丹麦低地河流修复:生物多样性的复苏与挑战

【字体: 时间:2025年05月12日 来源:Ecological Engineering 3.9

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  历史上,丹麦的斯凯尔恩河(River Skjern)下游生物多样性丰富,但在 20 世纪 60 年代因河道整治和湿地排水而受损。研究人员评估其河道整治和修复对水生生物多样性的影响,发现修复虽使生物多样性有所增加,但未恢复到整治前水平,为河流修复提供了重要参考。

  在欧洲,众多河流因人类活动遭受了严重的改造。就像丹麦的斯凯尔恩河下游,曾经它是生物多样性的热点地区,有着丰富的水生生物和多样的生态环境,宛如一颗生态明珠闪耀在大地上。但在 20 世纪 60 年代,为了满足农业生产的需求,人们对它进行了河道整治,将蜿蜒的河道拉直,还把湿地的水排干。这一系列操作让斯凯尔恩河的生态系统遭受重创,生物多样性急剧减少,许多依赖特定栖息地的生物失去了家园。
为了让斯凯尔恩河恢复往日的生机,研究人员开展了一项重要的研究。2000 - 2002 年,他们对斯凯尔恩河下游进行了大规模的修复工程,将 19 千米的直河道改造成了 26 千米的蜿蜒河道,试图重现自然的水文条件,重新连接河流与泛滥平原,期望借此增加生物多样性。这项研究成果发表在《Ecological Engineering》上,为河流生态修复领域提供了宝贵的经验和参考。

研究人员在研究过程中运用了多种技术方法。首先,他们利用地理信息系统(GIS)工具对不同时期的地图进行分析,以此估算河流面积和不同栖息地的范围。其次,通过收集整理已发表和未发表的生物数据,包括不同时期的水生植物和 EPT 类群(Ephemeroptera、Plecoptera、Trichoptera)的种类和分布信息,来评估生物多样性的变化。此外,还对不同时期的生物样本进行了采样和分析,以获取更准确的数据。

研究结果主要体现在以下几个方面:

  • 栖息地变化:20 世纪 60 年代的河道整治使原河道长度显著缩短,但河床总面积(不含回水区)几乎未变。而修复工程则让河床面积(不含回水区)相比整治前增加了 40%。然而,回水区面积在整治后大幅减少,到修复 10 年后(ARES10),仅恢复到 1871 年的 5.8%。
  • 水生植物:与整治前(BREG)相比,河道整治(AREG)使水生植物总种类减少到 46%,稀有物种更是减少到 18%。修复一年后(ARES1),水生植物种类有所增加,但仍仅为整治前的 46%,稀有物种为 27%。到修复 10 年后(ARES10),总种类和稀有物种分别增加到整治前的 82% 和 45%。不同栖息地的水生植物种类变化也不同,整治导致除主河道区(MCZ)的苔藓外,其他栖息地的植物种类严重减少,修复后虽有增加,但一些稀有或红名单上的物种仍未重新出现。
  • EPT 类群:河道整治使 EPT 类群总种类减少到整治前的 71%,稀有 EPT 类群减少到 30%。修复后(ARES1 - 10),总种类增加到整治前的 79%,稀有 EPT 类群增加到 52%。不同栖息地的 EPT 类群种类变化差异明显,整治后近岸区(NBZ)和回水区(BW)的种类减少最多,修复后这些区域的恢复程度也相对较低,部分物种仍未重新出现。

在研究结论和讨论部分,研究表明 20 世纪 60 年代的河道整治对斯凯尔恩河下游的水生生物多样性造成了严重破坏,尤其是对与近岸区和回水区相关的物种影响巨大。2000 - 2002 年的修复工程虽然在一定程度上补偿了生物多样性的损失,但生物多样性仍未恢复到整治前的水平。这可能是因为恢复的栖息地面积较小、物理异质性较低,以及部分物种的扩散受限等原因。

这项研究意义重大。它为评估河流修复项目的长期效果提供了重要依据,让人们认识到河流修复是一个长期而复杂的过程,不能仅仅关注短期的变化。同时,也为未来的河流修复项目提供了宝贵的经验教训,比如在修复过程中应尽量减少对河岸的人工稳定化处理,增加自然动态过程;加快岛屿和回水区的人工创建,促进生物多样性的恢复。此外,还强调了长期监测在评估河流修复效果中的重要性,只有通过长期监测,才能更准确地判断修复项目是否达到了预期目标,为生态保护和河流管理提供更科学的指导。

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