水利學(xué)報(bào)2008年3月SHUILI XUEBAO第39卷第3期文章編號(hào):05599350(2008)03-03207中國(guó)生態(tài)水文分區(qū)楊?lèi)?ài)民1,唐克旺!,王浩!,程金花2(1.中國(guó)水利水電科學(xué)研究院水資源研充所,北京1004;2.北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院,北京100083)摘要:在綜合分析生態(tài)分區(qū)、水文分區(qū)、綜合自然分區(qū)與水資源分區(qū)等相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,首次提出并界定了生態(tài)水文分區(qū)的概念。根據(jù)我國(guó)不同流域或區(qū)域的生態(tài)水文特征,提出了生態(tài)水文分區(qū)的原則,建立了生態(tài)水文分區(qū)的指標(biāo)體系。以水資源三級(jí)區(qū)為單元,采用定性與定量的 ISODATA模糊聚類(lèi)分析相結(jié)合的方法,將全國(guó)劃分為3個(gè)生態(tài)水文大區(qū)、36個(gè)生態(tài)水文區(qū),并提出了各生態(tài)水文一級(jí)區(qū)與水有關(guān)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)與準(zhǔn)則,旨在為合理確定不同流域或區(qū)域的生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)及河道外生態(tài)需水的計(jì)算方法和標(biāo)準(zhǔn)提供重要理論依據(jù)。關(guān)鍵詞:中國(guó);生態(tài)水文分區(qū); SODATA模糊聚類(lèi)分析;生態(tài)需水;生態(tài)分區(qū);水文分區(qū);分區(qū)指標(biāo)中圖分類(lèi)號(hào):P37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A1研究背景我國(guó)地域遼闊,地勢(shì)呈三大臺(tái)階,地貌類(lèi)型復(fù)雜多樣,氣候、土壤、植被、水文等環(huán)境條件時(shí)空分異顯著,不同地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件也存在明顯差異,使得我國(guó)不同流域或區(qū)域的生態(tài)水文特征千差萬(wàn)別。早在20世紀(jì)50年代中期,我國(guó)學(xué)者就采用定性分析法提出了《中國(guó)地貌區(qū)劃》、《中國(guó)氣候區(qū)劃》、《中國(guó)土壤區(qū)劃》、《中國(guó)植被區(qū)劃》、《中國(guó)水文區(qū)劃》的區(qū)劃方案,這五種區(qū)劃通稱(chēng)五大自然區(qū)劃。在綜合考慮地貌、氣候、土壤、植被、水文五種自然條件的基礎(chǔ)上,又提出了《中國(guó)綜合自然區(qū)劃》方案。從20世紀(jì)50年代末期到90年代中期,不同學(xué)者又分別提出了不同的區(qū)劃方案。在各種綜合自然區(qū)劃方案中,多將一級(jí)區(qū)劃分為3個(gè)區(qū)。關(guān)于《中國(guó)水文區(qū)劃》我國(guó)共提出過(guò)三種區(qū)劃方案。采用定性的分區(qū)方法,羅開(kāi)富提出了第一種水文區(qū)劃方案、中國(guó)科學(xué)院自然區(qū)劃委員會(huì)提出了第二種水文區(qū)劃方案。熊怡等采用定性和定量(模糊聚類(lèi)法)相結(jié)合的方法,以徑流深、不同時(shí)段徑流量占年徑流量的百分比為分區(qū)指標(biāo)提出了第三種分區(qū)方案,將全國(guó)分為11個(gè)一級(jí)區(qū),56個(gè)二級(jí)區(qū)。傅伯杰等3根據(jù)我國(guó)的自然地域特點(diǎn)、生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型、主要區(qū)域環(huán)境問(wèn)題和人類(lèi)活動(dòng)狀況等要素,采用專(zhuān)家集成與模型定量相結(jié)合的方法提出了《全國(guó)生態(tài)區(qū)劃》方案,將全國(guó)生態(tài)區(qū)劃分為3個(gè)一級(jí)區(qū),13個(gè)二級(jí)區(qū),57個(gè)三級(jí)區(qū)。該生態(tài)區(qū)劃的一級(jí)區(qū)與綜合自然區(qū)劃的一級(jí)區(qū)類(lèi)似。有關(guān)水資源分區(qū),1980年完成的《全國(guó)水資源現(xiàn)狀評(píng)價(jià)》將全國(guó)分為9個(gè)一級(jí)區(qū)。目前正在全國(guó)開(kāi)展的全國(guó)水資源綜合規(guī)劃對(duì)水資源分區(qū)進(jìn)行了調(diào)整,將全國(guó)分為10個(gè)一級(jí)區(qū),80個(gè)二級(jí)區(qū),214個(gè)三級(jí)區(qū)。這些區(qū)劃(亦稱(chēng)分區(qū))可基本反映我國(guó)地貌、氣候、土壤、植被、水文、水資源等自然條件及生態(tài)環(huán)境在空間上的分異特征,但不能科學(xué)地揭示生態(tài)水文復(fù)合系統(tǒng)(即生態(tài)水文類(lèi)型區(qū))的分異規(guī)律。不同生態(tài)水文類(lèi)型區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)與河道外生態(tài)需水的計(jì)算方法和標(biāo)準(zhǔn)有明顯不同。因此,為了便于生態(tài)環(huán)境保護(hù)、恢復(fù)和改善工作的分類(lèi)指導(dǎo),進(jìn)行全國(guó)生態(tài)水文分區(qū)的研究具有重要的理論和實(shí)踐意義,其可為水資源規(guī)劃與管理提供重要理論依據(jù)。收稿日期:2007~0206中國(guó)煤化工基金項(xiàng)目:全國(guó)水資源綜合規(guī)劃專(zhuān)題(01-06-02);973項(xiàng)目(2006CB4CN MHG2006BABO4AI5作者簡(jiǎn)介:楊?lèi)?ài)民(193-),男內(nèi)蒙古扎來(lái)特旗人,博士,主要從事水資源、水生態(tài)等方面的研究。Eml; yimin@iwhr,com3322生態(tài)水文分區(qū)的概念與原則21概念生態(tài)水文分區(qū)是一個(gè)全新理念,是進(jìn)行生態(tài)需水計(jì)算的基礎(chǔ)。它與生態(tài)分區(qū)、水文分區(qū)、綜合自然分區(qū)與水資源分區(qū)等既有聯(lián)系,又有區(qū)別。生態(tài)水文分區(qū)是指在對(duì)流域生態(tài)水文系統(tǒng)客觀認(rèn)識(shí)和充分研究的基礎(chǔ)上,應(yīng)用生態(tài)學(xué)、水文學(xué)、水資源學(xué)和生態(tài)水文學(xué)原理和方法,采用遙感、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)手段,揭示流域自然生態(tài)水文系統(tǒng)的相似性和差異性規(guī)律以及人類(lèi)活動(dòng)對(duì)流域生態(tài)水文系統(tǒng)干擾的規(guī)律,從而進(jìn)行整合和分區(qū),劃分生態(tài)水文的區(qū)域單元,并在圖上準(zhǔn)確地反映出來(lái)。生態(tài)水文分區(qū)亦稱(chēng)生態(tài)水文區(qū)劃2.2原則生態(tài)水文分區(qū)的原則取決于流域生態(tài)水文系統(tǒng)的特征及人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)程度?，F(xiàn)存流域生態(tài)水文系統(tǒng)是自然界長(zhǎng)期演化發(fā)展和人類(lèi)活動(dòng)干擾的綜合結(jié)果。不同流域生態(tài)水文系統(tǒng)占據(jù)著一定的地理空間位置,具有各自的結(jié)構(gòu)、功能等特點(diǎn),而且受不同強(qiáng)度人類(lèi)活動(dòng)的影響。但是各流域生態(tài)水文系統(tǒng)不是截然分開(kāi)的,它們之間是相互包含,相互聯(lián)系,互為影響的。一般而言,流域生態(tài)水文系統(tǒng)具有以下特性:(1)生態(tài)水文系統(tǒng)的整體性;(2)生態(tài)水文系統(tǒng)的相似性和差異性;(3)生態(tài)水文系統(tǒng)地理位置的不重疊性;(4)生態(tài)水文系統(tǒng)的等級(jí)性;(5)人類(lèi)干擾的強(qiáng)弱性等。正是由于流域生態(tài)水文系統(tǒng)的這些特性,所以才能客觀地將自然界的各流域生態(tài)水文系統(tǒng)進(jìn)行合并與分異,從而劃分其區(qū)域單元。生態(tài)水文分區(qū)必須遵循以下原則3:(1)生態(tài)水文系統(tǒng)的分異性原則。宏觀生態(tài)水文系統(tǒng)是一個(gè)由一系列不同類(lèi)型組合的、在空間上連續(xù)的整體。在不同的區(qū)域范圍內(nèi),由于地貌、地形、氣候、土壤、水文循環(huán)等特征的不同,因而表現(xiàn)出與此相聯(lián)系的生態(tài)水文系統(tǒng)的分異。根據(jù)這些差異,便可劃分出不同的生態(tài)水文單元。生態(tài)水文系統(tǒng)的分異性原則是生態(tài)水文分區(qū)的最基本原則;(2)生態(tài)水文系統(tǒng)的完整性原則。自然界中任何生態(tài)水文系統(tǒng)都不是孤立存在的,它們是一個(gè)開(kāi)放的系統(tǒng),相鄰的系統(tǒng)之間或相互鑲嵌,相互包含,或通過(guò)物質(zhì)和能量的交換而互為聯(lián)系。因此,在進(jìn)行區(qū)劃時(shí)應(yīng)從整體的觀點(diǎn)、流域的觀點(diǎn)出發(fā),保證生態(tài)水文系統(tǒng)的完整性;(3)生態(tài)水文系統(tǒng)的等級(jí)性原則。生態(tài)水文系統(tǒng)可出現(xiàn)在任何空間尺度上,而在不同的空間尺度上具有不同的表現(xiàn)形式,它包含生態(tài)水文系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)等級(jí)、生態(tài)過(guò)程等級(jí)和水文循環(huán)過(guò)程三方面的內(nèi)容。一般而言,生態(tài)水文系統(tǒng)的等級(jí)性體現(xiàn)出以下幾方面特點(diǎn):①高等級(jí)組分的格局能在低等級(jí)中得到反映;②低等級(jí)組分的存在依附于高等級(jí);③水分等物質(zhì)和能量通常從高等級(jí)流向低等級(jí);④一些獨(dú)立組分的變化不可避免地影響到相關(guān)的組分。等級(jí)性原則是了解生態(tài)水文系統(tǒng)空間格局的基礎(chǔ),也是生態(tài)水文系統(tǒng)逐級(jí)劃分的理論依據(jù);(4)生態(tài)水文系統(tǒng)內(nèi)的相似性和區(qū)際間的差異性原則。自然地理環(huán)境是生態(tài)水文系統(tǒng)形成和分異的物質(zhì)基礎(chǔ),雖然在一區(qū)域內(nèi)其總體的生態(tài)水文特征趨于一致,但是由于其他一些自然因素的差別,因此使得區(qū)域內(nèi)各生態(tài)水文系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也存在著一定的相似性和差異性,而生態(tài)水文分區(qū)正是根據(jù)其相似性和差異性加以識(shí)別和概括,然后進(jìn)行區(qū)域的合并和分異;(5)人類(lèi)活動(dòng)對(duì)生態(tài)水文系統(tǒng)演變的影響具有強(qiáng)弱不同性原則。生態(tài)水文系統(tǒng)中的生態(tài)環(huán)境是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),而人類(lèi)活動(dòng)又對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響?，F(xiàn)存的生態(tài)水文系統(tǒng)都或多或少地受到人類(lèi)活動(dòng)的影響,但是由于區(qū)域間受人類(lèi)活動(dòng)影響的程度不同,導(dǎo)致不同區(qū)域的生態(tài)水文系統(tǒng)特征不同,由此誘發(fā)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題也有所差異。因此,在生態(tài)水文區(qū)劃時(shí)必須考慮到人類(lèi)活動(dòng)的因素,正確評(píng)價(jià)人類(lèi)活動(dòng)在生態(tài)水文系統(tǒng)中的作用和地位。3生態(tài)水文分區(qū)的指標(biāo)體系與方法3.1分區(qū)指標(biāo)體系指標(biāo)體系是劃分生態(tài)水文區(qū)的理論依據(jù)。指標(biāo)體系的確定和各個(gè)指標(biāo)的選取應(yīng)盡可能地反映出不同區(qū)域生態(tài)水文系統(tǒng)的分異規(guī)律。由于生態(tài)水文系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能及其形成過(guò)程是極其復(fù)雜的,它受多種因素的影響,是各個(gè)因素綜合作用的時(shí),應(yīng)在綜合分析各要素的基礎(chǔ)上,抓住其主導(dǎo)因素,這樣既H中國(guó)煤化工區(qū)劃分的指標(biāo)CNMHG統(tǒng)的本質(zhì)又不會(huì)使指標(biāo)體系過(guò)于繁雜而重復(fù)。333根據(jù)我國(guó)的地勢(shì)地貌、氣候、地形、植被、生態(tài)水文系統(tǒng)特征以及人類(lèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)等特征,并考慮指標(biāo)值收集與計(jì)算的難易性和完整性,選取的生態(tài)水文分區(qū)指標(biāo)體系為:1降水深(mm)、2徑流深(mm)3水面蒸發(fā)量(mm)4產(chǎn)水模數(shù)(萬(wàn)m3/km2)5徑流系數(shù)6干旱指數(shù)、7耕地占幅員面積%、8林地占幅員面積%9草地占幅員面積%、10水域占幅員面積%、1l建設(shè)用地占幅員面積%、12未利用地占幅員面積%、13人均GDP(元八人)和14人口密度(人/km2)。其中,第1~6個(gè)指標(biāo)值及第13、14個(gè)指標(biāo)值根據(jù)全國(guó)水資源綜合規(guī)劃統(tǒng)計(jì)資料經(jīng)計(jì)算得到,第7~12個(gè)指標(biāo)值依據(jù)1:10萬(wàn)全國(guó)2000年土地利用電子圖,利用 ARCGIS9.0與全國(guó)水資源分區(qū)圖切割統(tǒng)計(jì)得到32分區(qū)方法以水資源214個(gè)三級(jí)區(qū)為單元,利用生態(tài)水文分區(qū)的指標(biāo)體系值建立數(shù)據(jù)庫(kù),采用定性與定量相結(jié)合的分區(qū)方法進(jìn)行分類(lèi)。本生態(tài)水文分區(qū)采用二級(jí)分區(qū)系統(tǒng),也稱(chēng)二級(jí)分區(qū)方案。其中,一級(jí)區(qū)采用定性方法進(jìn)行劃分以《全國(guó)生態(tài)區(qū)劃》與《中國(guó)綜合自然區(qū)劃》的一級(jí)區(qū)為基礎(chǔ),以水資源三級(jí)區(qū)邊界為區(qū)界進(jìn)行分區(qū)。二級(jí)區(qū)采用定量方法進(jìn)行劃分,也就是以水資源214個(gè)三級(jí)區(qū)為單元,采用 ISODATA( Iterative Self-Organizing Data Analysis Technique A)模糊聚類(lèi)分析法進(jìn)行分類(lèi)。 ISODATA模糊聚類(lèi)分析法與主成分分析、星狀聚類(lèi)、系統(tǒng)聚類(lèi)等聚類(lèi)方法相比具有的優(yōu)點(diǎn)是:對(duì)于n個(gè)樣本,只要給出初始分類(lèi)C,通過(guò)迭代計(jì)算,就能很快得到分類(lèi)結(jié)果,而且能對(duì)聚類(lèi)效果進(jìn)行檢驗(yàn),主觀隨意性較小,即:求得的模糊分劃系數(shù)F(R;)越接近1聚類(lèi)效果越理想”。F,(R;)式中:F(R)為模糊分劃系數(shù);n為樣本數(shù);C為初始分類(lèi)數(shù);r為矩陣中的元素。4分區(qū)結(jié)果先將生態(tài)水文一級(jí)區(qū)分為3個(gè)區(qū),即I、Ⅱ、Ⅲ區(qū)。然后,將I、Ⅱ、Ⅲ區(qū)所包含的水資源三級(jí)區(qū)指標(biāo)值分別輸入計(jì)算機(jī),采用 ISODATA模糊聚類(lèi)分析法進(jìn)行運(yùn)算。對(duì)于I區(qū),經(jīng)多次迭代計(jì)算,當(dāng)C=22時(shí),模糊分劃系數(shù)F(R;)=0.8981為最大,這說(shuō)明將I區(qū)分為22個(gè)二級(jí)區(qū)最為理想。同理,對(duì)于Ⅱ、Ⅲ區(qū),當(dāng)C=9時(shí),模糊分劃系數(shù)F(R)=0936509126為最大即將Ⅱ、Ⅲ區(qū)分別劃分為9個(gè)、5個(gè)二級(jí)區(qū)最為理想。本文將生態(tài)水文區(qū)的一級(jí)區(qū)、二級(jí)區(qū)分別命名為生態(tài)水文大區(qū)( Eco-hydrodomain)和生態(tài)水文區(qū)Eo- hydroregion)。生態(tài)水文大區(qū):大地理位置+溫濕狀況;生態(tài)水文區(qū):流域位置+主要植被類(lèi)型+水文特征+人類(lèi)活動(dòng)影響程度。植被類(lèi)型分為森林、草原、荒漠與草甸等,其中森林又分為針葉林、針闊混交林、落葉闊葉林、常綠闊葉林、雨林、季雨林等。主要植被類(lèi)型是指占幅員面積最大的植被種類(lèi)。當(dāng)森林的面積與草原的面積接近時(shí),由于森林的生態(tài)功能更為強(qiáng)大,按森林植被來(lái)命名。細(xì)分的植被種類(lèi)是依據(jù)其地理位置和氣候條件來(lái)確定的。水文特征是降水深、徑流深、水面蒸發(fā)量、產(chǎn)水模數(shù)、徑流系數(shù)、干旱指數(shù)等指標(biāo)的綜合反映,分為極豐水、豐水、多水、平水、少水極少水6個(gè)級(jí)別。人類(lèi)活動(dòng)影響程度是耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地、未利用地占幅員面積的百分比及人均CDP、人口密度等指標(biāo)的綜合反映,分為極微度、微度、輕度、中度、強(qiáng)度、極強(qiáng)度活動(dòng)6個(gè)級(jí)別。全國(guó)生態(tài)水文分區(qū)分為3個(gè)一級(jí)區(qū):東部濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)生態(tài)水文大區(qū);西北干旱、半干旱生態(tài)水文大區(qū);青藏高原高寒生態(tài)水文大區(qū)東部濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)生態(tài)水文大區(qū)又分為22個(gè)二級(jí)區(qū),包括:I1嫩江針葉林平水輕度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);I2松花江針葉林平水中度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);I3遼河針闊混交林多水中度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);I4遼河落葉闊葉林平水中度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);I5海河落葉闊吐林子水強(qiáng)唐活動(dòng)生杰水立區(qū);I6汾河渭河落葉闊葉林平水中度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);Ⅰ7黃河常綠闊葉中國(guó)煤化工區(qū);18環(huán)渤海落葉闊葉林多水極強(qiáng)廈活動(dòng)生態(tài)區(qū);I9淮河落葉闊葉林豐CNMHG10洪澤湖常綠闊葉林極豐水強(qiáng)度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);II1嘉陵江、漢江常綠闊葉林豐水強(qiáng)度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);I12烏江常334綠闊葉林豐水中度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);I13洞庭湖常綠闊葉林極豐水中度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);I14鄱陽(yáng)湖常綠闊葉林極豐水中度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);I15太湖常綠闊葉林豐水極強(qiáng)度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);I16東南諸河常綠闊葉林極豐水強(qiáng)度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);I17珠江上游常綠闊葉林極豐水中度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);I18閩粵諸河常綠闊葉林極豐水強(qiáng)度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);I19海南及臺(tái)灣諸島雨林、季雨林極豐水強(qiáng)度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);I20珠江三角洲常綠闊葉林極豐水強(qiáng)度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);I21西江、桂賀江、北江常綠闊葉林極豐水中度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);I22怒江、元江、李仙江常綠闊葉林豐水微度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū)。西北干旱、半干旱生態(tài)水文大區(qū)又分為9個(gè)二級(jí)區(qū),包括:Ⅱ1額爾古納河草原少水極微度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);Ⅱ2西遼河草原平水輕度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);Ⅱ3內(nèi)蒙古高草原少水微度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);Ⅱ4內(nèi)流區(qū)草原生態(tài)少水輕度活動(dòng)水文區(qū);Ⅱ5黑河河西荒漠極少水微度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);Ⅱ6準(zhǔn)葛爾盆地荒漠草原極少水微度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);Ⅱ7阿爾泰山南麓森林草原少水極微度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);Ⅱ8天山山地草原-荒漠少水微度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);Ⅱ9塔里木盆地荒漠極少水極微度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū)。青藏高原高寒生態(tài)水文大區(qū)又分為5個(gè)二級(jí)區(qū):包括:Ⅲ1江河源區(qū)高寒草甸豐水輕度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);Ⅲ2柴達(dá)木盆地、青海湖高山草原平水輕度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);Ⅲ3羌唐高原高寒草原-荒漠極少水微度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);Ⅲ4通天河高寒草甸豐水極微度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū);Ⅲ5藏南藏西諸河農(nóng)牧平水極微度活動(dòng)生態(tài)水文區(qū)。各區(qū)空間分布及其生態(tài)水文特征見(jiàn)圖1與表1。3個(gè)一級(jí)區(qū)與水有關(guān)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)與準(zhǔn)則如表2。II5圖1中國(guó)生態(tài)水文分區(qū)5結(jié)論生態(tài)分區(qū)、水文分區(qū)、水資源分區(qū)與綜合自然分區(qū)等是生態(tài)水文分區(qū)的基礎(chǔ),而生態(tài)水文分區(qū)則是生態(tài)分區(qū)、水文分區(qū)、水資源分區(qū)與綜合自然分區(qū)的有機(jī)結(jié)合和相互統(tǒng)一。充分理解和掌握生態(tài)分區(qū)、水文分區(qū)、水資源分區(qū)和綜合自然分區(qū)的主要內(nèi)容是科學(xué)地進(jìn)行生態(tài)水文分區(qū)的前提。這些分區(qū)可基本反映我國(guó)地貌、氣候、土壤、植被、水文、水資源等自然條件及生態(tài)環(huán)境在空間上的分異特征,但不能科學(xué)地揭示生態(tài)水文復(fù)合系統(tǒng)的分異規(guī)律。在綜合分析這些分區(qū)的基礎(chǔ)上,提出了生態(tài)水文分區(qū)的概念與原則,選取降水深、徑流深、水面蒸發(fā)量、產(chǎn)水模數(shù)、徑流系數(shù)、干旱指數(shù)、人均CDP、人口密度以及耕地、林地、草地、水域、建設(shè)用地、未利用地占幅員面積的百分比等為分區(qū)指標(biāo),以水資源214個(gè)三級(jí)區(qū)為單元,采用定性與定量的 ISODATA模糊聚類(lèi)分析相結(jié)合的生態(tài)水文區(qū),并提出了3個(gè)生態(tài)水文一級(jí)區(qū)與水有關(guān)的生態(tài)H中國(guó)煤化工文大區(qū)、36個(gè)CNMHG資源規(guī)劃和管理中的生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供重要的基礎(chǔ)和平臺(tái)。335表1中國(guó)生態(tài)水文分區(qū)指標(biāo)值生態(tài)水文區(qū)指標(biāo)值積徑流深/水面蒸發(fā)量產(chǎn)水模數(shù)/及區(qū)徑流系數(shù)干早指數(shù)419606500.5130.5552595375612644.55.561.1514906777,9337,6694.012.720.921.375282979.1638.3942.22.521.4915795492.11036.31.76229780.I101242.37996III3417929793425.0703.30.74226427175.37|0.61501.9130.570.48l620651695,0898,240.52360.1850.412.840.3276I161651.822.770.540.52561.71050.91586061686.61017.00.61I19711605.827.710.85709431824.31070.222,810.570.591135631670.4926.116.420.561629.1I1l3.48.110.74全區(qū)43204571063.3734.110.400.361,01180643837.72.21141903434.51013.92.45175678264.40.350.055.283I378280.0497419l37.21327.50.201174.55.8739.732661701232.910.35871.9485.3807,51.08412250358.0895.51423.4030.278.574671461104.0l27.7993.0551.633.6H中國(guó)煤化工4.532551441613,9154.1注:表中數(shù)據(jù)為多年平均值CNMHG336表1(續(xù))中國(guó)生態(tài)水文分區(qū)指標(biāo)值一級(jí)區(qū)《耕地占面積林地占面積草地占面積水域占面積建設(shè)用地占未利用地占人均cDP人均密度級(jí)(%)%)面積(%)面積(%)(元/人)(人/km2)25.327211I248.253.35I3l.99163168761.8120,571.145.0410.076354.91Ill51.2835.0551.0725.2564.92l1.210.0822.712.12l50621.7055.070.706574I2026.555,987.745.2520.530.3138.7710503.3.4633.472.61Ⅱ21,68394019.262.701.3312860.8770347,6941.895.751.703.8727.7863.829.0642.642.1835.62620542.863.1349590.7029827241.28注:(1)表中數(shù)據(jù)為2000年值;(2)由于I19的指標(biāo)值空缺,其命PH中國(guó)煤化工4CNMHG337表2各生態(tài)水文一級(jí)區(qū)與水有關(guān)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)與準(zhǔn)則生態(tài)水文主要生態(tài)生態(tài)環(huán)境建設(shè)水利保障級(jí)區(qū)環(huán)境問(wèn)題保護(hù)目標(biāo)用水要求條件水土流失、濕地萎縮、水體一般濕地維持現(xiàn)狀規(guī)模重城市生態(tài)用水、濕地與河道水庫(kù)調(diào)蓄、水利工程調(diào)度、跨污染、地下水超采、河道斷嬰濕地有所恢復(fù)、水污染趨生態(tài)用水、植被恢復(fù)用水、流域調(diào)水控制地下水開(kāi)采流湖庫(kù)河道泥沙淤積、河勢(shì)得到控制防止水土流河道和水庫(kù)沖沙用水、稀釋污染治理排污總鬟控制、人I口生態(tài)退化、植被減少等。失、提高林草覆蓋率保證凈化用水、沖淤保港用水、工造林種草、天然林保護(hù)、退濕地和河道用水防止洪水防潮壓域用水、河口生物用耕還林還草小流域治理河危害、防止河道湖庫(kù)淤積、水、地下水回灌用水等口維持流量、提高灌溉用水效增加生物多樣性等n河流干,植被遇化和沙漠防止植被退化和沙誤化保濕地與河通生態(tài)用水植鎖流域調(diào)水節(jié)水生態(tài)化、天然綠洲萎縮等。護(hù)生物多樣性生態(tài)用水等用水調(diào)配。凍融侵蝕、地質(zhì)災(zāi)害、土地防止植被退化和沙漠化保生活生產(chǎn)污水處理等抄漠化、生活生產(chǎn)水污染護(hù)生物多樣性、有序開(kāi)采抄金、防御地質(zhì)災(zāi)害、保護(hù)濕地保護(hù)中華水塔等參考文獻(xiàn):[1]中國(guó)地圖出版社編輯部.中國(guó)自然地理圖集[M]北京:中國(guó)地圖出版社,1998[2]熊怡,張家楨中國(guó)水文區(qū)劃[M]北京:科學(xué)出版社,1995[3]傅伯杰,劉國(guó)華,陳利頂,等中國(guó)生態(tài)區(qū)劃方案[].生態(tài)學(xué)報(bào),2001,21(1):1-6[4]傅伯杰陳利頂,劉國(guó)華中國(guó)生態(tài)區(qū)劃的目的、任務(wù)及特點(diǎn)[]生態(tài)學(xué)報(bào),199,19(5):591-595[5]楊?lèi)?ài)民,唐克旺,王浩,等,生態(tài)用水的基本理論與計(jì)算方法[J].水利學(xué)報(bào),2004,(12):39-45.6]楊?lèi)?ài)民,王禮先,王玉杰,等.三峽庫(kù)區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)分區(qū)的研究[門(mén)生態(tài)學(xué)報(bào),001,21(4):561-568Eco-hydrological regionalization in ChinaYANG Ai-min, TANG Ke-wang, WANG Hao, CHENG Jin-hua(l. China institute of Water Resources and Hydropower Research, Beying 100044,China;2. Beiing Forestry Uninersity, Beying 100083, China)Abstract: The concept of eco-hydrological regionalization was proposed and its connotation was definedAccording to the eco-hydrological characteristics of different river basins and regions, the principles ofregionalization of China were suggested and the index system was established. By taking the third gradeunit of regionalization of water resources as the classification unit, the fuzzy cluster analysis of iterativeself-organizing data analysis(ISODATA)technique was applied to divide the whole country into 3 eco-hydrodomains and 36 eco-hydroregions. The corresponding objectives and standards of eco-environmentprotection for different domains and different regions were defined. The regionalization is aiming at thetarget of reasonably dividing the objective of different river basins and regions and providing the theoreticalbasis and method for calculating the ecological water demand outside the riverKey words: Eco-hydrological regionalization; fuzzy clusier analysis; ISODATA; ecological waterdemand; ecological regionalization; hydrological regionalizat中國(guó)煤化工母:王冰偉)CNMHG