针对目前在全球气候变化与人类活动的双重影响下湿地水文情势改变、水资源短缺、水质恶化及生态退化的现实问题，以及未来气候变化对湿地生态水文及水资源带来进一步的严峻挑战，透视国内外有关湿地水文、生态水文、水资源等领域的重大研究计划和重要学术会议，结合国际湿地日的主题和21世纪“湿地保护与恢复”对水文水资源的需求，系统总结和展望当前及今后相当一段时期内湿地生态水文与水资源管理研究的热点及科学前沿。

水文对湿地功能的影响以及生物对湿地水文影响反馈的概念图。湿地发育于水、陆环境过渡地带，湿地系统的特性决定了其是一个非常敏感的水文系统，湿地水文过程被认为是决定各种湿地类型形成与维持的唯一最重要的因素。湿地水文过程可直接、显著改变湿地诸如营养物质和氧的可获取性、土壤盐渍度、pH 和沉积物特性等物理化学环境，影响物种的组成和丰富度、初级生产力、有机物质的积累、生物分解和营养循环及使用，进而影响湿地的类型、结构与功能，控制着湿地生态系统的形成和演化。反过来，湿地生物组成通过多种机制对湿地水文及理化环境进行反馈作用，从而影响控制湿地水文过程（Mitsch and Gosselink，2007）。

湿地水文水资源研究是湿地科学研究的核心内容之一，自1997年开始设立每年的2月2日为世界湿地日，其主题直接涉及湿地与水文、水资源的就有：1998年的“湿地之水，水之湿地”、2002年的“湿地：水、生命和文化”、2003年的“没有湿地就没有水”、2009年的“从上游到下游，湿地连着你和我”和2013年的“湿地和水资源管理”。

国际国内涉及湿地水文、生态水文与水资源的重大研究计划有：①国际地圈生物圈计划（IGBP）、国际水文计划（IHP）等，都列有湿地水文与水资源研究议题，特别是IHP第六阶段计划（2002~2007年）将湿地作为重要的研究内容。主要目标之一是：评估作为水文循环调节器的湿地的重要性。建议开展的活动包括：评价湿地对洪涝的影响；湿地生态水文学研究；关于湿地地下水管理的研究等（陈宜瑜和吕宪国，2003）；②我国2011年启动的国家重点基础研究发展计划资助（973计划） “长江中游通江湖泊江湖关系演变及环境生态效应与调控”和国家重大科学研究计划项目“湖泊与湿地生态系统对全球变化的响应及生态恢复对策研究”，以及国家“十二五”科技支撑课题“气候变化对湿地生态系统的影响与风险评估技术”和中国气象局气候变化专项“气候变化对长江中游典型湖泊湿地的影响”等。近期举办的有关重要学术会议有：①第5届国际湿地会议于1996年在澳大利亚西海岸的佩斯（Perth）举行，大会的主题是“湿地的未来”（Wetlands for the Future）。会议旨在讨论增强湿地效益，防止和解决湿地丧失、功能衰退、生物多样性减少等问题及保护与重建湿地的策略和措施。会议认为，保护湿地及其价值已成为全人类共同的使命。保护湿地，在于优先保护湿地水文，应有一种全球性和地区性的用水策略，以保证湿地的可持续发展（王仁卿等，1997）；②2004年在荷兰乌得勒支市成功召开第7届国际湿地会议主题包括综合水资源管理中湿地的作用、环境管理中的湿地科学、湿地的生物地球化学功能、湿地环境中植物的作用、湿地的保护和管理、湿地恢复和重建、湿地和全球气候变化、湿地改善水环境的作用、热带湿地的功能和合理利用9部分。其中湿地在综合水资源管理中的作用涉及的议题包括：洪水管理与自然恢复的结合条件和需求；以科学为基础的大流域水资源管理研究；在水资源综合管理中作为水需求实体的湿地的环境流需求分析；水资源综合管理中的湿地地下水地表水的交互作用（左平等，2005；胡金明，2003）；③第8届国际湿地大会于2008年在巴西科亚巴市举行。会议的议题集中在气候变化对湿地的区域性和全球性影响以及湿地如何影响气候变化；④2014年9月，湿地国际在荷兰鹿特丹市组织召开以“水、人和自然的湿地解决办法”主题的成员大会，提出了“湿地国际2015~2025年战略”，其中第一项内容为水安全，以湿地保护和恢复作为主战略，全面应对水安全，作为核心方案全方位解决水粮食能源挑战；⑤近几届国际水文地质大会（IAH）及国际湿地会议（IWC）分别专门设置了“湿地与地下水流”、“地下水与湿地的相互影响”及“生态系统中地下水的作用”等专题，在全世界引起了关于湿地地下水交互作用的多学科交叉研究与探讨（范伟等，2012）。

Fan和Gonzalo（2011）提出了水文控制湿地的一个简单的概念模型，用来说明不同气候排水状况组合下水文对湿地的控制。从左到右，气候条件由冷湿的高原气候变为暖干的沿海气候；地势条件由陡峭的高坡变为平缓的洼地；土壤由浅层基岩变为厚厚的砂质海岸平原沉积物。气候、地形和地质条件的过渡转变导致水文条件的过渡改变，由左侧的局部径流到右侧的区域地表、地下汇集。反过来，水文条件的过渡变化导致了湿地形成机制的不同。

湿地－A：依靠降水和局部地表径流补给；湿地－D：依靠地表汇聚但由潜水位支持；湿地－E：依靠地下水补给，位于区域地下水汇聚区；湿地－B和湿地－C：介于端元之间的连续体。气候、地形地貌和地质条件是决定自然湿地水文的主要控制因素。

当前及今后相当一段时期内湿地生态水文与水资源管理研究的热点及科学前沿，主要有以下几个方面。

1.湿地水文过程及其生态效应

湿地水循环是物质迁移转化的基础，是决定湿地生态系统类型、结构与功能的关键。精细模拟湿地水文过程的具有物理基础的分布式水文模型研发，湿地水文过程与生态过程的相互作用关系、尺度转换及耦合机制，以及湿地地表水地下水水量水质转化机制及其对湿地生态系统的影响机理研究，是湿地生态水文学研究的热点和难点。

2.湿地生态需水量计算理论和方法的创新

湿地生态需水量的确定是湿地水文恢复与水资源调配的前提和基础，在考虑水量需求的同时必须重视水质条件对湿地生态需水机理的影响，建立具有物理学机制的湿地生态水文模型与湿地水量水质生态综合模拟模型，确定湿地保护与恢复所需要的适宜生态水资源（包括水量和水质条件）及其阈值。

3.湿地水文功能定量评估及其维持机制

主要包括湿地水文调节和水质净化功能模拟与评估，回答气候变化与人类活动引起的湿地景观格局、面积、功能等变化如何影响流域径流、调蓄洪水、补充地下水等水文调节功能，揭示自然湿地系统水质净化机理及其功能的阈值，提出维持合理的流域湿地水文功能的对策措施，同时为基于水安全保障的流域湿地保护与恢复规划、景观格局优化等提供科学依据，发挥湿地的涵养水源、蓄洪防旱和面源污染控制等生态水文服务功能，维护流域水安全和生态安全。

4.面向湿地生态保护与恢复的水文调控技术

Richardson 等（2005）认为缺少对湿地水文和湿地生物过程及其相互之间关系的理解，以及对恢复湿地未来演变动态的准确预测，是湿地生态恢复失效的主要原因。因此，弄清湿地水文指标与生态指标之间的定量关系是通过调控水文过程进行湿地生态恢复的必要前提。研究的热点包括湿地水文情势（水位、流量、水文周期等）恢复的多维（包括空间上的纵向、横向、垂向和时间维度）调控技术、洪泛平原洪水管理与湿地水文过程恢复技术、湿地河流水系连通技术和水库生态调度技术等。

5.流域湿地生态水文过程模拟与水资源综合管理

其核心是实现湿地水循环与流域水循环的紧密耦合，在流域尺度上揭示湿地水文过程与生态过程的相互作用机理及反馈机制，构建流域湿地生态水文模型，模拟计算湿地生态需水量和流域水资源量，并将湿地作为重要、优先用水单元进行全流域水资源优化配置。在此基础上，进行流域湿地生态水文调控与水资源综合管理决策支持系统集成，建立科学合理的流域湿地水资源管理模式，并落实相关的最严格的水资源管理制度，在国家级重要保护湿地进行应用示范，为流域水安全、湿地生态安全以及经济社会的可持续发展提供强有力的科技支撑。

6.全球气候变化对湿地生态水文的影响及水资源适应性管理对策

揭示气候因子变化与湿地生态水文要素之间的相互作用过程和机理，创建气候变量水文过程湿地生态响应耦合模型（简称湿地气候水文生态过程耦合模型），预测未来气候变化情景下湿地水文情势变化及生态演替趋势，提出应对气候变化的湿地水资源管理与生态保护综合协调的管理机制。

7.湿地水生态经济系统综合管理研究

探讨基于湿地研究背景下的社会科学和自然科学的模型、概念、信息的集成（Vanetal．，2004），从生态水文学和生态经济学研究的理论入手拓展湿地水资源整体管理的理论和方法，揭示湿地水系统、生态环境系统与社会经济系统之间的相互作用机制，构建湿地水生态经济协调发展耦合模型，从“人—水—湿地”和谐论和生态经济学角度考虑湿地水文恢复与水资源综合管理，将极大地促进湿地生态恢复与保护。

本文由刘四旦摘编自章光新、张蕾、冯夏清、范伟、董李勤等著《湿地生态水文与水资源管理》一书。《湿地生态水文与水资源管理》从湿地生态水文与水资源管理研究过程中关注的理论方法和实践需求出发,以湿地水循环为基础,贯穿湿地的水文过程→生态水文过程→生态需水量→水资源管理整个研究思路,系统阐述了湿地生态水文学研究的关键问题与理论方法,创建了基于水循环模拟的流域湿地水资源合理配置研究理论框架与方法体系,提出了气候变化对湿地生态水文的影响及水资源适应性管理策略研究框架,并成功应用到典型流域湿地水资源可持续利用与管理实践工作中,取得了良好效果.

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