河流廊道復育 林雨莊編譯
Stream Corridor Restoration Handbook
United States Department of Agriculture
The Federal Interagency Stream Restoration Working Group
概述
第 1 部分 河流環境背景
第一章 河流廊道概況
1A 多尺度的物理結構和時間因子
1B 河流廊道的橫向斷面
1C 沿河流廊道的縱向斷面
第二章：廊道過程、特徵和功能
2A 水文和水力過程
2B 地貌過程
2C 物理及化學特性
2D 生物群落特徵
2E 河流廊道
2F 河流功能與動態平衡
第三章：影響河流廊道的干擾
3A 自然干擾。
3B 人為干擾
第 2 部分 制定修復計畫
第四章：復育工作組織和問題識別
4A 組織復育工作團隊
4B 問題和機會識別
第五章：制定目標和恢復方案
5.A 制定修復目標
5.B 備選方案的選擇和設計
第六章：實施、監控、評估和適應
6A 恢復實施
6B 恢復監測、評估和適應性管理
步驟 1 ：定義恢復願景、目標、目標
步驟 2 ：開發概念模型
步驟 3 ：選擇性能標準
步驟 4 ：選擇監測參數和方法
步驟 5 ：估算河流復育成本
步驟 6 ：對資料類型進行分類
步驟 7 ：確定努力程度和持續時間
第 3 部分 應用恢復原則
第七章：廊道條件分析
7A 水文過程
7B 地貌過程
7C 化學特性
7D 生物群特性。
第八章：修復設計
8A 河谷的形態、連通性和維度
8B 土壤特性
8C 植物群落
8D 棲息地措施
8E 河道恢復
8F 河堤恢復
8G 河流棲息地恢復
8H 土地利用情景
第九章：恢復實施、監測和管理
9A 恢復實施。
9B 適合評估修復的監測技術。
9C 恢復管理。
第四章 組織 . 課題和機會
4A 組織
4B 問題和機遇鑑定
復育需要推動力，推動力可能來自幾個方面。在河道中存在問題或機會的認識可以保證社區行動和任何數量的感興趣的群體，並且個人可以積極地參與識別情 況 ，並啟動復育努力。可以指定政府或鄰里組織進行廊道復育，不應視為單一順序，而是反復進行。許多基本步驟可以重複或可以同時發生。此外，基於適應性管理理念的過程應該足夠靈活，以根據有關廊道和關於廊道的新信息調整管理行動和方向。
第二部分由三章組成，按照復育計畫制定過程的基本步驟進行組織。
■ 第 4 章 介紹了計畫開發的前兩個步驟。本章的第一部分重點介紹了組織起來的基礎知識，並介紹了啟動復育過程應採取的關鍵步驟。本章的其餘部分以問題 / 機會識別為中心，介紹了河道狀況分析和問題評估的基礎知識。
■ 第 5 章 介紹有關方案是如何修復的目的和目標進行識別和如何設計和選擇的信息。
■ 第 6 章 最後討論了復育的實施以及監測和評估。
4A 規劃團隊組成
•為什麼規劃重要？
•是否需要諮詢小組？
•如何推動諮詢小組形成的呢？
•誰應該加入諮詢小組？
•如何識別和獲得資金？
•技術團隊如何建立以及他們的角色是什麼？
•諮詢小組應遵循哪些程序？
•受影響的利益相關者如何促進溝通？
4B 課題與對策
•為什麼在問題上花費資源很重要 ( “當每個人都已經知道問題是什麼的時候” ) ？
•如何改變或消除導致復育計畫需要的人為變化？
•如何組織數據收集和分析程序？•如何確定影響河道的問題？
•如何確定河道的參考條件？
•為什麼需要參考條件？•現有管理活動如何影響河道？
•如何描述影響河道的問題？
4A 規劃團隊的組成
河流復育推動的初步組織核心工作項目
■設定規劃範圍 ( 邊界 )
■成立諮詢小組
■建立技術團隊
■確定資金來源
■建立聯繫點和決策結構
■促進參與者之間的參與和信息共享
■記錄河流過程
本節介紹組織和啟動河流式廊道復育計畫的制定以及建立規劃和管理框架以促進所有相關方和相關方之間的溝通的關鍵組成部分。確保所有合作夥伴的參與並開始確保他們對項目的承諾是“組織起來”和實施復育計畫的核心方面。 ( 有關確保承諾的詳細信息，請參閱第 6 章。 ) 確定共同點通常很有幫助。採取行動的動機以及制定復育目標的大致輪廓。此外，確定廊道復育計畫的規模很重要。通常要解決的問題要求在河流流域或整個基礎上考慮復育，而不是個別司法管轄區或一個或兩個土地所有者。
範圍界定
地理邊界為技術評估提供了空間背景，並為組織基於社區的參與提供了場所感。一套既定的項目邊界簡化了收集、組織和描述決策信息的過程。
選擇範圍邊界時，該區域應反映相關的生態過程。邊界也可能反映生態過程影響河道的各種尺度 ( 見第 5 章，識別尺度考慮因素 ) 。例如，影響生物多樣性保護的問題往往會在更廣泛，更具區域性的範圍內發揮作用。另一方面，質量飲用水通常更多是特定河流區域或地方規模的問題。
在設定界限時，另外兩個因素同樣重要。一個是人為干擾的性質，包括其對河道的影響程度。另一個因素是人的社會組織，包括在整個景觀中分配行動的機會。
通過概念上疊加三個選擇因子來滿足建立有用邊界的挑戰。開始這一過程的一個有效方法是通過公共論壇或其他自由開放的方式，確定社區特別重視的河流或水生資 源區。通過讓資源管理者或土地所有者確定有助於重要站點的功能和狀況的地理區域，確定範圍界定過程與邊界，然後將進一步調整，以反映社會利益和目標。
組成諮詢小組
制定河道復育計畫的核心是組建一個諮詢小組 ( 圖 4.1) 。 諮詢小組被定義為主要參與者的集合，包括私人公民，公共利益團體，經濟利益，公職人員以及對復育計畫感興趣或可能受其影響的任何其他團體或個人。基層公民 團體包含多種利益，希望這些利益共享環境保護的共同關注點。這種基礎廣泛的參與有助於確保自身利益或代理機構議程不會自上而下地推動這一過程。應當徵求當 地公民的意見，並告知他們的價值觀和偏好在機構參與者的技術指導下推動決策。
諮詢小組通常會出於以下目的：
■ 開展復育計畫活動。
■ 協調計畫實施。
■ 確定公眾對復育工作的興趣。
■ 為決策者提供各種觀點和目標。
■ 確保在復育過程中考慮本地值。
需要記住的是，諮詢小組的真正作用是建議決策者或贊助者 - 代理機構，組織 ^) 或個人領導和啟動復育工作 - 制 定復育計畫和執行復育活動。雖然諮詢小組將發揮積極的規劃和協調作用，但它不會做出最終決定。因此，諮詢小組的所有成員必須了解這些問題，制定切實可行且 經過深思熟慮的建議，並就支持其建議達成共識。通常，決策者有責任識別和組織諮詢小組的成員。這個過程的關鍵是識別關鍵參與者。可以通過向新聞媒體發佈公 告，寫信給感興趣的組織，公開露面或直接聯繫潛在合作夥伴來確定參與者。組成諮詢小組的組或個人的確切數量很難確定，通常是針對具體情況的。一般而言，重 要的是該小組不要太小而不能代表所有小組
社區利益可能破壞復育倡議的合法性甚至停止。相反，一個龐大的群體可能包含如此多的利益，以至於組織和建立共識變得無法管理。包括代表性利益的平衡，如下所示：
■ 私人民眾
■ 公共利益團體
■ 公職人員
■ 經濟利益
值得注意的是，雖然組建諮詢小組是規劃和管理復育工作的有效和高效的方式，但並非所有復育決策者都會選擇建立一個。可能存在這樣的情況：土地所有者或一小 群土地所有者除了擔任領導或決策角色外，還選擇承擔諮詢小組的所有職責。無論涉及的人數多少，所有項目參與者 ( 和資助者 ) 都必須在早期階段注意到項目的通常持續時間為 2 至 3 年。無法保證每個項目都會成功，在某些情況下，項目可能會因為沒有時間讓自然“自愈”並復育方法生效而失敗。所有參與者都必須提前預先設置對項目和他們自己的現實期望。
組成技術團隊
規劃和實施修復工作需要高水平的知識，技能和能力，以及專業判斷。通常，諮詢小組會發現有必要設立特別技術小組或小組委員會，以提供有關特定問題或主題的 更多信息。一般而言，應組織跨學科技術團隊，以利用不同機構，組織和個人的知識和技能。這些團隊可以提供各種學科，經驗和背景的連續性以及重要信息和見 解。經驗豐富的多學科團隊的專業知識至關重要。沒有單一的文本，手冊或培訓課程可以提供規劃，設計和實施河道復育所需的技術背景和判斷。一支擁有廣泛的技 術背景需要，並應包括在工程和生物學科的專業知識，特別是在水生和陸地生態，水文，水力學，地貌，泥砂。團隊成員應代表機構間，公共和私人利益，並包括主 要合作夥伴，特別是如果他們分擔成本或從事復育計畫。團隊構成基於團隊組建的任務類型。技術團隊的成員也可以是諮詢委員會的成員，甚至是決策機構的成員。 為協助復育計畫而組建的一些技術團隊將承擔以下責任：
■為復育工作尋求財政支持。
■協調公眾宣傳。
■為修復工作提供科學支持。這種支持可能包括從進行基線條件分析到設計和實施休息措施和監測的任何內容。
圖 4.1 ：諮詢小組由各種社區利益團體組成，在整個修復過程中為決策者提供諮詢意見。
值得注意的是，技術專業知識往往在復育工作的成功中起著重要作用。例如，復育計畫可能涉及資源管理或土地使用考慮因素，這些因素存在爭議或涉及複雜的文化 和社會問題。一項倡議可能涉及西方草食者做法或水權等問題，並要求限制某些活動，例如砂石開採，某些農業和養殖業，或遊憩業者 ( 圖 4.3) 。在這些情況下，涉及在監管計畫以及社會，政治和法律問題上具有適當專業知識的人員可以防止復育工作的脫軌。
然而，建立技術團隊最重要的好處可能是諮詢小組和決策者將擁有制定 育目標的必要信息。諮詢小組將能夠將從影響河道結構和功能的分析中獲得的知識與關於河道內的社會，政治和經濟因素的信息結合起來。從本質上講，諮詢小組將能夠幫助定義一套完整的復育目標。
確定經費來源
確定資金來源通常是實現有效河流復育計畫的早期和重要步驟。所需資金可能很少或很大，而且可能來自各種來源。資金可能來自已經認可的州或聯邦消息來源由於 當地公民團體的努力，需要復育。資金可能來自郡或任何具有徵稅權的實體。慈善組織，非政府組織，土地所有者協會和自願捐款是其他資金來源。無論資金來源如 何，贊助者幾乎肯定會影響復育決策，或在復育工作中充當領導者和決策者。
建立決策結構與聯繫點
一旦諮詢小組和相關技術小組成立，就必須建立一個決策結構 ( 圖 4.4) 並 建立明確的聯繫點。如前所述，顧問小組將發揮積極的計畫和協調作用，但不會作出最終決定。主要決策機構應掌握在利益相關者手中。該顧問小組將提供建議，並 告知各種復育選項和各種參與者的意見決策者發揮強有力的作用。值得注意的是，決策者以及顧問團體可能由一系列利益和組織組成。因此，兩個實體都應該建立
一些便於決策和溝通的基本協議。在每個組中，以下經驗法則可能會有所幫助：
■ 選擇人員
■ 建立基本規則
■ 制定計畫預算
■ 任命技術團隊
資訊分享與民眾參與
圖4.2：關切河流環境的團體，可以整合環境訊息。
自然河流復育的跨學科性質
河流體廊道復育的複雜性質要求從跨學科的角度來處理任何復育計畫。需要來自各個學科的專家為諮詢小組和讚助者提供有關可能影響復 育工作的科學，社會，政治和經濟問題的寶貴見解。以下是一些專業人士的清單，他們可以為這項跨學科工作提供重要的投入：
■ 森林專家
■ 法律顧問
■ 植物學家
■ 微生物學家
■ 水利工程師
■ 經濟學家
■ 地貌學家
■ 考古學家
■ 社會學家
■ 土壤科學家
■ 農業及養殖專家
■ 景觀設計師
■ 魚類和野生動物生物學家
■ 公眾參與專家
■ 房地產專家
■ 生態學家
■ 原住民和部落領袖
復育過程中促進參與者參與和信息共享的工具
接收輸入的工具
■ 公開說明會
■ 環境社團
■ 鄰里社區協會
■ 線地調查
■ 專家顧問小組
■ 討論與共識
■ 網站網頁與摺頁
通知參與者的工具
■ 網路網頁說明
■ 新聞稿
■ 網路社群通告
■ 廣播或電視節目或公告
■ 電話熱線報告摘要
■ 居民登記冊
案例分析 - 通過協調管理的集水區規劃與管理
位於加利福尼亞州的內華達山脈的水源水庫集水區，面積約 2500 平方公里。該河流流域還支持來自低海拔草原的各種棲息地，過渡到叢林和闊葉林與針葉林。該河流流域是野鄰近舊金山地區的旅遊目的地。
集水區範圍內的城市發展正在迅速擴大，特別是在海拔較低的地區。這一額外的發展正在挑戰河流與集水區的環境管理部門。 1996 年，郡資源保護協會 (PCRCD) 率先採取多方措施解決流域內的河流管理課題。由於需要解決的課題範圍廣泛，他們試圖讓來自不同城市居民、環境和遊憩團體、利益相關業者，以及各級政府機構的代表參與其中。該小組制定了 “ 加強森林健康和及水區環境改善 ” 的廣泛目標，以及一系列具體目標，包括：
■ 積極參與社區並響應其需求。
■ 優化公民主動性，以管理保障私人財產利益，以增強森林和河流流域。
■ 復育改變的草地和河岸地區的水文和植被特徵。
■ 創造和維持支持不同物種的多樣化棲息地。
■ 確保有足夠的地表覆蓋，防止水道淤積。
■ 減少道路邊坡侵蝕和改善。
■ 在污染排放對水質產生不利影響之前，防止和管理污染排放。
■ 減少容易著火的灌木過度生長。
■ 增加河流及水區的保水性和水產量。
■ 保存和保育本地淡水物種。
由於過去的衝突和集團成員之間的利益衝突，制定了一份諒解備忘錄，以建立一個合作框架，各種專家和利益集團可以參與該河流流域的自然資源管理。簽署方共同致力於找到共同點，從而開展工作。第一步是建立 “ 未來希望的條件 ” ，以滿足所有簽署者以及當地土地所有者和公眾的需求。通過將所有簽署者納入實施行動的優先次序，資源保護協會 PCRCD 繼續保持河流集水區規劃過程的進展。此外， PCRCD 鼓勵小規模土地所有者、機構代表和環境組織的發展，以凝聚共識，確定如何實施具體行動。隨後開展了若干項目，其中包括整體生態系統管理和土地管理原則，以便在河流流域內實現可衡量的改進
■ 調查可能影響復育工作的敏感法律，經濟或文化問題。
■ 促進河流環境復育計畫、設計和實施過程。
接收來自復育參與者的意見
在信息接收方面，應努力直接聯繫土地所有者、資源使用者和其他利益有關者，要求他們參與規劃過程。通常，這些群體或個人對其所在地區的河道和相關生態系統 的狀況具有一定的個人興趣。未能為他們提供審查和評論河道復育計畫的機會，往往會在此過程的後期產生反對意見。特別是私人土地所有者通常在復育工作中擁有 最大的個人利益。作為復育工作的一部分，私人土地所有者可能有必要將其部分資產置於更高的風險中，使其更易於公開使用，或降低其提供的經濟回報(例如， “限制河岸地區的草食者或增加農田和排水河道之間的緩衝區寬度”。因此，將這些人列為決策者符合復育倡議的最佳利益。各種公共宣傳工具可用於徵求參與者的 意見。一些最常見的機制包括公開會議，研討會和調查。促進參與者參與和信息共享的工具在復育過程中，提供更完整的潛在外展選項列表。
在整個復育過程中通知參與者
除了積極尋求參與者的意見外，贊助商和諮詢小組還必須定期向公眾通報復育工作的狀態。復育計畫也可被視為整個社區的強大教育資源。傳達這些信息和提供教育 機會的一些有效方式包括新聞通訊，說帖，研討會和小冊子。在復育過程中促進參與者參與體育和信息共享的工具箱中提供了更完整的潛在外展工具清單。
選擇促進信息共享的工具
雖然可以使用各種外展工具來告知參與者並徵求意見，但應注意在最合適的時間選擇最佳工具。在進行此選擇時，考慮復育過程的階段以及外展目標是有幫助的。
例如，如果復育計畫處於早期規劃階段，通過簡報或新聞稿向社區成員提供背景信息可能有效地使感興趣的各方參與該計畫並為該計畫提供支持 ( 圖 4.5 和 4.6) 。相反，一旦規劃過程正在進行並且正在選擇復育備選方案，公眾說明會就可以成為一種有用的機制，用於接收有關所考慮的各種方案的可取性的意見 ( 圖 4.7) 。
民眾參與
在選擇對外推展工具時應考慮的一些其他因素包括：
■ 個人技術的優點和缺點。
■ 實施所需的成本，時間和人員。
社區的接受度。同樣，無論選擇何種工具，重要的是努力徵求參與者的意見，並讓所有感興趣的各方了解計畫的發展。機構間生態系統管理工作組提供了以下建議，可用於促進參與者參與和信息共享的技術組合：
■ 定期通訊或信息表，向人們介紹計畫和進展。
■ 定期舉行土地所有者和公民團體會議。
■ 公開說明會。
■ 志願者和有關方面的項目現場實地考察和工作日。此外，網路或社交軟體上提供的創新溝通可能性也不容忽視。
過程記錄
組織起來的最後一個要素是記錄正在進行的各種活動，作為河道復育工作的一部分。儘管復育計畫在完成後將最終記錄復育過程的結果，但在發生活動時跟踪活動也很重要。
確定重要的復育問題和活動以及跟踪這些活動的有效方法是使用“復育清單” (NationalResearchCouncil ， 1992) 。清單可由諮詢小組或贊助商維護，用於吸引項目利益相關者並告知他們復育工作的進展情況。該清單可以作為復育計畫制定和項目實施的其餘組成部分的有效指南。此外，應制定制定監測計畫 ( 見第 6 章 ) 的草案版本，作為規劃數據收集的一部分。
值得注意的是，與信息提供相關的教育機會可以幫助支持復育計畫。例如，在需要實施昂貴的管理處方的情況下，外展工具可以有效地提高土地所有者對風險和損失可以抵消的方式的認識，例如激勵計畫(例如，保護儲備計畫)或 成本分攤項目。在這些情況下，最有效的方法可能是為決策團隊服務的代表土地所有者負責與其選民進行這種聯繫。此外，還可以查看教育外展活動以此為契機，展 示區域和地方各級復育工作的預期效益。實現這一目標的最有效方法之一是定期公共場地日，包括參觀修復廊道，試點示範點，示範農場以及計畫的復育行動的類似 例子。最後，應盡可能向有興趣在其他地方開展復育工作的人提供有關復育工作的有效性和經驗教訓的信息。大多數大型復育計畫都需要相對詳細的設計和性能文 檔，但這些信息通常不會廣泛分發。可以發表復育經驗的摘要在任何各種技術期刊，新聞通訊，公告，互聯網或其他媒體中，對未來的復育計畫的成功都很有價值， 有助於那些參與者克服他們面臨的許多難題。
圖4.4：溝通流程。恢復計畫的制定需要一個能夠簡化決策者、諮詢小組和各種科技團隊之間溝通的決策結構
圖 4.5 ：河流環境保育社團出版品，向社區傳達恢復工作狀況的有效管道。
圖 4.7 ：公眾說明會是徵求公眾對修復方案的意見的良好方法。
河流復育工作準備清單
在規劃期間
□ 是否已向所有潛在參與者通報了復育計畫？
□ 是否成立了諮詢委員會？
□ 是否確定了資金來源？
□ 是否制定了決策結構並確定了聯繫點？
□ 是否已採取措施確保參與者參與復育過程？
□ 是否需要對需要治理的問題進行調查和定義？
□ 是否就復育計畫的使命達成了共識？
□ 復育工作的所有參與者是否已確定復育目標和目標？
□ 是否已經規劃了具有足夠範圍和專業知識的修復體？
□ 有復育計畫必須符合適應性管理程序年度或中途修正點？
□ 河流量廊道結構和功能的指標是否與復育目標直接和適當地聯繫起來？
□ 是否已將適當的監測，監督，管理和維護計畫指定為復育計畫的組成部分？
□ 是否整合了監測成本和操作細節，以便提供結果作為改進修復工作使用的技術的投入？
□ 是否選擇了適當的參考系統 ( 或多個系統 ) 從中提取績效指標的目標值，以便在進行復育計畫評估時進行比較？
□ 是否在適當的時間段內在河道和相關生態系統上收集了足夠的基線數據，以促進治理前後的比較？
□ 是否已在小型實驗規模上測試了關鍵的修復程序，以盡量減少失敗的風險？
□ 是否建立了足夠長的監測計畫，以確定復育工作是否有效？
□ 在規劃中是否充分考慮了風險和不確定性？
□ 是否制定了替代設計？
□ 是否評估了替代品的成本效益和增量成本？
在項目實施和管理期間 ......
□ 所述監測結果，在預期的中間目標正在實現？如果沒有，正在採取適當措施糾正問題？
□ 是否需要修改目標或績效指標？
□ 如果是，監測計畫可能需要進行哪些更改？
□ 是監控程序是否足夠？
在完工後檢討期間 ......
□ 要進行復育計畫目標的實現程度如何？
□ 復育的廊道生態系統與參考生態系統的結構和功能有多相似？
□ 要什麼程度的復育廊道自持，以及什麼是維護要求？
□ 如果沒有復育所有河流 廊道結構和功能，是否復育了關鍵結構和功能？
□ 復育計畫需要多長時間？
□ 從這項工作中吸取了哪些教訓？
□ 是否與有關各方分享了這些經驗教訓，以最大限度地發揮技術轉讓的潛力？
□ 什麼是最終成本，以淨現值計算，修復工作的？
□ 復育計畫實現了哪些生態，經濟和社會效益？
□ 復育計畫的成本效益如何？
□ 會另一種方法復育已經以較低的成本製造希望的結果？
4B 課題與對策
在建立河流廊道復育目標之前，先對廊道的資源狀況進行分析。它也被之前通過識別條件通過改進和從復育活動中受益的問題 / 機會語句的製劑。雖然問題 / 機會識別可能非常困難，但就可測量的河道條件而言，它是復育計畫和復育過程中最重要的一步。本節重點介紹問題 / 機會識別過程的六個步驟，這些步驟對任何河流路徑復育計畫至關重要。
數據採集與分析
數據收集和分析對於決策的所有方面都很重要，並且在整個復育過程中都會進行。相同的數據和分析技術通常應用於問題 / 機會識別，並且是問題 / 機會識別的重要組成部分 ; 目標制定 ; 替代選擇 ; 和設計，實施和監測。然而，數據收集和分析從問題 / 機會識別開始。它們是定義現有河道和參考條件，確定損害原因以及制定問題 / 機會陳述的不可或缺的組成部分。應將數據收集和分析視為此過程的第一步。
數據採集
數據收集應從技術團隊開始，與諮詢小組和決策者協商，根據技術和機構要求確定潛在的數據需求。然後，應該從參與者或通過公共投入論壇徵求公眾的觀點。收集 目標數據通常應提供有關河道結構和功能的歷史和基線條件的信息，以及廊道和較大河流流域的社會，文化和經濟狀況。收集數據借助各種技術，包括衛星影像，歷 史地圖和照片，以及使用標準化現場技術，評估模型和其他公認的廣泛接受的實際資源清單方法。社區繪圖 ( 繪製對社區或個人具有重要意義的區域 ) 正在成為讓公眾和兒童參與復育計畫的一種河流行方法。該技術可以徵求傳統調查或數據收集技術無法獲得的信息，並且還使公眾可以訪問數據收集過程。數據收集和分析方法將在第 7 章中討論。
收集環境基本資料
在不了解現有河流廊道條件的情況下，不應嘗試復育工作。事實上，沒有這些基本信息，就無法確定目標和目標。因此，收集和分析能夠準確描述現有條件的信息非 常重要。由於水文系統的動態特性，需要監測一系列條件。最終，這些基線數據將提供一個點，從中比較和衡量未來的變化。
基線數據包括河流量廊道和周圍生態系統的現有結構和功能，以及相關的干擾因素。這些數據與期望的參考條件 ( 從廊道其他地方的現有條件或歷史條件得出 ) 相比，對於確定對河道的結構和功能 ( 即水文、地貌、棲息地等 ) 的累積影響非常重要。。基線數據收集工作應包括確定相關問題所需的信息，以及在復育過程的後期設計和實施階段要解決的機會。
收集歷史資料
如前面章節所述，河流式廊道隨著時間的推移而發生變化，以應對持續的自然或人為過程和干擾。確定歷史條件和活動以了解當前的河道狀況非常重要 ( 圖 4.8) 。
收集歷史數據的一部分是收集有關物種和生態系統要求的背景信息。歷史數據還應包括站點發生的進程。歷史描述也可用於建立目標條件或參考條件以進行復育。通 常，復育的目標不是將廊道復育到原始或先前的定居條件。然而，通過理解這種情況，可以獲得有關復育和維持動態平衡狀態的決策的寶貴知識。
在收集歷史數據方面，重點應放在了解土地利用變化，河道規劃，覆蓋類型和其他物理條件上。應審查歷史數據，如地圖和照片，並對長期居民進行訪談，以確定河 道和相關生態系統的變化。還應考慮主要的人為或自然干擾，如土地清理，洪水，火災和河道化。這些數據對於了解水流條件，確定參考條件以及確定未來趨勢至關 重要。
收集社會文化和經濟資料
除了物理，化學和生物數據外，收集該地區的社會，文化和經濟狀況數據也很重要。這些數據往往會推動整體復育工作，劃定其規模，確定其公民和土地所有者的接 受程度，確定協調和溝通的能力，並通常決定整體穩定性和維護和管理能力。此外，這些數據很可能是
參與者最感興趣的，應該在他們的協助下收集，以避免由於誤解和錯誤信息而導致的出軌或改變修復工作。
對社會態度，價值觀和觀念進行適當設計的調查也可以成為評估實現復育目標所需變革的有效工具，並確定這些無形價值隨著時間的推移，整個規劃過程以及實施後的變化。
優先收集處理的資料
雖然有關生態系統結構和功能以及社會，文化和經濟價值的歷史和基線條件的數據很重要，但收集所有可用信息並不總是切實可行。預算和技術限制通常會限制可以 收集的數據量和類型。因此，技術團隊、諮詢小組和決策者必須優先考慮所需的數據。
至少，需要收集解釋影響河道條件的機製或過程所需的數據。為了說明數據優先級劃分的挑戰，請考慮識別用於評估棲息地功能的數據的示例。潛在的棲息地數據可能包括受影響的魚類，野生動物和其他生物群的範圍 ; 生態方面 ; 土壤和水的生物學特性 ; 植被 ( 原生植物和非植物 ); 和生態考慮之間的關係 ( 圖 4.9) 。但是，根據復育計畫的範圍，可能不需要所有這些元素的數據來成功完成復育。對於有限河流量範圍內的較小復育工作尤其如此。
確定數據收集優先順序的有效方法是通過一個範圍確定河流程來確定那些對決策至關重要的數據。範圍界定過程通過機構認可 ( 法律，政策，規則和法規 ) ，公眾認可 ( 公眾關注和當地認知 ) 或技術認可 ( 標準，標準和程序 ) 來確定重大問題。
資料分析
數據分析與數據收集一樣，在問題識別的所有要素以及復育過程的其他方面起著重要作用。數據分析技術包括使用專業判斷的定性評估，以及精心設計的計算機模型。
復育工作的範圍和複雜性以及預算將影響所選分析技術的類型。文獻和各種手冊中討論了大量技術，本文檔中未列出這些技術。但是，第一部分提供了需要分析的過 程和功能類型的示例。此外，第三部分討論了一些用於條件分析和復育設計的分析技術，提供了一些分析方法，並提供了額外的參考。
現況河流結構、功能與干擾
問題識別和分析的第二步是確定哪種河流路條件最能表徵現有情況。用於描述河道現有狀況的廊道結 構，功能和相關干擾將根據具體情況確定。就像人體健康被血壓和身體等參數所指數一樣，河道的條件必須由一組適當的可測量屬性索引。
關於哪些屬性在表徵河道結構和功能的條件方面最有用，沒有嚴格的規則。但是，作為起點，應考慮描述與廊道的以下八個組成部分相關的現狀：
■水文
■侵蝕和沉積物產量
■洪氾區 / 河岸植被
■河道河流程
■連通性
■水質
■水生和河岸物種和重要棲息地
■廊道維度由於最終目標是根據河道的結構和功能建立復育目標，因此有必要對那些衡量或指數最終達到預期生態條件的屬性進行描述。一些可測量的屬性可能對描述河道中描述條件的可衡量屬性框中列出的河道 的上述組件有用。量化許多以下屬性的詳細指南要么在本文檔的其他地方描述或引用。
圖 4.9 ：記錄河道條件。數據收集和分析是問題識別的重要組成部分。
問題 / 機會識別過程的六個步驟
1. 數據收集和分析
2. 現有河流廊道條件 ( 結構和功能 ) 的定義和干擾原因
3. 將現有條件與所需條件或參考條件進行比較
4. 分析改變或受損的河流廊道狀 況 的原因 ( 干擾 )
5. 確定管理實踐可能如何影響河道的結構和功能
6. 制定問題和機會陳述
現況與期望的結構與功能：參考條件
在問題識別和分析的第三步是定義在其內河道的問題和機遇的條件將被定義與復育目標確立。
描述河道的水流基線條件如何與參考條件進行比較是有幫助的，該參考條件盡可能接近地表示所需的復育結果 ( 圖 4.10) 。 參考條件可能類似於河道在保持相對穩定時的情況。它可能代表一種不如原始狀態理想的條件，但從目前的狀況大大改善。制定一套參考條件可能不是一件容易的事，但必須進行良好的問題 / 機會分析。
幾個信息源在定義參考條件方面非常有用。已發表的文獻可能為制定參考條件提供信息。水文數據通常可用於描述自然河流動和沉積物狀態，區域水理關係可定義河 道尺寸，模式和剖面的參考條件。已發布的土壤調查包含土壤地圖單元描述和反映可能適合參考的長期生態條件的解釋。植物和動物 ( 包括歷史和現在 ) 的物種清單和有關物種棲息地需求的文獻提供了有關生物分佈的信息，包括棲息地特徵和地理範圍。
然而，在大多數情況下，參考條件是通過與參考河段或被認為是河道的自然潛力的地點進行比較而制定的。該參考基地可能是預測干擾河流的條件得到復育，在這樣的條件下通過檢查遺跡區成立 ( 機箱，蜜餞 ) ，歷史照片，調查筆記，和 / 或其他描述性賬戶。類似地，如果這些河流受到自然和人為干擾的最小影響，則可以在類似的地理環境中從附近的河道開發參考條件。
環境劣化或受損的原因
為河道復育活動提供動力的條件包括降低的河道河道條件和退化的棲息地。徹底分析這些改變或損害的原因是確定管理機會和制約因素以及確定現實和可實現的復育目標的基礎。
如第 3 章所述，對於每個河流路徑結構屬性和功能的變化或受損，可能存在導致損害的因果鏈。因此，在進行問題分析時，考慮影響不同層次或尺度的河道生態狀況的因素是有用的：
■ 景觀 ■ 河道和河段
影響河流現況的景觀因素
常見受損或退化河道條件 的以下列表提供的障河道條件的一些例子。第 3 章提供了更完整的這些效果列表。
■ 河流堆積 - 填高 ( 河床升高的時間推移 )
■ 河流降低 - 切蝕 ( 河床高度隨時間下降 )
■ 河岸侵蝕
■ 水生棲息地受損
■ 受損的河岸棲息地
■ 陸地棲息地受損
■ 失去本地物種的基因庫
■ 增加峰值洪水高度
■ 增加了水岸倒閉
■ 降低地下水位
■ 廊道內細微沉積物的增加
■ 物種多樣性減少
■ 水質受損
■ 改變了水文
加速水岸侵蝕，理解因果鏈的重要性
為了說明因果鏈事件的概念，考慮加速水岸侵蝕的問題 ( 圖 4.12) 。通常，加速河岸侵蝕的原因可能是由於當周圍河流流域正在進行土地利用變化時，峰值逕流或沉積物輸送到河流的增加 ; 水岸植被的喪失，也增加了水岸對侵蝕的脆弱性 ; 或者河流體中的結構 ( 例如，橋台 ) 將水流重新引導到堤岸中。在這種情況下，確定水岸侵蝕相對於某些參考率已經增加，這對於識別受損狀況至關重要。此外，了解侵蝕增加的原因是有效問題分析的關鍵步驟。解決問題至關重要的是，將這種理解納入復育目標和管理備選方案的制定中。
影響河流環境的因素
河流體廊道復育中的空間考慮通常在景觀，廊道和河流尺度上進行討論 ( 例如，與其他系統的連接，最小寬度或最大邊緣問題 ) 。然而，廊道系統中的關鍵故障通常發生在可達範圍內，其中連續性或其他弱點的單一中斷可能對整個廊道產生多米諾骨牌效應。正如不受控制的河流流域退化可能導致廊道復育效果不佳一樣，存在可能阻礙整個廊道有效運行的關鍵問題的特定地點也是如此。
可達範圍內可能影響整個廊道的弱點或問題的例子範圍很廣。魚類通過的障礙，缺乏適當的遮蔭以及由此導致的水溫減緩，陸地遷徙土地的破壞，或使某些動物特別 易受捕食者攻擊的狹窄點，往往會改變廊道其他地方的條件。此外，其他站點可能是問題的直接或間接源區域，例如頭部或迅速侵蝕造成河流過多沉積物和系統不穩 定的河岸，或者有可能蔓延到廊道系統其他部分的有害外來植物種群的地方。一些特定地點的土地使用問題也可能對廊道的完整性產生重大影響，包括草食者牲畜的 慢性損害，灌溉水回河流和不受控制的雨水流出。
廊道內活動如何影響結構和功能的例子
■ 水生和 / 或河岸物種或棲息地的直接干擾或移位
■ 與改變的河流水力學和沉積物運輸能力相關的間接干擾
■ 與改變的河道和河岸帶沉積動力學相關的間接干擾
■ 與改變的地表水 - 地下水交換相關的間接干擾
■ 與化學物質排放和水質改變相關的間接干擾
為了獲得最大效果，這些陳述通常應具有以下兩個特徵：
■ 它們描述了受損的河道條件，這些條件以可衡量的單位明確說明，並且可以與河道內的特定過程相關。
■ 它們描述了每種受損條件與所需參考條件 ( 動態平衡 ) 或正常運行條件的偏差。
圖 4.8: 歷史地圖套疊是確定廊道歷史狀況的一種方法。
圖 4.9 ：描述河流廊道條件。數據收集和分析是課題識別的重要組成部分。
圖4.10：河流參考條件可能類似於廊道在相對“動態平衡”狀態下的情 況。
條件連續體
概念化水流和參考條件之間關係的一種有用方法是將河道條件視為在“條件連續體”上發生。在這個連續統一體的一端，條件可以歸類為人類活動的自然，原始或未受損害。這附近可能存在一條源頭荒野河流
連續體的結束 ( 圖 4.11) 。 在連續體的另一端，河流路徑條件可能被認為是嚴重改變或受損。連續體這一端的河流可能是完全的“破壞”河流或完全河道化的水管道。在概念上，河道中的水流 條件存在於該條件連續體的某處。從生態角度來看，河流復育的條件目標應盡可能接近動態平衡。然而，應該指出的是，一旦在復育目標和目標的確立過程中引入了 其他重要的考慮因素，例如政治，經濟和社會價值，目標可能會轉向復育目前的某種狀 況 。形勢和動態均衡。適當的功能條件 (PFC) 概念被用作河岸地區的最小目標，並且可以作為計畫其他增強的基礎 (Pritchard 等， 1993 ， rev.1995) 。
圖 4.11 ：條件連續體。狀況從 (a) 未被人類接觸到 (b) 嚴重受損。
圖 4.12 ：河岸侵蝕。應查明河岸侵蝕的原因。
圖 4.13 ：水壩排水改變大壩以下河床侵蝕淘刷的流態。
圖 4.14 ：住宅開發。都市化新增不透水表面嚴重損害河岸植被的關鍵條件。
圖 4.15 ：河畔植物覆蓋，創造水生物棲息地。
在分析有助於現有河流廊道條件的景觀尺度因素時，應考慮導致水流和沉積物輸送到河流和污染源的干擾。例如，在沖積河道中，任何改變沉積物輸送到河道和河流 沉積物輸送能力之間的歷史平衡的東西都會引起河道條件的變化。當沉積物輸送相對於沉積物輸送能力增加時 ( 水壩下游段 ) ，河流加速通常發生 ; 當沉積物輸送能力相對於沉積物輸送增加時 ( 沖刷強，沉積少 ) ，通常會發生河流向下侵蝕。
河道如何響應河流量和沉積物狀態的變化取決於逕流和沉積物的變化幅度以及河流懸浮沉積物或河床載荷輸送的沉積物承載類型。在對河道的影響河流流域分析是通 過使用標準的水文，水力和泥砂輸送工具的輔助。根據可用數據，結果可能從高精度到定量。例如，如果河流具有長期計量記錄，則可以容易地辨別改變的河流動狀 態。否則，可能需要數值逕流模擬技術來對其進行近似測量改變土地使用條件。儲水庫和改道等水資源開發也必須考慮到河流流域水文改變的分析 ( 圖 4.13) 。
可以使用各種分析和經驗工具評估土地使用改變對河流輸送泥砂的影響。這些在第 7 章和第 8 章中討論過。但是，除非經過實際的河道沉積物驗證和校準，否則應謹慎使用這些工具。
採樣數據或測量的水庫沉降率
河 流河道本身可能提供一些線索，表明它是否正在經歷來自河流流域的沉積物輸送相對於沉積物輸送能力的增加或減少。應特別注意河道容量和沉積特徵，如砂洲或礫 石條堆積。如果洪水似乎更加頻繁，這可能是一個跡象，加積發生。相反，如果存在溝槽壕溝的證據，例如暴露的橋墩或基台基礎，則發生退化。同樣，如果礫石條 的數量和大小與歷史照片中顯而易見的顯著不同，例如，差異可能表明水流加強或侵蝕增強。當使用河道解釋河流流域條件的可能變化時需要小心，因為類似的河道 症狀也可能由河道本身的條件變化或水文的自然變化引起。
影響河流環境的因素
除了影響河道條件的河流流域因素外，重要的是要考慮河道和達到尺度的干擾。一般而言，河道結構屬性和功能在廊道內發生時會受到幾種重要活動類別的極大影響。第 3 章更詳細地探討了這些 ; 以下是一些通常影響廊道結構和功能的活動。
■ 改變或消除河床和河岸植被 ( 例如放牧、農業、伐木和都市化 ) 的活動，導致河岸的穩定性，逕流和污染物運輸，水質或河岸帶棲息地特徵的變化 。
■ 物理改變河道，河岸和河岸帶形態的活動，導致水生和河岸棲息地的位移以及能源和物質河流動的破壞 ( 例如，河道化、堤防建設、砂石開採等人為活動 ) 。
■ 檢視能改變河道的形狀和尺寸、流量水理、沉積物輸送、水生棲地和水的質量 ( 例如，水壩和等級的穩定措施、水岸亂石、倒伏樹木、橋墩和棲息地“增強”的措施 ) 修飾 ( 圖 4.15) 。
在 倒伏樹木 的情況下，可能是這種結構的損失而不是它們的添加會改變河流動水力學和河道結構。
改變河岸植被和河道和洪氾平原的物理改造是河道結構和功能受損的主要原因，因為它們的影響既深遠又直接。解決這些變化的原因可能為復育河道提供最好，最可行的機會。然而，通過約束可能解決方案的數量或類型，改變的植被和物理修改也可能對河流廊道復育造成一些最重大的挑戰。
重要的是要記住，沒有簡單的分析方法可用於分析可能擾亂河道的活動或事件之間的關係以及定義廊道的結構和功能。然而，河道活動和結構可以通過這些模式影響涉及直接和間接影響的生態條件。
無論情況如何，分析都可能需要通過一些定量工具輔助特定地點的生態學原理應用。使用現成分析模型的未解釋結果很難確定資源減損 的致病因素。第 7 章，詳細討論了一些可用於協助分析河道生態系統內資源狀況的定量工具。
河流條件
一旦確定了條件並描述了這些條件的原因，剩下的關鍵問題是致病因素是否是管理的一個功能並對其作出反應。造成損害的具體管理因素可能會或可能不會被確定為先前確定的減值原因。
為 了說明，再次考慮增加水岸侵蝕的例子。的受損情況進行初步分析，如土地在被高收益河流量和泥砂量，損失的集水區使用可能查明原因河岸植被，或從河流的重新 定向與人為介入修改。然而，這些都沒有確定管理影響的作用。例如，如果較高的水量和沉積物產量是河畔耕作、養殖管理不當的一個因素，那麼僅通過改變耕作、 養殖方法就可以緩解這個問題。
在 確定復育的替代方案時，識別管理影響的能力變得至關重要。過去管理影響的描述可以防止重複先前的錯誤，並且應該有助於預測未來的系統響應以評估替代方案。 對管理影響的認識對於預測緩解的有效性和特定治理的可行性也很重要。在評估河流式河道自身治癒的能力時，確定管理角色是一個關鍵考慮因素(例如，沒有管理 層，管理層，管理層和其他治理方法)。因此，在河流流域和河道中確定過去的管理及其對造成損害的因素的影響將有助於加強復育工作的重點。
確定河流條件的影響或修復的機會
問題 / 機會識別和分析過程的最後一步是制定簡明陳述以推動復育工作。問題 / 機會陳述不僅是復育工作的一般重點，而且也成為制定具體復育目標的基礎。此外，它們構成了確定復育計畫成敗的基礎。因此，問題 / 機會陳述對於相關監測方法的設計至關重要。
影響河流廊道的地方性衝擊
河流廊道恢復中的空間考慮通常在景觀、廊道和河流尺度上進行討論 ( 例如，與其他系統的連接、最小寬度或最大邊緣關注點 ) 。然而，廊道系統中的關鍵故障通常會發生在河段規模上，連續性的單一中斷或其他弱點可能會對整個廊道產生骨牌效應。正如不受控制的流域退化會破壞河流廊道恢復的有效性一樣，存在嚴重問題的特定地點也會影響整個河道的有效運行。
河段範圍內可能影響整個廊道的弱點或問題的例子很多。魚類的河道障礙、缺乏適當的蔭蔽和由此造成的水溫調節損失、陸地遷徙土地的中斷或使某些動物特別容易受到捕食者傷害的狹窄點，往往會改變廊道其他地方的狀 況 。 此外，其他地點可能是問題的直接或間接來源地區，例如導致河流過度沉積和系統不穩定的渠首或快速侵蝕河岸，或有有害外來植物種群的位置，這些物種可能蔓延 到廊道系統的其他部分。一些特定地點的土地利用問題也可能對廊道完整性產生嚴重影響，包括放牧牲畜、灌溉水回流和不受控制的雨水外流造成的長期損害。
河流廊道影響結構與功能情形舉例
水生和 / 或河岸物種或棲息地的直接干擾或遷移
與間接輸沙能力有關的間接水流擾動
與蝕變河道和河岸帶沉積動力學相關的間接擾動
與地表水 - 地下水交換有關的間接擾動
與化學排放和水質改變有關的間接干擾
描述河流廊道中條件的可衡量屬性
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水文學 -總(年度)排放量 -季節性(月度)排放 -峰值河流量 -最小河流量 -年河流量持續時間 -降雨記錄 -河流流域的大小和形狀 侵蝕和沉積物產量 -河流流域覆蓋和土壤健康 -主要侵蝕過程 -表面侵蝕率和質量浪費 -沉積物輸送率 -河道侵蝕過程和費率 -沉積物輸送功能 洪氾區�}河岸植被 -社區類型 -類型分佈 -表面覆蓋 -樹冠 -社區動態和繼承 -招募/複製 -連接
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河道河流程 -河流動特性 -河道尺寸，形狀，輪廓和圖案 -基質成分-洪氾區連通性 -壕溝和/或沉積的證據 -橫向(岸)侵蝕-洪氾區沖刷 -河道破壞/重新調整 -曲折和編織過程 -沉積特徵 -沖刷過程 -沉積物運輸類(懸浮，床載) 水質 -顏色 -溫度、溶氧、(BOD，COD和TOC) -懸浮沉積物-目前的化學條件 -目前的大型無脊椎動物狀況 水生和河岸物種和關鍵棲息地 -關注的水生物種和相關棲息地 -關注的河岸物種和相關的棲息地 -本地與引進物種 -受威脅或瀕危物種 -底棲，大型無脊椎動物或脊椎動物指示物種 廊道尺寸 -計畫視圖 -地形圖 -寬度 -線性等 |
問題 / 機遇陳述
問題 / 機遇陳述應直接從現有和參考河流廊道條件的分析中得出。這些陳述可被視為通過恢復河流廊道結構和功能實現的一些潜在效益的闡述。例如，問題陳述可能側重於需要注意的受損結構 内 容和功能，而相關機會可能側重於重新引入先前從系統中淘汰的本地物種。問題 / 機遇陳述也可以側重於擬議恢復計畫的經濟效益。通過確定這些對當地土地所有者的經濟利益，有可能新增參與規劃過程的公民的人數。
■ 防止河岸侵蝕和沉積物破壞，通過生物工程技術提供優質的河邊植被，急流河段。
■ 通過建造一個平行河道系統來控制主深槽河道，保護大約 250 公尺的河道。
■ 通過重建溪流內棲息地 ( 如湍瀨與深潭 ) 來改善溪流生物豐富度。
■ 重新引進本土保育物種，同時實施幾種河流恢復科技，並消除點污染源排放。
