1.2 与水有关的生态影响评估研究进展
生态系统是由生物及其所在的环境组成。生物包括植物、动物和微生物，环境包括光、热、水、土、气五大环境要素。在生物和环境相互作用的过程中，任何一类生物或任何一种环境发生变化，且超过生态系统自我调节的能力，就会通过生态系统结构反映出来，生态系统的功能就会受到影响。因此，生态影响评估就是从生物与环境相互作用的过程来分析影响的机理，更主要的是从生态系统结构和功能方面评价影响的程度。
1.2.1 从生态系统过程认识生态影响机理的研究进展
基于流域水循环划分生态系统，可以分为坡面植被生态系统、河流生态系统、湖沼生态系统和河口—近岸海域生态系统，每一类生态系统与陆地水文过程都有着复杂的关系。
区域水文条件决定了植被生态系统的类型，其中植物群落盖度和类型的改变使得产汇流条件发生变化。但是，对于局部地区的非地带植被系统来说，植物从生理上对水分变化有一系列的适应机制，如干旱区植物特殊的气孔开闭原理，许多学者对此作了大量研究，如水分胁迫条件下青檀树的生长及生理特性变化，荒漠地区水分胁迫条件下植被的耗水规律与生长过程。
水文过程是河流生态系统的决定性因素，描述水文过程的流量大小、出现时间和频率、历史长短等，对河流生态的维护都至关重要，Core等探讨了河流流速多样性与种群多样性之间的关系。国内近十年进行了大量的生态需水研究，从最初的河道形态法计算基流，到“十五”期间通过学习国外研究成果并根据我国水资源过度开发的特点，从河流各时期的需求，总结出河流生态需水过程划分为：维持河流生态系统生物基本生存条件的枯季基流，鱼类产卵期流量，汛期维护河道稳定的平滩流量，以及维护河漫滩生物栖息、营养物带入等整体生态功能的漫滩流量。近几年，根据河流的差异，根据各河流自身生物特性，进行有针对性的研究，如刘苏侠等考虑生物习性与流量变化的因素，估算了南水北调西线达曲、杜柯河、色曲等6条调水河道的生态需水量。
对于湖沼生态系统，枯季水量减少容易引起湖泊富营养化，影响水体水质，进一步影响生物生存；产卵期水量不足会影响滩区产卵和河湖之间生物的洄游等。对于干旱半干旱区内陆湖泊，水量减少将影响到干旱半干旱区盐度，进而影响湖泊生物的生存，如青海湖、鄂尔多斯遗鸥保护区湿地生态水文机理的分析，以及不同盐度对黄河源区湖泊多刺裸腹溲内禀增长率的影响。
河口—近岸海域生态系统，淡水流量过程直接影响其盐度与氮、磷、硅等营养盐的浓度，盐度影响鱼类产卵和仔幼鱼的生长，营养盐影响到近岸区藻类的生长，杨东方等探讨了海洋与河口浮游生物生长的营养盐限制条件与判定方法，蒲新明等对长江口区浮游植物营养在秋季和春季的限制因子作了研究。
1.2.2 从生态系统结构评价生态影响的研究进展
生态系统的结构是生态系统生产者、消费者、分解者的组合，主要生态系统的营养结构，通常称为食物链。水生生态系统结构比较复杂，有牧食食物链和腐食食物链，通常称为食物网。对这样复杂的生态系统结构的表征一直是科学家们在探索的问题，直到1981年Karr提出了生物完整性的概念。生物完整性是支撑和维持一个平衡的、完整的、自适应的生物系统的能力，该系统具有某一区域处于自然生境条件下所期望的物种组成、多样性、功能组织等结构。生物完整性概念可定量描述人类干扰与生物特性之间的关系。
在实际管理中，为了理解起来通俗易懂，Schaeffer等借鉴20世纪40年代提出的“土地健康”概念，于1988年提出了生态系统健康（Ecosystem health）的概念。之后关于生态系统健康的概念有许多，其中一部分研究认为，健康的生态系统应该包括其对社会经济的贡献，这一观念随着黄河健康生命的提出，持续了一段时间，最近两年，在我国基本上统一观点，认为生态系统健康，是指满足生态系统自身自我维持与更新的能力。
人类对自然的过度掠夺，造成环境恶化、物种减少等一系列问题，生态系统健康评估成为人类关注生态系统健康的主要方法。生态系统健康评价主要是评价其受到干扰后的恢复能力，包括完整性、适应性与效率等，反映了生态系统综合影响的结果。
在“生态系统健康”概念提出之后，相继涌现出多种“生态系统健康”的评价方法，而且因为生态系统类型的不同，方法差异比较大。
Karr应用生物完整性指数，对水生态系统的健康状态评价进行了论述；Cairns 等提出了生态系统健康评价中物种丰富度与均匀度等物种多样性评价指标；Boulton等探讨了河流生态系统健康评价中的指标体系建立问题；Peterson在生态系统健康评价中考虑了人口增长、资源消费等社会学指标；而Aguilar在生态系统健康评价中考虑收入、社会稳定性等经济指标的作用。此外，许多国家和国际组织也于20世纪末开始关注生态系统健康评价的工作，由联合国秘书长于2000年发起，各国政府通过4个国际公约授权，同联合国各机构、公约、企业、非政府组织合作，由多种利益方面组成理事会，开展对地球生态系统健康评价的项目；加拿大环境部、卫生部、海洋渔业部等多部门合作，在1994—2000年间，花费1.5亿加元在北美大湖区开展退化生境恢复、污染防治、生态系统保护的工作；欧盟制定了欧盟水框架指令（The European Water Framework Directive），对水生生态系统健康评价提出了较完整的准则和方法；澳大利亚政府组织的澳大利亚河流评价计划（AUSRIVAS）是澳大利亚河流健康评价的主要工具。
在国内，对不同生态系统健康评价工作近年来也大量开展。在陆地生态系统评价方面，肖凤劲等采用生态系统活力、恢复力和组织结构指标评价了我国森林生态系统健康状况；章家恩等论述了农业生态系统健康的内涵、评价指标与评价方法；单贵莲等探讨了草地生态系统健康评价的方法与趋势；在水生生态系统健康评价方面，刘永等对我国湖泊生态系统健康评价的指标体系进行了论述并对滇池生态系统健康作了评价；唐涛等论述了河流生态系统健康评价中的指示物种评价方法；崔保山等讨论了湿地生态系统健康评价理论，并评价了挠力河流域湿地生态系统健康状况；付会等评价了大沽河口生态系统健康状况；付爱红等从流域尺度评价了塔里木河流域生态系统健康状况；赵彦伟等论述了城市河流生态系统健康评价的特点与方法。
目前对生态系统健康的评价，一般步骤是：①确定评价指标；②选取评价方法；③计算评价结果；④根据评价结果确定生态系统健康状况。其中评价指标的确定与评价方法的选取是评价的关键。其中，评价指标的确定有多种，许多学者对其进行了总结，比较典型的指标体系见表1.5。
表1.5 生态系统健康评价的指标体系分类
建立评价指标后，选取的评价方法一般有综合指数评价法、聚类分析法、模糊数学法、质量指数法、AHP层次分析法、PCA主成分分析法、神经元网络评价法等。
1.2.3 从生态系统功能评价生态影响的研究进展
生态系统的功能从物质与能量循环的角度讲，包含生态系统的能量流动、物质循环和信息传递；从其服务角度讲，包含了自身生产力和环境功能两方面，其中，自身的生产力包括系统的生物量、生长率、生产能力等，环境功能包括水源涵养、防风固沙、净化环境、吸收CO2、养育生物等。为了强调生态系统对人类的作用，1970年SCEP报告提出了生态系统服务功能（ecosystem services），突出生态系统为人类的服务性，生态系统服务功能是指为人类提供产品、调节功能、文化功能等。这个概念的提出，真实的意图是强调人类破坏生态系统后，如此多的服务于人类的功能将被破坏，这正是从功能方面进行生态影响评估的开始。
早在1925年比利时的Dmmarx研究中将野生生物游憩的费用支出作为野生生物的经济价值，因此，在生态系统服务功能提出的同时，就进行了生态系统服务价值的计算。一般认为它有利用价值和非利用价值两部分，其中，前者包括提供食物、医药等直接利用价值和净化空气、美化环境等间接利用价值，后者包括遗产价值和存在价值，此外，二者共含将来生态系统可能使用也可能不使用的选择价值。
到1991年，国际科学联合会环境问题科学委员会组织了一次会议促进了生物多样性与生态系统服务功能关系的研究，以及生态系统服务功能经济价值评价方法的发展。到1997年，Daily主编的《Nature’s services：societal dependence on natural ecosystem》一书的出版和同年Costanza等人在《Nauture》上“the value of the world’s ecosystem services and natural capital”一文的发表被公认为是生态系统服务功能研究领域的最高成就。随后，国外许多学者对不同生态系统类型下的生态系统服务功能进行了评价。
在我国，欧阳志云等于1999年最早引用了生态系统服务的概念，并对中国陆地生态系统与地表水水生生态系统的服务功能和经济价值进行了阐述与评价。自此之后，大量关于不同生态系统类型的生态系统服务功能评价工作广泛开展。谢高地等对中国自然草地生态系统的服务价值进行了评价；辛琨等对盘锦地区湿地生态系统服务功能的价值进行了估算；余新晓等对森林生态系统服务功能作了评价；鲁春霞等对河流生态系统的休闲娱乐功能及其价值进行了阐述；蔡庆华等对淡水生态系统的服务功能与其评价指标体系进行了探讨；赵荣钦等对农田生态系统的服务功能及评价方法进行了阐述。
目前生态系统服务功能评价主要是借助经济学基础，对生态系统服务功能的价值进行评价，采用的主要评价方法见表1.6。
除此之外，在对特定的生态系统服务功能价值评价中，结合生态系统自身特点，采用特定的评价方法评价其服务功能价值也是经常采用的方法。康文星采用碳税率法和造林成本法对估算了森林生态系统固定CO2价值，苏美蓉等对城市生态系统服务功能价值评价的修正方法作了探讨。
表1.6 生态系统服务功能评价方法
1.2.4 我国生态影响评价中存在的问题
我国水土资源开发利用程度高，相对国外生态问题更加严重。同时，我国在过去生态本底较好的时期，生态方面的普查主要是从资源的角度开展的，系统性不足，因此，一些生态系统的本底不很清楚，尤其是河流生态。随着对可持续发展认识的深入和工作的推进，保护和恢复生态被提到一定的高度。其中，如何评价恢复生态系统成为关注的焦点。
首先，恢复生态系统评价中的本底参照不清楚，评价标准依据不足，因此在评价工作中的任意性较大。另外，从方法角度来看，什么样的生态系统是健康的，哪些方法是生态系统评价中的最优方法，生态系统的服务价值如何体现等，这些问题在目前的生态系统评价中不尽相同，由于生态系统自身的复杂性，生态系统评价研究内容的交叉性，生态系统评价中制定统一的标准是非常困难的问题。
其次，对于深度破坏的生态系统，恢复工程实施过程中，人为调控对恢复效果影响比较大，这部分内容目前既不在工程规划中考虑，也不在生态评价中考虑。如生态补水工程和植被建设工程，生态补水工程放水过程的详细调控、放水的地点和路径，以及地表水地下水的补给方式对生态恢复效果的影响较大；植被建设在生态恢复过程中，一些初期种植的物种完全依靠自然演替来淘汰时间比较长，如果合理地施加人工措施，整体生态恢复的效果比较好。这部分内容本应该在规划中考虑，但是由于规划实施都没有涉及到，而又影响到工程实施的效果，因此，在生态的预评估中，需要考虑调控的作用。