国际生态修复协会将“生态修复”（ecologicalrestoration）定义为：帮助恢复已受损、退化或破坏的生态系统的过程。河道本身作为生态系统，具有自我修复的能力，河道生态修复为其提供了一个自我修复的机会和环境，促进并加速整个修复过程。

河流生态修复缘起于以人类为中心的“用水、治水”工程，大规模拦河筑坝、河道裁弯取直工程，破坏了河流的自然形态和水生生境的多样性，造成河道淤积、水质恶化、河流生态系统服务功能衰退等问题。上世纪三十年代，欧美等一些国家首先认识到河流生态环境所面临的诸多问题，并积极开展相关的生态修复研究和实践。1938年，德国景观设计师塞弗特首先提出了“近自然河流整治”的概念，提出河道的整治要符合植物化和生命化的原理，并以此建构了一套在完成传统河流治理任务的基础上，接近自然、低成本并保持景观美的治理方案，标志着人类对河流实施生态修复的开端。

20世纪中叶，欧洲阿尔卑斯山区相关国家，诸如德国、瑞士等，在河川治理方面的生态工程建设，积累了丰富的经验。这些国家制定的河川治理方案，注重发挥河流生态系统的整体功能以及河流作为生态景观和基因库的作用。

自20世纪至今，有关河流生态修复的研究和实践也取得了很好的经验。美国陆军工程师团水道试验站在1999年6月完成了《河流管理－河流保护和修复的概念和方法》研究报告。日本建设省发布的《河川砂防技术标准（案）及解说》，提出河道岸坡的防护结构有生态和自然景观等环境功能，护岸应采用与周围自然景观协调的结构形式。澳大利亚水和河流委员会于2001年4月出版了《河流修复》一书，为河流修复工作提供技术指导。

纵观国内外河流生态修复的研究经验及成果，关于河流生态修复的理论、技术已经相对完善，经验积累比较丰富。但从修复河流的地域分布来看，研究对象大多局限于气候湿润多雨、水环境条件良好的城市和地区，拥有特殊气候和水环境的干旱地区河流生态修复的相关研究则相对薄弱。

目前学界对干旱地区定义还尚未有统一标准，通常主要指降水量少蒸发量大、生态条件较为恶劣的区域。最常见的干旱与半干旱的划分是以降水量作为标准，年降水量低于250毫米的地区划分为干旱区，年降水量250-500毫米的区域划分为半干旱地区，年降水量高于500毫米的区域为湿润区。同时，中科院自然区划工作委员会采用干旱度作为全国干湿程度的治标，干燥度小于或等于1.5-2.0为半干旱地区，大于2.0为干旱地区。

干旱、半干旱地区面临的主要困境包括：

- 降雨量少，蒸发量大，导致河道断流、干旱缺水

- 土壤沙化，水土流失严重，水土涵养性低

- 河流水量随季节变化悬殊

- 过度人工干预与建设，加剧水生态环境恶化

干旱与半干旱地区特殊的水环境条件和气候特点决定了此类地区生态修复的目标、策略方法和常规的滨水地区有所不同。如果忽视地域自然条件和水文地质方面的制约，一味效仿南方城市水生态修复和景观营造模式，必然会加剧河流生态环境的恶化。因此，必须因地制宜采用非常规的修复方式，应对干旱地区的河流生态修复与水景观打造，才能有效修复受损的河流生境。

1）流域复愈：立足流域尺度的生境修复

   流域生态结构特征

河流作为一个特定的地理空间单元，应该是一个包含源头、上下游，最后到达河口的整体流域单元。作为一个开放的生态系统，河流流域单元由水文循环、土壤、气候、水源、植物等要素提供生态支持功能，具有一定的生物多样性、时空结构与营养结构。因此，河流大部分的生态影响产生于河道之外的流域地区。这也直接导致了河流生态修复不能仅关注于河段本身的修复，而应该从更大尺度流域考虑河流的整体生态修复。从流域生态角度出发，恢复河流的上下游的雨洪调蓄和净化功能，修复多级水系河渠、泛洪区的湿地等毛细系统，将河道纳入区域绿地水网生态格局中，才能为更大尺度的河流生态系统稳定性提供更好的支持功能。

生态因子叠加分析

从宏观流域尺度对河流进行生态修复，通过对流域生态因子（地形地貌、河流水系、植被覆盖等）叠加分析，以河道为生态骨架，链接周边的山体、湖泊湿地和林地斑块等，构建山——河——湿地——林网的整体生态安全格局。

   构建完整的流域生境

对干旱地区河流生境的修复，首先要实现流域内生态要素的有效连接。以河为生态脉络，将与河流相关的周边山水、森林植被等生态斑块联系起来，构建完整的山水-河流的生态安全格局，才能从更大尺度的生态系统来解决干旱地区的缺水和水土流失问题。

其次，在区域生态安全格局的基础上，对河流上下游和流域单元内的多级河渠、泛洪区、河漫滩、湿地池塘等进行整体修复，形成自然的河漫滩与河岸系统，改善干旱地区常年缺水、河道萎缩的现状。同时，重建河流水源涵养、洪水调蓄功能，并增加栖息地生物多样性，恢复河流自然的水文过程和自然功能，使河道实现再自然化。

例如，重新种植本土植物群落，修复和重建流域内被填埋的河渠水系、低洼湿地、河漫滩等毛细系统。移除人工水利设施，恢复流域防洪调蓄、水体净化、生物栖息的自然功能，重现自然河流的生命力和生境系统。

2）开源节流：考虑区域生态水文平衡的修复模式

   开源：多途径水资源供给

常规河流水的来源主要来自于降雨、地表径流、地下水等季节性水源，在干旱地区，由于蒸发量过大，季节性水源很难保障河流的水量补给。因此，中水回用、人工补水等非常规水源利用成为了解决河道补水的必要手段。结合河流所在地域的气候特征、水文地质条件和再生水工程利用现状，采用主水源、补充水源、季节性水源的供给结构，形成多源头、多途径的水源补给系统，从而有效保障河流水流量。

在多途径补水的措施中，当河流与城市结合紧密时候，可考虑用再生水为补水主水源。充分利用城区污水长尾水排放，在河道沿线结合乱掘坑塘设置人工净化湿地，深度净化污水厂尾水，使出水水质达到地表水四类的景观用水标准。

规划人工湿地

图源：《忻州市南云中河生态修复工程详细规划》

   节流：节水与保水措施

除了多途径水资源补给途径，通过景观营造强化河流的节水与保水措施，降低用水过程中无意义的消耗，也是维系干旱地区河流水文平衡的必要手段。如采用防渗膜或防渗墙等工程化手段对河床进行防渗处理，尽量减少渗透水量，蓄存河道水量；从植物配置方面应对气候特征，优先选用具有较强抗性（耐旱、保水、抗盐碱、防风固土等）的乔灌木树种，节约后期景观维护的用水量。

合理配置乔- 灌- 草比例，形成外层密林—农田林网—中层疏林草地—内层滨水湿地乔灌的植物群落布局，降低对区域水文平衡的干扰。

3）在地设计：与季节变化相适应的水景观设计

干旱地区由于降雨量少、蒸发量大、降雨时空分布不均匀，导致河流水位在旱季和雨季落差较大，旱季常常面临水量少、水位低、干枯断流等问题。应对水文季节性变化大的特点，在充分研究河流干湿季度水位、水量变化的基础上，采用适应季节变化的河流景观设计手法，构建弹性的滨水景观。如通过复合型水岸设计、干湿结合的植物配置、季节性景观活动策划等，使河道在旱季呈现湿地或溪涧的形态，雨季则以大水面河道景观为主，形成四季均有景可赏的滨水景观。

图源：《忻州市南云中河生态修复工程详细规划》

通过构建干湿结合的弹性景观系统，适应河流雨季和干旱季节水位变化大的问题。采用生态手段塑造可淹没的河道湿地景观。旱季通过不同的植被配置，沿河岸营造丰富的湿地景观，河道主要呈现溪涧+湿地生态岛的景观意向。雨季和洪水来临的季节，部分河道、湿生植物没入水下，呈现大水面河道景观意向。通过干湿结合的弹性系统，形成随着季节变化的景观体系。

干旱、半干旱地区有着特殊地域性气候特征、复杂的生态条件和流域结构特征，传统的河流生态修复手段和常规景观设计手法很难解决其复杂的生态问题。需要将流域和河段两个尺度的生态修复相结合，才能实现整体、长期有效的生态改善与恢复。一方面，建立河道修复的流域观念，从更大的尺度去研究干旱地区河流生境系统，将河流纳入区域生态结构当中，从更大地理流域尺度去解决干旱、半干旱地区的生态问题；另一方面，立足干旱、半干旱地区河流面临的特殊性和现实问题，提出因地制宜、符合地域特征的生态修复模式和策略，才能实现整个河流生态系统的健康运转。

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