由于自然变化和人类活动等的影响,东北地区面临着径流减少、河道断流、湿地萎缩、河流与湖泊水质污染严重、植物衰退、生物多样性受到威胁等一系列生态环境问题。因此,为了遏制河道断流和湿地萎缩现象;维持河流和湿地的正常生态环境功能;保护水环境质量和生态平衡,实现流域水资源和水环境的可持续利用,本文在中国工程院重大咨询项目”东北地区水土资源配置、生态环境建设和可持续发展”的支持下,主要对东北地区典型湿地以及松辽流域的河道内生态需水进行了研究。 目前,生态需水的计算方法大多没有考虑流域水循环的整体性,没有考虑水循环在不同系统之间的相互作用,因此本文在总结了国内外生态需水研究的状况,并对国内外生态需水的概念及计算方法进行了系统分析的基础上,针对东北地区湿地生态需水的研究提出了基于水循环基础的生态需水的研究方法。把不同的生态系统(本文主要包括陆地生态系统和湿地生态系统)与需水的关系由水文循环充分联系了起来,认为生态需水多少受自然变化和人类活动的影响,各个系统之间有一个相互的作用关系,尤其是水量的转化与生态需水的联系,以便较准确的确定研究区域的生态需水量。根据东北地区三江平原的特点,本文在湖北洪西垸模型的基础上构建三江平原地区的水文模型,利用水文模型来模拟流域水循环过程,计算研究区的生态需水量。另外,本文对松辽流域河道内生态需水量进行研究则是利用流量历时曲线法。流量历时曲线法计算生态需水量日前在国内的应用较少,为了与之进行方法上的比较,本文同时也应用蒙大拿法对松辽流域的生态需水量进行了计算研究。 在分析三江平原七星河湿地气候、降雨、地表径流量等的变化以及面临的主要生态环境问题后,本文确定生态系统的保护目标为维护湿地功能以及生物多样性,并确定了该研究区的适宜生态需水量以及最小生态需水量,七星河湿地自然保护区的生态需水比例(生态需水占流域水资源总量的比例)的阈值区间为(26.4%～34.5%)。 松辽流域的生态环境问题主要是河道断流、河流与湖泊水库污染等,为了遏制河道断流、维持河流正常生态环境功能;保护水环境质量和生态平衡,实现流域水资源和水环境的可持续利用,分别利用流量历时曲线以及蒙大拿法的进行计算的结果表明,流量历时曲线方法较蒙大拿法来说更适用于松辽流域河道内生态需水的计算。其中,流量历