◎本報記者 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(zhù)衰退，河流生態(tài)(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)(xué)校長(cháng)劉俊國團隊與南方科技大學(xué)(xué)團隊提出漸進(jìn)式生態(tài)(tài)修復(fù)理論，為這一全球性難題提供了創(chuàng)(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，還被聯(lián)(lián)合國環(huán)(huán)境署列為全球推廣案例。不久前，這一成果入選中國科協(xié)(xié)生態(tài)(tài)環(huán)(huán)境產(chǎn)(chǎn)學(xué)(xué)聯(lián)(lián)合體發(fā)(fā)布的2024年度中國生態(tài)(tài)環(huán)(huán)境十大科技進(jìn)展。

現(xiàn)有修復(fù)理論“水土不服”

人類(lèi)活動(dòng)正在以前所未有的速度重塑著(zhù)河流生態(tài)(tài)。

劉俊國在2024年度中國生態(tài)(tài)環(huán)(huán)境十大科技進(jìn)展發(fā)(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)(fā)生顯著(zhù)變化?！睆姆侵弈崍_河到歐洲萊茵河，從中國長(cháng)江到北美密西西比河，這一現(xiàn)象普遍存在。

應(yīng)對這場(chǎng)危機，現(xiàn)有理論在用于我國河流修復(fù)時(shí)面臨雙重困境：國外主流“自修復(fù)”理論對于已高度退化的河流來(lái)說(shuō)，如同“讓重癥患者自愈”；而國內(nèi)曾過(guò)度依賴(lài)的工程手段雖能短期改善水質(zhì)(zhì)，卻忽略了生態(tài)(tài)系統(tǒng)的整體性?！壩行┖恿骺雌饋?lái)‘干凈了’，但水生生物多樣性并未恢復(fù)——因為水流的自然節(jié)律被破壞，水生生物的產(chǎn)(chǎn)卵場(chǎng)、棲息地消失了?！眲⒖f(shuō)。

氣候變化也在改變河流生態(tài)(tài)。劉俊國形象比喻道：“就像人有晝夜節(jié)律，河流也有‘四季脈搏’?！焙喲◤攪骷竟?jié)性變化是生態(tài)(tài)系統(tǒng)的核心“生命線(xiàn)”，但氣候變化正悄然改變這一規(guī)律?！按飼?，學(xué)(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，“這讓我們在修復(fù)河流時(shí)像盲人摸象，找不到精準(zhǔn)靶點(diǎn)?！痹讜擃I(lǐng)(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)(chuàng )新

為摸清河流“脈搏”的變化規(guī)律，劉俊國團隊分析了全球1萬(wàn)多個(gè)水文站點(diǎn)的徑流數(shù)據(jù)?！熬拖裾業(yè)攪?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(xiàn)’?！庇謔?，一個(gè)驚人的趨勢逐漸清晰：全球約1/5的水文站點(diǎn)，河川徑流季節(jié)性已發(fā)(fā)生顯著(zhù)變化?！白蠲黠@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?！眲⒖鴱娬{(diào)，這是全球尺度上，科研人員首次發(fā)(fā)現(xiàn)該區(qū)域徑流呈現(xiàn)季節(jié)性顯著(zhù)減弱的趨勢。

更關(guān)(guān)鍵的是，團隊找到了“幕后推手”?！拔覀冇米顑?yōu)指紋檢驗法和斯皮爾曼相關(guān)(guān)系數(shù)法驗證，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(zhù)減弱的主因?！眲⒖忉?zhuān)案呔暥鵲貐^(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)(fā)現(xiàn)打開(kāi)了氣候變化與河流生態(tài)(tài)互動(dòng)的“黑箱”，深化了科研人員對生態(tài)(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(lèi)活動(dòng)如何影響它。

基于這一認(rèn)知，結(jié)合中國河流的退化現(xiàn)狀，團隊原創(chuàng)(chuàng )性地提出“環(huán)(huán)境治理—生態(tài)(tài)修復(fù)—自然恢復(fù)”三階段的漸進(jìn)式生態(tài)(tài)修復(fù)理論。為讓理論落地，團隊還研發(fā)(fā)了“固化載體微生物凈水技術(shù)(shù)”，并入選自然資源部生態(tài)(tài)修復(fù)創(chuàng)(chuàng )新技術(shù)(shù)名錄?！霸摷夾g(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)(xué)處理更環(huán)(huán)保，還能幫河流重建‘微生物生態(tài)(tài)鏈’?！眲⒖f(shuō)。

“就像治病，需先排毒——環(huán)(huán)境治理，再調(diào)理——生態(tài)(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爬ㄔ摾碚摼哂興拇筇卣鰨悍諸?lèi)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)(tài)賬）、持續(xù)監(jiān)測（便于動(dòng)態(tài)(tài)調(diào)整方案）。

打造河流重生的“中國樣本”

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。據(jù)了解，團隊進(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)(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)(tài)廊道的“明珠”。

深圳茅洲河同樣因為漸進(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(chǎng)、居民區(qū)密集，污染負(fù)荷極大?！蹦戲嬌萍即髮W(xué)(xué)副教授田展介紹，團隊創(chuàng)(chuàng )新性地采用“流域共治”策略，先完成截污納管和工業(yè)(yè)廢水處理，再運用生態(tài)(tài)修復(fù)技術(shù)(shù)凈化河道、構(gòu)建生態(tài)(tài)護岸，最后通過(guò)動(dòng)態(tài)(tài)補水恢復(fù)生態(tài)(tài)流量。如今，這條昔日的“黑臭水體”水質(zhì)(zhì)提升至地表水Ⅴ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，沿岸建成的10公里生態(tài)(tài)廊道成為城市休閑新地標(biāo)，創(chuàng)(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)理論獲得國際認(rèn)可。

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

目前，該理論及永定河修復(fù)已被聯(lián)(lián)合國環(huán)(huán)境署作為“中國生態(tài)(tài)修復(fù)成功案例”向全球推廣，國際水文科學(xué)(xué)協(xié)(xié)會(huì )專(zhuān)門(mén)成立“流域漸進(jìn)式生態(tài)(tài)修復(fù)”工作組，將其納入“國際水文十年計劃（2023—2032）”核心研究方向?！皣H社會(huì )看到，中國不是簡(jiǎn)單‘復(fù)制’國外經(jīng)(jīng)驗，而是走出了一條符合發(fā)(fā)展中國家國情的路子?！眲⒖院賴卣f(shuō)。

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

“從永定河到茅洲河，從中國到全球，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硎?，隨著(zhù)全球氣候變化加劇，河流生態(tài)(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>