。关于恢复性的度量方法研究得比较多，其中 Berryman(1983) 提出类似于振幅的恢复阈值 (resilience thresholds)以确定系统的不稳定边界。但是在实践中，因为生态系统的哪些特征应该测量还没有统一的意见，因此，估计生物群落的恢复性仍然是很困难的^[6]。近几年来，有学者将热力学稳定性原理引入生态系统，认为一个封闭的生态系统，其稳定性的关键是确定相应的熵函数^[7]，另外，还有的学者通过确定生态风险来研究干扰的程度^[8]。本文依据稳定性的概念基础，从天然生态系统结构的完整性，即保持完整食物链的最小极限，探讨干旱区天然绿洲承载的适宜开发强度，或原始天然生态系统的稳定性阈值。

　　在西北内陆干旱区，受人类活动干扰严重的是绿洲生态系统。就塔里木河流域来说，本来绿洲生态系统食物链的金字塔结构有三级，植被是芦苇、胡杨等，草食动物是野猪、兔、鼠等，二级肉食动物有新疆虎。但是，建国以后大规模的开发导致新疆虎灭绝，食物链结构成为二级。从新疆虎的消失过程^[9]来看，1962 年是有新疆虎残存记录的最后时间。因此，就食物链的完整性考虑，塔里木河流域 20 世纪 50 年代的生态规模是演替顶级生态系统（生物与环境最适应的状态）稳定的最小极限，从系统结构完整性的临界状态考虑适宜生态的恢复阈值可以推断出，塔里木河流域 20 世纪五六十年代天然绿洲的规模是其适宜生态的阈值状态，即其原始天然生态系统适宜的开发强度到那时已是极限状态。另外，在民国时期，石羊河流域一些湖泊就已干涸，可见原始的天然生态系统的结构在那个时期就已破坏；柴达木盆地因为开发强度小，还保持原有的生态系统结构；其他一些重点地区原始天然生态系统均在不同历史时期被破坏。

4.2 面向可持续发展的生态保护与生态建设模式

　　从以上的分析结果可以推断，现状西北多数地区的开发强度超过其原始天然生态系统适宜的开发强度。在最大开发强度还没有研究确定之前，可持续发展要求以保护现状天然生态为前提。同时《环境与发展的里约热内卢宣言》和《21 世纪议程》(1992) 使我们对解决生态环境问题策略的认识从消极的环境保护发展到积极的生态建设。人类在强调保护生命资源对人类生存作用的同时，也鼓励“依据生态控制原理调节系统内部不合理的生态关系，提高系统的自我调节能力，在外部投入有限的情况下通过各种技术的、行政的和行为诱导的手段去实现因地制宜的持续发展^[10]”。这一可持续发展的思想给出了我们处理受损生态系统或天然生态系统不合理部分的指导原则。我们可以根据生态系统的现状特征采取不同的管理对策，或恢复或改建或重建。

　　根据西北地区生态系统的特点，对可持续生态环境保护与生态建设模式有如下认识：①维护绿洲天生植被生态格局，内陆区的植被建设以恢复天然乔灌木为主，尤其是灌木；②内陆区天然水面的保护与恢复以不影响湖区湿生植被以及以此为栖息地的鸟类、动物的稳定性为目标，不主张恢复已经彻底破坏的水域，除非出露湖底的盐尘危害严重；③人工绿洲区的生态格局应当实行集约化管理，在保证必要的防护林草外，优先开发利用，而且尽可能沿河纵向发展，保证小而精的人工绿洲消耗必要的水分，发挥最大的经济效益；④内陆区地带性植被的恢复应严禁樵采等破坏活动，保证地带性荒漠植被的良性发展；⑤黄土高原的植被建设实行小流域水土保持综合治理；⑥水环境污染以水环境容量为约束，依法管理；⑦盐碱化防治应大力推广节水措施，防治大引漫灌等不合理用水，同时合理开采地下水，调节地下水位。

5 植被生长需水分异规律研究

5.1 植被生长需水分析

　　西北境内不仅有许多高大山体，而且横跨森林（分布于陕西境内）、草原和荒漠 3 个植被带，各区域的生态和水文特征明显不同。

5.1.1 山区径流的形成与植被分布特点

　　山区能够截获较多水汽，形成相对丰富的降水。在干旱半干旱地区，山区的气候从平原到高山逐渐由干旱变为湿润，发育有比较完整和复杂的山地植被，其大致规律是：在年降水 200～400mm 的中低山带，发育有荒漠草原和干草原，该自然带蒸发仍然旺盛，土壤干燥，地表径流极不发育；在年降水 400～600mm 的中山带，发育有森林草原和森林草甸草原，土壤为山地栗钙土和黑钙土，土层松软，渗透性强，降水和地表径流很快渗入地下，河川径流量以地下水补给为主；在年降水 600～700mm 的中高山带，因气温低而发育有灌丛草甸和高寒草甸，本自然带土层较薄且有冻土层的分布，因径流特别发育，是内陆河水源的重要补给区；随着海拔升高，有冰川积雪形成，在永久雪线以下，发育的植被是高山垫状植被和高山稀疏植被，该自然带径流最为发育，是河流水源的主要补给来源。但是境内中部的山区，由于气候相对干旱，因而缺失森林、草甸带，只在局部有利的环境中出现，而且低山荒漠带分布的位置很高，根据汤奇成的研究结果，低山荒漠区已经是径流的散失区。另外，在研究区内的秦岭和大巴山地处半湿润区，尽管山体不高，但降水非常丰富，不仅产生丰富的径流，而且森林茂密，涵养水源。

　　在水资源的计算中，一般是从出山口径流算起，所以，山区植被生长所需水分无论是在径流形成区还是在径流散失区均没有计入水资源量中。

5.1.2 平原荒漠区植被生长需水分析

　　荒漠区的年降水量小于 200mm，潜在蒸发能力大约为 1000～2000mm，盆地中心可达 2800mm。

　　地带性荒漠植物主要是各种超旱生的灌木、半灌木、小半灌木及半乔木，包括生长在第三纪含盐地层上的盐生灌木半灌木，另外还有一些春雨型短生植物或夏雨型的一年生草本植物，其作用很小。典型荒漠植被盖度非常稀疏，群落盖度 1%～25%。草原化荒漠植被盖度可达 30%（其中川青锦鸡儿群系的盖度有时可达 40%），主要分布在鄂尔多斯西北部、阿拉善东部和准噶尔盆地北部。地带性荒漠植物的生长是靠不到 200mm 的降水。植物靠如此少的降水维持生命，一方面是由于植物本身具有独特的形态生理特征适应干旱环境，比如发达的根系和气孔白天关闭晚上张开的特殊机制等；另一方面，沙漠中有限的降水因地形差异而在局部聚集，甚至在丘间低地形成临时径流（径流小于 5mm，在水资源评价中不予考虑），还有沙漠中由大气降水或凝结水形成的湿沙层，这些都为地带性植物生长提供了必要的水分。其中梭梭比较特殊，梭梭分布在准噶尔盆地和阿拉善东部，年降水量有 150mm 左右。有调查资料表明：仅靠降水维持生命的梭梭为灌木或小灌木，群落盖度一般不到 20%。如果有地下水补给，生长为小半乔木，群落盖度比较高，能够达到 30%～40%，可发展成为梭梭林。由此可见，在径流的作用下，梭梭成林不再具有广域性。

　　非地带性荒漠植被有分布在沿河两岸的沼泽、草甸、落叶阔叶林、落叶阔叶灌丛以及盐生荒漠。其中次生化盐生荒漠的形成，一种情况是因为地下水含盐量太高，只有少数植物依靠体内的高渗透压从盐碱土中吸取生长所需的水分而成为荒漠，另一种情况是由于地下水位下降，植物主要依靠降水生长，缺水使得盐生草甸发展成为盐生荒漠，这种情况属于非地带性植被向地带性植被演替的过渡类型。很显然，非地带性植被的生长发育是靠源于山区的径流，而且地下水埋深决定非地带性植被类型的分布与生长发育状况。

5.1.3 干旱荒漠区典型非地带性植物群落与地下水埋深的关系

　　大量的研究表明，植物种和环境间的关系在多数情况下满足非线性关系中的二次曲线模型，统称为单峰模型，最具代表性的是高斯模型^[15]。高斯模型是正态曲线，含义是某个植物种的个体数随某个环境因子值的增加而增加，当环境因子增加到某一值时，植物种的个体数达到最大值，此时的环境因子值称为该种的最适值。随后当环境因子值继续增加时，种的个体数逐渐减少，直至消失。方程为：

式中，y 是植物种多度，指群落内植物的个体数量；x 为环境因子值，即光、热、水、土等自然环境因素的指标值；c 为种多度的最大值；u 为该种的最适值；τ为该种的忍耐度，它是描述种的生态幅度的一个指标，一般一个种的生态幅度变化于 4τ之内。

　　鉴于西北地区的植物群落组成简单，多呈单种优势，优势植物种的排序反映了群落的排序，且西北干旱地区植物种群的限制因素比较单一，主要是水分，在降水相同的条件下，地下水埋深几乎成为唯一的限制因素。因此，用高斯模型研究优势种随地下水埋深的排序足以反映植物群落随地下水位的分布情况。

　　据国家“九五”科技攻关项目新疆专题 (96-912-01-02) 成果所附的资料，新疆塔里木河干流区的胡杨、柽柳、芦苇、甘草、罗布麻、骆驼刺等植物，按生长良好、生长较好和生长不好三种情形出现的频率与地下水埋深的关系见表 1。

表 1 塔里木河干流区几种典型植物在不同地下水面埋深范围出现频率 (%) 统计表
Table.1 Occurrence frequency of representative plants with different groundwater buried depth in Tarim basin

埋深 (m)		<1	1～2	2～3	3～4	4～5	5～6	6～7	7～8	8～9	9～10	>10
生长良好	胡杨	3.03	24.2	33.3	27.3	12.1
	红柳	1.96	29.4	29.4	21.6	11.8	1.96					3.92
	芦苇（矮）	6.86	28.4	40.2	16.7	4.90	1.96	0.98
	芦苇（高）	20.7	62.1	17.2
	罗布麻	4.17	16.7	45.8	12.5	16.7	4.17
	甘草	2.7	18.9	40.5	24.3	10.8		2.7
生长较好	胡杨	4	10	26	31	18	7	4
	红柳	2.25	17.4	30.3	23.6	14.0	3.93	2.81	3.43	0	1.12	0.56
	芦苇	14.8	28.6	80.2	17.0	7.14	1.65	0.55
	罗布麻	3.85	7.69	36.5	15.4	25.0	5.77	1.92	3.85
	骆驼刺	5.56	11.1	22.8	22.2	19.4	8.33	2.78	2.78
生长不好	胡杨	7.14	7.14	3.57	3.57	7.14	10.7	17.8	17.9	14.3
	红柳	9.10	12.1	18.2	21.2	15.2	6.06		12.1		6.09

　　将各种植物生长状况出现的频率视为条件概率，据调查各种生长状况发生的概率大致相等，其中生长良好的高矮芦苇出现的频率被认为是芦苇在“生长良好”和“高矮”双重条件下的概率，并假设“高”和“矮”两条件发生的概率相等（没有实际地面调查资料），可以计算各种植物总体的出现频率。

　　用总体出现的频率代替种的多度，做回归分析以拟合高斯曲线，回归分析结果如下：

　　由方程求得几种植物出现频率峰值所对应的地下水埋深分别是：胡杨 3.2m、柽柳 3.7m、芦苇 1.9m、罗布麻 2.7m、甘草 2.9m、骆驼刺 3.4m，不同种植物在地下水埋深这一环境变化梯度上的排序结果见图 1。

图 1 干旱区几种典型植物随地下水埋深概率分布曲线
Fig.1 Probability of representative plants with different groundwater buried depth in arid zone

　　从排序结果以及干旱区植物群落呈单种优势这一特点可以得出如下结论：地下水埋深小于 2.5m 的最适植物群落是湿生的芦苇；埋深在 2.5～3m 的最适植物群落是以罗布麻、甘草为优势种的草甸植被；埋深在 3～3.5m 的适宜植物群落有胡杨林，在 3.5～4m 的适宜群落有柽柳，同时 3～4m 这一埋深范围也是以骆驼刺等植物为优势种的荒漠化草甸的适宜区。

5.1.4 平原典型草原和荒漠草原区植被生长需水分析

　　该区域在大的地貌单元上包括内蒙古高原中西部和黄土高原西北部，多年平均降水量 200～450mm，大约 1/3 集中在 7、8 月份。草原植被的植物组成比较简单，群落的优势植物比较明显，建群种主要是禾本科的针茅、羊茅等。典型草原总盖度 30%～60%；荒漠草原外貌显得低矮、稀疏且单调，一般草层高 10～20cm，旱生半灌木和小半灌木常呈共优势层片，盖度 20%～40%。

　　在内蒙古西部草原，径流系数仅为 2%。降水的大部分以土壤蒸发和植物蒸腾消耗，从而维持草原的生态景观，即典型地带性植被生长的需水。该区域地下水主要由河流、湖泊等地表水体补给，降雨只在灌区周围补给地下水。由于周围山区少，靠山区降水补给的河流有限，且平原区产流少或不产流，所以该区浅层地下水主要分布在河流周围。已有的试验成果表明，内陆区最大的潜水蒸发极限埋深是（亚砂土地区）5.16m，所以内蒙古西部草原区地下水蒸发只在河湖周围的局部地区。在这些地区，土壤水分充足，发育有草甸、盐生植物，甚至在个别低洼地形成沼泽，这些植被是非地带性植被。

　　在黄土高原区的北部，巨厚的黄土层使地下水难以形成或埋藏很深，大部分水分在下渗过程中被蒸发消耗。所以，地下水对广泛分布的地带性植被并没有给予补充，维持植被生长的是没有形成径流的降水。但在深切的沟谷内，地下水以泉水或渗水的方式向外排泄，这些地方生长有乔灌木等非地带性植被。

　　在黄土高原与毛乌素沙地交界地带，黄土区往往上覆沙丘，由于沙有利于水分的下渗并能减少蒸发，加之地貌的多样性组合，相对容易形成径流，使得本地区的生态景观不再是典型草原的单一景观。墚地上有草原植被，半固定、固定沙丘与沙地上有沙生灌丛，滩地上有草甸、盐生与沼泽植被。很显然，灌丛、草甸与沼泽是由径流支撑其生命的。

　　在毛乌素沙地，由于黄河流经境内，所以在埋深较浅的丘间低地生长红柳灌丛等非地带性植被。

5.1.5 平原森林和森林草原区的植被生长需水分析

　　森林草原区的年降水在 450～550mm，森林区的年降水量在 500mm 以上。森林草原和落叶阔叶林是该区的地带性植被，但是大部分地区被开垦为农田。森林在干旱、半干旱和半湿润地区减少总的径流量，根据黄秉维 (1983) 引证国内外典型事例分析结果，在湿润、半湿润、半干旱所有地区的森林与其他陆面蒸发之差加权平均是每年 150mm^[17]。该区域内水资源比较丰富。水资源开发利用能够影响到的植被是沼泽，沼泽是该区内的非地带性植被。

5.2 植被生长需水的区域分异规律

　　在西北地区，水是决定植被分布的关键因素，以地带性理论与径流形成原理分析植被生长需水规律，可以认为：①地带性植被靠降水中不形成径流的水来维持生命，包括植物蒸腾与维持植物生长环境的土壤蒸发需水，这部分水不受水资源开发利用的影响。其中，荒漠植被，盖度 1%～25%（草原化荒漠区可达 30%），分布在年降水小于 200mm 的地区，降水几乎不产流，因此，地带性荒漠植被生长几乎全部消耗每年不足 200mm 的降水；荒漠草原与典型草原植被，盖度 20%～60%，分布在年降水 200～450mm 的地区，年径流深 5～50mm，而且位于高原，土层深厚，几乎不形成地下径流，因此，地带性荒漠草原与典型草原植被生长需水为每年 200～400mm；地带性森林草原和森林植被，盖度大于 50%，分布区年降水大于 450mm，森林能够截留降水形成地下径流，在本次研究的范围内地带性森林需水大约每年 400mm 多，不会超过 550mm。②非地带性植被的生长需水除当地降水以外还有径流，这部分水受水资源开发利用的影响。其中，荒漠区的非地带性植被有乔木林、灌木林、草甸和沼泽，除盐生荒漠草甸外，盖度一般大于 30%，植物生长主要靠地下水支撑。根据实测资料的排序分析结果，地下水埋深小于 2.5m 的最适植物群落是湿生的芦苇，埋深在 2.5～3m 的最适植物群落是以罗布麻、甘草为优势种的草甸植被，埋深在 3～3.5m 的适宜植物群落有胡杨林，在 3.5～4m 的适宜群落有柽柳，同时 3～4m 的埋深范围也是以骆驼刺等植物为优势种的荒漠化草甸的适宜区。荒漠草原和典型草原区的非地带性植被主要是沼泽、草甸和乔木林，植被盖度大于 50%，靠当地降水和径流支撑。森林草原与森林区的非地带植被有沼泽，需要足够的径流维持。

6 生态需水概念界定

　　植被是组成生态系统中生物部分里最基本的成分，是生态系统的主要生产者，所以，植被需水规律是生态需水的基础。地带性植被利用降水中形不成径流的水来维持生命，不受水资源开发利用的影响，但直接影响径流的形成和分配，与径流在数量上的对比关系因天然植被的破坏或重建而从固定的关系转化为此消彼长的关系。非地带性植被主要是靠径流支撑，受水资源开发利用的影响。由于生态与水资源这种间接和直接的关系，同时考虑到国家西部生态建设的政策将会在未来几十年内使西北的土地利用发生比较大的变化，从而使水资源量有一定的减少，而现行的供需水分配是以阶段性的水资源评价结果为基础，所以，暂且将生态需水界定在比较广义的“水”（降水）范围内更能说明问题。

　　生态＝生物＋生物所在的环境，天然生态是生物经过长期自然选择适应环境的结果。这中间包含两方面的含义，一是生物和环境是不可分割的整体，二是原始的天然生态是最适应环境的。生物和环境的不可分割性决定了生态需水是生物和维持生物生存环境的总体需水，包括植物蒸腾和其周围环境蒸发散失的水分。从天然生态的适应性考虑，人工生态破坏了原始生态的结构，系统的稳定性远不及原始的天然生态系统，但是造林、种草等生态建设措施兼顾一定的经济效益，具有防护功能，在一定条件下是恢复天然生态的基础，同时原始的天然生态系统也有不满足可持续发展需要的生态类型，如干旱地区仍在耗水的原生（自然形成）盐碱地等等，也不是受保护对象。因此，生态需水的内涵应界定在可持续发展前提下的天然生态保护和人工生态建设的需水。

　　通过分析生态需水概念的外延与内涵，将其归纳为：生态需水是指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。这里需要补充，①对于没有植物作为第一性生产力的系统需水，如河流冲沙、稀释污染物、控制地面沉降等所需要的水，尊重传统定义，并保持与环境容量概念一致，仍称为环境需水；②生态需水指未来某时段内所消耗的水量，研究现状时称为生态耗水（生态用水）。

　　生态需水的类型划分，根据水源截然不同的形式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消耗的径流量（可作为狭义生态需水）；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消耗不形成径流的降水量。从生态系统形成原动力的不同，又分为天然生态需水和人工生态需水两大类。天然生态需水是指基本不受人工作用的生态所消耗水量，包括天然水域和植被需水；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水量，包括用于放牧和防风的人工林草所需水量、维持城市景观所需水量、农业灌溉抬高水位支撑的生态需水量以及水土保持造林种草所需水量等。

7 讨论

　　本文从植被生长需水的分异规律揭示了植被与水资源直接与间接的关系，在此基础上将生态需水的概念界定为：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。强调天然生态保护旨在排除天然生态中不合理的部分（如耗水的天然盐碱地等），强调人工生态建设是为了从人工生态中排除直接与经济有关的需水。将生态需水的“水”范围界定在“降水”的水平主要是考虑到土地利用变化对径流的形成影响比较大。

　　本文探讨原始天然生态系统承载的开发强度旨在寻找最适生态需水的理论依据，对最小生态需水理论，本可以引用净福利原理，将生态被破坏到开始制约国民经济发展的规模，作为最小生态需水的阈值状态，即生态系统承载开发强度的最大极限，但是由于生态价值计量困难，没有深入研究。可持续发展的生态模式用“保护＋建设”代替单纯的“保护”，给出了一定的方向，但是保护与建设的规模应当基于生态系统本身的承载能力或环境容量，这是合理解决开发与保护矛盾的关键，这项内容还需要尽快研究解决。

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15	张金屯．植被数量生态学方法[M]．北京：中国科学技术出版社，1995.
16	曲焕林．中国干旱半干旱地区地下水资源评价[M]．北京：科学出版社，1987.
17	黄秉维．确切地估计森林的作用[J]．地理知识，1981,(1)：1～3.

第一作者简介：

王芳 (1966- )，女，内蒙古人，博士，主要从事水资源与生态结合领域的研究。

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