段淑懷，葉芝涵

（1.北京市水土保持工作總站，100036，北京；2.北京市水科學技術研究院，100048，北京）

中德合作小型水體生態(tài)修復示范項目來源于德國復興銀行與中國財政部簽署的項目協(xié)議“Watershed management on forest land beijing”，根據(jù)協(xié)議要求，北京市水務局與園林綠化局合作開展了小型水體生態(tài)修復示范項目研究。該項目的創(chuàng)新點在于修復和保持水體的生態(tài)功能，研究展示小型水體的生態(tài)監(jiān)測及修復技術，改造現(xiàn)存的混凝土工程設施，以恢復水體的生態(tài)功能，增加景觀和水體的生態(tài)價值。項目實施期為2009—2014年，項目已完成全部工作，并通過驗收及績效的評估工作。

一、河流生態(tài)修復發(fā)展狀況

河流退化已經(jīng)成為一種全球現(xiàn)象，流域土地利用/覆被的變化、大壩建設、河道的改造以及水污染成為世界各國河流退化的一致原因；1972年制定的美國清潔水法提出“保護和恢復國家水體的化學、物理和生物完整性”；歐洲2000年制定了《歐洲水框架指令》，2010年提出 “更加清潔、更加完整和健康的河流”，并提出到2015年實現(xiàn)“良好的河流狀態(tài)”“從調整河流滿足人類需求，轉向調整人類利用滿足河流系統(tǒng)健康”。

歐美發(fā)達國家認為人類大規(guī)模的經(jīng)濟活動是損害河流（溝道）生態(tài)系統(tǒng)健康的主要原因。在人類進行大規(guī)模經(jīng)濟活動前的自然河流（溝道），可以定義為是原始狀態(tài)。原始狀態(tài)河流（溝道）生態(tài)系統(tǒng)具有較為合理的結構和較為完善的功能，處于一種自然演進的健康狀態(tài)。自然系統(tǒng)優(yōu)于人工系統(tǒng)，人類活動干擾前的自然狀態(tài)優(yōu)于干擾后的狀況。

歐洲對河流（溝道）的生態(tài)質量評價指標主要包括生物指標、水文地貌指標、物理化學指標和污染指標等。主要根據(jù)地表水受人為干擾的程度和形式進行生態(tài)質量狀況分級。認為沒有人為活動的擾動或人為活動的擾動很少，處于自然狀態(tài)，水質很好，自然植被豐富的河流（溝道）為生態(tài)質量最優(yōu)狀態(tài)。

在國內對自然河道的生態(tài)性還缺乏深入的認識，對生態(tài)河道缺乏研究，河流的生態(tài)服務價值還沒有得到普遍的重視，習慣上沿用城市河道的治理方法治理山區(qū)河道；存在“水面及綠化等于生態(tài)”的認識誤區(qū)，存在生態(tài)的自然河溝道通過治理工程而變得不生態(tài)的現(xiàn)象。

山區(qū)是城市的生態(tài)屏障，山區(qū)溝道是河流的發(fā)源地及主要涵養(yǎng)地，保持山區(qū)溝道的自然生態(tài)屬性及生態(tài)功能十分重要。目前，大多數(shù)城市河道的自然生態(tài)功能已遭到破壞，同時隨著人口的增加及旅游的發(fā)展，這種破壞有向河流上游源頭鄉(xiāng)村小型河流發(fā)展的趨勢；對山區(qū)河（溝）道生態(tài)修復開展研究及示范，評估山區(qū)河流的生態(tài)狀況，明確治理與保護的關系，探討河流生態(tài)修復模式與技術，對山區(qū)自然河道的生態(tài)保護與修復具有重要意義。

二、項目區(qū)選擇

在項目區(qū)北京6條小型河流或河段中，2條為獨立河流，3條為較大河流的河源部分，1條為懷河的下游一小段；項目區(qū)河溝道總長103.7 km，位于7條小流域內，其中北京6條小流域均屬于北部山區(qū)地表水源涵養(yǎng)區(qū)。項目區(qū)基本情況見表1。

三、項目生態(tài)監(jiān)測及評價

《歐盟水框架指令》第八條制定了地表水、地下水和保護區(qū)的監(jiān)測要求。對于地表水，明確了河流、湖泊、過渡性水域和沿海水域等各種水體生態(tài)狀況分級的質量要素和分級標準。指令要求對河流的生物、水文地貌和物理化學等三大質量要素實施監(jiān)測，其中生物要素包括植物、底棲無脊椎動物和魚類；水文地貌要素包括水文狀況、河流的連續(xù)性及形態(tài)情況；物理化學要素包括水體氧化狀況、營養(yǎng)狀態(tài)等。本項目借鑒歐盟水框架指令的監(jiān)測體系，確定示范區(qū)生物、水文地貌和物理化學三大要素的監(jiān)測方法，見表2。

對7個示范小流域河溝道，分要素布設了監(jiān)測網(wǎng)點，開展2010—2013年的長期定點監(jiān)測。

表1 項目區(qū)基本情況

表2 項目生態(tài)監(jiān)測方法

表3 河流水文地貌分級標準

本項目實行分要素評價，植被的評價采用植物物種數(shù)量、優(yōu)勢種、入侵種和生物多樣性等綜合指標。底棲動物對水體的清潔程度具有很強的指示性，評價指標采用底棲動物數(shù)量、組成和多樣性等。植物和底棲動物多樣性均采用香農多樣性指數(shù)（Shannon-Wiener）來表征。

借鑒德國的7級分類體系，從北京山區(qū)實際情況出發(fā)，以反映人類活動干擾的不同程度為主要分級原則，以人類大規(guī)?；顒右郧暗纳鷳B(tài)狀況為主要參照系，對北京山區(qū)建立了5級分類體系，具體分級標準見表3。

四、項目生態(tài)修復目標

制定了防洪、水質、生態(tài)和休閑娛樂等多個河道生態(tài)修復目標。在防洪目標的實現(xiàn)上，與國內多采用防洪壩等工程防護的做法不同，主要采用擴大防洪空間的做法，足夠的防洪空間是保證防洪安全的根本措施。與國內大部分河道治理項目將綠化及水面作為生態(tài)目標不同，本項目生態(tài)目標主要包括河道水文地貌等級、河道縱橫向的連續(xù)性和河道自然的生境條件。

五、河流生態(tài)修復做法

河流生態(tài)修復的技術要素主要為足夠的防洪空間、河流水文地貌、河流縱向連續(xù)性和橫向連通性、生境和生物多樣性等方面。

①在生態(tài)修復的做法上體現(xiàn)“順應自然”的理念，按照復制自然的方法進行生態(tài)修復，這是河流生態(tài)修復的根本原則。

②河流空間是實現(xiàn)防洪安全及河流生態(tài)的基本要素；防護標準不達標時，應擴大河流的行洪空間，盡量不采用防護壩的形式；考慮山區(qū)河（溝）道兩側山坡雨水徑流排入河道的問題，河流堤頂高程不應該高于外側地面高程。

③河流要宜寬則寬、宜彎則彎，縱向上連續(xù)，橫向上連通；河堤應該蜿蜒自然，避免直線化、直墻或人工痕跡很強的岸坡形式；在河流子槽、坡腳等水流湍急的部位采用石塊或堆石防護，不應采用漿砌石的防護方式。

④給河流空間，容許水流對河道的沖淤變化。

⑤根據(jù)河流空間，盡可能恢復河道環(huán)境條件的多樣性，如急流、緩流、深潭和淺灘等，提高并恢復動植物生存環(huán)境，因為每種生物都有特定需要的環(huán)境條件，環(huán)境條件的多樣性為生物多樣性創(chuàng)造條件。

⑥在河道的生態(tài)修復中，修復措施均應使用自然的修復材料，如自然石和植被等，避免使用漿砌石、磚等人工材料；因為在自然的河道中只有自然材料，沒有漿砌石、磚塊等人工材料。在植物措施配置上，重點是水土條件的修復，盡量引導植被的自然恢復，要給植物自然恢復留有時間；河道周邊地帶應保持自然，形成自然的植物過濾帶。

六、項目生態(tài)修復主要措施

在對示范區(qū)進行調查監(jiān)測及限制性因素分析的基礎上，開展示范區(qū)河道生態(tài)修復可行性研究，進行生態(tài)修復措施配置，開展生態(tài)修復工程建設等。生態(tài)修復措施主要包括防洪空間拓展、垃圾清除、違章建筑物拆除、縱向連續(xù)性修復、橫向連通性修復、水文地貌修復、生態(tài)護坡和綠化等，同時還進行了岸邊道路硬化建設、打造了休憩平臺和布設了汀步等。

①防洪空間拓展及生態(tài)修復。漿砌石河堤拆除，河灘農耕地退耕還水,河堤后移碼石防護，河流水文地貌重塑及休憩設施等。延慶上水溝塘壩段修復前后對比，見圖1。

②縱向連續(xù)性修復。昌平花果山修復前后對比，見圖2。

③橫向連續(xù)性修復。延慶上水溝修復前后對比，見圖3。

④水文地貌修復。懷柔北宅水文地貌修復前后對比，見圖4。

⑤ 生態(tài)護坡。懷柔北宅修復前后對比，見圖5。

圖1 延慶上水溝塘壩段修復前后對比

圖2 昌平花果山修復前后對比

圖3 延慶上水溝修復前后對比

圖4 懷柔北宅水文地貌修復前后對比

圖5 懷柔北宅生態(tài)護坡修復前后對比

表4 項目區(qū)生態(tài)效益對比分析表

七、項目生態(tài)效益

根據(jù)項目工程前后生態(tài)監(jiān)測結果對比分析 （見表 4），修復后項目區(qū)底棲動物種類、清潔種數(shù)量及多樣性指標均大幅度提高；植被種數(shù)量提高，入侵種數(shù)量減少，多樣性指數(shù)提高；水文地貌狀況和水質（物理化學）狀況均得到不同程度的改善；項目生態(tài)效益顯著。