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論河流生態修復目標

  良好的河流生態可以為經濟社會提供承載,但退化的河流生態會成為其發展的天花板。習近平總書記強調,當前和今后相當長一個時期,要把修復長江生態環境擺在壓倒性位置,共抓大保護,不搞大開發。長江生態環境只能優化、不能惡化。《長江經濟帶生態環境保護規劃》提出嚴守資源利用上線、生態保護紅線、環境質量底線,加大河湖、濕地生態保護與修復,把實施重大生態修復工程作為推動長江經濟帶發展項目的優先選項。

    河流生態系統是以水循環為紐帶,以水系及河道為主脈,一個基于氣候、水文、地質和生物等自然要素以及人類社會經濟發展要素在內的復雜、復合生態系統。在河流保護與修復的實踐中,必須首先認識河流生態修復特點、明確修復目標,目標的定位決定了河流生態修復的方向。
    國內河流生態修復現狀
    近幾十年來,河流生態修復受到各國重視,成為相關領域的研究熱點,并取得了諸多進展,出現了大量的針對某一具體河流的修復工程實例。概括而言,國內目前河流生態修復現狀存在“四多四少”現象。
    工程措施多,非工程措施少。河流生態修復現狀多注重水文情勢修復、水質改善、河流地貌修復和生物多樣性保護等工程措施,大多數修復案例是在河段尺度水利工程、環境工程、水土保持工程、生物技術和工程設施調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、監測與評估等,卻較少采用。而非工程措施可以通過約束或減少人類開發利用活動,以依靠自然力與生態系統的自組織能力,使退化的河流生態系統向有序的方向演替,是河流生態修復一個重要的方面。
    治理措施多,預防措施少。河流污染治理目標是河流生態修復的初級階段目標。河流生態修復多對污染、物種退化這些顯性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。
    單一局部多,綜合整體少。河流生態系統修復時間尺度一般關注短、中與長3 個時間尺度,空間尺度關注區域、流域、河流廊道與河段4個尺度。就河流生態修復現狀而言,單要素的多,多要素綜合的少;河道內局部的多,河道內外整體的少;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”的整體研究,在系統科學分析流域山、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,統籌實施河流生態修復。
    短期臨時多,長遠統籌少。現階段的河流生態系統的修復主要集中于結構性修復,試圖穩定或優化某一時間點及空間位置上的生境,創造適宜的生物棲息條件。缺少遵從流域山水林田湖共生性的自然特征,按照生態系統的整體性、系統性及其內在規律,從長遠系統實施河流水資源、水環境、水生態協同統籌治理。
    對河流生態修復的認識
    關于何為河流生態修復,可謂仁者見仁、智者見智,從出發基礎、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,完全恢復生態系統的結構和功能到干擾前的狀態;(2)修復,部分恢復生態系統的結構和功能到干擾前的狀態;(3)增強,一定程度的改善環境質量;(4)創造,開發一個原來不存在的新的河流生態系統,形成新的河流地貌和河流生物群落;(5)自然化,針對已形成的新的河流生態系統,以自然之力建設動態穩定、可以自我調節的河流系統。
    對于國內河流生態修復實踐而言,就是要對河流生態系統減少人為干擾,減輕負荷壓力,依靠或利用河流生態系統的自我調節能力,采取工程和非工程措施,修改受損河流物理、生物或生態狀態的過程,增加生態系統的價值和生物多樣性的活動,保護和恢復河流系統達到一種更接近自然的狀態,使開展修復工程后的河流較目前狀態更加健康和穩定。基于此,河流生態修復目標乃至實踐,不能脫離河流發展階段、氣候條件(天),不能割裂河流所處流域的水力聯系、地形地貌(地),不能營造人水對立、完全以生態為本(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,和諧統一”。
    首先,順天時,河流生態修復不要逾越發展階段,脫離社會的認識階段。河流生態修復要與人類社會對河流環境保護認識的階段相切合。在“人定勝天”階段,河流的開發利用是第一位,河流的修復服務于這一目標;在“生態至上”階段,河流的保護是第一位的;在“人與自然和諧”階段,人類開發利用與自然環境保護相協調,持續發展成為首選。不同階段,社會形成的認識會決定河流生態修復的目標、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系統綜合修復階段等四個階段,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揮河流多種功能, 來滿足人類發展的需求。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。在河流生態系統綜合修復階段,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污染,進而到小型河流的物理棲息地重建,再后發展到河流生態整體修復。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、棲息地再造等生態修復工程。
    其次,應地利,河流生態修復不要割裂流域水系的水力聯系,脫離所處環境背景。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通向海洋的主要通道,是陸地生態系統循環的紐帶,是地球水循環中最重要的環節之一。河流從源頭到河口,上下游、干支流、左右岸、水量水質之間相互關聯、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、生態系統完整性。每條河流是一個完整而連續的自然綜合體,具有水文系統的連續性、生態系統的連續性、陸域的連續性等。
    河流生態修復應基于河流所處流域內生態過程的理解,從流域系統的整體性著手,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從上游到下游的放大趨勢。還要關注流域內各類土地利用與河流生態系統的作用關系,通過植被覆蓋改變來恢復流域的產、匯流機制及治理衍生的水土流失,控制農業、林地等的面源污染問題。河流生態修復中,要綜合考慮社會、經濟與生態等各方面的綜合協調,實現流域的可持續發展。
    此外,由于河流所處區域氣候條件、地貌和水文條件等生態環境背景等存在地域的差異性和特殊性,河流退化生態系統的恢復與重建,要因地制宜,與當地的氣候條件、地貌和水文條件等相適應。
    再者,營人和,河流生態修復不要對立人與河流生態關系,要人水和諧。河流生態系統是人類賴以生存和社會經濟可持續發展的物質基礎和必要條件;而人類的社會活動和經濟活動,又直接或間接影響了河流生態系統。可持續發展強調社會公平是環境保護得以實現的機制和目標。人類的可持續發展,經濟可持續是基礎,生態可持續是條件,社會可持續才是目的。
    河流生態修復實踐中,應把人自身納入河流生態系統加以考慮。人既是河流生態退化的外部干擾、影響因素,也要作為河流生態系統的組成要素,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。
    最后,定基準,河流生態修復不應食古不化,目標要隨環境變化而動態調整。河流生態修復的基準,一般會以人類大規模開發活動前的河流生態狀況作為基準,或以自然地理條件相近的其他健康良好河流作為基準。河流生態系統空間尺度變化巨大,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量級,是狹長的開放系統。流域水文、地貌因子,如流量、節律、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系統,成為河流生態系統演變的驅動因素。河流生態修復要順應長周期因子變化并與其協調,修復目標要與河流自然修復的動力(水文條件、泥沙、地質地貌等)相向,不應唯未開發的歷史狀況為基準。
    與此同時,近百年來人類大規模開發,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、進行漁業捕獲、取水與排放污水等開發活動,河流生態系統隨之演進且多不可逆,在生態學意義上講,完全恢復人類大規模開發活動前的河流生態狀況是不可能的。因而,需要在正視河流開發現狀的基礎上,權衡滿足經濟社會需求與河流自然生態系統底線,合理確定河流修復目標,采取措施保護和恢復河流系統達到一種更接近自然的狀態,使修復工程后的河流較目前狀態更加健康和穩定。
    河流生態修復目標分析
    河流生態修復中諸多復雜的關系和不同需求之間的平衡,決定河流生態修復不僅是自然科學和社會科學問題,同時也是管理問題。根據河流現狀和未來經濟社會發展規劃,設定不同的生態保護目標等級,確定相應的保護水平,優化流域內人與水的二元關系,是科學指導河流保護與修復實踐的重要一環。
    確定河流生態修復目標,實質就是定義一個期望的未來河流狀況。從人與河流關系發展階段來看,河流生態目標的確定是有一個發展過程的。初期的修復目標是水質達標;之后發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系統的完整性,提高生物群落的多樣性。河流生態修復目標應該是具體的、可量化的,可以從淡水生態系統完整性5個組成部分:水文情勢、連通性、水質、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,以優化河流生態系統服務功能。對于處于人類干擾下變化的河流生態系統,其修復目標既不能簡單化為恢復到原始的自然生態系統狀態,也不應該通過高投入使生態系統維持在歷史上出現過的某一狀態。河流生態修復的過程應該是通過生態設計,在減少人類干擾行為的同時,著眼于河流生態系統結構與功能的恢復,改善河流當前生態系統的完整性和可持續性,開啟一種新的、具有綜合生態系統服務功效的新生態系統演化。
    河流生態修復實踐,經歷了從對河流形態到功能、過程和動力學的修復,從單一針對某個河流水質的小尺度修復到河流生態系統、流域乃至整個區域的大尺度修復,從簡單的工程修復到河流整體修復戰略的轉變。
    習近平總書記強調,當前和今后相當長一個時期,要把修復長江生態環境擺在壓倒性位置,共抓大保護,不搞大開發,把實施重大生態修復工程作為推動長江經濟帶發展項目的優先選項。長江經濟帶重大生態修復工作被提到了前所未有的高度,但長江生態環境問題的復雜性、復合性強,“頭痛醫頭、腳痛醫腳”很難取得好的效果。建議長江生態修復要按照河流生態系統的整體性、系統性及其內在規律,以流域為整體,在《長江經濟帶生態環境保護規劃》等河流保護規劃基礎上,統籌考慮河流上中下游河流生態修復目標,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,最終實現修復河流生態系統的目標。  (作者單位:中國長江三峽集團公司)
文章作者:孫志禹 徐輝 李翀責任編輯:張濛
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