7.5水文学家和生态学家的不同观点
生态学家和水文学家研究的空间尺度往往是不同的。植物生态学家关注小尺度、单物种和用水评价,而水文学家在计算水量平衡时通常着眼于流域尺度,而且在计算过程中将物种用水区别归类。现在,生态学家可以使用较新和较综合的方法确定大区域上的多物种用水。例如,涡度相关系统使科学家可以测定在200~800m的区域内CO2和水蒸气通量(Baldocchi et al.,2001)。涡度相关法技术可以帮助人们认识控制生态系统生产力和蒸散作用的过程,与传统的个体取样相比,其尺度与流域模拟的兼容性更好。虽然在区域性或者更大范围的模拟中植被作为无差别单元来模拟的水文方法是合理的(如Gotdon et al.,2004b),但是这种方法不能帮助理解气候变化情景下特定地区的植物群落和水量平衡变化。
在考虑植物特性和支配气候变化响应的当地水量平衡时,模拟未来的状态可能比较复杂。即使存在可能重叠的实验尺度,例如在研究山坡时,但是当地的特殊条件例如土壤类型、地形或者气象特征,给由一个研究区域的结论外推到另一个带来了挑战。很难准确测定一个流域的全部水量平衡变量并区分各个物种的角色和响应。在某些例子中,这类工作已经通过流域比照实验来进行,以检验关于地表植被对径流和补给影响的推测(如Dugas et al. 1998;Jones,2000)。这类问题的进一步研究,即检验生态系统中各种植物或者植物群落对水量平衡的操控,是促进生态水文研究的一种方法。但是,科学家研究气候变化的一个挑战是通过长期监测流域来认识气候变化的轨迹。长期研究的基金很难拿到,公认的美国的长期生态研究站(由国家科学基金建立)是一个成功的例子(Kaiser,2001)。而且,美国地质勘探局和其他机构逐渐减少河流测量,这也给笔者分析未来气候变化影响下的河流流量趋势带来了困难。
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