关注河流健康

高永胜

河流健康概念是随着人们对河流环境退化的关注而产生的，是人们要求从水质、生物以及生态等众多角度更好地评估河流生态系统状况、改善河流管理而提出的一种崭新的河流管理评估工具和技术手段。因此，河流健康是基于河流管理而提出的一种评价河流状况的概念，用以综合评判河流生态系统结构和功能的整体状态，并为河流管理提供决策。两者关系具体表现在以下几个方面：

(1)河流健康状况研究是河流管理的基础。河流健康状况研究的主要目的是了解河流系统结构和功能的目前状况，并预测河流可能发生的演变和健康状况发展趋势。而河流管理首先应了解河流现状，剖析影响河流健康的内因和外因，分析河流健康状况的可能发展趋势，从而制定或采取针对性的河流管理措施，以更好地维护河流的良好运行发展。因此，合理的河流开发利用、综合整治、河流修复等人类活动，都必须基于河流健康状况研究的基础之上；

黑龙江抚远县，黑龙江畔的湿地。摄影/刘朔/FOTOE

京杭大运河横贯徐州南北，连通微山湖和骆马湖两大湖泊。江苏与山东交界处、沛县微山湖附近的京杭大运河段里，常有拖挂10多条船的船队等候过船闸。摄影/崔浩/CFP

(2)河流健康是河流管理的目标。河流健康是河流生态系统功能正常发挥的前提和基础，健康的河流生态系统能发挥其生态系统功能，提供最大限度的、持续稳定的生态系统服务。河流管理的目标就是为了更好的发挥河流的各项功能，以使其更好地服务于人类，实现环境资源、社会经济和环境效益的可持续发展。因此，维持河流健康、保障其功能的正常发挥是河流管理的最终目标；

(3)河流管理是河流健康实现的先决条件。河流管理是维护河流健康状况的重要手段，它为河流的良好运行和功能发挥提供了重要保障。良好的河流管理能为河流健康发展创造良好的环境，提供较佳的条件。当河流健康状况受损时，应采取相应措施对河流进行修复，并加强河流管理以保障河流修复措施的有效性实施，尽快恢复河流健康状况。因此，只有在优化、有效的适应性河流管理基础之上，河流才可能维持其健康、可持续的状态，才能满足不同层次上的需求。

什么是“河流生命”

“河流生命”是个古老而又年轻的话题，说其古老是因为人们在很早的时候就对其有所认识，说其年轻则是因为直到最近人类才真正认识到河流生命价值存在的重要性和维护其健康的重要意义。

人类对河流生命的认识过程大致经历了三个阶段：

第一阶段，在远古洪荒时代，人类改造自然能力低下，人类活动主要受自然力量的控制，面对江河洪水的泛滥，人们无能为力，只能选择逃避，择丘陵而处之，对江河充满了恐惧感，导致了“水神”、“河神”等象征物的产生；

第二阶段，随着人类文明的开始，人们改造自然、征服自然的能力逐渐提高，特别是在工业发展时期，人们对河流进行了近乎掠夺式的开发，河流仅被看作是服务于人类的资源，而完全忽略了河流本体生命的存在及其维持的需要，这对河流的自身规律产生了巨大的影响，导致众多河流都出现缺水、断流、水质污染、生态恶化等新的河患；

第三阶段，河流的退化严重制约了人类的用水需求，制约了经济的可持续发展，并最终影响人类生存的空间和生活质量，对此，人们开始重新认识河流生命，认识到河流生命存在的自身权利和维持的需要，并提出维持河流健康生命的新时期治河理念。

在自然条件下，河流生命受制于自然条件的变迁，遵循一定的产生、发展和衰退规律。早在1898年，美国著名地貌学家Davis就根据这种自然规律，从生命周期角度，将河流划分为年轻、成熟和年老三种类型，但他对河流生命的认识仅局限于河流地貌，并用静止的观点和简单的“轮回”来看待河流的地貌循环。

实际上，河流生命是一个动态的复杂过程，它由河流地貌、流量、流态、泥沙、洪水、湿地、水质和动植物等共同构筑而成。永不停息的水沙运动赋予了河流极其丰富的生命内涵，周期性的洪水是自然河流生命高潮的表现，河流正是因为有了永不停息的水循环和周期性的洪水，才得以实现同其他环境的物质和能量交换，才有了河流生态系统的产生、维持和繁荣。

“三江源自然保护区”纪念碑揭碑仪式。摄影/李全举/FOTOE

青海玉树可可西里，严重沙化的长江北源楚玛尔河。摄影/税晓洁/FOTOE

在经济高度发展的今天，河流生命除了受自然条件的影响，更多地受制于人类干扰方式和程度，不当的人类开发会加速河流生命的终结，这种实例古今中外屡见不鲜，如贯穿墨西哥和美国的科罗拉多河、非洲的尼罗河以及我国的黄河都出现了断流，河流生命直接受到威胁。

但恰当的人类干预，不仅可使河流更好地服务于人类，也会使河流生命得以延续发展，如我国实施的塔里木河应急输水工程，使塔里木河的生命得以延续，长江南水北调工程，也为维持黄河健康生命做出了突出贡献。

在我国经济高速增长的同时，也伴随着资源的过度开发、低效利用和生态环境的严重破坏，全国各大江河湖泊的水质和生态都受到不同程度的损害。不仅在北方一些缺水地区出现“有河皆干、有水皆污”，而且在南方一些水资源丰富的地区也出现了“有水皆污”的现象。这些变化，直接危及河流生命的延续，影响人民健康，严重制约我国社会经济的可持续发展。

为解决这些问题，首先要对河流生态系统、河流功能特征等内容有准确的认识，并理解河流健康生命的科学内涵。

河流生态系统的组成和特点

河流生态系统是指以生活在河流中的生物群落与水环境所组成的生态系统，它同其它生态系统一样由生物和非生物环境两大部分组成。

其中，非生物环境由能源（太阳能、水能等）、气候（光照、温度等）、基质（土壤、河床地质等）以及物质代谢原料（无机物质、有机化合物等）等因素组成，它们是河流生态系统中各种生物赖以生存的基础。

生物部分则由生产者、消费者和分解者组成，其中生产者是能用简单的无机物制造有机物质的自养生物，主要包括绿色植物、藻类和某些细菌；消费者是不能用无机物制造有机物质的生物，称为异养生物，主要包括各种水禽、鱼类、浮游动物等水生或两栖动物；分解者皆为异养生物，又称还原者，主要指细菌、真菌、放线菌等微生物及原生动物等，它们把复杂的有机物逐步分解为简单的无机物，并最终以无机物的形式还原到环境中。

河流生态系统的组成物质如图1-1、1-2所示，其中包括：

一为大型水生植物，分为浮游类和根生类，最常见的是水草，还有苔藓地衣和地钱；二为微型植物，最常见的是藻类，生长机制比较简单，但是形态特征多种多样，是河流中一些动物的食物来源；三为河流动物，包括软体动物、蠕动动物、水螨、甲壳类动物、昆虫、鱼类等脊椎动物以及微型动物，主要是以原生动物、腐生细菌和腐生物质为食物；四为细菌和真菌，它们生长在河流中任何地方，包括水流、河床底泥、石头和植物表面等，在河流中扮演着分解者的角色，将死亡的生物体进行分解，维持自然生态循环；五为河岸生态，河道两岸的乔木、灌丛、草被和森林等，这些植被能够大幅度减少水土流失，并为河中的鱼类提供隐蔽所和食饵。

河流生态系统作为流水生态系统，既有相同点，也具有不同于其它生态系统的特点，主要表现在以下几个方面:

(1)水流不停：这是河流生态系统的基本特征，通过水体的流动，河流完成营养物质的输移，实现营养盐和污染物的迁移和降解，实现自净功能。据统计，河流水体循环一周大约需16天时间，河流不同部分和不同时间，水流有很大的差异；

(2)陆-水交换：河流的陆水连接表面的比例大。就是说，河流与周围的陆地有较多的联系。河流、溪涧等形成了一个较为开放的生态系统，成为联系陆地和海洋生态系统的纽带；

图1-1 河流生态系统的组成成份

图1-2 河流生态系统结构示意图

(3)氧气丰富：由于水经常处于流动状态，又因为河流具有浅滩，深度较小，和空气接触的面积大。因此，河流中经常含有丰富的氧气。因而，河流生物对氧的需求一般较高；

(4)水生生物多样：河流中不同类型的介质（如水体、底泥、大型水生植物和石头等），以及多样性的水流形态和河床形态，为不同类型的生物提供了栖息场所；河流中的杂物、碎屑等提供了初级的食物。这些基本条件造就了河流生物的多样性；

(5)很强的自净作用：流动的水体增强了河流的复氧能力，使河流中的各种物质得到比较迅速的降解；流动的水体也使得河流稀释和更新能力特别强，一旦切断污染源，被破坏的生态系统能够在短时间内得到自我恢复，从而维持整个生态系统的平衡。

河流生命特征的功能描述

河流生命活力在于水流与河床这一对矛盾统一体永不停息的运动，在运动中实现自身的稳定，实现与外界系统的物质交换和能量交换，实现营养盐及污染物的迁移和降解。河流通过运动给人类带来生产和生活便利条件，但也给人类带来了灾害。基于河流的多种功能、作用和价值等不同特点，对其研究已扩展到各个领域，可从不同角度对其生命的自然特征和社会特征进行描述。

河流生命的功能是指河流服务于人类或自然的功能，它是河流生命活力的重要表现之一，可通过河流的生态功能、河流的社会经济功能以及河流的水文、地质功能进行描述。

西乌珠穆沁旗行走在草库仑（蓄草围栏）边缘的牧民和孩子。盛夏之际，这里本来应该是牧草最茂盛的地方，然而却出现赤壁千里的可怖场景。摄影/乌林奇/CFP

内蒙古呼伦贝尔草原，莫日根河（又称莫尔根河、莫日格勒河）如一条飘动的彩色哈达，飘逸而深邃。摄影/刘兆明/CFP

1、河流生命的生态功能

河流的生态功能包括：栖息地功能、通道作用、屏蔽和过滤作用、源汇功能等，如图1-3所示。

图1-3 河流的生态功能

栖息地功能是指河流为植物和动物（包括人类）的正常生活、生长、觅食、繁殖等活动提供生命所必需的一些要素，比如空间、食物、水源以及庇护所等。

通道作用是指河道系统可以作为能量、物质和生物流动的通路，河道中流动的水体，为收集和转运河水和沉积物服务，很多其它物质和生物群系通过该系统进行移动。

河道的过滤和屏障作用是阻止能量、物质和生物运动的发生，或是起到过滤器的作用，允许能量、物质和生物选择性的通过。

源功能为其周围流域提供生物、能量和物质。汇功能是不断从周围流域中吸收生物、能量和物质。

2、河流生命的社会经济功能

河流的社会经济功能是指河流对人类社会经济发展的支承功能，主要表现在以下几个方面：一是淡水供应功能。河流为人类饮水、农业灌溉用水、工业用水以及城市生态环境用水等提供了保障；二是水能提供功能。河流因地形地貌的落差产生并储蓄了丰富的势能，是最清洁的能源，同时，河水的浮力特性为承载航运提供了优越的条件，水运事业藉此快速发展；三是物质生产功能。河流生产了丰富的水生植物和水生动物产品，为人类生存需要提供了物质保障，包括初级生产提供的生活必需品和原材料以及畜牧业和养殖业的饲料，为人类提供的优质碳水化合物和蛋白质；四是休闲娱乐功能。河流的独特景观特征，具有很好的休闲娱乐功能。可满足人们远足、露营、摄影、游泳、滑水、漂流、渔猎等有助于身体健康的活动。

3、河流的水文、地质功能

河流是全球水文循环过程中液态水在陆地表面流动的主要通道。大气降水在陆地上所形成的地表径流，沿地表低洼处汇集成河流。降水入渗形成的地下水，一部分也复归河流。河流将水输送入海或内陆湖，然后蒸发回归大气。河流的输水作用能把地面短期积水及时排掉，并在不降水时汇集源头和两岸的地下水，使河道中保持一定的径流量，也使不同地区间的水量得以调剂。

河流是塑造全球地形地貌的一个重要因素。径流和落差组成水动力，切割地表岩石层，搬移风化物，通过河水的冲刷、挟带和沉积作用，形成并不断扩大流域内的沟壑水系和支干河道，也相应形成各种规模的冲积平原，并填海成陆。河流在冲积平原上蜿蜒游荡，不断变换流路，相邻河流时分时合，形成冲积平原上的特殊地貌，也不断改变与河流有关的自然环境。

河流生命特征的水循环描述

水是地球上最丰富的物质，大约是在30亿年前形成的，自然界中的水是不能新生的，只能通过水循环再生。河流作为淡水水体储存的重要场所，是自然界中水体循环的重要通道。河流正是因为有了水体循环，才使河流的各项功能得以实现。河流水体的循环可分为自然循环和社会循环(人工侧支循环)两种。

1、河流水体的自然循环

地球上各种状态的水从海洋面、江河面、湖沼面、陆地表面和植物表面蒸发、散发变成水汽。此后，再经过蒸发、输送、凝结、降水、产流和汇流构成一个巨大的、统一的、连续的动态系统，这种循环往复过程称为水循环。在循环的过程中，通过水的输送、暂时储存和状态变换，实现水分的数量和状态不断地变化。河流在这个运动与变化过程中扮演着极其重要的角色，是所在流域维持联系海洋的通道，承担着调节降水和排水的重要功能。不同的淡水和海洋正常更新循环的时间是不相等的，河流更新周期平均为16天。河流水体的循环与气候、地形、土壤、岩石和植被等自然因素有密切关系，并受到人类活动的影响，如地形结构和下垫面的变化可直接影响河流水体循环的强度、规模和路径。

图1-4 河流水体的社会循环

2、河流水体的社会循环

人类社会为了满足生活和生产需求，从河流、湖泊水体中取用大量的水，这些生活和生产用水，使用后成为工业、农业和生活污水，它们又被排放，最终流入河流、湖泊中，一部分经河流稀释净化后，又为人类所用，其过程如图1-4所示。在这个循环过程中，人类取用的水量虽然仅是径流和渗流水量的2%～3%，亦即地球水量的数万分之一，然而，却表现出人与自然在水量和水质方面存在巨大的矛盾。水体环境保护和治理的任务就是调查研究和解决这些矛盾，保证取水和排水的循环能够顺利进行。

由以上描述可知，河流是一个动态的、开放的系统，它通过河流水体的循环完成其生命各阶段过程，并实现同外界的物质、能量和信息交换；其生命具有自然和社会双重属性，它不仅要完成自然界水体的自然循环，还要参与水体的社会循环，不仅要维持自然界生态平衡，还要满足人类社会的不同需求；它在给人类带来生活便利条件的同时，也带来水多、水少、水脏及水浑的灾难。因此，河流生命的核心是水，没有水就不能称为河流；其本质是水体的循环（流动），如果河流水体循环受阻，那么它的生命也将出现问题；其表现就是河流为自然或人类提供各种服务功能，满足不同层次生态和人类的需求。

美国格伦峡谷大坝（Glen Canyon Dam）放水泄洪，让科罗拉多河自由奔流，泥沙沉积状况缓解，重塑河流生态系统。摄影/GettyNorthAmerica/CFP

河流健康概念的认知

生态系统健康(Ecosystem health)是新兴的生态系统管理学概念，是新的环境管理和生态系统管理目标。早在1941年，Leopold就提出了“土地健康”(Land health)的概念，但当时未引起足够的重视。随后，科学家们一直对是否发展生态系统健康学说应用于生态系统评价和管理存在争议。在全球生态系统已普遍出现退化的背景下，20世纪70年代末产生了“生态系统健康”这一概念。但因河流系统大尺度的时空动态变化，将其作为一个生态系统直到近期才得到普遍承认。自此，人们开始从生态角度来看待河流，全面认识河流的价值，包括河流的利用价值和非利用价值。对河流价值有了全面认识以后，才开始关注河流系统中除了人以外的其它生物，关注河流生态系统的状况。

一艘水冀飞船从长江三峡瞿塘峡行驶后，排放出一条长达数公里的油污漂浮带，将碧绿的江水划出一条污痕。摄影/渝长江/CFP

20世纪80年代，在欧洲和北美开始了河流保护行动，人们认识到河流不仅是可供开发的资源，更是河流生态系统的载体；不仅要关注河流的资源功能，还要关注河流的生态功能。在新的生态环境理念的引导下，90年代中期出现了“河流健康”的概念，并很快得到澳大利亚、南非、欧洲和美国等国家的响应。在河流的保护和管理中，对生物和生态系统的强调，使人们很自然地接受了河流健康的概念，如图1-5所示。什么是河流健康状态？不同学者有不同的观点，一些学者认为，河流健康并不是河流生态系统固有特性，所以河流健康无法用科学意义上的技术方法进行度量。也有一些学者对河流健康概念提出了质疑，其主要观点包括以下几种：(1)无法确定河流健康的基准点；(2)河流健康的概念在科学意义上是主观的、模糊的；(3)河流健康是无法度量的。凡赞同河流健康概念的学者，多是将其作为河流管理的一种工具，强调河流生态系统的自然属性的健康，并从生态系统观出发讨论河流的健康概念，认为健康的生态系统应该是稳定的和可持续的。

位于印度北部uttarnchal邦的瑞诗凯诗（rishikesh）堪称世界瑜伽之都，清晨，多有朝圣者在恒河旁祷告。摄影/刘行喆/CFP

随着河流健康概念的提出，其研究受到越来越多的重视，人们在反思以工程为主的治水思路的基础上，提出了“为河流让出空间”、“为洪水让出空间”，“建立河流绿色走廊”等理念，这些理念正被越来越多的国家和流域所接受，并进一步由理念转变为实际行动。如欧洲莱茵河流域、澳大利亚墨累-达令河流域、加拿大弗雷泽河流域等均在流域综合管理和重建生命之河方面，提供了可供借鉴的经验和做法。

图1-5 河流健康概念示意

随着河流生命概念的提出，许多专家针对不同的河流，开始从不同的角度对河流健康生命进行论述。主要有从河流动力、河流生态、环境保护、社会经济以及河床演变角度对河流健康生命所进行的论述：

基于河流动力的角度，河流是水流与河床相互作用的产物，一方面水流作用于河床，使河床发生变化；另一方面河床的变化又反过来影响水流的结构。两者相互联系，相互作用，相互影响，共同构筑成一个不可分割的整体。这一系列过程需要河流动力实现，可以说没有了河流动力，河流也就失去了生命，如果河流动力失衡，河流健康生命也将出现问题，河流将会发生冲刷、淤积、生态恶化等一系列生态和环境问题。因此，从这个角度说，一条健康河流的重要标志是它应具有足够动力，完成泥沙的搬运、堆积和沉积，完成输送生物所需营养物质，并最终将水流输送入海。流量在河流的形成发展过程中起着重要的作用，因此可选用流量作为河流动力的重要表征参数，一条河流如果长期出现断流状态，水循环受到破坏，那么他的健康将严重受损；如果流量过小，达不到河流功能要求，河流生命也将受到威胁。

基于生态的角度，河流作为一个生态系统是人类、植物、动物、水体、土壤及它们的物质环境的功能聚合体，是水生生物、两栖生物以及陆生生物密集区域，人类对河流任何干扰都会影响河流生物的多样性及丰富度。一条河流生物的多样性和丰富度是其生态健康的重要外在表现，如果一条河流的生物多样性和丰富度发生了变化，那么它的健康状况可能出现异常。而河流形态多样性是流域生态系统生境的核心，是生物群落多样性的基础，如果生境多样性受到破坏，生物群落多样性必然也会受影响，生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化。

基于环境保护的角度，任何物质若以不恰当的数量、浓度、速率、排放方式进入河流，只要超出了河流的自净能力，均可造成水体污染，使水质和底质的物理、化学性质或生物群落组成发生变化，从而降低河流的使用价值和功能。从这个角度出发，健康河流应是水体各项污染指标控制在河流自净范围之内，河流水质满足人类与生态等不同层次的需求。因此，可选用一组表征水质的理化参数，包括DO、COD、BOD、pH、总氮、总磷等表征河流水体污染程度，反映河流健康状况。我国在《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》中选择了29个指标来评价河流水质状况，并对不同功能水体中影响水体功能的因子规定了不同的指标要求。

基于社会经济发展的角度，河流与人类发展息息相关，它为人类社会的发展营造了肥沃的土地，提供了灌溉、发电、养殖、旅游以及生态等多种功能。根据河流与社会经济发展关系，人类对河流资源利用方式经历了初始自发阶段、平衡利用阶段、掠夺开发阶段和协调发展阶段。社会经济的发展应在保护河流生态基础上，有序开发河流水资源，也就是说我们对河流水量的索取不能超过它的允许范围，应给河流留有一定水量，使其完成基本生态功能，维持其自身的健康。从这个角度出发，我们认为河流可利用水量的大小是衡量一条河流可发挥经济贡献的重要表征参数，一般情况下河流可利用水量越大，其经济支承功能越大，在相同开发技术和河流用水结构情况下，其产生的经济效益也越大，对人类社会来说这样的河流越健康。因此我们可选用单位流域面积或人均河流可利用水量表征河流的经济功能大小，反映河流经济功能的健康状况。

基于河床演变的角度，根据河流地貌发育阶段不同可分为初级阶段（幼年阶段）、均衡阶段（状年期阶段）和终极阶段（老年阶段）。不同类型或不同发育阶段的河流地貌有不同的形态特点，例如山区河流发育过程中一般以下切为主，河谷断面多呈V字形或U字形，V字型河谷较年青，河槽狭窄，枯水期无依附一岸的边滩出露；U字形河谷较成熟，河槽相对宽广，枯水期有岩盘、紧靠一岸的卵石边滩或位居中心的卵石心滩出露。从河床演变角度看，健康的河流应是河床稳定的，即横向上不发生左右摇摆或摆动幅度较小，纵向上应该是不冲不淤或是在一定时间内冲淤平衡的。

基于以上不同角度对河流健康生命论述，我们可以看出河流健康生命是一个综合复合体，包括以下几方面内容：应具有足够的流量，以满足河流的造床功能，实现物质的迁移输送，并最终将水流输送入海；应有充足的水量和良好的水质，以满足人类生活、生产和维持河流、流域生态功能等不同层次的需求；应具有丰富的生境，周期性的水流波动，以满足不同物种的需要，保持畅通的物质循环、能量流动及物种流动；应具有自然河流形态的一些典型特征，具有浅滩、深潭和洪泛区等结构，以维持河流相对稳定的河岸和河床条件，满足河流对洪水调蓄的需求。

河流健康生命的科学内涵

远古时代，人类改造自然能力低下，对河流的干预较少，河流生命主要受自然条件的影响，属于自然状态下的健康河流。而在社会经济时期，为了满足人类的不同需求，人们对河流进行各种方式的开发利用，河流的诸多服务功能成为人们评价河流健康的主要标志，这时的河流生命具有自然和社会双重属性，河流生命除了受自然条件的影响，更多的受制于人类干扰方式和程度，不当的人类活动引发了河流自身和周边环境的一系列问题，甚至影响到河流的基本功能和永续利用，直接威胁着河流生命。这反过来又影响了人类健康和社会经济发展，因此我们在要求河流实现诸多功能，满足人类不同需求时，也要尊重河流生命的本体，还河流自身的权利。

真正意义上的健康河流既要在一定程度上满足人类社会经济发展的需求，同时也要考虑满足河流生命得以维持和延续的需要，其基本范畴应表现在四个方面：一是水：充足的水量、良好的流态和水质；二是土：河岸和河床条件应当符合自然、稳定、渐变的态势；三是生物：沿河动植物，尤其是水生生物应保持丰富性和多样性；四是功能：河流健康的社会经济价值应体现在满足区域和流域生产生活的需要。其健康内涵应表现在三方面，即河道的健康、流域生态环境系统的健康及流域社会经济发展与人类活动的健康。

综上所述，科学的河流健康生命内涵应包括三方面内容：一是河流自身的健康程度，主要是指河流的水循环程度和河岸的稳定状况，它是河流生命存在基础，也是河流实现诸多功能的前提；二是河流对人类社会经济系统的支撑程度，它综合反映了河流对人类社会和经济的贡献，包括河流防洪减灾、发电、灌溉等功能，它是人类维护河流健康的初衷和意义所在；三是河流对依赖其丰枯而兴衰的流域生态系统的支撑程度，它是河流生命活力的重要标志，并最终影响着流域社会经济的可持续发展。健康河流生命内涵示意如图1-6所示。

图1-6 健康河流生命内涵示意图

因此，一条健康的河流至少应具有以下四方面的能力：一是安全排泄一定量级洪水的能力；二是容纳一定程度污染的能力；三是河道及河口生态系统具有抵御一定程度的扰动、维护生态平衡的能力；四是保障人类一定经济社会发展水平的水资源供给能力。其中，前三个方面体现的是河流自身的生命力，是河流的自然属性，最后一个反映了河流对人类社会的功能，是河流的社会属性。

河流健康生命是一个多目标复合体，其表征既要考虑维护河流水循环和河流生态系统健康的需要，也要考虑相关区域人类生存和发展的需要。以往河流的健康状况多从生态角度出发，以某个角度或侧面运用某些指标加以评价，例如国外在河流修复中，多以恢复某个目标物种作为河流修复成功的标志，为河流健康的目标，我们常说鲑鱼返回先前退化的河流，表明该河流生态系统已得到恢复，属于健康的河流，这是因为我们认为鲑鱼需要良好的水质和一定的物理生境才能生存，这可能只是一般的合理性，但并不能保证其它生态系统组成部分的健康性。

河流是一个涉及到多学科、包含多种因素生态系统，其健康生命表征应以其健康内涵为依据，既要反映出河流的自然属性，又要体现出河流的社会属性，从多学科、不同角度选择不同的特征因子对其进行描述，河流健康生命状况表征基于的角度和不同表征因子关系如图1-7所示。

(1)水质理化参数：河流污染是影响河流健康的重要因素，而污染状况可通过水质理化参数反映，因此可选用水质理化参数来表征河流的健康状况。理化参数以其监测速度快、简单方便等优点，并能反映污染物在水体中的形式和组分，发展至今，已形成较多非常实用的水质理化监测及评估体系。我国在《地表水环境质量标准》(GB3838-2002),针对不同水功能区共选择了29个指标，通过单因子评价法，依据地表水域环境功能和保护目标，将评价结果按功能高低分为五类，见表1-1。单从河流污染评价河流健康状况，一般情况下，我们可认为水质达到水功能区划要求，那么河流就是健康的。

(2)生物指标：河流生物群落具有整合不同时间尺度上各种化学、生物和物理影响的能力，能反映出诸如物理的、化学的等各方面的综合影响，因此用生物来评价河流状况的方法被广泛采用。但鉴于河流生态系统的复杂性，人们选用的河流健康指示物种也不一样，其中应用比较广泛的有着生藻类、无脊椎动物和鱼类，它们从不同空间和时间尺度上反映了河流生态系统状况。为能综合评价河流状况，在物种选择上不仅要考虑其敏感性，还要考虑其多样性。通常可以生物多样性变化反映河流健康变化状况，以生物多样性表征河流健康程度。生物多样性评价一般由多样性指数、均匀度和优势度三个指标表征，最常用的评估物种多样性综合指标是夏侬指数(Shannon index)与辛普森指数(Simpson index)，二者都考虑物种丰富性及物种均匀性。

图1-7 河流健康生命状况表征因子

印度瓦拉纳西（Varanasi）享有“印度之光”的称号，每天清晨，成千上万的印度教徒来到恒河边，以求用圣水冲刷掉自己身上的污浊或罪孽。摄影/林林峰/CFP

(3)河流形态结构：河流形态多样性是生物群落多样性的基础，有什么生境就造就了什么样的生物群落。近年来，河流形态已开始被用于河流健康状况的评价。国外发达国家在20世纪80年代开始意识到截弯取直等措施对河流影响，并开始研究恢复河流弯曲形态，并将河流弯曲程度作为河流健康状况的重要表征因子。国内邓志强等研究表明弯曲曲率在1.4～1.6的河流可在最低管理维护水平下，具有最大的水沙容量及最好的洪水输送能力，并指出建立与环境功能相协调的自然弯曲河流。河岸稳定性是河岸稳定与否的重要表征因子，对于河流生物组成以及河流系统功能的发挥也具有重要的影响作用。此外，河流护岸形式也是影响水生生物的重要因子，传统混凝土护岸形式，使水生生物丧失了可以依赖的生境条件或必要的遮阴条件。

(4)水文特征：河流水文特征对河流洪泛区、河流形态、生物群落、河岸植被以及河流水质等具有重要意义。近年来，国外学者已开始将描述河流水文特征的参数和指标用于评价河流健康状况，以更好的了解河流过程。澳大利亚AUSRIVAS调查过程中纳入了年平均流量等水文指标，南非的RHP也将水文指标作为河流健康状况的重要因子。目前国内外使用的河流水文特征的表征指标较多，如表征流动条件的平均流量状况指标，表征洪水条件的洪量、洪水频率以及洪水持续时间，然而由于多数指标计算较复杂，目前常用的水文特征指标主要为流速、水量状况。随着人们对水文特征的河流生态和环境的重要性的认识，许多专家又提出不同的健康评价的水文特征参数，譬如按照河流流量偏离其自然状态下的流量来确定河流健康状况。

表1-1 我国水功能区分类表

(5)河岸带状况：河岸带具有削减面源污染、提供野生动植物生境、改善河流生态环境等诸多功能，并可提供多用途的娱乐场所和舒适环境以提高河流景观价值，而河流正常功能的发挥较大程度上取决于河岸带状况，河岸带宽度及其种类组成等对于河流系统健康状况具有较大影响。随着近年来人们对河岸带保持和恢复工作的重视，河岸带表征因子逐渐成为河流健康状况评价的重要指标，如河岸带宽度、河岸植被组成等河岸带质量指标。

(6)河流社会功能：河流作为天然的水源和排水通道，它不仅为人类提供了生存必须的水量，同时也将多余的洪水渲泻入海，保护了人类生命和财产安全。但中国的降水受季风气候控制，年降变化大，年内分布极其不均，由此造成的河川径流量的年降和年内分布不均，一般6～9月径流量可占全年的60～80%，北方有些河流高达90%，历史上曾出现的最大洪峰流量与多年最大洪峰流量平均值的比值，南方河流为2～4倍，北方河流可达3～8倍。由于山区集水面积大，坡度陡，径流汇集迅速，而河流下游泄流能力十分有限，因而经常造成大面积的洪涝灾害，受洪水威胁的总面积超过80万km2，其中经常遭受洪水灾害地地区达12万km2，耕地近1亿亩，人口近8000万。如此“喜怒无常”和“脾气暴戾”的河流，对于人类社会而言，显然是不健康的。远古时代，人们面对洪水无能为力，只能择丘陵而处之，随着人们改造自然能力的增强，人们开始筑坝建堤以保障洪水的畅通，并满足人们对水量的需求，因此，水库的供水保证率和防洪工程措施完善率成为人们评价河流社会功能的重要标志。

(7)河流经济功能：河流经济功能是指河流可直接产生经济效益的那部分功能，它包括河流供水、发电、养殖、灌溉、旅游等多种经济功能。河流所产生经济价值的大小与河流开发程度以及人类对其利用方式等多种因素有关，例如1m3的水用到工业和农业产生的经济价值是不同的；而在一般情况下，河流开发利用程度越高其产生的经济价值越大，但过去的开发往往是以牺牲生态环境为代价的。因此，为了能更为可观评价河流经济功能，其评价仍建立在生态环境保护基础上，以河流可利用水量大小表示。

上述七类因子从不同角度对河流健康生命进行了综合表征，从不同侧重点反映了河流的健康状况，其中河流生物指标、形态结构、水文特征以及河岸带状况偏重于河流自然特征属性，河流社会功能和经济功能则是从人类需求角度出发描述的，而水质理化参数则是自然和社会河流的共同需求。这些指标在表征河流健康是缺一不可的，根据河流具体情况可分别选择每类指标中的具体参数来评价河流健康生命状况。