《Nature Conservation》：Challenges and opportunities in restoring European free-flowing rivers
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欧洲各地的自由流动河流（free-flowing rivers, FFRs）具有很高的生态价值和明显的经济效益。它们通过为广泛的水生和陆生物种提供栖息地来支持生物多样性，并通过可持续实践加强当地经济，同时减少对昂贵的人工防洪和水处理的需求。河流对欧洲社区也具有
欧洲各地的自由流动河流（free-flowing rivers, FFRs）具有很高的生态价值和明显的经济效益。它们通过为广泛的水生和陆生物种提供栖息地来支持生物多样性，并通过可持续实践加强当地经济，同时减少对昂贵的人工防洪和水处理的需求。河流对欧洲社区也具有深厚的文化意义，塑造了身份、归属感和福祉。鉴于这种生态、经济和文化的重要性，研究人员认为，保护剩余的近自然或原始河流应是首要任务，同时在有意义的收益可行的情况下恢复退化的系统。在此，研究人员回顾了FFRs的定义、恢复目标和历史变化，并强调了设定现实的参考条件的重要性，这些条件应同时考虑生态限制和未来气候变化。研究人员强调了在项目设计中结合多种时空视角的价值，并讨论了实际的恢复和整治方法，包括利益相关者参与和公众意识的作用，以实现成功的结果。研究人员随后考虑了生物多样性和气候政策如何支持欧洲河流生态系统的保护、恢复和长期管理。最后，研究人员审视了与实施自然恢复法规（Nature Restoration Regulation, NRR）和欧盟2030年生物多样性战略（EU Biodiversity Strategy for 2030, BDS2030）以及其他政策举措相关的机遇和挑战，这些举措可以帮助消除障碍，为加速恢复自由流动河流的进程创造更好的条件。
**欧洲的自由流动河流**：自由流动河流（FFRs）长期塑造景观和生态系统，为早期人类定居提供水源、食物和运输。青铜时代末期至罗马时期，农业活动和森林砍伐导致河流沉积物输移和流量格局显著变化，中世纪后出现人工水道干预。
**河流改造的历史与近期恢复目标**：19-20世纪工业革命推动大规模筑坝、设堰、建闸以开发水电和航运，导致欧洲河流高度破碎化，超过6000座大坝和约120万个河内障碍物阻断连通性，仅23%的大型河流保持自由流动。湿地和洪泛区损失近半，水文和生态均质化加剧生物多样性下降。在此背景下，水框架指令（WFD）已涵盖纵向连通性目标，欧盟2030年生物多样性战略（BDS2030）设定恢复至少25,000 km自由流动河流的目标，并被纳入2024年通过的自然恢复法规（NRR），要求成员国清查人工屏障并制定国家恢复计划，优先移除废弃结构，同时补充洪泛区恢复措施。
**定义和识别自由流动河流**：采用Grill等（2019）和欧盟委员会（2022）提出的整体定义，将FFR定义为生态系统功能和服务不受人为连通性变化影响的水系系统，允许水、能量、物质和生物在河流系统内及周边景观中自由移动和交换。连通性需考虑纵向、横向、垂向和时间四维，通过连通状态指数（CSI）量化，CSI≥95%才能划归FFR。欧盟ECOSTAT工作组制定了基于局地和流域尺度的三维连通性评估标准，包括沉积物连通性、迁移障碍及水文形态与生态功能，已被纳入NRR参考门户。
**河流的网络结构**：河流的树枝状网络结构对生物多样性和生态系统功能至关重要，局部连通性影响径流格局、沉积物输移和资源交换。仅恢复纵向连通性不足以实现FFR恢复，横向和垂向维度对河流生态功能至关重要，尤其在受城市化和农业影响的河段。季节性流量变化维持生态平衡和支持水生生物不同生命阶段，需采取灵活自适应的管理方法，因地制宜制定恢复标准。
**元生态系统思维**：强调水生态系统、河岸带和陆地之间的相互作用，有助于理解河流如何连接不同生态系统。通过创建迁移廊道、重新连接河流与洪泛区、建立水陆生态支持区域等策略，可增强恢复力以应对极端气候事件。元生态系统思维促进跨国合作，使欧盟成员国及邻国能够制定覆盖FFR网络的综合恢复计划，尤其适用于流经多国的流域，如巴尔干地区的Vjosa–Aoos流域。在权衡恢复措施利弊时，需考虑受影响的物种和栖息地数量，优先保护受欧盟栖息地指令（HD）、鸟类指令（BD）和迁徙物种保护公约（CMS）保护的物种，以及IUCN红色名录和区域特有物种，同时注意移除屏障可能促进入侵物种扩散的风险。
**优化FFR的恢复**：保护最后的自然FFR：欧洲仍存部分自由流动河流，应通过国家公园、河流专项法律指定、战略环境评估和禁止水电开发等方式严格保护。优先保护近原始河流优于恢复退化系统，如Vjosa野生河流国家公园的成功案例，而仅移除废弃屏障不足以逆转淡水生物多样性下降。障碍物的生态影响：障碍物显著影响自然流量格局、沉积物输移、水质、河道形态、水温、养分循环及生物多样性和群落完整性。大型蓄水坝和小型障碍物（如20 cm高）均会阻碍生物迁移和扩散，多个障碍物的累积效应复杂，不同物种对连通性的需求各异，应避免降级而非移除障碍物或仅针对单一生物类群的技术方案（如鱼梯）。设定可行的恢复目标：在欧洲人口密集区，识别可比的参考条件常不现实，恢复成功需定义为功能改善而非完全回归自然状态。参考条件应基于少数现存最少受损河段（如Tagliamento河），并结合历史基线信息和未来气候适应性目标，包括缓冲极端洪水、干旱的容量及维持连通性的能力。需可靠建立水体恢复力阈值，避免替代性状态转变。鉴于BDS2030和NRR的时间紧迫，应立即识别和保护潜在参考点，尤其在巴尔干地区。优先化恢复工作：应考虑物理位置、恢复难易度、经济成本、预期生态成效及社区和利益相关者接受度。重点放在可实现显著生态改善的区域，如移除屏障以重新连接洪泛区和恢复河岸栖息地。成本效益需与长期生态效益平衡，优先化方法可指导决策。环境流量机制：将环境流量（e-flow）管理纳入河流管理，通过模拟自然流量模式来改善连通性和生态系统完整性。实施e-flow遵循自适应管理原则，但常受限于资源不足、知识缺口、制度障碍和利益冲突。尽管e-flow无法完全恢复自然流动态，但精心设计已显示出生态效益，如改善鱼类、大型无脊椎动物和大型植物的群落组成。
**协作、参与和意识**：与利益相关者互动：缺乏对河流生态意义的认知是主要挑战，需主动吸引利益相关者并加强信息传播。农业部门与FFR利益的协同至关重要，应通过国家恢复计划、流域管理规划等有效整合所有规划工具，避免冲突并利用协同效应。多主体和共创方法有助于制定更有效和具恢复力的策略。改善科学-政策接口：需弥合学术知识与实际应用之间的鸿沟，通过长期合作、制度化利益相关者参与和知识共创来加强联系。构建欧洲层面的在线平台（如BioAgora项目推动的科学服务）可促进科学家、知识持有者和政策制定者之间的对话，支持生物多样性目标实施。公民科学参与在监测和恢复活动中具有重要价值。促进参与和协作：大规模恢复FFR需成员国积极制定和实施国家恢复计划。区域特定的要求导致无通用指南，需基于局地识别最佳恢复或保护段。政治意愿不足和资源投入不够是主要障碍，淡水研究常获资金少于陆地和海洋。河流跨政治边界，需推动超区域和国际沟通，通过多利益相关方方法协调屏障移除和生态流量实施。非政府组织在发起对话和建立信任方面发挥关键作用，但近期政治发展可能削弱其参与能力。应立即行动保护剩余自然河流并加速实现BDS2030和NRR目标。
