黄河河口生态需水研究进展与展望

于守兵，凡姚申，余 欣，窦身堂

（1.黄河水利科学研究院，河南 郑州 450003；2.水利部黄河泥沙重点实验室，河南 郑州 450003）

1 研究背景

黄河河口通常指以山东省东营市垦利区宁海为顶点，北起徒骇河口，南至支脉沟口之间的扇形地域以及划定的容沙区范围（《黄河河口管理办法》）（图1）。自然时期受黄河巨量来沙和较弱的海洋动力影响，河口流路长期处于淤积、延伸、摆动和改道的频繁变化状态。1855年黄河改道流入渤海以来，经过9次大的流路变迁形成广阔的黄河三角洲。黄河丰富的水沙和营养盐物质，再加上适宜的气候条件，造就了中国暖温带最年轻、最广阔、保存最完整的滨海湿地生态系统和著名的莱州湾渔场。

黄河河口属暖温带大陆性季风气候，多年平均干旱指数为3.4，属自然缺水地区。当地径流和地下水资源贫乏，且受土地盐渍化影响造成水质差，无法得到有效利用。区域经济社会可持续发展、资源开发和生态环境保护高度依赖黄河水。1980年代中期以来，黄河入海水沙条件发生显著改变，入海径流量减少，洪峰流量下降，河道断流加剧。河道生物栖息地面积减少，洄游物种通道截断，近海鱼虾等物种低盐产卵场面积萎缩，湿地生态缺乏淡水补给而退化[1-2]。为遏制生态不断恶化的趋势，1999年以来黄委先后开展水量统一调度、调水调沙、湿地生态补水和春季敏感期调度，有效改善了河口生态[3-4]。2019年黄河流域生态保护和高质量发展上升为重大国家战略，河口地区的重点是加强生态保护和生物多样性维护。

在黄河水资源日趋紧缺的态势下，合理确定黄河河口生态需水量，维持并促进生态系统良性发展成为重要的研究课题。近20年来，围绕黄河河口生态需水目标、河道生态流量、湿地生态需水量和近海适宜入海径流量开展了大量研究工作。然而，由于黄河河口是淡水、海水、咸淡水和潮滩湿地为一体的复杂生态系统[5]，相关研究成果在生态需水目标、湿地规模和生态需水量的确定等方面存在很大差异。本文对这些已有成果进行梳理总结，结合黄河河口演变特点，对黄河河口生态需水主要研究方向进行展望。

图1 黄河河口概况（2018年3月影像）

2 黄河河口生态需水目标

河口生态需水的概念和定义目前尚未形成统一明确的标准。郝伏勤等[6]认为河口生态需水量主要包括湿地生态环境需水量、近海生物需水量、河流海洋洄游性鱼类最小需水量和河口景观环境需水量等。杨志峰等[7]认为河口生态需水量包括水循环及生物循环消耗的水量、保持河口湿地水深及水面面积水量和河口生态系统盐度平衡水量。王西琴等[8]认为广义河口生态需水量指维持生态系统储水、植物自身需水和蒸散发所需补水等生态系统平衡所需要的水量，狭义指为保持河口一定的生态目标所需的水量。李国英等[9]认为河口生态需水量是指维持河口生态系统的生态功能正常发挥的淡水补给量，且随着生态系统发展呈动态变化。孙涛等[10]提出河口生态需水的关键在于生态系统健康综合表征指标的确定。

黄河河口生态需水目标研究最初是以利津断面作为河口代表纳入黄河下游生态环境需水研究，着重于河流最小生态需水[11-13]、河流输沙用水[12-13]、河流污染防治与输送[12-13]，兼顾近海海域生态需水[12]。由于河流最小生态需水不满足重要指示物种鱼类的生存，河道淡水鱼类和洄游鱼类生态流量[14-17]以及近海洄游鱼类生态需水[2，9，16-19]逐渐得到重视。作为中国暖温带最独特的三角洲陆域湿地，其生态需水也是众多研究关注的焦点[17，20-26]。此外，部分研究还提出了防止海水入侵、维持河口盐度平衡和补给地下水等需水目标[9]。

黄河河口生态需水目标应结合河口演变特征进行确定。其一，历史时期由于河口流路周期性地延伸改道，塑造了广阔的扇形三角洲，形成了重要的三角洲湿地生态系统；其二，由于三角洲沿岸潮差约为0.7～1.5 m，现行清水沟流路潮汐影响上界大致在口门以上27 km（2019年）的清7 断面附近。宁海至清7断面为不受潮汐影响的河口径流段，具有普通河流的生态特征；其三，近海海域是近海洄游鱼类、浮游植物和浮游动物等繁殖发育场所；其四，河流物种还有经历海水和淡水两种不同生境的河道洄游鱼类。

按照区域位置和水体特征，黄河河口生态可分为河流生态、湿地生态和近海生态。河流生态的主要水生物种是鱼类，包括河道淡水鱼类和河道洄游鱼类。陆域湿地关注重点为山东黄河三角洲国家级自然保护区，主要物种为湿地植被和珍稀濒危鸟类。近海生态位于三角洲沿岸近海浅水区域内，主要物种是近海洄游鱼类、浮游植物和浮游动物等。因此，从狭义河口生态需水角度来看，黄河河口生态需水目标应以满足河流、湿地和近海重要指示物种需求为重点。

3 黄河河口生态需水量核算

3.1 黄河河口河流生态需水黄河河口径流段生态需水通常选择利津断面作为代表，在较多研究中归入黄河下游生态需水。20世纪中期以来，受水利工程、引水等人类活动影响，河流自然水文情势发生改变并导致生态功能退化，河流生态需水成为研究热点[27-31]。与湖泊、湿地等生态需水不同，河流生态需水重点在于保障适宜生态流量。众多研究提出了枯水流量、最小河流需水量、最小可接受流量、生态可接受流量范围和生态基流等术语[32]。这些术语的共同含义为河流生态系统健康维持需要一定的最小流量。随着研究的深入开展，天然水文情势的节律变化及其在维护生态系统健康方面的意义受到重视，河流生态需水还需要低流量、流量脉冲、小洪水和大洪水等流量组分[33-35]。黄河下游生态需水研究起始于21世纪初，在水量统一调度中纳入生态环境因子，保持河道不断流、输送泥沙、输送污染物、维持地下水位和重要物种生境。

黄河河道不断流是保障河流生态功能的最低要求。1999年黄河开始实施水量统一调度，主要目标是在流域来水持续偏枯的情况下保证利津断面不断流。随后黄委提出维持黄河健康生命及基本水量理念[36]，2007年起水量调度重点从“黄河不断流”转变到“黄河功能性不断流”，统筹经济用水、输沙用水、生态用水和稀释用水等4项功能目标及需求。唐蕴等[11]、王高旭等[15]采用水力要素发生明显变化时的流量作为维持河流水体连续的最小生态流量，其中利津断面分别为154 m3/s和166 m3/s。

泥沙输送水量是黄河下游河流生态需水的突出特点。黄河下游最重要的功能是输沙，保持必需的输沙用水是维持下游河道正常演变的重要条件。倪晋仁等[12]提出自然状态、受控状态、复杂状态三种水沙状态以及均衡输沙和平衡输沙目标，下游平均来沙量分别为17.6亿t、14亿t、8.6亿t 时，根据汛期、非汛期河段平均含沙量得到相应的输沙水量。石伟等[13]考虑小浪底水库的拦沙作用，下游输送泥沙量为4.6～6.0亿t。王高旭等[15]确定7—8月为输沙流量的时间段，采用的利津输沙量为6～7亿t。

污染物输送需要保持适宜的流量。黄河流量大小决定着河流携带污染物的能力，影响水环境容量和自净能力。倪晋仁等[12]考虑到黄河下游的污染物排放量不易监控，提出采取10年最枯月平均流量法计算。石伟等[13]根据耗氧效率和溶解氧效率与流量的关系，认为在平滩流量下黄河下游河道对污染物输运能力最强。

维持地下水位。黄河下游地下水位影响周围土壤水分和盐分，维持2～4 m的地下水位有利于农作物生长[13]。

维护物种生境。倪晋仁等[12]采用最小河流生态用水流量不应小于多年平均流量的1/10，根据自然状态下多年平均流量估算利津断面为111 m3/s。由于河流生态重要指示物种是鱼类，较多研究进一步从鱼类生活习性出发计算河流生态流量[16，20，37]。蒋晓辉等[14]选择鲤鱼、魛鱼和鳗鲡作为典型物种，根据生境要求的水力指标采用流量恢复法计算下游河道不同时期需要的低流量、流量脉冲和高流量。刘晓燕等[16-17]根据黄河口淡水鱼类和洄游鱼类生境要求得到利津断面适宜流量为120～290 m3/s，5—6月需要间断释放300～500 m3/s的小脉冲洪水，7—10月需要2500～3000 m3/s的洪水。于守兵等[18]从洄游通道的全程连续性，计算了利津以下典型断面的水力条件，得到春季满足河道淡水鱼类和河道洄游鱼类生境要求的低流量为240 m3/s，4月中旬需要8天240～890～240 m3/s的流量脉冲。

3.2 黄河河口湿地生态需水黄河河口湿地生态需水一般为维持湿地生态系统平衡和正常发展，保障湿地系统基本生态功能正常发挥所需的水量[21]。结合人类社会现实需要[38]，部分研究[22-23]确定了自然保护区3个生态目标，即保护新生湿地和鸟类、恢复与保护栖息地和维持生态系统功能与过程，分别对应最小生态需水量、适宜需水量和理想需水量。

黄河河口湿地类型众多，既有天然的洪泛湿地、芦苇沼泽湿地和翅碱蓬柽柳沼泽湿地等，还有人工的坑塘水库、螃蟹田、盐田、水田和沟渠等湿地。人工湿地中以修建的平原水库、开垦的螃蟹田和盐田为主，生物多样性不突出，且其面积占三角洲湿地总面积的22%[39]。故湿地生态需水研究以天然湿地为主，一般包括植物需水、土壤需水、野生生物栖息地需水和补给地下水需水。由于黄河三角洲近些年份来沙量明显减少，个别年份行河附近海岸出现蚀退。防止岸线侵蚀需要一定的泥沙补给，其输送需要的水量也计入河口湿地生态需水[9，21，24]。此外，还有研究将净化污染物[21]、近海生物[21-22]、汛期输沙[22]、防止海水入侵及维持河口盐度平衡[9]用水纳入湿地生态需水。

在目前黄河流域水资源供需矛盾日益尖锐和黄河三角洲人类活动日益增强的情况下，黄河河口湿地规模是确定生态需水的关键因素。黄河三角洲自然保护区总面积为1530 km2。部分研究从保持和最大限度地发挥湿地生态系统的功能和效益出发，选择整个自然保护区作为研究对象[22，24]。部分研究提出湿地规模需要兼顾黄河水资源的现实条件，应重点保护黄河渔洼断面以下与河道联系密切的780 km2淡水湿地[21]。还有研究[25-26]综合分析湿地生态健康、水资源状况和黄河工程布局等，提出陆域湿地恢复合理规模为230 km2，接近1992年黄河三角洲自然保护区成立时的典型芦苇湿地面积。该项成果被纳入《黄河河口综合治理规划》。不同湿地规模选取体现了社会经济发展与生态保护竞争性用水下的权衡差异。选择整个自然保护区无疑是最理想状态，能够最大程度上维护中国暖温带最典型的滨海湿地生态系统。而渔洼以下河道淡水湿地主要分布在河道两侧滩地，通过小浪底水库调节释放漫滩流量能够实现湿地补水。考虑到黄河河口水资源状况、目前行河格局、湿地引水工程布局和湿地面积的历史变化情况，选择自然保护区成立时的典型芦苇湿地面积具有很大的实施可行性。

黄河河口湿地生态需水的计算通常是将需水内容分成几个部分，根据选择的湿地规模确定各个部分的面积，识别关键指示性物种和需水指标，计算相应的需水量[22-24]。有研究进一步从湿地生态系统有机整体性出发，建立湿地生态补水水力学-地下水模型，以及湿地补水景观生态决策支持系统[40]，确定生态需水量。由于采用的湿地面积和需水类别等不同，湿地需水量为3.5～78.2亿m3（表1）。

表1 黄河河口湿地生态需水计算成果

3.3 黄河河口近海生态需水黄河河口近海生态的主要指示物种是近海洄游鱼类，关键因子是温度和盐度。刘晓燕等[17]认为在春季温度对鱼虾繁殖起决定作用，在5—9月盐度的影响远大于温度，在冬季两者的影响都很微弱。薛小杰等[19]认为盐度是河口生态系统的限制因子。已有的近海生态需水计算采用了目标年份参考、入海流量与盐度关系和入海径流量与鱼卵密度关系等方法。

一是根据入海水量与选择的恢复目标时期水量和近海生态状况确定。1980年代中期黄河水资源规划根据鱼虾生长条件，提出4—6月入海水量为60亿m3或枯水年4月集中下泄20亿m3。刘晓燕等[17]以1990年代初期水平作为恢复目标，当时近海水域仍有丰富的初级生产力和饵料生物资源，同时参考2004—2008年近海水域生态系统已好转为“亚健康”，得到鱼类繁殖生长主要时期5—9月入海水量为120亿m3，其中5—6月为21亿m3。

二是根据入海流量与关键种生长阶段适应盐度关系确定。薛小杰等[19]以鱼卵和仔稚鱼生长阶段作为关键种的关键生命阶段，根据实测入海流量与盐度关系，得到4—10月生态需水量约为124亿m3。

三是根据入海流量与鱼卵、仔稚鱼密度的关系确定。谷源泽等[2]根据2014—2018年鱼卵密度调查资料，选取入海水量较低但鱼卵密度较高的2014年为参考年，得到鱼虾产卵关键的春季3—5月入海水量为30亿m3。于守兵等[18]根据利津站1982年、2007—2016年部分年份春季径流量与近海鱼卵密度变化关系，发现20亿m3前后鱼卵密度出现跃升，选择与1982年春季径流量接近的21.6 m3作为适宜入海水量。结合近海水质状况和鱼卵密度，刘晓燕等[16]提出4—6月入海低限水量和适宜水量分别25亿m3和40亿m3。

3.4 黄河河口水文情势适应性根据黄河实测水文数据，分析小浪底水库2002年调节运用以来利津断面径流量情况（图2），其中2020年统计到8月份。小浪底水库运用以来利津断面年径流量为42～334亿m3，平均为182亿m3。其中，2018年和2019年径流量超过310亿m3，2020年1—8月已达到234亿m3。已有径流量研究成果的需水时段为3—5月、4—6月、4—10月和5—9月，小浪底水库运用以来满足需水量指标的年份比例为37%～58%（表2）。从时段平均值来看，实际径流量大于大部分需水量指标，略低于个别指标。在文献[18]的基础上，补充了2017—2020年的春季流量脉冲情况，发现满足该文献提出的4月初前后流量脉冲年份只有2019年，出现日期为3月25日—4月1日，脉冲流量峰值为932 m3/s，历时8 d。若是对小浪底水库调度方案进行多年优化调整，并兼顾春季流量脉冲的塑造，进入河口的径流过程很大程度上能够满足已有研究成果的需水量要求。

图2 小浪底水库运用以来利津径流量特征

表2 小浪底水库运用以来黄河河口径流量与已有生态需水研究成果对比分析

3.5 黄河河口年生态需水量分析黄河河口生态需水量决定于设定的需水目标。选择河道淡水鱼类、河道洄游鱼类和近海洄游鱼类作为主要指示物种对全年生态需水量进行初步探讨。近海洄游鱼类大多4—5月游入莱州湾，11月返回黄海，故近海洄游鱼类在4—11月需要适宜面积的低盐产卵育幼场。以利津水文站作为控制断面，考虑到径流向口门传播和近海淡咸水混合时间，则时机应为3—10月[18]。以鱽鱼和鳗鲡为代表的河道洄游鱼类2—6月上溯，7—11月降河，也即2—11月需要满足洄游通道的连续性[14]。以鲤鱼为代表的河道淡水鱼类全年需要一定低流量维持生境，4—6月需要一定的流量脉冲刺激产卵。

文献[18]考虑了洄游通道的全程连续性，得到河流适宜低流量为240 m3/s；3—5月入海径流量21.6亿m3，鱼卵密度可达到1982年水平。3—10月平均入海水量参照3—5月水平，11月至翌年2月采用适宜低流量，则全年入海水量为82.7亿m3。需要指出的是，这种条件下3—10月入海水量需要包含若干次峰值流量为890 m3/s的脉冲过程。为进一步说明大流量过程对近海低盐区域面积的维持作用，采用Delft3D模型模拟了现状边界下1982年、2007年和2015年春季径流过程下29‰等盐度线各月平均面积（图3）。该模型已经过黄河河口实测盐度资料验证[41]。以2007年为基准，径流量由14.6亿m3增加至1982年的20.5亿m3时，29‰等盐度线平均面积由205 km2增加至761 km2，两者增加比例分别为40%和270%；而径流量增加至2015年的45.9亿m3时，也即增加210%时，29‰等盐度线平均面积为963 km2，增加比例只有370%。从三个年份的日均流量过程来看，显著区别在于1982年3月出现了峰值流量为1560 m3/s的洪水过程（图4）。1982年4月平均流量仅为157 m3/s，但低盐区域面积为三个月份最大。以此初步分析大流量过程对近海低盐区域面积维持时间可达1个月。

从文献[19]中近海海域平均盐度与平均流量关系来看，当流量低于900 m3/s时平均盐度随流量增加快速下降，900～1600 m3/s时则变化不明显。故当入海径流以1月1次峰值流量890 m3/s、持续8天的脉冲过程入海时，全年入海水量为82.7亿m3，可基本满足河道和近海鱼类生态需求。自然保护区湿地需水主要从黄河引水，以最低需水量3.5亿m3计，则以鱼类和湿地为主要目标的全年生态需水量为86亿m3。

图3 黄河河口典型年份春季径流过程下29‰等盐度线面积

图4 黄河河口典型年份春季日均流量过程

4 黄河河口生态需水讨论

河口生态需水研究起始于1980年代，并不断深入完善。由于河口生态类型多样，且受径流和潮流影响，动力过程和变化机制复杂，目前关于生态需水目标和计算方法还缺乏统一明确标准。黄河河口包含河流生态、湿地生态和近海生态，且水资源长期处于紧缺态势，生态需水还受到小浪底水库调度、下游引黄灌溉和流路格局等实际情况的制约。

4.1 黄河河口河流生态需水河流生态需水建议以满足重要渔业物种生境为主。河道不断流的目标自1999年黄河水量统一调度后已经实现。而且河道不断流仅是物理层面的水体不干涸，主要为生态系统提供最基础的保障。输沙用水主要是维持下游河道正常演变，为河流生态发展提供稳定的本底条件，但是与生态系统并不直接相关，可以纳入广义生态需水。污染物输送要求主要研究成果是平滩流量输送污染物最佳[13]，最小污染防治需水量选择1970年代最枯月平均流量[12]。而已有研究成果中重要物种生境需求的流量通常大于最枯月平均流量，满足最小污染防治要求。鱼类在河流生态系统中处于承上启下的关键位置，其栖息地和产卵场与水文情势变化密切相关，能较好体现河流系统的健康情况[42-43]。

河流生态需水应加强指示物种对天然径流流量节律，如低流量、流量脉冲、高流量等出现的日期、持续时间和变化速率等的响应关系研究。例如，黄河每年3月下旬和4月上旬的桃汛洪水洪峰流量约为2000～3000 m3/s，在三门峡水库修建之前能够畅通无阻进入河口。桃汛洪水能够扩展鱼类栖息地，刺激鱼类洄游和产卵，并为近海带来丰富的冲淡水和营养物质[37，44]。随着三门峡水库和小浪底水库的调节运用，桃汛洪水基本消失。如何通过水库调节塑造类似自然条件下桃汛洪水生态功能的流量脉冲尤为重要，脉冲时机、历时和峰值的合理确定需要加强指示物种对天然径流过程的生态响应研究。河道生态流量计算方法主要包括水文学方法、水力学法、生境模拟法和整体法。生境模拟法根据指示物种生活习性对水深、流速等水文因子的要求确定生态流量，在河道型中小栖息地的研究中效果较好。构建流速、水深及河床栖息地适宜度曲线，量化水文-生态响应关系，是生境模拟法的重要研究方向[35，42]。

河流生态需水量计算应包括全部河口河道。由于利津断面为黄河入海水沙监测最后一个控制断面，已有研究中多采用该断面为黄河河口河流生态需水指标的计算断面。而利津断面为典型的窄深断面，主槽宽度为350 m左右，以下河道大断面主槽宽度最大可达到650 m[18]。因此，采用利津断面水力特征要素计算鱼类等物种生态流量时代表性不够充分，需要兼顾其以下河道断面。

4.2 黄河河口湿地生态需水湿地生态需水研究应结合现行入海流路格局和海岸演变特征，不宜纳入防止海岸蚀退所需泥沙的输送用水。自然保护区北片分布在刁口河故道尾闾两侧，通过崔家节制闸和罗家屋子闸引水。2010年起开始实施的刁口河流路生态补水，年均补水量2700万m3，补沙量21万t。引水能力有限且含沙量很低，难以满足防止湿地附近海岸蚀退要求。现场调研发现保护区北片主要通过工程措施防止蚀退。自然保护区南片分布在现行清水沟流路两侧，通过引水渠和泵船从河流引水。行河口门随着入海泥沙的落淤不断淤进，个别来沙量极少年份蚀退。1996年以前的汊河停止行河后沙嘴不断蚀退。莱州湾附近和北汊河附近海岸处于缓慢蚀退状态。因此，自然保护区南片防止海岸蚀退只能意味着在该区域较大范围内总体面积的动态稳定，而无法实现海岸形态的稳定。

湿地生态需水中的近海生物需水、防止海水入侵及维持河口盐度平衡需水可以归入近海生态需水。这几项需水目标主要是满足近海生物栖息地和产卵育幼环境对低盐水体的需求，可以体现在近海鱼类等主要渔业物种对入海冲淡水的需求。

湿地生态需水的重点应以满足典型植被和鸟类的需水为主，进一步探讨湿地水盐平衡机制和湿地生态功能，确定适宜生态需水量。深入研究植被、土壤、水体的水盐平衡和蒸散发规律，确定水域与植被分布格局、水位波动范围阈值、地下水位阈值等，明确芦苇等指示物种的保护边界。加强生物栖息地对水深的响应研究，确定合理的鸟类指示物种规模。根据生态系统自身演替规律，从植被和鸟类生态位的合理设计以及生物多样性维持出发构建生态系统结构和生物群落，达到物质循环和能量转化最优状态，实现水文、土壤、植被和生物协同演进。

4.3 黄河河口近海生态需水近海生态需水缺乏入海冲淡水对主要渔业物种低盐产卵场的塑造和维持机制研究。已有的研究通过参考目标年份，建立利津流量与近海海域平均盐度拟合关系，以及分析利津径流量与鱼卵平均密度变化趋势确定[16-19]。近海洄游鱼类需要18‰～32‰低盐区域产卵育幼场，且保持适当规模和持续时间。月径流量与近海水域盐度场面积变化密切相关[45-46]，增加0.046亿m3水量可使27‰等盐度线面积增加1 km2。另外，短期大流量过程对低盐区面积的扩大和维持具有十分重要作用。利津流量大于3000 m3/s时，河口附近出现明显的冲淡水舌[47]。2010年5—9月实测资料显示，利津流量分别为150、1100和3300 m3/s 时，海水中层29‰等盐度线面积分别为8.4、114.9和156.5 km2，流量大于1000 m3/s时低盐范围明显增加。近海生态需水的时机需要计入径流传播和冲淡水扩散时间。利津断面至口门河长约110 km，径流传播需要2～3 d。冲淡水出口门后在余流作用下向莱州湾扩散需要18天[18]。还有研究表明渤海盐度变化对径流量的响应滞后1个月左右[48]。

近海生态需水尚需开展挟带适宜营养盐物质的沙量及其输送水量研究。黄河入海水沙向近海海域输送的营养盐是维持近海生态健康的关键因素[49]。受人类活动影响，黄河河口N、P、Si营养盐输入发生了显著变化，主要表现为水体DIN逐渐升高，近海水体出现磷限制[50]。黄河水具有低磷的特点，且磷酸盐多以颗粒态的形式存在，占总磷比重超过90%[51]。适量泥沙入海能够给近海生态带来合适的磷酸盐量。根据已有文献中1982—2015年部分年份汛前4—6月实测近海水体磷酸盐含量资料[52-56]，统计相应的汛前来沙量，发现两者存在较好的线性关系（图5）。这部分泥沙的输送需要一定的水量，当然这部分水量与入海冲淡水量存在一定程度上的重合。

5 结论

黄河河口生态需水的主要目标是保持河流生态、湿地生态和近海生态的健康。河流生态需水以满足重要渔业物种生境为主，加强指示物种对天然径流量节律的响应关系研究，构建栖息地适宜度曲线，量化水文-生态响应关系，在某种程度上恢复自然水文情势。

湿地生态需水应结合当前水源格局，进一步研究植被、土壤、水体的水盐平衡和蒸散发规律以及生物栖息地对水深的响应研究。从植被和鸟类生态位的合理设计以及生物多样性维持出发构建生态系统结构，实现水文、土壤、植被和生物协同演进。

近海生态需水要深入研究入海冲淡水对低盐渔业物种产卵育幼场的塑造和维持机制。分析低盐区域面积和维持历时对冲淡水量和大流量过程的响应特征，从径流传播和冲淡水扩散确定合适的冲淡水释放时机。开展重要渔业物种习性、适宜营养盐水平与磷酸盐输送扩散机制研究，确定入海生态沙量及相应的水量。

小浪底水库运用以来，利津断面径流量满足已有生态需水径流量多项研究成果要求的年份比例为37%～58%，而各研究阶段的平均径流量能满足大部分生态需水指标。但是，春季径流过程经常缺乏流量脉冲。初步分析，以湿地、河道鱼类和近海鱼类为主要目标的全年生态需水量为86亿m3，径流过程需要阶段性场次洪水。近三年来黄河入海径流量明显增加，河口生态进一步改善。建议小浪底水库调度方案进行多年优化调整，并兼顾春季流量脉冲的塑造，在更大程度上满足河口生态需求。