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? Brenda Shaughnessy/TNC Photo Contest 2021

水是生命之源，河流如生命之泉，支持生命繁衍生息，也孕育出了人類文明。河流不僅是水資源的重要載體，更是淡水生物多樣性的寶庫。淡水生態(tài)系統(tǒng)雖僅占不到1%的地球表面面積，卻支撐著至少10%的已知物種和1/3的已知脊椎動(dòng)物物種的生存，擁有全球約一半的魚類物種[1][2]。淡水生物多樣性為人類提供了重要的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)[3]，包括供給食物、遺傳資源等物質(zhì)產(chǎn)品，調(diào)節(jié)氣候、凈化水質(zhì)、參與養(yǎng)分循環(huán)，以及提供文化、教育和娛樂服務(wù)等，影響著全球所有地區(qū)和不同社會(huì)發(fā)展階段的人類生存與發(fā)展。

然而，由于入侵物種、流量改變、無序取水、棲息地退化、污染和過度捕撈等多種因素，全球淡水生物多樣性下降形勢(shì)尤為嚴(yán)峻[4]。世界自然基金會(huì)（WWF）《2024年地球生命力報(bào)告》[5]顯示，在1970至2020年間，全球淡水物種數(shù)量以85%的平均速度下降，遠(yuǎn)高于陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)。盡管現(xiàn)在人們已逐漸意識(shí)到淡水生物多樣性的保護(hù)危機(jī)，但由于全球自然保護(hù)工作重點(diǎn)針對(duì)陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)，淡水生物多樣性保護(hù)在很大程度上尚未得到足夠的關(guān)注和重視。

? Jack Barua/TNC Photo Contest 2021

有研究認(rèn)為淡水生物多樣性危機(jī)未得到遏制的根本原因，除了缺乏保護(hù)行動(dòng)的資源與資金投入之外，還有人類使用傳統(tǒng)灰色基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)河流進(jìn)行管理[6]，在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)往往較少考慮野生動(dòng)植物及其棲息地[7]。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）指出淡水生物多樣性下降的主要原因是棲息地的退化與喪失，其中水壩等工程設(shè)施建設(shè)使河流生態(tài)系統(tǒng)破碎化，直接導(dǎo)致包括淡水魚類在內(nèi)的水生物種面臨種群數(shù)量下降和滅絕的風(fēng)險(xiǎn)[8]。許多研究均證實(shí)了水壩等河道工程設(shè)施建設(shè)與淡水物種數(shù)量下降的相關(guān)性[9]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球48%的河流流量受到人工流量調(diào)節(jié)或破碎化的影響，目前已建成、建設(shè)中和計(jì)劃建設(shè)的水壩，將在建成后使全球所有河流喪失93%的自然水文流量[10]，全球242條超過1000公里的河流中僅有三分之一還保持著自然流淌狀態(tài)[11]。大自然保護(hù)協(xié)會(huì)（TNC）認(rèn)為河流健康的核心在于其自由流淌的狀態(tài)，自由流淌河流（free-flowing rivers）是保留了大部分或全部關(guān)鍵生態(tài)特征（如連通性和自然流態(tài)）的河流，這些特征不僅維持著生態(tài)系統(tǒng)的健康，也為人類社會(huì)帶來諸多價(jià)值[12]。

以往的河流治理從水資源管理和水安全的角度出發(fā)，主要關(guān)注水質(zhì)調(diào)節(jié)、洪澇災(zāi)害等方面，對(duì)生物多樣性的關(guān)注度有所不足。從20世紀(jì)初期德國學(xué)者首先提出“近自然河溪治理”的概念開始[13]，國內(nèi)外河流治理經(jīng)過多年發(fā)展，從僅關(guān)注水質(zhì)水量單要素的硬性工程措施，逐步拓展到覆蓋水文情勢(shì)、棲息地、生物群落等多要素的綜合治理模式，逐漸強(qiáng)調(diào)基于自然和近自然的生態(tài)工程理念[14]。在全球面臨淡水生物多樣性急劇喪失的挑戰(zhàn)背景下，河流治理需要增加對(duì)生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)連通性、棲息地質(zhì)量等因素的考量。從淡水生物多樣性保護(hù)的角度出發(fā)，WWF首席河流顧問David Tickner等人提出了扭轉(zhuǎn)淡水生物多樣性退化趨勢(shì)的“緊急恢復(fù)計(jì)劃”（ERP），將保護(hù)優(yōu)先行動(dòng)分為6項(xiàng)：（1）加速實(shí)施生態(tài)流量；（2）改善水質(zhì)；（3）保護(hù)和恢復(fù)重要棲息地；（4）管理淡水生態(tài)系統(tǒng)資源的開發(fā)；（5）預(yù)防和控制非本地物種入侵；（6）保護(hù)和恢復(fù)淡水生態(tài)系統(tǒng)連通性[15]。同時(shí)，TNC提出了5個(gè)關(guān)鍵生態(tài)屬性（KEA），為淡水生物多樣性保護(hù)提供了一個(gè)以生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)健康為核心的框架（表1）。該框架可用于識(shí)別淡水生態(tài)系統(tǒng)的威脅因素及來源，指導(dǎo)設(shè)計(jì)保護(hù)行動(dòng)，評(píng)估保護(hù)成效，以實(shí)現(xiàn)生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)完整性的提升。

表1 淡水生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵生態(tài)屬性[16]

關(guān)鍵生態(tài)屬性	定義	可衡量指標(biāo)	退化帶來的危害	潛在威脅來源
水質(zhì)	水體的物理化學(xué)性質(zhì)	水體的氮磷含量、污染物含量、化學(xué)需氧量、溶氧量、透明度以及水溫等	水質(zhì)污染改變流域生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；致病菌、病毒、毒害物質(zhì)造成流域內(nèi)動(dòng)植物疾??；流域內(nèi)受重金屬和合成有機(jī)物影響等對(duì)人類健康造成威脅	沿岸企業(yè)向河道內(nèi)排污；農(nóng)業(yè)面源污染；水壩等阻隔設(shè)施增加了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)或污染物在水中停留時(shí)間間接地增加了水質(zhì)變化對(duì)風(fēng)險(xiǎn)
水文情勢(shì)	淡水生態(tài)系統(tǒng)的最關(guān)鍵指標(biāo)，指一定時(shí)間內(nèi)水量和水流的變化形式	月平均流量指標(biāo)、極端流量指標(biāo)、頻率、持續(xù)時(shí)間和變化速率等	無法為湖泊濕地提供動(dòng)態(tài)水文條件；抑制淡水生態(tài)系統(tǒng)魚類、鳥類、岸邊灘植物等繁殖繁衍	水庫、水壩等水利設(shè)施；引水灌溉設(shè)施
生物組成	指生態(tài)系統(tǒng)所特有的生物結(jié)構(gòu)、組成成分、相互作用及關(guān)鍵的生物過程，也包括營(yíng)養(yǎng)過程	魚類物種組成與分布、物種豐富度、無脊椎動(dòng)物預(yù)測(cè)與分類系統(tǒng)、IBI指數(shù)等	氣候調(diào)節(jié)、基因庫保存、有害生物控制、凈化水質(zhì)和大氣等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能下降甚至消失	魚類過度捕撈；外來物種入侵等
連通性	河流不同水體之間的物理聯(lián)系，以及阻礙了水體中生命形式，包括動(dòng)物、幼體、種子和果實(shí)等活動(dòng)的程度	連通河網(wǎng)長(zhǎng)度、連通河網(wǎng)比例	影響魚類及其他水生生物遷徙、洄游；阻礙水體中生命形式的活動(dòng)程度	瀑布、堰塞湖等自然阻隔；水壩或不合理設(shè)計(jì)的涵洞等人為阻隔
棲息地	本地物種賴以棲息的生態(tài)環(huán)境，其中不僅包括水生生物的棲息地，還包括陸生動(dòng)植物的棲息環(huán)境	棲息地結(jié)構(gòu)、分布、數(shù)量、條件等情況調(diào)查，魚類產(chǎn)卵場(chǎng)、仔幼魚棲息地隱蔽場(chǎng)等生境指標(biāo)	生物多樣性降低	河道內(nèi)采石挖沙；河道截彎取直、航道建設(shè)、渠化以及水利設(shè)施建設(shè)前后對(duì)河流水深、流速、水面寬度、淺灘、湍流、減脫水河段等自然環(huán)境棲息地分布影響

針對(duì)這些關(guān)鍵生態(tài)屬性，我們急需能夠有效管理水資源，同時(shí)又能逆轉(zhuǎn)淡水生物多樣性喪失的替代解決方案[17]。將現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施與生物多樣性保護(hù)的目標(biāo)相結(jié)合，恢復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和關(guān)鍵特征，基于自然的解決方案（NbS）可以在提升KEA方面發(fā)揮重要作用，同時(shí)還是一種社會(huì)與自然環(huán)境“雙贏”的途徑，使河流健康提升，使加速下降的淡水生物多樣性受益，并讓人類通過健康的河流生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)獲益。為有效提升淡水生物多樣性，在河流生態(tài)系統(tǒng)中實(shí)施NbS必須與提升KEA的關(guān)鍵行動(dòng)緊密結(jié)合，對(duì)此，我們列舉了能夠提升KEA的典型NbS措施（表2）。

表2 在河流生態(tài)系統(tǒng)中提升關(guān)鍵生態(tài)屬性（KEA）的典型NbS措施[6][18]

關(guān)鍵生態(tài)屬性	核心理念	河流生態(tài)系統(tǒng)中的NbS措施
水質(zhì)	基于生態(tài)系統(tǒng)的方法	河岸帶植被恢復(fù) 建造人工濕地 河漫灘恢復(fù)與植被重建
水文情勢(shì)	改善水流的時(shí)間與流量變化	生態(tài)流量調(diào)度 拆除水壩、堰塘、涵洞等 堤防后退、恢復(fù)河漫灘與河道的連接
生物組成	恢復(fù)本地物種種群和群落結(jié)構(gòu)	恢復(fù)本地物種數(shù)量（科學(xué)增殖放流） 魚類棲息地修復(fù) 拆除水壩、堰塘、涵洞等
	減少入侵物種	預(yù)防、控制和清除入侵物種
連通性	移除障礙物	拆除水壩、堰塘、涵洞等
	增強(qiáng)連通性	堤防后退、恢復(fù)河漫灘與河道的連接
棲息地	保護(hù)、恢復(fù)和管理?xiàng)⒌?/div>	河漫灘恢復(fù)與植被重建 魚類棲息地修復(fù) 硬化河道的生態(tài)化改造 堤防后退、恢復(fù)河漫灘與河道的連接 河岸帶植被恢復(fù)

NbS提升河流生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐

01.水壩拆除和河流棲息地修復(fù)

? Jo?o D'Andretta/TNC Photo Contest 2022

拆除河道內(nèi)的障礙物是恢復(fù)河流連通性最有效的措施。雖然水壩在發(fā)電、防洪、航運(yùn)等方面發(fā)揮著重要作用，但也會(huì)引發(fā)顯著的生態(tài)問題，拆除水壩將有助于改善自然流量、恢復(fù)珍稀及重要物種棲息地、恢復(fù)河流生態(tài)功能等。然而這種措施常具爭(zhēng)議，由于人類對(duì)水壩的功能高度依賴，并不是所有的水壩都可以被拆除，需要綜合流域規(guī)劃，并考慮公共安全隱患、經(jīng)濟(jì)成本、河流連通性的改善、魚類洄游受阻緩解、功能或經(jīng)濟(jì)價(jià)值喪失等驅(qū)動(dòng)水壩拆除的關(guān)鍵因素[19]。具體來看，水壩拆除項(xiàng)目全流程可分為5個(gè)階段：

可行性評(píng)估和計(jì)劃階段：組建項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，通過咨詢可能受影響的利益相關(guān)方及實(shí)地調(diào)查，評(píng)估拆壩的可行性，確認(rèn)項(xiàng)目目標(biāo)和優(yōu)先行動(dòng)，制定初步計(jì)劃。

設(shè)計(jì)和許可階段：根據(jù)收集的數(shù)據(jù)、項(xiàng)目成本估算、基礎(chǔ)設(shè)施影響評(píng)估等設(shè)計(jì)詳細(xì)的拆壩方案，包括施工方法、施工圖紙、影響緩解措施、時(shí)間表和預(yù)算等，準(zhǔn)備備選行動(dòng)方案，并獲取必要的許可。

拆除或施工階段：開始實(shí)際的施工和拆除工作，包括對(duì)水壩結(jié)構(gòu)的拆除、沉積物的處理以及對(duì)受影響區(qū)域的初步生態(tài)恢復(fù)，施工活動(dòng)需明確工作量、遵循合理的順序并關(guān)注施工活動(dòng)本身的生態(tài)影響。

河流修復(fù)階段：拆壩后河流的生態(tài)修復(fù)工作包括修復(fù)河流地貌和河道形態(tài)、恢復(fù)植被、控制沉積物、恢復(fù)河漫灘等，考慮目標(biāo)恢復(fù)物種的形態(tài)學(xué)和行為學(xué)特征、流速流量、水流方向、基質(zhì)等，以恢復(fù)河流的自然水文過程和生態(tài)功能。

監(jiān)測(cè)和適應(yīng)性管理階段：定期監(jiān)測(cè)河流的生物多樣性、水文和水質(zhì)狀況以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響，評(píng)估拆壩項(xiàng)目的效果，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行適應(yīng)性管理，確保項(xiàng)目目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

TNC在推動(dòng)全球河流生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性保護(hù)方面發(fā)揮了積極的作用，曾多次為北美和歐洲的水壩拆除項(xiàng)目提供科學(xué)支持，推動(dòng)老舊水壩和無序開發(fā)的小水電設(shè)施等河流障礙物的拆除工作。在美國，TNC與政府、金融機(jī)構(gòu)、企業(yè)和社區(qū)等合作伙伴合作，拆除廢棄的水壩、設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)暮吹绕渌恿髡系K物，直接參與恢復(fù)了數(shù)千英里的河流。在歐洲，TNC加入了“歐洲水壩拆除”（DRE）聯(lián)盟，提供科學(xué)技術(shù)支持，并開發(fā)了一個(gè)在線工具包（Restoring Free-flowing Rivers in Europe），幫助聯(lián)盟伙伴掌握將水壩拆除作為河流恢復(fù)的工具、處理新項(xiàng)目和參與現(xiàn)有項(xiàng)目的知識(shí)與方法。此外，TNC還致力于科學(xué)研究，引導(dǎo)河流恢復(fù)性投資及相關(guān)綠色創(chuàng)新融資等，以期實(shí)現(xiàn)河流生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與恢復(fù)的可持續(xù)性。

實(shí)踐案例：

美國佩諾布斯科特河流恢復(fù)項(xiàng)目

Veazie大壩拆除前 ? Bridget Besaw

美國緬因州的佩諾布斯科特河是多種本地海洋洄游魚類的棲息地，但由于干流上建設(shè)的多座水壩，河流的自然流動(dòng)被阻斷，導(dǎo)致魚類洄游通道受限，生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴(yán)重破壞。為了恢復(fù)這一重要生態(tài)系統(tǒng)和洄游魚類，TNC于2004年起與多方利益相關(guān)方合作，包括當(dāng)?shù)卦∶裆鐓^(qū)、環(huán)保組織、電力企業(yè)和地方政府，發(fā)起了佩諾布斯科特河恢復(fù)信托基金會(huì)，并通過科學(xué)評(píng)估和公眾參與，識(shí)別并劃定了關(guān)鍵的生態(tài)區(qū)域，明確恢復(fù)目標(biāo)。在2010年，信托基金會(huì)購買了Veazie、Great Works和Howland三座水壩，并于2012年拆除了Great Works大壩，2013年完成Veazie大壩的拆除。與此同時(shí)，為了保持水電生產(chǎn)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在其他建成水壩上增加了發(fā)電機(jī)組，確保了當(dāng)?shù)啬茉垂?yīng)的穩(wěn)定。此外，TNC還積極開展生態(tài)監(jiān)測(cè)，評(píng)估拆壩對(duì)水質(zhì)和生物多樣性的影響。

隨著水壩的拆除，佩諾布斯科特河的自然流動(dòng)狀態(tài)得以逐步恢復(fù)，數(shù)千英里的棲息地重新連接，為12種本地洄游魚類提供了良好的生境。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，拆壩后，春季遷徙期間，河流中內(nèi)河鯡魚的數(shù)量從拆壩前的幾百幾千條，增至2023年的超過600萬條，顯示出顯著的生態(tài)恢復(fù)成效。

拓展閱讀：https://www.nature.org/en-us/about-us/where-we-work/united-states/maine/stories-in-maine/restoring-the-penobscot-river/

實(shí)踐案例：

中國赤水河河流連通性恢復(fù)及棲息地修復(fù)示范項(xiàng)目

簸笠修復(fù)點(diǎn)修復(fù)前（左，2021年3月）和修復(fù)后（右，2021年5月）生境對(duì)比  ? 中國科學(xué)院水生生物研究所

赤水河，作為目前長(zhǎng)江上游唯一一條干流未建電站、保持自然流態(tài)的一級(jí)支流，是長(zhǎng)江上游珍稀特有魚類的重要棲息地。然而，流域內(nèi)大量小水電的開發(fā)嚴(yán)重破壞了河流連通性，導(dǎo)致魚類棲息地大面積喪失。為此，2020年至2023年底，云貴川三省與中國科學(xué)院水生生物研究所合作，對(duì)赤水河流域的小水電進(jìn)行了清理整改，共拆除小水電321座，占流域內(nèi)小水電總數(shù)的86.1%，基本恢復(fù)了赤水河流域部分支流的自然連通。但魚類棲息地的恢復(fù)若完全依靠自然修復(fù)勢(shì)必是一個(gè)漫長(zhǎng)的過程。為了重塑赤水河生態(tài)系統(tǒng)并提高魚類物種多樣性，該項(xiàng)目特別選取了魚洞電站和簸笠電站兩個(gè)引水壩舊址及其附近江段進(jìn)行受損棲息地修復(fù)示范。

修復(fù)工作采用了人工構(gòu)建階梯-深潭系統(tǒng)的方法，將大小石塊按照按疊瓦形式布置，同時(shí)在平面形態(tài)上布置成反拱形，從而相互嵌套形成一個(gè)牢固的整體，通過改善河床底質(zhì)、水深和流速條件，顯著改善棲息地環(huán)境條件。在兩處修復(fù)點(diǎn)，項(xiàng)目共修建了6條人工階梯-深潭系統(tǒng)，并拋投卵石以增加河床底質(zhì)多樣性、擴(kuò)展河道水深和流速范圍。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，修復(fù)后的兩處修復(fù)點(diǎn)基本形成了灘潭相間、急緩交替、深淺不一的生境格局，為不同本土珍稀特有魚類提供了理想的棲息和攝食場(chǎng)所，魚類組成、群落結(jié)構(gòu)和資源量都得到了顯著恢復(fù)。魚洞修復(fù)點(diǎn)的魚類密度由修復(fù)前的13尾/100m增加至84尾/100m，增幅達(dá)6.5倍；簸笠修復(fù)點(diǎn)的魚類密度由修復(fù)前的33尾/100m增加至203尾/100m，增幅達(dá)6.3倍。該項(xiàng)目不僅恢復(fù)了河流連通性，還為長(zhǎng)江上游珍稀特有魚類棲息地恢復(fù)提供了重要的技術(shù)支撐，為保護(hù)和恢復(fù)水生生物多樣性提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

02.生態(tài)流量調(diào)度

? Guilherme Battistuzzo/TNC Photo Contest 2021

傳統(tǒng)水資源管理對(duì)河流水流量的人為調(diào)控嚴(yán)重影響了水位的自然、季節(jié)性變化模式，進(jìn)而影響各類水生生物的生長(zhǎng)、繁殖和棲息地環(huán)境。研究認(rèn)為，人為導(dǎo)致的水文節(jié)律變化是造成淡水生物多樣性喪失和生態(tài)功能下降的主要原因[8]，解決問題的關(guān)鍵在于生態(tài)流量管理，即如何保持自然流量狀態(tài)以維持生態(tài)系統(tǒng)健康，同時(shí)滿足人類對(duì)水資源管理的需求。生態(tài)流量指的是在湖泊、河流、溪流和河口保留流量的時(shí)間和數(shù)量，維持自然功能、過程和持續(xù)復(fù)原力所需的高低水位的季節(jié)性模式。TNC和合作伙伴共同設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單且通用的開發(fā)生態(tài)流量建議方案的流程，具體步驟包括：

方針會(huì)議：召集科學(xué)家、水管理者、政策制定者等利益相關(guān)方，介紹生態(tài)流量建議的開發(fā)過程，包括生態(tài)流量實(shí)施方式和時(shí)間，討論并匯總與會(huì)者提出的流量建議開發(fā)過程的改進(jìn)意見。

查閱文獻(xiàn)和摘要報(bào)告：通過查閱現(xiàn)有文獻(xiàn)和資料，收集關(guān)于河流-洪泛平原-河口生態(tài)系統(tǒng)、特定物種及流量信息，找出流量水位和生物群之間的聯(lián)系，確定對(duì)維持或恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)健康至關(guān)重要的流量關(guān)鍵特征，編寫匯總報(bào)告。

流量建議研討會(huì)：基于步驟2中提供的信息，合作定量分析水流成分模式所需的維度，包括確定低流量、高流量和洪水水位的適當(dāng)范圍、持續(xù)時(shí)間、頻率以及從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)的速率，為每種水流成分提出流量建議，區(qū)分枯水年、平水年和豐水年的不同需求，并對(duì)確定出的生態(tài)流量建議達(dá)成共識(shí)。

流量建議的實(shí)施：在實(shí)施流量建議前需要預(yù)先周密計(jì)劃并精心設(shè)計(jì)，制定詳細(xì)的監(jiān)測(cè)計(jì)劃，跟蹤生態(tài)系統(tǒng)對(duì)新流量條件的響應(yīng)，以便于進(jìn)一步改進(jìn)生態(tài)流量建議和方案。實(shí)施過程中可能會(huì)遇到一些預(yù)期之外的問題或新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，這時(shí)就需要靈活調(diào)整管理策略，以適應(yīng)新的情況。

補(bǔ)充資料的收集和科學(xué)研究：從步驟4開始，持續(xù)收集補(bǔ)充資料、進(jìn)行相關(guān)生態(tài)流量研究，并評(píng)估正在進(jìn)行和以往的流量恢復(fù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，根據(jù)評(píng)估結(jié)果調(diào)整當(dāng)前和未來所需收集的信息和研究工作的優(yōu)先級(jí)。

水文改變的生態(tài)限制框架方法（ELOHA）的步驟[20]

以上流程從項(xiàng)目適應(yīng)性管理的角度探討了生態(tài)流量的設(shè)定和實(shí)施，但從流域?qū)用鎭砜?，還需采取更為系統(tǒng)的方法將生態(tài)流量的管理納入水資源管理決策，將生態(tài)流量從單個(gè)站點(diǎn)的實(shí)施拓展到地區(qū)或國家政策領(lǐng)域，使淡水生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)與恢復(fù)與水資源開發(fā)速度和程度相匹配。為此，研究人員提出了水文改變的生態(tài)限制框架方法（ELOHA）[20]，一個(gè)利用現(xiàn)有的水文和生物信息在區(qū)域范圍內(nèi)確定和實(shí)施生態(tài)流量的框架。ELOHA通過分析不同河流對(duì)水文變化的生態(tài)響應(yīng)，識(shí)別出水流變化與生態(tài)健康之間的關(guān)系，從而為各類河流建立生態(tài)流量標(biāo)準(zhǔn)。該方法強(qiáng)調(diào)盡管每條河流都是獨(dú)特的，但許多河流對(duì)流量變化的生態(tài)反應(yīng)是相似的，因此可以利用已有的數(shù)據(jù)和模型來推導(dǎo)出適用于多個(gè)河流的生態(tài)流量需求。這種框架的靈活性使其能夠適應(yīng)不同的流域特征、數(shù)據(jù)可用性和社會(huì)政治環(huán)境，促進(jìn)生態(tài)保護(hù)與水資源開發(fā)之間的平衡。

實(shí)踐案例：

美國薩瓦納河生態(tài)流量調(diào)度項(xiàng)目

美國陸軍工程兵團(tuán)在豐水期對(duì)薩瓦納河進(jìn)行流量調(diào)度 ? Mark Godfrey/TNC

薩瓦納河發(fā)源于喬治亞洲北側(cè)的藍(lán)嶺山脈，以其豐富的生物多樣性而聞名，為約100種魚類提供了棲息地，包括小鰭吸口魚（Moxostoma robustum）在內(nèi)的瀕危物種。然而由于水壩建設(shè)等人類活動(dòng)的影響，該河的自然流量過程受到了嚴(yán)重改變，破壞了生態(tài)系統(tǒng)的完整性，阻礙了當(dāng)?shù)刂饕?jīng)濟(jì)漁業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展，同時(shí)還由于流量改變限制了河漫灘地區(qū)闊葉樹的生長(zhǎng)，影響了水質(zhì)，進(jìn)而使依賴于河流和河漫灘森林的生物多樣性降低。

對(duì)此，TNC聯(lián)合美國陸軍工程兵團(tuán)在2002年共同啟動(dòng)了“生態(tài)流量建議方案”。在方針會(huì)議中，50多名來自不同聯(lián)邦、州及地方機(jī)構(gòu)和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的專家參與討論，開啟生態(tài)流量建議的開發(fā)流程。隨后，TNC和喬治亞州立大學(xué)（UGA）合作，查閱了超過375份文獻(xiàn)資料，并匯總了文獻(xiàn)綜述和總結(jié)報(bào)告。2003年，在流量建議研討會(huì)中，47名科學(xué)家和技術(shù)人員參與，共同探討了維持薩瓦納河河流、洪泛平原和河口生態(tài)系統(tǒng)的流量建議，考慮了河道流量狀況（低流量、高流量和洪水）和自然流量體系的生態(tài)特征（規(guī)模、頻率、時(shí)間、持續(xù)時(shí)間及變化速度），還分別針對(duì)枯水年、平水年和豐水年提出了建議。會(huì)議結(jié)束后，美國陸軍工程兵團(tuán)根據(jù)TNC制定的生態(tài)流量推薦方案對(duì)大壩的運(yùn)行進(jìn)行了初步運(yùn)行試驗(yàn)和調(diào)整，如在2004年釋放了高流量脈沖水流。項(xiàng)目還對(duì)河流的水文、水質(zhì)、生物狀況進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)和評(píng)估，以評(píng)估實(shí)施的效果，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)生態(tài)流量方案進(jìn)行反饋和調(diào)整，建立適應(yīng)性管理機(jī)制，不斷完善建議方案。

方案實(shí)施后，薩瓦納河低流量運(yùn)行過程恢復(fù)并增加了洄游魚類的產(chǎn)卵場(chǎng)，提高了幼魚成活率，并促進(jìn)了河漫灘闊葉林的萌發(fā)和生長(zhǎng)。而高流量的運(yùn)行過程則促進(jìn)河漫灘森林各類植物種子散播，補(bǔ)充土壤養(yǎng)分，為鳥類提供了棲息地，短吻鱘和漫灘植物等瀕危物種也得以逐漸恢復(fù)再生。該項(xiàng)目展示了通過科學(xué)規(guī)劃和多方合作，生態(tài)流量調(diào)度可以在不影響或幾乎不影響水壩運(yùn)行和水資源使用的情況下，有效管理和恢復(fù)河流生態(tài)系統(tǒng)的健康，提高淡水生物多樣性。

拓展閱讀：https://www.nature.org/en-us/about-us/where-we-work/united-states/south-carolina/stories-in-south-carolina/savannah-river-flows-help-birds/

? Joaquin Silva/TNC Photo Contest 2022

在運(yùn)用NbS提升淡水生態(tài)系統(tǒng)關(guān)鍵生態(tài)屬性時(shí)，為了確保保護(hù)行動(dòng)長(zhǎng)期有效，TNC還在上述措施之外，提出了長(zhǎng)效淡水保護(hù)框架（Durable Freshwater Protection, DFP），強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)和執(zhí)行能夠長(zhǎng)期維持淡水生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)狀況、社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)利益的行動(dòng)。具體途徑包括法律、行政、資金機(jī)制等，建議采用至少持續(xù)25年的時(shí)間框架，以確保保護(hù)行動(dòng)、政策以及資金投入的持久穩(wěn)定。

拓展閱讀：生物多樣性保護(hù)中國水利行動(dòng)(NGL) | 長(zhǎng)效淡水保護(hù)框架(DFP)