《Global Change Biology》：Anthropogenic Barriers Limit Fish Access to Essential Habitats in the Amazon in the Face of Climate Change
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本文结合物种分布模型(SDM)与河流连通性指数(RCI)，评估了气候变化与水电大坝建设对亚马逊流域52种食果鱼类(包括迁徙性和定居性群体)栖息地可及性的协同影响。研究创新性地提出RCIsuit指数(连通性适宜性指数)，识别出亚马逊-索利蒙埃斯河干流等核心连通区域，并对现有与规划大坝进行碎片化影响排名(如Mazán、Belo Monte坝)。结果表明，未来水电扩张(SSP5-8.5情景下新增254座坝)与气候变化将导致同时具备环境适宜性和连通性的区域收缩超50%，威胁鱼类扩散及流域生态系统服务。研究为跨境流域可持续能源规划提供了科学依据。
摘要
亚马逊流域拥有全球最丰富的淡水鱼类多样性，其中食果鱼类在生态功能(如种子传播)和社会经济价值(如渔业资源)方面具有关键地位。本研究通过整合52种食果鱼类的物种分布模型(Species Distribution Models, SDM)与图论为基础的河流连通性分析，评估了当前至2100年期间气候变化(SSP2-4.5/SSP5-8.5情景)与人为屏障(水坝、瀑布)对鱼类栖息地可及性的复合影响。
研究方法
物种与数据基础
研究选取27种迁徙性鱼类(如大盖巨脂鲤1)和25种定居性鱼类，基于HydroRIVERS数据库构建亚马逊河网模型(涵盖4级以上河流)。屏障数据包括现有291处设施(如Belo Monte水坝)及254座规划水坝，其通溯性(Passability)设定为：人为屏障上游0.1/下游0.4，自然瀑布上游0.1/下游0.7。
模型框架
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物种分布模型：使用5种算法预测当前与未来气候情景下鱼类的气候环境适宜性，采用AUC>0.8的共识模型生成二值化分布图。
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连通性指数：通过河流连通性指数(Reach Connectivity Index, RCI)量化结构连通性，并结合适宜性图层生成RCIsuit指数（RCIsuit= RCI × 平均适宜性），识别兼具高连通性与适宜性的河段。
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屏障优先级：采用"留一法"计算屏障移除后的流域连通性指数变化(dCCI)，排名屏障的碎片化影响。
主要发现
1. 气候适宜性收缩与连通性丧失
当前高适宜区集中于亚马逊-索利蒙埃斯干流、马德拉河下游等区域。至2090年，悲观情景下适宜区将向马德拉河、塔帕若斯河等支流收缩，最大RCIsuit值从0.66降至0.41。现有屏障已使马德拉河、塔帕若斯河等支流与干流隔离，规划水坝将加剧碎片化，尤其在西部的马拉尼翁河和乌卡亚利河流域。
2. 关键屏障识别
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现有屏障：Belo Monte(欣古河)、Balbina(乌阿图马河)等水坝碎片化影响最大，阻断鱼类向上游适宜区扩散。
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规划屏障：秘鲁Napo河的Mazán水坝(排名第1)可能隔离整个子流域，巴西Branco河的Bem Querer水坝(排名第6)将切断与内格罗河的连通。
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马德拉河规划的Prainha等4座水坝会使鱼类种群被限制在屏障间，影响玻利维亚和秘鲁渔业。
3. 群体差异与生态启示
迁徙性鱼类对连通性丧失更敏感，其适宜区多位于主干流，而定居物种在亚马逊中东部保有较高RCIsuit值。屏障还破坏河流-洪泛区横向连通，影响鱼类进入洪泛林摄食果实的季节性行为，进而削弱种子传播等生态功能。
讨论与局限
研究强调，仅评估结构连通性可能低估水坝的复合影响(如沉积物截留、水温变化)。未来需纳入水文情势改变等变量，并权衡能源效益与生态成本。尽管大型水坝(如Belo Monte)拆除可行性低，但可优先移除累积影响大的小型屏障。
结论与政策建议
保护亚马逊-索利蒙埃斯干流等核心连通区，是维持鱼类气候适应性的关键。研究提出的屏障排名体系可为跨境流域治理提供依据，建议将河流连通性纳入保护地规划，并通过替代能源方案减少新建水坝对生物多样性与社区生计的威胁。
1即Colossoma macropomum（坦巴基鱼），原文提及的典型食果鱼类。
