目前河流生态修复面临的复杂性和不确定性与日俱增,这给传统的河流生态修复方法带来了巨大的挑战。新出现的挑战列举如下。
很多早期的河流生态修复工程的目标就是将河流恢复到“开发前”或“自然”状态。因此,各国制定的很多河流生态修复措施和指南都围绕这一观点展开,修复目标的基准是原先的历史状态,或者类似的但未受到干扰的河流。然而,在人类活动的影响下,全世界各个流域均不同程度地发生了改变。这意味着在很多情况下,将河流恢复到开发前的“自然”状态,无论是从理论上还是从经济效益上看都是不切实际的,并且还会对区域内的经济社会活动带来限制,影响人类发展这一根本主题。此外,在一些地区,例如中国,几百年来的人类开发活动已经改变了当地河流,考虑到人为因素对河流造成改变的程度和持续时间,提出河流“开发前”状态的概念几乎没有任何实质性意义。所以,需要改变河流生态修复的理念,尤其在制定修复目标时要实事求是。
在历史上,很多河流生态修复的对象只是一条河流,设定的主要目标也比较单一,通常为改善水质。对于一些开发历史较长的流域,由于存在不同的利益相关方,河流生态修复经常需要满足不同利益方关心的目标,并且这些目标常常存在竞争。例如,修复目标可能同时包括改善水质、提高休闲价值、支持城市开发或娱乐活动、防洪、改善生物多样性以及提高航运能力。同时考虑这些目标,需要在规划阶段协调权衡河流自然功能与人类的需求。此外,在确定目标和优先顺序时,还需要与一系列利益相关方协调并达成共识。
很多河流生态修复项目由于基于的空间尺度错误而失败,这一情况越来越严重。如果河流退化的根源涉及整个流域尺度,则相应的措施也应在相同尺度下制定;若仅考虑局部某地,修复项目就不可能成功。更大尺度的生态修复需要与更大范围内的利益相关方合作,与更大范围内的规划和管理衔接,且可能超出传统意义的水资源管理与制度范畴。同时,当需要面对更大、更复杂、分布更广的流域尺度的影响时,预算、能力和制度约束会限制应对措施可执行的范畴。
导致河流健康退化的原因和退化的结果,往往在空间上不在一处,这就给河流生态修复提出了挑战。如果河流健康退化源自流域层面活动,那么在具体区域解决局地问题的意义就大打折扣。地方政府或社区难以获得资源、能力或权限去解决那些不在其管辖范围内的问题,这说明需要设计合理的制度和融资模式,为河流生态修复提供支持。
修复项目应确保河流生态系统的稳定性可承受未来的压力和风险,而非仅仅考虑过去的因素。例如,改善水质需要考虑流域内影响水化学和水质的驱动因素的输入和过程的变化。而流域未来条件的不确定性使得预测这些变化更具挑战性,这些不确定性可能来自于气候变化、土地利用、人口增长和城市发展等。河流生态修复还需要考虑人们的价值观和信仰的变化。
确保河流生态修复的效益可长久持续,存在多方面挑战。首先,需要财务可持续性。几乎所有修复项目都需要后续维护,因此需要筹资以支付持续管理费用。其次,可持续发展要求未来在流域内开展的活动不得损害河流生态修复产生的收益。这就需要在开展修复活动过程中,必须考虑流域未来可能存在的情况(如未来开发),并确保建立相关规划、管理和监控体系。第三,可持续发展要求河流生态系统具备一定的适应能力,从而可维持其修复状态,也就是生态系统在未来低水平的干预下能够自我维持,并达到动态平衡。
河流治理及修复的尺度与复杂性使得人们意识到对河流的了解有限,还不能很好地确定解决河流健康退化问题的时机和方法。同样,人们也要求专业技术人员尽可能详细地评价公共资金投入到河流治理可产生的效益。虽然近几十年河流生态修复的研究发展迅速,但是要提高人们对河流生态系统功能的认识水平,保证河流管理人员正确应用科学知识,面临的挑战仍然十分严峻。很多人一旦发现河流生态修复在理论与实践之间存在差异,就会认为干预措施是失败和低效的。同时,很多核心生态原则在河流生态修复过程中经常应用不当,常用的河流生态修复的实践方案也不够科学严谨。
此外,政治和其他因素可能会推动管理层作出一些并不一定有科学依据的决策。例如,提高河流休闲价值日益成为河流生态修复的驱动因素。关注这种驱动因素可能会导致修复工程过于关注河流系统的表面要素(如景观状态),却忽略了河流潜在的自然过程。