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，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“River damming impacts on fish habitat and associated conservation measures”。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。

论文链接：https://doi.org/10.1029/2023RG000819

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。

Reviews of Geophysics由美国地球物理联合会（AGU）主办，创刊于1963年，是地球科学领域国际经典品牌期刊，2022年影响因子为25.2，在Earth and Planetary Sciences大类中排名第一。

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。

团队简介：

南京水利科学研究院生态水力学研究团队，长期致力于水利工程水生态环境效应及其驱动机制、适应性调控、高坝大库水生态环境智慧监测设备研制等研究。团队承担了国家自然科学基金创新研究群体、国家杰出青年科学基金、国家重点研发计划项目等多项国家级科研项目。团队在National Science Review、Nature Reviews Earth & Environment、Reviews of Geophysics、Science Bulletin、Engineering、Limnology & Oceanography等发表论文300余篇，授权美国和中国发明专利50余项，获水力发电科学技术奖一等奖4项。