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中国西北地区生态需水研究(1)——干旱半干旱地区生态需水理论分析

来源:中国环境资源网  作者:中国自然资源学会  更新时间:2005-11-21 10:49:06   

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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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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