第二节　研究峰丛洼地生态需水的目的和意义

在全球湿热喀斯特区，发育着三大喀斯特地貌景观类型系列——锥状喀斯特(Cone karst)、塔状喀斯特(Tower karst)和针状喀斯特(Pinnacle karst)。峰丛洼地是锥状喀斯特的典型代表，也是湿热带喀斯特区最重要的一种地貌景观类型。峰丛洼地主要分布于世界低纬度湿热带、亚热带气候区，在我国南方尤分布广泛、发育典型。峰丛洼地不仅有正负地形的独特形态结构、水动力过程，而且还有着与湿热气候相关的发育演化过程和动力模式，因此也形成了其特殊的水文结构及水赋存特点。峰丛洼地形成的水动力过程并不是一个简单的水流渗透溶蚀过程，而是在一个地表、地下水耦合下的双重水文结构的强溶蚀-侵蚀动力过程，是在地表水网解体地下水系形成转化过程中的高速流场下的喀斯特水动力响应，是基面-径流-形态响应系统的阶段时态表现。峰丛洼地区生态系统较为脆弱，其独特的地貌特征以及复杂特殊的水文地质条件，对区域水资源的平衡配置、综合利用以及维持生态系统结构的健康和稳定，都带来了较大的困难。因此，研究峰丛洼地区生态需水及水资源的综合利用就显得尤为重要。

生态需水研究是实现水资源合理开发和优化配置的基础性工作，也是维持和改善生态系统、实现水资源永续利用的根本保障。在任何国家、任何地区，水资源都是一种重要的战略性资源。而且，随着社会经济的快速发展，对水资源的需求量都在不断增长，生活用水、生产用水与生态用水之间的矛盾也日趋突出。在传统经济发展模式驱动下，人类受最大功利化驱使，往往只注重生活用水、生产用水的开发与研究，而今随着可持续发展观念的深入和生态环境建设的需要，保护和恢复受损生态系统已经成为实现可持续发展的重要战略措施之一。生态需水研究在世界许多国家受到广泛关注，已成为目前生态学与水文学、水资源学研究的前沿热点。

从生态系统的角度出发，生态需水是指为维护生态系统的特定结构、生态过程和生态系统服务功能的需水量。生态需水的主体为生态系统，其内涵包括维持生态系统结构需水和维持生态过程与生态服务功能的需水。维持生态系统结构的需水指植被恢复、湿地重建和城市绿地需水等;维持生态过程与生态服务功能的需水指河流输沙排盐、回补地下水、污染物稀释和河流自净需水等。上述概念表明不同生态系统的生态需水均有其特定的形成机理，适用于特定的核算方法，必须从具体的生态系统的结构、过程和功能出发对生态需水进行研究，据此得到的计算结果将更接近于实际，并且更易于应用。

生态需水估算方法归纳起来主要涵盖两个方面:一是河流生态需水即河道内生态需水;二是陆地生态需水即河道外生态需水，主要是植被生态需水。植被生态需水估算应根据各种植被生态类型的需水特点，结合区域特征、地形地貌、气候条件、植被构成等内容来进行选择和确定。目前对于植被生态需水的计算方法多种多样，一般而言，可包括直接法、间接法、修正后的彭曼公式法和遥感技术法等，也可以多种方法相结合。采用直接法可以精确地进行较小尺度或典型区域的植被生态需水量计算，而遥感技术法则可以在直接法的基础上，进行大尺度范围的植被生态需水量的确定。

我国植被生态需水研究主要局限于西北和华北干旱半干旱、半湿润地区，西南岩溶峰丛洼地区的植被生态需水量尚未提上议事日程，而广西壮族自治区的岩溶峰丛洼地区，水文地质条件特殊、地形复杂破碎、岩溶发育强烈、生态系统脆弱，植被生态需水问题在局部地区十分突出。本书以广西岩溶峰丛洼地区为研究案例，提出峰丛洼地区的植被生态需水量计算方法，进行区域植被生态需水量的估算和预测，为建立广西峰丛洼地水资源综合利用技术体系和优化配置区域生态需水、经济需水和灌溉用水等提供技术支持和理论依据。