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南京水利科学研究院等在建坝河流鱼类生境保护研究取得新进展
访问数量:2340发布时间:2024-01-24

为全面深入分析河流建坝对鱼类的影响及相关保护措施,明确建坝河流鱼类保护未来研究重点,近日,南京水利科学研究院陈求稳研究员与张建云院士等在Reviews of Geophysics发表了以“River damming impacts on fish habitat and associated conservation measures”为题的研究论文。该研究联合了北京大学倪晋仁院士、武汉大学夏军院士以及美国伊利诺伊大学香槟分校Jim Best教授,加拿大卡尔顿大学Steven Cooke教授、德国杜伊斯堡-埃森大学Sebastian Birk教授等多位专家。

河流建坝可为防洪、发电、供水、航运等带来诸多益处,随着世界对能源、防洪和用水等需求的增加,全球大坝数量持续增长(图1)。然而,建坝会显著改变河流物理生境,包括河流连通性、水文情势、水温情势、泥沙情势及河貌等,影响鱼类生境并导致其多样性下降。为减缓建坝对鱼类生境的不利影响,已研究并实施了诸如过鱼设施、增殖放流、生态调度和支流生境替代等措施,但保护效果不显著或效率提升遭遇瓶颈。因此,亟需全面深入分析建坝对鱼类生境的影响,阐明改进保护措施的内在机制,提出建坝河流生态环境保护未来研究重点。



图1:全球河流建坝概况


建坝降低了河流纵向、横向和垂向连通性,影响鱼类洄游、产卵和索饵;改变了河流泥沙输移与河貌,影响鱼类微生境;大坝调节改变了河流的自然水文和水温情势,影响鱼类繁殖、索饵和越冬等,大坝泄水造成坝下河道气体过饱和,导致鱼类气泡病甚至死亡(图2)。这些生境的改变显著影响鱼类的物种数量和群落结构,如三文鱼、四大家鱼、鲟鱼、鳗鱼等(图3)。



图2:河流建坝对鱼类物理生境的影响


图3:全球典型鱼类分布及建坝对其洄游路线的影响


为减缓河流建坝对鱼类带来的不利影响,目前已开展了诸多鱼类保护措施。例如,建设过鱼设施以恢复鱼类洄游通道,实施生态调度以降低河流水文和水温情势变异对鱼类的影响,修复支流生境为干流因建坝丧失生境的鱼类提供适宜的替代生境,人工增殖放流恢复鱼类资源量。这些保护措施具有不同的应用场景、保护效果、成本效益,因此,应综合考虑工程实际情况、保护的目标鱼类特性和保护措施效率,因地制宜地选择鱼类保护措施。


图4:建坝河流主要鱼类保护措施及其效率分析


未来气候变化和人类活动可能进一步加剧对河流物理生境的影响,增加问题的复杂性,为此今后研究应重点关注:合理规划流域水系开发强度、干支流协同关系、坝址选择、工程参数等,减小对鱼类的影响;开展建坝河流系统性监测,获取物理生境和生态系统长序列数据,以深化建坝河流生态影响评价研究和持续改进保护措施;考虑未来气候变化与土地利用变化的影响,提出预防性应对措施。

该研究得到了国家重点研发计划项目(2022YFC3203900)、国家基金委创新研究群体项目(52121006)和国家基金委重大研究计划集成项目(92047303)的支持。


论文链接:

https://doi.org/10.1029/2023RG000819

 

本文来源:南京水利科学研究院

 

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