[寻找]：环境和水资源

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生态环境建设与水资源的保护和利用
沈国舫

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    摘 要 从植被建设、水土保持和荒漠化防治三个方面阐明了它们在涵蓄保持水分、调节径流、防洪增枯、改善水质及本身的水分消耗对河川径流量的影响等作用和影响，充分肯定了生态环境建设的有利水文效益，也指出了应面对的水资源限制问题，强调了保证提供生态环境用水的迫切性。
    关键词 生态环境建设 水资源 生态恢复重建 植被建设 水土保持 我国水资源的日益紧缺使得人们把水资源的保护和合理开发利用摆在了重要的议事日程，在这方面生态环境建设具有重要的影响和作用。尽管从总体上看，对于生态环境建设的水文作用在学界有比较一致的认识，但由于目前在这方面的观测数据还不够充分以及看问题的视角不同，对这个问题的某些局部环节还是有不同看法的。而在社会一般层面上，由于新的科学知识不够普及和在宣传教育上存在着一定的简单化倾向，有些群众在这方面的认识比较模糊或片面。为此，有必要对生态环境与水资源保护和利用的关系问题，从概念上、理论上和实际判断上作一些探讨，对一些模糊的或有分歧的认识问题予以澄清。
    一、生态环境建设的概念和内涵 生态环境建设是我国可持续发展战略中一项十分重要的内容，也是当前我国西部大开发战略部署中一个重点建设项目。生态环境建设是一个具有中国特色的新词，对它的概念和范畴正在逐步确定中，但它的实际应用已经相当广泛。一般来说，生态环境这个词相当于“自然环境”或“自然地理环境”。在人类的环境问题越来越突出的现况下，作为研究生物之间及生物与非生物环境之间相互关系的生态学科得到了重视和发展，“生态环境”一词成了时髦用语。当人们乐于应用“生态环境”一词来替代“自然环境”时，实际上在强调其中生物与环境相互关系的一面，即与生物特别是与人类有关的自然环境，这样就更表达了人类对其生存环境的关切。虽然有人对应用“生态环境”这个术语也有不同看法，但看来已难以改变业已相当普及的这个用语了。
    生态环境因人口增多、人类活动对环境压力加重、人为污染发展到严重地步而加速恶化，于是人们提出保护和改善生态环境的要求。这个改善的要求在生态学中归结为生态环境或生态系统（含生态环境）的恢复重建（ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ或ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ），为此还形成了一门叫作恢复生态学（ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｅｃｏｌｏｇｙ）的分支学科。但是生态恢复重建往往着眼于恢复（或接近恢复）原有的（破坏前的）生态系统，研究其恢复演替的途径和措施。这当然是一门有用的学科，但对于像我国这样一个农业文明历史悠久，对原有地理景观改变太多（有些地方原有面貌已无法考证），而单位面积需要承载的人口负荷又太大的人口大国，对原有的面貌的生态恢复重建只能从趋势上、规律上加以考虑，而不大可能成为完整的目标。就这样，客观的情况和需要使“生态环境建设”这个概念应运而生。我们把一切旨在保护、恢复和改善自然（生态）环境及生态系统的建设工作统称为生态环境建设。生态环境建设更加强调了改善生态环境的积极行动，也涵盖了比“生态恢复重建”更为广泛的内容；它重视生态系统正向和逆向的演替规律但又不拘泥于自然的演替阶段和目标（达到顶极阶段），而且它把改善生态环境的行动提到了与农业建设、工业建设、科教文化建设等相对应层次的高度，这样就更有利于与人类社会经济发展相协调。
    生态环境建设有时可简称为生态建设（但这种说法并不规范），但不能与环境建设混同，因为后者主要偏指人为环境方面的工程建设，如水污染、排气污染的治理等。生态环境建设的内容，按照《全国生态环境建设规划》中的表述，就我国陆地部分而言，包括天然林等自然资源保护、植树种草、水土保持、防治荒漠化、草原建设、生态农业等。如果再考虑全面一些的话，还可以加上城市园林建设和工矿交通建设区的生态环境恢复重建等内容，这些内容自有其显著特色而有别于一般的生态环境建设项目。在生态环境建设内容中以其重点手段的不同可区分为两大类，一类是以生物措施为主要手段的植被建设，另一类是以工程措施为主要手段的工程建设，两者的密切配合、综合应用构成综合治理和建设，如水土保持和荒漠化防治，就是我国生态环境建设中的两大重点。
    二、植被建设与水资源的保护和利用 生态环境的破坏主要起因于人类不合理的活动，如滥垦、乱捕、滥伐、工程破坏及污染物质排放等等，其后果影响到大气、地貌、水文、土壤、植被和生物资源等许多方面，其中植被破坏是关键所在，因为其他多方面的变化都与植被状况密切相关。反过来说，要恢复改善生态环境，植被又处在关键的地位，因为植被能对近地小气候起重要的调节作用，又是控制大气中温室气体浓度的重要手段，是一系列污染物质的吸收者和积存所；植被能缓冲地表受外营力冲击，防风固沙，涵养水源，保持水土，改良土壤；植被还是一切陆地生物种群的贮藏库、避难所。只有恢复建设好植被，才能使生态环境中各个方面协调起来进入良性循环。植被建设居于生态环境建设中的关键地位是毋庸置疑的。植被建设包括森林、灌丛、草原、荒漠植被、湿地植被等各种类型的植被建设，其中森林植被建设应处于主导地位。这不仅因为森林是体量最高大、结构最完备的生态系统，具有最大的生物量（因而是最巨大的Ｃ库）和对环境最强的影响力，而且还因为在广大湿润半湿润地区以及干旱半干旱地区中的高山地带，森林是最适生、最稳定的植被类型。进行植被建设意味着全国半数以上的地方要以森林植被建设为主，而在另一小半地方森林植被和带块状林木也要在和其他植被结合之中起关键作用。森林植被建设应当包括天然林的保护、无林地的封育、人工林的营建以及不良森林植被改造和更替等内容。退耕还林（草）为植被建设作出有力的推动。
    植被建设，尤其是其中的森林植被建设与水资源的保护和利用的关系，要以森林生态系统中的水分循环机理作为其基本理论依据。大气降水通过森林的林冠层和林下灌草层被部分截持并分别通过干流和穿透方式下降到地面，再被林下枯枝落叶层、腐殖质层及底土层逐层吸持、分流（成地表径流及壤中流）及下渗（补给地下水及河川），部分截持在植物表面及吸持在土壤中的水分又通过物理蒸发和植物蒸腾（统称为蒸发散）返回大气。森林生态系统水分循环的各个过程的水量大小和比例关系决定于降水量和降水过程的特点、降水前期的状况、森林的组成和结构、林地土壤和地貌地质状况等多项因素。但是，尽管森林的水文作用因许多变量因素的存在而有很大的变动，但由于森林总的来说具有体量大、结构复杂、地表粗糙度大以及林下土壤（包括枯枝落叶层）渗透性强、树根固土能力强等特点，其水文作用较之其他植被类型及裸露地是具有很大优越性的，可分解为以下几个方面。
    １．森林生态系统能涵蓄较多的水分。森林生态系统通过其植被和土层各层的拦截、吸收和保持，有较强的涵蓄水分的能力。根据森林生态定位监测，４个气候带５４种森林的综合涵蓄降水能力的值在４０．９３～１６５．８４ｍｍ之间?复层紧密天然林涵蓄能力较强?单层稀疏人工林涵蓄能力较弱?中间值约１００ｍｍ，即１ｈｍ２森林可以涵蓄降水约１０００ｍ３的水，前期涵蓄水分多少会影响后期蓄水能力。
    ２．森林有调节河川径流的作用。森林由于它对降水的多层拦截涵蓄，能阻止或延缓地表径流的产生，把部分地表径流转变为壤中流及地下补给，在暴雨期间有削弱河川洪峰流量和推迟洪峰到来的功能，同时也能增加河川枯水期流量和推迟枯水期到来的时间，从而有利于提高水资源的有效利用率。森林的这个有利的调节径流作用在小流域表现较明显，削弱洪峰能力可达５０％以上，在黄土高原更为明显。随着流域面积扩大，由于降水时空分布不均及各支流调蓄滞洪时间不一定错开等因素，森林对河川径流的调节作用被部分掩盖或削弱。
    ３．森林对河川总径流量的影响。森林植被和其他植被一样，为维持其生命系统是需要消耗一定量水分的。在森林的存在能在多大程度上影响大气降水分配这个问题尚无明确科学结论的情况下，森林对河川总径流量的作用取决于森林的蒸发散水量与裸露地物理蒸发量相对大小关系。根据一系列定位观测资料，在湿润地区森林对河川总径流量没有明显影响，而在干旱半干旱地区，由森林植被蒸腾耗水在生态系统水分平衡中占的比重较大，森林有明显减少径流总量的作用，可使中小流域的径流系数下降几个百分点。这部分水用于维持生命系统，建造生物质，是有效的水分利用。
    ４．森林能控制土壤侵蚀，减少河川泥沙。森林植被通过对水文过程的调节和对土壤改良的作用，能显著减轻土壤侵蚀，减少流域产沙量及河川泥沙含量。这种减蚀能力的大小又取决于森林的分布、结构和年龄等多种因素。足够密闭及多层结构的森林可减少土壤侵蚀量９０％以上，森林分布合理的山地多林流域可以把土壤侵蚀模数降到安全水平（＜１０００ｔ／ｋｍ２），但结构不良的森林也可能完全没有减蚀功能。
    ５．森林能保护水质，改善流域水环境。森林不仅能通过减少土壤侵蚀，减少河川径流中的泥沙含量，而且能通过森林生态系统养分循环中的各个过程，过滤、吸收或吸附各种营养元素和污染物质，减少细菌数量，保护和改善水质。这是经过大量观察和化验证明了的，也是世界各国都以森林流域作为人类清洁用水源地的主要根据。
    以上森林植被的各项有利水文功能，也程度不同地存在于灌丛及草地植被。森林、灌丛、草地三种植被的水文功能大小均取决于其种类、结构及生长状况，它们各有其适生地区，应当使之合理布局，优势互补。
    三、水土保持综合治理与水资源的保护和利用 在水土流失地区进行的水土保持工作是一项综合治理性质的生态环境建设工程。水土保持工作内容包括植被建设，但不能涵盖所有地区各种类型的植被建设。因此，水土保持和植被建设是两个互有交叉又各有重点的生态环境建设工程。
    水土保持工作以保水保土为中心，综合采取合理利用土地（含退耕还林还草）、生物措施、工程措施和农业技术措施等手段，来达到改善生态环境和区域社会经济可持续发展的目标。水土保持以水蚀为主要防治对象，自然对水资源的各个方面有深刻的作用和影响。比起同地区单项的植被建设来，水土保持综合治理对水资源的作用和影响更为全面显著，可从以下几个方面加以分述。
    １．增加蓄水能力，提高降水资源的有效利用率。水土保持综合治理可更有效地拦蓄降水，有利于缓解山丘区农村饮水困难，增加土壤水分存贮，提高抗御旱灾能力。同时，水土保持综合治理大大增加了植被（含作物）的面积和生物产量，改变水分无效蒸发为有效蒸腾，提高了降水资源的利用率。黄河流域中上游部分地区经水土保持综合治理后，９０年代与五六十年代相比，平均每年多拦蓄了３．１７万ｍ３／ｋｍ２降水，相当于３２ｍｍ的降水量，这个效应是相当显著的。地处半湿润地区的海河流域和湿润地区的长江流域，水土保持增加拦蓄降水能力比黄河流域还要成倍增加，但目前仅有小流域观察结果。海河流域的北京市延庆县汉家川流域，水土保持综合治理增加拦蓄降水能力１１２ｍｍ，长江流域的江西省兴国县塘背河流域，水土保持综合治理增加拦蓄降水能力２１０ｍｍ，尚无全流域统计数据。
    ２．减洪增枯，提高河川水资源的有效利用率。由于水土流失综合治理增加了拦蓄流域内降水的能力，改变了地表径流和地下径流的分配格局和时序，从而能在一定程度上改变河川径流的年内分配，减少洪峰流量，增加枯水流量。水土保持综合治理的削洪效应大小决定于雨情、地形土壤、措施实效及流域大小等许多因素，但总起来看，在中小流域尺度内，这个削洪效应是显著的，可达３０％～７０％。在大江大河的大流域内，洪峰形成决定于多项因素和条件，雨情（雨区范围、暴雨强度和持续时间、各支流降雨的时差等）成为洪峰形成的决定性因素，局部地区的水土保持削峰效应往往被掩盖起来而不能显示。但随着大流域内水土保持综合治理的区域显著增大和措施成效提高，它的削峰效应也必将在大流域内也显示出来。
    ３．对河川年总径流量的影响。水土保持综合治理要多拦蓄降水用于当地的生产和生活，这就必然在一定程度上减少进入河川的总径流量。这个问题对于湿润地区的河川影响不大，因为当地的年降水量大，河川径流量也大，即使水土保持治理区的减少径流量达到现已观测到的１０％左右的水平，对全流域的影响也显不出来。但这个问题对于像黄河流域这样大部分处于干旱半干旱地区的河川，水土保持综合治理减少河川年总径流量的影响是显著的。据统计分析，目前黄土高原在水土保持综合治理面积约为总面积的１／３且治理水平还不高的情况下，由于水土保持措施而减少的河川径流量约为８亿～１０亿ｍ３，在黄河总径流量中（约５８０亿ｍ３）的比重并不大，而且水土保持拦蓄的主要是难以利用的暴雨洪水径流，主要发生在７～９月的汛期，因此对黄河断流的影响是不大的。更何况黄河流域的水土保持工作主要集中在多粗沙的河龙区间，减少径流的同时也减少大量泥沙入河，可明显减少干流冲沙需要的水量，对水资源的综合效应是正面的、积极的。
    ４．控制土壤侵蚀，减少河流泥沙。水土保持综合治理对于土壤水蚀采取了层层设防的手段，通过以坡改梯为主体的基本农田建设、林草植被建设、土壤耕作制的改进及沟底以淤地坝为主体的工程建设，可大大降低侵蚀模数，减少进入河川的泥沙量，效益是很显著的。在土厚易蚀的黄土高原，水土综合治理的减沙效应极为显著，一般小流域经过综合治理后，侵蚀模数可从每平方公里１万～２万ｔ下降到３万～５万ｔ的水平，如果治理措施得当而且治理年限足够长，把侵蚀模数降到１０００ｔ／ｋｍ２的允许水平以下是有可能的。在治理初始阶段，沟底工程及河川工程对拦沙起决定性作用，随着时间推移，基本农田建设工程及植被建设会起越来越大的作用。在中尺度流域，水保的减蚀效应仍很显著，如黄河中游一级支流无定河流域，面积３０２６１ｋｍ２，治理面积占水土流失面积的５６．７６％，９０年代与治理前相比，已减少河流泥沙５９．０％。而对于黄河干流，由于治理率较低，目前的水土保持减蚀效应还不很高。据观测统计分析，黄河流域因水土保持综合治理而减少的入黄泥沙年均约３亿ｔ，占黄河多年平均输沙量的１８％。水土保持的减蚀效益在其他区域的河川也是显著的。但因地质气候条件不同，数值上有较大差异。长江流域的小流域综合治理后侵蚀模数可下降７０％左右，中流域治理也可达到下降４０％～５０％的水平。但对长江干流的泥沙含量，由于目前水土保持综合治理的面积还不大，时间还不长，以及大流域内区域分异情况复杂等因素，水土保持的减蚀效应还没有显著地表现出来。但从长江各一级支流由于不合理人为活动而使水土流失加剧的反向来看，水土保持工作的大面积有效推进必然也将使其减蚀效应在大流域范围内显示出来。水土保持工作是治理大江大河的不可或缺的基础工作。
    ５．改善水环境，促进区域（流域）社会经济可持续发展。水土保持工作在保护水质、改善水环境等方面的功能、效益与植被建设在这方面的功能、效益是一致的。水土保持综合治理增加植被保护，拦蓄更多降水，减少土壤侵蚀，改善水源水质，能为治理区域（流域）的农林牧业生产发展创造良好的条件，也为增加群众收入，加快脱贫步伐，走上致富道路提供有力的支撑。这方面的事例不胜枚举。这再一次说明，水土保持对水资源保护和利用具有重要的积极的作用，即使水土保持综合治理要多利用一些水资源是也是必要的、合理的。
    四、 荒漠化防治与水资源的保护和利用 土地荒漠化按照国际上通行的概念，是指干旱半干旱地区及干旱的亚湿润区的土地退化，包括风蚀荒漠化、水蚀荒漠化、冰融荒漠化及土壤盐渍化等，其中部分内容与水土流失相重叠，但区域范围不尽相同。荒漠化土地中，以风蚀荒漠化土地占份额最大，也最具特色。为与干旱半干旱地区的水土保持相区分，下面所述荒漠化防治概以风蚀荒漠化为其主要防治对象。
    干旱缺水是土地荒漠化的自然基础，但在长期的自然历史演变过程中，已经形成与干旱半干旱地区的自然条件相适应的植被类型，如半干旱地区的草原植被，干旱地区的荒漠植被和盐渍地植被，以及内陆河流滩地的森林植被（胡杨、沙枣、柽柳林等）。干旱地区高山上的森林植被（以云杉林为主）及草甸植被与此不同性质，不在此讨论。这些植被本来是与干旱半干旱地区的自然环境处于相对平衡状态，不会引起明显的土地荒漠化扩张。现代条件下土地之所以产生荒漠化（扩张）现象，主要是人类长期不合理活动（过垦、过牧、乱挖、过度樵采、不合理开发建设等）的后果。要防治荒漠化，首先就要消除这些引起土地荒漠化的动因，保护和恢复原有植被，在必要时还要引水拉沙，造林种草，通过适度的水利化、围栏化建设经营人工草场。所有这些措施都与水资源有密切的关系。
    荒漠化防治工作必须适应干旱半干旱地区水资源不足这个限制因子，主要保护好天然植被，利用好天然降水，需要时选择适合当地干旱条件的树种（含灌木）和草种，建设起能充分覆盖土地、抵挡风沙推进的各类植被。在这个地区植被在改善近地小气候、减少水分物理蒸发的同时，也不可避免地要耗用一部分水资源。为了保护和恢复内陆地区河流滩地天然林植被，需要留出足够量的河川生态用水，控制上中游灌溉及城市工业用水。为了经营好绿洲农业，需要营建绿洲周围防沙林带及绿洲内的护田林网，所需用水可与绿洲农业灌溉用水统一考虑。在风沙沿线为了阻挡沙漠扩展入侵，必要时还要恢复沙压失地，需要采取应用乔灌草合理搭配的防沙固沙措施，以及引水拉沙、林网护农等系列措施，根据当地水资源状况量力而行。至于广大草原的保护和建设，除了固定牧场、以草定牧、适当轮牧等组织保护性措施外，还要应用优良草种，建设人工草场（草库伦）及适当的饲料基地，需要一定的地表水及地下水支持。总之，荒漠化防治工作要求对现有水资源进行合理的分配和利用。这项工作不至于影响全国水资源开发利用的格局，但对水资源极为宝贵的干旱半干旱地区来说，却也是需要认真安排对待的。
    五、生态环境用水的估计 在全国水资源开发利用的格局中，除了农业用水、工业用水、城市生活用水等重要项目外，生态环境用水（也可简称为生态用水）正在越来越成为引人注目的用水项目。从广义上来讲，维持全球生物地理生态系统水分平衡所需用的水，包括水热平衡、生物平衡、水沙平衡、水盐平衡等所需用的水都是生态用水。我国降水资源总量为６２０００亿ｍ３，其中相当一大部分是用于植被（包括人工林）蒸腾，土壤、地下水和地表自由水面的蒸发，以及为维持水沙平衡及水盐平衡而必需的入海水量。这部分用水在水资源丰富的湿润地区并不构成问题，而在水资源短缺的干旱半干旱地区及季节性干旱的亚湿润地区，生态用水的保证成为了严重问题。由于在工业化、城市化的进程中对水的竞争使用，一般形成城市用水和工业用水挤占农业用水，农业用水又挤占生态用水的格局，造成自然植被衰退（以西北胡杨林衰退最为典型）、河床淤积（缺乏冲沙水）及地下水大面积超采（以海河流域为最）等严重后果。保证生态用水问题提到议事日程，在这里，人们特别关注的正是在干旱半干旱地区为改善生态环境所作的各种努力需用的水量，这是需要探讨的重点。
    在生态用水中，首先要保证干旱半干旱地区保护和恢复自然植被及生态环境所需的水。估计为维持和恢复塔里木河下游的植被和生态环境，以及满足新疆、青海柴达木、河西走廊、内蒙古阿拉善等地区及其他内陆河流的类似需求，需要留出河川径流生态用水约２００亿ｍ３。
    其次，在干旱半干旱及干旱的亚湿润地区，如能全面开展水土保持工作，必将减少该地区进入河川的径流量。这一部分预计要减少的径流量当算作生态用水。估计在黄河流域全面开展水土保持工作需要生态用水约１００亿ｍ３，海河流域相应约６３亿ｍ３。
    第三，在干旱半干旱及干旱的亚湿润地区，在水土保持范围之外的其他林草植被建设，包括水源涵养林、新封育的林草植被、防风固沙林、绿洲农田防护林、人工草场建设等也需要一定量的生态用水，估计也在１００亿ｍ３左右，但其中西北绿洲地区防护林建设所需水约４０亿ｍ３可计入绿洲地区农业需水项目内。
    第四，维持河流水沙平衡及生态基流所需用的水也是生态用水。这个问题以黄河流域最为突出，从其上中游多年平均下输的泥沙量为１６亿ｔ，目前由于水土保持措施效应已减沙３亿ｔ。要维持黄河下游及出海口的泥沙平衡，汛期需要耗用一定量的冲沙用水，仅为此就需生态用水约１７０亿ｍ３。如果水土保持工作继续扩展并保持增效，则还可再把冲沙用水降至１００亿ｍ３左右，加上维持枯水期黄河的生态基流及蒸发消耗，共需生态用水１６０亿ｍ３。海河流域为此目的需要的生态用水估计约６５亿ｍ３。
    其他生态用水项目，包括维持黄淮海平原的土壤水盐平衡需用的洗盐排水约１４０亿ｍ３，此项需水也可计入该地区农业需水项目内；为回补黄淮海平原、辽河流域、汾渭平原、雷州半岛、四川盆地等地超采的地下水估计年需水约８０亿ｍ３；为维持干旱半干旱地区城市园林绿地及周围湖泊淀洼需用水约１５亿ｍ３，此项需水也可计入城市用水项目内。
    以上各项生态用水量仅为粗线条的推算，实际上的生态用水量将与恢复和建设生态环境的标准有密切关系，标准要求高则生态需水量增大。作为生态用水的低限，全国的估算值当在８００亿ｍ３到１０００亿ｍ３之间，其中约有２００多亿ｍ３用水与农业用水、城市用水项目有交叉，需明确归属。生态用水应在全国水资源开发利用的平衡安排中予以保证。
    六、需要继续研究探讨的问题 从以上各节所述可见，我国生态环境建设工作与水资源的保护和利用有着非常密切的关系。对这些密切关系存在着一些认识模糊或不一致的地方，在各种关系的量化方面更缺乏观测及理论依据。为了进一步处理好水资源保护和利用的各个方面，更科学有效地进行环境建设，还需要在一些基本问题上进行进一步的观测试验和研究探索。从生态环境建设的角度，以下几个问题是值得在今后重点加以研究探讨的。
    １．森林和其他植被类型与气候和水文的关系是一个值得关注的领域。以往，对森林的研究虽较多，但至今仍说明不了许多问题。如森林与小气候的关系是比较明确的，对林带的小气候效应研究已经扩展到连续的（几十平方公里）林网效应，但至今仍不能确切阐明大面积森林植被与区域气候的关系，特别是无法实证广为流传的森林能增加所在地区大气降水的说法。森林与水文的关系在一些林区的小范围（小流域）有一些试验观测材料，但还不能说是中尺度区域（几千平方公里）以上的森林水文效应，更难以推论处于不同气候带和地貌条件下的不同组成结构森林的水文效应。至于对森林以外的其他植被类型（灌丛、草原、荒漠、湿地、园地、农田）的这些关系的认识则更为薄弱了，因而也缺乏不同植被类型的气候水文效应的比较概念。这些方面的基础研究薄弱限制了应用植被手段去进行生态环境建设的自觉性和有效性。
    ２．水土保持和荒漠化防治都是生态环境建设中的综合治理重点工程。所谓综合治理都要包括土地利用的合理组织、农林牧渔的各业配置、生物措施和工程措施（农田和水利建设工程）的密切配合、现代农林技术措施的应用以及政策法规的保障实施等内容。从水资源保护和利用的角度看，现在无论是对各个单项措施的水文作用评价，还是对综合措施应用的总体水文评价，都缺乏足够的实测资料和科学依据，在中流域以上范围更是如此。这个情况也妨碍了水土保持和荒漠化防治工作的进一步有效开展。
    ３?从水资源问题的角度看，生态环境建设中的各项水土保持工程和植被建设工程?包括天然林保护、防护林建设、草原建设等?对水资源保护和利用的影响，特别是对河川总径流量的影响十分重要。要保证?留出?足够的生态环境用水量是对这种影响评价的直接成果。但目前这种生态环境建设对河川径流量影响的数量化评价的基础十分薄弱。必须在布置观测网络及理论研究两方面予以加强。
    ４?“生态环境用水”还是一个新近提出来的概念，这个概念的提出是开展生态环境建设的必然需要。但对于“生态环境用水”的内涵究竟应当包括哪些项目，在多大数量范围，生态用水项目与其他用水项目的交叉关系等等，都需要进一步研究探讨。这是全面安排水资源可持续利用不可或缺的一环。
    作者为中国工程院副院长、院士，北京林业大学教授   
  　

   
生态环境建设与水资源的保护和利用
沈国舫

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    摘 要 从植被建设、水土保持和荒漠化防治三个方面阐明了它们在涵蓄保持水分、调节径流、防洪增枯、改善水质及本身的水分消耗对河川径流量的影响等作用和影响，充分肯定了生态环境建设的有利水文效益，也指出了应面对的水资源限制问题，强调了保证提供生态环境用水的迫切性。
    关键词 生态环境建设 水资源 生态恢复重建 植被建设 水土保持 我国水资源的日益紧缺使得人们把水资源的保护和合理开发利用摆在了重要的议事日程，在这方面生态环境建设具有重要的影响和作用。尽管从总体上看，对于生态环境建设的水文作用在学界有比较一致的认识，但由于目前在这方面的观测数据还不够充分以及看问题的视角不同，对这个问题的某些局部环节还是有不同看法的。而在社会一般层面上，由于新的科学知识不够普及和在宣传教育上存在着一定的简单化倾向，有些群众在这方面的认识比较模糊或片面。为此，有必要对生态环境与水资源保护和利用的关系问题，从概念上、理论上和实际判断上作一些探讨，对一些模糊的或有分歧的认识问题予以澄清。
    一、生态环境建设的概念和内涵 生态环境建设是我国可持续发展战略中一项十分重要的内容，也是当前我国西部大开发战略部署中一个重点建设项目。生态环境建设是一个具有中国特色的新词，对它的概念和范畴正在逐步确定中，但它的实际应用已经相当广泛。一般来说，生态环境这个词相当于“自然环境”或“自然地理环境”。在人类的环境问题越来越突出的现况下，作为研究生物之间及生物与非生物环境之间相互关系的生态学科得到了重视和发展，“生态环境”一词成了时髦用语。当人们乐于应用“生态环境”一词来替代“自然环境”时，实际上在强调其中生物与环境相互关系的一面，即与生物特别是与人类有关的自然环境，这样就更表达了人类对其生存环境的关切。虽然有人对应用“生态环境”这个术语也有不同看法，但看来已难以改变业已相当普及的这个用语了。
    生态环境因人口增多、人类活动对环境压力加重、人为污染发展到严重地步而加速恶化，于是人们提出保护和改善生态环境的要求。这个改善的要求在生态学中归结为生态环境或生态系统（含生态环境）的恢复重建（ｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ或ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ），为此还形成了一门叫作恢复生态学（ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｅｃｏｌｏｇｙ）的分支学科。但是生态恢复重建往往着眼于恢复（或接近恢复）原有的（破坏前的）生态系统，研究其恢复演替的途径和措施。这当然是一门有用的学科，但对于像我国这样一个农业文明历史悠久，对原有地理景观改变太多（有些地方原有面貌已无法考证），而单位面积需要承载的人口负荷又太大的人口大国，对原有的面貌的生态恢复重建只能从趋势上、规律上加以考虑，而不大可能成为完整的目标。就这样，客观的情况和需要使“生态环境建设”这个概念应运而生。我们把一切旨在保护、恢复和改善自然（生态）环境及生态系统的建设工作统称为生态环境建设。生态环境建设更加强调了改善生态环境的积极行动，也涵盖了比“生态恢复重建”更为广泛的内容；它重视生态系统正向和逆向的演替规律但又不拘泥于自然的演替阶段和目标（达到顶极阶段），而且它把改善生态环境的行动提到了与农业建设、工业建设、科教文化建设等相对应层次的高度，这样就更有利于与人类社会经济发展相协调。
    生态环境建设有时可简称为生态建设（但这种说法并不规范），但不能与环境建设混同，因为后者主要偏指人为环境方面的工程建设，如水污染、排气污染的治理等。生态环境建设的内容，按照《全国生态环境建设规划》中的表述，就我国陆地部分而言，包括天然林等自然资源保护、植树种草、水土保持、防治荒漠化、草原建设、生态农业等。如果再考虑全面一些的话，还可以加上城市园林建设和工矿交通建设区的生态环境恢复重建等内容，这些内容自有其显著特色而有别于一般的生态环境建设项目。在生态环境建设内容中以其重点手段的不同可区分为两大类，一类是以生物措施为主要手段的植被建设，另一类是以工程措施为主要手段的工程建设，两者的密切配合、综合应用构成综合治理和建设，如水土保持和荒漠化防治，就是我国生态环境建设中的两大重点。
    二、植被建设与水资源的保护和利用 生态环境的破坏主要起因于人类不合理的活动，如滥垦、乱捕、滥伐、工程破坏及污染物质排放等等，其后果影响到大气、地貌、水文、土壤、植被和生物资源等许多方面，其中植被破坏是关键所在，因为其他多方面的变化都与植被状况密切相关。反过来说，要恢复改善生态环境，植被又处在关键的地位，因为植被能对近地小气候起重要的调节作用，又是控制大气中温室气体浓度的重要手段，是一系列污染物质的吸收者和积存所；植被能缓冲地表受外营力冲击，防风固沙，涵养水源，保持水土，改良土壤；植被还是一切陆地生物种群的贮藏库、避难所。只有恢复建设好植被，才能使生态环境中各个方面协调起来进入良性循环。植被建设居于生态环境建设中的关键地位是毋庸置疑的。植被建设包括森林、灌丛、草原、荒漠植被、湿地植被等各种类型的植被建设，其中森林植被建设应处于主导地位。这不仅因为森林是体量最高大、结构最完备的生态系统，具有最大的生物量（因而是最巨大的Ｃ库）和对环境最强的影响力，而且还因为在广大湿润半湿润地区以及干旱半干旱地区中的高山地带，森林是最适生、最稳定的植被类型。进行植被建设意味着全国半数以上的地方要以森林植被建设为主，而在另一小半地方森林植被和带块状林木也要在和其他植被结合之中起关键作用。森林植被建设应当包括天然林的保护、无林地的封育、人工林的营建以及不良森林植被改造和更替等内容。退耕还林（草）为植被建设作出有力的推动。
    植被建设，尤其是其中的森林植被建设与水资源的保护和利用的关系，要以森林生态系统中的水分循环机理作为其基本理论依据。大气降水通过森林的林冠层和林下灌草层被部分截持并分别通过干流和穿透方式下降到地面，再被林下枯枝落叶层、腐殖质层及底土层逐层吸持、分流（成地表径流及壤中流）及下渗（补给地下水及河川），部分截持在植物表面及吸持在土壤中的水分又通过物理蒸发和植物蒸腾（统称为蒸发散）返回大气。森林生态系统水分循环的各个过程的水量大小和比例关系决定于降水量和降水过程的特点、降水前期的状况、森林的组成和结构、林地土壤和地貌地质状况等多项因素。但是，尽管森林的水文作用因许多变量因素的存在而有很大的变动，但由于森林总的来说具有体量大、结构复杂、地表粗糙度大以及林下土壤（包括枯枝落叶层）渗透性强、树根固土能力强等特点，其水文作用较之其他植被类型及裸露地是具有很大优越性的，可分解为以下几个方面。
    １．森林生态系统能涵蓄较多的水分。森林生态系统通过其植被和土层各层的拦截、吸收和保持，有较强的涵蓄水分的能力。根据森林生态定位监测，４个气候带５４种森林的综合涵蓄降水能力的值在４０．９３～１６５．８４ｍｍ之间?复层紧密天然林涵蓄能力较强?单层稀疏人工林涵蓄能力较弱?中间值约１００ｍｍ，即１ｈｍ２森林可以涵蓄降水约１０００ｍ３的水，前期涵蓄水分多少会影响后期蓄水能力。
    ２．森林有调节河川径流的作用。森林由于它对降水的多层拦截涵蓄，能阻止或延缓地表径流的产生，把部分地表径流转变为壤中流及地下补给，在暴雨期间有削弱河川洪峰流量和推迟洪峰到来的功能，同时也能增加河川枯水期流量和推迟枯水期到来的时间，从而有利于提高水资源的有效利用率。森林的这个有利的调节径流作用在小流域表现较明显，削弱洪峰能力可达５０％以上，在黄土高原更为明显。随着流域面积扩大，由于降水时空分布不均及各支流调蓄滞洪时间不一定错开等因素，森林对河川径流的调节作用被部分掩盖或削弱。
    ３．森林对河川总径流量的影响。森林植被和其他植被一样，为维持其生命系统是需要消耗一定量水分的。在森林的存在能在多大程度上影响大气降水分配这个问题尚无明确科学结论的情况下，森林对河川总径流量的作用取决于森林的蒸发散水量与裸露地物理蒸发量相对大小关系。根据一系列定位观测资料，在湿润地区森林对河川总径流量没有明显影响，而在干旱半干旱地区，由森林植被蒸腾耗水在生态系统水分平衡中占的比重较大，森林有明显减少径流总量的作用，可使中小流域的径流系数下降几个百分点。这部分水用于维持生命系统，建造生物质，是有效的水分利用。
    ４．森林能控制土壤侵蚀，减少河川泥沙。森林植被通过对水文过程的调节和对土壤改良的作用，能显著减轻土壤侵蚀，减少流域产沙量及河川泥沙含量。这种减蚀能力的大小又取决于森林的分布、结构和年龄等多种因素。足够密闭及多层结构的森林可减少土壤侵蚀量９０％以上，森林分布合理的山地多林流域可以把土壤侵蚀模数降到安全水平（＜１０００ｔ／ｋｍ２），但结构不良的森林也可能完全没有减蚀功能。
    ５．森林能保护水质，改善流域水环境。森林不仅能通过减少土壤侵蚀，减少河川径流中的泥沙含量，而且能通过森林生态系统养分循环中的各个过程，过滤、吸收或吸附各种营养元素和污染物质，减少细菌数量，保护和改善水质。这是经过大量观察和化验证明了的，也是世界各国都以森林流域作为人类清洁用水源地的主要根据。
    以上森林植被的各项有利水文功能，也程度不同地存在于灌丛及草地植被。森林、灌丛、草地三种植被的水文功能大小均取决于其种类、结构及生长状况，它们各有其适生地区，应当使之合理布局，优势互补。
    三、水土保持综合治理与水资源的保护和利用 在水土流失地区进行的水土保持工作是一项综合治理性质的生态环境建设工程。水土保持工作内容包括植被建设，但不能涵盖所有地区各种类型的植被建设。因此，水土保持和植被建设是两个互有交叉又各有重点的生态环境建设工程。
    水土保持工作以保水保土为中心，综合采取合理利用土地（含退耕还林还草）、生物措施、工程措施和农业技术措施等手段，来达到改善生态环境和区域社会经济可持续发展的目标。水土保持以水蚀为主要防治对象，自然对水资源的各个方面有深刻的作用和影响。比起同地区单项的植被建设来，水土保持综合治理对水资源的作用和影响更为全面显著，可从以下几个方面加以分述。
    １．增加蓄水能力，提高降水资源的有效利用率。水土保持综合治理可更有效地拦蓄降水，有利于缓解山丘区农村饮水困难，增加土壤水分存贮，提高抗御旱灾能力。同时，水土保持综合治理大大增加了植被（含作物）的面积和生物产量，改变水分无效蒸发为有效蒸腾，提高了降水资源的利用率。黄河流域中上游部分地区经水土保持综合治理后，９０年代与五六十年代相比，平均每年多拦蓄了３．１７万ｍ３／ｋｍ２降水，相当于３２ｍｍ的降水量，这个效应是相当显著的。地处半湿润地区的海河流域和湿润地区的长江流域，水土保持增加拦蓄降水能力比黄河流域还要成倍增加，但目前仅有小流域观察结果。海河流域的北京市延庆县汉家川流域，水土保持综合治理增加拦蓄降水能力１１２ｍｍ，长江流域的江西省兴国县塘背河流域，水土保持综合治理增加拦蓄降水能力２１０ｍｍ，尚无全流域统计数据。
    ２．减洪增枯，提高河川水资源的有效利用率。由于水土流失综合治理增加了拦蓄流域内降水的能力，改变了地表径流和地下径流的分配格局和时序，从而能在一定程度上改变河川径流的年内分配，减少洪峰流量，增加枯水流量。水土保持综合治理的削洪效应大小决定于雨情、地形土壤、措施实效及流域大小等许多因素，但总起来看，在中小流域尺度内，这个削洪效应是显著的，可达３０％～７０％。在大江大河的大流域内，洪峰形成决定于多项因素和条件，雨情（雨区范围、暴雨强度和持续时间、各支流降雨的时差等）成为洪峰形成的决定性因素，局部地区的水土保持削峰效应往往被掩盖起来而不能显示。但随着大流域内水土保持综合治理的区域显著增大和措施成效提高，它的削峰效应也必将在大流域内也显示出来。
    ３．对河川年总径流量的影响。水土保持综合治理要多拦蓄降水用于当地的生产和生活，这就必然在一定程度上减少进入河川的总径流量。这个问题对于湿润地区的河川影响不大，因为当地的年降水量大，河川径流量也大，即使水土保持治理区的减少径流量达到现已观测到的１０％左右的水平，对全流域的影响也显不出来。但这个问题对于像黄河流域这样大部分处于干旱半干旱地区的河川，水土保持综合治理减少河川年总径流量的影响是显著的。据统计分析，目前黄土高原在水土保持综合治理面积约为总面积的１／３且治理水平还不高的情况下，由于水土保持措施而减少的河川径流量约为８亿～１０亿ｍ３，在黄河总径流量中（约５８０亿ｍ３）的比重并不大，而且水土保持拦蓄的主要是难以利用的暴雨洪水径流，主要发生在７～９月的汛期，因此对黄河断流的影响是不大的。更何况黄河流域的水土保持工作主要集中在多粗沙的河龙区间，减少径流的同时也减少大量泥沙入河，可明显减少干流冲沙需要的水量，对水资源的综合效应是正面的、积极的。
    ４．控制土壤侵蚀，减少河流泥沙。水土保持综合治理对于土壤水蚀采取了层层设防的手段，通过以坡改梯为主体的基本农田建设、林草植被建设、土壤耕作制的改进及沟底以淤地坝为主体的工程建设，可大大降低侵蚀模数，减少进入河川的泥沙量，效益是很显著的。在土厚易蚀的黄土高原，水土综合治理的减沙效应极为显著，一般小流域经过综合治理后，侵蚀模数可从每平方公里１万～２万ｔ下降到３万～５万ｔ的水平，如果治理措施得当而且治理年限足够长，把侵蚀模数降到１０００ｔ／ｋｍ２的允许水平以下是有可能的。在治理初始阶段，沟底工程及河川工程对拦沙起决定性作用，随着时间推移，基本农田建设工程及植被建设会起越来越大的作用。在中尺度流域，水保的减蚀效应仍很显著，如黄河中游一级支流无定河流域，面积３０２６１ｋｍ２，治理面积占水土流失面积的５６．７６％，９０年代与治理前相比，已减少河流泥沙５９．０％。而对于黄河干流，由于治理率较低，目前的水土保持减蚀效应还不很高。据观测统计分析，黄河流域因水土保持综合治理而减少的入黄泥沙年均约３亿ｔ，占黄河多年平均输沙量的１８％。水土保持的减蚀效益在其他区域的河川也是显著的。但因地质气候条件不同，数值上有较大差异。长江流域的小流域综合治理后侵蚀模数可下降７０％左右，中流域治理也可达到下降４０％～５０％的水平。但对长江干流的泥沙含量，由于目前水土保持综合治理的面积还不大，时间还不长，以及大流域内区域分异情况复杂等因素，水土保持的减蚀效应还没有显著地表现出来。但从长江各一级支流由于不合理人为活动而使水土流失加剧的反向来看，水土保持工作的大面积有效推进必然也将使其减蚀效应在大流域范围内显示出来。水土保持工作是治理大江大河的不可或缺的基础工作。
    ５．改善水环境，促进区域（流域）社会经济可持续发展。水土保持工作在保护水质、改善水环境等方面的功能、效益与植被建设在这方面的功能、效益是一致的。水土保持综合治理增加植被保护，拦蓄更多降水，减少土壤侵蚀，改善水源水质，能为治理区域（流域）的农林牧业生产发展创造良好的条件，也为增加群众收入，加快脱贫步伐，走上致富道路提供有力的支撑。这方面的事例不胜枚举。这再一次说明，水土保持对水资源保护和利用具有重要的积极的作用，即使水土保持综合治理要多利用一些水资源是也是必要的、合理的。
    四、 荒漠化防治与水资源的保护和利用 土地荒漠化按照国际上通行的概念，是指干旱半干旱地区及干旱的亚湿润区的土地退化，包括风蚀荒漠化、水蚀荒漠化、冰融荒漠化及土壤盐渍化等，其中部分内容与水土流失相重叠，但区域范围不尽相同。荒漠化土地中，以风蚀荒漠化土地占份额最大，也最具特色。为与干旱半干旱地区的水土保持相区分，下面所述荒漠化防治概以风蚀荒漠化为其主要防治对象。
    干旱缺水是土地荒漠化的自然基础，但在长期的自然历史演变过程中，已经形成与干旱半干旱地区的自然条件相适应的植被类型，如半干旱地区的草原植被，干旱地区的荒漠植被和盐渍地植被，以及内陆河流滩地的森林植被（胡杨、沙枣、柽柳林等）。干旱地区高山上的森林植被（以云杉林为主）及草甸植被与此不同性质，不在此讨论。这些植被本来是与干旱半干旱地区的自然环境处于相对平衡状态，不会引起明显的土地荒漠化扩张。现代条件下土地之所以产生荒漠化（扩张）现象，主要是人类长期不合理活动（过垦、过牧、乱挖、过度樵采、不合理开发建设等）的后果。要防治荒漠化，首先就要消除这些引起土地荒漠化的动因，保护和恢复原有植被，在必要时还要引水拉沙，造林种草，通过适度的水利化、围栏化建设经营人工草场。所有这些措施都与水资源有密切的关系。
    荒漠化防治工作必须适应干旱半干旱地区水资源不足这个限制因子，主要保护好天然植被，利用好天然降水，需要时选择适合当地干旱条件的树种（含灌木）和草种，建设起能充分覆盖土地、抵挡风沙推进的各类植被。在这个地区植被在改善近地小气候、减少水分物理蒸发的同时，也不可避免地要耗用一部分水资源。为了保护和恢复内陆地区河流滩地天然林植被，需要留出足够量的河川生态用水，控制上中游灌溉及城市工业用水。为了经营好绿洲农业，需要营建绿洲周围防沙林带及绿洲内的护田林网，所需用水可与绿洲农业灌溉用水统一考虑。在风沙沿线为了阻挡沙漠扩展入侵，必要时还要恢复沙压失地，需要采取应用乔灌草合理搭配的防沙固沙措施，以及引水拉沙、林网护农等系列措施，根据当地水资源状况量力而行。至于广大草原的保护和建设，除了固定牧场、以草定牧、适当轮牧等组织保护性措施外，还要应用优良草种，建设人工草场（草库伦）及适当的饲料基地，需要一定的地表水及地下水支持。总之，荒漠化防治工作要求对现有水资源进行合理的分配和利用。这项工作不至于影响全国水资源开发利用的格局，但对水资源极为宝贵的干旱半干旱地区来说，却也是需要认真安排对待的。
    五、生态环境用水的估计 在全国水资源开发利用的格局中，除了农业用水、工业用水、城市生活用水等重要项目外，生态环境用水（也可简称为生态用水）正在越来越成为引人注目的用水项目。从广义上来讲，维持全球生物地理生态系统水分平衡所需用的水，包括水热平衡、生物平衡、水沙平衡、水盐平衡等所需用的水都是生态用水。我国降水资源总量为６２０００亿ｍ３，其中相当一大部分是用于植被（包括人工林）蒸腾，土壤、地下水和地表自由水面的蒸发，以及为维持水沙平衡及水盐平衡而必需的入海水量。这部分用水在水资源丰富的湿润地区并不构成问题，而在水资源短缺的干旱半干旱地区及季节性干旱的亚湿润地区，生态用水的保证成为了严重问题。由于在工业化、城市化的进程中对水的竞争使用，一般形成城市用水和工业用水挤占农业用水，农业用水又挤占生态用水的格局，造成自然植被衰退（以西北胡杨林衰退最为典型）、河床淤积（缺乏冲沙水）及地下水大面积超采（以海河流域为最）等严重后果。保证生态用水问题提到议事日程，在这里，人们特别关注的正是在干旱半干旱地区为改善生态环境所作的各种努力需用的水量，这是需要探讨的重点。
    在生态用水中，首先要保证干旱半干旱地区保护和恢复自然植被及生态环境所需的水。估计为维持和恢复塔里木河下游的植被和生态环境，以及满足新疆、青海柴达木、河西走廊、内蒙古阿拉善等地区及其他内陆河流的类似需求，需要留出河川径流生态用水约２００亿ｍ３。
    其次，在干旱半干旱及干旱的亚湿润地区，如能全面开展水土保持工作，必将减少该地区进入河川的径流量。这一部分预计要减少的径流量当算作生态用水。估计在黄河流域全面开展水土保持工作需要生态用水约１００亿ｍ３，海河流域相应约６３亿ｍ３。
    第三，在干旱半干旱及干旱的亚湿润地区，在水土保持范围之外的其他林草植被建设，包括水源涵养林、新封育的林草植被、防风固沙林、绿洲农田防护林、人工草场建设等也需要一定量的生态用水，估计也在１００亿ｍ３左右，但其中西北绿洲地区防护林建设所需水约４０亿ｍ３可计入绿洲地区农业需水项目内。
    第四，维持河流水沙平衡及生态基流所需用的水也是生态用水。这个问题以黄河流域最为突出，从其上中游多年平均下输的泥沙量为１６亿ｔ，目前由于水土保持措施效应已减沙３亿ｔ。要维持黄河下游及出海口的泥沙平衡，汛期需要耗用一定量的冲沙用水，仅为此就需生态用水约１７０亿ｍ３。如果水土保持工作继续扩展并保持增效，则还可再把冲沙用水降至１００亿ｍ３左右，加上维持枯水期黄河的生态基流及蒸发消耗，共需生态用水１６０亿ｍ３。海河流域为此目的需要的生态用水估计约６５亿ｍ３。
    其他生态用水项目，包括维持黄淮海平原的土壤水盐平衡需用的洗盐排水约１４０亿ｍ３，此项需水也可计入该地区农业需水项目内；为回补黄淮海平原、辽河流域、汾渭平原、雷州半岛、四川盆地等地超采的地下水估计年需水约８０亿ｍ３；为维持干旱半干旱地区城市园林绿地及周围湖泊淀洼需用水约１５亿ｍ３，此项需水也可计入城市用水项目内。
    以上各项生态用水量仅为粗线条的推算，实际上的生态用水量将与恢复和建设生态环境的标准有密切关系，标准要求高则生态需水量增大。作为生态用水的低限，全国的估算值当在８００亿ｍ３到１０００亿ｍ３之间，其中约有２００多亿ｍ３用水与农业用水、城市用水项目有交叉，需明确归属。生态用水应在全国水资源开发利用的平衡安排中予以保证。
    六、需要继续研究探讨的问题 从以上各节所述可见，我国生态环境建设工作与水资源的保护和利用有着非常密切的关系。对这些密切关系存在着一些认识模糊或不一致的地方，在各种关系的量化方面更缺乏观测及理论依据。为了进一步处理好水资源保护和利用的各个方面，更科学有效地进行环境建设，还需要在一些基本问题上进行进一步的观测试验和研究探索。从生态环境建设的角度，以下几个问题是值得在今后重点加以研究探讨的。
    １．森林和其他植被类型与气候和水文的关系是一个值得关注的领域。以往，对森林的研究虽较多，但至今仍说明不了许多问题。如森林与小气候的关系是比较明确的，对林带的小气候效应研究已经扩展到连续的（几十平方公里）林网效应，但至今仍不能确切阐明大面积森林植被与区域气候的关系，特别是无法实证广为流传的森林能增加所在地区大气降水的说法。森林与水文的关系在一些林区的小范围（小流域）有一些试验观测材料，但还不能说是中尺度区域（几千平方公里）以上的森林水文效应，更难以推论处于不同气候带和地貌条件下的不同组成结构森林的水文效应。至于对森林以外的其他植被类型（灌丛、草原、荒漠、湿地、园地、农田）的这些关系的认识则更为薄弱了，因而也缺乏不同植被类型的气候水文效应的比较概念。这些方面的基础研究薄弱限制了应用植被手段去进行生态环境建设的自觉性和有效性。
    ２．水土保持和荒漠化防治都是生态环境建设中的综合治理重点工程。所谓综合治理都要包括土地利用的合理组织、农林牧渔的各业配置、生物措施和工程措施（农田和水利建设工程）的密切配合、现代农林技术措施的应用以及政策法规的保障实施等内容。从水资源保护和利用的角度看，现在无论是对各个单项措施的水文作用评价，还是对综合措施应用的总体水文评价，都缺乏足够的实测资料和科学依据，在中流域以上范围更是如此。这个情况也妨碍了水土保持和荒漠化防治工作的进一步有效开展。
    ３?从水资源问题的角度看，生态环境建设中的各项水土保持工程和植被建设工程?包括天然林保护、防护林建设、草原建设等?对水资源保护和利用的影响，特别是对河川总径流量的影响十分重要。要保证?留出?足够的生态环境用水量是对这种影响评价的直接成果。但目前这种生态环境建设对河川径流量影响的数量化评价的基础十分薄弱。必须在布置观测网络及理论研究两方面予以加强。
    ４?“生态环境用水”还是一个新近提出来的概念，这个概念的提出是开展生态环境建设的必然需要。但对于“生态环境用水”的内涵究竟应当包括哪些项目，在多大数量范围，生态用水项目与其他用水项目的交叉关系等等，都需要进一步研究探讨。这是全面安排水资源可持续利用不可或缺的一环。
    作者为中国工程院副院长、院士，北京林业大学教授