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为解决现有生态流量确定仅关注栖息地面积、忽视连通性，生态水文特征识别忽略栖息地稳定性的问题，研究人员以向家坝水电站下游产卵场及Myxocyprinus asiaticus（M. asiaticus）为对象，整合功能连通性和稳定性开展研究，确定生态流量范围等，为水库管理提供指导。
论文解读
在能源转型需求日益增长的当下，水电开发规模与装机容量不断攀升。然而，水坝建设改变了自然河流的连通性、水文及水温条件，对鱼类产卵繁殖构成严重威胁。传统的栖息地和生态流量评估往往仅聚焦于栖息地面积与流量的响应关系，忽略了栖息地斑块间的功能连通性，而生态水文特征的识别又完全依赖水文数据，未考虑栖息地稳定性。这些不足使得难以精准评估水电开发对鱼类生态的影响，亟需构建更全面的评估框架以指导生态保护与水库管理。
为解决上述问题，国内研究人员针对向家坝水电站下游国家级大型产卵场及保护鱼类Myxocyprinus asiaticus（中华鲟属鱼类，简称M. asiaticus）开展研究。该研究将功能连通性和栖息地稳定性纳入鱼类栖息地评估模型，旨在明确适宜的生态流量范围及流量变化阈值，为水库生态运行优化提供科学依据。研究成果发表于《Ecological Modelling》，为鱼类栖息地保护领域提供了新的思路与方法。
主要技术方法
研究主要运用了以下关键技术：
- 电路理论（Circuit Theory）：用于评估栖息地斑块的功能连通性，通过模拟电流在景观中的流动，量化栖息地之间的物质、能量和信息交换能力。
- 重叠率（Overlap Rate）：用于评估流量变化下的栖息地稳定性，通过计算不同流量情景下栖息地分布的重叠程度，反映栖息地随流量波动的稳定状况。
- 多流量情景模拟：通过设置不同的流量条件，模拟M. asiaticus栖息地的分布及变化情况，分析生态流量与栖息地质量的关系。
研究结果
研究区域与对象
金沙江作为长江上游，全长 3481 km，落差 3300 m，流域面积 502,000 km2，水电资源丰富。向家坝水电站下游的产卵场是M. asiaticus等鱼类的重要繁殖区域，其栖息地质量受水电开发影响显著。
生态流量分析
通过计算不同流量情景下产卵场的栖息地面积（Weighted Usable Area, WUA）和栖息地连通性指数（Habitat Connectivity Index, HCI）发现，随着流量增加，WUA 先增大后减小，HCI 先减小后增大。WUA 最大值为 319.5×10? m2，对应流量 2205 m3/s；HCI 最小值为 26.1，对应流量 2695 m3/s，确定适宜生态流量范围为 2205–2695 m3/s。
栖息地连通性影响
以往功能连通性研究主要集中于陆地景观，本研究将陆地景观功能连通性评估方法应用于河流景观，把河流系统视为景观，鱼类栖息地作为河流固有结构，通过电路理论评估其功能连通性，为河流景观生态学研究提供了新视角。
栖息地稳定性评估
引入产卵栖息地重叠率评估不同日流量变化范围内的栖息地稳定性，确定最佳日流量变化范围为 - 41.8 至 53.1 m3/s，极端范围为 - 137.3 至 171.8 m3/s，为生态水文特征的识别提供了结合鱼类行为与栖息地分布的新方法。
研究结论与意义
本研究引入栖息地连通性和稳定性，构建了更完善的鱼类栖息地适宜性评估框架。通过电路理论和重叠率分别评估功能连通性与稳定性，模拟不同流量情景下的栖息地特征，确定了M. asiaticus保护所需的适宜生态流量及流量变化阈值，并提出优化的生态运行方案。与实际运行相比，在最小生态偏差情景下，发电量仅减少 0.44%，生态流量偏差程度显著降低 43.47%，且优化方案可提供持续一个月的稳定适宜流量，有利于M. asiaticus产卵繁殖。
该研究成果填补了传统评估方法在连通性和稳定性方面的空白，为水库管理和流域生态评估提供了科学依据与实践指导，其框架对鱼类栖息地评估具有普遍适用性，有助于推动水电开发与生态保护的协调发展，为实现碳达峰、碳中和目标下的生态可持续性提供了重要支撑。
