金沙江流域水坝与过鱼设施对圆口铜鱼纵向迁移的影响及连通性恢复策略研究

【字体: 时间:2025年06月26日 来源:Global Ecology and Conservation 3.5

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  针对金沙江流域梯级水电开发导致的圆口铜鱼(Coreius guichenoti)纵向迁移受阻问题,研究人员采用树状连通性指数(DCIP)评估了21座水坝对鱼类连通性的影响,提出高/有限效率两种过鱼设施情景方案。结果表明,1990-2024年间DCIP值从100骤降至11.52(高效)和9.68(低效),而全流域双向设施建设可使分值恢复至100。该研究为长江上游特有鱼类保护与流域生态管理提供了科学依据。

  

在长江上游的金沙江流域,一座座巨型水坝如珍珠般串联在河道上,它们为人类提供了清洁能源和防洪保障,却在不经意间筑起了鱼类迁徙的"万里长城"。其中,圆口铜鱼(Coreius guichenoti)这种曾占当地渔获量50%的经济鱼种,正面临前所未有的生存危机。这种体长可达42.5厘米的鲤科鱼类,每年4-7月需要完成从金沙江到三峡水库的700公里漂流之旅,幼鱼再逆流返回栖息地。然而,随着流域内21座水坝的相继建成,这种延续了千万年的生命轮回被硬生生打断。更令人担忧的是,现有的过鱼设施大多只关注亲鱼上行需求,却忽视了鱼卵和幼鱼的下行通道,这种"单行道"设计可能正在将鱼类引入生态陷阱。

为了量化水坝对鱼类连通性的影响,中国的研究团队创新性地应用了树状连通性指数(DCIP)。这项发表在《Global Ecology and Conservation》的研究,通过分析1990-2024年间金沙江流域水文工程数据,结合HydroRIVERS数据库的河道网络信息,设置了高效率和有限效率两种过鱼设施情景,采用Excel宏程序计算DCIP分值变化,并设计了三种设施优化方案进行对比验证。

研究结果显示,在"历史影响评估"部分,1993年二滩水坝截流导致DCIP值出现44.21的断崖式下跌,到2024年整体分值仅剩原始值的11.52%(高效)和9.68%(低效)。特别值得注意的是,现有12座上行设施的改善效果有限,高效情景下仅能提升分值至13.21。在"单一设施增效"分析中发现,甘地水坝增设上行设施可带来0.67的最大单点提升,而白鹤滩的下行设施能使分值跃升至15.72,凸显了下行通道的关键作用。

在"流域恢复方案"部分,研究团队设计了三种策略:方案1分两阶段先增上行后补下行设施;方案2则反向操作;方案3同步实施双向设施。高效情景下,三种方案最终都能使DCIP恢复至100,但方案3在初期就展现出显著优势——其分值提升速度比单一设施方案快3倍以上。而在有限效率情景下,最高分值仅达12.83,揭示设施性能对恢复效果的绝对制约。

讨论部分尖锐指出,当前中国过鱼设施建设存在三大误区:重上行轻下行、重单点轻流域、重建设轻效能。研究证实,仅增加上行设施如同"治标不治本",必须建立包含鱼道、旁路系统和友好型水轮机的全流域双向通道网络。更引人深思的是,某些鱼道可能具备双向通行潜力,如巴西的研究显示37.9%的Prochilodus lineatus能利用鱼道下行,这为设施多功能化提供了新思路。

这项研究的科学价值在于,首次量化了金沙江梯级开发对特定鱼类的累积影响,创新性地提出了"流域尺度设施协同优化"理念。其现实意义更为深远:为正在编制的《长江保护法》实施细则提供了技术支撑,指导了乌东德、白鹤滩等超级工程的生态修复设计,并为全球类似流域的鱼类保护树立了量化评估标杆。正如研究者强调的,生态修复不是简单的工程叠加,而是需要基于物种需求的系统性再造,唯有如此,才能让金沙江重新成为鱼儿自由徜徉的生命走廊。

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