引言

　　隨著我國水環境治理工作推進，重心已從 “水質達標” 過渡到 “水生態系統重建”。生態補水是恢復河湖生態系統或實現新生態平衡的重要措施，我國開展了 “引江濟太”“引岳濟淀” 等工程，國際上美國密歇根湖、斯內克河以及荷蘭費呂沃湖等也通過生態補水改善了水環境。生態補水包括調水型、原位型和連通型 3 類，其中連通型生態補水多發生在我國南方水資源相對豐沛地區，以保障河湖水利安全為要求，滿足生態需水為目標，能促進水資源可持續利用，改善水生態環境。本文從水質、水動力、植物和動物 4 個方面解析連通恢復生態補水工程對河湖水系生態系統的影響，提出需關注的問題并展望未來發展方向。

　　連通恢復生態補水對水質的影響

　　連通恢復生態補水可提高水文連通性，改善水動力和水體復氧能力，凈化受納水體，提升水質。相關研究主要監測分析河湖水系連通前后水質指標，探究補水工程對水質改善的效果。例如，南京高淳區和張家港東北部的水系生態補水工程實施后，區域內水資源合理配置，枯水期水量、納污能力和水環境容量提升，整體水質提高，化學需氧量(COD)變化顯著。部分研究還探討了其對氮、磷營養鹽的影響，發現補水量、補充水源與受納水體的水質差異及受納水體本底環境容量是影響氮、磷去除率的決定因素。不過，工程實施可能帶來新型污染物或擾動水體產生內源污染，因此需正確認識河湖關系，把控連通度，建立健康的生態補水工程。

　　2. 連通恢復生態補水對水動力狀況的影響

　　連通恢復生態補水改善了水動力條件，保證了河湖水量，有利于水生態系統。國內相關研究多基于建立模型展開，常見的是利用 MIKE11 軟件的水動力模塊和對流擴散模塊建立水動力 - 水質模型，如高勛等利用該模型模擬分析臺州主城區河道，發現不同水源補水能增大河網水體流速，改善水質;Gao 等構建模型研究盛澤鎮河網，也得出補水后水體流動性改善、水質提升的結論。部分學者利用 EFDC 模型模擬分析河湖，如張現國等發現泵站補入清潔水源可增強河網水動力，但閘門與泵站同時開啟會導致水動力條件變差。還有學者利用 Infoworks ICM 軟件建立模型優化水系連通和補水方式。然而，連通恢復生態補水可能導致底泥再懸浮，釋放營養鹽加劇水體富營養化，但也會降低水華爆發風險，因此確定水文連通閾值、減少負面效應是亟待解決的問題。

　　3. 連通恢復生態補水對植物的影響

　　3.1 浮游植物：浮游植物是河流重要初級生產者，常作為水生態變化指示性指標。連通恢復生態補水改變水動力和水質，影響浮游植物生物量、優勢種及群落。高水文連通抑制浮游植物生長繁殖，低水文連通時其豐度和生物量增加;連通恢復生態補水還會使浮游植物群落變化，優勢物種多在高水文連通時期出現，且水文連通增加可促進浮游植物群落均質化，提高其 α 多樣性。

　　3.2 沉水植物：沉水植物對河湖生態系統重建和穩定意義重大。連通恢復生態補水改變水流速度、水深等條件，影響沉水植物生境和生長狀況，進而改變其群落組成的多樣性與穩定性。低連通補水時沉水植物生長環境穩定，生物多樣性更高;高流速會破壞沉水植物，且底泥再懸浮影響其光合作用，過量補水也會影響其生存，因此需合理控制連通補水量和水流速度。

　　4. 連通恢復生態補水對動物的影響

　　4.1 浮游動物：浮游動物在河湖水系食物網中起重要作用，連通恢復生態補水改變水環境因子，影響其代謝率和群落結構，使水位波動，改變營養物質輸入和溶解氧含量，影響生物量與密度。不同連通補水程度影響浮游動物豐度和物種豐富度，低水文連通生物多樣性低，高水文連通可提高生物多樣性。

　　4.2 魚類：魚類多樣性格局與水生態系統健康狀況密切相關。連通恢復生態補水通過改變河湖水系多種因素影響魚類，如影響魚類洄游行為，適當加強水文連通利于魚類洄游繁衍，但長江流域水文連通缺失導致魚類功能豐富度下降。一般水文連通程度越大，魚類豐度與多樣性越高，但也有研究表明中度水文連通更利于魚類多樣性發展，過度連通會增加外來物種入侵風險。

　　4.3 底棲動物：底棲動物是水生態系統物質循環和能量流動的重要部分，是水生態狀況指示生物。連通恢復生態補水改善水文連通性，對大型底棲動物生長的影響存在差異，多數研究表明在平原河流中，其物種多樣性和豐度與水文連通性增加呈正相關，但也有研究指出中度水文連通更有利，在高原河流中，低連通性更有利于大型底棲無脊椎動物生長，因此需因地制宜控制連通恢復生態補水。

　　總體而言，連通恢復生態補水通過改變水質與水動力條件影響河湖水系中物質、能量和信息流通，進而影響水生生物群落結構與組成，水生生物群落變化又間接影響其他生物群落，改變水生態系統結構。水質、水動力、水生態三者相互作用關系是連通恢復生態補水對河湖水系生態系統影響的核心，需綜合考慮以發揮工程最大效益。

　　5. 結論與展望

　　連通恢復生態補水已成為水環境修復常見措施，能提高水體流動性和水文連通性。基于此，對未來研究提出以下建議：

　　5.1 合理確定連通恢復生態補水閾值：連通恢復生態補水可能產生底泥再懸浮，增加水污染負荷，降低水體透明度。結合生態補水河湖的本底條件，確定優化的邊界條件或生態補水閾值，是連通恢復生態補水工程有效實施的前提條件。

　　5.2 厘清水質 - 水動力 - 水生態關系規律：連通恢復生態補水對水生態系統的影響主要通過改變河湖水系水質及水動力條件實現。未來研究可借助數值模擬技術建立水質 - 水動力 - 水生態三者耦合模型，厘清三者關系規律，為河湖水系連通生態補水工程的有效實施提供理論依據。

邱海遙;何　巖;范業弘;黃民生;曹承進;何培民;徐兵兵;何文輝,華東師范大學生態與環境科學學院;崇明生態研究院;水污染防治與利用山西省重點實驗室;自然資源部大都市區國土空間生態修復工程;上海河湖生物鏈構建與資源化利用工程技術研究中心,202502