1国内外研究现状1国内外研究现状
　　1.1河流湿地生态修复和保护
　　1.1.1河流湿地生态评价
　　河流生态系统是河流生物与环境相互作用的统一体，具有动态、开放、连续等特点（栾建国和陈文祥，2004），在水流和生物-物理-化学的相互作用下促进流域的物质循环与能量流动（Redfield et al.，1963），河流生态系统具有供水、输沙、防洪、涵养水源等多种生态服务功能（Karr and Chu，2000）。近年来，随着我国国民经济的持续快速发展，在开发利用流域水资源的过程中，由于保护不够或滥加利用，河流生态系统普遍退化严重（Song et al.，2018；Mao et al.，2018），水资源利用量加大、水污染加剧、河岸带植被乱砍滥伐等现象频发，很多河流同时面临水质/量、结构和功能等多方面的问题（Shan et al.，2002），影响了河流的自然和社会功能，失去了河流的自身价值，危及河流健康。因此，河流生态评价引起了广泛的研究和重视。
　　关于河流健康评价，澳大利亚、美国、英国、南非等许多国家相继建立了相对成熟的调查方法与评价体系，我国也于2010年出版了《河流健康评估指标、标准与方法V1.0》，用于指导全国河流健康评价试点工作，为我国河流健康评价的研究提供了重要参考。在此基础上，一些专家、学者针对不同流域情况开展了大量河流健康评价实证研究。韩春华（2018）基于对闸控河流健康概念与内涵的全面分析，构建了水系连通性、生态流量满足程度、水质、富营养化指数、污水处理率等20项指标，对沙颍河典型断面进行河流健康评价，并在河流健康评价基础上进行了流域内需水预测与水资源优化配置。魏春凤（2018）建立了涵盖水文水资源、水生生物、河岸带物理结构及社会服务功能等的评价指标体系，并利用这一综合评价指标体系对松花江干流2006年和2015年的河流健康状况进行了评价。陈歆等（2019）基于拉萨河生态环境和社会经济发展特点，构建了包含水文、水质、生物、生境、服务功能5个要素12个指标的河流健康评价指标体系，为拉萨河流域河流管理、保护工作提供参考。王炬光（2016）对夏秋两季海河流域的底栖动物现状进行了全面调查，并根据群落结构特征及该流域底栖动物的耐污值，采用底栖动物完整性指数（B-IBI）对海河流域河流健康进行了评价，得到的结论是海河平原地区河流健康状况稍好于山区，但是流域内河流的整体健康状况不佳。王晖文（2010）根据对河北省六大河流水系的现状分析，运用综合指数法对河流生态健康状况进行了合理的评价分析，总结得出六大河系生态受损的主要原因。
　　雄安新区在大清河流域内，邻近白洋淀，雄安新区建设对白洋淀流域生态环境提出了更高的要求。近几十年来，由于白洋淀流域气候向暖干方向发展，降水和径流呈现明显的减少趋势，加之上游水库拦蓄及巨大地下水漏斗的存在，流域生态健康受损严重。淀是生态恢复的核心，河是生态恢复的纽带，入淀河流生态状况的好坏直接关系着淀区及流域的生态修复，因此研究入淀河流的生态问题、生态需水及其修复对于整个雄安新区的生态修复及功能提升具有重要意义。
　　1.1.2河流湿地生态修复
　　21世纪前的河流湿地生态修复问题，国外学者提出了“近自然河溪治理”“生态工程”的理念（Froelich，1988；Mitsch and Jrgrnsense，1989；Mitsch，2012），并进行了河流生态修复实践，如1965年德国的Emst Bittmann在莱茵河用芦苇和柳树进行生态护岸实验，可以视为*早的河流生态修复实践。
　　进入21世纪，随着城市河流生态工程技术的实践，其理论也得到了进一步的发展。2003年，美国土木工程师协会提出有关“河流生态恢复”的相关定义；随后Bernhardt等（2005）提出河流生态修复的范围应包括河漫滩和流域，而不仅仅是河道本身；Palmer等（2005）认为21世纪的河流生态修复要注重通过分析数据和经验得出未来河流生态修复需要努力的方向。其他学者对河流生态修复的研究也在不断深入，如Jaehnig等（2011）阐述了如何评价某一项河流生态修复成功与否；Becker等（2013）认为河道修复设计应利用河流弯道建立蜿蜒弯*形态，增强河流生态系统的生境多样性。
　　近几年，Naima（2013）认为，在不断发展的社会生态系统中，制定河流生态修复原则时，需要考虑提高应变能力和适应性。Kurth和Schirme（2014）总结了瑞士30年河流修复的措施与经验教训。Reich和Lake（2015）指出了极端水文事件对流动水域生态修复的影响，并提出如何减小极端水文事件的影响。
　　20世纪90年代，我国就开始了河流生态修复方面的研究，刘树坤于1999年提出了“大水利”的理论框架，认为河流的开发应重视流域的综合整治与管理，发挥水的资源功能、环境功能和生态功能。进入21世纪后，河流生态修复和保护已经引起社会各界的重视，成为学术讨论的热点问题。董哲仁（2003）提出了“生态水工学”的概念，从生态系统需求角度，分析了以水工学为基础的治水工程的弊病。在此之后，我国对河流生态化的研究逐渐增多，众多学者在河道景观生态化中应用生态理念进行研究，如赵彦伟和杨志峰（2005）提出建立河流生态系统评价体系，通过量化的标准和措施对河流生态工程进行建设与评价；吴建寨等（2011）提出河流修复生态功能分区是对河流进行适应性生态修复的必要前提和基础，可为制定生态修复目标提供科学依据。近年来，学者主要从河流生态修复的具体措施和经验总结方面来研究，如徐菲等（2014）指出未来应制定包含河流历史及现状调查、修复目标制定、修复措施计划和实施、修复评价和监测四部分完整修复过程的技术规范。李焕利等（2015）概述了人工浮床国内外研究现状及工程应用实例，对人工浮床处理效果影响因素进行分析并展望发展前景。许珍等（2016）指出河流生态修复的关键在于水质的修复、生境的修复及有效的管理手段，并在此基础上提出了相应的河流生态修复措施。在此前研究的基础上，顾晋饴等（2019）对南方和北方城市河流生态修复中的共性技术进行了陈述，详细分析了南北方应用的生态修复技术中，具有差异化的调水改善水环境、生态护岸、人工湿地和人工浮床4项技术的适用性及应用条件。
　　1.2湖泊湿地生态系统演变和修复保护
　　1.2.1湿地景观格局演变研究进展
　　景观格局及其动态变化对湿地演化过程具有重要影响。景观格局和生态过程在不同尺度上存在着相互作用，不同生态过程的共同作用形成了现有的景观格局，而景观格局又在一定程度上影响着生态过程。目前国内外学者主要采用经验模型和数理统计模型对湿地景观格局演变的驱动力进行定量分析（Longa et al.，2006；Bao et al.，2007）。在数据充足的情况下，经验模型是分析景观格局演变与其*直接驱动力的有力工具。经验模型主要通过选取各种数学形式对过去几十年观测到的湿地景观格局变化数据进行分析，在一定的时空尺度上定量表征引起湿地景观发生演变的驱动力。数理统计模型是以概率论为基础，利用数学统计方法建立的模型，其中相关分析模型主要用于判定研究对象和驱动因素之间的疏密程度，主成分分析模型主要用于对驱动因素进行归类，回归分析模型可以用来定量分析各种驱动力对研究对象的影响程度（Veldkamp and Lambin，2001）。湿地景观格局演变是受自然与社会经济因素等内外部驱动力综合作用的结果。其中，气候、土壤、水文和自然灾害等被认为是主要的自然驱动因子，人口、技术、政策及文化等被认为是主要的社会经济驱动因子（傅伯杰等，2001）。定量分析引起湿地景观格局发生演变的驱动力的关键在于如何在一个模型中*大限度地表示这些驱动力，并且能够定量分析出各驱动力之间的相对重要性（傅伯杰等，2006）。但目前所应用的驱动力模型仍存在着简化现实并且仅关注少数几种驱动力的现象。
　　1.2.2湖泊湿地保护与修复研究进展
　　总结国内外湖泊湿地修复的研究成果，湖泊湿地修复技术可分为物理措施、化学措施和生物措施三大类共13种（颜雄等，2017），见表1-1。
　　表1-1湖泊湿地修复技术
　　1.3城市湿地系统构建和功能提升
　　1.3.1城市湿地构建和功能提升技术
　　高度城市化使城市原有的自然生态本底和水文特征发生根本性的变化，继而面临越来越严重的生态环境压力。为了维持良好的城市环境质量，建设生态基础设施体系、构建生态安全网络格局，成为建设雄安新区需要优先解决的重点问题。作为城市生态系统的重要组成部分，城市湿地不仅为城市生态景观和休闲科普提供重要场所，还是高韧性城市建设的关键载体，在调蓄和净化水体、维持生态安全等方面发挥着不可替代的作用。
　　近年来，针对城市湿地的研究主要体现在城市湿地的生态功能和可持续利用、湿地景观格局变化及城市化影响、湿地生态系统服务功能与价值评估等方面。而从城市水环境多重功能与人文生态角度出发，城市湿地功能提升技术的研究主要体现在原位生态体系重构、河道缓冲带低影响开发（LID）及坡岸生态景观立体建设等方面。但是，由于城市群社会与经济结构的复杂性特征，完整湿地生态系统所需土地的紧缺性、水系网络的无序性、水质污染物比例失调的特征及单一技术的局限性等问题始终是城市水环境质量改善与技术发展的关键瓶颈。
　　近年来，围绕大气污染物干湿沉降的研究表明，我国北方地区，特别是京津冀地区经济高度发达、人类活动频繁，污染物（营养盐、重金属、有机物）通过大气的干湿沉降非常显著，已成为影响水环境质量的重要贡献源。另外，城市区域由于自然地表被大量改造为不透水性地面，降水产流系数增大，雨水对路面污染物质的冲刷作用使得城市地表径流成为影响城市水环境质量的第二大污染源。因此，如何实现低成本、生态化的雨水净化，成为我国环境领域的重点关注方向。高韧性城市是基于海绵城市的理念进行设计的，旨在通过自我净化系统使城市水环境得到生态恢复。城市湿地系统连接着城市微观水循环与宏观水环境，不仅承载了城市一系列的生态系统功能、管理城市暴雨径流，还能催生和协调各种自然生态过程，充分发挥自然界对污染物的降解作用，实现雨水的回收利用，*终为城市提供更好的人居环境。在中国，湿地对地表径流的净化效果主要通过生态滨岸、滨水绿岛的形式实现，但是由于绿色技术与材料的缺乏并未达到预期的效果。相关研究主要体现在既有工艺本土化及运行控制优化、新型蓝绿模块和材料的研发与升级、不同生态基础设施的优化配置等方面。
　　工程技术梯度集成、湿地功能植物配置及生物多层次作用耦合被认为是解决城市水环境综合治理问题的主要途径。其中湿地植物更是具备水质净化、生态修复与环境美化等多重功能。随着社会经济的发展，城市湿地逐渐成为人们休闲游憩的场所，其*特的湿地植物景观对城市整体的生态建设、可持续发展及人与自然和谐共生具有促进作用。现阶段对湿地生态系统植物配置的研究根据侧重点不同分为污水净化、生态效应与湿地景观三个方面。三者从自身需求出发，以水生植物为主要研究对象，依据植物本身的形态、特征等进行搭配，实现城市湿地目的功能的提高。然而，如何在确保城市湿地生态功能的同时构建出良好的景观效果，形成多层次、多季节、多色彩的植物群落配置，在当前的研究中依然处于空白状态，且没有一套较为完整的理论对其进行指导。
　　此外，湿地的生态功能性也使得其在应用过程中容易受到环境因素的影响，特别是在低温条件下人工湿地污染物去除效果降低是限制其广泛应用的一大技术瓶颈。新型功能微生物（如耐冷氨氧化功能菌）技术的发展使极端条件下湿地水环境治理有了新的突破。目前，对耐冷氨氧化功能菌群的研究主要集中在驯化、防范工艺运行过程中菌种的流失与淘汰、工艺运行条件等方面。