探讨生态水文科学研究的现状与展望

【摘要】生态水文学是一门自然科学，但同时也是一门加强社会关系的科学，只有越来越多的人了解并主动靠近这门科学才能使得这门科学获得长足发展并且获得突破。研究人员和全国人民都应该树立起科学的求知精神将自己视为科学研究的主体，主动投入环境保护的大军当中来，主动挑起保护环境的担子，发现生活中的环境保护，才能让生态水文学深入发展。

【关键词】生态；水文；发展；环境

水文学作为地球科学的一门分支科学，主要研究地球系统中水的存在、分布、云顶、循环变化规律，水的物理、化学性质以及水圈与大气圈和生物圈的相互关系。其研究内容除了水的形成、预报、预防灾害、水利工程和其他有关土木、道路、桥涵、电力工程等的规划、设计、施工、管理中的水文水利计算，为防洪抗旱、合理开发和利用水资源，不断改善人类生存和发展条件提供科学依据。生态水文科学，作为地球科学最基础的学科之一，有着与众不同的特点，研究生态水文既是保护生态环境的需要，也是发展和谐绿色经济的需要。地球生态系统的各种因素几乎都成为了生态水文的研究对象，水圈和大气圈、岩石圈以及生物圈等地球自然圈层的相互关系，也是水文学的研究领域，水文科学至今为止，研究的领域也不再仅仅只限于水的运动，也包括水量，水质、不仅研究水情的瞬间变化，而且探索地球上水的生命历史。预测其未来的演变趋势。水文科学不仅仅也只局限于水，发展为一门成为保护地球自然生态环境的一门科学。

生态水文学从另外一个方面来说也是一门边缘学科，顾名思义，就是水文学和生态学结合的两方面的科学。例如，在过去有水文学家在研究水道中的植被时就将水文和生态分离开来单纯考虑。时代发展到如今，越来越多的水文学家注意到水流速度如何影响河道内植物的生长问题以及河道的形态对于植被生长的各方面影响。这种进步是随着时代进步的象征，也显示着生态水文学在时代发展中展现的无穷魅力。

一、生态水文学研究的现状和主要研究内容

1. 生态系统中植物与水的关系研究

生态水文学的一个重要研究方向在于生态如何与水文的完美契合，所谓完美契合并不是指水文要和生态在物质形态上违反规律的结合，而是寻找一种和谐共生的方式在水文和生态之间寻找一种平衡的切合点。来达到自然生态系统的最好净化能力和平衡能力。根据环境陆地的表现形式，可将问题分为干旱地区、湿地、森林、河流、和湖泊等几种类型环境或生态系统的水文分析。

（1）干旱地区的生态水文情况和各方面形成原因

干旱地区的主要问题在于水，这众所周知的事实。然而我们常常都忽略了这几者之间的内在关联。水为什么会在此地干涸，什么原因，怎么做才能保护这里的自然生态系统最大程度的不受到另外的加成伤害。一方面，植被的组成和结构都是由水紧密组成和控制，一旦水的因素收到较大的影响就会造成大面积的植被缺水，由此带来的后果可想而知。在较大的空间尺度上，干旱地区所表现出的地表复杂性和层次性加深了土壤水分之间传输的复杂性，目前我们对干旱地区的研究并不是很多，而且对干旱地区的气候变化模式和边缘区动态的研究程度远远低于周边地区包括森林和湿地系统。掌握干旱地区的气候变化模式的意义不仅仅在于了解这里的气候，而是深入的了解荒漠化，土地沙化现象的实际问题及其区域和全球尺度的气候反馈具有重大的意义。另外一方面，较小的空间尺度上，干旱植被能够直接反映出这个地区的现实情况，为研究人员提供记录做了很好的現实准备，而且，干旱地区植被能够在所有具备的时间维度上进行一定程度上的响应，有了这一点，我们有可以根据干旱地区植被反应出来的情况，进行更深一步的调查和信息反馈。在区域的尺度上面来说，我们能够知道干旱地区所提出来的干旱区产流及沉积物迁移具有一般意义，而且具有显著的应用价值。然而，在小尺度上，详细的植被群落、产流、侵蚀以及土壤营养成分之间的内部联系，对于获得可靠的数据相对困难的干旱地区生态水文过程来说，模拟或许是一种有利的研究方式。最近一段时间建立起来的许多模型都能够提供一种较好的预测能力，而且这还是一种预测未来干旱地区植被环境变化的一种有效途径。在长时间的尺度上，研究区域植被群落演替过程与气候以及其他环境变化的关系是生态水文学关注的焦点问题之一。所以对于这一点说，干旱地区的生态水文的研究还需要兼顾许多方面，综合各种数据来研究干旱地区的生态水文情况。

干旱地区的降水贫乏而且变异比较大为主要特点，在长期的生态系统成长的过程中，干旱地区的生长机制发生了深刻的变化，其中之一就是干旱地区的植被已经适应了长期缺水的生态水文状况，各种系统都归纳了干旱植物对荒漠植物环境的适应性，并把植物间接性的分成了变水和恒水两种不同的植物属性。

（2）湿地系统中的生态水文情况和湿地系统与水的直接关系

湿地系统循环运作主要依靠了水的作用，这也是一个常识。运行过程中，湿地系统中的水渐渐与湿地整体形成加大版的净水器，合理调控附近的生态水文情况，无论是当地气候还是地下水的循环系统都具有莫大的裨益。湿地系统与水的模拟数据恰恰能够说明湿地系统对于当地的现实影响。湿地系统的水的运动结构和植被的群落空间布局都成为了水域湿地系统的直接关系的研究来源。

（3）森林水文生态作用及其环境效益问题

森林水文生态系统研究内容主要围绕不同的空间尺度来了解认识森林植被变化与水分运动的作用关系以及与之相伴的生物地球化学循环、能量转换。森林生态水文被誉为地球的心脏，这也从另外一个方面合理的说明了森林生态系统对于地球环境的重要性。森林系统的正常运作关系着气候的调节和空气的质量更新，森林自然生态水文系统研究强调了二者之间的关系，水灾循环的过程中起到了关键性作用，通过地表水，地下水、以及自然降水来正常将整个森林自然生态系统进行运作。达到平衡和净化的功能。现在森林生态水文系统研究方向在于：集水区的水文生态作用研究，集水区具有明确的科学概念定位和水文边界定义。对于集水区的边界合理定位能够更好的说明森林自然生态系统的运作范围和调节力度。所以在整个生态自然森林系统的研究中占有重要地位。

（4）河流、湖泊系统植物与水的关系问题植物通过对河道的粗糙程度在不同的区域生长，根据这个特点，可以更好的研究出不同植被是如何在不同的水文情况下生长，如此便可推论出许多结果。以河流管理和区域生态为核心问题的环境保护研究理论，还有最近许多新起的新型环境保护理论都将其应用在河流管理，以保护沿河河岸区内迁移规律研究，营养物在河道、洪泛平原和许多地形。在许多领域都可以创新研究来发现河流湖泊系统的特别之处。与干旱地区相比，确实需要的开发利用引起生态环境效应始终是人们关注的焦点，在这方面的研究当中，人们已经深入到各个方面已臻成熟。我们知道干旱地区倘若能够合理开发，必将对人们的生活带来翻天覆地的变化。因为这会是技术的极大进步，干旱地区的技术应用说明了人们可以对荒漠化的地区进行按照规律的合理考法利用。如此对人们过去犯下的自然错误，也能够弥补。

二、对生态水文学研究的愿景

时代发展到如今，我们又应该对生态水文学做出什么样的要求，首先生态方面我们应该做到更好的保护我们的生态环境，加强公民的环保意识，加强对我们的环境保护区的监控，严防各种不法分子对环境保护区的破坏，相关部门更应该加强这方面监管。同时在技术方面，全国的研究人员都应该同心协力加强技术方面的合作交流。深化各个领域的改革和创新来适应生态水文学的知识和实践结合。我们对于生态水文学的愿景其实包含起来就是两方面：改革和创新。

结语：

生态水文学是一门自然科学，但同时也是一门加强社会关系的科学，只有越来越多的人了解并主动靠近这门科学才能使得这门科学获得长足发展并且获得突破。研究人员和全国人民都应该树立起科学的求知精神将自己视为科学研究的主体，主动投入环境保护的大军当中来，主动挑起保护环境的担子，发现生活中的环境保护，才能让生态水文学深入发展。

参考文献：

[1]王根绪，钱鞠，程国栋.生态水文科学研究的现状与展望[J].《地球科学进展》，2001，16（3）：314-323

[2]徐宗学，李景玉.水文科学研究进展的回顾与展望[J].《水科学进展》，2010，21（4）

作者简介：马晓琳（1988— ），女，河北衡水人，助理工程师，学士学位，主要从事水文水资源研究工作。