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Abstract: this article is based on the current urban landscape construction of plant diversity. Talk about some personal opinions.
Key words: urban landscape construction; Plant diversity; countermeasures
中圖分類號： TU986.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2013）
1前言
城市園林植物多樣性是城市生物多樣性的重要組成部分，也是提高城市生態環境、維護城市生態平衡的重要因素。多樣的生態系統及物種構成使城市的園林綠地具備了較好的穩定性和自我調節能力，同時可以豐富城市綠地色彩季相變化和觀賞景觀。城市園林植物多樣}生的應用和規劃是增加城市適生植物物種、種類和數量，提高植被的穩定性和景觀的異質性，促進城市生態系統的恢復與良性循環，協調城市社會經濟發展實現城市的可持續發展具有極其深遠的意義和作用。
2城市園林綠化植物多樣性存在的問題
隨著城市品位的提升，城市綠化植物引進呈現許多新特點，如引種推廣數量增多、規模增大；引種方式上，從以往的種子、枝條等繁殖體發展到多種徑級的檀株；馴化間隔明顯縮短．甚至出現不經試驗直接引進的現象。盡管短期內有利于滿足城市綠化發展對新優植物的迫切需求，但這種無序的植物引進存在諸多問題。
2．1 綠化植物引進制度缺失
近年來。城市園林綠化已經發育成為一個巨大的產業經濟，由于新植物具有很強的觀賞新奇性及較高商業價值，園林行業的很多單位紛紛涉足該領域，在高額利潤的驅動下，競相引進，大量推廣。城市綠化植物的選擇和引進是一項科技含量高、技術要求高和生態風險大的工作，應遵循自然生態規律，在進行相應的適應性試驗和風險評估之后，方可引進。但目前除了《植物檢驗檢疫條例》外，尚無其他法律和法規可依據，至于園林植物引進的規范性細則更是缺乏。由于制度的缺失，加之高利益的驅使，盲目引進外來植物漸成一種時尚，其背后隱藏了很大的風險。這方面案例不少，如三裂蟛蜞菊、鳳眼蓮、加拿大一枝黃花等目前均已對城鄉環境造成了較大危害。
2．2 植物種類單一
盡管各地大量引進外來植物，并沒有達到真正豐富園林植物品種的效果，引進主要體現在數量的增加，而不是種類的增多。總體而言，我國城市綠地植物的種類相對比較單一， 我國除了個別城市在植物園或者城市周邊的自然山林之中園林植物應用的種類超過1 000種，大多數城市的物種數量在200～400種，至于能夠種植在街道兩側的樹種則更少。
近年來大規模弓1進的外地綠化植物，主要集中在少數品種，跟風和盲從的現象表現突出，尤其是行道樹更甚?？v觀長江中下游城市，行道樹主要選擇香樟、女貞、國槐、欒樹、合歡等為數不多的幾個品種。植物種類的單調，易導致生態系統脆弱。
2．3 植物種類特色不明顯
城市的綠化應當因地制宜，在綠化植物種類選擇上要首先要適應當地的土壤、氣候等自然條件；其次要服務于城市總體規劃、城市品味及其功能劃分?？涩F在城市園林綠化中出現了一種可怕的抄襲現象，各城市之間的園林綠化存在驚人的雷同和相似，在綠化植物的選擇上表現更為明顯，省會城市選擇引進的某些品種，幾年后則會漫延到中、小城市。如果自然條件相近的城市相互借鑒還情有可原，但氣候、土壤條件根本不同的城市間照搬照抄，只會造成植物生長不適，導致極大浪費。這種盲目跟風引進植物品種還易造成城市自身特色和城市品味的弱化。
一個城市的植物種類是經過幾百甚至上千年自然選擇的結果，物種之間的關聯性和互補性相對穩定?！笆锊煌L，百里不同俗”，綠化植物的選擇應該有一定的區域特色，引進種類和數量與當地植物的比例要恰當，切不可超越原生態系統的自我調節能力。城市綠化主管部門應設置較高的“門檻”，形成準入機制。
2．4 對本地物種重視不足
城市綠化是新興產業，市民、城市綠化工作者常常過分欣賞和青睞外來物種，不注重鄉土植物的引種馴化，從而有意或無意地疏遠甚至放棄鄉土物種。外來種的無序引進可能會導致一些不利的后果，如排擠本土植物、微生物和小動物，使其生存環境發生變化，對野生生物缺乏友好性，不利于豐富生物多樣性格局的形成和構建地域特色的綠地景觀．異種花粉可能導致過敏癥等。而同時，許多本地物種并沒有在城市綠化中得到普遍應用，鄉土樹種，特別是其中的建群種和優勢種，在營造高效、穩定的生態綠地中具有不可替代地位。
2．5 植物引種缺乏安全性認識和措施
由于各種形式的國際間植物材料交流相當頻繁，使城市綠化植物引種成為最有可能造成生物入侵的途徑之一。綠化植物引種所帶來的入侵生物不僅包括植物，植物材料可能攜帶的危險性昆蟲和微生物更具隱蔽性，危害更大。目前在植物引種上，不僅在引種安全上意識薄弱，也缺乏科學有效的措施。不利于生物入侵的防范。
3應對城市園林植物多樣性的對策
3．1 地理環境與植物特性相結合
選擇最適合當地氣候及土壤的植物是園林建設的根本，只有選對了植物種類，園林建設才能多、快、好、省，否則將會事倍功半，浪費大量的人力物力。城市具有特殊的小氣候及土壤條件，對植物的選擇要求較為苛刻，尤其是城市行道樹選擇的要求更為嚴格，要求既能夠忍耐城市街道強烈的輻射熱，又能忍耐瘠薄的土壤。
3．2 保住地域特色底線
選擇的園林植物一定要有地域代表性，這樣才能有利于營造具有當地特色的園林風貌，體現出城市自身文化品味。本土植物的使用量及其與外來植物的比例顯得尤為重要，如果一個城市的基調樹種是外來樹種，那么這個城市的園林風貌很難體現其地域特征。
3．3 運用植物品種多樣性提高生態安全性
單調意味著危險陛的增加，多樣意味著安全性的提高。適合當地自然地理環境的植物品種越多，其自然生態系統與生態群落越豐富，則其生態系統更具穩定性和可持續性。只有物種多樣化，才能保證城市園林具有較強的抗拒外來干擾的能力，構建豐富的園林景觀風貌。
4 結語
[關鍵詞]環境教育 新課標理念 探究性學習
環境與發展是當今國際社會普遍關注的重大問題。全球性的人口、糧食、健康、能源、資源和環境等問題日益嚴峻，使環境教育肩負重任。初中生物（必修）課程中，與環境教育有關的內容占了較大的比例，其中不少內容是近年增加的，這反映了加強環境教育是社會的迫切需要。以現行初中生物教材為基礎，按照“滲于其內，寓于其中”的教學方法，把環境科學基礎知識、環境保護意識、環境保護技術基礎知識有機地滲透到生物教學過程中，是一種行之有效的方法。新課標對初中生物環境教育提出了新的要求，本文就如何在新課標理念的指導下開展環境教育提出一些粗淺的看法。
（一）改變教學模式，倡導探究性學習
傳統的環境教育教學主要沿襲我國長期使用的講授式的教學方法。這種方法的優點是：注重概念、理論的準確性和知識的系統性，學生通過學習可以獲得較系統的環境科學知識，并能在單位時間內培養更多的學生，有較好的教學功效。但這種傳授──接受式的教學方法，壓抑了學習者的學習主動性，學生因被動學習而感到知識抽象、枯燥，學到的知識難以與自己的日常生活相聯系，對如何保護環境和解決實際的環境問題缺乏有效的辦法和感性的認識。同時，學生所學到的只是教師所具備的部分環境科學知識，難以很好地幫助學生樹立正確的環境倫理道德觀，培養良好的環境行為。
美國著名學者施瓦布指出：“學生的有效學習過程與科學家的研究過程在本質上是一致的。因此，學生應像‘小科學家’一樣去發現問題、解決問題，并在探究的過程中去獲得知識、發展技能和培養能力，同時受到價值觀的教育，發展自己的個性，這就是探究性學習”。倡導自主學習、合作學習和探究學習是新課程的核心內容之一。 探究的方式有很多種，除了實驗探究外，通過對資料的分析進行探究也是一種常用的學習方式。例如，在《生物圈與穩態》教學中，有關硫循環的知識點，教師可以組織提問：①二氧化硫是怎樣污染環境的，給生物造成什么危害？②現在有哪些技術手段檢測大氣中二氧化硫的含量？③控制二氧化硫污染應該采取哪些措施？為了讓學生盡量參與，可以讓學生帶著問題去查找資料，然后組織學生交流和討論。同學們在資料中查到：大氣中的二氧化硫主要有三個來源：火山爆發；化石燃料的大量燃燒（包括工業上煤、石油等的燃燒和汽車尾氣的排放）；自然界微生物分解有機物產生。大氣中二氧化硫增多以后會形成酸雨。酸雨素有“空中死神”之稱，它可以使水體酸化，從而使魚類的生殖和發育受到嚴重影響；它會直接傷害植物的芽和葉，影響植物的生長。此外，酸雨還會腐蝕建筑物和金屬材料。二氧化硫和二氧化氮的射出物會引起呼吸方面的問題，例如哮喘、干咳、頭痛、和眼睛、鼻子、喉嚨的過敏。對二氧化硫的測定在實驗室用氯化鋇比濁法和鹽酸副玫瑰苯胺比色法，還可用最新研發的氣體檢測管檢測。由此看來，學生很快掌握了教師提出的第一和第二個問題。教師再引導學生根據資料思考控制二氧化硫污染應該采取的措施：控制化石燃料的燃燒，開發新的清潔型能源，以減少汽車尾氣的排放；多種一些吸收二氧化硫的植物（如柳杉）。甚至有同學提出在大量排放二氧化硫的工廠煙囪上裝上噴淋裝置，不斷噴出堿性物質，既可中和二氧化硫，又可得到一些鹽類物質，用于制備硫酸。這種基于資料的探究方法，以解決某一生態學問題或環境問題為中心，注重學生的獨立自主活動，引導學生通過親身體驗所學知識的形成過程來發現、分析和解決問題的能力，養成對生態環境深入探究的態度和習慣，并掌握探究的思維方法。
（二）注重與現實生活的聯系
現階段學生在接受環境教育時，往往脫離現實生活，只有一個理性的認識，并未意識到環境保護的緊迫性和必要性。初中生物新課標的理念要使學生在現實生活的背景下學習知識，在過程與目標上要求學生嘗試從學習和生活中發現生物現象，提出探究方案，與他人合作，開展調查研究，提出解決問題的對策。在情感態度與價值觀方面，要求學生通過在生活中學習來養成求真務實的科學態度。因此，在環境教育中可以實施案例教學法，即在與現實情況基本一致或相類似的情境下，選擇出與當前學習主題密切相關的真實性事件或問題作為學習的中心內容，并確定整個教學單元的內容和進程，讓學生在現實世界的真實環境中去感受和體驗該知識所反映事物的性質、規律以及該事物與其他事物之間的聯系，通過學生的自主學習和合作學習，來完成對知識的建構。在環境教育中，可根據教學目標的需要，采用環境污染、環境保護和生態學的相關案例來組織學生進行學習、研究，并以此考察學生的學習能力和效果。比如，在講到外來物種入侵引起生態破壞的問題時，可以提到目前我國部分水域遭水葫蘆侵襲的狀況，對比水域被污染前后的兩種情景，強化學生的印象，接著讓學生自己積極思考現象背后的原因，大膽設想，并提出個性化的對策。這樣，教會學生從現實生活中，發現問題，提出問題，分析問題，制定方案，進而合作探究出解決問題的方法。此外在案例教學過程中還可以滲透與環境相關的科學─技術─社會（STS）相互作用的思想，通過具體事例幫助學生認識生物科學與社會發展的緊密聯系，了解生物相關職業的現狀和發展趨勢，為學生選擇學習和職業方向奠定必要的基礎。如在講到生物和環境、生物多樣性及其保護等內容時，我們可以將生態環境的保護、自然保護區的建立與生態系統多樣性聯系起來，將瀕危珍稀野生動植物保護與種質資源保存和物種多樣性保護聯系起來，進而可以介紹綠色食品的開發利用，也可以走訪市場，了解各種野生動植物，如青蛙等的銷售情況。在講生態系統時，可以指導學生制作生態瓶，提高學生的動手能力。在講述物質的循環利用和能量的多級利用時，可以介紹生態農業。圍繞環境污染和環境保護，可以組織學生對污水處理廠、環境監測站、各種污染源(如水泥廠、油漆廠、造紙廠、制革廠、化工廠等)進行調查，使學生切身體會到“三廢”給人們帶來的危害，增強其社會責任感。這種將教學內容與學生身邊的生物問題結合起來，引導學生進入生活是對課堂教學的拓展，通過引導學生自主地解決身邊的生物現象，使學生體驗科學探究的過程并嘗試成功的快樂，從而進一步激發生物學習興趣，提高生物素養。
總之，對中學生加強環境教育是一項長期的戰略任務和經常性工作。環境教育是既系統又跨學科的綜合課，要運用到地質學、生物學、物理學、化學、工程學、數學以及社會學、經濟學、法學等多種學科的知識。因此，在課程改革中，生物教師應積極地與其他學科緊密聯系，為提高全民的環境保護意識貢獻自己的力量。
參考文獻：
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【關 鍵 詞】生態倫理 構建 青海
和諧社會是一種有生態意義的和諧，其前提是必須有一個穩定和平衡的生態環境，“生態和諧”是構建和諧社會的基石。生態倫理在科學發展觀中起著十分重要的作用，我國社會經濟發展的實際表明我們生態倫理建設的任務任重道遠。要在全民中樹立全面、協調、可持續的科學發展觀，就必須加強生態倫理建設。只有以倫理信念為基礎，青海經濟社會發展中的環境保護才能有效的得以貫徹落實。
一、青海的生態概況
青海省位于青藏高原東北部，平均海拔3000m以上。省內地形復雜，高山、大川、冰川、雪山、湖泊和沼澤廣布，區域涵養水源功能顯著，是我國乃至亞洲部分地區的重要水源地，同時也是十分重要的生態敏感脆弱區，生態環境變化直接關系到國家的生態安全，對全國乃至全球的大氣、水量循環具有重要影響。是長江、黃河和瀾滄江的重要補給水源，號稱“江河源”、“中華水塔”。青海境內黃河流域面積占全流域面積的18.7%，出省多年平均徑流量占流域總徑流量的49.2%。長江流域面積占全流域面積的9%，出省徑流量占總徑流量的25%。青海是黃河流域9省區唯一一個產流多于用水的省區，是我國主要的水源地之一，區域涵養水源功能顯著，是國家生態環境建設的戰略要地。保護和建設好青海的生態環境，不僅對本省的經濟社會可持續發展意義重大，而且對甘肅河西走廓、內蒙古黑河流域、黃河和長江流域生態環境的改善及經濟社會的可持續發展具有深刻影響。
青海省的生態環境十分脆弱。全省72萬平方公里的土地上，冰川、戈壁、沙漠、風蝕殘丘、石山、雪山等占30%，森林覆蓋率只有2.59%，其中喬木覆蓋率僅為0.35%，大大低于13%的全國平均水平，且分布不均，主要集中在黃河和長江上游的大通河、湟水河、隆務河、瑪柯河、多柯河和瀾滄江的扎曲河等流域，處于森林極限生長地帶，一旦遭到破壞，很難恢復。全省3645萬公頃的草地覆蓋著大部分地區，其中荒漠草地697萬公頃、黃土高原干旱草地202萬公頃、高寒草原和高寒草甸2746萬公頃，植被覆蓋度低。全省有耕地面積59萬公頃，主要分布在黃河及湟水谷地、共和盆地、柴達木盆地，其中25度以上的坡耕地面積有3.3萬公頃。動物分布有陸棲脊椎動物420余種，魚類46種，鳥類291種，占全國總類數的24.6%；獸類107種，占全國總類數的20.2%。植物分布有維管束植物2500余種，其中：蕨類植物30余種，裸子植物42種，被子植物242種；經濟植物1100多種；藥用植物630余種。動植物中稀有名貴種類繁多。因此，青海的生態環境對全國乃至全球生態環境有著重大影響作用。顯然，保護和建設青海的生態環境，不僅對青海省的可持續發展，而且對實現全國可持續發展戰略有著重大意義。
二、青海的主要生態環境問題及原因
（一）青海生態環境主要問題
在長期自然的和部分人為因素的影響下,使青海原本就很脆弱的生態環境進一步惡化,成為我國生態環境最惡劣的地區之一,人口、資源、環境與發展的矛盾日益突出，生態倫理建設刻不容緩。由于眾多原因，目前造成草場退化、沙化加劇，水土流失日趨嚴重，土地嚴重荒漠化，濕地面積大幅度縮減，自然災害頻繁，生物多樣性減少等嚴重問題。
（二）青海生態環境惡化的主要人為原因
根據有關研究資料表明，青藏高原地區生態環境惡化、天然草地植被退化原因可歸結為全球氣候變化，高原生態暖干化趨勢發展加劇的大背景控制下，人為不合理開發資源，開發利用草地資源加劇及其生態環境問題發生、發展的共同影響所致。一是過度放牧加速了生態環境退化。由于大面積和大范圍的天然草地過度利用，使草地牧草生機大大減弱，植被覆蓋度降低，雜毒草孳生，地表侵蝕和鼠害大面積發生，都直接影響天然草地退化，引發出了一系列的生態環境問題。二是過度開發、開采直接對植被和草地生態環境造成嚴重破壞，導致區域生態環境退化和問題不斷產生。多年來，隨著社會經濟的發展，經濟結構的多元化，對資源的需求日趨增大，在經濟利益的驅動下，資源的不合理開發利用，尤其是以破壞生態環境為代價的開發活動，導致了生態環境問題進一步發展和擴大。三是一些地區生態環境保護意識不強，重開發、輕保護，重建設、輕維護，對資源采取掠奪式、粗放型開發利用方式，超過了生態環境承載能力。四是由于生態環境保護對策方案的技術尚不成熟，并且對保護對策方案的監督力度不夠，導致一些部門和單位監管薄弱，執法不嚴，管理不力，致使許多本來生態保護較好的區域遭到破壞，而且屢禁不止，加劇了生態環境的退化。另外，長期以來對生態環境保護和建設的資金投入嚴重不足，也是造成生態環境惡化的主要因素。
概括起來，人為破壞是造成青海生態惡化最主要原因，落后的生產方式是導致生態系統失衡的直接原因，管理體制的不配套是青海生態系統失衡的制度原因，生態極度脆弱是青海生態環境惡化的自然原因。而這些原因的背后就是我們生態倫理觀念的極其缺失，所以一定要加強生態倫理建設。
三、生態倫理建設在構建和諧青海中的意義
（一）生態倫理建設是青?？沙掷m發展的內在要求和現實要求
隨著人們對生態與文明關系認識的探化，以及生態可持續發展在整個社會發展中所承擔的舉足輕重的角色，加強生態文明和生態倫理建設已成為各國所普遍關注的問題。社會的政治、法律、道德、文化等等是否健康發展，往往直接或間接影響和制約著生態和經濟是否可持續發展。因此，構建生態倫理觀是實施可持續發展戰略的內在要求。破壞自然環境是一種愚蠢的慢性自殺行為，身處中華水塔的青海群眾的更應深切理解這一點，應堅持把發展生產與建設自然環境結合起來。這是青海持續發展的前提，也是國家和民族生存與發展的需要。
（二）生態倫理建設是構建青海和諧社會道德觀念的必然要求
青海大多地方海拔高，氣候惡劣,環境體系脆弱,社會經濟的發展一直處于全面落后狀態。近年來，由于開發程度加強，青海的生態環境問題日益突出，生態問題迫使當地部分農牧民淪為生態災民。態倫理建設所倡導的倫理道德觀念是構建社會主義和諧社會的最重要的價值取向，它以熱愛自然、保護生態、節約資源、改善環境的生態道德為原則，以社會的全面、協調和可持續發展為內容，形成以人為本,重視生態利益的社會主義生態義利觀。因此，生態倫理建設是構建和諧社會道德觀念的必然要求。
（三）生態倫理建設是實現中華水塔生態文明的重要途徑
鑒于目前在發展社會主義市場經濟中出現的環境污染、人口增長、能源危機和資源短缺等問題,使我們意識到環境問題從條件惡劣、資源匱乏的外部危機已轉化成為社會失范和文化失落的內部危機。通過加強生態倫理道德建設這一中心環節，從調整人們的思想意識出發，倡導群眾樹立生態倫理觀念，強化環境保護意識，建立廣大民眾參與的文化,建立足以應對環境危機的生態文化，樹立可持續的科學發展觀，為青海社會經濟的持續發展、文化繁榮提供科學依據和基本思路。生態倫理建設在發展社會主義文化的過程中，可以改變當地群眾對于和諧的看法和理解，培養著良好的道德風尚和道德情操，對于建設生態文明有著重要作用。
（四）加強生態倫理建設，是青海穩定發展的需要
青海的生態與環境退化問題，直接關系著當地的社會穩定。國務院和青海省政府十分重視，近年來先后實施了多項生態保護與建設工程，強化對高原生態與環境的保護治理。在青海強化生態保護和建設，要以改善民生為核心，把生態建設、改善民生、發展經濟與維護穩定更緊密地結合起來；要建立生態補償機制，解決農牧民的長遠生機，促進人與自然和諧發展。因此，強化生態倫理道德的建設，有利于解決發展與保護的矛盾，有利于牧區生產結構的調整和民生發展，是青海經濟社會發展與穩定的需要。
四、在全面協調可持續發展的實踐中構建生態倫理
人與自然的和諧必須通過廣大群眾的實踐來完成。生態倫理建設，需要樹立和諧、科學的生態倫理觀念，并用合理的生態倫理來規范自己的行為，對自然盡到人類自己的道德義務。具體來講就是要要遵循生態道德的要求，采取得力措施，切實改變掠奪自然的不合理的生產方式和生活消費方式，引導和組織農牧民走生態農業、生態畜牧業的路子。在維護生態平衡的狀態下，盡可能的獲取農、林、牧、副、漁等產品的最大產出。開發新的技術形式和能源利用形式，做到無公害、無廢料的清潔生產。政府要加強組織，充分發揮村委會的組織作用，為生態技術的應用提供平臺。一切靠浪費資源、污染環境、危害人民健康的“吃祖宗飯，斷子孫路”的錯誤做法都應得到堅決遏制。青海礦藏十分豐富，是一個亟待開發的地區，但這里的生態環境十分脆弱，在開發這些資源時，應當對該地區的生態環境進行科學評估，不能盲目擴大規模，自始至終要注重開發與治理相結合，把生態環境的保護和建設放在首位；同時要確保資源的合理利用，特別是那些不可再生的資源，如能源、礦產、生物資源等的開發，要從生態條件和全局觀念出發，在充分論證、規劃和堅持生態保護與建設的前提下，依法合理有效開發?？偟脑瓌t是：發展不能造成環境污染、生態破壞，決不能以犧牲生態環境為代價來謀得一時的經濟利益。必須避免以資源消耗和環境破壞的方式來換取經濟增長。
參考文獻：
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關鍵詞：生態水文學西部地區生態需水
1、生態水文學的發展
水文學(hydrology)是地球科學的一個重要分支，它研究地球上水的起源、存在、分布、循環和運動等變化規律，并運用這些規律為人類服務的知識體系[1]。自從科學界公認水圈、巖石圈和大氣圈都從地圈中分離出來，并作為地球的獨立圈存在后，水文科學的形成就有了其基礎和地位[23]。
人類進入20世紀末，由于社會經濟發展，人與自然的沖突加大，生態環境問題愈來愈突出，如濕地的退化、河道斷流、入海水量減少、水體污染加劇等等。近20年來，生態學家們愈來愈意識到水文過程對生態系統功能的重要影響。但是，缺乏了解水文過程與生態系統植物群落變化與相互制約的內在聯系。同樣，過去水文學家關心最多的是洪水與干旱的成因、工程水文的實際的設計應用等。但是，隨著生態與環境問題的重視與提出，愈來愈多的水文學家開始關注與水相關的生態問題，例如流速如何影響河道內的植物生長？河川徑流的情勢與濱岸生境生態過程之間是如何相互作用與聯系的？由于水文循環聯系地球系統地圈~生物圈~大氣圈的紐帶作用，水文循環過程的變化與其相關的生態環境的變化交叉研究與社會需求，產生了新的學科生長點，即生態水文學(eco-hydrology)。
生態水文學是20世紀80年代以后逐步發展的一門新興交叉學科[1-20]。它重點研究陸地表層系統生態格局與生態過程變化的水文學機理，揭示陸生環境和水生環境植物與水的相互作用關系，回答與水循環過程相關的生態環境變化的成因與調控。利用生態水文學原理可以積極地用來保護和改善自然景觀，正確指導生態環境脆弱地區的生態環境建設與水資源管理。
生態水文學的提出與發展大致在20世紀70年代以后。早期的生態水文學主要定義在生態濕地系統范疇。例如，1996年wassen等學者專門撰文[44]，認為“生態水文學是一門應用性的交叉學科，旨在更好地了解水文因素如何決定濕地生態系統的自然發育，特別在自然保護和更新方面有重要價值”。
1971年，聯合國教科文組織（unesco）正式啟動人類生物圈（mab）計劃，水生生態系統研究成為該計劃中的一個重要項目。第一階段的會議于1986年在法國圖盧茲召開，主要討論了土地利用對水生生態系統的影響。會議期間，確定了一個具有決定性意義的主題：陸地生態系統和水生生態系統之間的過渡帶，對生物化學循環和景觀鑲嵌體具有重要的調控作用。因此，過渡帶的研究被推薦為unesco未來生態系統工作的重點。它是生態水文學發展的雛形階段。
1988年，unesco組織了過渡帶研究的國際專題研討會。期間，國際應用系統分析協會和匈牙利科學研究院籌劃了水陸過渡帶功能方面的合作研究項目，試圖通過對生態過程的充分理解，確定過渡帶恢復或重建的管理思想。
1996年9月在法國召開了“小流域生態水文學過程”研討會。會議共收到30篇論文，研究集中在小尺度上，內容主要包括土壤和大氣相互作用的模擬，徑流產生過程和水流路徑、水量和水文生物地球化學行為等。在這次會議中，還討論了分區和尺度的影響問題，分析了氣候變化對水文行為和數量的影響。1997聯合國教科文組織出版了“小流域生態水文學過程”會議文集。
聯合國教科文組織（unesco）國際水文計劃（ihp）是由世界各個國家政府組織參加、在國際上有重要影響的水科學及其相關的水資源和環境科學的大型國際研究計劃。從1965-1974聯合國科教文組織實施國際水文十年（ihd）計劃后，ihp已經執行了五個階段，其中：第一階段（ihp-i，1976-1980）著重人類活動影響，水資源與自然環境之間關系的研究；第二階段（ihp-ii，1981-1985）著重于把研究領域擴大到各個特定的地理、氣候區域，并向著綜合利用水資源的水問題方向發展；第三階段（ihp-iii，1986-1990）定名為“為經濟、社會發展合理管理水資源的水文學和科學基礎”，除繼續把水文科學作為重點外，把計劃內容擴大到合理管理水資源；第四階段（ihp-iv，1991-1995）研究計劃重點是“大氣-土壤-植被”之間的水循環關系，全球氣候變化對陸地水文過程的影響。
ihp第五階段（ihp-v，1996-2001）方向是“脆弱環境中的水文水資源開發”，由三個模塊、八個主題和31個計劃項目組成。模塊1的資源過程與管理研究中主題2是“地表生態過程”。生態水文學是ihp計劃的核心內容[14-19]。之后，生態水文學得到了迅速發展。從1996年到2002年，聯合國教科文組織國際水文計劃召開了一系列生態水文學研討會。
1997年國際水文計劃出版了專集：生態水文學—水生資源可持續利用的新范例。文集指出生態水文學主要是為了研究水循環過程、機制與生物、非生物之間的相互關系。水生環境的水量、水質和某些過程，不僅受氣候因素的控制，而且在很大程度上受生物因素的影響。因此，生態學和水文學知識的綜合，被認為是一個研究水和生物關系的合適的新工具。這本書首次提出了新的、具有挑戰性的概念——生態水文學，建立淡水資源可持續發展的基礎。圖1表明了生態水文學與以往生態學和水文學思維的不同方式：
1998年5月在波蘭召開了unescoihp-v2.3-2.4工作組會議。同年，出版了會議文集，主要包括以下4個方面的內容：1）介紹了生態水文學的框架和研究領域；2）提出了當前存在的缺點和未來發展路線；3）宣傳生態水文學的概念，認為河流生態系統是受水文過程控制的“超有機體”。確定生態水文學研究的目標為：（a）比較和評價現有的水文和生態過程相互關系的信息；（b）評論預測的潛力、確定未來研究最重要的方向；（c）識別與水文過程相關聯的環境問題層次；（d）定量生物因素、非生物因素之間的聯系以及它們在水中的沉積物質、營養物質和污染物質運輸、轉化中的作用，以確定從區域到流域尺度上的轉移路徑；（e）以可持續發展為目標，建立可操作性的程序交互平臺以及科學家、政策制定者和決策者之間新的思維方式。這一出版物為生態水文學的研究提供了指導作用。
1999年9月8日至22日，ihp-v組織了生態水文學研究進展方面的會議，在不同科學團體之間交流了生態水文學的研究成果。會議為來自24國家的不同領域的年輕科學家提供了辯論的機會。在生態水文學和水資源管理方面，科學家交換了基礎性研究和應用研究的最新觀點。基于研究過程中得到的數據和知識，科學家討論和提議了生態水文解決環境問題的潛在辦法。2000年出版了生態水文學研究進展文集。
需要指出，ihp-v中生態水文計劃的核心目標旨在從流域觀點、從河流系統與自然社會經濟的聯系中，理解生物和物理過程的整體性，以提高水資源的管理水平。專家們認為，當今世界范圍的水資源問題已經受到來自全球氣候變化和人類自身經濟開發活動的巨大影響與挑戰。在面對不斷變化環境的水資源管理中，生態水文學的研究方法和思想將是最好的、可持續的方法。這一范例認為，流域就好像一個超有機體，它具有反抗壓力的抗性和彈性特征，是面對變化環境下水資源可持續管理的最有效的一個工具。
1999年，為倡導生態水文學方面的科學研究，國際知名的英國水文研究所正式改名為“生態水文學研究中心”。
同年，英國謝菲爾德大學（sheffielduniversity）自然地理系andrewj．baird博士和德比大學（derbyuniversity）自然地理系高級講師、美國國家大氣研究中心項目科學家robertl．wilby博士共同編著出版了《生態水文學》。它是綜述有關陸生環境和水生環境植物與水分關系問題方面的第一本書，闡述和探討了各種環境植物與水分相互作用問題。該書對于水文學家、生態學家、自然保護學家以及研究生態系統、植物生活和水文過程的其他學者有很大的參考價值。中國科學院寒區旱區環境工程研究所趙文智和王根緒博士翻譯出版了該書的中文全文[44]。
目前，在生態水文學或水文生態學的研究領域，活躍著一大批科學團體，使得這一領域的研究有了很大的發展。在聯合國教科文組織國際水文計劃（unescoihp）-v(2.3/2.4)的支持下，由maciejzalewski組織出版了一系列“生態水文學”專集，是一個里程碑。以后“生態工程雜志（eej）”雜志、“水文科學雜志（hsj）”都出版了“生態水文學”?？?。以zalewski為特約主編致力于生態水文學研究的新期刊。國際水文科學協會（iahs）也專門由acreman博士主編了“水文生態學”有關專集。
進入21世紀后，國際水文計劃（ihp）實施2002-2007年新的第六階段計劃，方向確定為“水的相互作用：來自風險和社會挑戰的體系”。主要的不同點是需要考慮下面若干方面新的研究與挑戰的問題，即：地表水與地下水、水文循環的大氣與陸地部分、淡水與咸水、全球化的流域與河流尺度、質與量、水體和生態系統、科學與政治、水與文化。它由五個主題組成：主題1、全球變化與水資源；主題2、流域地表水與地下水動力學集成；主題3、陸地生境水文學；主題4、水與社會；主題5、水教育與培訓。其中主題3的陸地生境水文學仍然是生態水文學核心內容。
總之，生態水文學是現代水文科學與生態科學交叉中發展的一個亮點，它以生態過程和生態格局的水文學機制為研究核心，以植物與水分關系為基礎理論，將尺度問題貫穿于整個研究之中，研究對象涉及旱地、濕地、森林、草地、山地、湖泊、河流等。因此，生態水文學的發展對我國生態環境建設，將會有重要的促進和推動作用。
2.國內外生態需水研究的問題
生態需水（ecologicalwaterrequirements）是生態水文學中的一個重要的研究課題。凡是聯系到與水相關的生態系統自然發育、氣候變化和人類活動干預下的生態系統退化等問題，都需要回答維系生態系統所需求的水或者河川徑流等問題。在國際上提出生態需水的概念與研究生態需水的理論與方法，已經有了一段歷史。在我國，生態水文學的研究剛剛起步，生態需水理論與方法還有待于發展與完善。
早在20世紀四十年代，隨著水庫的建設和水資源開發利用程度的提高，美國的資源管理部門開始注意和關心漁場的減少問題。美國魚類和野生動物保護協會對河道內流量與魚類生長繁殖、產量的進行了許多研究，提出了河流最小環境(或生物)流量的概念，已有學者撰文強調了河川徑流作為生態因子的重要性。
在20世紀70年代后，澳大利亞、南非、法國和加拿大等國家針對河流生態系統，比較系統都開展了關于魚類生長繁殖、產量與河流流量關系的研究。以大馬哈魚的河流生境（habitat）需水為例，加拿大哥倫比亞大學（ubc）有關學者通過大量的實地調查，分別獲得了維系大馬哈魚到淡水河流繁衍所必需的河流生境的基本生態需水基本數據，其中包括適宜的流速和水深等。進一步，他們繪制了大馬哈魚繁衍所必需的河流生境質量的高低與基本生態需水（流速和水深）之間的曲線關系。
為了保護水生生物或生境，通常是基于河流物理形態、魚類和無脊椎動物確定最小或最佳的生態需水流量。但是，這一流量僅僅考慮了漁業的流量需求或者濕地對水的需求，并沒有體現生態系統的完整性。國外學者g.e.,petts認為，在河流管理中生態的需要與河流流量變化特征相聯系應該至少考慮3個方面，即：（1）縱向的連接；（2）洪泛平原的流量；（3）維持河道的流量，包括最小的和最適宜的流量?；髁髁康淖匀活l率和持續時間也應加以考慮，無論何時，都要盡可能地保持生態可接受的流量變化。
gleick提出了基本生態需水量的概念（basicecologicalwaterrequirement），其概念實質是生態建設（恢復）用水[10]。falkenmark區分了綠色水（greenwater）和藍色水的概念，指出從“藍色”水的社會利用部門轉向利用“綠色”水的生態系統中來，這種“綠色”水儲存在土壤中用于蒸發或合成植物有機體。事實上，“綠色”水就是生態需水的概念，這種“綠色”水的概念適用于水生生態系統和陸地生態系統。
直到20世紀90年代，隨著國際水文計劃等大的項目推進，研究的對象開始打破過去局限于所關心的物種（如魚類）或某一單一目標的情景，人們才開始考慮維持河流系統完整性的生態流量需求，提高對河流生態系統保護的有效性。但是，由于在西方發達國家，并沒有中國西部如此生態問題的多樣性和復雜性，因此，他們對生態需水的研究主要集中在維系自然生態系統平衡的方面，比較少考慮高強度人類活動大量擠占生態需水的現實問題。
中國是一個降水時間空間分布非常不均勻、人口壓力大的發展中國家。人口、資源與環境的矛盾比較突出。就中國西部地區而論，20世紀90年代以前的水資源規劃與配置管理中，很少涉及生態環境建設與生態需水問題。水資源可持續利用與合理配置是從國家“九五”攻關項目開始，提出的“生態需水”是一個新生事物。在中國，由于生態水文學基礎研究起步比較晚，大家對于“生態需水”概念的理解也不盡相同。許多國內文獻書籍、研究報告出現有“生態需水”、“生態用水”和“生態耗水”多個名詞。有人認為它們的概念與涵義是不同的，但是有人認為它們都是指一回事（見文獻[22]、[26-46]）。
1989年，中國科學院地理研究所湯奇成較早提出生態用水問題[45]。他認為“為了保證塔里木盆地各綠洲的存在和發展，必須要保護各綠洲的生態環境，而生態環境的保護也離不開水，這部分水可統稱為生態用水”。1995年[46]，他認為“對生態環境用水很少或根本沒有安排，這種情況必須徹底加以改變，否則干旱區綠洲外的環境將日益惡化；應該在水資源總量中專門劃出一部分作為生態環境用水，另一部分為國民經濟各部門的用水，包括工、農業及城市生活用水等”。以后許多專家學者對生態需水、生態用水和生態耗水等，提出不同的觀點、定義和研討，豐富了生態需水的理論與學術研究。
2001年，由錢正英、張光斗主編正式出版了的中國工程院重大咨詢項目研究成果“中國可持續發展水資源戰略研究”[27]。提出我國水資源的總戰略必須以水資源的可持續利用支持經濟的可持續發展；建議從防洪減災、農業用水、城市和工業用水、生態環境建設等8個方面實行戰略性改變，在中國大地上真正展開一場提高用水效率的革命。在該報告中，對生態用水做的定義是：“從廣義上說，維持全球生物地理生態系統水分平衡所需用的水，包括水熱平衡、水沙平衡、水鹽平衡等，都是生態環境用水；狹義的生態環境用水是指為維護生態環境不再惡化并逐步改善所需要消耗的水資源總量?！?。
在學術研討方面，潘啟民等把生態用水理解為生態需水量（狀態值）和生態耗水量（動態概念）兩個概念[47]。嚴登華等把河流水可劃分為生態水、資源水和災害水[30]。王芳等通過她的博士論文研究探討了生態需水理論問題[38-39]，將生態需水概念界定為：為維護生態系統穩定，天然生態保護與人工生態建設所消耗的水量。將生態需水劃分為可控（非地帶性）與不可控（地帶性）生態需水和天然與人工生態需水。劉昌明強調要在研究水循環和水量轉化規律的基礎上確定生態需水的理論內涵，提出陸地系統中的水可分解為資源水、災害水、生態水和環境水。生態需水研究面臨許多新的挑戰。
筆者們參加了中國工程院重大咨詢項目“西北地區水資源配置、生態環境建設和可持續發展戰略研究”。有幾個不同的觀點：（1）我們理解的國際水文計劃（ihp）研究意義上的生態需水，是指以水文循環為紐帶、從維系生態系統自身生存和生態功能角度，相對一定生態環境品質目標下客觀需求的水。例如，為了維系河流某魚類的生境，需要必須的基本水文特征值保證（如一定的河川基流、一定的水流速度、水深要求等），生態系統對水資源需求的大小需要通過科學實驗與觀察獲得，并不是人們主觀要給出什么樣的水資源配置。水的配置是針對水資源管理、不同水的用戶即用水而言。因此，就應該有生態耗水和用水的概念，它們與生態需水有區別也有聯系。（2）中國工程院重大咨詢項目中所指的“生態需水”不同之處，在于為水資源的合理配置服務、為生態建設（林草，河道生態功能要求）服務的生態需水。所以，國際上提出的生態需水概念需要討論與擴展。通過討論，有比較一致的看法是：
生態需水是指維系一定環境功能狀況或目標（現狀、恢復或發展）下客觀需求的水資源量。進一步，對中國西部生態環境建設研究工作的目標，生態需水可以理解為維系一定生態功能的環境目標（例如維系現狀生態系統不再退化、恢復某個時期的生態景觀、或者具體目標如黑河水必須要到東居延海等）下科學意義下生態系統需求的水資源。它是生態環境建設重要的科學依據。
生態耗水是指現狀多個水資源用戶（生產、生活和生態）或者未來水資源配置（生產、生活和生態）后，生態系統實際消耗的水量。它需要通過該區域社會經濟與生態耗水的平衡計算確定。生產、生活耗水過大，必然擠占生態耗水。
因此，生態需水與生態耗水是有不同的含義，既有聯系又有區別。例如，在黃河上游地區，自然降水條件下一般能夠滿足天然植被蒸散發對水的需求（降水p大于蒸散發e），因此，生態需水估計的數量比較小。但是，由于人的行為通過水土保持等措施建設林地，耗用（減少）了輸送到河流下游的水資源量。人們往往稱這部分耗用（減少）的實際水量為生態耗水量。所以，在黃河上游地區生態需水量與生態耗水量是有不同的。
相比之下，在西北內陸地區河流的下游，由于內陸地區河流的下游降水非常少，為維系胡楊林生態系統生存，估計的生態需水將完全占用河川徑流量。維系胡楊林生態系統的生態環境用水也完全取決與能夠提供給下游的河川徑流量。在某種意義下，維系胡楊林生態系統的生態需水量也就是生態耗水量。
因此，生態需水與生態耗水的概念在西部地區既有聯系又有區別。通過生態需水的估算，能夠提供維系一定的生態系統與環境功能所不應該被人所擠占的水資源量基本的信息，它是西部地區水資源可持續利用與生態環境建設的基礎，它也是估計在一定的目的、生態環境建設目標或配置條件下，生態環境耗水大小的基礎。通過對生態需水和生態耗水的估計，能夠分析人對生態需水擠占的程度，決策生態環境建設對生態環境用水的合理配置。
3.中國西部地區生態需水研究的挑戰
水是干旱區的關鍵生態因子,植被的組成和結構由水密切控制,同時在各種尺度上對水產生重要的反饋作用。因此，在干旱區，研究生態學和水文學的相互關系，研究生態需水問題，對干旱區生態建設的模式和生態恢復至關重要。一方面，干旱區水文過程對植被生理特征和格局成因產生影響，同時植被對水土流失具有控制作用。
生態需水的實質是生態系統結構、功能和水分之間相互關系問題。生態需水是生態水文學研究的重要內容之一，只有建立在流域水循環基礎上通過生態水文學理論的指導，生態需水量的確定才會更合理。目前在生態需水估算方面，面臨許多挑戰的問題。主要有：
3.1干旱區植被對缺水的適應機制研究
研究表明，干旱區的某些植物具有水分補償能力，即利用冬季（低強度）降水補償夏季干旱用水，冬季干旱就以夏季降水來補償，這大概是灌木在這種環境中得以與一年生植物競爭的一種手段。另外，在干旱區，植物為了適應荒漠環境，具有許多生理結構上的變化。國外學者ewenari把荒漠植物分為兩類：一類是隨水變植物，這類植物對極端干旱具有許多生理上的適應性；但大多數植物屬于恒水植物，這些植物對干旱有許多適應機制。不同植物的水分利用效率的、對水分虧缺的生理響應機制等研究，將為植被建設和恢復提供理論支持。
3.2植被格局成因的控制性因素研究
干旱區植被最顯著的特點就是低覆蓋度。研究表明，如果干燥度系列從p/etp>1（降水量與潛在蒸發量的比值）降到<0.3，就會發現潛在植被從全面覆蓋而經一系列破碎的植被冠層到植被處于斑塊狀分布狀態。近期研究表明，在黑河下游，隨著上游來水的減少，不同景觀類型的面積、數目和優勢植被發生了很大的變化。在干旱區，胡楊、檉柳的空間分布普遍呈緊縮分布現象，當干旱程度有所減緩時，植被在空間上的分布相對較為分散。在防止土壤侵蝕的人工植被建設方面，由于只考慮植被蓋度和高度，忽視了斑塊格局及其配置方式。所以出現了北方人工植被土壤旱化、穩定性低的問題。以上說明了水分動態影響植被的分布格局，但這種分布格局如何響應水文過程的變化，它的生態學意義何在？植被的這種自然分布格局能否指導干旱區植被恢復等均有待研究。在今后的研究中，應加強植被類型、格局的生態水文學和生態需水研究。
3.3植被格局對水土流失、土壤侵蝕的定量化研究
在干旱地區，植被多呈斑塊狀分布，這種分布對改變水分徑流的路徑、減緩水蝕，提高斑塊內的土壤水分含量等都具有重要意義。盡管對植被斑塊的叢生狀況有所認識，近來理論方面的研究和模擬方面的研究也有助于了解這一過程，但對這種現象的生態機制卻知之甚少。這種綴塊分布格局如何影響徑流？這種格局的生態學意義何在，都是值得探討的問題。另外，應加強大時空尺度上的植被格局和水文過程的關系研究。
分析干旱植物在水分脅迫下的群落組成結構、分布格局與演變過程，始終是干旱區生態水文科學研究的重要領域，迄今為止，關于這方面的研究未能取得突破性進展，尤其是群落演變的生態機理仍然處于未知階段。近年來，關于干旱區植物分布如何影響徑流和水分分布，以及如何調節干旱區侵蝕等問題的研究受到廣泛重視，同時，大尺度“土壤—植被—大氣”傳輸相互作用以及干旱區植被隨氣候變化的演化也是目前生態學家和水文學家共同感興趣的話題。
3.14區域生態需水估算方法研究
我國的生態水文學基礎研究剛剛起步。盡管在一些方面已經取得令人鼓舞的成果，如陳亞寧在新疆塔里木下游生態需水方面新的研究等，但總的看，目前處在初期發展階段，沒有比較成熟的估算方法，還存在這樣或那樣的問題，需要多途徑比較與發展。
現行的區域生態需水估算方法主要思路是：依據不同氣候帶與降水等條件，開展自然生態系統分區，確定生態需水計算的不同類別的生態-水文參數；利用遙感提供中國西部區域土地利用信息，確定生態需水計算的不同類別的范圍；通過不同植被類型的蒸散發計算、流域降水-徑流計算確定河道外生態需水（地帶性和非地帶性的生態需水）以及河道內生態需水；最后利用水資源分區的水量收支平衡控制，估算生態需水或生態耗水總量。
由于對于生態需水概念理解的不同，實際中生態需水估算的方法就有不同或者差異。例如，按維護現狀生態系統不再退化的理解，就會有一套基于2000年的遙感圖，依生態分區，分類以及用總水量平衡核算的核算方法。按生態建設目標（過去，現狀和未來），又有不同數量的估算方法。
客觀說，基于生態水文學的研究思路是估算生態需水的基本途徑，它從成因觀點估算流域的生態需水，有比較好的理論依據。但是，由于西部地區生態環境問題的復雜性，特別是缺乏必要的生態水文過程與空間變化的資料，由點的植被蒸發擴展到面的植被耗水機理的尺度問題等，導致目前估算有一定困難與結果的差異?，F行的水量平衡方法估算生態耗水，能夠從宏觀總量上給予控制，但是生態需水的精度取決于水資源平衡中其它耗水部門估算的正確與否。因此，在區域生態需水估算方法不成熟的情況下，鼓勵多種途徑方法的相互比較和佐證，可能比一種方法為好，這也是新生事物學科發展所需要的。如何在有限水文水資源資料和生態監測資料條件下，獲得更為客觀與科學的生態需水估計，的確是一個重要的挑戰性任務與課題。
4.結語
生態水文學是一種對環境有利、經濟可行和社會可接受的有效方式。由于生態退化等問題的出現，生態水文學成為國際研究的熱點問題之一。本文回顧了生態水文學的發展歷程，討論了生態需水研究明亮的問題與挑戰。它們作為生態環境建設的基礎與學科發展，有如下幾點認識與建議：
（1）優先、重點保護原則：在西北地區，由于水資源匱乏，不可能保護所有的生態系統，只能優先保護控制性生態系統，滿足控制性生態系統對水分的需求。在此基礎上，進一步形成保護干旱區生態系統的網絡結構。干旱區流域下游荒漠綠洲是外來徑流作用的產物，綠洲景觀結構及組成類型的空間分布嚴格受河流廊道影響。因此，若把河流兩岸喬灌木林和河岸灌叢草甸視作河流廊道的構成要素，則荒漠綠洲的高級生物組成實質就是河流廊道。在干旱區河流廊道不僅具有傳輸能量與養分的功能，而且是綠洲生物流的載體和傳導源，為維持整個流域生態系統的穩定發展奠定了堅實的基礎。所以干旱區河流廊道就是控制性的生態系統，生態需水應該優先得到滿足。
（2）以生態水文學為基礎研究生態需水問題：生態水文學是生態學和水文學的交叉學科，它所關心的是水文過程對生態系統配置、結構和動態的影響，以及生物過程對水循環要素的影響。水文循環深刻地影響著全球生態系統的結構和演變，包括自然界中一系列的物理過程、化學過程和生物過程，是其它物質循環的基礎。因此，確定某一生態系統需水時，只有以水文過程為基礎，結合生態系統的特性需求，才能較為合理地計算生態需水量。這也是今后生態需水理論與實踐研究重要的發展方向。
