《Frontiers in Water》：Assessing threats to freshwater ecosystems: implications for water security management in Spain
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人类活动对淡水生态系统的威胁总体上危及水安全，识别这些威胁对于制定水资源管理战略至关重要。本文以西班牙为研究区域，该国在水资源利用与淡水生态系统影响之间长期存在冲突。西班牙具有双重水现实，既体现在空间维度（干旱的地中海生态区与湿润的大西洋生态区），也体现在时间
人类活动对淡水生态系统的威胁总体上危及水安全，识别这些威胁对于制定水资源管理战略至关重要。本文以西班牙为研究区域，该国在水资源利用与淡水生态系统影响之间长期存在冲突。西班牙具有双重水现实，既体现在空间维度（干旱的地中海生态区与湿润的大西洋生态区），也体现在时间维度（年际气候变率）。通过一个由三个主要方法学阶段组成的审议过程，即（Ⅰ）文献记录、（Ⅱ）筛选和（Ⅲ）评估，基于学术界和水资源管理者的视角，识别并优先排序了多达30项淡水生态系统威胁。气候变化和土地利用变化是排名最高的威胁，而污染排名较低。总体而言，水量问题在专家和Júcar河流域管理者中均引起高度关注，而水质中心型威胁在两种视角之间显示出差异。学术界与管理层优先级之间的这些观察到的差异凸显了实施综合水资源管理（Integrated Water Resources Management, IWRM）的挑战，强调了在水治理中加强知识共创的必要性。因此，这种双重评估作为一项知识共创和优先级排序实践，建立了一种新的知识共创方法，并代表了设计确保淡水生态系统保护战略的潜在框架，以此作为水安全的基础。
淡水生态系统威胁评估与水安全管理：西班牙的综合水资源管理视角
一、研究背景与问题提出
水安全被定义为人类和生态系统可接受的水相关风险水平，同时水资源需以足够的数量和品质满足人类需求与生态系统功能。然而，在诸多地区，尤其是半干旱气候区域，水安全各组成部分之间的平衡往往偏向于满足人类需求，导致淡水生态系统在人类用水需求得到满足后承受不可持续的压力。西班牙作为全球水文调控程度最高的国家之一，长期面临水资源利用与淡水生态系统保护之间的尖锐冲突，其水资源现实具有空间（干旱的地中海生态区与湿润的大西洋生态区）和时间（年际气候变率）双重特征。地中海西班牙大部分地区属于半干旱气候，承载着欧洲最具压力的农业和旅游业部门，对地表水和地下水造成严重的局部到区域性的压力；而大西洋地区虽较少受周期性干旱影响，但短期干旱发生频率增加，旅游业增长带来的水资源压力也在上升。
尽管欧盟水框架指令（Water Framework Directive, WFD）已实施二十余年，要求各流域制定流域管理计划（River Basin Management Plans, RBMP）并评估水体生态状况，但多个欧洲区域的水体生态状况改善远未达到预期目标。现行管理实践中存在部门化、碎片化管理倾向，传统水治理常将生态需求与社会经济需求（如农业和城市供水）脱钩，缺乏对全水循环的整体性方法。此外，现有RBMP中普遍假设未来水资源可用性保持平稳，未充分考虑气候变化对水资源和生物多样性的当前及未来影响，也未能妥善应对流域内广泛土地利用变化的冲击。在此背景下，识别影响淡水生态系统的主要威胁，并评估学术界专家感知与水资源管理机构实际监测重点之间的一致性，成为推进综合水资源管理（Integrated Water Resources Management, IWRM）实施的关键环节。
二、研究内容与核心结论
本研究旨在探索西班牙水专家和管理者感知的淡水生态系统主要威胁，并分析这些感知威胁与水资源管理机构现有监测数据之间的契合程度。研究以Júcar河流域（Júcar River Basin, RB）为管理案例，该流域是西班牙过度开发最严重的地区之一，其管理机构Júcar河流域管理局（Confederación Hidrográfica del Júcar, CHJ）以持续监测和详细研究著称，在实施国家和欧洲规范方面具有先驱作用。通过对比学术专家与流域管理者的威胁优先级排序，研究发现：气候变化相关威胁（温度和潜在蒸散发、降水格局变化）在两大生态区均排名最高，反映了当前西班牙社会对气候变化的普遍关注；水量问题在专家和Júcar河流域管理者中均引起高度关注，而水质中心型威胁在两者之间显示出明显差异。学术界将地下水开采、荒漠化、地表水取用等水量相关威胁置于高位，而污染类威胁排名较低；管理者则更重视气候变化、土地利用、非本地物种、坝体密度、氮磷和金属污染及地下水海水入侵等议题。这些差异揭示了IWRM实际操作中部门化管理优先级的制约，以及学术界与管理层之间知识整合和沟通的不足。
三、主要技术方法
本研究采用三阶段审议过程进行威胁识别与评估。第一阶段为文献记录（Documentation），通过文献检索和西班牙17个流域管理计划中"重要议题概要"（Significant Issues Overview, Esquemas de Temas Importantes）的系统分析，初步记录潜在威胁类型。第二阶段为筛选（Screening），由H2OSEG研究项目的学术专家团队通过两轮讨论会议对威胁清单进行审议筛选。第三阶段为评估（Assessment），采用计算机辅助个人访谈（Computer-Assisted Personal Interview, CAPI）工具向西班牙水资源研究领域的学术界专家发放在线问卷，采用1至5级Likert量表分别评估地中海和大西洋生态区的各项威胁重要性，调查历时约3个月（2025年5月至7月），共收集104份有效问卷；同时对Júcar河流域管理局管理者进行半结构化深度访谈，收集威胁在RBMP中的纳入程度、数据公开可用性、信息来源、对水质和水量的影响效应等信息。
四、研究结果
4.1 威胁识别与清单构建
经文献记录和专家筛选，最终确定30项威胁，涵盖区域和流域干扰（如农田扩张、城市土地利用、畜牧业、湿地破碎化、森林覆盖增加、休闲渔业、水产养殖设施、休闲活动、反复森林火灾）、气候变化（温度和潜在蒸散发变化、降水格局变化、荒漠化）、污染（盐污染、氮污染、磷污染、金属污染、沉积物负荷、有机污染、热污染、新兴和优先污染物、地下水海水入侵）、水资源开发与形态改变（坝和其他障碍物密度、调控程度与流量改变、地表水取用、地下水开采、沉积物亏缺、污水处理厂尾水、河道和河床物理改变）以及生物因素（非本地物种存在、河岸森林改变）。
4.2 学术专家评估结果
地中海生态区威胁评估中，温度和潜在蒸散发（均值4.6）、降水格局（4.5）、地下水开采（4.4）、城市土地利用（4.4）排名最高，荒漠化（4.3）、地表水取用（4.3）、农田扩张（4.2）、氮污染（4.2）、反复森林火灾（4.2）次之；水产养殖设施（2.7）、休闲渔业（2.9）、畜牧业（3.3）排名最低。大西洋生态区中，降水格局（4.1）、温度和潜在蒸散发（4.0）、河岸森林改变（4.0）排名最高，城市土地利用（3.9）、河道和河床物理改变（3.9）、氮污染（3.9）次之；荒漠化（3.0）、盐污染（2.9）、海水入侵（2.9）排名最低。地中海生态区威胁平均得分为3.9（标准差1.03），大西洋生态区为3.5（标准差1.09），变异系数分别为26%和31%，未回答占比分别为4.4%和5.4%。
4.3 管理者评估结果
Júcar河流域管理者对气候变化（温度、潜在蒸散发、降水格局）、城市土地利用、农田扩张、非本地物种、坝体密度、氮污染、磷污染、金属污染和地下水海水入侵给予最高纳入评分（5分）；河岸森林改变、地表水取用、地下水开采、调控程度与流量改变次之（4分）；新兴和优先污染物、沉积物亏缺、荒漠化和森林覆盖评分最低（1分）。27项威胁的数据公开可用，其中23项信息来源为流域管理局，3项来自西班牙政府其他机构（如生态转型与人口挑战部），反复森林火灾、荒漠化和沉积物亏缺的数据不公开可用。
五、讨论与结论
讨论部分总结
学术界与管理者对气候变化威胁的共识反映了西班牙社会当前的普遍关注，其背景是近年来地中海西班牙地区经历的极端事件——2021至2024年西班牙东北部严重干旱使水库水位长期低于15%，2024年10月底Valencia地区的DANA（上层切断低压）引发灾难性洪水。然而，学术界对水资源过度开采及其连锁效应的关注（地下水开采排名第3、荒漠化第5、地表水取用第6）与管理者的需求导向视角存在明显分歧，后者主要职责是按需供水，多数RBMP假设未来水资源可用性保持平稳。学术界将污染类威胁排名较低，可能因为欧盟层面完善的水质立法体系（如城市污水处理指令2024/3019、地表水环境质量标准指令2008/105/EC、人类消费用水质量指令2020/2184）使水质问题被视为"受控"议题。这些分歧体现了IWRM框架内部门化管理优先级的制约，填补这一鸿沟需要新的机制和视角，将学术观点更好地整合到流域管理局的适应性决策过程中。
研究结论翻译
淡水系统变化正面临日益增长的风险，已超出人类安全运行空间界限。经过多阶段审议过程，30项威胁已由西班牙水资源专家评估和排序。水框架指令实施二十五年后，多项因素被确定为水资源生态状况低下（甚至较差）的原因。当前，WFD在多个欧洲区域的实施成果远未令人满意，其首要重点是点源污染物控制，但忽视了减缓或修复措施，也未能将水管理工作与农业、能源和交通等其他政策领域整合。此外，水资源管理不能不考虑影响其利用和含义的领土和气候因素的演变——西班牙许多现行RBMP未充分考虑气候变化对水资源和生物多样性的当前及未来影响，其未来用水需求假设与当前需求保持一致，这显然忽视了极端气候事件（洪水和干旱）的趋势和变化。气候模型预测，由于气温上升、河流径流减少和更强烈、多年持续的干旱，西班牙水赤字将在未来几十年显著扩大。地中海西班牙，特别是Segura、Júcar和Guadalquivir流域，预计将高度脆弱。专家与管理者之间威胁排名的差异表明两个部门之间存在一定脱节，凸显了加强两者之间沟通和信息交流的必要性。实现真正的IWRM需要弥合科学知识与操作实践之间的鸿沟。学术界与主要社会利益相关者（公民组织、工业和政府）之间的知识共创对于应对重大环境和社会挑战至关重要，本研究采用的学术调查与管理者访谈相结合的方法，可作为淡水生态系统水安全关切方面知识共创的先驱范例，通过连接整体性学术视角与地方操作现实，推进IWRM的整合核心，从传统碎片化管理转向共享和适应性治理。
