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摘 要：水是维系城市生态系统健康与可持续发展的重要资源。随着城市化的发展，城市人口剧增，国民经济高速发展，水资源短缺日益加剧，从而引起生态退化、河湖萎缩、水体污染、地下水位下降等一系列严重的城市生态环境问题。究其原因，主要是因为人类忽视水资源与生态环境之间的关系，国民经济用水大量挤占生态环境用水，从而造成生态环境用水的短缺。随着人类对水资源与生态环境之间关系认识的提高，生态环境需水量逐渐成为水资源与生态环境领域研究的热点，并成为水资源配置中必须考虑的重要因素。本文对城市生态环境需水量的内涵、类别与特征进行了总结研究，仅供参考。
关键词：生态环境需水量;水资源;城市
0引言
目前，水资源问题已成为城市可持续发展的瓶颈。国民经济高速增长对水资源的需求，以挤占农业及生态环境用水为代价，从而出现河湖萎缩、植被退化、地下水漏斗等严重城市生态环境问题。追溯原因至少有两点：对城市生态环境需水的认识不足和缺乏相应的理论体系支持，从而使该项研究变得十分紧迫。
Feldhake、Gibeault和McKenney等人针对城市特殊生境中自然组分的需水进行3分项专门研究，得出了许多有价值的结论。在我国，以城市为对象的生态环境需水量研究正处于起步阶段，有研究认为城市环境用水以改善城市环境为目的，主要包括公园湖泊用水、风景观赏河道用水、绿化园林建设用水和污水稀释用水;也有研究针对单一城市自然要素的需水，如河流污染稀释需水、景观河流流量和水上娱乐功能的需水量、绿化与园林建设用水。
上述工作的出发点主要是水资源人为配置，较少从城市生态系统自身需水出发;需水和用水概念混淆，需水量的定义包含在用水量中，并未界定生态需水和环境需水;且未将城市作为系统整体来进行需水研究，仅对系统的部分进行分析和讨论。总之，迄今为止，城市生态环境需水量的概念尚不够明确，计算方法也比较粗略。本文试图从明确概念入手，探讨城市生态环境需水量的类别、特征及研究方法，以期为城市水资源科学配置提供理论依据。
1城市生态环境需水量的概念与内涵
城市生态系统是由社会、经济和自然三个子系统通过一定的生态网络与生态过程耦合而成的复合生态系统，具有开放性、不完整性、脆弱性和人控性等特征。城市自然生态系统是城市生态系统中具有负反馈调节功能的重要组分，作为生态支持系统而存在，是城市生态系统健康存在的基础。城市自然生态系统的数量与质量、物种组成与结构配置等几乎完全取决于城市发展的需要，并通过城市生态规划而实施，同时也受到城市污染的深刻影响。
城市生态环境需水量是针对城市中的自然生态系统而言的，它不仅取决于城市自然生态系统的结构状态与生态过程，还受到人控因素的影响。从需水机理来看，城市生态环境需水量是在社会经济系统调控下的城市自然生态系统与城市水文水资源系统耦合的结果与体现，不同的生态系统类型正是通过一定的生态过程和水文循环过程联系起来的，体现出整体关联性的特征。
广义的城市生态环境需水量是相对产流前的降水量概念（一定时间段内降落在某一面积上的总水量）而言的，是指维持城市自然生态系统合理的结构、高效的功能和顺畅的过程，以及生态系统健康所需要的一定水质标准下的水量，体现为城市自然生态系统一定的水分结构和水分生态位，并参与生态水文循环的全过程。这一概念从生态系统自身需水的角度出发，与一定的生态系统健康状态相联系。主要包括：①维持城市绿地植被生长所需的水量，如植被蒸散发需水、植被制造有机物需水和必要的土壤含水量;②维持城市河流、湖泊、湿地等存在的需水量，如河道基流、生物栖息地需水量等;⑧维持水体一定的自净能力和污染物稀释能力所需的水量;④维持一定的生态过程与自然地理过程所需的水量，如生态系统间的物质交流与能量传递过程中所需的水量，维持水盐平衡所需的水量等;⑤维持一定的地下水位所需的水量;⑥维持必要的生态景观、满足人类的休闲娱乐所需的水量等。
狭义的城市生态环境需水量是相对产流后的水资源量概念（可被人类利用的水，包括河川径流量和部分浅层地下水）而言的，是指在一定的时空尺度下，城市生态环境用于消耗或置换而需要人工补充的水量，如植物蒸散發需水量、水面蒸发与河湖渗漏需水量、河湖换水需水量等。它不仅与一定的生态环境状况相联系，而且受水资源配置条件、需水部门和其他人控因素的制约。毫无疑问，狭义的城市生态环境需水量对城市水资源配置与管理具有更实际的意义。
2需水量类型
需水量类型因分类依据而不同。按照生态系统类型来分，城市生态环境需水量包括城市绿地生态环境需水量、城市河道生态环境需水量、城市湖泊生态环境需水量和城市湿地生态环境需水量。按照生态环境功能来分，城市生态环境需水量可以分为：基本生态功能需水量、生态服务功能需水量和环境功能需水量。基本生态功能需水量包括生物生产需水和物质循环（如水循环）过程需水;生态服务功能需水量包括调节气候需水、涵养水源需水、控制侵蚀和水土保持需水、美化景观需水、休闲娱乐和文化价值需水等;环境功能需水量包括维持水体自净能力需水、净化污染物需水、维持水盐平衡需水、地下水回补需水等。
城市中普遍存在的自然生态系统类型是城市绿地、河流与湖泊，仅有少数的河湖岸滨发育的湿地和作为污水处理系统的人工湿地，面积相对较少，且在实际操作中难于区分，本文并不涉及，而重点对城市绿地和城市河湖的生态环境需水量进行研究。此外，不同的需水量类型之间，可能存在兼容性，如保证一定的河道基流量，同时可以部分或全部的满足水体自净、调节气候、美化景观等的需水量，具体研究中应充分考虑这一特性，避免重复计算问题。
3属性特征
（1）水量与水质的统一通常所说的水量，总是相对于一定的水质标准而言的。对于城市绿地需水来说，需要具有足够的水量和良好的水质，而对河湖系统则需要足够的水量、良好的水质、宽阔的水面和一定的流速，这是城市生态环境需水量的量质保证。
（2）时间与空间的耦合城市生态环境需水量的时间性体现为两个方面，即城市发展的阶段性和城市生态系统的季节性变化。城市发展的不同阶段，由于城市化水平的差异，对需水主体和生态环境质量的要求有所不同，体现为城市生态环境需水量在不同的城市发展阶段具有不同的内涵。不同的水平年，城市生态系统表现出不同的系统状态，并随着生物节律的变化而表现出季相上的差异，城市水文水资源系统也表现出年际的和季节分配上的差异，这对应于一定的城市生态环境需水量标准。城市生态环境需水量的阶段性主要受人控因素的影响，而时间性则主要体现为自然因素的差异。
4结论
城市生态环境需水量是一个整合的新概念，涉及到多学科的内容，当前对其理论与方法的研究还处于初期的探索阶段。本文对其概念与内涵、类型与特征等进行了系统的探讨，主要结论如下：
（1）城市生态环境需水量是在城市社会经济系统调控下的城市自然生态系统与城市水文水资源系统耦合的结果与体现，应该从降水量概念和水资源量概念两个角度界定其内涵。基于降水量概念的城市生态环境需水量与城市自然生态系统健康状态、生态过程以及水文循环密切相关，基于水资源量概念的城市生态环境需水量不仅与生态环境状况和水文循环相联系，而且受水资源配置条件、需水部门和其他人控因素的制约。
（2）城市生态环境需水量类型表现为生态系统类型和生态环境功能两个层次，同时具有兼容性的特征，此外，城市生态环境需水量还具有水量、水质、时间和空间四维属性，体现为水量与水质的统一和时间与空间的耦合。
参考文献
[1]杨志峰.生态环境需水量理论、方法与实践[M].北京：科学出版社，2003.
[2]徐志侠，王浩，唐克旺等.吞吐型湖泊最小生态需水研究[J].资源科学，2005，27（3）.
关键词：生态环境需水量;水资源;城市
0引言
目前，水资源问题已成为城市可持续发展的瓶颈。国民经济高速增长对水资源的需求，以挤占农业及生态环境用水为代价，从而出现河湖萎缩、植被退化、地下水漏斗等严重城市生态环境问题。追溯原因至少有两点：对城市生态环境需水的认识不足和缺乏相应的理论体系支持，从而使该项研究变得十分紧迫。
Feldhake、Gibeault和McKenney等人针对城市特殊生境中自然组分的需水进行3分项专门研究，得出了许多有价值的结论。在我国，以城市为对象的生态环境需水量研究正处于起步阶段，有研究认为城市环境用水以改善城市环境为目的，主要包括公园湖泊用水、风景观赏河道用水、绿化园林建设用水和污水稀释用水;也有研究针对单一城市自然要素的需水，如河流污染稀释需水、景观河流流量和水上娱乐功能的需水量、绿化与园林建设用水。
上述工作的出发点主要是水资源人为配置，较少从城市生态系统自身需水出发;需水和用水概念混淆，需水量的定义包含在用水量中，并未界定生态需水和环境需水;且未将城市作为系统整体来进行需水研究，仅对系统的部分进行分析和讨论。总之，迄今为止，城市生态环境需水量的概念尚不够明确，计算方法也比较粗略。本文试图从明确概念入手，探讨城市生态环境需水量的类别、特征及研究方法，以期为城市水资源科学配置提供理论依据。
1城市生态环境需水量的概念与内涵
城市生态系统是由社会、经济和自然三个子系统通过一定的生态网络与生态过程耦合而成的复合生态系统，具有开放性、不完整性、脆弱性和人控性等特征。城市自然生态系统是城市生态系统中具有负反馈调节功能的重要组分，作为生态支持系统而存在，是城市生态系统健康存在的基础。城市自然生态系统的数量与质量、物种组成与结构配置等几乎完全取决于城市发展的需要，并通过城市生态规划而实施，同时也受到城市污染的深刻影响。
城市生态环境需水量是针对城市中的自然生态系统而言的，它不仅取决于城市自然生态系统的结构状态与生态过程，还受到人控因素的影响。从需水机理来看，城市生态环境需水量是在社会经济系统调控下的城市自然生态系统与城市水文水资源系统耦合的结果与体现，不同的生态系统类型正是通过一定的生态过程和水文循环过程联系起来的，体现出整体关联性的特征。
广义的城市生态环境需水量是相对产流前的降水量概念（一定时间段内降落在某一面积上的总水量）而言的，是指维持城市自然生态系统合理的结构、高效的功能和顺畅的过程，以及生态系统健康所需要的一定水质标准下的水量，体现为城市自然生态系统一定的水分结构和水分生态位，并参与生态水文循环的全过程。这一概念从生态系统自身需水的角度出发，与一定的生态系统健康状态相联系。主要包括：①维持城市绿地植被生长所需的水量，如植被蒸散发需水、植被制造有机物需水和必要的土壤含水量;②维持城市河流、湖泊、湿地等存在的需水量，如河道基流、生物栖息地需水量等;⑧维持水体一定的自净能力和污染物稀释能力所需的水量;④维持一定的生态过程与自然地理过程所需的水量，如生态系统间的物质交流与能量传递过程中所需的水量，维持水盐平衡所需的水量等;⑤维持一定的地下水位所需的水量;⑥维持必要的生态景观、满足人类的休闲娱乐所需的水量等。
狭义的城市生态环境需水量是相对产流后的水资源量概念（可被人类利用的水，包括河川径流量和部分浅层地下水）而言的，是指在一定的时空尺度下，城市生态环境用于消耗或置换而需要人工补充的水量，如植物蒸散發需水量、水面蒸发与河湖渗漏需水量、河湖换水需水量等。它不仅与一定的生态环境状况相联系，而且受水资源配置条件、需水部门和其他人控因素的制约。毫无疑问，狭义的城市生态环境需水量对城市水资源配置与管理具有更实际的意义。
2需水量类型
需水量类型因分类依据而不同。按照生态系统类型来分，城市生态环境需水量包括城市绿地生态环境需水量、城市河道生态环境需水量、城市湖泊生态环境需水量和城市湿地生态环境需水量。按照生态环境功能来分，城市生态环境需水量可以分为：基本生态功能需水量、生态服务功能需水量和环境功能需水量。基本生态功能需水量包括生物生产需水和物质循环（如水循环）过程需水;生态服务功能需水量包括调节气候需水、涵养水源需水、控制侵蚀和水土保持需水、美化景观需水、休闲娱乐和文化价值需水等;环境功能需水量包括维持水体自净能力需水、净化污染物需水、维持水盐平衡需水、地下水回补需水等。
城市中普遍存在的自然生态系统类型是城市绿地、河流与湖泊，仅有少数的河湖岸滨发育的湿地和作为污水处理系统的人工湿地，面积相对较少，且在实际操作中难于区分，本文并不涉及，而重点对城市绿地和城市河湖的生态环境需水量进行研究。此外，不同的需水量类型之间，可能存在兼容性，如保证一定的河道基流量，同时可以部分或全部的满足水体自净、调节气候、美化景观等的需水量，具体研究中应充分考虑这一特性，避免重复计算问题。
3属性特征
（1）水量与水质的统一通常所说的水量，总是相对于一定的水质标准而言的。对于城市绿地需水来说，需要具有足够的水量和良好的水质，而对河湖系统则需要足够的水量、良好的水质、宽阔的水面和一定的流速，这是城市生态环境需水量的量质保证。
（2）时间与空间的耦合城市生态环境需水量的时间性体现为两个方面，即城市发展的阶段性和城市生态系统的季节性变化。城市发展的不同阶段，由于城市化水平的差异，对需水主体和生态环境质量的要求有所不同，体现为城市生态环境需水量在不同的城市发展阶段具有不同的内涵。不同的水平年，城市生态系统表现出不同的系统状态，并随着生物节律的变化而表现出季相上的差异，城市水文水资源系统也表现出年际的和季节分配上的差异，这对应于一定的城市生态环境需水量标准。城市生态环境需水量的阶段性主要受人控因素的影响，而时间性则主要体现为自然因素的差异。
4结论
城市生态环境需水量是一个整合的新概念，涉及到多学科的内容，当前对其理论与方法的研究还处于初期的探索阶段。本文对其概念与内涵、类型与特征等进行了系统的探讨，主要结论如下：
（1）城市生态环境需水量是在城市社会经济系统调控下的城市自然生态系统与城市水文水资源系统耦合的结果与体现，应该从降水量概念和水资源量概念两个角度界定其内涵。基于降水量概念的城市生态环境需水量与城市自然生态系统健康状态、生态过程以及水文循环密切相关，基于水资源量概念的城市生态环境需水量不仅与生态环境状况和水文循环相联系，而且受水资源配置条件、需水部门和其他人控因素的制约。
（2）城市生态环境需水量类型表现为生态系统类型和生态环境功能两个层次，同时具有兼容性的特征，此外，城市生态环境需水量还具有水量、水质、时间和空间四维属性，体现为水量与水质的统一和时间与空间的耦合。
参考文献
[1]杨志峰.生态环境需水量理论、方法与实践[M].北京：科学出版社，2003.
[2]徐志侠，王浩，唐克旺等.吞吐型湖泊最小生态需水研究[J].资源科学，2005，27（3）.