南水北調(diào)西線工程水源區(qū)生態(tài)需水研究

尹煒　翟紅娟　鄧志民　趙彥偉　陳煉鋼

摘要：可調(diào)水量一直是南水北調(diào)西線工程爭論的焦點，水源區(qū)生態(tài)需水是合理確定西線工程可調(diào)水量的重要依據(jù)。分析了南水北調(diào)西線工程水源區(qū)的生態(tài)環(huán)境特征、主要生態(tài)環(huán)境保護對象，并針對西線工程水源區(qū)生態(tài)需水研究現(xiàn)狀及存在問題提出了需要重點研究的關鍵科學問題：生態(tài)需水應統(tǒng)籌考慮川陜哲羅鮭等關鍵物種、河岸植被等優(yōu)勢群落、干旱河谷等典型生態(tài)系統(tǒng)，深入研究高寒脆弱區(qū)關鍵保護對象對水文過程的響應規(guī)律，以及協(xié)調(diào)節(jié)點-河段-河流廊道多尺度、物種-生境-生態(tài)系統(tǒng)多目標的生態(tài)流量需求核算。此外，提出了“識別特殊需求-建立響應關系-統(tǒng)籌核算水量”的生態(tài)需水研究思路，以及節(jié)約用水、科學研究、關鍵技術等方面的區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護工作建議。

關 鍵 詞：生態(tài)需水； 高寒脆弱區(qū)； 干旱河谷； 川陜哲羅鮭； 南水北調(diào)西線工程

中圖法分類號： TV213.4 文獻標志碼： A DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.06.006

0 引 言

南水北調(diào)西線工程（以下簡稱“西線工程”）從長江上游調(diào)水入黃河上游，涉及金沙江、雅礱江、大渡河等河流水系，是解決中國西北干旱地區(qū)缺水、促進當?shù)亟?jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略舉措［1］。根據(jù)2002年國務院批復的《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》，西線工程共調(diào)水170億m3，分三期實施：一期工程從雅礱江、大渡河等支流調(diào)水40億m3，二期工程從雅礱江干流調(diào)水50億m3，三期工程從通天河調(diào)水80億m3。西線調(diào)水總規(guī)模占各河流多年平均徑流量的5%～15%，占引水壩址斷面河川徑流量的65%～70%［2］。調(diào)水后，引水壩址下游河道水量減少，導致水位降低和水環(huán)境容量下降、濕地面積萎縮和濕地功能衰退、威脅濕地生物多樣性，魚類資源量降低等。西線調(diào)水工程在改善西北干旱地區(qū)缺水問題的同時，將對長江流域尤其是高寒敏感脆弱的水源區(qū)帶來顯著而深遠的生態(tài)環(huán)境影響。

西線工程水源區(qū)是中國重要的生態(tài)安全屏障，生態(tài)地位重要且特殊。國家重大戰(zhàn)略的新形勢以及生態(tài)環(huán)境保護新理念背景下，《長江保護法》、《黃河保護法》等法律法規(guī)對西線工程科學推進提出了新要求。經(jīng)過多年的不斷論證，西線工程取得了一系列重要成果，工程調(diào)水路線、規(guī)模和時序等也在逐步優(yōu)化［1，3-5］。隨著《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》修編工作的進行，因西線工程規(guī)模大，涉及范圍廣，在可調(diào)水量規(guī)模等重大問題上存在較大分歧。

生態(tài)需水量是水資源開發(fā)利用、節(jié)約保護、水資源配置和調(diào)度管理的重要依據(jù)，也是維系江河湖泊生態(tài)系統(tǒng)結構和功能穩(wěn)定、生物生存基本生境條件和生態(tài)系統(tǒng)健康的基本要素。在加快構建國家水網(wǎng)主骨架和大動脈形勢下，加快西線工程水源區(qū)生態(tài)需水研究具有重大意義。本文在分析水源區(qū)生態(tài)環(huán)境特征基礎上，摸清區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護對象及其分布，以問題為導向，以保護水源區(qū)生態(tài)環(huán)境為目標，提出西線工程水源區(qū)生態(tài)需水的研究思路與建議，為水源區(qū)生態(tài)安全保障及西線工程可調(diào)水量的合理確定提供重要依據(jù)與技術支撐。

1 西線工程水源區(qū)生態(tài)環(huán)境特征及突出問題

1.1 主要生態(tài)環(huán)境特征

（1） 水資源豐富。西線工程水源區(qū)分布有金沙江、雅礱江、大渡河、岷江干流等水系，水資源豐富。區(qū)域降水量東南高，而向西北逐漸降低，尤其以青衣江和岷江干流地區(qū)降水量高。1956～2000年系列水源區(qū)廣義水資源總量4 825.84億m3，狹義水資源量2 429.87億m3，是中國重要的戰(zhàn)略水源地［6］。水源區(qū)現(xiàn)狀總供水量27.06億m3，其中地表水源供水量約占總供水量的97.8%，地下水源供水量約占1.8%。

（2） 生態(tài)功能重要。西線工程水源區(qū)位于青藏高原東麓，平均海拔大于3 500 m，總體地勢以西北部較高，起伏小，河谷寬淺；東部和南部地勢逐漸降低，但起伏大，河谷深窄，峽谷分布。雅礱江和大渡河源頭區(qū)屬于高原寒帶干旱區(qū)和高原亞寒帶半濕潤區(qū)，而中下游區(qū)屬暖溫帶和亞熱帶濕潤氣候區(qū)。研究區(qū)獨特的地形地貌和水系格局形成了天然的生態(tài)安全屏障，孕育了區(qū)域特有的冰川、凍土、湖泊、濕地、高寒草原和高山沼澤草甸，垂直地帶性和水平地帶性顯著，具有重要的水源涵養(yǎng)、生物多樣性保護、氣候調(diào)節(jié)、水土保持功能，也是能量水分循環(huán)的關鍵區(qū)域，是中國重要的戰(zhàn)略水源地和世界高寒種質資源庫。

（3） 本底敏感脆弱。水源區(qū)地處青藏高原邊緣、自然地理區(qū)域的過渡帶，地勢高亢、氣候高寒、河谷干旱，高、寒、旱的局部區(qū)域特征導致生態(tài)本底條件敏感脆弱。通天河流域的沼澤濕地干化現(xiàn)象較嚴重，沼澤低濕草甸植被向中旱生高原植被演變，大片沼澤濕地消失，泥炭地干燥并裸露。金沙江等河谷區(qū)域干旱，植被稀疏，結構單一，地表覆蓋度較低。區(qū)域內(nèi)自然災害頻繁，成因背景復雜，影響和破壞面廣，人類活動加劇了局部區(qū)域生態(tài)環(huán)境退化，導致水土流失嚴重；區(qū)域部分景觀垂直帶譜過渡急速，水熱條件垂直變化明顯；生態(tài)系統(tǒng)物質循環(huán)和能量流動較緩慢，生態(tài)系統(tǒng)結構簡單，生物生產(chǎn)力低，生物生長緩慢，資源補充周期長，生物對環(huán)境高度依賴。水源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)對全球氣候變化敏感，生態(tài)系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力差，生態(tài)恢復困難。

1.2 生態(tài)需水現(xiàn)狀

根據(jù)水利部印發(fā)的第一、四批重點河湖生態(tài)流量保障目標及長江流域內(nèi)各省（區(qū)、市）水行政主管部門印發(fā)實施的重點河湖生態(tài)流量目標，西線工程水源區(qū)涉及的金沙江、雅礱江、大渡河等河流中，明確生態(tài)流量目標的控制斷面共15個，如表1所列，各控制斷面生態(tài)基流占多年平均流量的比例約為6.5%～26.4%。基于2020～2021年實測流量數(shù)據(jù)，各控制斷面生態(tài)基流滿足程度均達90%以上。

1.3 突出生態(tài)環(huán)境問題

（1） 受氣候變化影響，冰川凍土持續(xù)退縮，區(qū)域來水量穩(wěn)定性變差。青藏高原是氣候變化的敏感區(qū)域和先鋒響應區(qū)域，近幾十年來，隨著全球氣候變化，研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境受到影響，主要表現(xiàn)為表面增暖、降雨的多尺度變化和表面風速的年代際變化，引發(fā)了冰川消融、湖泊擴張、凍土縮減等現(xiàn)象［7］。帕隆藏布上游5條冰川末端退縮幅度在5.5～65 m/a，珠穆朗瑪峰國家自然保護區(qū)冰川面積在1976～2006年間減少15.63%［8］。長江源的水源主要來自于冰川和積雪融水，相對穩(wěn)定，但近年來，長江源冰川不斷萎縮，人為擾動日益頻繁，沱沱河、通天河流域干化、沙化、荒漠化問題日益嚴重［9］。

（2） 受人類活動影響，植被持續(xù)退化，生態(tài)系統(tǒng)服務功能受損。受人為開發(fā)活動影響，水源區(qū)草地、森林、湖泊和濕地等生態(tài)系統(tǒng)結構受到破壞，由于區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)抗干擾能力和自我修復能力差，生態(tài)系統(tǒng)的水文調(diào)節(jié)、水資源供給、水質凈化、氣候調(diào)節(jié)和生物多樣性保育等服務功能受損。青藏高原森林灌叢、草地和沼澤3類自然棲息地平均斑塊面積分別減少36.6%、40.1%和67.0%［10］。長江上游地區(qū)草場近年來呈現(xiàn)退化趨勢，1986～2000年間，長江源區(qū)的草地面積減少了約3.4%，草場質量下降，土地荒漠化程度加劇［11］。

（3） 受水資源開發(fā)利用影響，河流水文過程改變，重要水生生境連續(xù)性降低。隨著河流水資源、水能資源開發(fā)利用強度增加以及部分河道無序開發(fā)和違規(guī)建設，河流連續(xù)性受阻、天然徑流過程改變、水生生境萎縮以及生物多樣性下降，外來物種入侵現(xiàn)象普遍存在［12］。金沙江、雅礱江和大渡河上游分別規(guī)劃和建設了葉巴灘、兩河口、雙江口、托巴、下爾呷等梯級電站，水生生境碎片化加劇，年內(nèi)徑流過程持續(xù)坦化。

2 西線工程水源區(qū)主要生態(tài)環(huán)境保護對象及影響

確定西線工程水源區(qū)的生態(tài)需水量，首先必須摸清水源區(qū)的主要生態(tài)環(huán)境保護對象。對于漢江流域，生態(tài)需水主要考慮漢江水華防治和產(chǎn)漂流性卵魚類的產(chǎn)卵需求［13］，黃河流域生態(tài)需水主要考慮輸沙需求和黃河三角洲的需求等［15］。西線工程水源區(qū)水生生物資源不豐富，水污染壓力小，部分學者認為該水源區(qū)對生態(tài)需水的要求低。然而，對于生態(tài)環(huán)境特殊、敏感而脆弱的該區(qū)域（見圖1），以其他普通區(qū)域視角、單一目標的生態(tài)需求確定該區(qū)域生態(tài)需水量的方法科學性有待研究。水源區(qū)的生態(tài)需水應充分考慮山水林田湖草沙冰的整體性，從關鍵物種、優(yōu)勢群落、生態(tài)系統(tǒng)的不同尺度，深入論證區(qū)域的生態(tài)需水量。

2.1 川陜哲羅鮭等關鍵物種及其重要生境

水量對維持珍稀特有魚類資源的生存環(huán)境具有重要意義。長江上游分布有多種珍稀、特有魚類，對環(huán)境擾動極其敏感的川陜哲羅鮭為其中的代表性物種。川陜哲羅鮭為國家一級保護動物，是青藏高原地區(qū)唯一的大型土著鮭科魚類，也是哲羅鮭魚類分布位置最靠南的種類，在動物地理學、古生態(tài)學、魚類系統(tǒng)演化與氣候變化的關系等方面具有重要的學術價值［16-17］。該物種主要分布于四川省岷江上游、大渡河上游、陜西的太白河以及留壩的漢水上游、青海的馬柯河。因該物種對人為擾動極其敏感，目前已處于極度瀕危狀態(tài)，是西線調(diào)水工程的主要保護物種之一。工程實施后，水源區(qū)流量、流速、水深等水文過程的變化可能導致部分物種生境進一步萎縮，物種數(shù)量進一步降低。

2.2 河岸帶植物等優(yōu)勢群落及其重要生境

河岸帶植被生態(tài)生長主要依賴于大氣降水、土壤、地下水和局地氣候，部分學者認為調(diào)水工程對河岸帶植被影響微弱［18］。然而，生態(tài)系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng)，調(diào)水斷面以下河流水量的大幅減少將導致局地氣候、土壤、地下水等發(fā)生變化，進而影響河岸植被的生長，甚至通過食物鏈和食物網(wǎng)對生物圈造成影響。生態(tài)系統(tǒng)中食物營養(yǎng)的關系錯綜復雜且密切相關，食物鏈與食物網(wǎng)越復雜，生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力就越強，抵抗穩(wěn)定性越強，而在食物鏈與食物網(wǎng)相對簡單的西線工程水源區(qū)，同樣的人為擾動往往比內(nèi)陸其他區(qū)域更容易導致生態(tài)失衡。工程實施后，將導致該區(qū)域水資源量大幅減少，河岸帶土地利用類型變化，進而擾動河岸動植物生境，改變局部區(qū)域的生物格局。

2.3 高寒源頭區(qū)、干旱河谷區(qū)、重要濕地等典型生態(tài)系統(tǒng)及自然保護地

西線工程上線穿越區(qū)域為各河流水系的源頭區(qū)，地勢高亢，氣候高寒，分布有冰川、雪山、凍土、高寒草甸、高寒沼澤、高寒荒漠等，生態(tài)系統(tǒng)脆弱；下線涉及區(qū)域的河谷干旱，局部區(qū)域土壤裸露，植被稀疏，水土流失嚴重，生態(tài)條件惡劣；水源區(qū)還分布有三江源國家公園、四川火龍溝和三打古等自然保護區(qū)、沼澤濕地、野生動植物棲息地等自然保護地。工程調(diào)水后，下游水資源量減少，對下游濕地和涉水重要生境將產(chǎn)生不利影響。除上述保護對象外，應將水利部、長江流域內(nèi)各省（區(qū)、市）水行政主管部門等相關部門對區(qū)域范圍內(nèi)的生態(tài)流量保障目標納入水源區(qū)生態(tài)環(huán)境保護對象。西線工程實施后，總體上將導致水源區(qū)流量大幅降低，改變下游水文節(jié)律與敏感時段徑流過程，進而對下游生態(tài)基流和敏感期生態(tài)流量造成一定影響，尤其敏感期生態(tài)流量受引調(diào)水過程及工程調(diào)蓄作用（蓄洪補枯）影響較大。

3 西線工程水源區(qū)生態(tài)需水研究存在的問題與研究思路

3.1 研究現(xiàn)狀及存在問題

從管理和應用層面，為合理開發(fā)與優(yōu)化配置水資源，加強河湖生態(tài)環(huán)境保護，推進生態(tài)文明建設，水利部相繼出臺了各種政策和文件要求。2020年水利部印發(fā)《關于做好河湖生態(tài)流量確定和保障工作的指導意見》，提出“切實依法加強河湖生態(tài)流量管理”。為貫徹落實黨中央、國務院以及水利部的相關要求，各級水行政主管部門組織開展生態(tài)流量目標確定以及生態(tài)流量保障實施方案編制工作［19-20］。截至2021年底，水利部已確定171條跨省重點河湖286個控制斷面生態(tài)流量目標，其中長江流域涉及85條跨省重點河湖131個控制斷面，有效保障了河湖生態(tài)流量，維系河湖生態(tài)環(huán)境健康。

各大科研院所針對生態(tài)需水理論和方法開展科學研究，提出了不同見解［21-24］。在相關概念和內(nèi)涵上，有“最小流量”“生態(tài)基流”“環(huán)境流量”“生態(tài)需水量”“環(huán)境需水量”“生態(tài)環(huán)境需水量”等提法，且目前學術界尚未達成一致認識［25-27］。機理研究上，多聚焦于河道流量與魚類產(chǎn)卵間的關系、濕地植被與水文條件間的響應關系以及水質對流量的要求等，有效指導了生態(tài)調(diào)度［28-29］。研究方法上，主要包括水文學法、水力學法、生境模擬法、整體分析法等［30-32］。水文學法相對簡單，但忽視了水文和生態(tài)之間的交互機理，科學性不足；水力學法與水文學法相比，適度考慮了生物的需求，但其計算結果往往取決于與斷面選取的科學性；生境模擬法以目標物種的棲息地需求為依據(jù)，考慮水文和生態(tài)之間的交互機理，但對生態(tài)系統(tǒng)的整體性考慮不足；整體分析法是一種綜合決策的方法，其計算結果多受制于資料的獲取程度［33-35］。

在西線工程生態(tài)需水研究方面，談英武等［17］根據(jù)分布式生態(tài)水文模型模擬和調(diào)水河流生物用水及居民生活用水分析，提出工程引水壩址不同季節(jié)的下泄流量應達到或超過調(diào)水前最小月平均流量；韓瑞光和丁志宏［36］計算了西線工程一期河道內(nèi)最小生態(tài)環(huán)境需水量，且結果基本可滿足水生生物對棲息地需水的要求；曹鵬飛、崔荃等的研究表明，南水北調(diào)一期工程調(diào)水80.0億m3方案各壩址的調(diào)水比例在59.4%～69.2%之間，壩址的下泄流量在28.8%～39.0%之間，通過對雅礱江、大渡河和長江的13個斷面調(diào)水前后徑流量變化分析可知，變幅為1.9%～54.1%，調(diào)水對下游生態(tài)環(huán)境影響主要集中在壩下臨近河段，距離壩址越近，水位變化越大，隨著距離增加，影響程度逐步減弱［37-38］。上述研究成果大多是基于西線工程一期調(diào)水規(guī)模為80億m3的方案，為西線調(diào)水工程生態(tài)需水研究提供了扎實的基礎，但多采用水文學法計算生態(tài)流量，生態(tài)學意義欠缺，且缺乏從生態(tài)系統(tǒng)整體角度開展西線工程水源區(qū)生態(tài)需水的研究。

生態(tài)系統(tǒng)是一個復雜的、相互制約的平衡體系，無法使用一個統(tǒng)一標準來衡量所有流域的生態(tài)需水量［39-41］。現(xiàn)有生態(tài)需水研究方法多基于水環(huán)境、魚類生存、濕地植被等單一目標計算其生態(tài)需水量，而多目標生態(tài)需水往往直接取各目標生態(tài)需水的外包線，忽視了各種生態(tài)環(huán)境要素之間的聯(lián)系和生態(tài)系統(tǒng)的整體性。實現(xiàn)從整體角度兼顧各尺度上多目標的生態(tài)需求進而保障生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)需求是一個難題。同時，有關高寒脆弱區(qū)域生態(tài)需水的研究基礎薄弱，尤其對于特殊區(qū)域、特殊條件下關鍵物種和典型生態(tài)系統(tǒng)與水文過程的響應關系研究較少。

3.2 研究思路

針對西線工程水源區(qū)生態(tài)脆弱、資源豐富、功能重要的生態(tài)環(huán)境特征，研究高寒脆弱區(qū)、干旱河谷區(qū)等特殊區(qū)域的關鍵保護對象對水文過程的響應規(guī)律，協(xié)調(diào)節(jié)點、河段、河流廊道不同尺度上關鍵物種、優(yōu)勢群落、典型生態(tài)系統(tǒng)對流量及水文節(jié)律的不同需求，是西線工程水源區(qū)生態(tài)需水研究需要解決的關鍵科學問題。開展水源區(qū)生態(tài)需水研究，應識別區(qū)域的生態(tài)環(huán)境保護對象，建立其與水文過程的響應關系，研發(fā)基于水源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)整體性保護的生態(tài)需水評估技術，核算水源區(qū)生態(tài)需水及過程，如圖2所示。

（1） 針對生態(tài)保護目標考慮不全面問題，應分析水源區(qū)生態(tài)環(huán)境特征，辨識生態(tài)環(huán)境保護對象。開展生態(tài)環(huán)境調(diào)查，研究水源區(qū)生態(tài)環(huán)境演變規(guī)律及趨勢，掌握水源區(qū)生態(tài)環(huán)境特征，識別川陜哲羅鮭、重口裂腹魚等關鍵物種及其生境，高寒源頭區(qū)、干旱河谷區(qū)、重要濕地等典型生態(tài)系統(tǒng)，辨識關鍵保護對象與西線工程的區(qū)位關系。

（2） 針對水文過程變化對生態(tài)系統(tǒng)影響機制不明確問題，應揭示關鍵保護對象與水文過程的響應關系，研究生態(tài)需水核算方法。水文過程變化對生態(tài)系統(tǒng)影響機制不明確是制約西線工程水源區(qū)生態(tài)需水研究的主要問題。應根據(jù)水源區(qū)涉及的河流水文條件演變過程和演變趨勢，結合川陜哲羅鮭、重口裂腹魚等關鍵物種的生活史特征，識別其全生命周期中生態(tài)需水保障的關鍵時段，明確關鍵物種對適宜性水文因子的需求；結合高寒源頭區(qū)、干旱河谷區(qū)、重要濕地等典型生態(tài)系統(tǒng)的分布、特征、生態(tài)地位等，研究其功能維持所需的水文過程。從物種、群落、生態(tài)系統(tǒng)、景觀不同尺度建立生態(tài)保護對象與水文過程的響應關系，探明其在節(jié)點、河段、河流廊道不同空間尺度以及年內(nèi)不同時間尺度對水文因子的生態(tài)需求，構建面向關鍵物種和典型生態(tài)系統(tǒng)保護的生態(tài)需水核算體系。

（3） 針對生態(tài)系統(tǒng)完整性考慮不足問題，應協(xié)調(diào)多目標生態(tài)需水，核算水源區(qū)生態(tài)流量及過程。對于與西線工程水源區(qū)類似的特殊區(qū)域，僅研究單一目標和單一物種的生態(tài)需水不能滿足水源區(qū)生態(tài)系統(tǒng)完整性的需求。應探明不同物種和生態(tài)系統(tǒng)多目標生態(tài)需水的協(xié)同和拮抗關系，分析其在節(jié)點、河段、河流廊道不同空間尺度上的差異；面向河段的生態(tài)功能定位，統(tǒng)籌不同物種生活史和生態(tài)系統(tǒng)演替階段，協(xié)調(diào)不同物種和生態(tài)系統(tǒng)的多目標需求，協(xié)調(diào)上下游各節(jié)點和河段的需求，從整體角度核算水源區(qū)不同保護要求下的生態(tài)流量及需水過程。

4 結 語

本文對南水北調(diào)西線工程水源區(qū)生態(tài)需水的相關研究與工作提出以下建議。

（1） 全面實施黃河流域節(jié)水控水，落實好“三先三后”原則。黃河流域水資源短缺，水沙關系不協(xié)調(diào)，水資源供需矛盾突出。西線調(diào)水工程耗資巨大，技術條件復雜，實施時機未知。為保證工程的順利實施，受水區(qū)應先落實好節(jié)水措施，并充分挖潛本地水源，做好節(jié)水、治污和環(huán)保。2021年，國家發(fā)改委印發(fā)了《關于印發(fā)黃河流域水資源節(jié)約集約利用實施方案的通知》（發(fā)改環(huán)資〔2021〕1767號），水利部印發(fā)了《關于實施黃河流域深度節(jié)水控水行動的意見》，青海、陜西、山西等省份也相繼印發(fā)了落實黃河流域深度節(jié)水控水行動的實施方案。黃河流域實施深度節(jié)水是當前緩解黃河流域水資源供需矛盾最現(xiàn)實的途徑。

（2） 持續(xù)推進西線工程水源區(qū)深度科考，完善生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測網(wǎng)絡。西線工程雖開展了大量前期工作，但仍存在大量未知區(qū)域，水源區(qū)生態(tài)需水量和大規(guī)模調(diào)水工程帶來的生態(tài)環(huán)境風險尚難以準確判斷。應持續(xù)深入推進水源區(qū)自然資源本底情況調(diào)查和生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測，掌握水源區(qū)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，構建生態(tài)體系的知識圖譜，揭示生態(tài)環(huán)境變化機理，完善區(qū)域生態(tài)環(huán)境信息。結合人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等最新技術，建立水源區(qū)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡，搭建智能化的生態(tài)環(huán)境保護監(jiān)測監(jiān)管平臺，覆蓋針對氣候變化、冰川積雪、水文、水質、濕地資源、森林資源、草地資源、陸生動植物、水生動植物等的監(jiān)測，全面掌握水源區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)特征。加強綜合性監(jiān)測平臺與監(jiān)測試驗站的建設和組網(wǎng)，提高監(jiān)測平臺和試驗站的密度，全面掌握自然保護地生態(tài)系統(tǒng)結構、功能、過程及動態(tài)變化，及時評估生態(tài)環(huán)境狀況和開展生態(tài)環(huán)境預警，對面臨的氣候變化和人為擾動變化及時進行生態(tài)需水研究的調(diào)整。

（3） 超前部署重大科學問題基礎研究，聚焦生態(tài)需水關鍵科學技術問題研究。西線工程實施后，將造成所建水庫庫區(qū)河段淹沒損失和導致調(diào)水斷面下游河道大幅減水，帶來巨大的人為擾動。在氣候變化背景下，極端水文事件將更加頻繁，不同河段可利用水資源量也將發(fā)生變化［42］。在人為擾動和氣候變化的雙重壓力下，水源區(qū)生態(tài)環(huán)境和水循環(huán)格局發(fā)生變化，未來還將持續(xù)演化。為保障水源區(qū)生態(tài)安全，應聚焦生態(tài)需水研究關鍵問題，超前部署重大科學問題的基礎研究和關鍵技術問題研究。應加強氣候變化影響下不同時空尺度的可利用水資源量研究，保障水資源戰(zhàn)略儲備安全；深入開展川陜哲羅鮭等關鍵物種以及高寒草甸、高寒濕地、干旱河谷等典型生態(tài)系統(tǒng)對水文過程的響應機理研究；推進水源區(qū)生態(tài)需水核算方法研究及重要生境的保護與修復技術等研究。

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（編輯：高小雲(yún)）

Study on ecological water demand in water source area of West Route of South-to-North Water Diversion Project

YIN Wei1，ZHAI Hongjuan1，DENG Zhimin1，ZHAO Yanwei2，CHEN Liangang3

（1.Changjiang Water Resources Protection Institute，Wuhan 430051，China； 2.School of Environment，Beijing Normal University，Beijing 100875，China； 3.Nanjing Hydraulic Research Institute，Nanjing 210029，China）

Abstract： Proper diverted water volume has always been the focus of the West Route of South-to-North Water Diversion Project in China.Ecological water demand of water source area is an important basis and technical support for determining the proper water volume of the West Route project.We analyzed the ecological environment characteristics and the main environmental protection objects in the water source area of the West Route of South-to-North Water Diversion Project.Aiming at the research progress and problems in water demand in water source area of the West Route，we proposed that the ecological water demand should take into account key species such as Hucho bleekeri，dominant communities such as riparian vegetation，and typical ecosystems such as arid river valleys.It was necessary to thoroughly study the response law of key protection objects to hydrological processes in the alpine fragile area，and coordinate ecological protection needs from the perspective of multi-scale of node-river-river corridor and multi-objective of species-habitat-ecosystem.Moreover，we proposed an research idea of ecological water demand in this area as ‘identifying special requirements-establishing response relationship-overall accounting of water requirement and put forward suggestions for regional ecological environment protection from aspects of water conservation，scientific research and key technologies.

Key words： ecological water demand；alpine fragile area；arid river valleys；Hucho bleekeri；West Route of South-to-North Water Diversion Project