關于河流生態基流概念與評價方法的差異性與影響

新疆博衍水利水電環境科技有限公司 王佳雯

生態基流主要涉及水文、地質、氣候、水資源等資源的開發和利用；生態環境保護以及社會經濟發展等方面的工作。在當今的生態基流研究中，正確的理解生態基流的概念和內涵、建立起精準的科學評價方法、探索需水量保護措施途徑、對國際河流的水資源利用與保護等問題都是研究的重中之重。

一、簡述生態基流的基本概念和基本內涵

（一）分析生態基流的基本概念

發展至今，不管是在我國國內，還是在國際上，針對生態基流的概念問題尚未形成統一的、明確的概念定義。由于河流所處的自然環境和社會背景的不同，各個國家的學者們針對自己的實際研究，從生態系統的不同角度進行界定，使其內涵呈現出了較大的差異。國內，學者對其的稱謂更是五花八門，有人稱之為“生態基流量”“生態環境需水量”，還有的學者稱之為“生態需水量”“最小生態需水量”等。這些稱謂有著很大的差異性，但是這些稱謂都是建立在強調要維持生態環境一定數量和質量的水，促進河流系統的生態多樣性、生態平衡性等基礎之上的。

（二）簡述國際上對生態基流的概念定義

在20世紀40年代，美國魚類和野生動物保護協會研究關于魚類生長繁殖、產量與河流流量之間的關聯性，在此過程中提出了河流最小環境（或者生物）流量的概念。30年后，在美國的第二次全國水資源的評價工作中，有關工作人員不僅從河道的外用水，而且也從魚類、野生動物、發電、旅游、航運等方面對水資源的需求量進行了科學的估算，得出了河道最小生態流量。在這次的水資源評價活動中，非常遺憾的一點是，學者們并沒有真正地提出生態環境需水量的概念。直到20世紀末，基本生態需水的概念才被提出來，其基本的含義是提供一定質量和數量的水給生態環境，其目的是期望能夠最大限度地改變天然生態系統的過程，并有效地保護生態物種的多樣性和生態環境的完整性；同時考慮氣候、季節變化等因素對生態需水的影響。在此定義中認定了基本生態需水量并不是一個固定的數值，而是在一定范圍內呈現出動態性的變化值。

除此之外，國際上有的學者也嘗試著從“環境流”的視角去進行探索和研究。在此過程中，不同國家的學者產生了不同的看法，在概念定義方面也給出了差異化的答案。在一些歐美國家，環境流主要是為保護河流生物的棲息地、恢復和維持河流生態系統的穩定和健康、防止海水污染、保護水質等所需要的水量。作為世界性的環保組織，世界自然保護聯盟則認為，環境流是指在用水量矛盾突出且水量可以調控的河流維持其正常生態功能所需要的水量，該水量應該能夠保證下游地區環境、經濟利益以及社會發展。而大自然保護協會則認為，環境流就是維持淡水生態系統的物種、功能和彈性所需要的徑流條件，包括數量和歷史等，以及維持河流下游依靠水資源生存的人們。在21世紀初，國際環境流大會通過了布里斯班宣言，該宣言中給出的環境流概念為：維持河流、湖泊、河口地區生態環境健康和生態服務價值，符合一定水質、水量和時空分布要求的河川徑流過程。簡言之，環境流就是維持河流健康狀態所需要的水量。

二、簡述我國國內對生態基流的概念定義

嚴謹來講，從20世紀90年代，我國才開始出現了對生態基流方面的研究，很多專家學者都參與到了其中。然而，不同的學者對其產生了差異化的認知和觀點。有的學者從環境需水角度進行研究，他們給出的觀點是環境需水就是為保證和改善人類居住環境質量所需要的實際用水量，包括用水水質、協調生態環境、回補地下水以及美化環境等。而有的學者則從生態環境需水量的角度進行研究，他們認為生態基流是維持地表水體特定的生態環境功能，天然水體必須儲存消耗的最小水量。除此之外，還有的學者從水質、水量角度進行研究，他們認為一定水質要求下的合理水量，依據河流系統的空間結構，又分為維持河流物理構造的需水、水面蒸發需水及洪泛地生態需水等。

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生態基流是一個有機的整體，其中包含著多種不可控的變量，由此可以認為，為維護河流基本生態環境功能或改善生態環境質量，在特定生態與環境保護目標下，天然水體必須儲存和消耗的最小水量。該定義的最大特色是，他們認為生態基流具有優先滿足性，只有在這部分需水得到滿足的時候，才會為其他用水要求提供服務。

生態基流的基本內涵：進入到新的歷史發展時期，我國不斷加大對河流生態系統的研究和監測力度，對生態基流的認知不斷得到深化。

（1）水量、水質和營養物質的輸移。對于水生生物來說，水體的理化性質和營養水平都是影響它們生長的關鍵因素，同時也需要充分考慮河流物質輸移的特征。

（2）考慮季節性水文過程和水質狀況。河流枯季低流量過程中，對河岸灘地和緩沖區的動植物生長和底泥污染物的分解；洪水過程可以造成水中泥沙和營養物質的輸移，同時也有可能為多種生物營造出新的棲息場地。

（3）不可忽視水文因素和水動力學要素。在實踐中，不同時段流量過程的變化、流速、水位及其變幅等是不相同的，同時會帶來水文、水動力等參數上相應的變化，只有這樣的變化才能更加符合河流生態系統健康發展的實際需求。

（4）具有差異化的生態環境保護目標。不同的河流或者河段的生態系統和社會服務功能存在很大的差異，因此，生態環境保護有著差異化的對象和目標。

三、闡述生態基流評價方法

（一）簡述外界基流評價方法

（1）水文學的評價方法。水文學評價方法通常被應用到流域規劃層面，或者在不允許進行更詳細的調研情況下應用。在實踐中，水文學方法運用簡單的規則，依據流量的持續時間或者平均流量來確定天然流量比率，同時，流量變化被維持在一個確定的范圍。在日常中，使用頻率較高的方法有Tennant法、水文變化范圍法、水生物基流法等。

（2）水力學評價方法。主要是依據河道水利參數,確定河流所需的生態基流量。水力的參數不僅可以通過實地勘測的方式獲得，同時也可以利用曼寧公式通過科學計算獲得，最常用的方法有濕周法。

（3）棲息地的評價方法。所謂的棲息地的評價方法是建立在水力學方法之上，充分考慮了生物因素的一下啊ing，并利用指示物種所需的水力條件確定河流流量。常常使用到的方法有河道內流量增加法、棲息地模擬法等。

（4）整體分析評價法。所謂的整體分析評價法，也可以稱之為綜合評價法。本評價方法是建立在天然水文過程之上，嘗試著提供整個生態系統包括河道、濱岸帶、地下水、濕地以及河口等所需要的水量。在實踐中常運用到的方法有模塊法、專家團的評價方法等。

（二）我國對生態基流評價方法的探索

20世紀70年代，我國才開始對河流生態基流量進行研究。該領域的研究比較晚，該領域發展得也比較緩慢。在整個發展過程中，我國學者在其他計算方法的基礎上，也加強了自主研究和探索，并找到了適合我國國情的計算方法：引用評價方法、改進評價方法、發展其他評價方法。

（三）生態基流評價方法上存在差異的主要原因

其一，研究條件不同造成的影響。而我國在這方面的研究較晚，發展比較慢，同時也缺少豐富的資料和相關數據。將外界的計算方法和計算數據直接應用到我國的生態基流評價上，這是不科學的做法，需要在借鑒相關研究方法的同時進行適當的改進和優化。這樣的做法不可避免會造成研究方法上的差異。

其二，概念、內涵識別的不同。生態基流研究是新興起的研究領域，涉及的學科知識比較廣泛，例如環境學、生態學、水文學、氣象學、地理學等學科知識。我國對生態基流的研究還比較有限，在實踐研究過程中，不同的學者即便對同一個概念進行理解，通常也會得出不同的看法和內涵認知。另外，加之在實踐研究時還需要考慮研究河流或河段的時空特性、破壞程度等特點，使用的研究方法并不是固定的，需要適當地選擇研究方法，從而導致研究方法大相徑庭。

其三，研究目的存在較大不同。我國對生態基流進行研究，其最終目的是提升水資源的綜合利用能力，保障防洪工作的有效推進，有效保障我國經濟發展用水的問題。因此，從我國發展的實際情況出發，在對我國河流的生態基流進行研究的時候，不能一成不變地引用西方的評價方法，而是要立足我國河流的特點和水資源利用的實際情況進行綜合考慮。

四、分析國內外生態基流差禪意對我國國際河流產生的影響

（一）從開發視角來看對國際河流產生的影響

從全球來看，世界每一個國家都對國家河流水資源的管理有著不同的做法，他們對河流生態基流的需求也存在很大的不同，有關國家在國家河流的水資源開發和利用上很容易產生摩擦和矛盾。在國際上，一個國家對國際河流的開發和利用，常常會引發相關國家的高度關注，從而對國家河流的開發和利用產生一定的影響。

（二）從河流的保護視角來看國際河流產生的影響

生態基流除了需要考慮水量的問題，同時也需要關注相關的水質問題。在國際河流水質檢測中，每個國家的水質檢測標準都存在很大的差別，這就造成了各個國家對國際河流保護的要求也存在難以統一的問題。

五、對我國生態基流研究的建議

（一）盡快統一生態基流的概念和內涵

眾所周知，我國在生態基流的研究方面起步較晚，發展也比較緩慢，特別是概念多樣化的問題長期沒有得到有效解決。在今后的發展中，一定要盡快統一生態基流的概念，不斷推動相關理論體系的完善和發展。對于生態基流的評價方法，一定要立足我國的國情，科學選擇和采用多種方法，進一步提升評價結果的科學性、準確性和可靠性。

（二）依據國際水法對國際河流實施開發和保護

國際河流的開發和利用會涉及鄰國的利益，因此，各國在對國際河流開發和利用時，一定要遵循國際水法，盡量保障各國的合法權益。

隨著社會的快速發展，我國在生態基流的研究方面取得了較大的發展。然而，發展和研究中暴露出的問題和不足也不能忽視，一定要在借鑒其他的研究方法的基礎上，依照我國的國情進行適當的改進和創新，不斷推動我國生態基流研究工作實現新跨域。

相關鏈接

河流生態系統是指河流水體的生態系統，屬流水生態系統的一種，是陸地和海洋聯系的紐帶，在生物圈的物質循環中起著主要作用。

河流生態系統包括陸地河岸生態系統、水生態系統、相關濕地及沼澤生態系統在內的一系列子系統，是一個復合生態系統，并具有棲息地功能、過濾作用、屏蔽作用、通道作用、源匯功能等多種功能。河流生態系統水的持續流動性，使其中溶解氧比較充足，層次分化不明顯。

河流生態系統始終處于動態變化的過程中。河流生態系統由生物和生境兩部分組成。其中，生物是河流的生命系統，生境是河流生物的生命支持系統。

河流生態系統的空間尺度有多種劃分方法，從宏觀來講，大致可以劃分為景觀（區域）、流域、河流廊道和河段4種。

河流生態系統的組成包括生物和非生物環境兩大部分。非生物環境由能源、氣候、基質和介質、物質代謝原料等因素組成，其中能源包括太陽能、水能；氣候包括光照、溫度、降水、風等；基質包括巖石、土壤及河床地質、地貌；介質包括水、空氣；物質代謝原料包括參加物質循環的無機物質（碳、氮、磷、二氧化碳、水等）以及聯系生物和非生物的有機化合物（蛋白質、脂肪、碳水化合物、腐殖質等）。生物部分則由生產者、消費者和分解者所組成。

河流生態系統的演進是一個動態過程，不同因子產生動態變化的時間是不同的，如地貌和氣候變化，其時間尺度往往是數千年到數百萬年；河流的演進變化，也至少有數千年的歷史。而由于河流變化而產生的土地利用方式，以及土地利用方式改變造成對河流變化的影響就有多種時間尺度。

總的來說，河流生態系統主要具有以下特點：

①具縱向成帶現象，但物種的縱向替換并不是均勻的連續變化，特殊種群可以在整個河流中再出現；

②生物大多具有適應急流生境的特殊形態結構。表現于浮游生物較少；底棲生物多具有體形扁平。流線性等形態或吸盤結構；適應性強的魚類和微生物豐富；

③與其他生態系統相互制約關系復雜。一方面表現為氣候、植被以及人為干擾強度等對河流生態系統都有較大影響；另一方面表現為河流生態系統明顯影響沿海（尤其河口、海灣）生態系統的形成和演化；

④自凈能力強，受干擾后恢復速度較快。健康河流生態系統的生物群落主要包括浮游和游動生物群、附著生物群、水陸交錯帶生物群和底棲生物群四大類。浮游和游動生物群是指河流水生物區的流動水中的浮游或游動的生物。河流的浮游植物只有當其生長速度達到在水流滯留時群體量能成倍增長的程度，才能保持它的群體。浮游和游動生物群對河流的水文條件如流速、水溫和河床侵蝕等變化以及進入河流的有毒物質十分敏感。