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生态用水概念

《阿什河上游光明沟生态用水研究》

生态用水是生态系统在某种生态水平下所使用和消耗的水量,他受现实条件的制约,是生态系统的实际耗水量。在通常情况下,由于供水条件及其他因子的限制,生态系统很难达到其理想的状态,所以生态用水一般都小于生态需水。陈丽华把生态用水的定义概括为:为维护或改善组成现有生态系统的植物群落、动物以及非生物部分的平衡所需要的水量。宋炳煌认为:生态用水是指维持植物群落正常发育和相对稳定所必需消耗和现存的水分。

《北京市怀柔区生态用水研究》

“生态用水”的定义有很多,目前还没有形成统一的定论,随着对生态用水认识的加深,生态用水的研究从最初的河流系统开始,逐步扩展到其他类型的生态系统(包括城市生态系统、湖泊生态系统、湿地生态系统、防护林草系统、地下水体系以及水土保持体系等。由此将生态用水定义为:在一定的时空范围内,维持特定生态系统和环境处于稳定状态所需要的水量。

《北京市生态用水分类》

生态用水的定义可概括为:为维护或改善组成现有生态系统的植物群落、动物以及非生物部分的平衡所需要的水量。

《海河流域生态用水研究》

1.生态用水相关概念:

生态用水是目前生态学与水文学、水资源学结合的前沿研究领域,由于研究领域和时间的限制,对问题认识的角度有所不同,在生态用水研究中出现了许多相互交叉的概念。这些概念常被混用或相互替代,使研究和计算结果不尽相同,给管理和研究带来了许多不便。本文仅以常见的几个概念对其内涵进行简单辨析。

(l)河道内流量(InstreamFlow)河道内流量指维持河道生态价值在可接受水平的河道用水量,是国外特别是美国常用的一个概念。它包括保护鱼类和野生生

物栖息、迁徙、繁殖用水;户外休闲活动用水;航运、发电、净化环境、入海水量保持用水;河岸植被、洪泽湿地用水等。

(2)环境流量(Environlnentalnow)该概念常见于澳大利亚生态用水研究文献中。环境流量是指维持栖息地(包括河道几何形状和底土层)所必需的水量,该流量触及动物产卵和迁徙到先前无人定居的栖息地,使演替和生物多样性依赖的过程能够得到保证,在各类系统中保持理想的营养级结构。环境流量可以由一系列范围的流量特征所组成,包括长期的平均流量、流量的变化性,如低流量和不规则洪水事件等。实际上,环境流量就是所说的生态环境需水量或生态系统需水量,侧重的系统多为河流系统,即河流连续体,包括了与河流相连的湖泊和湿地系统。

(3)生态系统用水(WaterforEcos州em)生态系统用水主要是为了保持水生态系统特定的功能,维持生态系统价值在一个低风险水平上所需水量。可通过应用科学的方法和技术、或通过应用基于多年对当地湿地的观测得到理解和计算。生态系统需水更注重和强调生态用水,但同时也包括了环境需水。

(4)生态需水(Ecologicalwaterdemand/requirement)生态需水是指维持一定空间范围健康的生态系统的结构和过程所需要的需水量,也可以看作是理想的生态用水量,需要生态环境保护规划和大量翔实的数据资料来进行推算。水量配置是合理的、可持续的。对于一个特定生态系统,其生态用水有一个闻值范围,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。

(5)环境需水(Environmentalwaterdeman出requirement)生态需水与环境需水两者之间存在着交叉和重合的部分,但从概念上来讲是两个不同的概念。生态需水主要侧重于生物维持其自身发展及保护生物多样性方面,环境需水则主要体现在环境改善方面。例如将黄淮海平原和西北干旱地区进行研究比较,发现不同地区的生态、环境需水研究重点各不相同,在西北干早地区关注的焦点是生态用水,而环境需水在黄淮海平原特别突出。同时生态用水和环境需水的计算方法各不相同,区别开来有利于处理好水资源与生态环境之间的相互关系问题。

海河流域生态用水研究

(6)生态耗水(Ecologicalwaterconsumptinn)生态耗水主要强调了生态系统特别是生物(植物、动物、微生物)生存消耗掉的水量,如蒸散量,需要通过水循环或径流等途径及时补给,体现了周期性和重复补给的特点。生态耗水是生态用

水的重要组成部分,一般是小于或等于生态用水量。

2. 生态用水概念界定

从以上概念辨析可知,目前生态用水的概念由于研究领域的局限大多都是针对生态用水某一方面而界定的,具有各自的局限性。传统的生态用水概念,.是指某种特定条件下生态系统实际利用的水资源量,但这些水量未必是合理和可持续的,多数是被动接受的水量。该概念并不符合生态用水研究的最终目的,可认为是生态用水的狭义概念。本研究从生态系统的角度出发,提出对生态用水概念的新的理解。生态用水是指为维护生态系统的特定结构、生态过程和生态系统服务功能的用水量。生态用水的主体为生态系统,其内涵包括维持生态系统结构用水和维持生态过程与生态服务功能的用水。维持生态系统结构的用水包括植被恢复、湿地重建和城市绿化用水等;维持生态过程与生态服务功能的用水包括河流输沙排盐、回补地下水、污染物稀释和河流自净用水等。该概念也可以认为是生态用水的广义概念,它表明不同生态系统的生态用水均有其特定的形成机理,适用于特定的核算方法,必须从具体的生态系统的结构、过程和功能出发对生态用水进行研究,据此得到的计算结果将更接近于实际,并且更易于应用。

《黄河高原生态用水与植被建设》

生态用水的界定:

水是生命之源,万物之本。陆地水文过程与生态环境变化相互作用、相互影响。生态环境质量直接关系到区域水文状况与水文环境的好坏,而区域水文情势则对生态平衡起到重要的调节作用。特别是在干旱、半干旱和干旱亚湿润区,要维持稳定的生态环境在很大程度上受制于水资源的供给状况。但是,长期以来这些地区的水资源开发利用没有考虑生态环境保护和改善水资源分配的问题,致使这些地区的生态环境出现退化,表现为土地出现次生盐渍化、地表植被退化甚至死亡、河道断流、湖泊萎缩、下游河床淤积、河口生态恶化等生态环境问题。为根治这些生态环境问题,实现我国社会经济的可持续发展,国务院制定并发布了《全国生态环境建设规划》,随着我国生态环境建设的开展,生态环境用水问题将越来越突出研究我国生态环境建设用水,对于实现我国水资源区域间、部门间的合理配置和可持续开发利用具有十分重要的意义。从广义上讲,维持全球生

物地球化学平衡,诸如水热平衡、源汇库动态平衡、生物平衡、水沙平衡、水盐平衡等所消耗的水分都是生态用水。从大尺度来看,以我国为例,降水资源总量为6.2万亿m3,其中有一部分为生态用水,包括植被蒸散;土壤、地下水和地表自由水面的蒸发;为维持水沙平衡、水盐平衡等的入海水量等几个方面。一般而言,自然界能通过自身的能量调节和物质分配来维持其平衡(以水文循环和大气循环为介质)。随着人类对自然环境的干扰和作用强度的加大,自然界原有的运作秩序被打乱,如果这种干扰超出自然生态系统的承受力,系统自身无法复原,就引起生态环境恶化。目前,国内外的研究一致认为,在生态环境脆弱区生态保护的首要原则是生态用水必须优先得到满足,只有这样才能维持生态环境不至于进一步退化。生态用水应当指为维护生态环境不再进一步恶化并逐渐改善所需要消耗的地表水和地下水资源总量。换句话说,只有当区域水资源供需产生矛盾,水资源成为区域社会经济发展和生态环境保护的主要限制因子时,水资源的开发利用就必须考虑生态环境用水份额。需要说明的是,生态环境用水是一个十分宽泛的概念,如用于河流水质保护和鱼类回游等所需的水量也是生态环境用水的范畴,但对于我国目前水资源状况而言,河流水质保护主要应从控制污染源入手,特别是水资源紧缺地区的水质保护不能依靠增加生态用水来实现,因此,本文认为生态用水不应包括此项。据此,水土保持、植被建设、维持河流水沙平衡、维持陆地水盐平衡、保护和维护河流生态系统的生态基流、回补超采地下水所需水量以及城市绿地用水等都是生态用水范畴。

《黄河上游干流生态需水量研究》

1.生态用水概念:

生态用水则是某种生态背景下或某种生态系统平衡下所使用的水量,不一定是合理的和可持续的水量。对于某一个特定生态系统,其生态需水有一个闭值范围,具有上限值和下限值,超过上限值和下限值都会导致生态系统的退化和破坏;但是生态用水则不存在这样的闭值,主要是被动接受的水量。

2.生态需水量的概念

目前有关生态需水的研究仍处于初级阶段,人们对于“生态需水”的概念、内涵与外延理解不尽相同。在过去的研究工作中,与之相近的概念与提法还有生

态用水、环境用水、生态环境用水和生态环境需水等。CoviCh,认为,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;许新宜和杨志峰认为生态需水是生态系统达到某种生态水平或者维持某种生态系统平衡所需要的水量,或是发挥期望的生态功能所需要的水量,水量配置是合理的、可持续的。对于一个特定生态系统,其生态需水有一个阂值范围,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;崔树斌认为,生态需水量应该是指一个特定区域内的生态需水量;董增川在研究西部地区水资源配置时认为,生态环境需水量是指水域生态系统维持正常的生态和环境功能所必需消耗的水量;夏军认为生态需水量是指水资源短缺地区为了维持生态系统生物群落基本生存和河流、湖泊等一定生态环境质量(或生态建设要求)的最小水资源需求量。其内涵是:以维持地带性植被所用降水和非地带性植被所用的径流;严登华提出河流系统的生态需水是指维持河流正常的生态结构功能所需要的一定水质的最小水量,具有明显的时空变化特征。生态环境需水是一个复杂的概念,至今国内外对生态环境需水仍没有形成一个明确统一的定义。主要表现在以下两个方面:一是生态与环境需水是否需要加以区分;二是如何给生态需水、生态用水、环境需水和生态需水一个明确的概念,这些概念在使用过程中常常混用或者是相互替代,带来了许多不便,有必要予以辨析和说明。

《论西北生态用水问题》

生态用水的内涵

生态用水对西北而言尤为重要,其理由很简单,就是因为西北生态环境特别脆弱,而且脆弱的生态环境还在恶化。何谓脆弱生态,它是指生态环境组成结构相对不稳定,对干扰因素反应敏感且易发生不利于人为利用变化的生态系统。这种生态系统一旦被破坏,就难以恢复。为了维持西北地区脆弱的生态平衡,修复已经被破坏的生态系统,遏制其恶化趋势,并逐渐改善、发展和提高脆弱生态系统对人类经济活动的支撑强度,就要科学地安排、满足生态系统对水资源的要求,这种消耗的水谓之生态用水。生态用水从广义上界定为“维持全球生物地球化学平衡所消耗的水量”,如水热平衡、源汇库动态平衡、生物平衡、水沙平衡、水盐平衡等。在生态环境脆弱区生态保护的首要原则是生态用水必须优先得到保

证,只有这样才能保持脆弱的生态平衡,才不至于导致脆弱的生态失衡趋向恶化。具体西北而言,生态用水包括维持水盐平衡生态用水,维持和发展草地生态系统生态用水,生物措施(含林、草)、农艺措施、防止水土流失的生态用水,维持水域生态系统(河、湖的水量和水质)生态用水,林业生态工程建设生态用水,城市绿化美化生态用水等。

《民勤盆地生态功能类型区划分与生态用水分析》

关于生态用水:

生态用水的基本理论还很不成熟, 在学术界还存在很大的争议,但对生态用水目标的认识基本一致,那就是为了改善环境质量或者维持环境质量不至于进一步恶化所需要的水。目前所采用的生态用水概念的外延几乎包括了地球上所有的自然环境,从水域到陆地、从高山到平原、从地面到大气层等范围,这样大的外延不仅使概念容易混淆,而且使用也很不方便。

《宁夏经济用水与生态用水合理配置研究》

一、生态需水的概念及界定

1.生态需水的概念

从广义上讲,维持全球生物地球化学平衡如水热平衡、水沙平衡、水盐平衡等所消耗的水分都是生态环境需水(刘昌明等,1996)。对生态环境脆弱区,生态需水应当指维护生态环境不再进一步恶化逐渐改善所需地表水和地下水资源问题,对荒漠绿洲来说,生态需水是指对绿洲景观的稳定和发展及绿洲环境质量维持和改变起支撑作用的系统所消耗的水量(贾宝全1998)。干旱地区半干旱区的生态需水,是指符合生态保护目标且对景观维持及环境状况改善起支撑作用的系统,为维持其平衡所要消耗的水分(王芳1999)。“九五”国家重点科技攻关项目《西北干旱区水资源与生态环境评价研究》第一次明确提出了“生态环境需水”可操作性的计算方法。生态需水量是指为维持地表水体特定的生态环境功能,天然水体必须储存和消耗的最小水量。在实际计算中,生态环境需水量分为三部分:(1)河流基本生态环境需水量,是指维持河流系统最基本的生态环境功能所需要的最少水量;(2)河流输沙排盐需水量,指为维持河流形态和盐分的动态平衡,

在一定输沙、排盐要求下所需要的水量;(3)湖泊洼地生态环境需水量,指为维持湖泊洼地的水体功能而消耗于蒸发的水量(李丽娟2000)。但迄今为止,由于国内生态需水的研究起步较晚,理论和方法还不够完善,再由于生态需水量研究涉及到的学科较多,问题极其复杂,因此目前还没有一个明确的生态需水定义,同时,生态需水与生态用水、生态耗水、环境需水概念常容易引起混淆,对生态需水概念的外延理解争议还较多。因此在干旱半干旱地区研究中严格界定相关的概念是十分重要的。

2.生态需水外延的界定

干旱区植被消耗水量因供水条件的差异具有很大的可塑性。有些学者把干旱地区生态需水量划分为临界需水量、最适宜需水量和饱和需水量。在此观点及理论支撑下,宋郁东等人又提出把满足干旱区非地带性天然植被生长需要的地下水位埋藏深度称作生态地下水位。在干旱区影响植物生长的主要因素是土壤盐分和四川大学博士学位论文水分。两者都与地下水位高低有关。为此,有关学者从不同角度提出了适宜水位、最佳水位、盐渍临界深度、生态警戒水位等。沈国舫认为“计算生态用水的主要目的是为了流域和区域水资源优化配置,用以保障水资源开发利用与生态环境保护和经济建设同步发展”。在不产流的绿洲区,生态需水量可以认为是维持一定规模绿洲所需外区域补给的水量。若补给小于这一水量,将导致绿洲生态退化。如果这一规模是可持续发展的,那么这一生态需水量就是维持该绿洲的最适宜生态需水量(杨国宪2003)。对于宁夏而言,生态需水量主要是指生态防护林和为沙湖等湖泊补水,防止其自然景观恶化等所需要的水量,即在面向可持续生态保护与生态建设模式,保持生态系统相对稳定,以维护天然植被生态格局为基本要求,保持完整食物链的最小极限,探讨干旱半干旱区天然绿洲承载的适宜开发强度,让保留下来的天然植被发挥其生态系统的基础作用所需要的水量。

《陕北地区生态用水研究》

1.生态用水的界定

生态用水也称环境用水或生态环境用水由环境的基本含义出发,不同的学科对环境有不同的理解这就造成了对环境用水的理解不同。环境科学中环境的概

念,是以人类作为主体或中心事物而言的。人类的生存环境包括自然环境和社会环境两大部分。自然环境是人类社会出现之前就己客观存在的物质世界,社会环境是人类为了提高自身的物质文化生活水平,而不断创造出来的物质世界。将社会环境用水,全部划归环境用水,显然背离了环境科学的思想而将人类创造出来的主要体现自然环境功能的城市水体等用水,归入环境用水,则可理解。对有些己纳入人类社会经济系统,经改造了的天然环境,如人工草场等也是如此。

受环境科学领域中各个分支学科传统习惯的影响,对环境概念的主体与客体范围大小仍有不同理解。在主体的范围上,扩大的提法是将人类扩展为所有生物体,缩小的提法是把人也理解为环境的一部分。在客体的范围上,有的理解为自然界(地表),有的理解为局限于工业三废所造成的污染客体。这些对主客体的不同理解,就可能造成环境用水面宽、量大与有限水资源产生严重对立,或是环境用水量小,产生环境恶化。

有些由水引起的环境质量下降问题,并不仅仅是增加或减少用水量就可解决的。例如坡地产生的水土流失,这不仅与水量有关,还与水质,水存在的形式及其转化有关。因此生态环境用水的含义中应包括利于生态环境质量提高的水质,水分存在形式及有利于生态环境质量提高的水分循环与转化等方面的内容。

一般而言,现有的生态环境问题,主要产生于自然环境的变化和人类对自然资源不合理的利用。解决这些问题,则需要人类社会的参与,向生态环境投入一定的物质与能量,这种投入在一定程度上,受现有经济技术实力的制约,生态环境用水也不例外。

基于上述内容,可对生态用水粗略地定义为,维护生态环境不进一步恶化并逐渐改善所需要的,人类社会经济所允许的,具有一定质量,有利于生态环境利用形式的,参与自然界水分循环与转化的水。

《生态用水的概念存在着两种含义》

生态用水的概念存在着两种含义:一是生态耗水,即生态环境真实消耗的水资源,二是生态配水,即通过配置使生态系统维持利用的水资源量,一般情况下生态需水大于实际的生态耗水。例如某河道内的水域生态系统,为了维持生态系统的各生物正常生存及稀释污染物等,必须保持一定的水体总量,这个量即生

态需水,生态耗水则体现为蒸发和渗漏及水生生物同化作用损失的水量,需水和耗水存在着较大的差值,对于河道外生态系统,由于生态需水主要用于实际消耗,很多生态需水都是用计算机间接估计,但是水分不足的条件下同样会出现耗水量小于需水情况。

《生态用水含义》

一、生态用水的定义

生态用水也叫生态需水、生态环境用水,是近几年随着生态环境逐渐恶化而提出的新概念。一般广义上说:是指维持全球生态系统水分平衡所需要的水量,比如河流、湿地等维持本身功能所需要的水量。生态用水具体包括维持水热平衡(即降水与地表水蒸发、植被蒸腾之间的平衡)、生物平衡(维持水生生物生长及水体自然净化)、水沙平衡(清除河道淤积、水库淤积)和水盐平衡(防止海水入侵、保持淡水性状)所需的水量。

生态用水" 在学术文献中的解释

1、所以生态用水可定义为:维护或改善组成现有生态系统的植物群落、动物

以及非生物部分的平衡所需要的水量。该定义从生态用水的组成及功能进行分析揭示了生态用水与生态服务功能之间的联系

2、1990年的《中国水利百科全书》和2002年的《21世纪中国可持续发展水

资源战略研究》均对生态用水

3、广义上讲,生态用水是指维持生态系统完整性所消耗的水分,它包括一部

分水资源量和一部分常常不被水资源量计算包括的部分水分,如无效蒸发量、植物截留量.狭义上讲,生态用水是指维持生态系统完整性所需要的水资源总量

4、这部分水可统称为生态用水”.此时提出的“生态用水”的研究对象泛指

“生态环境”,既指生态系统,又指以非生物为主体的无机环境系统

5、汤奇成于1989、1995年首先提出“生态用水”是:“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”

6、植被生态用水计算所谓生态用水是指维持生态系统完整性所需要的水资源

总量.按照保证生态系统好坏程度不同所需水量不同可把生态用水分为:最高生态用水,即对应的植物生长良好,生态系统良性发展

7.陆地系统生态需水量的计算狭义地讲,在陆地生态系统中,以生态保护为目

的,用于(消耗于)各类植被的地表水和地下水的水资源总量,称为生态用水

《生态用水及水资源优化配置研究》

1.生态用水的涵义

从生态用水研究进展中可以看出,由生态、环境及生态环境与需水、用水等概念综合交错形成生态用水、生态需水、环境用水、环境需水、生态环境需水和生态环境用水等诸多用词书,学者们在研究过程中采用的概念也不相同,但认为它们具有相同的内涵,即为改善生态环境质量或维持生态环境基本功能不受破坏所需要或消耗的水资源量。无论采用哪个概念来描述生态系统维护其基本功能所需水量,都要以一定范围生态系统为研究对象的,为方便表述,本文采用“生态用水”这一概念,这符合生态系统的整体性要求。生态系统是主要由动物、植物、微生物和非生物(环境)组成,生态系统所用水量包括生物部分用水和环境部分用水。植被建设、渔类徊游、动物饮水、水生生物栖息地需水等属于生物部分用水,而水土保持、保护水质、城市绿化、回补超采地下水、维持河(湖、库)生态基本流量等所用水量属于环境部分用水。从这两方面来说,定义生态用水为改善或维持现有生态系统中的生物群落(动植物、微生物)之间、非生物(无机环境)之间以及生物与非生物之间相互关系的平衡所消耗的水资源量。由于生态系统可分为天然生态系统和人工生态系统,故此生态用水具有两个属性,即天然生态用水和人工生态用水。生态用水是一个区域范围内可适应可持续发展的全新概念,随着认识的深入和研的进展,生态用水内涵也化的,故生态用水又是动的。

《生态用水及用水水平评价探究》

一、生态用水概念

1.多种多样的生态用水定义

生态用水(或环境用水或生态环境用水)是新近提出的概念,被国内外学者提出并作为一个明确的概念在各类文献中出现只是近30年左右的事情。许多研

究者根据不同的研究领域对生态用水有自己的不同见解,生态用水的定义也多种多样。

(1)从自然地理的角度。最具代表性的是“中国可持续发展水资源战略研究综合报告”及各专题报告中指出: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。贾宝全认为这种说法可以作为全国性的生态用水概念。李丽娟等定义河流系统生态需水量为维持地表水体特定的生态环境功能,天然水体必须蓄存和消耗的最小水量,下定义的依据是:河流系统通常有生态、环境和资源等功能。严登华等定义河流生态用水为:维持地表水体特定的生态功能,所需要的一定水质标准下的水量,具有时间和空间上的变化,它的依据是:河流生态系统用水量的确定,不仅要满足河流生态系统对水量的需求,而且要确保水质能保证河流生态系统处于健康状态;贾宝全等〔闭认为绿洲是干早区生态环境的主体,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,都称之为生态用水:刘静玲等定义:湖泊生态环境需水量是指保证特定发展阶段的湖泊生态系统结构,发挥其正常功能而必需的一定数量和质量的水。近年来随着人们对湿地生态环境重要性认识的深入,对湿地生态环境的研究逐渐升温。湿地和水环境相互依存,共同维系着水体的生态平衡;崔宝山等认为湿地生态环境需水量是指:湿地为维持其生命活动和自身发展过程所需要的水量,湿地对水资源的需求可分为生态需水量和湿地环境需水量。

(2)从生态系统的角度。在生态学、环境保护学等诸多学科领域中关于生态用水的实际研究早就客观存在。例如Poff等指出南非持续的人口增长导致生活用水和经济用水已占到水资源总量的9%0以上,因此必须尽快制定相应措施,提供给河流更多的生态用水来保证其生态功能。Jemes也认为要提供足够的生态环境用水量,必须加强河流流域水资源利用的管理及生物对水环境改变的反应的认识。近年来己经有3篇从生态系统稳定角度来探讨生态用水概念的文章。①张思玉等:从广义上讲,维持全球生态系统和谐与稳定所消耗(必需)的水分都是生态用水,不仅包含着全球范围的天然的水循环,而且包含在人类对自然的干扰过程中对水资源的再分配;狭义地讲,在陆地生态系统中,以生态保护为目的,用于(消

耗于)各类植被的地表水和地下水的水资源总量,称为生态用水。②王芳等在深入论述生态系统稳定性与生态用水理论的基础上,在可持续发展前提下,分析生态需水概念的外延与内涵,将其总结为: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;并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,从生态系统形成原动力不同又分为天然生态需水和人工生态需水。③张远等也从生态系统稳定观点出发,对林地生态需水做了如下的定义:林地生态需水是指林地生态系统为维持自身生长、发挥生态功能所需要消耗和占用的水资源量,包括林地蒸散量和土壤含水量两种形式,其中蒸散量是林地生态需水的消耗量,土壤含水量是非消耗量。足见,由于研究领域的不同,生态用水的概念多种多样,大多是针对生态用水某一方面而定的。生态用水的主体为生态系统,就应该从生态系统的角度出发。其内涵包括维持生态系统结构用水和维持生态过程与生态服务功能的用水。因此,笔者支持的观点是:生态用水是指在一定来水条件下,为维护生态系统的特定结构、生态过程和生态系统服务功能,在天然生态保护和人工生态建设过程中所用的水量。就特定区域而言,维持生态系统结构的用水指植被恢复、湿地重建、城市绿化和人类的经济生活用水等;维持生态过程与生态服务功能的用水指河流湖泊输沙排盐等维持健康生命用水、回补地下水、污染物稀释和自净用水等。此定义表明生态用水有其特定的形成机理,适用于特定的核算方法,必须从具体的生态系统的结构、过程和功能出发对生态用水进行研究,这样得到的计算结果才更接近于实际,并且更易于应用。

生态用水量和降水有关,不同降水地区或者时间内,生态系统结构不同,用水也就不一样。降水丰富的地区,植被种类多,生物群落复杂,用水量也就大,人类生产生活很少有用水紧缺现象,像我国的江南地区。降水较少的地区,生态结构简单,用水少,对水的消耗也少,维持生态过程和生态服务工程的用水就少。可见我国南方和北方用水定额就不同。生态用水量还与生态系统的保护目标有关。希望整个生态系统在优越的环境中生存,其用水量就多,反之就少,但定是在最小用水量以上,否则生态系统就会遭到损害。

2.生态用水概念内涵与辨析

(1)用水、需水、耗水。

在许多的研究论文中,很多的研究者并没有把“生态用水”、“生态需水”、

“生态耗水”加以区分,姐“综合报告”、“21世纪中国水资源若干问题的讨论”等均多次混合使用这几个词。有些研究者则把这几个词做了较严格的界定,如“生态环境用水研究进展”一文认为:基于生态系统耗水理论,需水和用水是属于不同层次的概念,因为耗水有3种内涵,即潜在耗水量、最大耗水量(需水量)和实际耗水量(用水量);在自然条件下维持生态环境不再恶化并逐步改善所消耗的水量应称之为生态环境用水,而非生态环境需水,而且生态环境用水量要小于生态环境需水量。贾海峰、谢燕等认为需水是通过理论分析和计算确定出的合理的闭值,在此闭值范围内,均可满足需要。用水是受控于水资源量、供水设施、水处理工程等各种客观条件使用或配置的水,水能保证每个生态系统的用水都在需水的闭值范围内。用水基于2种层次,一种基于降水资源概念下的用水,包括潜在的耗水量、最大耗水量、实际耗水量等。潜在耗水量是大气蒸散发能力的量度,此值和供水条件无关,只与气象条件有关,表明了一定的气候条件下的可能耗水能力。植被最大耗水量是植被在适宜的供水条件和土壤肥力水平下,充分发挥其生产潜力时的耗水量,此值既与大气环境有关,又与植被的生态特性和生长状况有关。王芳等认为:生态需水指未来时段内消耗的水量,研究现状时称为生态耗水(生态用水)。潘启民等认为:生态用水,可理解为生态需水量和生态耗水量两个概念。生态需水量,指流域内一定时期存在的天然绿洲、河道内生态体系以及人工绿洲内防护植被体系等维持其正常生存与繁衍所需要的最低水量。生态耗水量,指在现有供水与灌溉技术水平下,为维持所确定生态保护体系,建设良性的生态研究体系或改善与恢复生态环境体系所需要的水资源供给值。相比而言,生态需水量状态值强调的是生态环境体系维持的实际需用水量,而生态耗水量则是一个动态的概念,强调生态环境保护所需的适宜供水量,与水资源利用水平和技术措施有关。宋炳煌、杨劫认为生态用水是从主观的角度出发,在水资源开发利用及水资源配置研究和实践中,对不同类型生态系统保护、恢复或重建时需要用多少水或用了多少水或消耗了多少水;生态需水则是从客观的角度出发,不同类型生态系统在维持或恢复自身良好稳定状态所需水量。生态需水是生态用水的依据,可以根据生理学、生态学、水文学的原理、方法进行测定和估算,还可以根据条件能满足到什么程度(最大需水量、最适需水量和最小需水量),为水资源配置和生态用水决策提供依据。生态用水生态需水生态耗水没有绝对的大小排列关

系,用水可以在需水范围内,也可以超出需水的范围,耗水可以大于用水量也可以小于用水量,主要是和耗水、用水类型及来源有关。

(2)生态、环境、生态环境。

较多的研究者把三者视为相同的含义,但也有一些研究者把生态环境用水分为生态用水和环境用水两部分。刘霞等认为生态用水一般是指地球上依赖于水生存与发展的动物、植物、微生物所消耗水量的总称。环境用水则指为改善河流水质、保护珍稀和濒危动植物,维持鱼类产卵回游,保护和创造良好景观等所需要的水量。从内涵上讲,它们都属于生态环境用水的一部分;崔保山等〔]ss按照生态环境需水量的基本特征和表现,将其分为生态需水量和环境需水量两部分。生态需水量是为解决生态问题(如保护水生生物、生态防护林等)所需要的水量。环境需水量是专门为解决环境问题(如污染、保护水环境景观等)所需要的水量;贾宝全等提出了一个“生态环境用水基本构架”:生态环境用水分为生态用水和环境用水两个方面。维持和改善生命支持系统的水分消耗称为生态用水,包括区域性景观生态用水和河道内水生动植物生态用水。环境用水包括水热平衡、水沙平衡与水盐平衡的用水量,均属于维护自然地理过程平衡的用水,应归入到环境用水范畴。生态是生物与环境间的相互关系,生物与环境是不可分的整体,这就决定了生态用水是生物与维持生物生存环境的总体用水或生态系统用水。因此,笔者认为把生态用水、环境用水和生态环境用水3个词统一称为生态用水。

(3)地带性植被与生态用水。

非地带性植被消耗径流,地带性植被消耗降水,但植被对降水有截留、蒸发蒸腾、减少径流、涵养水源、吸收土壤水分、改变地下水位等重要作用。现在人类对于地带性植被的干扰越来越大,森林破坏、草原退化、土地荒漠化,必然影响径流,影响地下水、土壤水,甚至影响大汽水。因此,不能以为地带性植被依赖于降水,就把它排斥在外。地带性植被和适宜的天然植被格局及群落结构的生态用水,可以作为生态保护和植被建设的科学依据和参考目标,而且能使生态用水领域的研究不断发展和深入。可见,地带性植被的用水在生态用水研究中不应该因其不消耗径流而忽略。

《生态用水决策过程研究》

一、国内生态需水概念

1. 广义生态需水

国内研究者提出了广义生态需水概念:从广义上来讲,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用水.

2. 干旱区生态需水定义

针对我国西北干旱区的生态问题,我国研究者提出了各种生态需水的定义: (1)使绿洲内部及其周围的生态环境不再恶化所需的水量; (2)在干旱内陆河流域下游地区生态用水量应满足维持某一区域生态系统稳定和生态环境保持良性动态平衡所需的耗水量;(3)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,可以将这些水定义为生态需水,包括天然降雨补给、河道补给、地下水补水、人工灌溉补给等; (4)在干旱区山地、荒漠、绿洲这三大系统中,绿洲应是干旱区的主体景观.基于此点,将干旱区生态用水定义为,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称之为生态用水; (5)针对中国西北地区内陆干旱区的情况,将生态需水概括为,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;

(6)干旱区生态系统的主体是绿洲生态,包括天然绿洲和人工灌溉绿洲,因此作者认为,干旱区内陆流域生态需水量应指流域内一定时期内,存在的天然绿洲、河道内生态体系(河岸植被、河道水生态及河流水质)以及人工绿洲内防护植被体系等维护其正常生存与繁衍所需的水量.这里生态需水量强调的是满足不同生态体系维持其正常生态功能的适宜净需水量.

3. 河流生态需水概念

针对我国河流出现的生态问题,我国学者提出了若干生态需水定义: (1)河道环境最小环境需水量是指维系河流的最基本功能不受破坏,所必须在河道中长年流动着的最小水量的阈值,认为是由基流、河流蒸发损失量和河流渗漏损失量3项组成; (2)从生态环境的要求出发,我们认为,为维护生态环境的天然结构与功能,河流系统生态环境所需水量即是生态需水量.狭义地讲,生态需水量是指为维持地表水体特定的生态环境功能,天然水体必须储存和消耗的最小水量;(3)河

流系统生态需水量是为了维护生态系统的天然结构与功能的最小水量,具有水质和水量两个方面的要求,同时具有时空变化的特征.

4. 一般意义的生态需水概念

国内的研究还提出了一些一般意义的生态需水定义: (1)必要生态用水或最小生态需水,是维系生态环境系统基本功能的一种水量; (2)生态需水是指水资源短缺地区为了维系生态系统生物群落基本生存和河流、湖泊等一定生态环境质量(或生态建设)要求最小水资源需求量; (3)生态环境需水量是指生态系统维持正常的生态和环境功能所必须消耗的水量; (4)按照生态环境需水量的基本特征和表现,将其分为生态需水量和生态环境需水量两部分.生态需水量是为解决生态问题(如保护水生物、生态防护林等)所需要的水量.环境需水量是专门为解决环境问题(如污染、河湖水环境景观等)所需要的水量; (5)流域生态需水量是指为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时生态系统所需要的最少水量和在这一水量下生态系统能够忍耐的最差水质; (6)计算生态需水量,实质上就是要计算维持生态保护区生物群落稳定和可再生维持的栖息地的环境需水量,也即“生态环境需水量”,而不是指生物群落机体的“耗水量”.

5. 生态需水相关重要概念定义

从上述国内外生态需水定义看,各种定义差距较大.究其原因是由于各自所面对的生态问题不同、需要不同、看问题的角度不同以及所处的生态用水层次不同而造成的.本文结合生态用水决策过程和生态用水研究层次,定义相关重要概念:生态需水、生态用水、生态耗水、生态保留水等.生态需水:为维持某种生态状态所需要保留和消耗的水分.由于生态需水具有时间和空间特征,并和生态系统的属性相联系,因此,有各种各样的生态需水.在生态需水研究的不同层次,也有不同的生态需水.(1)在生态问题层次,有为解决面临的生态问题所需的生态需水.例如:使绿洲内部及其周围的生态环境不再恶化所需的水量. (2)在水与生态关系层次,有最小生态需水、适宜生态需水、枯季生态需水、汛期生态需水等. (3)在生态价值层次,有为了达到某个生态价值所需的生态需水. (4)在决策层次,有期望生态需水等.维持期望生态状态所需要的最小水量叫做期望生态需水.生态用水:某种生态状态实际保留和消耗的水分.和生态需水类似,生态用水也具有时间和空间特性,并和生态系用属性相关.在生态用水研究的不同层次,也有不同性

质的生态用水.生态耗水:某种生态状态所消耗的水分,消耗水量为蒸发量.生态保留水:某种生态状态中保留的水分,如河流流量、湖泊蓄水量等. 在生态需水和生态用水中,存在两种不同性质的水:一种是耗水,此水量用于蒸发变为气态水分;另一种是保留水,此种水分在生态过程中还保持着液态状态,并没有转化为气态水分.临界生态需水:当生态系统中的水分从大到小变化时,生态系统状况在某个水分点会发生突变,此水分点相应的水量叫做临界生态需水.最小生态需水和适宜生态需水都是临界生态需水.

《生态用水指在二元水循环下》

生态用水指在二元水循环下 ,水循环系统可供生态和环境利用的水 ,其水量要大于生态的最小需水量 ,水质满足生态系统功能和环境水质要求。

《水利水电建设中河流生态用水理论与方法研究》

生态用水是某种生态水平下所使用和发生的水量总和。常常是由于自然原因,如降雨、洪水等造成水的储存或汇集,也可能是由于人为原因,如截流、引水、筑坝等形成的相关系统。这些水量未必是合理、可持续的, 多数是被动接受的水量。从概念上讲,生态用水应满足生态环境需水量。

《植被生态用水》

植被生态用水是植被生态系统在某种生态水平下所消耗的水量 , 受现实条件的限制 , 是植被生态系统的实际耗水量。在植被生态系统中 , 蒸散耗水量是其主要的水分支出项 , 因此将其作为植被生态系统的生态用水量。

生态用水概念

《阿什河上游光明沟生态用水研究》 生态用水是生态系统在某种生态水平下所使用和消耗的水量,他受现实条件的制约,是生态系统的实际耗水量。在通常情况下,由于供水条件及其他因子的限制,生态系统很难达到其理想的状态,所以生态用水一般都小于生态需水。陈丽华把生态用水的定义概括为:为维护或改善组成现有生态系统的植物群落、动物以及非生物部分的平衡所需要的水量。宋炳煌认为:生态用水是指维持植物群落正常发育和相对稳定所必需消耗和现存的水分。 《北京市怀柔区生态用水研究》 “生态用水”的定义有很多,目前还没有形成统一的定论,随着对生态用水认识的加深,生态用水的研究从最初的河流系统开始,逐步扩展到其他类型的生态系统(包括城市生态系统、湖泊生态系统、湿地生态系统、防护林草系统、地下水体系以及水土保持体系等。由此将生态用水定义为:在一定的时空范围内,维持特定生态系统和环境处于稳定状态所需要的水量。 《北京市生态用水分类》 生态用水的定义可概括为:为维护或改善组成现有生态系统的植物群落、动物以及非生物部分的平衡所需要的水量。 《海河流域生态用水研究》 1.生态用水相关概念: 生态用水是目前生态学与水文学、水资源学结合的前沿研究领域,由于研究领域和时间的限制,对问题认识的角度有所不同,在生态用水研究中出现了许多相互交叉的概念。这些概念常被混用或相互替代,使研究和计算结果不尽相同,给管理和研究带来了许多不便。本文仅以常见的几个概念对其内涵进行简单辨析。 (l)河道内流量(InstreamFlow)河道内流量指维持河道生态价值在可接受水平的河道用水量,是国外特别是美国常用的一个概念。它包括保护鱼类和野生生

生态流量

河流最小生态流量的概念 生态需水量应该是特定区域内生态系统需水量的总称,包括生物体自身的需水量和生物体赖以生存的环境需水量,生态需水量实质上就是维持生态系统生物群落和栖息环境动态稳定所需的用水量。由中国工程院组织、43位院士和近300位院外专家参加完成的《21世纪中国可持续发展水资源战略研究》认为:广义的生态环境用水,是指“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、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渐改善所需要消耗的水资源总量”。狭义的“生态环境用水计算的区域应当是水资源供需矛盾突出以及生态环境相对脆弱和问题严重的干旱、半干旱和季节性干旱的半湿润区”。狭义的生态环境用水主要包括“保护和恢复内陆河流下游的天然植被及生态环境;水土保持及水保范围之外的林草植被建设;维持河流水沙平衡及湿地、水域等生态环境的基流;回补黄淮海平原及其他地方的超采地下水”等方面。 在美国,环境用水系指服务于鱼类和野生动物、娱乐及其他美学价值类的水资源需求。主要包括:1、联邦和州确定的自然和景观河流的基本流量。2、河道内用水:指用于航运、娱乐、渔类和野生动物保护以及景观等美学价值等的用水。3、湿地需水:主要指湿地保护区的需水包括咸水湿地、微盐沼泽和淡水湿地的需水。4、海湾和三角洲的流量:为保持和控制海湾和三角洲的环境包括咸度、入海流量而规定的需水量[1]。 目前,关于河流最小生态环境需水量的研究尚不充分。在有限的研究成果中,河流水污染防治用水临界值可用以水质目标为约束的方法求得,或按照简单的十年最枯月平均流量法估算。前者需要知道上游来流中的污染物浓度、河段内污染物产生量、河段内污染物治理程度、河段内污废水资源化程度、河段内城市污废水产生总量和污染物削减等详细信息,在不易获得准确信息时可以近似采用后一种方法。河流生态用水因河流本身就是其中生物体不能完全脱离的生活环境,所以许多情况下都避开生物体自身需水的问题而直接寻求满足一定数量和质量生物体生存的河流水量,有关的方法如湿周法、R2CROSS法和河道内流量增加法等。在资料短缺的情况下,可以对最小河流生态用水进行规定,如法国规定最小河流生态用水流量不应小于多年平均流量的1/10。对多年平均流量大于80m3/s的河流,最低流量的下限也不得低于多年平均流量的1/20。 摘自《水电站审批中最小生态流量的初步研究》

对生态需用水研究的几点观点

对生态需(用)水研究的几点观点 摘要:研究河流或流域的生态需(用)水是当前水利科研的热点,“人类用水应当考虑其它生物的用水需求”的理念已经被河流管理者普遍同意并逐渐应用于实践。但目前的研究大体概念较为混乱,研究功效不免会引发误导。 关键词:生态用水生态需水 研究河流或流域的生态需(用)水是当前水利科研的热点,“人类用水应当考虑其它生物的用水需求”的理念已经被河流管理者普遍同意并逐渐应用于实践。但目前的研究大体概念较为混乱,研究功效不免会引发误导。 一、生物群是生态需(用)水的主体 生态学最先起源于生物学,主要研究“生物及其环境的彼此关系”,即它是一门研究生物的生存条件、生物及其群体与环境彼此作用的进程及其规律的学科。生态学进一步进展提出了“生态系统”概念,它的涵义是“由生物与环境彼此作用组成的整体”。在一按时空范围内,生物成份和非生物成份通过彼其间不断的物质循环、能量流动和信息传递,彼此联系,彼此影响,如此一路形成的一个生态学功

能单位,叫做生态系统。生态系统包括4大组分:生产者(主如果绿色植物)、消费者(包括食草动物、食肉动物、杂食动物、寄生动物、腐食动物等)、分解者(主如果细菌和真菌)、非生物环境(是生物赖以生存的物质和能量的源泉及活动的场所,即生物的栖息地、繁衍地和迁移地)。生态系统的核心组分是包括生产者、消费者和分解者在内的生物群落。 从上述的大体概念看出,“生态系统”至少反映两层涵义:(1)特别强调生物是系统的主体,而研究生态系统的目的是希望生态系统中生物群落之食物链能够正常运行、生物群落能够正常演替。(2)人是生态系统中生物群落的一员。因此,所谓生态需(用)水,用户主体是包括人在内的生物。 如此看来,目前在进行流域生态需(用)水研究时,把人类需(用)水排除在外显然存在必然问题。所谓流域生态用水,应该指全流域范围内所有生物(包括人类、植物和其它动物)繁衍生息所利用的水,其中,人类用水占相当大部份。按此推论,显然违背了人们提诞生态需(用)水概念的初衷。所谓流域生态需水,是指整个流域生态系统正常运行所需要的水。它一样包括人类生产生活需水和其它生物需水两部份。但研究后者显然没有实际意义,因为在流域那么大的区域,人们不会为了实现生态价值而常常到山上或荒原去浇灌林草。无论是林草用水,仍是林草需水,都只是个被动同意问题。因此,在流域层面如何研究生态需(用)水值得进一步试探。不过,若是能别离把流域生态系统中农地、草地和林地的实际耗水量及其对河川径流的影响

生态环境需水量的分类及特点

生态环境需水量的分类及特点 生态环境需水量是指生态系统中各种生物、植物和土壤所需的水分量。根据不同的需水特点,可以将生态环境的需水量分为三个主要分类:大气需水量、土壤需水量和植物需水量。 1. 大气需水量: 大气需水量是指大气中水分的需求量,主要包括蒸发和降水两个方面。蒸发是指水分从地表和植被表面转化为水蒸气进入大气的过程,而降水则是指水蒸气凝结成液态水或固态水并从大气中降落到地表的过程。大气需水量的特点是广泛分布、变化较大和周期性。不同地区和季节的大气需水量差异巨大,受气候条件、地形地貌和植被覆盖等因素的影响较大。例如,热带雨林地区由于高温多雨,蒸发量较大;而沙漠地区由于干燥少雨,蒸发量相对较小。 2. 土壤需水量: 土壤需水量是指土壤中水分的需求量,也称为土壤蓄水量。土壤蓄水量是指土壤中能够储存并供植物吸收利用的水分量。土壤需水量的特点是地域性强、变化较慢和可调节性强。不同地区的土壤需水量差异较大,受土壤类型、质地和含水量等因素的影响较大。例如,土壤含水量高的地区,土壤需水量相对较小;而土壤含水量低的地区,土壤需水量相对较大。 3. 植物需水量:

植物需水量是指植物生长发育过程中所需的水分量,也称为植物蒸腾量。植物需水量的特点是生物性强、变化较快和季节性明显。不同植物的需水量差异较大,受植物类型、生理状态和生长环境等因素的影响较大。例如,草地植物由于叶片面积较大,光合作用强烈,需水量相对较大;而沙漠植物由于适应干旱环境,需水量相对较小。生态环境需水量与生态系统的平衡密切相关。如果生态环境的需水量得不到满足,将导致生态系统中的植物枯萎、土壤退化以及水循环紊乱等问题。因此,了解和合理利用生态环境的需水量对于维护生态平衡、保护生态环境具有重要意义。 总结起来,生态环境的需水量可分为大气需水量、土壤需水量和植物需水量三个主要分类。它们分别具有广泛分布、变化较大和周期性的特点、地域性强、变化较慢和可调节性强的特点,以及生物性强、变化较快和季节性明显的特点。合理满足生态环境的需水量对于维护生态平衡、保护生态环境具有重要意义。

水生态科普知识

水生态科普知识 水是地球上最重要的资源之一,也是生命的基础。水生态是指水体与其周边环境之间相互作用的生态系统,它涉及到水的循环、水体的结构与功能以及水生物的生存和繁衍等内容。下面,我们来了解一些关于水生态的科普知识。 一、水的循环 水的循环是指地球上水分在大气、地表和地下不断转化和迁移的过程。它包括蒸发、降水、地表径流和地下水等过程。蒸发是水从地表蒸发到大气中形成水蒸气的过程,而降水则是水蒸气在空气中冷却凝结形成雨、雪等形式降落到地表的过程。地表径流指雨水在地表流动到河流、湖泊等水体的过程,而地下水则是指渗透到地下的水分。 二、水体的结构与功能 水体是指地球表面上的湖泊、河流、海洋等水域。水体的结构由水的物理和化学特性决定,而水的功能则包括供水、生态支持、水文调节等。供水是指人类利用水体作为饮用水、农业灌溉等用途的过程,生态支持是指水体为生物提供栖息地和养分的过程,水文调节是指水体对气候和水资源的调控作用。 三、水生物的生存和繁衍 水生物是指生活在水中的生物,包括鱼类、水生植物、浮游生物等。

它们在水生态系统中起着重要的作用。鱼类是水生生物中最为广泛的一类,它们在水中游泳、觅食和繁殖。水生植物是水体中的植物,它们通过光合作用吸收二氧化碳、释放氧气,同时为水生动物提供栖息地和食物。浮游生物是指在水中漂浮的微小生物,它们是水生态系统中重要的食物链的组成部分。 四、水污染与水生态保护 水污染是指人类活动导致水体中有害物质超过一定标准,对水生态系统产生负面影响的过程。常见的水污染物包括化学物质、有机物、重金属等。水污染会破坏水体的结构与功能,对水生物造成伤害甚至死亡。为了保护水生态系统,我们可以采取一系列的措施,如加强水污染治理、推广节水措施、保护水生物多样性等。 总结一下,水生态是关于水的循环、水体的结构与功能以及水生物的生存和繁衍等内容的科学研究领域。了解水生态知识有助于我们更好地保护水资源,维护生态平衡。希望通过本文的科普,能够增加大家对水生态的认识,共同呵护我们的水环境。

建筑物生态用水设计方案

建筑物生态用水设计方案 一、引言 建筑物的水资源利用已经成为当今关注的焦点之一。为了实现可持 续发展,减少水资源的浪费和污染,建筑物的生态用水设计方案显得 尤为重要。本文旨在探讨建筑物生态用水的设计原则和技术手段,以 期为建筑业提供可行的解决方案。 二、水资源的重要性和面临的挑战 水是人类生活的基本需求之一,也是建筑物运行的核心元素。然而,由于全球气候变化和人类活动的影响,水资源正面临着越来越大的挑战。建筑物的使用和管理对水资源消耗和保护起着至关重要的作用。 三、建筑物生态用水设计的原则 1. 高效节水原则 建筑物应通过采用节水器具、优化供水系统、加强用水管理等措施 来降低用水量,确保水的高效使用。 2. 多元化水源利用原则 建筑物应探索并利用多种水源,包括雨水收集、废水再利用和灰水 回用等,以最大化地降低对传统水源的依赖。 3. 智能监测和控制原则

建筑物应通过智能化监测和控制系统,实时监测用水量及质量,并 调整供水系统运行策略,以达到节约用水的目的。 4. 教育和宣传原则 建筑物应积极开展水资源教育和宣传活动,提高人们对节水意识的 认识,并鼓励他们积极参与到建筑物水资源管理中来。 四、建筑物生态用水设计的技术手段 1. 雨水收集系统 建筑物应设置雨水收集设施,并将收集的雨水用于冲厕、植物灌溉 等非饮用水需求,以减少对自来水的消耗。 2. 废水再利用系统 建筑物应安装废水处理设备,对废水进行处理并再利用于环境冷却、景观水体等非饮用水用途,实现废水资源的循环利用。 3. 灰水回用系统 建筑物应建立灰水回用系统,将洗衣、洗手等产生的灰水经过简单 处理后用于冲厕等非饮用水用途,减少对清洁水资源的需求。 4. 智能用水监测系统 建筑物应配备智能用水监测系统,实时监测室内外用水量和质量, 并通过数据分析提供用水优化方案,以实现用水的智能管理。 五、案例研究:XXX大厦生态用水设计方案

生态需水和生态用水的定义

生态需水和生态用水的定义 生态需水和生态用水的定义 随着人类的快速发展,水资源的压力逐渐加大,水的使用与管理仍然是人们关注的焦点。在这个背景下,生态需水和生态用水概念呼之欲出。本文将从定义、特点、实际应用等方面进行阐述。 一、定义 生态需水是指用于维持和恢复生态系统的水需求,包括湿地、河流、湖泊、洼地等自然湿地,生态需水具有综合性、动态性和局部性的特点,要根据不同的生态系统需求进行量化。生态需水研究是对水管理的一种创新性的提升,提出了保障水生态以及调节自然水循环的新思路。 生态用水是指人为的适当地利用水资源去支持生态系统发展及其功能,主要用于维护生态系统的平衡与稳定,以及提供必备的生态服务。生态用水可以通过人类活动、人工补水等方式进行补充或改善,是一种可持续利用的水资源,具有不损害水生态环境的特点。 二、特点 1、综合性 生态需水和生态用水的研究需要涉及到水资源利用和管理的各个方面,包括水文水资源、水生态系统、水资源保护及水生态环境维护等等方面。生态需水量的大小与生

态系统的特征和变化、生态系统对外部环境的响应、人类活动对水资源的占用与污染等因素有关联。 2、动态性 生态需水的大小随着时间和空间均有变化,水生态的复杂性和变异性,保证生态需水和生态用水在时间和空间的稳定性。为了保证生态系统的稳健运行,不能简单地以一个静态的数字来代表一个生态系统的生态需水量,必须在动态调控上优化,以满足不停变化的生态需求。 3、局部性 不同的生态系统的生态需水和生态用水是不同的,如湿地和湖泊生态需水量与水文环境和生态系统特征有关,沿海湿地和内陆湖泊不同,对于生态需水和生态用水的量应该进行相应的调整。 三、实际应用 1、修复和保护湿地 湿地是水文生态系统中生态服务功能最为丰富的自然湿地系统之一,其涵盖的生态服务包括水文调节、水资源维持、物质循环、生物多样性维护、气候调节等。根据调研结果,湿地恢复需要更多的生态需水,如珍珠泉湿地,每年需要5万立方米水的供应,以促进植被的生长和维护。 2、城市节水

水的生态价值

水的生态价值 水是地球上最宝贵的资源之一,对于维持生态平衡和人类的生存至关重要。水的生态价值体现在许多方面,包括水域生态系统的保护、生物多样性维持以及水资源的可持续利用等。本文将详细探讨水的生态价值,并强调保护水资源的重要性。 一、水生态系统的保护 水生态系统是一种由多个组成部分相互作用而形成的生物环境。它由水体、生物和环境因素组成,与土壤、植物、动物以及人类等紧密联系。保护水生态系统对维持健康的生态平衡至关重要。 首先,水生态系统能够维持水质的稳定和净化。水体中的植物和微生物通过光合作用和分解作用,能够将有害物质转化为无害物质,提高水质的净化能力。此外,水生态系统还能够吸收和稀释废弃物质,保持水体的清洁和健康。 其次,水生态系统是许多生物的栖息地,对维持生物多样性起着重要作用。水域中的植物和动物形成了复杂的食物链和生态网,互相依存,实现了物种之间的平衡。水生态系统的破坏将导致物种灭绝和生态失衡,对整个生态系统造成不可逆转的影响。 最后,水生态系统还具有调节气候的功能。水体能够吸收和释放大量的热量,在气候调节中起到重要的作用。水生态系统的保护和恢复对于全球气候的稳定和缓解气候变化具有重要意义。 二、生物多样性的维持

水的生态价值还表现在维持生物多样性方面。水体是许多物种的栖 息地,包括各种鱼类、藻类、水生植物等。水生植物不仅能够提供氧气,还为水生动物提供食物和庇护所。水资源的合理利用和生态环境 的保护,对于维持水生物种的多样性至关重要。 生物多样性的维持对人类有着重要的意义。许多水生物种对人类的 生活和经济发展具有重要意义。例如,渔业资源是许多地区农村居民 的重要经济来源,而赏鱼和观赏虾等水产有助于旅游业的发展。此外,许多药物和食品的原材料也来自于水生生物。保护水生物种的多样性,有助于维持生态平衡和社会的可持续发展。 三、水资源的可持续利用 水资源的可持续利用是保护水的生态价值的基础。随着人口的增长 和经济的发展,水资源面临着日益严重的压力。因此,合理利用水资源,提高水资源利用效率具有重要意义。 首先,应该推广节水意识和节水技术。人们应该养成良好的节约用 水的习惯,避免水的浪费。同时,应该发展和推广高效的节水设备和 技术,减少生产和生活中的水消耗。 其次,要加强水资源管理和保护。建立科学合理的水资源管理制度,制定严格的水资源保护政策和法规,确保水资源的合理分配和可持续 利用。 最后,要加强水环境治理和监测。加大水污染治理力度,减少污染 物的排放和水体的污染。同时,建立完善的水环境监测体系,及时掌

水资源的科普知识

水资源的科普知识 水是人类生命的重要物质,也是地球上最宝贵的资源之一。在我们日常生活中,水的用途非常广泛,涉及到饮用、农业、工业、生态环境等方面。因此,了解水资源的科普知识,对我们保护水资源、合理利用水资源具有重要的意义。 一、水资源的分类 水资源可以分为表水资源和地下水资源。表水资源指的是地表水体中的水,如河流、湖泊、水库等;地下水资源指的是地下岩石裂隙、孔隙中的水,是地下水文循环的重要组成部分。 二、水资源的分布 地球上绝大部分的水都是海水,只有2.5%的水是淡水。其中,约68.7%的淡水存在于冰川和冰盖中,可供人类使用的淡水仅占0.3%左右。在可供人类使用的淡水中,又有大部分分布在河流、湖泊等表水体中,只有少部分分布在地下水中。 三、水资源的利用 1. 饮用水:饮用水是指经过净化处理后,符合国家饮用水卫生标准的水。保持饮用水的清洁卫生非常重要,避免污染和浪费。 2. 农业用水:农业用水是指用于农业生产的水,农业是水资源利用

的最大领域。在农业用水中,要注意合理利用水资源,避免过度抽取地下水造成地下水位下降。 3. 工业用水:工业用水是指用于工业生产的水,工业生产对水质的要求较高,需要采用适当的水处理技术,防止水的污染和浪费。 4. 生态用水:生态用水是指用于维持生态系统的水。生态用水可以保护生态系统的平衡,保持水生态的生命力和稳定性。 四、水资源的保护 1. 水资源的保护是一个全社会的责任,需要政府、企业和公众共同参与。 2. 减少污染:减少污染是保护水资源的重要措施,要从源头上控制污染。 3. 合理利用:合理利用水资源可以减少浪费,避免过度抽取地下水造成地下水位下降。 4. 推广节水技术:节水技术可以减少用水量,提高水资源利用效率。 五、水资源的未来 1. 随着人口的增加和经济的发展,水资源将面临更大的压力和挑战。 2. 未来,我们需要更加注重水资源的保护和合理利用,推广节水技

环境生态用水基本概念

环境生态用水基本概念 [作者:万咸涛刘予伟张新宁狄鸿文章来源:网易水利点击数:96 ] 摘要:在我国长期供用水制度中,形成工业、农业、生活传统的供用水制度,唯独环境生态用水没有列入我国的用水制度。环境生态用水是保障人民生活与健康质量的不断提高,维护国家生态安全、水生态安全、环境安全和社会可持续发展的必备用水。本文从环境生态用水的角度来界定国内外研究动态、用水设计及水资源供需中计算调节等,首次提出尽快建立我国的环境生态用水制度。 关键词:环境生态用水制度供需方法研究 2000年10月,国务院召开南水北调工程座谈会,朱镕基总理指出,南水北调工程是解决我国北方水资源严重短缺问题的特大型基础设施项目,工程的实施势在必行,要加紧南水北调工程的前期工作,并强调:先节水,后调水;先治污,后通水;先环保,后用水;工程规划的实施要建立在节水治污和生态环境保护基础上,工程方案要作更加深入细致的研究、论证,并要继续听取各方面专家和社会各界的意见和建议,以便做出科学的决策。南水北调中线工程是解决京、津及华北地区水资源紧缺,改善生态环境,促进国家经济持续发展的重大举措,规划两个设计水平年近期年均供水量145亿m3,远期年均供水量220亿m3,供水原则是保证城市生活、工业用水,兼顾农业用水及其他用水。在以往工作中,没有将环境生态用水列为调水、供用水调节计算和用水的供需平衡核算之中。 在我国长期用水制度中,工业用水,农业用水、生活用水,以及改革开放以来,形成的特种用水、其他用水都形成了长期的、传统的供用水制度,有的成为供用水产业。唯独环境生态用水没有列入我国的长期用水制度,而环境生态用水又是国家保障人民物质文化不断高涨、健康水平不断提高、社会环境的美化、经济建设飞速发展的必需,是维系国家的生态安全、水生态安全、水安全以及全社会可持续发展的必备供用水。 在我国建立新的环境生态用水的水源工程及河道内用水的水资源供需关系、水资源优化配置、可持续利用的规划、设计、利用、开发、保护工作是当务之急! 1 环境生态用水、环境用水、生态用水、生态环境用水的定义、界定及国内进展动态1.1 环境生态用水的定义 生物体与环境两者相结合作为一个有机联系综合体的总体系统中,为防治水污染,改善水质、美化环境,促进具环境属性水资源的保护及可持续利用,促进国家水安全、生态安全及生态保障体系的建立,并为不断满足广大人类物质和文化生活水平提高的需要和社会化高福利公共用水而协调自然生态平衡与发展所需用水,称为“环境生态用水”。不容置疑,其中有一部分用水与农业用水、城市用水、特种用水是相互交叉利用的。 环境生态用水量在世界上最发达、高福利社会国家中可占到全国总用水量的2/5甚至更多,经验估算,我国环境生态用水量约占到全国总用水量的1/6~1/5左右。我国水环保工作者

水环境生态

水环境生态 水生态是指环境水因子对生物的影响和生物对各种水 分条件的适应。生命起源于水中,水又是一切生物的重要组分。生物体不断地与环境进行水分交换,环境中水的质(盐度)和量是决定生物分布、种的组成和数量,以及生活方式的重要因素。 水生态环境等于水生态,环境水因子对生物的影响和生物对各种水分条件的适应。生命起源于水中,水又是一切生物的重要组分。生物体内必须保持足够的水分:在细胞水平要保证生化过程的顺利进行,在整体水平要保证体内物质循环的正常运转。生物体不断地与环境进行水分交换,环境中水的质(盐度)和量是决定生物分布、种的组成和数量以及生活方式的重要因素。 生物的出现使地球水循环发生重大变化。土壤及其中的腐殖质大量持水,而蒸腾作用将根系所及范围内的水分直接送回空中,这就大大减少了返回湖海的径流。这使大部水分局限在小范围地区内循环,从而改变了气候和减少水土流失。因此,不仅农业、林业、渔业等领域重视水生态的研究,由人类环境的角度出发,水生态也日益受到更普遍的重视。 ①水分子具有极性,所以能吸引其他极性分子,有时甚至能使后者离子化。因此,水是电解质的良好溶剂,是携带营养物质进出机体的主要介质,各种生化变化也大都在体液

中进行。 ②因水分子具有极性,彼此互相吸引,所以要将水的温度(水分子不规则动能的外部表现)提高一定数值,所要加入的热量多于其他物质在温度升高同样数值时所需的热量。这点对生物的生存是有意义的。正因水的比热大,生物体内化学变化放出的热便不致使体温骤升超过上限,而外界温度下降时也不会使体温骤降以至低于下限。水分蒸发所需的热量更大,因此植物的蒸腾作用和恒温动物的发汗或喘气,就成为高温环境中机体散热的主要措施。 ③水分子的内聚力大,因此水也表现出很高的表面张力:地下水能借毛细管作用沿土壤颗粒间隙上升;经根吸入的水分在蒸腾作用的带动下能沿树干导管升至顶端,可高达几十米;一些小昆虫甚至能在水面上行走。 ④水还能传导机械力:植物借膨压变化开合气孔或舒缩花器和叶片;水母和乌贼靠喷水前进;蠕虫的体液实际是一种液压骨骼,躯干肌肉施力其上而向前蠕行。 ⑤水的透明度是水中绿色植物生存的必要条件。 ⑥冰的比重小于液态水,因此在水面结成冰层时水生生物仍可在下面生活。否则气温低于0℃时,结成的冰沉积底部,便影响水生生物的生存。 地球表面约有15亿立方公里的水,其中97%为海水。海洋面积接近陆地面积的两倍半。

关于水资源规划中水资源与生态用水量关系的探讨

关于水资源规划中水资源与生态用水量关系的探讨 摘要:水是生命之源、生产之要、生态之基。伴随着世界能源危机的到来,使 人类赖以生存的水资源日益紧张。要实现水资源可持续利用,应掌握水资源概念 及计算方法,生态用水、生态需水、生态缺水概念及相互关系,处理好水资源与 生态用水量的关系,提高人们对生态用水量的重视程度,切实保护好利用好水资源。本文通过对水资源和生态用水量概念介绍,简要分析水资源规划中水资源和 生态用水量的关系。 关键词:水资源规划;水资源量;生态用水量 水资源规划是水资源开发、利用、节约、保护、配置与管理的基础和依据, 通过科学合理配置水资源,提高水资源综合利用效益,发挥水资源最大效益,支 撑和促进地区社会经济可持续发展,保护好生态环境。做好水资源规划工作,必 须明确水资源含义、分布、数量和质量,合理评价、分配和调度水资源,做到有 计划地合理地利用水资源,使水资源开发、社会经济发展及生态环境保护相互协调,实现对水资源的有效利用和保护。 社会经济的快速发展引发了一系列生态环境问题,生态需水量的研究是生态 环境保护的基础。为了实现水资源、经济社会和生态环境协调发展,必须最优协 调生态需水与经济需水之间的矛盾。做好水资源规划工作,必须明确生态用水、 生态需水和生态缺水的概念及相互关系,明确生态需水计算方法,改善区域生态 环境,保障经济发展的稳定性。 1.水资源的含义及主要构成 广义的水资源指全部自然界任何形态的水,包括气态水、液态水和固态水的 总量,即地球水圈内水的总体。狭义的水资源指可供人们经常取用的、在一定时 间内能够得到恢复或补充或更新的淡水资源,是陆地上由降雨补给的各种地表和 地下淡水水体的动态水。通常所指的水资源为地表水资源和地下水资源,二者之 间相互转化。 水资源具有二重性,即自然属性和社会属性。自然属性主要有系统性、流动性、可恢复性、调节性、有限性与无限性和时空分布的不均匀性,社会属性主要 有经济性、不可替代性和利害两重性。水是地球上所有的生物赖以生存的源泉。 目前,可以通过一些现代化的科学技术手段对水资源进行获取,为人们的生活和 发展做出贡献,并采取一定措施对水资源进行保护。 2.生态用水的含义及计算方法 2.1含义 不论是国内还是国外,有关生态用水概念的界定、类型划分和计算方法等基 础理念均不统一,难以在水资源优化配置和生态环境建设的实践中得到应用。因 此加强生态用水概念、分类、计算方法等基础理论的研究是发展水资源可持续利 用的迫切需要,也是实现人与自然和谐共处理念的迫切需要。广义的生态用水指 维持全球水生态平衡所需要的水;狭义的生态用水指维持生态环境不再恶化并逐 渐改善所需要消耗的水资源总量,主要包括保护和恢复内陆河流下游的天然植被 及生态环境;水土保持及水保范围之外的林草植被建设;维持河流水沙平衡及湿地、水域等生态环境的基流;回补黄淮海平原及其它地方的超采地下水等。 生态需水是指在一定的生态保护、恢复或建设目标下,在特定的时空范围内,其生态系统维持良好的稳定状态时所需要的水量(包括地表水、地下水和土壤水)。生态缺水在水资源相对匮乏的地区,一般情况下,生态需水与生态用水的

生态环境需水量的分析与计算 (1)

生态环境需水量的分析与计算 □胥洪军□朱东彪(河南省许昌水文水资源勘测局) 摘要:生态环境需水量是维持生态与环境功能和进行生态环境建设所必需的最小需水量,对人与社会和谐可持续发展具有重要意义。本文结合《许昌市东区水系治理及补源工程建设项目水资源论证报告》,阐述了生态环境需水量的含义及其计算方法简介,从保持水生态环境的目标出发,在建设项目水资源论证中更合理对生态环境需水量的进行分析计算。 关健词:建设项目生态需水水资源论证计算方法 2002年5月1日,由国家水利部和计委颁布的《建设项目水资源论证管理办法》开始实施。建设项目水资源论证,主要是从取水、用水、退水及其影响等方面,对建设项目取用水全过程进行分析计算,对建设项目用水的可行性、合理性以及对周围环境的作用、对其他用水户的影响等诸多因素进行分析,最终提出建设项目用水的水量、水质、工艺流程、排污等一系列方案,作为取水(预)许可申请的技术依据。在需水预测分析计算中,除考虑传统的农业需水、工业需水、城市生活需水外,从重视生态环境,协调生活、生产、生态用水等方面考虑,在建设项目水资源论证中还必需考虑生态环境需水问题。在生态环境脆弱地区,对生态环境需水需要赋予更高的优先级。因此,在2005年5月水利部颁布实施的《建设项目水资源论证导则(试行)》(SL/Z 322—2005)中明确提出在需水预测中应包括河道内生态需水量。本文将根据国内外的有关理论方法,结合水资源论证实践,对生态环境需水量的分析和计算进行初步探讨。 1.生态环境需水的基本概念 1.1生态环境需水的定义 对于生态环境需水的研究有不同的途径与观点,目前还没有形成一个系统、科学的理论体系,研究者对于生态环境需水的概念还不能达成一致。从总体上来看,多数人认为生态需水是水资源短缺地区为了维护生态系统的稳定和保持生态

生态需水和生态用水的可持续发展分析

生态需水和生态用水的可持续发展分析 作者:何冰 来源:《中外企业家》 2015年第2期 何冰 中图分类号:TV213 文献标志码:A 文章编号:1000-8775(2015)04-0001-04 1.我国水资源概况 1.1.我国水资源的分布与现状 我国的水资源总量约28124亿立方米,其中地表水和地下水分别为27115亿立方米和8288 亿立方米,二者重复用水为7279亿立方米,居世界第六位,人均水量2390立方米,只相当于 世界人均水量的1/4,居第88位,是世界13个贫水国家之一。 我国水资源现状令人担忧:平均每年有3亿亩耕地受旱灾威胁,8200万人饮水有困难;由 于严重缺水,工业产值每年损失近1200亿元;全国600多个城市中有近400个缺水,全国城市日缺水量近1800万立方米。 1.2.我国水资源的主要问题 我国水资源人均和亩均量少;水资源在地区上分布不均匀,水土资源组合不平衡;水量年 内及年际变化大,水旱灾害频繁;水土流失严重,许多河流含沙量大;水资源开发利用各地很 不平衡。工业的超度发展造成了水体中污染物的含量远远超过了水体的自净能力,从而导致了 水体的严重污染,影响了水体的可持续利用,危害了人类和生态的用水安全。 生态系统所需的水属于水资源的范畴,首先应具有水资源的性质,有“量”无“质”,或 有“质”无“量”均不能称之为水资源[1]。 2.国内外关于生态需水和生态用水理论研究概况 2.1、生态环境需水量提出的历史背景 可持续发展的评价理论和方法自上世纪80年代不断发展、完善,到上世纪90年代,全球 性的水资源短缺和水环境危机促使人们更加关注水的可持续利用问题,尤其是水资源短缺和水 环境危机而造成的生物多样性的减少、甚至物种的灭绝举世瞩目。因此水资源和生态环境的相 关性研究,特别是生态环境需水量研究成为全球研究的人点之一。 1995年Gleick提出了基本生态需水量的概念,指出提供一定数量和质量的水给天然生境,以求最大程度地改变天然生态系统的过程,并保护物种的多样性和生态整合性;在他后来的研 究中把此概念进一步与水资源短缺、危机和配置联系到一起[2]。同年Falkenmark提出了“绿水”的概念,提醒人们注意生态系统对水资源的需求,水资源的供给同时要满足人类和生态系 统的需求;部分研究者还对全球陆生生态系统所需要的“绿水”进行了估算。1996年Rashin 等也提出了可持续的水利用要保证足够的水量来保护河流、湖泊和湿地生态系统;1999年Whipple等也提出了相类似的观点,他认为水资源的规划和管理需要更多地考虑环境的需求和 调整。1999年Baird等针对各类型生态系统的基本结构和功能,较详细地分析了植物和水文过 程的相互关系,强调了水作为环境因子对自然保护和恢复的作用。1993年Covieh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[3]。汤奇成在1995年以新疆地区

生态需水和生态用水的可持续发展分析

生态需水和生态用水的可持续发展分析 随着全球气候变化和人口增加,水资源已经成为全球的一个重要问题。生态需水和生态用水的可持续发展是解决水资源问题的关键。生态需水指的是维持生态系统的水文过程,而生态用水则指的是人类利用水资源来维持生态系统的健康。本文将分析生态需水和生态用水的可持续发展,以及如何实现可持续发展的方式。 首先,生态需水的可持续发展是保护生态系统的必要手段。生态系统中的水文过程包括水的循环和转化,影响着生物多样性和生态平衡。在许多地区,生态需水不足已经导致了生态破坏和生物灭绝。因此,保护和增加生态需水已经成为许多国家和地区的政策目标。生态需水的保护还需要减少污染和土地利用变化等人为因素的干扰。 其次,生态用水的可持续发展是为了维持生态系统的健康而必要的。人类利用水资源来维持生态系统的健康,例如为湿地提供水源、维持河流生态系统的生态流量等。对生态用水的过度利用会导致生态系统的破坏和生物灭绝。因此,生态用水也需要实现可持续发展。这意味着人类需要合理规划水资源的利用和保护,同时减少对生态系统的不良影响。 实现生态需水和生态用水的可持续发展需要采取多种措施。首先,需要加强水资源管理。政府和社会需要加强对水资源的监管和

管理,制定合理的水资源利用政策和计划。同时,需要加强水资源 信息化建设,推行水资源精细化管理。 其次,需要改善水环境质量。减少水环境污染,改善水体的水 质和水量,提高水资源的可持续利用。 此外,需要加强对水资源的保护。保护水源地和水生态系统, 促进生态需水和生态用水的可持续发展,防止因人为因素对生态系 统的破坏。 最后,需要加强对水资源的合理利用。合理规划和利用水资源,既要满足人类的水需求,又要保证生态系统的需要。例如,推广节 水技术和水资源循环利用,促进水资源的多元化利用。 综上所述,生态需水和生态用水的可持续发展是保护水资源和 生态系统的必要手段。实现可持续发展需要加强水资源管理、改善 水环境质量、加强对水资源的保护和加强对水资源的合理利用。只 有通过多种措施的综合实施,才能推动生态需水和生态用水的可持 续发展。

生态需水量的计算

生态需水量的计算 从狭义来讲,生态需水量是指为维持地表水体特定的生态环境功能,天然水体必须储存和消耗的最小水量。在实际计算中,生态环境需水量分为3部分:(a )河流基本生态环境需水量,是指维持河流系统最基本的生态环境功能所需要的最少水量;(b)河流输沙排盐需水量,指为维持河流形态和盐分的动态平衡,在一定输沙、排盐要求下所需要的水量;(c)湖泊洼地生态环境需水量,指为维持湖泊洼地的水体功能而消耗于蒸发的水量。 生态需水量一般指改善生态环境质量或维护环境质量所需的水量从广义上来讲,维持全球生物地球化学平衡诸如水热平衡、源汇库动态平衡、生物平衡、水沙平衡、水盐平衡所需的最低水分消耗都是生态需水。用于河流水质保护和鱼类回游等所需的最低水量也属生态需水的范畴。对于生态环境脆弱区,生态需水应当指维护生态环境不再进一步恶化并逐渐改善所需地表水和地下水资源总量。 河流生态需水研究是在河流系统中,需要考虑的生态需水问题有:防止河道断流、湖库萎缩所需要的河道基流量;维持江河水沙平衡的最小流动水量;防止海水入侵所需的河口最小流量;改善江河水环境质量的最小稀释净化水量;维持生态系统稳定所需的河流流量;维持地下水水位动态平衡的最小补给水量。 生态需水与环境需水并不是一个概念,下面给出了各种关于生态环境需水不同意义。 生态需水是生态系统达到某种生态水平或者维持,某种生态系统平衡所需要的水量,或是发挥期望的生态功能所需要的水量,水量配置是合理的、可持续的。 生态用水是某种生态水平下所使用和发挥的水量,常常是山于自然原因,如降雨、洪水等造成水的存储或汇集,也可能是由于人为原因,如截流、引水、筑坝等形成的相关系统。这些水量未必是合理的和可持续的,多数是被动接受的水量。 生态耗水主要强调了生态系统特别是生物(植物、动物、微生物)生存消耗掉的水量,如蒸发量,需要通过水循环或径流等途径及时补给,体现了周期性和重复补给的特点。生态耗水是生态用水的重要组成部分,一般是小于或等于生态用水量。

河流生态需水

论河流生态环境需水 倪晋仁1,崔树彬2,李天宏1,金玲1 (1.北京大学环境工程系,水沙科学教育部重点实验室; 2.黄河水利委员会水资源保护研究所) 摘要:回顾了生态环境需水量研究的进展,讨论了实现河流各项基本功能目标的河流生态环境用水分类、各类生态环境用水量的计算方法及其间关系。提出了河流生态环境用水量及其阈值确定的各项原则,包括功能性需求原则、分时段考虑原则、分河段考虑原则、主功能优先原则、效率最大化原则、后效最小化原则、多功能协调原则和全河段优化原则。 关键词:河流;生态环境需水量;功能;阈值;原则 基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(G1999043603) 作者简介:倪晋仁(1962-),男,山西山阴人。教授,主要研究方向:河流泥沙,环境科学与工程。 l 生态环境需水量的概念 什么是生态需水量,对此目前还没有一个公认的定义。生态需水量应该是特定区域内生态系统需水量的总称,包括生物体自身的需水量和生物体赖以生存的环境需水量,生态需水量实质上就是维持生态系统生物群落和栖息环境动态稳定所需的用水量。因此,生态需水量

不但与生态系统中生物群体结构有关,而且还应与气候、土壤、地质和其它环境条件有关。只有在设定的生态环境标准下,生态需水量才具有明确的意义。 什么是环境需水量,对此迄今也没有一个统一的认识。在美国,环境需水量系指服务于鱼类和野生动物、娱乐及其它具有美学价值目标的水资源需求[1]。在中国,环境需水量被看作为满足水质改善、生态和谐与环境美化目标的水资源需求[2]。环境需水量实质上就是为满足生态系统的各种基本功能健康所需的用水。只有在明确目标功能的前提下,环境需水量才能够被赋予具体的含义[3]。 然而,就像离开环境讨论生态或撇开生态谈论环境一样,生态需水量与环境需水量很难隔裂开来探讨。事实上,不管怎样表述,己有关于生态需水量和环境需水量的研究多数都基于“水生态”和“水环境”两方面需水的考虑。在不具备分别探讨生态需水与环境需水的条件时,如果将生态需水量与环境需水量结合考虑,则会自然地提出“生态环境需水量”的概念。广义地讲,生态环境需水可以被认为是维持全球生物地理生态系统水分平衡所需的用水,包括水热平衡、水沙平衡、水盐平衡用水等[4]。狭义地讲,生态环境需水可以被视作为维护生态环境不再恶化并有所改善所需的水资源总量,包括为保护和恢复内陆河流下游天然植被及生态环境的用水、水土保持及水保范围之外的林草植被建设用水、维持河流水沙平衡及湿地和水域等生态环境的基流、回补区域地下水的水量等方面[2,4]。广义的生态环境需水

植树造林用水量计算方法

植树造林用水量计算方法 1前言 水是地球生物赖以生存的源泉,是生命系统的基础。1988年联 合国教科文组织(UNESO)和世界气象组织(WMO)定义水资源是“作为资源的水应当是可供利用或可能被利用,具有足够数量和可靠质量,并可为满足某地的水资源需求而能长期供应的水源。”[1]过去人 们只注重生活用水,生产用水的开发与研究,而今随着可持续发展观念的深入和生态环境建设的需要,生态需水研究在世界许多国家受到广泛关注,已经成为目前生态学、水文学和水资源学研究的前沿问题。因此,做好现状和规划状态下的生态需水估算,有利于水利规划,有利于生态环境调控与管理,更有利于水资源的优化配置。 2生态环境需水量的概念 尽管国内外对生态需水这一类问题的研究很多,但到目前为止还没有一个得到学术界公认的特别准确的概念,甚至没有一个统一的名称,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,不同的名称对应着各自不同的含义,现解释如下。 2.1需水与用水 需水与用水是不同层次的两个概念,需水是一个状态值,强调为了维持某种状态或达到某种程度而需要的水量,而用水是一个动态的概念,强调在发展过程中实际消耗的水量。因此,应将生态需水与生态用水在本质上加以区分,生态需水是维持某种生态系统功能或维持

某种生态平衡所需要具备的水量,生态用水则是指生态系统在自然发展过程中实际消耗的水资源总量[2]。就其内涵和研究现状来看,国内外较为关注的是生态需水量。 2.2生态需水与环境需水 生态系统是由生物群落及其生存环境共同组成的、不断进行能量交换和物质循环、不断进行生态控制和生态调节的动态平衡系统。为生态系统提供所需的一定质量和数量的水以维持物种的多样性和生 态完整性,这部分所需的水即叫做生态需水量。 环境泛指围绕某一中心——人类群体的生存环境的空间及其介质,一般,包括自然和社会环境。环境需水实质就是为满足自然、社会的各种功能健康所需要的水量。只有在明确目标的前提下环境用水才会被赋予具体的含义[3]。 2.3生态环境需水 严格的讲,生态与环境是分属两个不同学科但是在含义上有重叠的概念,在很多不具备分别探讨生态需水与环境需水的条件时,如果将生态需水和环境需水综合考虑就会自然的提出“生态环境需水量”这一概念,可以定义为:生物所在环境中的各种生态因子(环境中对生物有直接作用的因子)所构成的综合体称为生态环境,其维持生态系统水分平衡所需要的水量叫做生态环境需水量[3]。有区域(水域)生态环境需水;城市生态环境需水;植被生态环境需水量;改善江、河、湖水的生态环境需水;湿地生态环境需水……等等3生态环境需水量研究现状

生态用水的分类

《北京市生态用水分类及森林植被生态用水定额的确定》 1生态用水的定义与分类 生态系统中水分包括两部分,即生物部分用水和非生物(环境)部分用水。具体地说包括绿色植物的用水、动物用水和作为无机环境组成部分的河湖等地表水体以及其它存在于无机环境中的水分,具用于包括水热平衡、水沙平衡、水盐平衡等所需的水。这三部分水分组成了广义上的生态用水,广义生态用水概念是十分广泛的,植被建设、水土保持、维护河流水沙平衡、维护陆地水盐平衡、保护和维护河流生态系统的基本径流量、回补超采地下水所需水量以及城市绿地用水等都属于生态用水的范畴。此外用于河流水质保护和鱼类洞游等所需水量也是生态用水的范畴。 植被是组成生态系统生物部分中最基本的成分,是生态系统的主要生产者。植物进行光合作用固定太阳能,以简单的无机物为原料制造各种有机物,不仅供植物自身生长发育的需要,而且是其它生物群类及人类事物和能量的来源,因此没有植物便没有以此为栖息地和能源的动物乃至人类。另外植被是景观生态的主体部分,更为重要的是植被是自然植物直接的反映,是评判生态环境质量的重要标志之一。因此为维持良好的生态环境,必须保护和建设植物群落,其正常生长和更新所必须消耗的水量是生态用水的基础。由此可知,生态用水主要指组成生态系统的生物部分用水,即绿色植物用水,其中包括植被建设、水土保持以及城市绿地用水等,需要说明的是其一此处的植被既包括天然植被,也包括人工植被:具二水土保持用水是指由于水土保持措施而减少了降雨径流量,这部分减少的径流量大部分 通过入渗转化为土壤水,用于植物生长所必需的蒸散而消耗,所以这部分水量应计入生态用水。 由于生态系统是由无机环境、植物、动物、微生物几部分组成的,所以动物 用水也应是生态用水的一部分,这部分主要包括维持水生生物栖息地所需水量、鱼类洞游以及非人工饲养的动物饮用水。这部分水分目前讨论的比较少,笔者认 为也属于生态用水。 生态用水还应包括组成生态系统的无机环境用水,这一部分主要包括:维护河流水沙平衡、维护陆地水盐平衡、回补超采地下水所需的水分、保护和维护河流生态系统的基本径流量。此外还包括生态系统中用于保持水体、调节气候、美化景观等功能而消耗的水量。 综上所述,生态用水的定义可概括为:为维护或改善组成现有生态系统的植物 群落、动物以及非生物部分的平衡所需要的水量。 2生态用水类型

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