◎本報(bào)記者 代小佩

全球近半河流因連通性減弱陷入“亞健康”，超半數(shù)河流生物多樣性出現(xiàn)顯著衰退，河流生態(tài)正遭遇“全球性陣痛”。如何為退化的河流“療傷”？

華北水利水電大學(xué)校長(zhǎng)劉俊國(guó)團(tuán)隊(duì)與南方科技大學(xué)團(tuán)隊(duì)提出漸進(jìn)式生態(tài)修復(fù)理論，為這一全球性難題提供了創(chuàng)新性的解決方案。目前，該理論已成功應(yīng)用，不僅讓永定河、茅洲河等多地的“母親河”重?zé)ㄉ鷻C(jī)，還被聯(lián)合國(guó)環(huán)境署列為全球推廣案例。不久前，這一成果入選中國(guó)科協(xié)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)學(xué)聯(lián)合體發(fā)布的2024年度中國(guó)生態(tài)環(huán)境十大科技進(jìn)展。

現(xiàn)有修復(fù)理論“水土不服”

人類活動(dòng)正在以前所未有的速度重塑著河流生態(tài)。

劉俊國(guó)在2024年度中國(guó)生態(tài)環(huán)境十大科技進(jìn)展發(fā)布會(huì)上說(shuō)：“全球近50%的河流因水壩、引水工程等導(dǎo)致連通性減弱，超過(guò)一半的河流生物多樣性已發(fā)生顯著變化?！睆姆侵弈崃_河到歐洲萊茵河，從中國(guó)長(zhǎng)江到北美密西西比河，這一現(xiàn)象普遍存在。

應(yīng)對(duì)這場(chǎng)危機(jī)，現(xiàn)有理論在用于我國(guó)河流修復(fù)時(shí)面臨雙重困境：國(guó)外主流“自修復(fù)”理論對(duì)于已高度退化的河流來(lái)說(shuō)，如同“讓重癥患者自愈”；而國(guó)內(nèi)曾過(guò)度依賴的工程手段雖能短期改善水質(zhì)，卻忽略了生態(tài)系統(tǒng)的整體性。“有些河流看起來(lái)‘干凈了’，但水生生物多樣性并未恢復(fù)——因?yàn)樗鞯淖匀还?jié)律被破壞，水生生物的產(chǎn)卵場(chǎng)、棲息地消失了?！眲⒖?guó)說(shuō)。

氣候變化也在改變河流生態(tài)。劉俊國(guó)形象比喻道：“就像人有晝夜節(jié)律，河流也有‘四季脈搏’?！焙哟◤搅骷竟?jié)性變化是生態(tài)系統(tǒng)的核心“生命線”，但氣候變化正悄然改變這一規(guī)律。“此前，學(xué)界一直沒(méi)徹底弄明白，氣候變暖到底讓河流的季節(jié)水量改變了多少？是怎么改變的？”他坦言，“這讓我們?cè)谛迯?fù)河流時(shí)像盲人摸象，找不到精準(zhǔn)靶點(diǎn)?！痹谠擃I(lǐng)域的認(rèn)知空白，也讓現(xiàn)有修復(fù)理論受到挑戰(zhàn)。

從分析節(jié)律到理論創(chuàng)新

為摸清河流“脈搏”的變化規(guī)律，劉俊國(guó)團(tuán)隊(duì)分析了全球1萬(wàn)多個(gè)水文站點(diǎn)的徑流數(shù)據(jù)?！熬拖裾业搅?萬(wàn)多個(gè)地球河流的‘心電圖記錄儀’，我們分析出河流數(shù)十年的‘心跳曲線’?！庇谑牵粋€(gè)驚人的趨勢(shì)逐漸清晰：全球約1/5的水文站點(diǎn)，河川徑流季節(jié)性已發(fā)生顯著變化。“最明顯的是北半球高緯度地區(qū)，如西伯利亞、北歐、加拿大等地河流的‘四季脈搏’正在被打亂——夏季汛期沒(méi)那么猛，冬季枯水期也沒(méi)那么干，全年水量變得更平均。”劉俊國(guó)強(qiáng)調(diào)，這是全球尺度上，科研人員首次發(fā)現(xiàn)該區(qū)域徑流呈現(xiàn)季節(jié)性顯著減弱的趨勢(shì)。

更關(guān)鍵的是，團(tuán)隊(duì)找到了“幕后推手”?！拔覀冇米顑?yōu)指紋檢驗(yàn)法和斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)法驗(yàn)證，最終認(rèn)為氣候變化是北半球高緯度地區(qū)徑流季節(jié)性顯著減弱的主因。”劉俊國(guó)解釋，“高緯度地區(qū)多積雪、凍土，氣候變暖讓冬季溫度上升，原本冬天凍結(jié)的雪和凍土提前融化，補(bǔ)充了河流的基礎(chǔ)流量。這就像給河流輸液，讓它在枯水期也不缺水，但代價(jià)是河流的季節(jié)節(jié)律被打亂了?！?/p>

這一發(fā)現(xiàn)打開(kāi)了氣候變化與河流生態(tài)互動(dòng)的“黑箱”，深化了科研人員對(duì)生態(tài)水文過(guò)程的理解，更揭示了河流修復(fù)的核心：要修復(fù)河流，先得找回它的自然節(jié)律；要找回節(jié)律，就得搞懂人類活動(dòng)如何影響它。

基于這一認(rèn)知，結(jié)合中國(guó)河流的退化現(xiàn)狀，團(tuán)隊(duì)原創(chuàng)性地提出“環(huán)境治理—生態(tài)修復(fù)—自然恢復(fù)”三階段的漸進(jìn)式生態(tài)修復(fù)理論。為讓理論落地，團(tuán)隊(duì)還研發(fā)了“固化載體微生物凈水技術(shù)”，并入選自然資源部生態(tài)修復(fù)創(chuàng)新技術(shù)名錄。“該技術(shù)相當(dāng)于給河流‘接種’本土有益菌，定向消滅污染物，比化學(xué)處理更環(huán)保，還能幫河流重建‘微生物生態(tài)鏈’。”劉俊國(guó)說(shuō)。

“就像治病，需先排毒——環(huán)境治理，再調(diào)理——生態(tài)修復(fù)，最后靠自身免疫力恢復(fù)——自然恢復(fù)，要分階段、按步驟來(lái)?！眲⒖?guó)概括該理論具有四大特征：分類施策（根據(jù)退化程度選方法）、目標(biāo)導(dǎo)向（修復(fù)目標(biāo)定量化）、系統(tǒng)治理（算流域整體生態(tài)賬）、持續(xù)監(jiān)測(cè)（便于動(dòng)態(tài)調(diào)整方案）。

打造河流重生的“中國(guó)樣本”

理論的生命力在于實(shí)踐。

北京永定河曾因斷流、污染而“傷痕累累”，如今通過(guò)漸進(jìn)式修復(fù)理論重?zé)ㄉ鷻C(jī)。據(jù)了解，團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了源頭截污、土壤治理、濕地重建和河道修復(fù)，并通過(guò)生態(tài)調(diào)水恢復(fù)自然徑流?，F(xiàn)在，永定河干涸的河道重現(xiàn)水波，雁鴨水鳥(niǎo)回歸，成為京津冀生態(tài)廊道的“明珠”。

深圳茅洲河同樣因?yàn)闈u進(jìn)式修復(fù)理論而實(shí)現(xiàn)華麗蛻變?！斑@條河穿城而過(guò)，沿岸工廠、居民區(qū)密集，污染負(fù)荷極大?！蹦戏娇萍即髮W(xué)副教授田展介紹，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地采用“流域共治”策略，先完成截污納管和工業(yè)廢水處理，再運(yùn)用生態(tài)修復(fù)技術(shù)凈化河道、構(gòu)建生態(tài)護(hù)岸，最后通過(guò)動(dòng)態(tài)補(bǔ)水恢復(fù)生態(tài)流量。如今，這條昔日的“黑臭水體”水質(zhì)提升至地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)，沿岸建成的10公里生態(tài)廊道成為城市休閑新地標(biāo)，創(chuàng)造了超大城市中心區(qū)河流治理的典范。

這些實(shí)踐推動(dòng)漸進(jìn)式修復(fù)理論獲得國(guó)際認(rèn)可。

2024年12月，劉俊國(guó)作為共同主席在河南鄭州主持第七屆國(guó)際生態(tài)峰會(huì)，46個(gè)國(guó)家和地區(qū)的千余名代表參會(huì)。會(huì)議通過(guò)的《國(guó)際生態(tài)峰會(huì)鄭州宣言》特別強(qiáng)調(diào)，漸進(jìn)式生態(tài)修復(fù)是復(fù)蘇河湖生態(tài)的關(guān)鍵策略。

目前，該理論及永定河修復(fù)已被聯(lián)合國(guó)環(huán)境署作為“中國(guó)生態(tài)修復(fù)成功案例”向全球推廣，國(guó)際水文科學(xué)協(xié)會(huì)專門成立“流域漸進(jìn)式生態(tài)修復(fù)”工作組，將其納入“國(guó)際水文十年計(jì)劃（2023—2032）”核心研究方向?！皣?guó)際社會(huì)看到，中國(guó)不是簡(jiǎn)單‘復(fù)制’國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，而是走出了一條符合發(fā)展中國(guó)家國(guó)情的路子?！眲⒖?guó)自豪地說(shuō)。

學(xué)術(shù)領(lǐng)域同樣反響熱烈。漸進(jìn)式生態(tài)修復(fù)理論的相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)》《地理學(xué)與可持續(xù)性（英文）》等權(quán)威期刊，專著《生態(tài)修復(fù)理論與應(yīng)用》成為國(guó)際生態(tài)學(xué)界的“參考書(shū)”。國(guó)外學(xué)者評(píng)價(jià)這一理論“填補(bǔ)了生態(tài)修復(fù)理論與實(shí)踐的關(guān)鍵空白”“推動(dòng)恢復(fù)水文學(xué)進(jìn)入新領(lǐng)域”。更具分量的是，該理論支撐了1部國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和3部團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，讓中國(guó)生態(tài)修復(fù)技術(shù)有了“國(guó)際話語(yǔ)權(quán)”。

“從永定河到茅洲河，從中國(guó)到全球，我們證明了一件事：河流修復(fù)不能急功近利，要尊重自然規(guī)律，也要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際?！眲⒖?guó)表示，隨著全球氣候變化加劇，河流生態(tài)挑戰(zhàn)將更復(fù)雜，“漸進(jìn)式修復(fù)理論不是終點(diǎn)，而是新起點(diǎn)。它告訴我們，只要找對(duì)方法、循序漸進(jìn)，每條受傷的河流都能找回屬于自己的‘四季律動(dòng)’?！?/p>