◎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)校長劉俊國團隊與南方科技大學(xué)團隊提出漸進式生態(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”重煥生機，還被聯(lián)合國環(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)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)學(xué)聯(lián)合體發(fā)布的2024年度中國生態(tài)環(huán)境十大科技進展。

現(xiàn)有修復(fù)理論“水土不服”

人類活動正在以前所未有的速度重塑著河流生態(tài)。

劉俊國在2024年度中國生態(tài)環(huán)境十大科技進展發(fā)布會上說：“全球近50%的河流因水壩、引水工程等導(dǎo)致連通性減弱，超過一半的河流生物多樣性已發(fā)生顯著變化。”從非洲尼羅河到歐洲萊茵河，從中國長江到北美密西西比河，這一現(xiàn)象普遍存在。

應(yīng)對這場危機，現(xiàn)有理論在用于我國河流修復(fù)時面臨雙重困境：國外主流“自修復(fù)”理論對于已高度退化的河流來說，如同“讓重癥患者自愈”；而國內(nèi)曾過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‘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)卵場、棲息地消失了。”劉俊國說。

氣候變化也在改變河流生態(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’。”河川徑流季節(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)河流時像盲人摸象，找不到精準靶點。”在該領(lǐng)域的認知空白，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，劉俊國團隊分析了全球1萬多個水文站點的徑流數(shù)據(jù)。“就像找到了1萬多個地球河流的‘心電圖記錄儀’，我們分析出河流數(shù)十年的‘心跳曲線’。”于是，一個驚人的趨勢逐漸清晰：全球約1/5的水文站點，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——夏季汛期沒那么猛，冬季枯水期也沒那么干，全年水量變得更平均。”劉俊國強調(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。

更關(guān)鍵的是，團隊找到了“幕后推手”。“我們用最優(yōu)指紋檢驗法和斯皮爾曼相關(guān)系數(shù)法驗證，最終認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，但代價是河流的季節(jié)節(jié)律被打亂了。”

這一發(fā)現(xiàn)打開了氣候變化與河流生態(tài)互動的“黑箱”，深化了科研人員對生態(tài)水文過程的理解，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，就得搞懂人類活動如何影響它。

基于這一認知，結(jié)合中國河流的退化現(xiàn)狀，團隊原創(chuàng)性地提出“環(huán)境治理—生態(tài)修復(fù)—自然恢復(fù)”三階段的漸進式生態(tài)修復(fù)理論。為讓理論落地，團隊還研發(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’。”劉俊國說。

“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。”劉俊國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）、目標導(dǎo)向（修復(fù)目標定量化）、系統(tǒng)治理（算流域整體生態(tài)賬）、持續(xù)監(jiān)測（便于動態(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踐。

北京永定河曾因斷流、污染而“傷痕累累”，如今通過漸進式修復(fù)理論重煥生機。據(jù)了解，團隊進行了源頭截污、土壤治理、濕地重建和河道修復(fù)，并通過生態(tài)調(diào)水恢復(fù)自然徑流。現(xiàn)在，永定河干涸的河道重現(xiàn)水波，雁鴨水鳥回歸，成為京津冀生態(tài)廊道的“明珠”。

深圳茅洲河同樣因為漸進式修復(fù)理論而實現(xiàn)華麗蛻變。“這條河穿城而過，沿岸工廠、居民區(qū)密集，污染負荷極大。”南方科技大學(xué)副教授田展介紹，團隊創(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，再運用生態(tài)修復(fù)技術(shù)凈化河道、構(gòu)建生態(tài)護岸，最后通過動態(tài)補水恢復(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類標準，沿岸建成的10公里生態(tài)廊道成為城市休閑新地標，創(chuàng)造了超大城市中心區(qū)河流治理的典范。

這些實踐推動漸進式修復(fù)理論獲得國際認可。

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)峰會，46個國家和地區(qū)的千余名代表參會。會議通過的《國際生態(tài)峰會鄭州宣言》特別強調(diào)，漸進式生態(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)合國環(huán)境署作為“中國生態(tài)修復(fù)成功案例”向全球推廣，國際水文科學(xué)協(xié)會專門成立“流域漸進式生態(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。“國際社會看到，中國不是簡單‘復(fù)制’國外經(jīng)驗，而是走出了一條符合發(fā)展中國家國情的路子。”劉俊國自豪地說。

學(xué)術(shù)領(lǐng)域同樣反響熱烈。漸進式生態(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》成為國際生態(tài)學(xué)界的“參考書”。國外學(xué)者評價這一理論“填補了生態(tài)修復(fù)理論與實踐的關(guān)鍵空白”“推動恢復(fù)水文學(xué)進入新領(lǐng)域”。更具分量的是，該理論支撐了1部國際標準和3部團體標準，讓中國生態(tài)修復(fù)技術(shù)有了“國際話語權(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?shù)貙嶋H。”劉俊國表示，隨著全球氣候變化加劇，河流生態(tài)挑戰(zhàn)將更復(fù)雜，“漸進式修復(fù)理論不是終點，而是新起點。它告訴我們，只要找對方法、循序漸進，每條受傷的河流都能找回屬于自己的‘四季律動’。”