1、介紹

河濱地區包括河流、河岸和河流鄰近的濕地。這些地區的地下水水位足夠高，能夠與植物的根部進行交換，河濱在全年的大部分時間影響植物的生長。在河濱地區生長的植物物種非常適應潮濕和洪水的條件，同時，也已經適應了泥沙侵蝕造成的根系重新生長的現象。

健康的河濱地區是重要的生態區域，能夠提供水質保護，支持河岸結構，洪水控制，穩定河流中的水流，為水生和陸生野生生命提供棲息地，另外還具有美學和休閑價值。

然而，不幸的是，人類不同的用地實際已經使河濱地區退化，造成環境條件的惡化，農業產出的減產和社會花費的多樣化。河濱地區環境退化的主要原因是農業和非農業用地問題。包括：人為的河道闊寬和取直；近河公路和建筑；林地和草地變為公路、房屋和停車場造成進入河流的徑流的增加；近河地區無限制的放牧和牲口的踐踏；莊稼種植活動，包括耕種、施肥、牲口糞便和近河區殺蟲劑的施用等。

2、高地管理和河岸健康

從河流兩岸高地流出的水流穿過河濱地區，最終進入河流。健康的河濱能夠吸收、容納和使用足夠多的水流。健康的河濱也能夠通過化學作用和物理任用對溶解在水中有毒害物質進行消毒凈化。然而，如果高地退化或者覆蓋了公路、停車場和屋頂，不允許水流滲入土壤，即使是最健康的河濱也不能夠吸收和過濾水中的有害物質和營養物質。因此，河濱保護的第一步是水系的土地管理實戰能夠保護水土資源。

水流的流動有兩種方式，即地下水徑流和地表徑流。壤中流或者地下水徑流是滲透到地下的水通過孔隙和土壤形成的水流。地表徑流是土壤表面流動的水流。當地下水或者地表徑流在流動的時候，吸收營養物質或者污染物，并且傳輸到河濱地區，最終會進入河流。地表徑流還能夠傳輸被侵蝕的土壤顆粒。

地下徑流：在大多數未被人類活動干擾的流域，進入河濱地區和河流的水流主要是地下徑流而不是地表徑流。當下雨或者融雪的時候，地面上的樹葉和植物殘留首先吸收這些水份。由植物生物、植物根部腐爛和動物打洞形成的地表孔洞有助于水滲透到土壤中。一旦水進入土壤中，所形成的地下水在地下移動的速度相對緩慢，穿過土壤顆粒，直到到達與河流所聯系的河濱地區。

地表徑流：當降雨的速度超過了地表所能吸收的速度，就會產生地表徑流。當出現以下情形，土壤不能有效地吸收水份：表面有硬化的結塊；土壤表面光滑，雨滴的影響會在表面形成一個隔層；土壤的孔隙被侵蝕的泥沙填塞；土壤有紋理，不允許水流快速流入其中；土壤不沾水，或者表面有一隔層，典型地發現于干旱和半干旱地區的土壤。

當土壤沒有能力容納更多的進入土壤中的雨水或者融雪時，地表徑流會很大。這種情形在以下條件發生：土壤被不透水表面所覆蓋，例如公路、停車場、屋頂，以及濕地面積較小，水不能被土壤充分吸收的情況。土壤在近地表面有巖石層，或者不透水的石層；土壤層太淺，因為土壤上層已經被侵蝕；土壤中間層有硬化的結塊，阻止水流向下運動；地下水水位已經很高；在已經飽和的土壤地表繼續降雨。

水流造成的污染物移動：土壤表面流動的地表徑流能夠侵蝕和攜帶土壤中的泥沙，這些泥沙可能攜帶有營養物質、病毒、殺蟲劑和其它污染物，決定于地表徑流經過地區的用地管理情況。地表徑流和地下水都能夠吸收營養物質，或者被土壤中的殺蟲劑或者病毒污染。當污染的水流直接流入到河中，造成河流的污染。

河濱地區徑流和侵蝕的影響：在健康流域條件下，沿程的水流參透導致了進入河流較小的徑流和形成較小的侵蝕。健康的河濱地區有著較多的植被，能夠阻擋和固定被侵蝕的泥沙，阻止被侵蝕的物質進入河流中。健康的河濱也擁有著植物多樣性，為水滲透提供條件，并且固定和吸收由地表徑流和地下徑流攜帶入河濱地區的營養物質。河濱地區還有一個唯一土壤環境，提供很多土壤污染物物理化學降解條件。

然而，當流域上游的條件退化了，較多的徑流能夠穿過河濱植被，并且直接流入河流中。上游土壤的嚴重侵蝕和退化甚至能夠將植被埋入泥沙之下。侵蝕受造成的細沙會造成河濱生態的退化，例如填埋河流、改變河槽形態，以及覆蓋巖狀的河底等，因此減少了河濱地區重要食物的產出、棲息地和產卵場所。徑流和侵蝕還帶來外來入侵性植物物種。入侵性和非喜水性物種能夠減少本地物種的數量和降低地下水水位，當來自上游的徑流和侵蝕繼續破壞河濱地區的整體性，河邊地帶喪失了它們緩沖和保護河流的能力，造成對水生態系統的破壞，增加了飲用水處理的花費，喪失了河流的美學價值。

水土保持管理：一些用地管理加強了水的土壤滲透作用，例如為土壤表層提供全年的植物覆蓋或者植物殘留，保護性耕種、等高耕種、農作物覆蓋、造林和合理放牧等都是保護土壤質量的實踐，這水土保持管理能夠促進水流流入土壤中去。

3、河濱特征

健康河濱區域：健康河濱的特征在不同的地方各有不同，在山區，河流穿過巖石的溝谷，沿程有從淺層土長出的零散樹木，然后，河流穿過厚厚的沙土，河岸長滿蘆葦、莎草和楊柳。除了這些局部差異外，健康河濱地區也有一定程度的相似性：較厚的植被生長，呈現出草類、灌木、樹類的多樣性，覆蓋河岸，且為河流提供樹蔭；除了穿越巖石區地形，其它類型的健康河流的河岸大多數時間保持濕潤；河岸更加垂直而非平坦；河流水位年內變化較小；河水相對清沏，但是含有樹葉、樹枝，或者從河岸滾下的木棍，形成魚類或者其它水生生物的棲息地；河濱附近地帶魚類、水生生命、動物和鳥類的多樣性。

退化的河濱地區：作為對比，退化的河濱有以下特征：很多地方露出光禿禿的地表，只有部分土地有植物的生長；上游植被占主要部分，包括有毒害的草類；土壤被結塊，溪邊有天然溝渠；河岸侵蝕、沖刷和脫落嚴重；河流春季發生規律性洪水，夏天變得干旱；河水多泥且混濁，以及可能含有各種營養和污染物；河邊生長的動物和鳥類較少；魚類和其它水生植被的數量較少。河濱這些退化的生態特征，反映了這些地帶保護水質、穩定水量和為提供陸生和水生棲息地能力的有限性。

河濱水沙：河濱地區通過獲得、蓄積和處理流過土壤的水流，也凈化水質。多樣性植被的生長、土壤表面植物殘留、土壤孔隙的土壤有利于水源的獲得。較高的河岸和河水位提供較高的蓄水能力。旺盛生長的植物吸收傳輸到河濱的營養物質，活性的需氧和厭氧土壤生物能夠對流過的很多污染物進行降解。土壤礦物質和土壤有機物中的化學物質也對污染物進行吸收和解毒。了解健康河濱的生態組成和功能便于指導人們保護河濱和水質。

河濱植被結構：健康河濱的植被能夠吸收和過濾土壤中的水分，含有植物多樣性的河濱能夠有效地減慢水的流速，并且能夠蓄水以備未來之用。河濱物種的分布并不是隨機的，它們以一種自然結構有組織地分布著，大致可以分為三個平行的生態帶，每個生物帶的組成適應地帶的含水狀況，并且能夠執行具體的生態功能：

第一個植被生態帶位于水邊，由深根的莎草和灌木組成；第二個植被生態帶位于近河岸的潮濕地帶，由灌木、樹、喜水草類和耐旱闊葉林組成；較干旱的第三植物生態帶，位于河濱和兩岸高地的交接處，物種類型為河濱和高地植被的混合。

第一生態植物帶比較喜水，帶具有較深和較強的根系，能夠固定河岸，防止侵蝕。第二和第三生態帶的植物能夠吸收水源和含蓄水分。它們也能夠吸收來自徑流和地下水的營養物質，并且為陸生動物提供棲息環境。如果人類的土地管理減少了這三個生態帶中的一個或者幾個，則這些地帶的環境和生態利益的部分或者全部就將消失。尤其是第一生態帶，不僅具有最高的生態重要性，也是水土保護的重點，以防止侵蝕。

第一生態帶占主導地位的喜水植物是河濱生態健康的標志，這些植被對于促進水交換和增加地下水位至關重要。并不一定非要是當地植物物種主宰河濱地區才能提供環境保護效果，外來的喜水植物，也能提供類似功能。然而，耐旱的闊葉物種，例如多葉的大戟、鹽味雪松等可能會瘋狂生長，它們比當地物種更加適合這種野生的環境，甚至會取代當地物種的生長。這種情況下，外來植物物種減少了當地物種維持河流高水位的能力，同時，還減少了對畜類提供的飼料，以及對野生生態的支持。

河岸穩定性：多樣性的物種的共同任用，鞏固河岸中的土壤，保護河堤免受侵蝕，阻止洪水、河水所搬運木材碎屑、冰塊的下切作用等。水莎、灌木、草類等植物穿透性深根能夠為河岸提供結構化的支持，而木制植物龐大的根系能夠阻擋河岸遭受到洪水和冰凌的沖刷侵蝕。

當河濱地區發生的自我恢復時，例如一場大火過后，木質物種常常是首先被種植的，木質植物能夠穩定河槽，防止侵蝕，同時為喜水草類、水莎、灌木和闊葉草本的生長提供保護。這些草本植物通過密集和濃厚的根系穩固河岸，而它們的主干又能夠攔截徑流中的泥沙和具有沖刷作用的洪水。

主宰河濱的植物類型隨具體地段而不同。草本植物對于固定河岸的泥沙更為重要，樹林和灌木叢可以控制多巖石、陡峭的河流。然而，耐旱和喜水植物比河岸外高地植物具有更有效的固岸作用，因為它們的根系更深更強，例如，美國的肯塔基藍草和紅頂草提供了很好的牲畜牧草，但是它們的根系卻并不很龐大，以便于能夠固定堤岸的泥沙。因此，這些飼草的生長被認為是河濱退化的標志。類似地，非耐旱植物的根系也沒有耐旱植物強大。結果，這類植物不能夠進行很好的堤防防護和固堤，長滿這種草本的堤岸容易受到水流的沖刷和侵蝕。

河岸內的蓄水：健康的河濱地區具有良好的植被狀況，高度透水的土壤和較高的河岸。它們提供的地下水水位從河岸向外延伸，提供大量的地下水存儲。作為對比，退化的河濱地區的地下水水位比較低、河岸容易溢出，河槽寬淺，河槽蓄水量有限。

具有植物多樣性的河濱地區能夠攔截80%～90%的泥沙。新的泥沙和茂盛的植物生長為水流穿透河岸泥沙和增加水的儲蓄提供基礎條件。隨著植物的生長，樹干和樹根吸收更多的泥沙，同時樹葉為土壤提供樹蔭，減少了水的蒸發。植被的季節性死亡和腐敗為土壤提供更多的有機物質，進一步促進水的滲透和儲蓄。有機物質就像海綿一樣蓄含著水量，促進土壤有機物的生長，包括土壤聚結的形成和增加水壤的多孔性。

河濱植被所攔截的泥沙增加了河岸的高度，尤其是在比降比較低的河渠，地下水水位隨著河岸的升高也升高，水吸收增加了，蒸發造成的水損失減少了。在健康的河濱環境，地下水水位升高到能夠到達原來洪泛區植物根系的高度，這些河濱的土壤終年大部分時間保持濕潤。

水交換：河濱地區較大的蓄水能力緩沖著水流從高地向河槽的運動。暴雨后或者融雪后所形成的徑流不是直接進入河槽中，健康的河濱能夠保持和蓄積水量。這些水常年緩慢向鄰近河流滲透，提供水交換，并且中和著河中的流量。

洪水控制方面，多孔疏松的河岸泥沙能夠蓄存大量的水，能夠減少洪水的發生。另外，河濱地區植物的生長的洪水控制作用表現為每公頃的植物每天能夠吸收和蒸發上千加侖的水。如果河槽中的水位到達洪水水位，河岸植被能夠穩固河岸，并且能夠防止河槽寬大或者改道。