扎龙湿地生态环境需水量安全阈值的研究 Safety threshold of eco-environmental water requirement in wetland.pdfVIP

水 利 学 报 2007年7月 SHUILIXUEBAO 第38卷第7期 文章编号：0559—9350(2007)07．0845．07 扎龙湿地生态环境需水量安全阈值的研究 周林飞1，许士国1，李青山2，刘大庆1 (1．大连理工大学土木水利学院，辽宁大连116024；2．水利部松辽水利委员会，吉林长春130021) 摘要：在湿地生态环境需水量概念内涵剖析的基础上，将生态环境需水量分为存量(蓄水量)与通量(耗水量)两个 部分。提出了基于生态水面法的湿地生态环境需水量计算模型。应用该方法对扎龙湿地长序列水面面积数据进 行了频率分析，再与湿地生态系统健康状况对照分析，确定生态水面系数，得出湿地生态环境需水量安全阈值。安 全阈值分为：最小、中等、理想三个级别，分别计算全年月均最小存量、中等存量和理想存量；全年最小通量、中等通 量和理想通量，并分别给出了逐月需水过程。分析计算结果表明，扎龙湿地生态环境需水量变化过程符合当地的 自然水文变化规律。 关键词：扎龙湿地；湿地生态环境需水量；生态水面法；生态系统健康；存量；通量 中图分类号：x143 文献标识码：A 水是湿地形成、发育、演替、消亡与再生的主导因素，是湿地生态系统中潜育化土壤形成、维持生物 物种的关键。水量和水质影响着湿地自然环境的变化。为了保护并恢复湿地，必须给与湿地适量的水 资源H一。因此，正确认识湿地与水的关系，寻求解决湿地生态环境需水量计算与水资源合理配置的新方 法、新途径，确保湿地水循环过程和生态系统的正常运转，已成为湿地生态恢复和重建的重要内容怛J。 国外对生态环境需水量的研究主要集中在河流上，对湿地生态环境需水量研究较少。目前国外采用的 湿地生态环境需水量计算方法主要有两种：湿周法和栖息地法。这两种方法资金耗费都较大，并需要长 时间的观测和实验。国内学者在湿地生态环境需水量理论和实际应用方面开展了大量的工作，研究的 方法已经有很多，从学科角度概括起来看，有水文学方法和生态学方法。前者主要是以系列的历史数据 为依据，通过比较、选择、建模等得以实现，但缺乏对目前生态系统生态价值的考虑；后者主要根据湿地 面临的关键问题和生态功能价值等进行需水量的评定，但有时缺乏物种对水量需求的信息，各单体湿地 也并没有系统的数据系列旧’4一。在实际研究中如果把这两者结合起来，既分析水文状况，又考虑生态系 统的健康状况，将是最理想的研究方法。本文运用生态水文法，其水文参数选取水面面积，即生态水面 法，确定湿地生态环境需水量安全阈值的计算模型，并以扎龙湿地为靶区，进行生态环境需水量的计算。 1 湿地生态环境需水量的概念及组成 对于生态环境需水量的概念，国内外学者从不同的研究对象、目的和角度出发，有不同的观点，分类 和研究方法也不同㈦。郭跃东等㈦认为湿地生态环境需水是指维持湿地生态系统生态平衡和正常发 展、保障湿地系统水文功能及相关环境功能正常发挥所需要的水量。杨志峰等㈨认为广义的湿地生态 环境需水量就是湿地为维持自身存在和发展以及发挥湿地应有的环境效益所需要的水量，包括湿地给 生态环境所应提供的功能、用途和属性所需要的水量。狭义的湿地生态环境需水量是指补充湿地生态 收稿日期：2007．01．26 基金项目：国家自然科学基金重点资助项目 作者简介：周林飞(1971一)，女，吉林长春人，副教授，博士生，主要从事湿地及水资源方面的研究。E．m8il：棚24@163．com 一845— 万方数据 系统每年消耗的水量。这些概念中都包含了湿地的水文功能、生态功能和环境功能。因此本文的生态 环境需水量是指维持湿地不同管理目标下的水文功能、生态功能和环境功能的地表水量(或地下水位)， 以及维持相应功能所消耗的水量。据此笔者把生态环境需水量分为两个组成部分，存量与通量。存量 是指为维持湿地自身发展及湿地各种功能正常发挥的地表蓄水量(或地下水位)，随着湿地的水文周期 在季节、年际之间发生着变化。通量是指湿地消耗掉的水量，包括水面蒸发、渗漏和植物蒸散发量等。 将湿地生态环境需水量分为两部分进行计算，有利于把湿地作为一个整体进行水资源配置，便于操作。 2湿地生态环境需水量安全阈值计算模型 2．1水文参数的选择及模型的