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提高水生态与生态水关系的认知

2020-01-19刘昌明

中国水利 2020年2期
关键词:水文流速人类

刘昌明:

我从生态文明建设与生态水关系的认知说起。 生态水文学是新世纪正在兴起的学科,因习近平总书记提出的生态文明建设应运而生,方兴未艾。

生态系统一般包括生命体(包括人类)和非生命的物质与能量,后者包括了光热、水土、空气等等。 研究水与生态系统的关系,是生态水文学研究的核心内容。 水是生命之源、生产之要、生态之基,水是非生命物质,又是生命物质与生命活动所不可或缺的要素,生态系统是极其复杂的大系统,是一定意义的“大自然”。 水文循环状态变化导致生态系统的依存与发展,对生态系统既有正作用,也有负作用。 因此,水及水文循环对生态系统极其重要,水与生态系统的关系与影响具有多样性。 我们研究生态的目的最核心的是研究人类与自然的相互作用与关系,认知人类与自然和谐,研究水生态和生态水的核心目的是追求人与水的和谐,实现人类的可持续发展。

早期水文学重点关注的是控水和供水,水生态系统的限制性保护、水环境过度工程性管理措施。 随着可持续性概念的产生,现在生态水文学关注的是整个生态,提高对大规模、长期过程的预测能力,并作为可持续管理的基础。 未来生态水文学可作为可持续利用水资源的工具, 对淡水资源综合性、创造性地保护,前瞻性地规划和健全生态管理。

联合国教科文国际水文计划——IHP2018 年7 月最新文件对生态水文的定义:河流生态系统是“由水文过程调控的超有机体”,生态水文学是“从分子到流域尺度的整体科学”。 根据国内外对生态水文的研究,提出自己对这些主要科学问题的认识与商榷:

一是要加强对水生态的观测、监测、模拟、模型、气候变化与人类活动的定量评估研究,包括生态水动力的研究。

二是应加强水循环理论问题的研究,这是生态水文研究的基础,生态水文的四大平衡包括水—热、水—盐、水—沙、供—需,也应加大它们之间的研究力度。

三是应加强地理分布规律的研究, 包括非均质性、交叉作用与各态历经遍历论的研究。

四是要研究生态水文要素交叉影响、响应差异等等。

就拿适宜鱼类的生态流速来说,如花斑裸鲤、黄河鲤鱼的感觉流速、喜爱流速、极限流速都是不一样的。

陆地生态需水量,如树木生长耗水量,根据欧洲多国树木蒸腾耗水的测定资料: 蒸腾量大多在400 mm/a 以下,多数介于300~400 mm/a 之间。 我国的资料表明:林线降水量为400 mm/a,这个耗水量可以作为河道外森林生长需水量的参考值。

水分条件与生态脆弱区、生产稳定区的划分都有关系。

气候变化和人类活动(土地利用/覆被变化)导致对生态影响的差异 (程度比较): 来水量小大于来水量大的事件,干旱土地大于湿润土地的地区,平坦地区大于山区,小流域大于大流域,松散土壤大于厚实土壤的下垫面,时间尺度不同有不同的影响效应,泥沙减少量大于径流减少量的非线性特征。

总之,生物多样性决定生态的多样性以及水生态和生态水的多样性。

生态水文是新兴的学科, 要重视生态水文学的研究,包括发展人类活动水文学研究,以及生态需水动力因素的研究,加大科技投入,推动前沿科技的发展。

我认为生态保护与发展的矛盾可以按照 “同一性”的哲理予以解决,生态保护不等于不发展,既要保护生态,又要经济发展,这就是“同一性”。 高质量发展可通过“水美经济”“水美城市”的低影响开发(LID)模式进行,可学习借鉴南平的经验。

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