1、生态水文学,作者：曾秀娟,一、 生态水文学定义,生态水文学概念的产生首先是从水陆缓冲带的研究过程中产生。Ingram在研究苏格兰泥炭地的过程中首次提出了Ecohydrology的概念，并具体描述了该泥炭地的生态水文过程。急剧膨胀的人类活动破坏了水资源的生态空间，使水资源问题成为21世纪人类面临的重要资源问题之一。为维护社会的稳定、经济的健康发展，人类必须谋求水资源的持续利用，1992年在Dublin召开的国际水与环境大会上正式提出生态水文学概念，有学者认为生态水文学是实现淡水资源持续利用的重要理论和有效工具，通过生态水文学的研究，人类有望走出水资源问题的困境。生态水文学在解决人类所面临的淡水资
2、源短缺问题上所表现出的强大的应用前景受到了国际社会的广泛关注。,尽管有很多人在思考什么是生态水文学，但由于各人的研究领域和不同，有关生态水文学的概念仍相当混乱。按时间顺序，列出一些关于生态水文学的定义：1、生态水文学是研究所有生命及无生命组成的交互关系中的水文过程、现象及特性的科学( Timchenko，1994) 。2、Hatton认为生态水文学是指在一系列环境条件下来探讨生态水文过程，它考虑了干旱地区、湿地、森林、河流和湖泊的生态水文过程（Hatton，1997）。3、Post等则认为它是研究水文、气象及生态过程之间的关系，包括不同时间下水文过程如何影响到生态过程及生态系统及地貌又如何回馈
3、或影响到水文过程两个核心问题（Post等，1998， EOS 79）。4、Baird等则认为它是研究植物与水的相互作用以及与植物生长相关的水文过程（Baird and Wilby，1999）。,5、Rodriguez-Iturbe (2000)(Water Resources 36)则定义生态水文学为研究不同生态形式及过程中的水文机制的科学。Rodriguez-Iturbe 认为它是在气候土壤植被动态过程中研究水文机制，以便预测生物对全球变化的响应 (Rodriguez-Iturbe，2000)。6、1997年俄罗斯彼德堡国立水文气象学院出版教材水资源(陆地水)利用和保护的生态观中提出“生态水
4、文学(水利生态学)”、“水利生态系统”等概念，提出新的学科方向要研究具体“水对象”(河、湖、水库等)群体态势的定性定量的评价，研究不同层次和尺度的水体生态系统。,综合各位学者对于生态水文学的理解和理论阐述，相对比较一致的观点认为该学科是揭示生态系统中生态格局和生态过程水文学机制的科学，探讨生态系统中植物对于水文过程的影响以及水文过程对于植物生长和分布作用，以植物与水分关系为学科研究基础，以土壤水分及植被蒸散为核心研究内容，以生态过程和水文过程耦合机制的尺度效应为学科关键点，以水资源可持续利用和维持生态系统健康和可持续发展目标的实现为学科研究目标。研究对象包括湿地生态系统、干旱区生态系统、森林生
5、态系统、河流生态系统和湖泊生态系统等不同生态系统类型。,二、生态水文学的发展,结合生态学、水文学的发展过程，并参考人类社会在克服淡水资源危机所寻求最佳解决途径过程的认识历程，把生态水文学发展初步分为三个不同的发展阶段。生态水文学的学科孕育阶段（20世纪中叶至90年代）生态水文学概念的提出和初期的探索阶段（产生到20世纪90年代中期）以实践为基础的生态水文学理论探寻阶段（20世纪90年代中期以后）,1、生态水文学的学科孕育阶段,以气候变化为主要内容的全球变化、生物多样性丧失、资源枯竭和生态环境退化使人类陷入了自己导演的生态困境之中，并严重威胁到人类社会的可持续发展。为修复退化生态系统中遭到破坏的
6、生态过程、水文过程以及协调两者之间的相互制约机制，自20世纪50年代以来，人们开始了不断的探索。这一阶段的主要特征是生态学、水文学各自独立发展，形成各自相对完善、可靠的理论和方法体系，并开始有融合两个学科特点的概念提出，并得到初步发展，这些概念为后来生态水文学的出现提供了理论依据。以河源能量平衡计算基本理论,为出发点，围绕天然河流系统的中的淡水资源、生物资源的时空分布格局和内在联系，提出了一系列新的概念，旨在实现区域淡水资源和生物资源的持续利用。但是这并非是一个自发的过程，需要建立在对区域水文学、生物机制和区域经济机制关系深刻理解的基础上，实现对此复杂关系的正确理解需要开展大尺度、长期的水文过
7、程和生物动力过程的综合研究。,2、生态水文学概念的提出和初期的探索阶段,生态水文学一经产生，在初期的发展过程中主要关注湿地生态系统的水文过程和生态过程。学者们开始进入到生态水文学研究的实际执行过程中，开始对于学科的研究框架和关键参数展开实质性的探讨和计算，并考虑采用模型的方法来对于生态水文学所涉及的生态过程和水文过程进行模拟研究。围绕生态水文学的界面过程之一：土壤大气界面过程相互作用、地表径流形成机制和地面径流路径以及所伴随的生态水文化学过程开展了探索性研究。关键进展表现在对于生态水文学难点：尺度问题的重视，并且开始考虑气候变化所带来的潜在影响。,3、以实践为基础的生态水文学理论探寻阶段,进入
8、20世纪90年代中期以后，国际学术界对于生态水文学的研究进展情况以UNESCO/IHP-V（19952001）执行的生态水文过程专项研究最具代表性，该专项研究在26个国家和地区展开，共计执行了36个相关研究项目。除UNESCOV专项研究之外，其他的一些独立研究团队也在生态水文学方面开展了卓有成效的工作，如Baird和Willy的工作促成了生态水文学专著的出版；一些独立的研究者也围绕水文化学和生态水文特征、小流域分布参数的生态水文模型、垂直土柱中溶质运移的Park分析方案等专项研究开展了有效的工作。总的来说是偏重于水文过程水文格局变化所产生的生态效应方面的研究。,三、国际水文计划,国际水文计划
9、（International Hydrological Programme，简称“IHP”）是当代世界在水文领域最重要的国际合作活动。1975年开始执行。中国是成员国。国际水文计划的目的是组织成员国执行一系列计划项目，其中有水文循环研究，人类活动对水文循环的影响，水资源的合理估算和有效利用等；组织出版刊物、情报交流、学术会议和地区合作等以促进国际水文合作；水文科学的教育和培训。这项计划的领导机构是政府间理事会，由联合国教科文组织理事国组成 。每2年举行一次会议 ，休会期间由国际水文计划秘书处行使职能。成员国在其国内设立国际水文计划国家委员会，其任务是制订参加国际水文计划的本国计划 ，并促其实施
10、。,从1965-1974联合国科教文组织实施国际水文十年（IHD）计划后，IHP已经执行了七个阶段，其中：第一阶段（IHP-I，1976-1980）着重人类活动影响，水资源与自然环境之间关系的研究；第二阶段（IHP-II，1981-1985）着重于把研究领域扩大到各个特定的地理、气候区域，并向着综合利用水资源的水问题方向发展；第三阶段（IHP-III，1986-1990）定名为“为经济、社会发展合理管理水资源的水文学和科学基础”，除继续把水文科学作为重点外，把计划内容扩大到合理管理水资源；第四阶段（IHP-IV，1991-1995）研究计划重点是“大气-土壤-植被”之间的水循环关系，全球气候变
11、化对陆地水文过程的影响。IHP第五阶段（IHP-V，1996-2001）方向是“脆弱环境中的水文水资源开发”，由三个模块、八个主题和31个计划项目组成。模块1的资源过程与管理研究中主题2是“地表生态过程”。生态水文学是IHP计划的核心内容。之后，生态水文学得到了迅速发展。从1996年到2002年，联合国,教科文组织国际水文计划召开了一系列生态水文学研讨会。IHP第六阶段（2002-2007）主要研究水的交互作用处于风险和社会挑战中的体系，重点研究地表水与地下水、大气与陆地、淡水与咸水、全球变化与流域系统、质与量、水体与生态系统、科学与政治、水与文化等八个方面新的挑战问题。IHP第七阶段（200
12、8-2013）利用现有科学知识发展新的研究方向和方法，以对环境变化、生态系统和人类活动做出响应。,国际水文计划是一个以水科学研究和教育为重点的计划，它进行一系列的国际性、全球性的水科学研究，并进行水科学的国际培训和知识传播，以期提高各国政府决策人、科技人员和一般群众对水科学的认识，重点放在应用水文学于水资源的调查评价、开发利用、管理保护以及人类活动对水资源和水环境的影响，最终目的是为了帮助解决重大的水资源问题和与水有关的社会经济发展问题。 国际水文计划在世界范围内设立了36个短期培训班，其中包括设在河海大学的国际水文培训班。国际水文十年-国际水文计划执行以来总的情况是好的，在科研方面出版了一批
13、水科学出版物，在教育方面培训了许多水文工作者，对各国的水资源评价、水平衡计算、水资源管理和保护等方面都起了一定的指导作用。,四、我国生态水文研究,我国学者开始采用生态水文学概念，开展生态水文学相关的独立研究活动已经是进入21世纪以后的事情了。目前可查的国内大陆学者关于生态水文学介绍方面的第一篇中文文献是王根绪等在地球科学进展16卷第3期发表的生态水文科学研究的现状与展望。与国际上对于生态水文学的讨论一样，对于该新的学科的定义和争论一直持续到现在。在争论进行的同时，采用生态水文学的方法和理论开展针对东北湿地生态系统、湖泊生态系统、西北干旱半干旱和寒冷地区生态水文学的研究正在积极开展，并取得了良好
14、的成果。从研究的内容方面而言，不仅开展了流域为单元的生态水文学研究，而且对于生态水文过程的分析也进行的更加深入，不仅开展了植被动态与生态水文关系的研究而且对于林地土壤大孔隙特征与森林生态水文关系的研究也在进行。,不过，就开展生态水文学研究的空间区域和生态系统类型而言，在我国的热带、亚热带地区森林和疏林生态系统中开展生态水文学研究的还未见报道。我国于年参加国际水文计划，并于年成立了常设的中国国家委员会。它代表我国政府参加联合国教科文组织在水文水资源领域的教育和科研等活动的组织工作，在组织系统上受水利部的领导和中国教科文组织全国委员会的指导，在业务上是我国各部、省、自治区和直辖市的水文水资源单位与联合国教科文组织之间的联络机构。,五、参考文献,从国际水文计划看水文研究变化趋势 （尉颖琪 华东师范大学 上海 200241） 生态水文学产生背景及其发展历程（光明网） 中国生态水文学研究进展综述（王爱娟 张平仓 丁文峰 刘纪根） 生态水文学的发展与中国生态需水问题（水利工程网）,谢谢观看,
