综述：航运通道中扩散屏障限制水生入侵物种传播的潜力

这篇综述系统评估了非物理屏障技术（如电场、声学信号、CO2 等）在航运通道中阻隔水生入侵物种（AIS）扩散的效能与局限性，强调当前研究集中于鱼类而缺乏对其他类群（如无脊椎动物、藻类）的验证，呼吁基于实地研究制定针对性管理策略。

　　

摘要

水生入侵物种（AIS）对全球淡水生态系统构成严峻挑战，而人工航运通道既是入侵走廊，也是实施扩散屏障的关键基础设施。本文综述了电场、声学、气泡幕、CO₂
等非物理屏障的效能与适用性，指出当前研究主要聚焦鱼类（如鲤鱼、银鲤），实验室数据占主导，且存在物种特异性强、环境干扰大等局限。未来需结合实地研究，优化技术组合以平衡生态风险与管理需求。

1. 引言

AIS通过航运通道跨越流域扩散，导致生态均质化与经济损失。尽管屏障技术（如芝加哥运河的电场屏障）已局部应用，但系统性评估仍匮乏。本文提出三大假设：非鱼类类群研究不足、实验室数据主导、靶标物种覆盖有限，旨在填补这一空白。

2. 材料与方法

通过Web of Science和专家咨询筛选180项研究，仅32项符合屏障功能测试标准。数据提取涵盖物种、技术类型（如电场、声学）、实验设置（实验室/实地）及效能指标（阻隔率）。

3. 结果

3.1 电场屏障
9项研究显示电场对鲤鱼、海七鳃鳗等阻隔率达97-100%，但船体干扰会削弱对小个体的效果。芝加哥运河的电场屏障虽高效，但需高电流强度，存在人类安全风险。

3.2-3.4 气泡幕、闪光与声学
气泡幕对欧亚鲈的阻隔率仅73-85%，而声学屏障对亚洲鲤鱼的阻隔率达93.7%。组合技术（如气泡+声学）可协同增效，但对海七鳃鳗反而刺激其通过。

3.5 CO₂
与信息素
CO₂
（100 mg/L）可驱避鲤鱼，但海七鳃鳗更敏感（85 mg/L）。信息素特异性高，如海七鳃鳗警报信息素阻隔率达88%，但开发成本高昂。

3.6 其他技术
杀生物剂（如铜剂）和氧化剂（臭氧）对藻类、贝类广谱有效，但环境副作用显著。盐度和温度屏障尚缺实证，技术可行性低。

4. 讨论

屏障效能受物种、生活史阶段及环境（浊度、噪音）影响显著。船闸是理想实施位点，但需权衡生态风险：电场威胁人类安全，化学药剂引发长期污染。信息素和CO₂
或为低影响方案，但需进一步验证。

5. 结论

当前技术可针对性阻隔特定鱼类，但多类群管理仍需突破。推荐优先开发电场-CO₂
组合屏障，并扩大非鱼类靶标研究。航运通道的特殊性为屏障实施提供机遇，但可持续性需结合成本与生态评估。