孫志禹 徐輝 李翀

（中國長江三峽集團公司，北京100038）

1 引言

河流是地球生命的重要組成部分，是地球上多樣性生態(tài)系統(tǒng)中最基本的存在形式之一，也是人類文明繁衍、生存發(fā)展之基。自古以來，人類社會的發(fā)生、發(fā)展與河流相互依存，密不可分。河流是由干流和眾多支流構成的水系，水系又與周邊的環(huán)境要素形成了完整的流域系統(tǒng)。隨著經(jīng)濟社會快速發(fā)展，以及溫室氣體大量排放所致的氣候變化，國內(nèi)多數(shù)河流水資源、水環(huán)境和水生態(tài)承載能力與經(jīng)濟社會發(fā)展需求不協(xié)調(diào)，成為影響可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。例如，長江流域嘉陵江、岷江、沱江等支流水污染問題突出，湘江等部分河流遭受重金屬污染；2014年評價的229座重點水庫中，有100座處于富營養(yǎng)狀態(tài)；流域內(nèi)洪澇旱災害頻發(fā)、水資源短缺、水環(huán)境污染、水生態(tài)惡化、水土流失嚴重等各種新老水問題交織，河流水生態(tài)系統(tǒng)功能受損，迫切需要實施水生態(tài)保護與修復[1]。

河流生態(tài)系統(tǒng)的退化和損害與人類活動干擾密切相關。良好的河流生態(tài)可以為經(jīng)濟社會提供承載，但退化的河流生態(tài)會成為其發(fā)展的天花板。習近平總書記強調(diào)，當前和今后相當長一個時期，要把修復長江生態(tài)環(huán)境擺在壓倒性位置，共抓大保護，不搞大開發(fā)。長江生態(tài)環(huán)境只能優(yōu)化、不能惡化?！堕L江經(jīng)濟帶生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》提出嚴守資源利用上線、生態(tài)保護紅線、環(huán)境質(zhì)量底線，加大河湖、濕地生態(tài)保護與修復，把實施重大生態(tài)修復工程作為推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展項目的優(yōu)先選項。

河流生態(tài)系統(tǒng)是以水循環(huán)為紐帶，以水系及河道為主脈，一個基于氣候、水文、地質(zhì)和生物等自然要素以及人類社會經(jīng)濟發(fā)展要素在內(nèi)的復雜、復合生態(tài)系統(tǒng)[2]。關于生態(tài)修復，國內(nèi)外已有不少研究和具體的案例應用。關于生態(tài)修復的目的、標準和方法，依然有各種不同的認識，例如恢復（RESTO?RATION）、重建（RECONSTRUCTION）、修復（RE?HABILITATION）、改造或改良（RECLAMATION）、改進（ENHANCEMENT）、修補（REMEDY）等，這些術語從不同角度反映了生態(tài)修復的基本意圖[3][4]。因此，在河流保護與修復的實踐中，必須首先認識河流生態(tài)修復特點、明確修復目標，目標的定位決定了河流生態(tài)修復的方向。

2 國內(nèi)河流生態(tài)修復現(xiàn)狀

近幾十年來，河流生態(tài)修復受到各個國家政府部門與學術界的重視，成為相關領域的研究熱點，并取得了諸多進展，出現(xiàn)了大量的針對某一具體河流的修復工程實例[5]。概括而言，國內(nèi)目前河流生態(tài)修復現(xiàn)狀存在“四多四少”現(xiàn)象。

2.1 工程措施多，非工程措施少

河流生態(tài)修復現(xiàn)狀多注重水文情勢修復、水質(zhì)改善、河流地貌修復和生物多樣性保護等工程措施，大多數(shù)修復案例是在河段尺度水利工程、環(huán)境工程、水土保持工程、生物技術和工程設施調(diào)度技術的應用與示范。而對于非工程措施，諸如管理制度、體制機制、監(jiān)測與評估等，卻較少采用[6]。而非工程措施可以通過約束或減少人類開發(fā)利用活動，以依靠自然力與生態(tài)系統(tǒng)的自組織能力，使退化的河流生態(tài)系統(tǒng)向有序的方向演替，是河流生態(tài)修復一個重要的方面。

2.2 治理措施多，預防措施少

國內(nèi)河流尤其是國內(nèi)城市河流大多面臨嚴重水質(zhì)污染，水環(huán)境質(zhì)量改善多成為城市河流生態(tài)修復的首選。一條河流，在尚未完成污染治理階段目標以前，不可能有效地再造生物的棲息環(huán)境、招徠本土生物和增加系統(tǒng)生物多樣性。河流污染治理目標是河流生態(tài)修復的初級階段目標[7]。河流生態(tài)修復多對污染、物種退化這些顯性的因素采取治理工程措施，尚缺少預防性、綜合性措施，例如實施全河流禁漁、禁止采砂等措施，停止人類的干擾活動，以自然之力恢復河流生態(tài)。

2.3 單一局部多，綜合整體少

河流生態(tài)系統(tǒng)修復時間尺度一般關注短、中與長3個時間尺度，空間尺度關注區(qū)域、流域、河流廊道與河段4個尺度[8]。就河流生態(tài)修復現(xiàn)狀而言，單要素的多，多要素綜合的少；河道內(nèi)局部的多，河道內(nèi)外整體的少；城市河段的多，河流整體的少；河段小尺度的多，流域大尺度的少。特別是缺乏將流域作為一個“系統(tǒng)”的整體研究，在系統(tǒng)科學分析流域山、江、湖、海之間強烈而深刻的相互作用和彼此復雜的反饋機理基礎上，統(tǒng)籌實施河流生態(tài)修復。多數(shù)屬于“頭痛治頭，腳疼醫(yī)腳”的短時段的局部河段單一要素修復。

2.4 短期臨時多，長遠統(tǒng)籌少

現(xiàn)階段的河流生態(tài)系統(tǒng)的修復主要集中于結構性修復,如硬質(zhì)護坡與護岸拆除、棲息地建設等較短時間尺度完成的問題，試圖穩(wěn)定或優(yōu)化某一時間點及空間位置上的生境，創(chuàng)造適宜的生物棲息條件[9]。缺少遵從流域山水林田湖共生性的自然特征，按照生態(tài)系統(tǒng)的整體性、系統(tǒng)性及其內(nèi)在規(guī)律，從長遠系統(tǒng)實施河流水資源、水環(huán)境、水生態(tài)協(xié)同統(tǒng)籌治理。

3 河流生態(tài)修復的認識

關于何為河流生態(tài)修復，可謂仁者見仁、智者見智，從出發(fā)基礎、過程、目標到相關具體措施均有不同程度差異。主要的認識差異有：（1）完全復原（FULL RESTORATION），完全恢復生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能到干擾前的狀態(tài)；（2）修復（REHABILI?TATION），部分恢復生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能到干擾前的狀態(tài)；（3）增強（ENHANCEMENT），一定程度的改善環(huán)境質(zhì)量；（4）創(chuàng)造（CREATION），開發(fā)一個原來不存在的新的河流生態(tài)系統(tǒng)，形成新的河流地貌和河流生物群落；（5）自然化（NATURALIZA?TION），針對已形成的新的河流生態(tài)系統(tǒng)，以自然之力建設動態(tài)穩(wěn)定、可以自我調(diào)節(jié)的河流系統(tǒng)[6]。

對于國內(nèi)河流生態(tài)修復實踐而言，就是要對河流生態(tài)系統(tǒng)減少人為干擾，減輕負荷壓力，依靠或利用河流生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力，采取工程和非工程措施，修改受損河流物理、生物或生態(tài)狀態(tài)的過程，增加生態(tài)系統(tǒng)的價值和生物多樣性的活動，保護和恢復河流系統(tǒng)達到一種更接近自然的狀態(tài)，使開展修復工程后的河流較目前狀態(tài)更加健康和穩(wěn)定?；诖耍恿魃鷳B(tài)修復目標乃至實踐，不能脫離河流發(fā)展階段、氣候條件（天），不能割裂河流所處流域的水力聯(lián)系、地形地貌（地），不能營造人水對立、完全以生態(tài)為本（人），不能一成不變地設定修復目標基準（基），而是要做到“天地人基，和諧統(tǒng)一”。

3.1 順天時，河流生態(tài)修復不要逾越發(fā)展階段，脫離社會的認識階段

河流生態(tài)修復要與人類社會對河流環(huán)境保護認識的階段相切合。在“人定勝天”階段，河流的開發(fā)利用是第一位，河流的修復服務于這一目標；在“生態(tài)至上”階段，河流的保護是第一位的；在“人與自然和諧”階段，人類開發(fā)利用與自然環(huán)境保護相協(xié)調(diào)，持續(xù)發(fā)展成為首選。不同階段，社會形成的認識會決定河流生態(tài)修復的目標、方式與實踐。

人類與河流的關系可以分為：原始自然階段、河流工程控制階段、河流污染治理階段和河流生態(tài)系統(tǒng)綜合修復階段等四個階段[7]，在原始純自然階段，人類與河流基本能和諧相處。在河流工程控制階段，人類通過工程手段發(fā)揮河流多種功能,來滿足人類發(fā)展的需求。在河流污染治理階段，人類需要控制對河流的不當利用，控制污染排放量并使其在河流承載力之內(nèi)。在河流生態(tài)系統(tǒng)綜合修復階段，人類要采取河流保護和修復措施，使受損河流恢復其功能健康。國際上，河流保護工作始于治理河流水質(zhì)污染，進而到小型河流的物理棲息地重建，再后發(fā)展到河流生態(tài)整體修復[10]。河流治理和修復必須與所處人類與河流關系的相應階段相適應，必須具備相應的條件，不要逾越發(fā)展階段，如對于污染嚴重的河流在尚未治理污染完成時，不要開展河流物種恢復、棲息地再造等生態(tài)修復工程。

3.2 應地利，河流生態(tài)修復不要割裂流域水系的水力聯(lián)系，脫離所處環(huán)境背景

在河流修復過程中，應將河流所在的流域作為一個整體來考慮。河流是陸地徑流及侵蝕物質(zhì)通向海洋的主要通道，是陸地生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)的紐帶，是地球水循環(huán)中最重要的環(huán)節(jié)之一[11]。河流從源頭到河口，上下游、干支流、左右岸、水量水質(zhì)之間相互關聯(lián)、相互影響，且隨著水流量、水流情勢從上游到下游的變化，影響并改變了河流生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)完整性。每條河流是一個完整而連續(xù)的自然綜合體，具有水文系統(tǒng)的連續(xù)性、生態(tài)系統(tǒng)的連續(xù)性、陸域的連續(xù)性等。

河流生態(tài)修復應基于河流所處流域內(nèi)生態(tài)過程的理解，從流域系統(tǒng)的整體性著手，在綜合分析的基礎上作為一個整體開展實施。任何對流域局部或某一要素的干擾都會引起整個流域系統(tǒng)的變化，需要特別關注各種干擾對流域的累積影響，避免隨水體流動而呈現(xiàn)從上游到下游的放大趨勢。還要關注流域內(nèi)各類土地利用與河流生態(tài)系統(tǒng)的作用關系，通過植被覆蓋改變來恢復流域的產(chǎn)、匯流機制及治理衍生的水土流失，控制農(nóng)業(yè)、林地等的面源污染問題。河流生態(tài)修復中，要綜合考慮社會、經(jīng)濟與生態(tài)等各方面的綜合協(xié)調(diào)，實現(xiàn)流域的可持續(xù)發(fā)展。

此外，由于河流所處區(qū)域氣候條件、地貌和水文條件等生態(tài)環(huán)境背景等存在地域的差異性和特殊性，河流退化生態(tài)系統(tǒng)的恢復與重建，要因地制宜，與當?shù)氐臍夂驐l件、地貌和水文條件等相適應。

3.3 營人和，河流生態(tài)修復不要對立人與河流生態(tài)關系，要人水和諧

人類社會是地球系統(tǒng)的一個組成部分，是生物圈的重要組成，是地球系統(tǒng)的主要子系統(tǒng)。河流生態(tài)系統(tǒng)是人類賴以生存和社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎和必要條件；而人類的社會活動和經(jīng)濟活動，又直接或間接影響了河流生態(tài)系統(tǒng)?？沙掷m(xù)發(fā)展強調(diào)社會公平是環(huán)境保護得以實現(xiàn)的機制和目標。人類的可持續(xù)發(fā)展，經(jīng)濟可持續(xù)是基礎，生態(tài)可持續(xù)是條件，社會可持續(xù)才是目的。

河流生態(tài)修復實踐中，不應將人作為與河流生態(tài)對立的破壞因素，作為制約與批判的對立面，應把人自身納入河流生態(tài)系統(tǒng)加以考慮。即對于河流生態(tài)修復而言，人既是河流生態(tài)退化的外部干擾、影響因素，也要作為河流生態(tài)系統(tǒng)的組成要素，在設定修復目標時，將滿足人的需求作為目標的一部分進行考慮。深入研究人類—自然復合生態(tài)系統(tǒng)的結構、功能、演替及其發(fā)展，追求人水和諧的自然—經(jīng)濟—社會復合系統(tǒng)的持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展。

3.4 定基準，河流生態(tài)修復不應食古不化，目標要隨環(huán)境變化而動態(tài)調(diào)整

河流生態(tài)修復的基準，一般會以人類大規(guī)模開發(fā)活動前的河流生態(tài)狀況作為基準，或以自然地理條件相近的其它健康良好河流作為基準。河流生態(tài)系統(tǒng)空間尺度變化巨大，河流的幾何尺度特征是縱向尺寸比橫向和深度方向大幾個數(shù)量級，是狹長的開放系統(tǒng)[8]。流域水文、地貌因子，如流量、節(jié)律、河道、河漫灘、河流臺地、沖積扇、河谷等長周期因子，在更大空間尺度、較長時間尺度影響河流生態(tài)系統(tǒng)，成為河流生態(tài)系統(tǒng)演變的驅動因素。河流生態(tài)修復要順應長周期因子變化并與其協(xié)調(diào)，修復目標要與河流自然修復的動力（水文條件、泥沙、地質(zhì)地貌等）相向，不應唯未開發(fā)的歷史狀況為基準。

再則，近百年來，隨著人類大規(guī)模開發(fā)，不僅是天然的、未受干擾的河流，就是尚保持一定自然屬性的河流也寥寥無幾，且大多數(shù)河流的歷史資料稀少、缺乏。此外，隨著人類在河流上建設水利設施、進行漁業(yè)捕獲、取水與排放污水等開發(fā)活動，河流生態(tài)系統(tǒng)隨之演進且多不可逆，在生態(tài)學意義上講，完全恢復人類大規(guī)模開發(fā)活動前的河流生態(tài)狀況是不可能的。因而，需要在正視河流開發(fā)現(xiàn)狀的基礎上，權衡滿足經(jīng)濟社會需求與河流自然生態(tài)系統(tǒng)底線，合理確定河流修復目標，采取措施保護和恢復河流系統(tǒng)達到一種更接近自然的狀態(tài)，使修復工程后的河流較目前狀態(tài)更加健康和穩(wěn)定。

4 河流生態(tài)修復目標分析

河流生態(tài)修復中諸多復雜的關系和不同需求之間的平衡，決定河流生態(tài)修復不僅是自然科學和社會科學問題，同時也是管理問題。河流生態(tài)修復工作一般程序為：（1）明確河流修復對象，確定修復范圍及邊界；（2）問題評估與診斷分析，包括河流生態(tài)退化現(xiàn)狀調(diào)查與評估，河流生態(tài)退化主導因子、退化過程、退化類型、退化階段與強度的診斷與辨識；（3）生態(tài)退化的綜合評判，確定修復目標；（4）河流生態(tài)修復的自然—經(jīng)濟—社會-技術可行性分析；（5）河流生態(tài)修復措施實施，實施效果監(jiān)測與評估，反饋并適應性管理[12][13]。根據(jù)河流現(xiàn)狀和未來經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)劃，設定不同的生態(tài)保護目標等級，確定相應的保護水平，優(yōu)化流域內(nèi)人與水的二元關系，是科學指導河流保護與修復實踐的重要一環(huán)。

確定河流生態(tài)修復目標，實質(zhì)就是定義一個期望的未來河流狀況[6]。從人與河流關系發(fā)展階段來看，河流生態(tài)目標的確定是有一個發(fā)展過程的。初期的修復目標是水質(zhì)達標；之后發(fā)展為針對某一種指示生物進行修復，讓指示生物返回河流；進一步提出的是修復河流生態(tài)系統(tǒng)的完整性，提高生物群落的多樣性。河流生態(tài)修復目標應該是具體的、可量化的，可以從淡水生態(tài)系統(tǒng)完整性5個組成部分：水文情勢、連通性、水質(zhì)、棲息地、生物群落著手，分解為若干指標，并分別賦值或給以明確的準則。

河流生態(tài)修復的難點，并不在于保護目標的選擇，而在于破除既有利益關系，包括人與人之間利益關系，人與自然間的利益關系，重建新的利益關系，以優(yōu)化河流生態(tài)系統(tǒng)服務功能。BARNOSKY認為，生態(tài)保護目標應兼顧生態(tài)系統(tǒng)歷史特征和當前生態(tài)現(xiàn)狀，考慮生態(tài)系統(tǒng)和其中重要物種的適應能力，進行生態(tài)系統(tǒng)功能完整性管理[14]。對于河流生態(tài)亦是如此，處于人類干擾下變化的河流生態(tài)系統(tǒng)，其修復目標既不能簡單化為恢復到原始的自然生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)，也不應該通過高投入使生態(tài)系統(tǒng)維持在歷史上出現(xiàn)過的某一狀態(tài)。河流生態(tài)修復的過程應該是通過生態(tài)設計，在減少人類干擾行為的同時，著眼于河流生態(tài)系統(tǒng)結構與功能的恢復，改善河流當前生態(tài)系統(tǒng)的完整性和可持續(xù)性，開啟一種新的、具有綜合生態(tài)系統(tǒng)服務功效的新生態(tài)系統(tǒng)演化。

5 結論

河流生態(tài)修復實踐，經(jīng)歷了從對河流形態(tài)到功能、過程和動力學的修復，從單一針對某個河流水質(zhì)的小尺度修復到河流生態(tài)系統(tǒng)、流域乃至整個區(qū)域的大尺度修復，從簡單的工程修復到河流整體修復戰(zhàn)略的轉變。

本文在對國內(nèi)河流生態(tài)修復現(xiàn)狀“四多四少”現(xiàn)象總結基礎上，提出了河流生態(tài)修復要順天時、應地利、營人和、定基準的“天地人基，和諧統(tǒng)一”的認識。有關認識對國內(nèi)有關河流的生態(tài)修復具有借鑒意義，以長江為例，習近平總書記強調(diào)，當前和今后相當長一個時期，要把修復長江生態(tài)環(huán)境擺在壓倒性位置，共抓大保護，不搞大開發(fā)，把實施重大生態(tài)修復工程作為推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展項目的優(yōu)先選項。長江經(jīng)濟帶重大生態(tài)修復工作被提到了前所未有的高度，但長江生態(tài)環(huán)境問題的復雜性、復合性強，“頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳”很難取得好的效果。建議長江生態(tài)修復要按照河流生態(tài)系統(tǒng)的整體性、系統(tǒng)性及其內(nèi)在規(guī)律，以流域為整體，在《長江經(jīng)濟帶生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》等河流保護規(guī)劃基礎上，統(tǒng)籌考慮河流上中下游河流生態(tài)修復目標，工程措施與非工程措施并重，人工適度干預與自然界修復相結合，最終實現(xiàn)修復河流生態(tài)系統(tǒng)的目標。

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