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持续快速的社会经济发展，致使全球范围内的河流健康状况不断退化，进而影响了人类从河流生态系统获得的惠益，即“生态系统服务”的持续提供。预计未来几十年，人口增长、城镇化和气候变化等众多因素，将进一步对河流生态系统产生更为深远的影响。
针对河流健康不断退化的现实问题，“河流生态修复”正逐渐成为应对的重要举措，其在水资源管理中的重要性也日益突出。河流生态修复包括了旨在改善河流健康状况（包括改善河流生态系统功能及其相关生态系统服务）的各种措施。本书对“河流生态修复”的定义是：“为了恢复已退化的河流生态状态及生态结构和功能，开展的包括替换已丧失或遭破坏的生态要素，以及重建为支持和改善生态系统服务供给所必需的生态过程的各项措施。”
河流生态修复的目的是防止河流生态系统退化至无法再提供生态系统服务这一临界点。启动一项河流生态修复项目的动议，可以源自生态、经济、社会、文化以及保护基础设施和预防水风险等多种考虑因素。越来越多的项目动议不断综合，以实现“水安全”的最终目标。
同时，河流生态修复也是水资源管理中的一种重要措施，它有助于平衡人水矛盾，实现河流生态系统承载能力与承载负荷之间的平衡。要达到这一目标，需要认识到河流发挥作用的方式与人们对河流的需求和影响之间的相互关系。随着时间的推移，河流生态修复方式逐步从单问题导向（如水质）转变为多问题导向。这些方式可应对多种问题诱因，而且可以包括直接修复和间接修复等不同类型。其中，直接修复是指直接改变河流或景观，间接修复则是通过改变社会经济活动以间接实现修复目标。河流生态修复与河流生态系统及人类社会之间的相互关系如图0.1所示。
图0.1 河流生态修复与河流生态系统及人类社会之间的相互关系
在河流生态修复过程中，河流管理者面临诸多重大挑战，具体包括以下几点：
（1）将河流恢复至自然状态难度极大。传统的河流生态修复方法一般将未受到人类活动干扰的（原始）自然状态作为修复的目标基准。但是，长期人类活动已导致全球范围大大小小的流域均发生了巨大变化，在这样的情况下，将河流恢复至开发前的状况，无论从理论上还是经济性上都难以实现。
（2）协调平衡河流多种功能。河流问题复杂多样，决定了河流生态修复往往要应对多个问题、实现多个目标，以平衡河流的自然功能和人类对于河流的特定需求，这就要求在规划过程中需要进行统筹协调。
（3）复杂度与尺度。许多河流生态修复项目往往未考虑流域尺度大小问题，选择了不合理的空间单元开展修复从而导致项目失败。要在更大尺度上实施河流生态修复，必须考虑更多的问题，吸引更广泛的利益相关方参与，并与更多的规划和管理工具相结合。
（4）日益增加的不确定性。流域未来发展状况的不确定性巨大，要确保被修复的河流能够适应未来的需求，具有极大的挑战性。在影响流域未来发展状况的多种因素中，气候条件、土地利用状况、人口增长情况和城镇发展等，均存在不确定性。
在越来越多的情况下，短时期、小尺度的河流生态修复措施难以应对上述挑战。河流生态系统的动态性和复杂性要求我们必须采取综合性的应对策略，具体包括以下几点：
▶突出系统思维，从物理、社会、经济、政治和文化等多个视角，系统认识河流与人类之间的关系。
▶强化统筹协调，提高河流生态修复规划的作用，统筹平衡流域内各要素。
▶采用适应性方法，对河流生态修复的各种假定进行验证，并且对修复目标和具体措施进行动态化调整。
河流生态修复策略必须能够识别外部诱因、流域和河流过程、河流健康状况、生态系统服务供给和各种政策目标之间的相互影响关系，并作出响应。
河流生态修复的概念框架如图0.2所示。
图0.2 河流生态修复的概念框架
各种政策、战略和项目实施方案可以为河流生态修复提供支持。但这些政策、战略和项目实施方案之间，以及与流域规划、发展规划、保护规划等其他规划和制度安排之间必须统筹协调。河流生态修复政策、战略和项目实施方案之间的层级关系如图0.3所示。
图0.3 河流生态修复政策、战略和项目实施方案之间的层级关系
河流生态修复策略应确定流域修复的长期愿景，在规划期内的预期成效（总体目标）和中短期内应实现的、可衡量的特定目标（具体目标）。总体目标和具体目标应尽可能按照可度量的生态系统功能、生态系统服务供给以及期望的经济社会效益的变化程度来设定。
制订具体方案需要经历一个来回调整的过程，这一过程需要在考虑各种潜在目标要求的同时制定相应的行动措施，需要考虑的因素包括以下几点（图0.4）：
▶河流系统的现状、历史演变以及未来变化情景。
▶流域的优先目标和需求，包括与经济社会发展和生态系统保护相关的优先目标和需求。
▶不同对策的可行性及其潜在的制约因素，如预算、能力、政治意愿或机构授权等的限制。
▶干预措施的适宜尺度。
▶不同措施的有效性。
▶不同措施的效率。
▶中长期的可持续性。
图0.4 确定河流生态修复目标时的考虑因素
河流生态修复方案可以包括许多措施（表0.1）。这些措施可以按照河流生态修复主要关注的不同生态系统要素进行分类。修复河流生态系统的某个要素（如改善河流流动状况），往往可以对其他要素带来显著影响。
表0.1 河流生态修复措施及用途
续表
针对已确定的、可度量的目标开展监测，对于评估河流生态修复措施的有效性以及开展适应性管理至关重要。监测计划应对支撑河流生态修复策略的有关科学假设进行论证，并提供证据，以证明河流生态修复项目是否取得成功。
监测计划应从一开始即纳入河流生态修复项目的设计之中，并在河流生态修复实施前，选择适当的时机开始实施。监测应确定一个适当的尺度，检验河流生态修复措施在一定时期内的影响，并在生态修复方案“结束”后的一段较长的时期内持续开展。
河流生态修复项目的成本和效益都很大。在分析河流生态修复方案时，应考虑到每项干预措施的损益对象。河流生态修复项目的融资对象可包括污染者、受益者或全社会（通过税收的形式）的一方或多方组合。
在制定和实施河流生态修复方案时，除了技术和实施层面的考虑因素外，还必须考虑行政、管理和其他涉及保障措施的相关因素。具体包括以下几点：
▶政策和法律，以确定河流生态修复工作的目标和原则，并确定实施的责任主体。
▶制度安排，确定河流生态修复的责任主体和权责关系，建立不同部门机构间的协调机制。
▶利益相关方参与，确保在规划过程中考虑到不同意见，以提高各个层级对河流生态修复措施的支持力度。
▶资金，确保修复过程以及后续管理所需的资金。
▶监测和评估，为合理决策提供依据，（通过监测）评估合规性和影响，并为适应性管理提供支持。
▶水资源管理体系，为实施河流生态修复策略提供相关工具，特别是法规管理和其他规划体系的工具。
除了提供支持河流生态修复规划和实施的框架，上述这些体系和规程对于确保河流生态修复的长期可持续发展同样至关重要，例如，确保为维持或更新工程设施所需的长期资金；制定相应的制度安排，并确保与长期发展规划保持一致；通过法律法规，保护通过河流生态修复所获得的效益，并避免流域内对生态有害的活动影响河流生态修复的效果等。
基于国际经验，本书确定的河流生态修复中的八大“黄金法则”如下：
（1）识别、理解并紧密结合流域和河流过程。识别影响河流健康的物理、化学和生物过程，对于认识河流健康状况退化和生态系统服务减损的原因，以及确定最为有效的河流生态修复措施至关重要。那些与自然系统保持协同（而非与自然系统相背离）的河流生态修复项目更具有自我持续性。
（2）与社会经济价值相结合，并纳入整个规划和开发活动之中。河流生态修复方案应尽可能识别所有可影响河流或可被河流影响的策略，以制定可实现的目标。河流生态修复规划在确保与战略目标保持一致的同时，应考虑优先实施区域。
（3）针对河流健康的限制性因素，在适宜的尺度上对生态系统的结构和功能进行修复。河流生态修复措施必须首先针对那些可能影响河流健康状况的因素。一般情况下，必须保持河流生态修复规划、实施和监测工作在尺度上的协调一致。
（4）制定明确的、可实现和可衡量的总体目标。在制定总体目标和具体目标时，应尽可能量化其对生态系统功能、生态系统服务供给和社会经济要素的改变。
（5）具有适应未来变化的弹性。河流生态修复规划和实施必须考虑气候、土地利用、水文状况、污染物和河流廊道等因素的变化造成的影响。针对未来状况的不确定性，河流生态修复活动必须具有一定的弹性，以适应未来各种情景。
（6）确保河流生态修复成果的可持续性。河流生态修复策略的规划、实施和管理目标应致力于实现长期可持续性的效果。
（7）让所有利益相关方参与其中。与多个部门和群体合作开展的，包括土地、水资源等多重问题的河流生态修复方案更有望实现最佳效果。
（8）监测、评估河流生态修复成果，针对修复成果进行适应性管理，并提供相关证据。对照已确定的、可衡量的目标开展监测，是指导适应性管理的一个重要途径。