高永勝

河流健康概念是隨著人們對河流環(huán)境退化的關(guān)注而產(chǎn)生的，是人們要求從水質(zhì)、生物以及生態(tài)等眾多角度更好地評(píng)估河流生態(tài)系統(tǒng)狀況、改善河流管理而提出的一種嶄新的河流管理評(píng)估工具和技術(shù)手段。因此，河流健康是基于河流管理而提出的一種評(píng)價(jià)河流狀況的概念，用以綜合評(píng)判河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的整體狀態(tài)，并為河流管理提供決策。兩者關(guān)系具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)河流健康狀況研究是河流管理的基礎(chǔ)。河流健康狀況研究的主要目的是了解河流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的目前狀況，并預(yù)測河流可能發(fā)生的演變和健康狀況發(fā)展趨勢。而河流管理首先應(yīng)了解河流現(xiàn)狀，剖析影響河流健康的內(nèi)因和外因，分析河流健康狀況的可能發(fā)展趨勢，從而制定或采取針對性的河流管理措施，以更好地維護(hù)河流的良好運(yùn)行發(fā)展。因此，合理的河流開發(fā)利用、綜合整治、河流修復(fù)等人類活動(dòng)，都必須基于河流健康狀況研究的基礎(chǔ)之上；

黑龍江撫遠(yuǎn)縣，黑龍江畔的濕地。攝影/劉朔/FOTOE

京杭大運(yùn)河橫貫徐州南北，連通微山湖和駱馬湖兩大湖泊。江蘇與山東交界處、沛縣微山湖附近的京杭大運(yùn)河段里，常有拖掛10多條船的船隊(duì)等候過船閘。攝影/崔浩/CFP

(2)河流健康是河流管理的目標(biāo)。河流健康是河流生態(tài)系統(tǒng)功能正常發(fā)揮的前提和基礎(chǔ)，健康的河流生態(tài)系統(tǒng)能發(fā)揮其生態(tài)系統(tǒng)功能，提供最大限度的、持續(xù)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。河流管理的目標(biāo)就是為了更好的發(fā)揮河流的各項(xiàng)功能，以使其更好地服務(wù)于人類，實(shí)現(xiàn)環(huán)境資源、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的可持續(xù)發(fā)展。因此，維持河流健康、保障其功能的正常發(fā)揮是河流管理的最終目標(biāo)；

(3)河流管理是河流健康實(shí)現(xiàn)的先決條件。河流管理是維護(hù)河流健康狀況的重要手段，它為河流的良好運(yùn)行和功能發(fā)揮提供了重要保障。良好的河流管理能為河流健康發(fā)展創(chuàng)造良好的環(huán)境，提供較佳的條件。當(dāng)河流健康狀況受損時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)措施對河流進(jìn)行修復(fù)，并加強(qiáng)河流管理以保障河流修復(fù)措施的有效性實(shí)施，盡快恢復(fù)河流健康狀況。因此，只有在優(yōu)化、有效的適應(yīng)性河流管理基礎(chǔ)之上，河流才可能維持其健康、可持續(xù)的狀態(tài)，才能滿足不同層次上的需求。

什么是“河流生命”

“河流生命”是個(gè)古老而又年輕的話題，說其古老是因?yàn)槿藗冊诤茉绲臅r(shí)候就對其有所認(rèn)識(shí)，說其年輕則是因?yàn)橹钡阶罱祟惒耪嬲J(rèn)識(shí)到河流生命價(jià)值存在的重要性和維護(hù)其健康的重要意義。

人類對河流生命的認(rèn)識(shí)過程大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：

第一階段，在遠(yuǎn)古洪荒時(shí)代，人類改造自然能力低下，人類活動(dòng)主要受自然力量的控制，面對江河洪水的泛濫，人們無能為力，只能選擇逃避，擇丘陵而處之，對江河充滿了恐懼感，導(dǎo)致了“水神”、“河神”等象征物的產(chǎn)生；

第二階段，隨著人類文明的開始，人們改造自然、征服自然的能力逐漸提高，特別是在工業(yè)發(fā)展時(shí)期，人們對河流進(jìn)行了近乎掠奪式的開發(fā)，河流僅被看作是服務(wù)于人類的資源，而完全忽略了河流本體生命的存在及其維持的需要，這對河流的自身規(guī)律產(chǎn)生了巨大的影響，導(dǎo)致眾多河流都出現(xiàn)缺水、斷流、水質(zhì)污染、生態(tài)惡化等新的河患；

第三階段，河流的退化嚴(yán)重制約了人類的用水需求，制約了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，并最終影響人類生存的空間和生活質(zhì)量，對此，人們開始重新認(rèn)識(shí)河流生命，認(rèn)識(shí)到河流生命存在的自身權(quán)利和維持的需要，并提出維持河流健康生命的新時(shí)期治河理念。

在自然條件下，河流生命受制于自然條件的變遷，遵循一定的產(chǎn)生、發(fā)展和衰退規(guī)律。早在1898年，美國著名地貌學(xué)家Davis就根據(jù)這種自然規(guī)律，從生命周期角度，將河流劃分為年輕、成熟和年老三種類型，但他對河流生命的認(rèn)識(shí)僅局限于河流地貌，并用靜止的觀點(diǎn)和簡單的“輪回”來看待河流的地貌循環(huán)。

實(shí)際上，河流生命是一個(gè)動(dòng)態(tài)的復(fù)雜過程，它由河流地貌、流量、流態(tài)、泥沙、洪水、濕地、水質(zhì)和動(dòng)植物等共同構(gòu)筑而成。永不停息的水沙運(yùn)動(dòng)賦予了河流極其豐富的生命內(nèi)涵，周期性的洪水是自然河流生命高潮的表現(xiàn)，河流正是因?yàn)橛辛擞啦煌Ｏ⒌乃h(huán)和周期性的洪水，才得以實(shí)現(xiàn)同其他環(huán)境的物質(zhì)和能量交換，才有了河流生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)生、維持和繁榮。

“三江源自然保護(hù)區(qū)”紀(jì)念碑揭碑儀式。攝影/李全舉/FOTOE

青海玉樹可可西里，嚴(yán)重沙化的長江北源楚瑪爾河。攝影/稅曉潔/FOTOE

在經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展的今天，河流生命除了受自然條件的影響，更多地受制于人類干擾方式和程度，不當(dāng)?shù)娜祟愰_發(fā)會(huì)加速河流生命的終結(jié)，這種實(shí)例古今中外屢見不鮮，如貫穿墨西哥和美國的科羅拉多河、非洲的尼羅河以及我國的黃河都出現(xiàn)了斷流，河流生命直接受到威脅。

但恰當(dāng)?shù)娜祟惛深A(yù)，不僅可使河流更好地服務(wù)于人類，也會(huì)使河流生命得以延續(xù)發(fā)展，如我國實(shí)施的塔里木河應(yīng)急輸水工程，使塔里木河的生命得以延續(xù)，長江南水北調(diào)工程，也為維持黃河健康生命做出了突出貢獻(xiàn)。

在我國經(jīng)濟(jì)高速增長的同時(shí)，也伴隨著資源的過度開發(fā)、低效利用和生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞，全國各大江河湖泊的水質(zhì)和生態(tài)都受到不同程度的損害。不僅在北方一些缺水地區(qū)出現(xiàn)“有河皆干、有水皆污”，而且在南方一些水資源豐富的地區(qū)也出現(xiàn)了“有水皆污”的現(xiàn)象。這些變化，直接危及河流生命的延續(xù)，影響人民健康，嚴(yán)重制約我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

為解決這些問題，首先要對河流生態(tài)系統(tǒng)、河流功能特征等內(nèi)容有準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，并理解河流健康生命的科學(xué)內(nèi)涵。

河流生態(tài)系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)

河流生態(tài)系統(tǒng)是指以生活在河流中的生物群落與水環(huán)境所組成的生態(tài)系統(tǒng)，它同其它生態(tài)系統(tǒng)一樣由生物和非生物環(huán)境兩大部分組成。

其中，非生物環(huán)境由能源（太陽能、水能等）、氣候（光照、溫度等）、基質(zhì)（土壤、河床地質(zhì)等）以及物質(zhì)代謝原料（無機(jī)物質(zhì)、有機(jī)化合物等）等因素組成，它們是河流生態(tài)系統(tǒng)中各種生物賴以生存的基礎(chǔ)。

生物部分則由生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者組成，其中生產(chǎn)者是能用簡單的無機(jī)物制造有機(jī)物質(zhì)的自養(yǎng)生物，主要包括綠色植物、藻類和某些細(xì)菌；消費(fèi)者是不能用無機(jī)物制造有機(jī)物質(zhì)的生物，稱為異養(yǎng)生物，主要包括各種水禽、魚類、浮游動(dòng)物等水生或兩棲動(dòng)物；分解者皆為異養(yǎng)生物，又稱還原者，主要指細(xì)菌、真菌、放線菌等微生物及原生動(dòng)物等，它們把復(fù)雜的有機(jī)物逐步分解為簡單的無機(jī)物，并最終以無機(jī)物的形式還原到環(huán)境中。

河流生態(tài)系統(tǒng)的組成物質(zhì)如圖1-1、1-2所示，其中包括：

一為大型水生植物，分為浮游類和根生類，最常見的是水草，還有苔蘚地衣和地錢；二為微型植物，最常見的是藻類，生長機(jī)制比較簡單，但是形態(tài)特征多種多樣，是河流中一些動(dòng)物的食物來源；三為河流動(dòng)物，包括軟體動(dòng)物、蠕動(dòng)動(dòng)物、水螨、甲殼類動(dòng)物、昆蟲、魚類等脊椎動(dòng)物以及微型動(dòng)物，主要是以原生動(dòng)物、腐生細(xì)菌和腐生物質(zhì)為食物；四為細(xì)菌和真菌，它們生長在河流中任何地方，包括水流、河床底泥、石頭和植物表面等，在河流中扮演著分解者的角色，將死亡的生物體進(jìn)行分解，維持自然生態(tài)循環(huán)；五為河岸生態(tài)，河道兩岸的喬木、灌叢、草被和森林等，這些植被能夠大幅度減少水土流失，并為河中的魚類提供隱蔽所和食餌。

河流生態(tài)系統(tǒng)作為流水生態(tài)系統(tǒng)，既有相同點(diǎn)，也具有不同于其它生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

(1)水流不停：這是河流生態(tài)系統(tǒng)的基本特征，通過水體的流動(dòng)，河流完成營養(yǎng)物質(zhì)的輸移，實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)鹽和污染物的遷移和降解，實(shí)現(xiàn)自凈功能。據(jù)統(tǒng)計(jì)，河流水體循環(huán)一周大約需16天時(shí)間，河流不同部分和不同時(shí)間，水流有很大的差異；

(2)陸-水交換：河流的陸水連接表面的比例大。就是說，河流與周圍的陸地有較多的聯(lián)系。河流、溪澗等形成了一個(gè)較為開放的生態(tài)系統(tǒng)，成為聯(lián)系陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)的紐帶；

圖1-1 河流生態(tài)系統(tǒng)的組成成份

圖1-2 河流生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

(3)氧氣豐富：由于水經(jīng)常處于流動(dòng)狀態(tài)，又因?yàn)楹恿骶哂袦\灘，深度較小，和空氣接觸的面積大。因此，河流中經(jīng)常含有豐富的氧氣。因而，河流生物對氧的需求一般較高；

(4)水生生物多樣：河流中不同類型的介質(zhì)（如水體、底泥、大型水生植物和石頭等），以及多樣性的水流形態(tài)和河床形態(tài)，為不同類型的生物提供了棲息場所；河流中的雜物、碎屑等提供了初級(jí)的食物。這些基本條件造就了河流生物的多樣性；

(5)很強(qiáng)的自凈作用：流動(dòng)的水體增強(qiáng)了河流的復(fù)氧能力，使河流中的各種物質(zhì)得到比較迅速的降解；流動(dòng)的水體也使得河流稀釋和更新能力特別強(qiáng)，一旦切斷污染源，被破壞的生態(tài)系統(tǒng)能夠在短時(shí)間內(nèi)得到自我恢復(fù)，從而維持整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

河流生命特征的功能描述

河流生命活力在于水流與河床這一對矛盾統(tǒng)一體永不停息的運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中實(shí)現(xiàn)自身的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)與外界系統(tǒng)的物質(zhì)交換和能量交換，實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)鹽及污染物的遷移和降解。河流通過運(yùn)動(dòng)給人類帶來生產(chǎn)和生活便利條件，但也給人類帶來了災(zāi)害?；诤恿鞯亩喾N功能、作用和價(jià)值等不同特點(diǎn)，對其研究已擴(kuò)展到各個(gè)領(lǐng)域，可從不同角度對其生命的自然特征和社會(huì)特征進(jìn)行描述。

河流生命的功能是指河流服務(wù)于人類或自然的功能，它是河流生命活力的重要表現(xiàn)之一，可通過河流的生態(tài)功能、河流的社會(huì)經(jīng)濟(jì)功能以及河流的水文、地質(zhì)功能進(jìn)行描述。

西烏珠穆沁旗行走在草庫侖（蓄草圍欄）邊緣的牧民和孩子。盛夏之際，這里本來應(yīng)該是牧草最茂盛的地方，然而卻出現(xiàn)赤壁千里的可怖場景。攝影/烏林奇/CFP

內(nèi)蒙古呼倫貝爾草原，莫日根河（又稱莫爾根河、莫日格勒河）如一條飄動(dòng)的彩色哈達(dá)，飄逸而深邃。攝影/劉兆明/CFP

1、河流生命的生態(tài)功能

河流的生態(tài)功能包括：棲息地功能、通道作用、屏蔽和過濾作用、源匯功能等，如圖1-3所示。

圖1-3 河流的生態(tài)功能

棲息地功能是指河流為植物和動(dòng)物（包括人類）的正常生活、生長、覓食、繁殖等活動(dòng)提供生命所必需的一些要素，比如空間、食物、水源以及庇護(hù)所等。

通道作用是指河道系統(tǒng)可以作為能量、物質(zhì)和生物流動(dòng)的通路，河道中流動(dòng)的水體，為收集和轉(zhuǎn)運(yùn)河水和沉積物服務(wù)，很多其它物質(zhì)和生物群系通過該系統(tǒng)進(jìn)行移動(dòng)。

河道的過濾和屏障作用是阻止能量、物質(zhì)和生物運(yùn)動(dòng)的發(fā)生，或是起到過濾器的作用，允許能量、物質(zhì)和生物選擇性的通過。

源功能為其周圍流域提供生物、能量和物質(zhì)。匯功能是不斷從周圍流域中吸收生物、能量和物質(zhì)。

2、河流生命的社會(huì)經(jīng)濟(jì)功能

河流的社會(huì)經(jīng)濟(jì)功能是指河流對人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支承功能，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是淡水供應(yīng)功能。河流為人類飲水、農(nóng)業(yè)灌溉用水、工業(yè)用水以及城市生態(tài)環(huán)境用水等提供了保障；二是水能提供功能。河流因地形地貌的落差產(chǎn)生并儲(chǔ)蓄了豐富的勢能，是最清潔的能源，同時(shí)，河水的浮力特性為承載航運(yùn)提供了優(yōu)越的條件，水運(yùn)事業(yè)藉此快速發(fā)展；三是物質(zhì)生產(chǎn)功能。河流生產(chǎn)了豐富的水生植物和水生動(dòng)物產(chǎn)品，為人類生存需要提供了物質(zhì)保障，包括初級(jí)生產(chǎn)提供的生活必需品和原材料以及畜牧業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的飼料，為人類提供的優(yōu)質(zhì)碳水化合物和蛋白質(zhì)；四是休閑娛樂功能。河流的獨(dú)特景觀特征，具有很好的休閑娛樂功能。可滿足人們遠(yuǎn)足、露營、攝影、游泳、滑水、漂流、漁獵等有助于身體健康的活動(dòng)。

3、河流的水文、地質(zhì)功能

河流是全球水文循環(huán)過程中液態(tài)水在陸地表面流動(dòng)的主要通道。大氣降水在陸地上所形成的地表徑流，沿地表低洼處匯集成河流。降水入滲形成的地下水，一部分也復(fù)歸河流。河流將水輸送入?；騼?nèi)陸湖，然后蒸發(fā)回歸大氣。河流的輸水作用能把地面短期積水及時(shí)排掉，并在不降水時(shí)匯集源頭和兩岸的地下水，使河道中保持一定的徑流量，也使不同地區(qū)間的水量得以調(diào)劑。

河流是塑造全球地形地貌的一個(gè)重要因素。徑流和落差組成水動(dòng)力，切割地表巖石層，搬移風(fēng)化物，通過河水的沖刷、挾帶和沉積作用，形成并不斷擴(kuò)大流域內(nèi)的溝壑水系和支干河道，也相應(yīng)形成各種規(guī)模的沖積平原，并填海成陸。河流在沖積平原上蜿蜒游蕩，不斷變換流路，相鄰河流時(shí)分時(shí)合，形成沖積平原上的特殊地貌，也不斷改變與河流有關(guān)的自然環(huán)境。

河流生命特征的水循環(huán)描述

水是地球上最豐富的物質(zhì)，大約是在30億年前形成的，自然界中的水是不能新生的，只能通過水循環(huán)再生。河流作為淡水水體儲(chǔ)存的重要場所，是自然界中水體循環(huán)的重要通道。河流正是因?yàn)橛辛怂w循環(huán)，才使河流的各項(xiàng)功能得以實(shí)現(xiàn)。河流水體的循環(huán)可分為自然循環(huán)和社會(huì)循環(huán)(人工側(cè)支循環(huán))兩種。

1、河流水體的自然循環(huán)

地球上各種狀態(tài)的水從海洋面、江河面、湖沼面、陸地表面和植物表面蒸發(fā)、散發(fā)變成水汽。此后，再經(jīng)過蒸發(fā)、輸送、凝結(jié)、降水、產(chǎn)流和匯流構(gòu)成一個(gè)巨大的、統(tǒng)一的、連續(xù)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，這種循環(huán)往復(fù)過程稱為水循環(huán)。在循環(huán)的過程中，通過水的輸送、暫時(shí)儲(chǔ)存和狀態(tài)變換，實(shí)現(xiàn)水分的數(shù)量和狀態(tài)不斷地變化。河流在這個(gè)運(yùn)動(dòng)與變化過程中扮演著極其重要的角色，是所在流域維持聯(lián)系海洋的通道，承擔(dān)著調(diào)節(jié)降水和排水的重要功能。不同的淡水和海洋正常更新循環(huán)的時(shí)間是不相等的，河流更新周期平均為16天。河流水體的循環(huán)與氣候、地形、土壤、巖石和植被等自然因素有密切關(guān)系，并受到人類活動(dòng)的影響，如地形結(jié)構(gòu)和下墊面的變化可直接影響河流水體循環(huán)的強(qiáng)度、規(guī)模和路徑。

圖1-4 河流水體的社會(huì)循環(huán)

2、河流水體的社會(huì)循環(huán)

人類社會(huì)為了滿足生活和生產(chǎn)需求，從河流、湖泊水體中取用大量的水，這些生活和生產(chǎn)用水，使用后成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活污水，它們又被排放，最終流入河流、湖泊中，一部分經(jīng)河流稀釋凈化后，又為人類所用，其過程如圖1-4所示。在這個(gè)循環(huán)過程中，人類取用的水量雖然僅是徑流和滲流水量的2%～3%，亦即地球水量的數(shù)萬分之一，然而，卻表現(xiàn)出人與自然在水量和水質(zhì)方面存在巨大的矛盾。水體環(huán)境保護(hù)和治理的任務(wù)就是調(diào)查研究和解決這些矛盾，保證取水和排水的循環(huán)能夠順利進(jìn)行。

由以上描述可知，河流是一個(gè)動(dòng)態(tài)的、開放的系統(tǒng)，它通過河流水體的循環(huán)完成其生命各階段過程，并實(shí)現(xiàn)同外界的物質(zhì)、能量和信息交換；其生命具有自然和社會(huì)雙重屬性，它不僅要完成自然界水體的自然循環(huán)，還要參與水體的社會(huì)循環(huán)，不僅要維持自然界生態(tài)平衡，還要滿足人類社會(huì)的不同需求；它在給人類帶來生活便利條件的同時(shí)，也帶來水多、水少、水臟及水渾的災(zāi)難。因此，河流生命的核心是水，沒有水就不能稱為河流；其本質(zhì)是水體的循環(huán)（流動(dòng)），如果河流水體循環(huán)受阻，那么它的生命也將出現(xiàn)問題；其表現(xiàn)就是河流為自然或人類提供各種服務(wù)功能，滿足不同層次生態(tài)和人類的需求。

美國格倫峽谷大壩（Glen Canyon Dam）放水泄洪，讓科羅拉多河自由奔流，泥沙沉積狀況緩解，重塑河流生態(tài)系統(tǒng)。攝影/GettyNorthAmerica/CFP

河流健康概念的認(rèn)知

生態(tài)系統(tǒng)健康(Ecosystem health)是新興的生態(tài)系統(tǒng)管理學(xué)概念，是新的環(huán)境管理和生態(tài)系統(tǒng)管理目標(biāo)。早在1941年，Leopold就提出了“土地健康”(Land health)的概念，但當(dāng)時(shí)未引起足夠的重視。隨后，科學(xué)家們一直對是否發(fā)展生態(tài)系統(tǒng)健康學(xué)說應(yīng)用于生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)和管理存在爭議。在全球生態(tài)系統(tǒng)已普遍出現(xiàn)退化的背景下，20世紀(jì)70年代末產(chǎn)生了“生態(tài)系統(tǒng)健康”這一概念。但因河流系統(tǒng)大尺度的時(shí)空動(dòng)態(tài)變化，將其作為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)直到近期才得到普遍承認(rèn)。自此，人們開始從生態(tài)角度來看待河流，全面認(rèn)識(shí)河流的價(jià)值，包括河流的利用價(jià)值和非利用價(jià)值。對河流價(jià)值有了全面認(rèn)識(shí)以后，才開始關(guān)注河流系統(tǒng)中除了人以外的其它生物，關(guān)注河流生態(tài)系統(tǒng)的狀況。

一艘水冀飛船從長江三峽瞿塘峽行駛后，排放出一條長達(dá)數(shù)公里的油污漂浮帶，將碧綠的江水劃出一條污痕。攝影/渝長江/CFP

20世紀(jì)80年代，在歐洲和北美開始了河流保護(hù)行動(dòng)，人們認(rèn)識(shí)到河流不僅是可供開發(fā)的資源，更是河流生態(tài)系統(tǒng)的載體；不僅要關(guān)注河流的資源功能，還要關(guān)注河流的生態(tài)功能。在新的生態(tài)環(huán)境理念的引導(dǎo)下，90年代中期出現(xiàn)了“河流健康”的概念，并很快得到澳大利亞、南非、歐洲和美國等國家的響應(yīng)。在河流的保護(hù)和管理中，對生物和生態(tài)系統(tǒng)的強(qiáng)調(diào)，使人們很自然地接受了河流健康的概念，如圖1-5所示。什么是河流健康狀態(tài)？不同學(xué)者有不同的觀點(diǎn)，一些學(xué)者認(rèn)為，河流健康并不是河流生態(tài)系統(tǒng)固有特性，所以河流健康無法用科學(xué)意義上的技術(shù)方法進(jìn)行度量。也有一些學(xué)者對河流健康概念提出了質(zhì)疑，其主要觀點(diǎn)包括以下幾種：(1)無法確定河流健康的基準(zhǔn)點(diǎn)；(2)河流健康的概念在科學(xué)意義上是主觀的、模糊的；(3)河流健康是無法度量的。凡贊同河流健康概念的學(xué)者，多是將其作為河流管理的一種工具，強(qiáng)調(diào)河流生態(tài)系統(tǒng)的自然屬性的健康，并從生態(tài)系統(tǒng)觀出發(fā)討論河流的健康概念，認(rèn)為健康的生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)該是穩(wěn)定的和可持續(xù)的。

位于印度北部uttarnchal邦的瑞詩凱詩（rishikesh）堪稱世界瑜伽之都，清晨，多有朝圣者在恒河旁禱告。攝影/劉行喆/CFP

隨著河流健康概念的提出，其研究受到越來越多的重視，人們在反思以工程為主的治水思路的基礎(chǔ)上，提出了“為河流讓出空間”、“為洪水讓出空間”，“建立河流綠色走廊”等理念，這些理念正被越來越多的國家和流域所接受，并進(jìn)一步由理念轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際行動(dòng)。如歐洲萊茵河流域、澳大利亞墨累-達(dá)令河流域、加拿大弗雷澤河流域等均在流域綜合管理和重建生命之河方面，提供了可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)和做法。

圖1-5 河流健康概念示意

隨著河流生命概念的提出，許多專家針對不同的河流，開始從不同的角度對河流健康生命進(jìn)行論述。主要有從河流動(dòng)力、河流生態(tài)、環(huán)境保護(hù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及河床演變角度對河流健康生命所進(jìn)行的論述：

基于河流動(dòng)力的角度，河流是水流與河床相互作用的產(chǎn)物，一方面水流作用于河床，使河床發(fā)生變化；另一方面河床的變化又反過來影響水流的結(jié)構(gòu)。兩者相互聯(lián)系，相互作用，相互影響，共同構(gòu)筑成一個(gè)不可分割的整體。這一系列過程需要河流動(dòng)力實(shí)現(xiàn)，可以說沒有了河流動(dòng)力，河流也就失去了生命，如果河流動(dòng)力失衡，河流健康生命也將出現(xiàn)問題，河流將會(huì)發(fā)生沖刷、淤積、生態(tài)惡化等一系列生態(tài)和環(huán)境問題。因此，從這個(gè)角度說，一條健康河流的重要標(biāo)志是它應(yīng)具有足夠動(dòng)力，完成泥沙的搬運(yùn)、堆積和沉積，完成輸送生物所需營養(yǎng)物質(zhì)，并最終將水流輸送入海。流量在河流的形成發(fā)展過程中起著重要的作用，因此可選用流量作為河流動(dòng)力的重要表征參數(shù)，一條河流如果長期出現(xiàn)斷流狀態(tài)，水循環(huán)受到破壞，那么他的健康將嚴(yán)重受損；如果流量過小，達(dá)不到河流功能要求，河流生命也將受到威脅。

基于生態(tài)的角度，河流作為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)是人類、植物、動(dòng)物、水體、土壤及它們的物質(zhì)環(huán)境的功能聚合體，是水生生物、兩棲生物以及陸生生物密集區(qū)域，人類對河流任何干擾都會(huì)影響河流生物的多樣性及豐富度。一條河流生物的多樣性和豐富度是其生態(tài)健康的重要外在表現(xiàn)，如果一條河流的生物多樣性和豐富度發(fā)生了變化，那么它的健康狀況可能出現(xiàn)異常。而河流形態(tài)多樣性是流域生態(tài)系統(tǒng)生境的核心，是生物群落多樣性的基礎(chǔ)，如果生境多樣性受到破壞，生物群落多樣性必然也會(huì)受影響，生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會(huì)發(fā)生變化。

基于環(huán)境保護(hù)的角度，任何物質(zhì)若以不恰當(dāng)?shù)臄?shù)量、濃度、速率、排放方式進(jìn)入河流，只要超出了河流的自凈能力，均可造成水體污染，使水質(zhì)和底質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)或生物群落組成發(fā)生變化，從而降低河流的使用價(jià)值和功能。從這個(gè)角度出發(fā)，健康河流應(yīng)是水體各項(xiàng)污染指標(biāo)控制在河流自凈范圍之內(nèi)，河流水質(zhì)滿足人類與生態(tài)等不同層次的需求。因此，可選用一組表征水質(zhì)的理化參數(shù)，包括DO、COD、BOD、pH、總氮、總磷等表征河流水體污染程度，反映河流健康狀況。我國在《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)》中選擇了29個(gè)指標(biāo)來評(píng)價(jià)河流水質(zhì)狀況，并對不同功能水體中影響水體功能的因子規(guī)定了不同的指標(biāo)要求。

基于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的角度，河流與人類發(fā)展息息相關(guān)，它為人類社會(huì)的發(fā)展?fàn)I造了肥沃的土地，提供了灌溉、發(fā)電、養(yǎng)殖、旅游以及生態(tài)等多種功能。根據(jù)河流與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系，人類對河流資源利用方式經(jīng)歷了初始自發(fā)階段、平衡利用階段、掠奪開發(fā)階段和協(xié)調(diào)發(fā)展階段。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展應(yīng)在保護(hù)河流生態(tài)基礎(chǔ)上，有序開發(fā)河流水資源，也就是說我們對河流水量的索取不能超過它的允許范圍，應(yīng)給河流留有一定水量，使其完成基本生態(tài)功能，維持其自身的健康。從這個(gè)角度出發(fā)，我們認(rèn)為河流可利用水量的大小是衡量一條河流可發(fā)揮經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)的重要表征參數(shù)，一般情況下河流可利用水量越大，其經(jīng)濟(jì)支承功能越大，在相同開發(fā)技術(shù)和河流用水結(jié)構(gòu)情況下，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也越大，對人類社會(huì)來說這樣的河流越健康。因此我們可選用單位流域面積或人均河流可利用水量表征河流的經(jīng)濟(jì)功能大小，反映河流經(jīng)濟(jì)功能的健康狀況。

基于河床演變的角度，根據(jù)河流地貌發(fā)育階段不同可分為初級(jí)階段（幼年階段）、均衡階段（狀年期階段）和終極階段（老年階段）。不同類型或不同發(fā)育階段的河流地貌有不同的形態(tài)特點(diǎn)，例如山區(qū)河流發(fā)育過程中一般以下切為主，河谷斷面多呈V字形或U字形，V字型河谷較年青，河槽狹窄，枯水期無依附一岸的邊灘出露；U字形河谷較成熟，河槽相對寬廣，枯水期有巖盤、緊靠一岸的卵石邊灘或位居中心的卵石心灘出露。從河床演變角度看，健康的河流應(yīng)是河床穩(wěn)定的，即橫向上不發(fā)生左右搖擺或擺動(dòng)幅度較小，縱向上應(yīng)該是不沖不淤或是在一定時(shí)間內(nèi)沖淤平衡的。

基于以上不同角度對河流健康生命論述，我們可以看出河流健康生命是一個(gè)綜合復(fù)合體，包括以下幾方面內(nèi)容：應(yīng)具有足夠的流量，以滿足河流的造床功能，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的遷移輸送，并最終將水流輸送入海；應(yīng)有充足的水量和良好的水質(zhì)，以滿足人類生活、生產(chǎn)和維持河流、流域生態(tài)功能等不同層次的需求；應(yīng)具有豐富的生境，周期性的水流波動(dòng)，以滿足不同物種的需要，保持暢通的物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)及物種流動(dòng)；應(yīng)具有自然河流形態(tài)的一些典型特征，具有淺灘、深潭和洪泛區(qū)等結(jié)構(gòu)，以維持河流相對穩(wěn)定的河岸和河床條件，滿足河流對洪水調(diào)蓄的需求。

河流健康生命的科學(xué)內(nèi)涵

遠(yuǎn)古時(shí)代，人類改造自然能力低下，對河流的干預(yù)較少，河流生命主要受自然條件的影響，屬于自然狀態(tài)下的健康河流。而在社會(huì)經(jīng)濟(jì)時(shí)期，為了滿足人類的不同需求，人們對河流進(jìn)行各種方式的開發(fā)利用，河流的諸多服務(wù)功能成為人們評(píng)價(jià)河流健康的主要標(biāo)志，這時(shí)的河流生命具有自然和社會(huì)雙重屬性，河流生命除了受自然條件的影響，更多的受制于人類干擾方式和程度，不當(dāng)?shù)娜祟惢顒?dòng)引發(fā)了河流自身和周邊環(huán)境的一系列問題，甚至影響到河流的基本功能和永續(xù)利用，直接威脅著河流生命。這反過來又影響了人類健康和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，因此我們在要求河流實(shí)現(xiàn)諸多功能，滿足人類不同需求時(shí)，也要尊重河流生命的本體，還河流自身的權(quán)利。

真正意義上的健康河流既要在一定程度上滿足人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，同時(shí)也要考慮滿足河流生命得以維持和延續(xù)的需要，其基本范疇?wèi)?yīng)表現(xiàn)在四個(gè)方面：一是水：充足的水量、良好的流態(tài)和水質(zhì)；二是土：河岸和河床條件應(yīng)當(dāng)符合自然、穩(wěn)定、漸變的態(tài)勢；三是生物：沿河動(dòng)植物，尤其是水生生物應(yīng)保持豐富性和多樣性；四是功能：河流健康的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值應(yīng)體現(xiàn)在滿足區(qū)域和流域生產(chǎn)生活的需要。其健康內(nèi)涵應(yīng)表現(xiàn)在三方面，即河道的健康、流域生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的健康及流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人類活動(dòng)的健康。

綜上所述，科學(xué)的河流健康生命內(nèi)涵應(yīng)包括三方面內(nèi)容：一是河流自身的健康程度，主要是指河流的水循環(huán)程度和河岸的穩(wěn)定狀況，它是河流生命存在基礎(chǔ)，也是河流實(shí)現(xiàn)諸多功能的前提；二是河流對人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的支撐程度，它綜合反映了河流對人類社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)，包括河流防洪減災(zāi)、發(fā)電、灌溉等功能，它是人類維護(hù)河流健康的初衷和意義所在；三是河流對依賴其豐枯而興衰的流域生態(tài)系統(tǒng)的支撐程度，它是河流生命活力的重要標(biāo)志，并最終影響著流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。健康河流生命內(nèi)涵示意如圖1-6所示。

圖1-6 健康河流生命內(nèi)涵示意圖

因此，一條健康的河流至少應(yīng)具有以下四方面的能力：一是安全排泄一定量級(jí)洪水的能力；二是容納一定程度污染的能力；三是河道及河口生態(tài)系統(tǒng)具有抵御一定程度的擾動(dòng)、維護(hù)生態(tài)平衡的能力；四是保障人類一定經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平的水資源供給能力。其中，前三個(gè)方面體現(xiàn)的是河流自身的生命力，是河流的自然屬性，最后一個(gè)反映了河流對人類社會(huì)的功能，是河流的社會(huì)屬性。

河流健康生命是一個(gè)多目標(biāo)復(fù)合體，其表征既要考慮維護(hù)河流水循環(huán)和河流生態(tài)系統(tǒng)健康的需要，也要考慮相關(guān)區(qū)域人類生存和發(fā)展的需要。以往河流的健康狀況多從生態(tài)角度出發(fā)，以某個(gè)角度或側(cè)面運(yùn)用某些指標(biāo)加以評(píng)價(jià)，例如國外在河流修復(fù)中，多以恢復(fù)某個(gè)目標(biāo)物種作為河流修復(fù)成功的標(biāo)志，為河流健康的目標(biāo)，我們常說鮭魚返回先前退化的河流，表明該河流生態(tài)系統(tǒng)已得到恢復(fù)，屬于健康的河流，這是因?yàn)槲覀冋J(rèn)為鮭魚需要良好的水質(zhì)和一定的物理生境才能生存，這可能只是一般的合理性，但并不能保證其它生態(tài)系統(tǒng)組成部分的健康性。

河流是一個(gè)涉及到多學(xué)科、包含多種因素生態(tài)系統(tǒng)，其健康生命表征應(yīng)以其健康內(nèi)涵為依據(jù)，既要反映出河流的自然屬性，又要體現(xiàn)出河流的社會(huì)屬性，從多學(xué)科、不同角度選擇不同的特征因子對其進(jìn)行描述，河流健康生命狀況表征基于的角度和不同表征因子關(guān)系如圖1-7所示。

(1)水質(zhì)理化參數(shù)：河流污染是影響河流健康的重要因素，而污染狀況可通過水質(zhì)理化參數(shù)反映，因此可選用水質(zhì)理化參數(shù)來表征河流的健康狀況。理化參數(shù)以其監(jiān)測速度快、簡單方便等優(yōu)點(diǎn)，并能反映污染物在水體中的形式和組分，發(fā)展至今，已形成較多非常實(shí)用的水質(zhì)理化監(jiān)測及評(píng)估體系。我國在《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002),針對不同水功能區(qū)共選擇了29個(gè)指標(biāo)，通過單因子評(píng)價(jià)法，依據(jù)地表水域環(huán)境功能和保護(hù)目標(biāo)，將評(píng)價(jià)結(jié)果按功能高低分為五類，見表1-1。單從河流污染評(píng)價(jià)河流健康狀況，一般情況下，我們可認(rèn)為水質(zhì)達(dá)到水功能區(qū)劃要求，那么河流就是健康的。

(2)生物指標(biāo)：河流生物群落具有整合不同時(shí)間尺度上各種化學(xué)、生物和物理影響的能力，能反映出諸如物理的、化學(xué)的等各方面的綜合影響，因此用生物來評(píng)價(jià)河流狀況的方法被廣泛采用。但鑒于河流生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性，人們選用的河流健康指示物種也不一樣，其中應(yīng)用比較廣泛的有著生藻類、無脊椎動(dòng)物和魚類，它們從不同空間和時(shí)間尺度上反映了河流生態(tài)系統(tǒng)狀況。為能綜合評(píng)價(jià)河流狀況，在物種選擇上不僅要考慮其敏感性，還要考慮其多樣性。通?？梢陨锒鄻有宰兓从澈恿鹘】底兓癄顩r，以生物多樣性表征河流健康程度。生物多樣性評(píng)價(jià)一般由多樣性指數(shù)、均勻度和優(yōu)勢度三個(gè)指標(biāo)表征，最常用的評(píng)估物種多樣性綜合指標(biāo)是夏儂指數(shù)(Shannon index)與辛普森指數(shù)(Simpson index)，二者都考慮物種豐富性及物種均勻性。

圖1-7 河流健康生命狀況表征因子

印度瓦拉納西（Varanasi）享有“印度之光”的稱號(hào)，每天清晨，成千上萬的印度教徒來到恒河邊，以求用圣水沖刷掉自己身上的污濁或罪孽。攝影/林林峰/CFP

(3)河流形態(tài)結(jié)構(gòu)：河流形態(tài)多樣性是生物群落多樣性的基礎(chǔ)，有什么生境就造就了什么樣的生物群落。近年來，河流形態(tài)已開始被用于河流健康狀況的評(píng)價(jià)。國外發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)80年代開始意識(shí)到截彎取直等措施對河流影響，并開始研究恢復(fù)河流彎曲形態(tài)，并將河流彎曲程度作為河流健康狀況的重要表征因子。國內(nèi)鄧志強(qiáng)等研究表明彎曲曲率在1.4～1.6的河流可在最低管理維護(hù)水平下，具有最大的水沙容量及最好的洪水輸送能力，并指出建立與環(huán)境功能相協(xié)調(diào)的自然彎曲河流。河岸穩(wěn)定性是河岸穩(wěn)定與否的重要表征因子，對于河流生物組成以及河流系統(tǒng)功能的發(fā)揮也具有重要的影響作用。此外，河流護(hù)岸形式也是影響水生生物的重要因子，傳統(tǒng)混凝土護(hù)岸形式，使水生生物喪失了可以依賴的生境條件或必要的遮陰條件。

(4)水文特征：河流水文特征對河流洪泛區(qū)、河流形態(tài)、生物群落、河岸植被以及河流水質(zhì)等具有重要意義。近年來，國外學(xué)者已開始將描述河流水文特征的參數(shù)和指標(biāo)用于評(píng)價(jià)河流健康狀況，以更好的了解河流過程。澳大利亞AUSRIVAS調(diào)查過程中納入了年平均流量等水文指標(biāo)，南非的RHP也將水文指標(biāo)作為河流健康狀況的重要因子。目前國內(nèi)外使用的河流水文特征的表征指標(biāo)較多，如表征流動(dòng)條件的平均流量狀況指標(biāo)，表征洪水條件的洪量、洪水頻率以及洪水持續(xù)時(shí)間，然而由于多數(shù)指標(biāo)計(jì)算較復(fù)雜，目前常用的水文特征指標(biāo)主要為流速、水量狀況。隨著人們對水文特征的河流生態(tài)和環(huán)境的重要性的認(rèn)識(shí)，許多專家又提出不同的健康評(píng)價(jià)的水文特征參數(shù)，譬如按照河流流量偏離其自然狀態(tài)下的流量來確定河流健康狀況。

表1-1 我國水功能區(qū)分類表

(5)河岸帶狀況：河岸帶具有削減面源污染、提供野生動(dòng)植物生境、改善河流生態(tài)環(huán)境等諸多功能，并可提供多用途的娛樂場所和舒適環(huán)境以提高河流景觀價(jià)值，而河流正常功能的發(fā)揮較大程度上取決于河岸帶狀況，河岸帶寬度及其種類組成等對于河流系統(tǒng)健康狀況具有較大影響。隨著近年來人們對河岸帶保持和恢復(fù)工作的重視，河岸帶表征因子逐漸成為河流健康狀況評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，如河岸帶寬度、河岸植被組成等河岸帶質(zhì)量指標(biāo)。

(6)河流社會(huì)功能：河流作為天然的水源和排水通道，它不僅為人類提供了生存必須的水量，同時(shí)也將多余的洪水渲瀉入海，保護(hù)了人類生命和財(cái)產(chǎn)安全。但中國的降水受季風(fēng)氣候控制，年降變化大，年內(nèi)分布極其不均，由此造成的河川徑流量的年降和年內(nèi)分布不均，一般6～9月徑流量可占全年的60～80%，北方有些河流高達(dá)90%，歷史上曾出現(xiàn)的最大洪峰流量與多年最大洪峰流量平均值的比值，南方河流為2～4倍，北方河流可達(dá)3～8倍。由于山區(qū)集水面積大，坡度陡，徑流匯集迅速，而河流下游泄流能力十分有限，因而經(jīng)常造成大面積的洪澇災(zāi)害，受洪水威脅的總面積超過80萬km2，其中經(jīng)常遭受洪水災(zāi)害地地區(qū)達(dá)12萬km2，耕地近1億畝，人口近8000萬。如此“喜怒無常”和“脾氣暴戾”的河流，對于人類社會(huì)而言，顯然是不健康的。遠(yuǎn)古時(shí)代，人們面對洪水無能為力，只能擇丘陵而處之，隨著人們改造自然能力的增強(qiáng)，人們開始筑壩建堤以保障洪水的暢通，并滿足人們對水量的需求，因此，水庫的供水保證率和防洪工程措施完善率成為人們評(píng)價(jià)河流社會(huì)功能的重要標(biāo)志。

(7)河流經(jīng)濟(jì)功能：河流經(jīng)濟(jì)功能是指河流可直接產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的那部分功能，它包括河流供水、發(fā)電、養(yǎng)殖、灌溉、旅游等多種經(jīng)濟(jì)功能。河流所產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)價(jià)值的大小與河流開發(fā)程度以及人類對其利用方式等多種因素有關(guān)，例如1m3的水用到工業(yè)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值是不同的；而在一般情況下，河流開發(fā)利用程度越高其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值越大，但過去的開發(fā)往往是以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)的。因此，為了能更為可觀評(píng)價(jià)河流經(jīng)濟(jì)功能，其評(píng)價(jià)仍建立在生態(tài)環(huán)境保護(hù)基礎(chǔ)上，以河流可利用水量大小表示。

上述七類因子從不同角度對河流健康生命進(jìn)行了綜合表征，從不同側(cè)重點(diǎn)反映了河流的健康狀況，其中河流生物指標(biāo)、形態(tài)結(jié)構(gòu)、水文特征以及河岸帶狀況偏重于河流自然特征屬性，河流社會(huì)功能和經(jīng)濟(jì)功能則是從人類需求角度出發(fā)描述的，而水質(zhì)理化參數(shù)則是自然和社會(huì)河流的共同需求。這些指標(biāo)在表征河流健康是缺一不可的，根據(jù)河流具體情況可分別選擇每類指標(biāo)中的具體參數(shù)來評(píng)價(jià)河流健康生命狀況。