河流生態修復的規劃與設計方法研究摘要：本文闡述了河流生態修復的目標、任務以及時空尺度等基本問題，并對河流生態修復規劃原則、設計方法和規劃技術工具進行了總結和發展，同時提出了河流結構功能整體模型作為河流生態修復的科學基礎，最后介紹了河流生態關鍵詞：河流生態修復，規劃，設計人們對于河流生態系統的脅迫效應反思和總結以后，認為應試圖緩解對河流生態系統的壓力，對于各種脅迫因素給這樣一種環境保護行動，其目的是促使河流系統恢復到較為自然的狀態，在這種狀態下，河流系統具有可持續特征，并西方發達國家經歷一百多年對于河流大規模開發利用發利用轉向對河流的保護。從50年代開始以水質恢復為第一階段，到80年代初期轉入第二階段即河流生態恢復階段。80年代初期的特點是建設小型河流的生態恢復工程，到80年代開始規劃流域尺度的河流生態整體恢復工程并開始若干示范工程建設。目前發達國家的河流生態恢復建設正處于部門開始探索通過應急調水的方法恢復急劇退化的河流生態系統并取得初步成功，這些試點包括塔里木河、黑河和扎龍濕地等。應急輸水緩解生態系統急劇退化是修復河流生態的一次有益的嘗試。到21世紀初水利部門開展了水域生態修復規劃編制的試點，這些試點包括海河流域生態環境修復與此同時，一些中小型河流的生態修復試點工程陸續開展，包括北京市、浙江省、重慶市等。2.1河流生態修復的目標系統的完整性的過程，這種完整性包括生物多樣性的臨界變在“河流生態恢復”的目標方面，學術界存在著不同的表述，這些表述也反映了不同的學術觀點，從過程、目標到相關措施都有很大的差異。對于河流生態恢復定義有以下主要“完全復原”(Fullrestoration)，定義為“使生態系統的結原首先是河流地貌學意義上的恢復，這就意味著拆除大壩和大部分人工設施以及恢復原有的河流蜿蜒性形態。然后，在物理系統恢復的基礎上促進生物系統的恢復。大多數情況下，具有重要功能的可持續的生態系統和棲息地施包括改變具體的水域、河道和河漫灘特征以補償人類活動這些增強措施雖能提供改善棲息地條件的機遇，但缺乏生態“創造”Creation定義為“開發一個原來不存在的新的河流生態系統，形成新的河流地貌和河流生物群落”是一種管理手段，試圖把喪失棲息地的影響降到最低或彌補開發利用，已經形成了一個新的河流生態系統，而這個系統與原始的自然動態生態系統是不一致的。在承認人類對于水資源利用的必要性同時，強調要保護自然環境質量。通過河流地貌及生態多樣性的恢復，達到建設一個具有河流地貌多樣性和生物群落多樣性的動態穩定的、可以自我調節的河流2.2河流生態修復的任務文條件的改善，二是河流地貌特征的改善，三是生物物種的恢復。總目的是改善河流生態系統的結構與功能，主要標志是生物群落多樣性的提高。水質條件、水文條件的改善包括：水量、水質條件的改善，水文情勢的改善，水力學條件的改善。通過水資源的合理配置以維持河流河道最小生態需水量。通過污水處理、控制污水排放、生態技術治污、提倡源頭清潔生產、發展循環在滿足社會經濟需求的基礎上，模擬自然河流的豐枯變化的水文模式，以恢復下游的生境。河流湖泊地貌學特征的改善包括：恢復河流的縱向連續性和橫向聯通性；保持河流縱向蜿蜒性和橫向形態的多樣性；外移堤防給洪水以空間并擴大灘地；退耕還湖和退漁還湖；采用生態型護坡以防止河床材料的硬質化。生物物種的恢復包括：瀕危、珍稀、特有生物物種的保護；河湖水庫水陸交錯帶植被恢復；包括魚類在內從水生生2.3河流生態修復的時空尺度態現象時所采用的空間和時間單位，同時又可以指某一生態現象或生態過程在空間和時間上所涉及的范圍和發生的頻應努力使主觀認識與客觀的自然現象相符合，盡可能使研究尺度與客觀時空尺度相一致。地貌和氣候變化，其時間尺度往往在數千年到數百萬年，因此如果要追溯河流的演進歷史，其時間尺度起碼要跨越數千年。靠人工適度干預的河流生態修復規劃的時間尺度往往需同一種過程也會有不同的時間尺度，比如對于河流變化產生重要影響的土地利用方式改變的時間尺度就有多種：農業種植結構變化的尺度要幾年、城市化進程要數十年、森林植被變化數百年，如此等等。總之，要基于不同的研究目標選擇適當的時間尺度設定河流生態系統空間尺度的目的是為了體現生態系統的整體性原則，不可能孤立地研究單一尺度的生態系統。生態系統的完整性包括生命支持系統的完整性和生物完整性。不同尺度的河流生態系統之間是相互作用的，生態系統的諸多功能比如物質運動（徑流、泥沙、營養物質等）、能量運動（食物網）、生物遷徙等都是在不同尺度的生態系統之間進行的。這可以解釋為某一尺度的生態系統的外部環境該系統與較大尺度的系統存在著輸入/輸出關系。比如河流廊道尺度被流域尺度所環繞，在流域尺度發生的物質運動、能量運動、物種遷徙等，對于河流廊道來說是一種外部環境。同時物質、能量是在河流廊道與流域之間進行交換和相互作用，生物體也在二者間進行遷徙運動。在景觀生態學中用3種基本元素定義特定尺度下的空間道(corridor)。每一級尺度在其層次內都具有自身的空間格局。不同尺度對應的空間結構要素具有不同定義和不同的空間格局，因此需要考察尺度與空間結構元素之間的相關關河流生態系統的空間尺度有多種劃分，筆者認為可以大致劃分為景觀、流域、河流廊道和河段等4種。生態學把生物圈劃分為11個層次，依次是生物圈、生上的尺度，可見景觀是相當大的一種尺度。在實際應用時，流流域，如長江、黃河、珠江流域等，或者定義為跨流域的荒漠等）和人工構筑物（城市、道路、村鎮等反映自然地域和人類活動地域。景觀的空間結構中的基底，通常是占嚴格說，采用流域作為一種尺度不很確切，因為不同的流域尺度在幾何意義上相距甚遠。但是大小不同的流域卻有類似的生態結構特征，所以流域尺度常被采用。在本文中，流域尺度主要指中小型河流流域和特大型河流的支流流域。流域的自然地理、氣候、地質和土地利用等要素決定著河流的徑流、河道、基底類型、水沙特性等物理及水化學特征，這些因素對河流生態系統具有深遠影響。在流域內進行著水文循環的動態過程，包括植被截留、積雪融化、地表產流、河道匯流、地表水與地下水交換、蒸散發等。河流生態系統的生態過程包括系統的結構、功能、景觀異質性、斑塊性、植被、生物量等因子與水文過程密切相關，生態過程所發生及涉及的范圍，與水文過程的范圍往往在流域尺度中重合。換言之，水文過程與生態過程在流域這種空間單元內實現一定程度的耦合。流域集水區的土壤水滋潤著大部分陸生植被，無數溪流和支流成為陸生生物與水生生物匯集的紐上中下游、河口三角洲、洪泛灘地、河床結構等這些空間基方面，河流廊道是河流生態系統的物質流、能量流、信息流的重要通道，又是連接流域的上中下游以及洪泛平原的紐帶。另一方面，河流本身又是大量水生動植物、鳥類、水禽和無脊椎動物的棲息地，有其自身的空間結構元素組合。兩岸森林和灌叢是河流廊道的主要基底。空間格局中的斑塊包括自然部分如濕地、草灌、牛軛湖、江心島等；人工部分包括居民區、開發區、游覽休閑區等。可以理解河段(reach)是相對較小的棲息地與生物群落的比如河流縱坡、蜿蜒性、河流斷面材質和幾何形狀等所相應的流速、水深、脈動壓力等水力學條件，由此產生不同的棲息地空間異質性。而生物群落多樣性則與空間異質性條件具等描述。結構元素中斑塊包括深潭、淺灘、池塘、河灘水生屬性劃分河段，如水功能區、自然保護區等。工作對象的空間尺度可能是不同的。監測工作應該在盡可能或者更長的時間均告失敗。這就需要考慮是否有質量更好的生境吸引了候鳥而改變了它們的遷徙路線，監測工作可能在大陸的范圍內開展。評估工作可能在流域或跨流域的尺度上進行。河流生態修復規劃工作的尺度應該是流域。河流生態修復工程規劃可以在河流廊道范圍內進行。所謂“河流廊道”地，也有定義其范圍為河流與對應某一洪水頻率的洪泛區。3河流生態修復規劃原則、設計方法和規劃技術工具河流生態修復規劃的指導思想是：以可持續發展理念為指導，評估河流的生態狀況，確定河流開發與保護的適宜程度，提出改善河流生態系統結構與功能的工程措施和管理對河流修復與社會經濟協調發展原則；社會經濟效益與生態效益相結合原則；增強空間異質性的景觀格局原則；流域尺度性原則；負反饋調節設計原則；生態工程與資源環境管理相任何修復工程的設計首先應確定工程的目標，并按照生態修復工程評價準則進行整個工程建設過程及效果的評估。一旦明確了工程目標，也就確定了資料調查的內容與范圍、分析和設計方法以及設計條件。通過資料分析，提出初步設計構想，明確所采用的方案。根據河道、岸坡、堤防和防洪分析、生態分析及經濟分析等。設計流程如圖3-2-1所示。表3-1修復河道環境特征的措施修復工程的目可能采用的方案的控制河床和河岸侵蝕避免河床淤積恢復河流蜿蜒性，控制河道坡降，進行岸坡防護或河道襯砌(混凝土或塊石),種植植被，修建枯水和常規河道，攔截泥沙，恢復受干擾區域的植被，有選擇性地清淤，建設植被防止地下水位維持枯水期水流深度和速度保護水質保護水域棲息地避免減少河岸帶植被創建或維持坡地的多樣性創建濕地提高或保護河修建水位控導工程，植樹造林，發揮牛軛湖修建枯水和常規河道，建設分洪道，建設深潭和淺灘，加強河流內棲息地結構，修建水位控導工程，攔截泥沙。單側施工，建設植被緩沖帶，建設分洪道，修建枯水和常規河道，采取導流措施排水后進行開挖，有選擇性地疏浚清淤加強河流內棲息地結構，僅改變河道單側的岸坡結構，恢復河流蜿蜒性，建設深潭和淺灘，改善河道底質，設置魚道，修建水位控導工程，發揮牛軛湖功能，有選擇性地疏浚清淤改變河道單側的岸坡結構，植樹造林，種植植被，恢復受干擾區域的植被，保護裁彎取直后形成的森林區河流廊道管理，種植植被，合理堆放疏浚和開挖的土料植樹造林，發揮牛軛湖功能，合理堆放疏浚和開挖的土料恢復河流蜿蜒性，建設深槽和淺灘，改變河流內區域的美道單側的岸坡結構，修建水位控導工程，建學價值設水面景觀，河岸應用特殊材料并進行修整僅改變河道單側的岸坡結構，種植植被，對提高或保護河疏浚開挖土料堆積體進行修正以形成一定的邊區域的美學造型，保護植被緩沖帶，對混凝土結構進行價值修整，建設水面景觀，有選擇性地疏浚清淤提高或保護河修建枯水和常規河道，修建水位控導工程，流內的娛樂價值表3-2修復河道岸坡環境特征的措施修復工程的目可能采用的方案的維持或提高河應用加筋護坡結構，護腳措施，削坡后植被，岸帶陸地環境種植樹木和灌木等植物，進行河流廊道管的棲息地價值理，修建隔離和緩沖帶，浮水植物為水底大型無脊椎動物提供拋石或毛石，石籠，或其它特殊結構穩定的底質提供或維持魚增加或維持審坡，開挖的臺地，土質堤防以及拋石區再植美資源被),建設隔離或緩沖帶，進行河流廊道管為人類和野生復合護坡，近岸平臺的建設和保護，削坡后動物提供親水再植被，河道重新布置，拋石區再植被，河設施流廊道管理修復工程的目可能采用的方案的提供魚類棲息對取土坑塘進行特殊設計，控水結構，取土坑保護或創建濕地在取土坑塘內修建人工島，植樹保護或創建坡被，建設"超級堤防",植樹，通過插枝加速灌場所增加或維持審美資源置宣傳欄、觀察區等，舟船碼頭，釣魚設施，游泳池，沙灘場種植觀賞植物，對取土坑塘和池塘進行特殊化設計，應用可拆裝防洪墻，對防洪墻、泵站和其它建筑物進行建筑藝術處理。經濟分析等的細部設計評估監測維護等圖3-2-1河流生態修復設計流程一般來說，河流生態修復工程措施可以歸納為三類：水文恢復措施、地貌多樣性修復措施及棲息地恢復措施。水文水文氣象調查社會經濟調查生態調查措施的實施主要是為了調節徑流模式，如改變水庫運行調度方案、調整河流取水方式、調水工程等。地貌多樣性修復措施包括多項技術，其目的在于使河道具有一定的自然地貌特征，主要措施包括：河岸帶廊道的修復；河流蜿蜒性特征的道內局部地貌特征的改善；生態型岸坡防護技術。棲息地措施包括在河床、河岸、河岸帶上設置一些結構物，改善河流的生態功能，以及在河流內設置遮蔽物、開挖枯水河道、進行岸邊帶植被和改善河床底質等。特征的基礎上根據相關資料進行細部設計，比如序列的修復和重建必須建立在對河道歷史情況進行調查的基礎上，并應根據河流地貌學分類，與同一流域內其它具有同類地貌特征的未受干擾河段進行類比分析。除此之外，也可以按照水力學和泥沙輸移理論的一些經驗公式確定相關特征參數。表3-4為深潭-淺灘序列結構、功能和特征的一些占到河流棲息地的50%以上；斷面流速不對稱，即使在順直河段也是如此；深潭河床底質為松散混合砂礫石；在水深大于0.3m的所有流量條件下，比相關聯的淺灘斷面窄25%;位于彎曲段的頂點；在枯水流量條件下，與出露的砂礫石沙洲/邊灘相關供給的情況下(如河岸侵蝕崩塌)。洪水過后和深潭占到河流棲息地的30-40%;在各種流量條件下，比相關聯的深槽斷面寬25%;位于兩個彎曲段之間的過渡段，間距為3到10倍的河寬(河床越陡，間距越短)。外貌特征，即河相。在設計步驟中的初步構想階段，應對河道穩定狀況進行分析，可采用指標法、河流分類方法或河道演變模型進行分析，以確定修復措施實施前的河道穩定狀況及修復措施對河道穩定狀況的影響。可用以下幾個指標判別：河床縱向穩定性指標；橫向穩定指標；綜合穩定指標。每個指標可采用相應的經驗公式進行河道穩定性的判別，這方面的公式相對較多，所涉及的因河流分類法的用途是對河流和流域之間的復雜關系進行簡化。可用于交流平臺、前期規劃的一部分，但不建議用幫助修復人員對河道的形成和占優勢的河道過程進行說，為修復設計奠定基礎；5）可將分類的參考河段作為修復河段的穩定狀態模板；6）可幫助進行對照分析，以確定寬深確定修復行為的類型、位置和目的。在美國的河流生態修復工作中進行了推廣應用，由于上述的種種缺點，其廣受批評，但其也因易操作性而得到從業者的廣泛采用，特別是在河流規劃設計中具有重要作用。它主要針對具體河型和狀態建立水流條件與泥沙的關系，把某一河段的數據外插到具有類似特征的河段，如水流阻力分析，水有助于設計人員從河流的外在表征預測它的性態，如河流類型的演變，魚類棲息地質量評價等。此外還有助于不同專業不同分類方法的綜合，它綜合了河流地貌特征與其它河流特征，所涉及的一些主要特征參數包括寬窄率（始研究，并于1985年形成目前分類方法的雛形。它分為四個河道演變模型是通過考慮河道演變過程來確定河道目前所處的河道演變階段，從而判斷河道穩定性狀況，其中測；比如，如果河段位于第四階段，則其上游河段河段不穩施的實施進行排序，比如，如果河段處于第三階段早期，可采取級配控制措施防止此河段及以上河段發生進一步刷深現象。處于第五或第六階段的河段比處于第三或第四階段的取不同的修復措施。處于第三階段，則主要采用級配控制減小下切侵蝕，處于第四或第五階段，則主要采取岸坡防護措施解決側向侵蝕問題，處于第一或第六階段，主要是進行維圖3-2-3為SIMON河道演變模型的示"A"到"G"第Ⅱ個層次第Ⅲ個層次第IV個層次穩定性：泥沙：(*蜿蜒帶寬度與平灘流量下水面寬度的比值)三者相結合，即所謂“3S技術”。對于生態規劃、生態監測、地理信息系統、遙感和全球定位系統本來是相互獨立發展起來的技術體系，它們是在應用領域拓展和自身技術的發展的基礎上，促使了三者的密切結合。特別是在各種相關應用領域，需求質量要求不斷提高，即由定性到定量，由靜態到動態，由現狀分析到未來預測，更進一步促使三者的結合從初級到高級階段發展。最早的結合工作是航空遙感照片用目視判讀，然后處理后編制成專業地圖，然后進行數字化并數據以及各種圖象分析系統所形成的各類專業信息可以直在3S技術的技術整合中，遙感作為一種獲取和更新空間數據的進行采集、管理和分析，用于環境管理、監測以及環境預測等諸多方面。在河流生態修復規劃編制的各個階段，即河流生態狀況調查分析、規劃生態修復對策和預測規劃效果、規劃實施后生態監測等三方面，在遙感與GPS支持下的GIS系統(以下僅稱GIS)都是極有用的技術工具。主要體現在以下幾個方面：(1)在河流生態現狀與歷史調查分析方面，利用GIS將圖象等各種形式的信息加以綜合并存儲在一起。這些資料包土壤、植被、標志性物種等和社會經濟方面的數據資料諸如經濟社會狀況、市鎮、人口分布、土地利用方式、水資源利長期的信息積累，這就為河流環境管理工作提供了一個強大（2）將各類地圖（空間位置信息）與相關的文字、數規劃人員可以在GIS系統支持下提取系統的不同側面、不同層次的空間和時間特征，對于河流生態系統狀況的歷史、現狀進行分析，識別生態脅迫的主要因子，掌握河流生態系統演變趨勢，進一步分析河流生態系統退化的背景和原因。具體任務可以是：分析空間景觀格局及其變化；確定不同生境和生物學特征在空間上的相關性；確定綴塊大小、形狀、毗鄰性和連接度；分析景觀中能量、物質和生物流的方向和通工程等按照不同圖層制作，也可以疊加在一起顯示。這樣就可以把河流修復項目與自然狀況和現有各種工程設施進行現矛盾和技術失誤。圖2表示了一個利用GIS系統將標志性物復規劃等專題地圖分層制作，然后進行整合而形成河流生態環境總圖。另外，還可以利用GIS系統進行河流生態修復各河網以及河汊、溝叉等多層嵌套的自相似結構具有明顯優可以直觀地為規劃的管理和決策服務。圖3-3-1利用GIS系統進行生態信息的整合(引自ITO生態過程是一種在大尺度空間內發生的復雜的演進過程，表現為較為隱含的形式，包括物種多樣性、種群動態及動物行為等。如果在較小尺度的河段或區域內，僅僅靠地面調查、測量工作，難以掌握流域尺度的生態系統演進規律。因此需要流域尺度的景觀格局信息，然后通過建立景觀格局與生態過程的數學模型，進一步識別和分析生態過程，為河流生態系統狀況評估和預測服務。之所以重視景觀格局問題，就是試圖通過對于景觀格局的識別來分析生態過程。現代科技的發展特別是3S技術的應用，使得人們可以通過遙感等技術獲得大尺度的生態空間信息，對這些信息數字化以后，通過景觀格局與生態過程之間的數學模型，進而識別河流生態系統的生態過程并進行評價。另外，也可以利用這種模型進行河流生態修復規劃，通過適度改變景觀格局某些因子，通過演算，模擬河流生態過程的變化，取得優化的規劃景觀格局與生態過程之間的關系是十分復雜的，往往是非線性的、復雜的、耦合與反饋關系。建立格局－過程模型是景觀生態學的重要研究領域。景觀格局涉及系統的生物、擇對于生態過程具有重要影響的關鍵因子以及對于人類社空間數據提出一種合理的模型結構和方法，在此基礎上，進一步建立空間異質性與生態系統結構與功能之間的關系。依據不同的標準對于景觀格局－生態過程模型有不同模型，盡管具有精確解，但是僅有少數幾個變量，難以模擬生態系統的復雜過程，所以有很大的局限性。景觀模型的發展趨勢是利用信息技術和計算機技術模擬復雜生態演進過程，處理大量數據并且演算求解，即采用數值分析模型。求解過程中對于現實的生態空間信息的數學處理方法，可以采用連續型模型，也可以采取離散型模型。一般認為，離散型污染場等。離散型模型是把連續問題離散化，即劃分為若干細小單元，在地理信息系統中稱為“柵格”，每個柵格都包含種群密度、養分含量等每個柵格又具有精確的空間定位，的柵格網。這種柵格網可以反映生態系統的空間異質性，也可以反映各個柵格之間的相互耦合及反饋關系。有了這種離散型的數據結構，通過建立基本方程，進而可以模擬生態系統的結構與功能的動態演進過程。所謂離散型模型都存在著應，空間景觀模型，按照處理空間信息的方式可以分為柵格4河流結構功能整體模型河流結構功能整體模型抽象概括了河流生態系統結構與功能的主要特征，既包括河流生態系統各個組分之間以及與環境之間相互聯系、相互作用、相互制約的結構關系，也包括與結構關系相對應的生物生產、物質循環、信息流動等生態系統功能特征。所謂“整體模型”(Integratedmodel)意在發展和整合業已存在的若干模型，建立河流流態、水文情勢和地貌景觀這3大類生境因子與河流生態系統的結構功能相關關系，以期涵蓋河流生態系統的主要特征。河流生態系統結構功能整體模型由以下3種模型構成：河流流態－生態結構功能4維連續體模型；水文情勢－河流生態過程耦合模型；地貌景觀空間異質性－生物群落多樣性耦合模型。構建河流的自然規律，二是提供流域可持續管理等實踐活動的科學基所謂“河流流態－生態結構功能4維連續體模型”是基于對河流生態系統結構功能特征的認識。這個模型強調了生物向存在著連續性，由此產生了生物群落沿河流3維連續分布特征以及生態系統結構功能的3維連續性特征。河流流態-生態結構功能4維連續體模型是由以下四種連續性概念組成的：河流流態的3維連續性；生物群落結構3維連續性；物質流、能量流和信息流的3維連續性；河流生態系統結構和在河流廊道尺度上討論的“水文情勢”（regime）的內涵，既包括流量、水量，也包括水文過程文情勢是河流生物群落重要的生境條件之一，特定的河流生物群落的生物過程與特定的水文情勢具有明顯的一致性，河流系統的生物過程對于水文情勢的變化呈現明顯動態響應，反之，生物過程對水文循環要素也產生重要的影響，包括涵養水份、局地氣候等，二者形成了一種耦合關系。由于人類社會對水資源的需求增加，社會經濟需求與生態需求的矛盾日趨尖銳，導致對河流徑流人工控制的加強，改變了河流自會經濟需求和生態保護之間尋求某種平衡點，因此環境流量化以及洪水脈沖作用，對于河流生物過程產生了重大影響。過程的變化。水文情勢－河流生態過程耦合模型包括兩個概念：環境流量概念和洪水脈沖概念。是指系統特征在空間分布上的復雜性和變異性。在景觀生態學中景觀格局是用綴塊、廊道和基底的組合描述的。廣義的景觀格局包括生境格局和生物格局。河流生態系統生境格局因子包括水文、氣象、地貌等。大量資料表明，生物群落多樣性與非生物環境的空間異質性存在著正相關關系，這種關系反映了生命系統與非生命系統之間的依存與耦合關系。實樣的小生境，允許更多的物種共存。對于河流結構功能整體（1）河流生態系統結構功能整體模型是對現存的相關態、水文情勢和地貌景觀是河流生境的三大要素，并且強調了三者對于河流生態系統結構功能作用的綜合性和整體性；二是突出生態系統結構功能的重要地位；三是克服原有模型程設施的干擾因素。（2）河流流態、水文情勢和地貌景觀三者相互作用，互為因果。1）河流地貌景觀既是生物棲息地條件也是河流水力學過程的約束條件。2）河流的動力學作用，包括泥沙情勢的年周期變化，一方面使河流流態出現時間異質性特征，另一方面也使河流地貌景觀呈現淹沒－干燥，動水－靜水的空間異質性特征。總之，三類因子是相互關聯的，不可割裂。三類生境因子引起的生態響也是綜合的，不可進行線性迭加。正因為如此，在進行生態評估、分析和規劃時，三種模型應該作為一個整體綜合應用。除了這三類生境因子以外，對河流生態系統的重要干擾因子還有因環境污染引起的水質變化以及生物入侵，這些屬于系統外部影響因素。（3）河流生態系統結構功能模型屬于概念性模型，進一步的研究工作似聚焦于模型的定量化或半定量化方面。生態水力學、生態水文學和景觀格局分析等可能作為技術工具對于模型的完善和發展發揮作用。（4）對河流生態系統結構功能的理解是流域可持續管理的基礎。圖4-1表示了整體模型在河流生態修復方面的應用。在我國當前有關水電梯級開發布局生態影響論證，河流生態修復規劃評估以及水庫生態調度等方面，河流生態系統結構功能整體模型都將具有廣闊的應用前景。三維空間河流演變恢復河流一湖泊連通性水庫空間異質性蜿蜒性寬27.0m,河道總寬度42.5m。辛江塘河道為平原河網水系，平時水流流速較緩，平均流速0.3m/s,且河道通航功能在逐漸消退。因江塘河道岸坡侵蝕主要原因是水位變動區以上部分雨水沖刷引起表層土流失和水位變動區處波浪淘刷造成邊坡坍塌。據初步統計，河道淤積中約60%為邊坡崩塌，約30%為表層土流失、約10%為動植物腐爛物。(1)自然平面形態(2)斷面多樣性在滿足河道功能的前提下，盡可能保持辛江塘天然斷(3)水域棲息地多樣性秸洪通過引入植被，應用生態工程技術措施進行岸坡侵蝕防護是辛江塘河道整治的中心環節之一。河岸帶植被增加河道兩岸的美學價值。生態修復效果主要體現在以下幾個方面：（1）提高抗洪、護堤能力，緩解邊坡水土流失緩船行波的沖刷。固土護坡，防止河道兩岸土方的坍塌；及野生地被植物組成的復式植物群落，減弱雨水對堤防的沖(2)水質得到改善，水生動物生長良好1)河道整治之前，未發現魚類等水生動物，采取生態2)該河道沿線水產養殖戶以往的養殖水，從河里取水之后，需要通過過濾、凈化處理，現在直接從河中取用作為圖5-1-2圖5-1-2辛江塘整治2年后的岸坡植被等降低了暴雨對土層的沖蝕，野草對坡面流水也有過濾作用，提高了排入河道內水的質量，辛江塘整治2年后的岸坡析及比較，只進行清淤措施的河道的使用周期大約為10~20效穩定河道形態，其生命周期預計約為35~40年，延長近一涇港、綿長港、辛江塘）的工程中，傳統景觀河道的兩個項對于辛江塘整治工程，如按原傳統模式，河道整治費用將超由此可見，生態河道建設節約投資的優勢相當明顯。5.2重慶市苦溪河生態治理重慶市苦溪河生態治理工程的總體定位為人水和諧，生