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3.4 河流生态修复的不同尺度

河流生态修复必须考虑以下三个方面:

(1)空间。可以在流域内开展不同修复措施的空间单元。

(2)时间。不同修复措施实施的时间以及产生效果的时间,如河流健康状况得到改善所需的时间。

(3)措施。实现河流生态修复目标可采取的措施类型。

河流生态修复的核心问题,是如何界定上述三个方面——河流生态修复方案应明确采取的措施、实施的时间和空间单元。这取决于多种因素,包括存在问题的特点、河流生态修复方案的预期目标以及可利用的资金和资源等实际因素。

图3.9所示为针对不同要素在不同空间尺度上开展的河流生态修复措施。这些措施也可能在不同的时间尺度上开展。图3.9仅供参考,根据不同情况,措施实施的具体尺度也会不同。

图3.9 针对不同要素在不同空间尺度上开展的河流生态修复措施

3.4.1 空间尺度

空间尺度在河流生态修复过程中非常重要,其原因有以下三点:

(1)空间尺度的重要性在于其生态学意义。在不同的空间尺度上,如流域、廊道、河段,生态过程各不相同。了解不同生态过程的空间尺度,有助于采取最为合理的修复措施。

(2)空间尺度的重要性在于其政治因素。如果河流横跨行政区,其生态修复方案必须与不同行政区的其他规划相协调。河流生态修复项目管理机构的权限范围还可能受行政区域的限制。

(3)空间尺度的重要性还在于,制定实施河流生态修复规划的不同环节必须在其对应的不同空间尺度上开展(图3.10)。例如,问题分析和目标制定一般在流域尺度上进行,优先开展的行动可根据目标定位于子流域尺度,而生态修复项目的具体设计和实施可能需要在河段尺度甚至局地尺度开展。有些干预措施需要跨尺度进行,例如,某一具体河段可能是整个流域尺度问题的关键,这时就需要在该河段开展更加详细的分析,以确定导致该流域生态退化的具体原因,并确定相应的生态修复措施。

图3.10 河流生态修复规划所对应的空间尺度

目前,人们普遍认为流域尺度是河流生态系统的最佳规划尺度。不过,由于法律和政治因素,以及需要应对的生态问题的特点,流域尺度的河流生态修复规划未必总是可行或必要的。此外,必须分清规划尺度和实施尺度之间的差异。例如,在规划过程中可考虑整个流域尺度,但可能需要选择具体地点实施相应措施。

不同类型的干预措施也需要在不同的空间尺度上实施。如需恢复生态流量,可能需要改变流域尺度的水量分配状况;而若需解决局地的流量问题,则可能需要改变水库的调度模式。同样,要解决污染问题,可能需要采取流域尺度的管制措施,或者仅仅需要在部分地区采取措施,以解决特定用户的污染物排放问题。

值得注意的是,同样的措施如果实施的地点不同,对整个流域产生的影响也不同。例如,如果希望恢复鱼类通道,则拆除位于河口附近的水坝比拆除位于流域上游的水坝所产生的效果更好。

3.4.2 时间尺度

有证据表明,许多河流生态修复项目的成效有限,是由于没有在适宜的时间尺度上实施,或者没有认识产生效果所需要的时间。

与空间尺度一样,时间尺度对河流生态修复也非常重要,其原因如下:

(1)时间尺度事关河流系统的自然演变过程。在自然状况下,河流的演变过程通常超过数百年乃至数千年,了解河流的发展历史及其随时间的演变方式十分重要。

(2)时间尺度的重要性在于河流会发生季节性或年际性的自然变化。如果降水量发生了自然变化,河流的径流量也将随之发生改变。河流生态修复必须以这种自然变化为基础,若仅考虑静止条件,河流生态修复很难成功。

(3)在考虑时间尺度时,必须明确修复措施的优先顺序。由于实际问题、资金或其他资源的限制,不可能同时开展所有的修复措施,并且其开展的时间可能长达数年,甚至数十年。因此,河流生态修复规划必须考虑应采取哪些活动及其具体的实施时间,其中包括:

1)对时间较敏感的干预措施。例如,必须及时采取措施遏制正在发生或不可逆转的生态退化,或者某些只能在特定季节采取的措施,如在低流量时才能采取的措施。

2)时间序列的生态意义。例如,如果水质或栖息地尚无法支持某种本地鱼类的生存,那么重新引入这种鱼类的意义就不大。在这种情况下,改善水质或栖息地状况就应该成为首要任务。

3)项目管理考量因素。从项目实施的角度对各种活动进行最为有效的时间排序。例如,如果某项首要任务需要在某特定地点进行,那么同时完成在该地点需要进行的其他任务效率会更高。

4)设定目标需要重点考虑时间尺度。必须考虑河流生态状况的修复速度,以及相应干预措施的见效速度。在此方面,需注意:①河流生态修复速度不一定是线性的,河流生态修复速度由于具体情况的不同而不同,河流退化和恢复的发展轨迹如图3.11所示;②实现河流生态修复的最终效果可能需要漫长的时间。人为的生态修复活动总是希望在数年内就实现在自然状态下需要数十年乃至数百年才能实现的修复目标。在考虑哪些活动可以在短期内取得成功时,上述两点至关重要,这对于取得政府和当地民众对河流生态修复工作的长期支持也很重要。

图3.11 河流退化和恢复的发展轨迹 bnRBHhR3EQOn9JPdJ4+MIEJlijU7zrfnwvy1bguKMsJ0PrDsgE+rRda/b2EXPmW9

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