与道路、停车场、人行道和屋顶相关的不透水覆盖层对建筑环境中人们的需求来说是必要的，但可能会破坏接收流的生态完整性，而接收流必须容纳所有相关的径流。河流健康与流域上游的土地使用活动和污染物管理实践(或缺乏这些活动)密切相关，这就是为什么低影响开发和绿色基础设施对保护或恢复世界各地的河流如此重要的原因之一。188金博网网页

流域的不透水覆盖层可能在两个主要方面对河流生态系统产生不利影响:(1)增加城市径流流入河道的数量和速度(图1)和(2)增加随后排放的污染物负荷。河流生态系统的健康通常是通过对大型无脊椎动物(昆虫)或鱼类进行调查来衡量的。这些调查包括生物学家(或生物学家团队)收集、分类和计数昆虫和鱼类样本，以确定“生物指数”。生物指数考虑物种的类型、丰富度和多样性。

流域保护中心多年来一直使用不透水覆盖模型来说明和传达现代发展对河流的重大影响(图2)。它清楚地表明，当流域不透水超过10%时，河流生态系统将变得消极的实际上已经超过了25%的分水岭不透水性不能传导168博金宝波水生生物。关于不透水覆盖模型的一个重要注意事项是，它假设流域中很少或没有雨水控制。当它在20世纪90年代末第一次被使用时(我大约10岁)，以水质保护为目的的雨水管理才刚刚开始——这意味着有一些池塘被用于防洪，但还没有低影响开发或绿色基础设施运动。188金博网网页

考虑一个曾经被森林覆盖或几乎没有开发的分水岭。也许在流域中有一些住宅区和几条不透水的道路，总体上不到3%。然后，开发商在流域内购买了大量土地，以满足不断增长的主要都会地区的住房和零售需求，在流域开发后，不透水性迅速跃升至30%。

如果按照传统，某些种类的昆虫和鱼类被认为是敏感的对水质或水流状况的变化，第一个物种几乎立即做出反应。几宽容昆虫和鱼类物种将被保留，生物指数将被认为很差。

如果开发商采用低影响开发或绿色基础设施来减轻不透水覆盖的影响并保护水质，而不是使用传统的(灰色)方法进行建设，会怎样?188金博网网页我们知道来自许多实地研究的努力这些新方法可以控制和渗透径流，并提供水质处理，但到目前为止，很少有数据支持完全保护河流生态系统。168博金宝然而，从理论上讲，他们应该这样做。要检测到这一点，需要对多个地点的流内昆虫和鱼类进行多年的详细监测。

同样，在“扩建”或开发多年的城镇，是否有可能通过低影响发展和绿色基础设施的重新开发，使我们的河流生态系统恢复正常运行?188金博网网页

Walsh等人(2005)在澳大利亚调查了这个问题。他们得出的结论是，对昆虫和鱼类影响最大的是直接连接不透水表面。直接连接意味着径流从不透水的表面输送到管道，然后直接流入河流——没有机会与透水的、有植被的表面接触。好消息是，不透水表面的影响会让径流流经陆地或BMP(如生物保留区或人工雨水湿地)。之前排入河流的情况有所缓解。Walsh等人(2005)的研究也帮助我们在有很多直接连接的不透水覆盖的地区进行改造，在那里我们可以期望最大的生态效益。

在这种情况下，总有规模和成本的问题需要衡量。考虑一下:建议对佐治亚州亚特兰大市的所有不透水表面进行改造以恢复河流生态系统的可行性有多大?可能不可能，而且成本会高得令人难以置信。但是，如果只把重点放在直接相连的不透水地区，也就是那些对下游产生最大负面影响的地区呢?这种努力可能更易于管理，成本也更可行(尽管仍然很高)，从沃尔什等人(2005)的研究中，我们知道我们正专注于生态提升潜力最大的地区。这种情况还没有通过实地调查得到证实，但我们有充分的理由相信它是可行的。

用是否有虫子和鱼来衡量成功有多实际实际上在这次集水区修复工作之后回来吗?作为一名工程师，我永远不会推荐仅仅以把虫子和鱼带回溪流为中心的分水岭恢复的成功标准。还有太多其他因素是无法控制的。以恢复敏感的水生物种为目的的流域恢复是一项崇高而有价值的事业，但我建议关注其他可衡量的结果，如河流养分浓度、温度、河岸缓冲区的建立，以及减少未经处理的出口数量。生态系统是动态的，在不同的时间尺度上对恢复工作作出反应。今天的努力可能几十年后都不会实现。

乔纳森·佩奇(Jonathan Page)是北卡罗来纳州立大学的推广工程师，专门研究水资源工程和生态恢复。

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