生态水文学是流域水管理、河流水治理和生态文明建设重要的水文科学基础。水与生态的关系、揭示形成生态格局和过程的水文学机制是生态水文学重要的科学问题。我国生态水文学的研究具有良好的基础，也有新的发展，特别是国家基金委员会提出的黑河流域生态—水文过程集成研究重大计划的完成。由于我国气候、降雨等因素的多样性，急需进一步探索不同问题需求下的生态水文学的理论方法和学科体系。发展生态水文学学科需要加强水文学和生态学的学科交叉，强化生态水文学新的理论、方法和技术的研究和实践，紧跟国际发展前沿，同时以社会水文学的发展作为辅助，推动我国生态文明建设等国家重大需求的建设与发展。

生态水文学的学科需求

我国是一个“人口—资源—环境”矛盾凸显、水问题和生态环境问题十分突出的发展中国家。随着全球气候变化和高强度人类经济发展，国家水安全面临越来越严峻的水与生态问题的挑战，如河道断流、湖泊干涸、湿地退化等。

无论城市还是农村，触目惊心的水灾害问题的背后有生态环境变化的原因。以武汉市为例，2016年汛期暴雨内涝灾害造成全市12个区75.5万人受灾，直接经济损失达22.65亿元，导致武汉 “城市看海”的一个重要原因是湖泊、湿地的萎缩。据统计，素有百湖之称的武汉市，近30年湖泊面积减少了228.9 平方千米，近10年减少了11.4平方千米，城区湖泊由19世纪50年代的127个缩减为目前的38个，1991—2010年，水域面积减少了38%。虽然武汉市较早实施海绵城市建设，但因缺少基础的生态水文学知识与战略支撑，现在仍然面临“年年看海”的困境。除了城市内涝，我国的湿地面积也在不断缩减，根据2014年1月公布的统计数据：2004—2014年间我国湿地面积减少了339.63万公顷。同时，由于河流的开发和水体的污染，我国的江河水生物物种快速退化，如长江珍稀物种白鳍豚的绝迹，“四大家鱼”鱼卵和鱼苗的大幅减少等。诸如此类的水灾害和水生态退化的背后反映的就是水与生态问题。

基于上述水与生态问题的挑战，我国非常重视水与生态的建设与健康发展。习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”，生态问题在我国已经上升为关乎国家未来发展的战略问题。而生态水文学作为一门探索和揭示形成生态格局和过程的水文学机制的新兴学科，为解决水与生态问题，满足我国生态建设需求是必不可少的。

生态水文学的定义

生态水文学是一门水文学和生态学交叉的新兴发展学科，属于联合国教科文组织（UNESCO）国际水文计划（IHP）当前和未来20年重要的学科发展方向。生态水文学是一门从不同尺度（全球、区域、流域）探索和揭示形成生态格局和过程的水文学机理的一门学科。笔者在2003年曾经指出：在概念上生态水文学可以理解为生态学和水文学的交叉学科，即水文过程对生态系统结构、分布、格局、生长状况的影响，同时研究生态系统中植被类型、格局、配置等变化对水文循环的影响。生态水文学服务于流域水管理与水治理。

生态水文学的发展展望

1 国际研究展望

21世纪地球环境主要影响要素是气候变化和人类社会经济发展。在这样的大背景下，水生态环境原有的平衡发展被打破，呈现出许多严重问题。2017年在波兰召开的国际生态水文学大会上，提出旨在探索融合循环经济理念和基于自然生态系统的解决方案，推进全球气候变化下的国际生态水文学研究与实践。会上来自世界各国的相关学者讨论了生态水文学当下面临的问题及未来发展方向。在生态水文学发展展望中，大会提出以下5点内容，作为未来生态水文学主要的探索方向。

（1）健康河流的水文学基础。以生态水文学的方法理论为基础，着眼于流域水环境持续恶化、生物种群数量急剧减少、岸边生态恶化等河流突出问题，将生态水文学理论方法应用于河流健康建设。强调流域环境治理和生态治理并重，通过加强河流及水库的碳、氮循环控制，抑制水库温室气体排放，保证流域物种多样性、生态服务功能和应对气候变化的能力。

（2）面向循环经济的生态水文学研究。循环经济理念强调节能减排，以最小的能源消耗得到最大的物质产出。水和生态环境是循环经济的重要组成部分，水资源的循环利用和生态产品的积极推广是重点研究内容。在区域经济发展实践中，将生态价值和整体发展利益最大化作为首要目标，以生态效率指标作为区域水资源开发和经济发展的评价指标，结合生态水文学知识，引导区域向循环经济和生态友好型方向发展，科学合理推进区域水生态文明建设。

（3）应对全球变化影响的生态水文学。在全球气候变化和人类社会经济发展的大背景下，有机结合生态水文学和湖沼学，寻求基于自然生态的系统解决方案，提高流域水资源适应气候变化能力是未来努力的方向。需要指出，研究和探索“气候—水文过程—生态格局变化”之间的相互作用机理，系统分析区域水生态变化的诱因和影响，是应对气候变化影响下的生态水文重点关注的内容。

（4）针对已开发河流的生态修复。近年来国际社会对已开发河流的生态修复做了许多有益的探索。由于已开发河流受到大坝等水工建筑物的阻隔，在河流生态修复时，河道联通是首要任务，除此之外，水电开发区域植被修复、已开发河流的水质和水生态健康状况的实时监测、对大坝等水工建筑物统一规划与适应性管理等都是已开发河流生态修复亟待研究的课题。

（5）建设融合自然生态系统解决方案和循环经济的未来城市生态建设。城市作为人类社会的主要聚居地，由于人口密度高等特点，是水安全、水灾害、水生态恶化综合爆发的区域。基于此，城市生态水文学提出了融合自然生态系统解决方案和循环经济的未来城市建设理念，主要关注提高城市河流湖泊等水体的自我净化能力、城市污水隔离缓冲带建设以及城市自我调蓄洪水能力建设等。

2 国内发展战略布局

学科建设和发展是一项涉及多方面的复杂系统工程，为了让生态水文学为我国的水资源可持续发展利用和生态文明建设发挥应有的作用，笔者根据生态水文学当前的国际、国内研究动态和发展前沿，提出了对“生态水文学学科发展战略”的若干建议。

2017年5月笔者的院士咨询项目“生态水文学学科发展战略”被批准，其主旨是推动我国生态水文学的科学基础和战略研究、服务于国家生态文明建设和水与生态问题的重大需求，主要包括以下4个方面的内容。

（1）生态水文学国家需求的国际前沿问题分析。系统总结生态水文学知识、阐述生态水文学的发展历程、分析国内外研究现状和国际学科前沿问题、制定满足国家战略要求的学科发展思路。

（2）生态水文学学科体系及理论方法总结。构建生态水文学学科体系，阐述其理论方法。

（3）生态水文学发展趋势分析及研究展望。罗列了生态水文学目前要解决的重要科学问题、生态水文学未来发展趋势、生态水文学发展重点和应用前景、中国生态水文学研究重点突破的方向、中国生态水文学研究战略布局等。

（4）我国生态水文学发展战略制定及建议。从生态水文学学科战略发展的总体规划，生态水文学重点分支战略规划等方面提出了学科战略发展具体方案和建议。

概括来说，生态水文学的学科建设需要以我国的国家需求为出发点，带动学科的建设和发展，在理论、技术应用上取得新突破；以基础理论研究为根本，构建科学合理的研究计划，提出具有中国特色的生态水文学学科体系；依托重点研究项目，针对不同的生态水文区域类型，开展恢复自然生态水文体制的关键技术、模式和应用研究；通过广泛的国际合作，了解学习国际学术前沿，实现资源共享、人才培养和引进，同时提高我国在生态水文学领域的声望。

节选自夏军院士《生态水文学的进展与展望》载于《中国防汛抗旱》2018年6期