摘要：揭示水庫變動回水區(qū)魚類產卵場棲息地適宜性變化的規(guī)律，確定水庫變動回水區(qū)魚類產卵場棲息地生態(tài)流量閾值及保護調控的方法，為魚類產卵場棲息地保護提供參考與借鑒。以三峽變動回水區(qū)的廣陽-石沱江段為研究區(qū)域，選取四大家魚、銅魚、長鰭吻鮈、圓筒吻鮈和中華金沙鰍等8種產漂流性卵魚類為研究對象，通過魚類產卵場棲息地模擬，在耦合8種魚類生態(tài)需求的基礎上計算生態(tài)流量閾值，并制定相應的調控策略。結果表明，三峽水庫在145、150、155、160、165 m和天然情形下變動回水區(qū)最小生態(tài)流量分別為：6 543、7 130、9 943、13 713、17 603、6 106 m3/s；最大生態(tài)流量分別為：17 028、17 526、23 110、28 291、29 858、15 753 m3/s；最適生態(tài)流量分別為10 002、10 916、14 479、18 810、23 226、9 365 m3/s，上、下閾值分別為13 515、14 221、18 794、23 550、26 542、12 559 m3/s；8 272、9 023、12 211、16 262、20 414、7 736 m3/s。流量較小時，一定流量范圍內，降低水位有利于增加加權可利用面積（AWU）；流量較大時，流量增加到一定值后，增加水位有利于增加AWU；而流量在兩者之間時，可參考研究結果中的水位及生態(tài)流量閾值進行調控決策。

關鍵詞：棲息地法；三峽水庫變動回水區(qū)；生態(tài)流量；調控策略；廣陽-石沱江段

中圖分類號：TV213.4；X143" " " " 文獻標志碼：A" " " " 文章編號：1674-3075（2024）05-0085-12

生態(tài)流量研究是實現水資源優(yōu)化配置、合理開發(fā)、高效利用和可持續(xù)發(fā)展的基礎性工作，也是維持生態(tài)平衡、優(yōu)化群落結構、增加生物多樣性、改善生態(tài)系統(tǒng)、擴大生物生存空間、實現水資源合理利用的保障?，F有的生態(tài)流量求解方法主要有4種，即水文學法、水力學法、棲息地法和整體法（Baruah et al，2023；Luo et al，2023）。傳統(tǒng)的水文學法求解生態(tài)流量缺乏生態(tài)學意義，水力學法只能求解最小生態(tài)基流，整體法則存在過于復雜和適用性差的問題（趙越等，2013；易燃等，2023）。因此，生態(tài)意義明確的棲息地法逐漸成為生態(tài)流量研究的熱點。棲息地法耦合水動力和棲息地模型進行生態(tài)流量求解（白鳳朋等，2024），在全球得到了廣泛應用，如Johnson等（2017）在印度戈達瓦里河的研究，Seung和Sung（2019）在韓國內城川河的研究，Duffin等（2023）在美國萊姆哈伊河的研究，費啟航等（2023）在漢江下游的研究，張輝等（2022）在漢江中下游的研究，蔣任飛等（2018）在西南某流域的研究，張蕾等（2023）在北京清河的研究。但這些都是針對天然河道、單魚種生態(tài)流量的研究，而針對多魚種的水庫變動回水區(qū)生態(tài)流量的研究卻未見報道。水庫的建設和運行往往會對河流生態(tài)系統(tǒng)產生顯著影響，特別是變動回水區(qū)，水庫變動回水區(qū)指水庫最高水位回水末端和最低水位回水末端之間的河段，這一區(qū)域的生態(tài)環(huán)境和魚類產卵場受到水庫調度運行的直接影響（楊志等，2023），因此，研究該區(qū)域的生態(tài)流量及調控策略對于維護河流生態(tài)系統(tǒng)的健康和穩(wěn)定具有重要意義。

三峽庫區(qū)涪陵以上變動回水區(qū)江段產漂流性卵魚類自然繁殖的實現與該區(qū)域適宜的產卵場棲息地及其形成密切相關，但在長江上游梯級水電站建設運行背景下，上游來水情況會發(fā)生一定程度的改變，而這種改變與三峽水庫的運行形成復雜的綜合效應，從而對產漂流性卵魚類在庫區(qū)涪陵以上江段內的產卵場棲息地造成明顯影響（Xiao et al，2022）。這些魚類性腺發(fā)育的成熟、產卵活動的發(fā)生以及魚卵的漂流孵化通常需要適宜的棲息地環(huán)境，而這些棲息地環(huán)境容易受上下游水庫調度運行的影響（楊志等，2023）。如何通過生態(tài)調度調控策略恢復或增加產漂流性卵魚類在變動回水區(qū)適宜產卵場棲息地面積，進而緩解金沙江下游梯級水庫以及三峽水庫運行對三峽水庫變動回水區(qū)產漂流性卵魚類自然繁殖的影響是目前亟需解決的問題。

針對上述問題，本研究以三峽水庫變動回水區(qū)重慶南岸區(qū)廣陽鎮(zhèn)-涪陵區(qū)石沱鎮(zhèn)江段為研究區(qū)，通過典型產漂流性卵魚類產卵場棲息地模擬計算，在耦合8種產漂流性卵魚類生態(tài)需求的基礎上進行生態(tài)流量閾值計算，并制定相應調控策略。主要采用模糊邏輯法進行不同上游流量和下游水庫水位狀況下產卵場棲息地模擬；通過棲息地法求解單魚種生態(tài)流量，結合優(yōu)勢度模型和熵權法求解多魚種最適生態(tài)流量，在此基礎上進行生態(tài)流量閾值求解；在不同上游流量和下游水庫水位狀況下，進行水庫變動回水區(qū)產卵場棲息地保護調控策略制定。擬為水庫變動回水區(qū)產卵場棲息地保護及水庫群聯合生態(tài)調度提供參考與借鑒。

1" "材料與方法

1.1" "研究區(qū)域概況

研究區(qū)域為三峽變動回水區(qū)的廣陽-石沱江段，該河段長50 km左右（圖1）。根據寸灘水文站1950-2022年監(jiān)測資料，研究區(qū)域4-7月的多年平均流量為12 425 m3/s，最小日平均流量為2 380 m3/s，最大日平均流量為84 300 m3/s。另據水利部中國科學院水工程生態(tài)研究所的資料，廣陽-石沱江段是長江四大家魚、銅魚、圓筒吻鮈等產漂流性卵魚類的典型產卵江段，也是三峽大壩調度運行影響較大的江段。由于大壩的建設運行使得原先在近壩江段產卵的魚類，在回水區(qū)容易形成新的產卵場，每年都能采集到來自廣陽-石沱江段產漂流性卵魚類的卵和苗。該段同時受向家壩泄水和三峽水位調控的影響，能夠較靈敏準確地反映上下游梯級不同調度策略對回水區(qū)魚類、尤其是產漂流性卵魚類的影響。

1.2" "產卵場棲息地模擬及生態(tài)流量求解

1.2.1" "目標物種選擇" "結合三峽建庫前后變動回水區(qū)江段歷史魚類早期資源和魚類資源監(jiān)測數據，選取青魚（Mylopharyngodon piceus）、草魚（Ctenopharyngodon idella）、鰱（Hypophthalmichthys molitrix）、鳙（Aristichthys nobilis）、銅魚（Coreius heterodon）、長鰭吻鮈（Rhinogobio ventralis）、圓筒吻鮈（Rhinogobio cylindricu ）和中華金沙鰍（Jinshaia sinensis）進行研究。這些都是產漂流性卵魚類，成熟親魚的排卵受精活動，需要合適的環(huán)境條件及其變化所刺激，魚卵孵化與發(fā)育也需要一定流速和水深的水體環(huán)境，其自然繁殖需要特定的產卵場棲息地條件（易燃1.2.2" "水動力學模擬" "模擬計算江段為廣陽-石沱江段，在Navier-Stokes方程的基礎上，通過交替隱式法ADI對設定坐標系下的控制方程組進行離散求解，在忽略垂向加速度影響的前提下，推導出靜水壓強假定下的水流方程（喬飛等，2017）。初始條件包括各計算節(jié)點的地形高程、坐標、河道粗糙度及計算河段的設定等，邊界條件包括入流初始水位、入流流量及水深、出流邊界水位等。采用貼體網格生成技術對模擬江段進行網格劃分，劃分后，模擬江段的網格總量為950×30，其中沿河流流動方向的縱向網格有950個，沿河流寬度方向的橫向網格有30個?？紤]到研究區(qū)域魚類產卵繁殖期的4-7月三峽水庫實際運行水位基本上在145～165 m，所以，基于三峽水庫145、150、155、160和165 m水位和天然（建壩前）情況，分別計算不同流量條件下廣陽-石沱江段二維水動力過程。水文數據來源于水文年鑒。

1.2.3" "物理棲息地模擬" "采用模糊邏輯方法計算產卵場棲息地適宜度，并與水力學模型耦合進行物理棲息地模擬，分析上游不同流量和下游不同水位工況下、不同魚類在產卵期的三峽變動回水區(qū)棲息地適宜性變化狀況?；趯＜曳治?、現場試驗及文獻分析建立模糊隸屬函數及規(guī)則。隸屬度采用0和1之間的實數反映元素從屬于模糊集合的程度，隸屬函數采用三角函數和梯形函數，模糊邏輯推理采用最大-最小值推理法（趙越等，2013），并采用重心法進行去模糊化。水深的語言變量采用淺（L）、中（M）和深（H）；流速的語言變量有慢（L）、中（M）、快（H）和很快（VH）；適宜度的設置依次由0（不適應）到1（很適應），其語言變量值為差（L）、中（M）、好（H）、很好（VH）（易燃等，2024）。由于四大家魚、銅魚、長鰭吻鮈和圓筒吻鮈繁殖期對流速較敏感，因此將流速設置了4個語言變量值，將中華金沙鰍的流速設置了3個語言變量值（趙越等，2013；Lv et al，2023；易燃等，2024），各語言變量值的隸屬函數和模糊推理規(guī)則如圖2、表1和表2所示。各語言變量值的隸屬函數以及模糊推理規(guī)則確定后，即可進行模糊化、模糊邏輯推理和去模糊化，來計算棲息地各單元的適宜度（易燃等，2024），進而分析研究區(qū)域適宜性的變化情況。

根據水力學模型計算不同流量條件下研究河段的流速和水深分布，由模糊邏輯方法計算出各點流速和水深對應的棲息地適應度指數，最后計算出整個棲息地的加權可利用面積AWU（m2），計算公式為（易燃等，2024）：

AWU = [F[Vi，Di，Ci]] [×] [Ai] ①

式中：[F[]]為第i分區(qū)的組合適宜度因子（combined suitability factor，CSF）；[Ai]為研究河段第i分區(qū)（第i個網格）的水域面積（m2）；[Vi]、[Di]、[Ci]分別為第i分區(qū)的流速（m/s）、水深（m）和河床底質指標，[F[]]由流速和水深的模糊邏輯規(guī)則算得，其中流速和水深指標值指研究河段劃分的第i個網格中心點的模擬值（李建和夏自強，2011）。研究區(qū)域的底質和水質狀況良好，只考慮水深和流速的影響（李建和夏自強，2011；Yang et al，2021；李福霜等，2023）。

由公式①計算得到不同流量和三峽水位下各魚種產卵場棲息地的加權可利用面積AWU，從而繪制流量（Q）與AWU的關系曲線圖，并以曲線最高點對應的流量，為各魚種產卵最適生態(tài)流量（易燃等，2024）。

1.3" "基于改進優(yōu)勢度模型的生態(tài)流量計算及生態(tài)流量閾值

本研究在Zhao等（2014）提出的優(yōu)勢度模型的基礎上，加入了出現頻率因子，并采用改進的優(yōu)勢度模型耦合多魚種流量需求。本研究改進的優(yōu)勢度模型綜合考慮了水生生物的數量、生物量和出現頻率對群落結構的影響，用這3個因素衡量了一個物種對于生態(tài)系統(tǒng)的重要程度，模型（張遠等，2017；易燃等，2024）為：

ωi = Im = [?]1Pa + [?]2Pb + [?]3Pf" ②

式中：ωi為第i種魚類在研究區(qū)域內權重，本文采用優(yōu)勢度指數Im作為ωi的值，該指數越大，指示物種對群落的貢獻越大（張遠等，2017）；Pa、Pb和Pf分別為代表物種數量、生物量占群落總體的比例和魚種出現頻率；[?]1、[?]2和[?]3分別為數量、生物量和出現頻率的權重系數，本研究采用熵權法求解（張遠等，2017）。

根據木洞1997-2002年4-6月魚類產卵期漁獲物采樣數據，利用改進的優(yōu)勢度模型計算得到研究區(qū)域內魚種優(yōu)勢度，利用該優(yōu)勢度作為物種對魚類群落結構穩(wěn)定貢獻的權重，多魚種生態(tài)流量（易燃等，2024）計算式為：

Q = [ωiQi] （i = 1，2......，n）" ③

式中：Q為多魚種耦合后的最適生態(tài)流量，Qi為第i種魚類的最適生態(tài)流量，單位為m3/s。

對于常見生態(tài)流量閾值，則以多個產漂流性卵魚種最適生態(tài)流量解集中的最大值作為最大生態(tài)流量，以最小值作為最小生態(tài)流量，用最小生態(tài)流量和最適生態(tài)流量的均值為最適生態(tài)流量下閾值，用最大生態(tài)流量和最適生態(tài)流量的均值為最適生態(tài)流量上閾值（易燃等，2024）。

2" "結果與分析

2.1" "水深、流速與目標魚類適宜度關系

分別以流速和水深為X軸和Y軸，以計算得到的不同魚類的適宜度為Z軸繪制三維曲面圖，如圖3所示。從圖中可以看出，各魚種流速和水深過大或過小時，棲息地適宜度較差。對于四大家魚，當流速為0.5～2.0 m/s，水深為2.0～17 m時適宜度較高；當流速為0.8～1.3 m/s，水深為6～15 m時適宜度最高。銅魚在流速為0.8～2.4 m/s，水深為1.2～16 m時適宜度較高；當流速為1.2～2.2 m/s，水深為5.5～14 m時適宜度最高。長鰭吻鮈在流速為0.6～1.6 m/s，水深為0.8～11.7 m時適宜度較高；當流速為0.9～1.2 m/s，水深為4.5～8 m時適宜度最高。圓筒吻鮈在流速為0.5～1.5 m/s，水深為1.2～16 m時適宜度較高；當流速為0.8～1.3 m/s，水深為5.5～14 m時適宜度最高。中華金沙鰍在流速為0.7～2.0 m/s，水深為3～17 m時適宜度較高；當流速為1.1～1.7 m/s，水深為6～14 m時適宜度最高。

2.2" "單魚種生態(tài)流量

因寸灘水文站1950-2022年4-7月的月均流量為4 771～23 875 m3/s，故以2 630～53 600 m3/s（涵蓋歷年實際月均流量范圍）的不同流量輸入模型進行水動力、棲息地模擬計算，得到不同流量和三峽水位下各魚種產卵場棲息地的加權可利用面積（AWU），并繪制流量（Q）與AWU的關系圖，從而得到各魚種產卵最適生態(tài)流量。單魚種最適生態(tài)流量的求解作為多魚種生態(tài)流量閾值求解的基礎，如圖4（以銅魚各工況下典型流量為例）、圖5及表3所示。在145 m水位時，四大家魚、銅魚、長鰭吻鮈、圓筒吻鮈和中華金沙鰍產卵場最適生態(tài)流量分別為：6 596、17 028、6 639、6 543、8 173 m3/s；150 m水位時，上述魚類產卵場最適生態(tài)流量分別為：7 130、17 526、7 616、7 445、10 241 m3/s；155 m水位時，產卵場最適生態(tài)流量分別為：9 997、23 110、11 046、9 943、11 937 m3/s；160 m水位時，產卵場最適生態(tài)流量分別為：13 713、28 291、14 660、13 848、16 685 m3/s；165 m水位時，產卵場最適生態(tài)流量分別為：25 943、29 858、19 008、17 603、19 675 m3/s；三峽天然水位時，產卵場最適生態(tài)流量分別為：6 180、15 753、6 217、6 106和8 056 m3/s。

2.3" "耦合多魚種生態(tài)流量

由改進的優(yōu)勢度模型方法，結合熵權法計算得到四大家魚、銅魚、長鰭吻鮈、圓筒吻鮈和中華金沙鰍的優(yōu)勢度分別為0.1557、0.3036、0.2062、0.1827和0.1518，結合各魚種在三峽不同運行水位的最適生態(tài)流量，由公式③求得三峽水庫在145、150、155、160、165 m和天然情形下變動回水區(qū)最適生態(tài)流量分別為10 002、10 916、14 479、18 810、23 226、9 365 m3/s。各工況最小生態(tài)流量分別為：6 543、7 130、9 943、13 713、17 603、6 106 m3/s，最大生態(tài)流量分別為：17 028、17 526、23 110、28 291、29 858、15 753 m3/s；各工況最適生態(tài)流量上、下閾值分別為13 515、14 221、18 794、23 550、26 542、12 559 m3/s；8 272、9 023、12 211、16 262、20 414、7 736 m3/s（表4）。

2.4" "水庫變動回水區(qū)調控策略

流量較小時，一定流量范圍內降低水位有利于增加AWU；流量較大時，流量增加到一定值后，增加水位有利于增加AWU；而流量在兩者之間時，可參考本研究的水位及生態(tài)流量閾值進行調控決策。例如，4月份，三峽水位一般在160～165 m，變動回水區(qū)流量一般低于本研究流量閾值區(qū)間，可降低水位在160 m左右運行；5月份，三峽水位一般在150～160 m，可控制上游梯級下泄流量，保證變動回水區(qū)流量在9 023～23 550 m3/s，如流量較小或較大，則可控制變動回水區(qū)流量在7 130～28 291 m3/s，同時控制水位到對應閾值區(qū)間；如流量更小或更大，則控制流量向生態(tài)流量閾值區(qū)間靠攏，同時可降低水位在150 m或升高水位在160 m左右。6月份三峽水位一般在145～150 m，可控制上游梯級下泄流量，保證變動回水區(qū)流量在8 272～14 221 m3/s，如流量較小或較大，則可控制變動回水區(qū)流量在6 543～17 526 m3/s，同時控制水位到對應閾值區(qū)間；如流量更小或更大，則控制流量向生態(tài)流量閾值區(qū)間靠攏，同時可降低水位在145 m或升高水位在150 m左右。7月份三峽水位一般在145～160 m，可控制上游梯級下泄流量，保證變動回水區(qū)流量在8 272～23 550 m3/s，如流量較小或較大，則可控制變動回水區(qū)流量在6 543～28 291 m3/s，同時控制水位到對應閾值區(qū)間；如流量更小或更大，則控制流量向生態(tài)流量閾值區(qū)間靠攏，同時可降低水位在145 m或升高水位在160 m左右。6、7 月份三峽水庫在145 m水位運行時，可控制上游梯級下泄流量，保證變動回水區(qū)流量在8 272～13 515 m3/s；如流量較小或較大，則可控制變動回水區(qū)流量在6 543～17 028 m3/s；如流量更小或更大，則控制流量向生態(tài)流量閾值區(qū)間靠攏。

3" "討論

3.1" "三峽水庫變動回水區(qū)產卵場棲息地適宜性變化規(guī)律

三峽水庫變動回水區(qū)是長薄鰍、長鰭吻鮈等國家重點保護魚類，圓筒吻鮈、中華金沙鰍等長江上游特有魚類以及四大家魚、銅魚等重要種質資源魚類的產卵場棲息地。在不同上游來水條件下，三峽水庫調度運行會對變動回水區(qū)的水文水動力學條件產生顯著影響，典型產漂流性卵魚類原有產卵場棲息地被損壞，同時形成了新的產卵場棲息地，進而影響典型產漂流性卵魚類在該區(qū)域的產卵場棲息地適宜性。在三峽水庫變動回水區(qū)，水深與流速是影響魚類棲息地選擇的關鍵生境因子（Keller et al，2019；Parsapour-Moghaddam et al，2019；徐觀兵，2022），也是影響三峽水庫變動回水區(qū)魚類群落的主要因素（Kennard et al，2007；Yang et al，2021），故采用流速和水深這2個指標進行典型產漂流性卵魚類產卵場棲息地適宜性研究。流速增加水體溶解氧、刺激魚類產卵與孵化、并能促進胚胎發(fā)育（柴凱，2023），水深為魚類繁殖提供適宜的空間（陳明千等，2013），魚種的繁殖、魚卵的孵化都需要特定的水深（俞立雄，2018；鄔鑫，2023）。通過適宜性空間分布云圖及流量與AWU曲線圖（圖5）可知，庫尾變動回水區(qū)同樣具備適宜產漂流性卵魚類產卵的水文、水動力條件。該區(qū)流速、水深受入庫流量和水庫水位調度的雙重影響，分析不同來流量與水庫水位狀況組合可評估典型產漂流性卵魚類產卵場棲息地適宜性，并制定棲息地重塑和修復的調控策略（李福霜等，2023）。

在三峽水位相同時，流量的增大使得流速、水深更加適宜典型產漂流性卵魚類產卵，因此AWU隨流量增大而增大；而流量升至最適生態(tài)流量后，過大的流量導致流速水深已經超過了典型產漂流性卵魚類適宜產卵閾值區(qū)間，故AWU隨流量增大而減小。流量較小時，在一定流量范圍內，相同流量條件下，三峽水位越低AWU值越高，此時，水庫回水末端相對靠近上游且回水對產卵場棲息地的影響相對較大，水庫水位越低，淹沒的變動回水區(qū)域越少，從而使得類似天然河道的變動回水區(qū)更加適宜典型產漂流性卵魚類產卵。流量較大時，當超過一定流量后，相同流量條件下，三峽水位越高AWU值越高。AWU的最大值對應的流量即最適生態(tài)流量則隨水位的增加而增大，而本研究生態(tài)流量閾值也隨水位的增加而增大。原因在于當流量足夠大時，流速是限制魚類產卵繁殖適宜性的限制因子，而水位越高流速相對更小，于是魚類產卵場棲息地適宜度值相對較大，故而AWU值越高。

3.2" "水庫變動回水區(qū)生態(tài)流量與調控策略

對于上游沒有水庫的變動回水區(qū)，其流量為天然河道入流，魚類產卵場棲息地適宜性的調控，只需根據來流情況，調控下游水庫水位到適宜的閾值范圍內即可。流量較小時，一定流量范圍內，可以適當降低水庫水位來增大AWU值；當流量足夠大時，可以適當升高水庫水位來增大AWU值；而流量在兩者之間時，則參考生態(tài)流量閾值區(qū)間調控相應的水位在對應的閾值區(qū)間。在上游有水庫存在的情形下，水庫變動回水區(qū)產卵場棲息地既受上游水庫來流影響，又受下游庫區(qū)水位的頂托作用。當下游水庫水位具備調度空間時，流量較小時，一定流量范圍內，可以適當降低水庫水位來增大AWU值；當流量足夠大時，可以適當升高水庫水位來增大AWU值；而流量在兩者之間時，可參考本研究的水位及生態(tài)流量閾值進行調控決策。當下游水庫根據調度規(guī)程需要控制到一定范圍水庫水位時，可對照不同水位范圍下生態(tài)流量需求，優(yōu)先將產卵場棲息地流量控制在求得的最適生態(tài)流量閾值范圍內；如流量較小或較大可將產卵場棲息地流量控制在求得的最大最小生態(tài)流量閾值范圍內；如流量更小或更大，則控制流量向生態(tài)流量閾值區(qū)間靠攏，同時降低或升高水位在對應閾值附近。因此，針對變動回水區(qū)的魚類產卵場棲息地適宜性調控，分析流量-水位-AWU-生態(tài)流量閾值的關系，制定不同流量水位情形的調控策略，結果可準確反映產卵場棲息地適宜性對水庫調度的響應，也能為水庫生態(tài)調度提供必要參考。

現有的棲息地法求解變動回水區(qū)生態(tài)流量閾值僅僅基于單魚種的求解，如李福霜等（2023）、Xiao等（2022）的研究，本研究則采用改進棲息地法基于多魚種進行，求解的生態(tài)流量閾值對生態(tài)系統(tǒng)需求的反映更加客觀，具備較強的生態(tài)意義。本文研究成果可以用于其他河道型水庫中，特別是在有魚類產卵場分布的變動回水區(qū)，這些水庫通常都表現出棲息地適宜性對來流和水庫水位變化響應顯著的特性，這種特性使得這些水庫在生態(tài)調度方面具有更大的復雜度和靈活性，同時也蘊含較大的調度空間和潛力。通過合理的生態(tài)調度措施，可以更有效地塑造和恢復產卵場棲息地條件。因此，對于在變動回水區(qū)有產卵場分布的水庫，想要通過優(yōu)化調控策略實現重塑和修復產卵場的目的，可以借鑒本研究提出的產卵場棲息地重塑目標生態(tài)流量和水位閾值區(qū)間，并明確相應的生態(tài)調度措施，包括調整水庫的蓄泄水計劃、調度運行方案以及可能的泄洪計劃，以營造適宜的水流條件，從而創(chuàng)造適合魚類產卵的棲息地環(huán)境。然而，需要指出的是，本研究確定的產卵場棲息地適宜區(qū)間主要考慮了水動力條件中的流速和水深2個因素，在實際調控策略制定中，水溫、水質、漲水過程及漲水頻率等其他指標也是影響魚類產卵的重要因素，它們在水庫調度運行中的影響同樣需要充分考慮。因此，后續(xù)研究可以將這些指標納入進行深入分析，以更全面地評估和優(yōu)化生態(tài)調度措施，而除產漂流性卵魚類自然繁殖階段外，魚類其他關鍵生活史階段的棲息地適宜性也需進行重塑與修復（Liu et al，2021；魯蕓等，2023；Lv et al，2023）。此外，不同水庫的地理位置、氣候條件、水庫規(guī)模、魚類種類和生態(tài)調度需求都存在差異，因此在制定具體的生態(tài)調度方案時，需要充分考慮這些差異，并結合實際情況進行調整和優(yōu)化（戴凌全，2021；李福霜等，2023）。同時，還需要加強生態(tài)調度效果監(jiān)測評估工作，以及時調整生態(tài)調度方案使其適應變化的環(huán)境條件。當然，也需考慮水庫防洪、發(fā)電、航運等效益以充分發(fā)揮水庫群的綜合效益。

4" "結論

（1）基于棲息地法研究結果，三峽水庫在145、150、155、160、165 m和天然情形下變動回水區(qū)最適生態(tài)流量分別為10 002、10 916、14 479、18 810、23 226、9 365 m3/s；最小生態(tài)流量分別為：6 543、7 130、9 943、13 713、17 603、6 106 m3/s；最大生態(tài)流量分別為：17 028、17 526、23 110、28 291、29 858、15 753 m3/s；最適生態(tài)流量上、下閾值分別為13 515、14 221、18 794、23 550、26 542、12 559 m3/s；8 272、9 023、12 211、16 262、20 414、7 736 m3/s。

（2）對三峽水庫變動回水區(qū)魚類產卵場棲息地，相同水位情況下，AWU隨流量變化先增大后減??；流量較小時，在一定流量范圍內，相同流量條件下，三峽水位越低AWU值越高；流量較大時，當超過一定流量后，三峽水位越高AWU值越高；AWU最大值對應的流量即最適生態(tài)流量，隨三峽水位的升高而增大，而本研究生態(tài)流量閾值也隨三峽水位的增加而增大。流量較小時，一定流量范圍內降低下游水庫水位有利于增加AWU；流量較大時，流量增加到一定值后，增加下游水庫水位有利于增加AWU；而流量在兩者之間時，可參考本研究的水位及生態(tài)流量閾值進行調控決策。

（3）水庫變動回水區(qū)魚類產卵場棲息地保護調控可參照本文分不同上游流量、下游水庫水位工況進行水動力和棲息地模擬，并改進優(yōu)勢度模型求解不同工況下的生態(tài)流量閾值，在此基礎上制定變動回水區(qū)產卵場棲息地調控決策方案。本文研究具有較好的調度靈活性及適用性，可為河道型水庫變動回水區(qū)產卵場棲息地保護提供一定參考與借鑒。

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（責任編輯" "熊美華）

Ecological Flow and Control Strategies of Fish Spawning Grounds

in the Fluctuating Backwater Area of the Three Gorges Reservoir

YI Ran1， CHEN Xiao‐juan1， YANG Zhi1， TAO Jiang‐ping2， DAI Ling‐quan2， GAO Xing‐chen2，

LIU Hong‐gao1， ZHU Qi‐guang1， XU Wei1， CAO Jun1

（1. Key Laboratory of Ecological Impacts of Hydraulic-Projects and Restoration of Aquatic Ecosystem，

Ministry of Water Resources， Institute of Hydroecology， Ministry of Water Resources and

Chinese Academy of Sciences， Hubei Engineering Research Center of Hydroecology Protection

and Restoration， Wuhan" "430079， P.R. China;

2. Yangtze Eco-environment Engineering Research Center， China Three Gorges Corporation，

Wuhan" "430014， P.R. China）

Abstract：This study identified changes in habitat suitability in the spawning grounds of the fluctuating backwater area of Three Gorges Reservoir （TGR）， and general methods for measuring ecological flow thresholds that protect spawning grounds. The aim of the research was to provide a reference for protecting spawning ground habitat in the fluctuating backwater area of reservoirs and ecological scheduling of reservoirs. The Guangyang-Shituo River section of the fluctuating backwater area in the Three Gorges Reservoir was selected for research， and is highly impacted by the operation of Three Gorges Dam. Eight typical fish species with drifting eggs were the research subjects， including the four major Chinese carps， Coreius heterodon， Rhinogobio ventralis， Rhinogobio cylindricu， and Jinshaia sinensis. Firstly， we calculated the ecological flow thresholds by simulating the habitats of fish spawning grounds and coupling the ecological needs of the eight fish species for spawning， and then regulation strategies were formulated." Results show that the minimum ecological flow at impoundment levels of 145， 150， 155， 160 and 165 m and natural condition were 6 543， 7 130， 9 943， 13 713， 17 603 and 6 106 m3/s， and the maximum ecological flow were 17 028， 17 526， 23 110， 28 291， 29 858 and 15 753 m3/s， respectively. The most suitable ecological flows for the four major Chinese carps， C. heterodon， R. ventralis， R. cylindricu， and J. sinensis at impoundment levels of 145， 150， 155， 160 and 165 m and natural condition were 10 002， 10 916， 14 479， 18 810， 23 226 and 9 365 m3/s， respectively， with the upper thresholds of the most suitable ecological flows of 13 515， 14 221， 18 794， 23 550， 26 542， 12 559 m3/s and lower thresholds of the most suitable ecological flows of 8 272， 9 023， 12 211， 16 262， 20 414， 7 736 m3/s. Furthermore， when the flow is small and within a certain flow range， lowering the water level is beneficial for increasing the weighted usable area （AWU）; When the flow is high， increasing the water level is beneficial for increasing AWU after the flow reaches a certain value; When the flow is between the two flows， the water level and ecological flow threshold in this study can be referred for regulatory decision-making.

Key words：habitat methods; fluctuating backwater area of Three Gorges Reservoir; ecological flow; regulatory strategy; Guangyang-Shituo River section