综述：全球生物多样性保护中转化水研究的机会

本综述系统阐述了转化水研究（TWR）在生物多样性保护领域的重大机遇，强调通过拓展水作为栖息地（Habitat）和生态驱动因子（Ecological Driver）的视角，可有效桥接生态水文学（Ecohydrology）、综合水资源管理（IWRM）与环境流量（E-flows）等学科，推动基于自然的解决方案（NbS）在淡水生态系统保护与水资源可持续管理中的协同应用，为应对全球生物多样性危机及水安全挑战提供跨学科实践路径。

　　

拓展转化水研究的维度

水是21世纪全球性问题的关键纽带，涉及粮食安全、能源生产、灾害风险等领域。随着水文科学界呼吁开展"为解决方案而科学"的行动导向研究，转化水研究（Translational Water Research, TWR）应运而生。本文认为，生物多样性保护科学为TWR提供了高度影响力的实践机遇，不仅能应对淡水生物多样性危机，还能指导基于自然的解决方案（Nature-based Solutions, NbS）和生态系统适应策略的应用。

传统TWR框架包含三个分析视角：水作为资源、风险源和物质对象。本研究新增两个关键视角：水作为栖息地（Water as Habitat）和生态驱动因子（Water as Ecological Driver）。淡水生态系统虽只占地球表面积的0.8%，却孕育着全球10%的动物物种，这种生物密集性凸显了水作为生命维持系统的重要功能。同时，水通过调节代谢过程、触发生物生命周期事件（如繁殖、迁徙）和塑造物理环境，成为陆地及水生生态系统结构和功能的核心决定因子。

生态水文学、IWRM与环境流量的协同框架

生态水文学为连接水研究与生物多样性保护提供了理论框架。Zalewski提出的WBSR模式强调最大化流域的四大功能：水资源供给（Water）、生物多样性支持（Biodiversity）、生态系统服务（Services）和恢复力（Resilience）。其三大原则——水文原则（量化水文过程）、生态原则（关注生物与水系的协同进化关系）和生态工程原则（利用生态系统特性进行管理）——为TWR提供了实施路径。

综合水资源管理（IWRM）虽已成为水资源治理的主导范式，但其与生态保护的结合仍显不足。现行定义中将生态系统可持续性作为社会经济效益的约束条件，而非平等目标，这限制了双赢解决方案的发展空间。环境流量（E-flows）研究则展示了成功范例，通过建立流量-响应曲线，量化水文参数与生态状态的关系，在保护河流生物多样性的同时协调社会经济用水需求。

生物多样性保护为主的TWR机遇

在水文过程介导的人为环境变化中，生态水文学原理为应对生物多样性危机提供了强大工具。保护生物学的"种群衰退范式"专注于识别和缓解物种衰退的驱动因子，而水文专业技术在此类研究中价值显著。

环境流量管理虽在河流生态系统中取得成效，但人类活动对水文周期的影响远超越这些系统。地下水依赖生态系统（如巴西阿丽皮曼akin鸟依赖的泉水栖息地）面临无序开采的严重威胁，亟需定量研究地下水动力学与物种生存的耦合关系。大气水管理是另一个被忽视的领域，景观变化导致大气水分减少5-6%，直接影响依赖云水收集的物种（如热带云林中的蝾螈）。

水文变化还通过间接方式影响生物多样性。水作为沉积物运输载体维持着沙洲、冲积平原等栖息地，而河流工程改变了这些地貌过程。营养级联效应同样重要：水生昆虫羽化后为沿岸鸟类提供食物资源，水文管理通过影响水生昆虫生命周期进而影响整个食物网。

以生态系统服务为纽带的协同效益

基于生态系统的水管理方法在灾害风险管理、水安全保障等领域的应用日益增多。NbS通过利用生态系统功能实现水资源管理目标，表现为水质净化、径流削减、洪水吸纳等服务。国际自然保护联盟（IUCN）的NbS标准明确要求项目必须对生物多样性产生净增益效益。

生物多样性是支撑水相关生态系统服务的基础。物种流失会降低NbS的性能和服务供给的可靠性。因此，生态学家与保护生物学家的深度合作不仅关乎生物多样性保护目标的实现，更关系到NbS作为传统基础设施替代方案的可靠性验证。

结论

水文、水资源研究领域日益认识到全球可持续发展问题的紧迫性，以及其在解决方案中的潜在价值。基于自然的解决方案在水资源管理中的兴起，迫切需要与生态学、环境保护等学科建立新的联系。通过拓展TWR的分析视角，建立与IWRM、生态水文学等现有学科的连接路径，能够直接促进生物多样性保护目标的实现。虽然环境流量管理等领域已具备相关知识，但大规模应用所需的合作关系在河流系统之外的生态系统中仍属罕见。鼓励水资源研究者与保护生物学家认识到在不同生态系统和水文循环阶段开展有影响力研究的广阔机遇，通过连接水文知识工具与保护需求，共同塑造更美好的水资源未来。