近日，由中国林科院森林生态学首席专家刘世荣研究员主持编著的《空间生态水文学》正式发行。该书系统总结了当今国际生态水文学研究的前沿理论和方法，阐述了我国不同自然地理区的气候变化和植被变化影响下生态水文响应的规律。该书的出版发行将为我国区域生态建设、森林植被恢复、流域生态系统管理与森林生态系统经营提供理论指导和实践方法论。

《空间生态水文学》以我国不同自然地理区的典型森林大流域为对象，采用景观生态学、空间遥感技术以及分布式模型模拟技术等，建立了大尺度生态水文学研究方法，并在实践研究中得以发展和运用。该书涵盖了最新研究成果，揭示了气候变化对森林生态系统水源涵养、生产力维持与水文过程等生态系统调节服务的影响机制和效应;探索建立了一系列空间生态水文学研究的方法，特别是包含了遥感技术和同位素技术在生态水文中的应用、水碳耦合模拟与效益权衡等系统性研究成果，提出了森林生态水文过程对全球变化的响应及地理分异与流域生态水文适应性管理对策。

刘世荣表示，该书的特色是立足于大流域时空尺度，通过对全国不同自然地理区典型森林生态系统的生态水文研究，特别是长江流域的岷江上游，围绕森林生态系统对区域水文水资源和洪水径流调控、水碳效益权衡等关键科学问题，阐明了全球气候变化背景下典型森林生态系统的生态水文功能变化规律及驱动机制，深度揭秘了森林调节水的作用受林冠层截持-林内灌草层截持-林地枯枝落叶层和苔藓层拦蓄-森林土壤层含蓄所构成的一个综合复杂过程影响，且90%以上取决于森林长期演替形成的复杂土壤结构。

国内外学术界长期以来存在着“森林与水”关系的争论，特别是1998年我国长江、松花江等流域发生了历史上罕见的全流域特大洪涝灾害以来，森林与水的关系一直是学术界和社会各界关注的焦点。森林与水的关系，更像是矛盾的两个方面，两者既有相互协同、相互促进的统一面，同时也有相互权衡，此消彼长的对立面。

正如一方观点认为，森林具有涵养水源的作用，有利于保护水资源，消洪补枯，减缓旱涝灾害；另外一方观点认为，森林通过蒸散消耗了有限的水资源，造成土壤干化，减少了河川径流，是“抽水机”。特别是2005年，Jackson在美国科学杂志上发表论文提出“森林水碳效益之间权衡”的观点后，关于森林与水关系更像是“鱼与熊掌，不可兼得”。学术届既然存在这样的争论，在生态恢复、人工造林的实践中必然会无所适从。

中国科学院植物所张新时院士认为，水是干旱半干旱地区进行森林植被建设的关键性限制因素，不考虑森林植被的水分稳定性和当地的水分承载力，就难免不造成森林植被建设的决策失误和工程失败。我们在确定一个地区的理想森林覆盖率建设目标时，往往没有充分考虑森林植被的耗水与可供给量的平衡问题。这是一个非常基本而又没有很好解决的问题。

中国工程院原副院长沈国舫院士认为，如果不能解决这个问题，即使短期内能够取得成功，也很难保证森林植被建设工程在长时间内能一直达到和保持预期的效益目标，这是气候不稳定、森林植被生命周期长、需水量动态变化等特点决定的。

中国科学院生态环境研究中心冯宗炜院士曾表示，不注重森林水文作用的过程和机制，不注重森林植被生态系统的结构和功能的关系，所得结果难有较高学术和应用价值。国内发表的有关森林水文论文多是短期和单一水文要素的观测结果，而且很多论文是有关自然背景下的坡面、生态系统和小流域的研究，对森林植被和自然与人类干扰环境条件及其组合的千变万化的情况，只靠有限的简单对比试验或回归统计式的研究结果，显然不够。森林与水的关系研究未来需要加强长期基础数据积累并与多过程机理和生态水文模型有机结合，关注生态过程和水文过程的耦合，等等。

张新时院士说，森林的水文影响或水文功能具有尺度效应，不能忽视森林水文影响的尺度效应，更不能把不同尺度的问题混淆起来进行讨论。当把很多棵树栽在一起成为森林后，它的耗水量决不是树木株数与空旷地单株树木耗水量测定值的乘积，所以，在小面积范围内观测到植物耗水造成土壤干化现象，以此断言或担心大规模造林种草后，也会出现大面积土壤干化，至少是不准确的或缺乏科学基础。

中国林科院蒋有绪院士认为，按照水量平衡的原则，即使森林植被蒸腾耗水会造成一定程度的局部土壤干化，但植被蒸腾的水分总要以降水的形式出现在某些地方，此为增雨作用，此外还存在着增加凝结核等其它方面的森林植被增雨机制，如果大规模造林种草恢复植被以后，干化和增雨的两种作用有可能会达到一种新的平衡。如此说来，土壤干化现象也许不复存在，或许还有新的林地水分平衡表现形式和程度。当然，要作出科学而准确的判断，还需要在了解有关大气环流背景和成云致雨机理的基础上，进行森林植被影响区域降水的模型化数值试验研究。森林植被水文影响的尺度效应并不局限在蒸腾耗水方面，同样涉及削减洪峰、调节流量、减少泥沙等方面。

刘世荣说，院士专家们对这一问题的精辟阐述，使得森林与水的问题，就像是一道多项选择题，不同时间、不同区域、不同生物气候区本身就具有不同的答案。时间虽然已经过去了近10年，当我们再次提起这个问题时，我们不应当再去追求一个统一的所谓“正确答案”，而更应该运用正确的科学观念、先进的科学技术和更为可靠的数据说话。

刘世荣强调，随着科学研究的不断深入，我们对自然生态系统的认识也越来越客观深入。要看到生态系统在时空上的异质性，以及尺度的分异性所带来的答案多样性，他们是客观存在的。科学争论不能以无限无休止的争论结束，而应在探索-争论-探索中不断发展，当然，应该更注重解决国家生态文明建设实践中的具体问题，并从实践中总结经验，不断提高科学认识。（森环森保所）