引言
数千年来，人们在河流附近定居，利用其提供的清洁水、运输、能源、食物和娱乐等生态系统服务。然而，人类活动已损害了全球约一半河流的生物多样性，尤其是在东亚、欧洲和北美人口密集地区，以及干旱和赤道气候区。自 1950 年以来，河流面临的压力不断加剧，新压力源不断涌现，如新型农药、药品和个人护理产品、气候变化加剧以及全球水电开发等。
为应对这些问题，各国和地区出台了一系列立法，旨在减少污染、保护物种和栖息地、恢复生态系统和河流生物多样性，同时实施了多种保护行动，包括栖息地恢复、污染治理、物种管理等。但这些行动对维持或改善河流生物多样性的效果尚不清楚，且缺乏充分监测。因此，评估保护行动的有效性对指导河流保护研究和实践至关重要。
河流生物多样性丧失与驱动因素及保护行动的关联
淡水脊椎动物种群数量下降速度快于陆地和海洋生态系统。例如，62% 的淡水龟和 43% 的淡水哺乳动物面临威胁，1970 - 2012 年监测的淡水大型动物种群数量平均下降了 88%，1970 - 2020 年全球淡水洄游鱼类种群数量平均下降了 81%，50% 的河流大型无脊椎动物群落状况受损。
河流生物多样性丧失主要由土地利用变化、污染、直接开发、入侵物种和气候变化这五大驱动因素导致。为解决这些问题，全球实施的保护行动可分为九大类：恢复栖息地和连通性、实施环境流量（EF）、管理点源污染、管理面源污染、管理物种和基质开发、预防和控制入侵物种、应对气候变化影响、保护栖息地、保护物种。部分行动可归为多个类别，如河岸带植被恢复既属于栖息地恢复，又有助于减轻面源污染和缓解气候变暖。
河流保护行动的评估
- 定义和描述保护行动类别
- 恢复栖息地和连通性：土地利用变化导致的栖息地退化和破碎是淡水生物多样性下降的重要原因。恢复行动包括改变河道形态、改善栖息地结构、拆除障碍物恢复纵向连通性等。但这些项目大多缺乏实证评估，且多关注大型无脊椎动物和鱼类，对其他生物类群关注不足。已报道的结果中，无明显变化或负面影响与积极变化出现的频率相当，物种恢复常受污染物或源种群距离等因素限制。
- 实施环境流量：环境流量的实施旨在满足河流物种的生态需求，如增加下游水量、触发物种生活史事件等。但该行动仅在少数水文改变的河流中实施，多数研究集中于鱼类和大型无脊椎动物，虽常报告积极结果，但当流量大小和频率与物种生态需求不匹配时，效果不佳，因此需要适应性管理策略。
- 管理点源污染：管理河流点源污染物通常通过收集和处理减少污染物排放。废水处理厂（WWTPs）是常见的保护行动，但对其影响的研究较少。在欧洲和北美，实施 WWTPs 后河流生物多样性有改善也有负面影响，且许多地区废水处理不充分，新型污染物处理困难。
- 管理面源污染：面源污染难以缓解，常见保护行动包括减少污染物排放、设置河岸缓冲带等。控制排放的立法在减少面源污染物方面取得了一定成功，但减少污染径流的行动效果尚不明确，需要进一步研究不同行动对不同生物类群的影响机制。
- 管理物种和基质开发：物种开发主要指商业和休闲捕鱼，行动包括立法限制捕捞、人工增殖放流等。但这些行动的效果评估普遍不足，失败原因包括其他压力源限制、管理未考虑当地居民、河流跨区域管理困难以及人工放流个体的死亡率高等。
- 预防和控制入侵物种：行动分为预防新物种入侵和控制已入侵种群。预防通常比控制更具成本效益，但研究较少。控制行动对高营养级入侵物种的控制效果较好，对低营养级入侵物种效果不一，河流生态系统的特点使入侵物种难以控制，需要加强预防工作。
- 应对气候变化影响：应对河流气候变化的措施包括增加河岸遮荫、改善流量管理等，但目前缺乏专门针对维持或改善河流生物多样性的行动。其他保护行动虽可能缓解气候变化影响，但并非主要目标，这是河流生物多样性保护中的重要知识空白。
- 保护栖息地：保护河流栖息地理想的方式是划定允许、禁止活动区域并管理保护区，但多数内陆保护区以陆地物种为重点，缺乏对河流的保护目标和策略，导致保护效果不佳。扩大保护区范围、明确流域特定目标和加强利益相关者参与可提高保护成功率。
- 保护物种：物种保护行动包括创建红色名录、物种 translocation 等。红色名录对制定政策有帮助，但对具体物种影响的评估不足。Translocation 对部分物种有益，但缺乏对转移种群的遗传管理，且常因未解决的压力源或后勤困难而失败。
- 行动结果及其全球分布
- 总体结果不佳：对 436 项研究的回顾显示，河流保护行动对生物多样性的改善总体效果不佳，平均得分仅 0.15。这与陆地和海洋生态系统保护效果形成对比，可能是因为河流受多种压力源综合影响。
- 地理差异：研究项目大多来自高收入国家，这些国家的项目通常采取多种针对性行动；而低收入和中等收入地区主要集中于保护栖息地和物种的一般性行动，反映出这些地区缺乏政治意愿和资金支持。
- 行动与驱动因素不匹配：多数地区河流面临中高程度的压力，但只有高收入地区的保护项目数量与压力程度相对应，全球多数地区对河流人为影响的应对可能不足。
失败原因
- 多重压力源挑战：河流中常存在多种压力源，且相互作用复杂。但实际中通常仅实施一两种保护行动，可能无法解决最限制生物多样性恢复的压力源。理想的方法是识别相关压力源和保护行动，优先采取能同时应对多种压力源的行动，但此类行动的有效性还需进一步研究。
- 空间挑战：河流物种栖息地需求复杂，活动范围广。局部保护行动可能无法覆盖物种的整个栖息地，且无法应对来自上游的压力源。物种恢复还依赖附近的源种群，空间尺度不匹配问题普遍存在，这与跨区域管理困难和行动实施的后勤限制有关。
- 监测挑战：保护行动的成功实施需要充分的行动前后监测，但许多行动缺乏监测要求，且监测常受时间、人员和资金限制。理想的监测应包括生物多样性和环境压力源，确定合适的监测和对照位点，在适当时间尺度上评估生物和非生物响应，并跟踪目标物种和群落变化。
总结和未来方向
河流保护行动总体效果不佳，主要源于河流生态系统的复杂性、多重压力源影响、行动与空间尺度不匹配以及监测不足。局部行动虽不能完全恢复生物多样性，但能缓解部分压力源；大规模行动如废水处理厂建设也取得了一定成效。因此，总体效果不佳可能是多种行动和监测实施不足导致的，而非保护行动本身无效。
未来应从关注局部河段或目标物种转向流域尺度管理，这种管理方式考虑河流网络和陆地生态系统的相互联系，通过识别压力源、确定目标生物和指标、实施针对性行动、监测进展并根据结果调整行动，即 “适应性管理”。成功的流域尺度管理关键在于 “共同生产”，即多利益相关者共同参与，平衡生态、社会经济、政治和文化需求。国际立法和组织为保护提供了重要支持和合作机会，流域尺度管理和共同生产是改善河流生物多样性、促进跨学科合作实现变革性河流管理的主要途径。
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