本书围绕建坝河流生态环境效应及生态保护存在的科学问题与技术瓶颈，以澜沧江梯级、金沙江梯级、三峡工程等为典型研究区域，从生态水力学视角，探究了梯级开发影响下氮磷营养盐和重金属的迁移转化过程，阐明了工程运行调控对温室气体排放的影响及其机制，量化了水库运行对河流生源要素再分布的影响及其生态环境效应。分析了工程前后河流水生生物(浮游植物、微生物、鱼类、底栖生物)群落结构及其时空分布特征；基于鱼类对关键生境因子的生理生态学响应机制，阐明了工程运行引起的水文情势、水温、溶解气体、床质变化对目标鱼类生境的影响；建立了耦合流量过程-水温过程一生源要素输出过程的水库生态调度模式，提出了支流生境替代补偿和微生境修复技术，构建了坝下生态流量过程调控与坝上支流生境替代相结合的建坝河流生态环境保护多维调控技术，并在淮河及汉江等区域进行了推广应用。

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国家自然科学基金委员会, 创新研究群体项目, 52121006, 气候变化与水安全，在研，主持, 依托项目

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 建坝河流生态环境效应研究背景 1
1.2 建坝河流生态环境效应研究进展 4
1.2.1 建坝对河流水文情势和水温情势的影响 4
1.2.2 建坝对河流关键生源要素迁移转化的影响 5
1.2.3 建坝对河流水生生物生境及群落结构的影响 8
1.3 建坝河流生态保护研究进展 13
1.3.1 生态调度 13
1.3.2 生境修复 15
1.4章节设计与主要内容 17
参考文献 17
第2章 典型研究区域概况 32
2.1 澜沧江流域概况 32
2.1.1 自然地理概况 32
2.1.2 水利工程概况 36
2.2 长江上游流域概况 37
2.2.1 金沙江流域概况 38
2.2.2 三峡水利枢纽概况 43
2.3 怒江流域概况 47
参考文献 49
第3章 河流建坝对物质循环的影响 51
3.1 水库对氮磷纵向输移的影响及梯级累积效应 51
3.1.1 氮磷的沿程分布特征 51
3.1.2 氮磷的迁移转化机制 66
3.1.3 氮磷的梯级累积效应 72
3.2 梯级水库对碳氮温室气体排放的影响 80
3.2.1 水库沿程碳温室气体排放 80
3.2.2 水库沿程氮温室气体排放 84
3.2.3 梯级水库总温室气体排放 89
3.3 梯级水库对重金属汞迁移转化的影响 91
3.3.1 梯级水库对汞和甲基汞分布的影响 92
3.3.2 不同流域梯级水库对汞和甲基汞分布的影响 96
3.4 本章小结 100
参考文献 101
第4章 河流建坝对底栖动物的影响 106
4.1 建坝河流底栖动物分布特征及影响机制 106
4.1.1 金沙江流域底栖动物分布特征及影响机制 106
4.1.2 澜沧江流域底栖动物分布特征及影响机制 114
4.2 建坝河流和自然河流底栖动物分布特征的差异 117
4.2.1 自然河流怒江底栖动物群落分布特征 117
4.2.2 自然河流与建坝河流底栖动物群落分布的差异 125
4.3 河流建坝对底栖动物生物多样性的影响 127
4.3.1 自然河流水系底栖动物生物多样性的生态尺度效应 128
4.3.2 河流建坝对底栖动物生物多样性影响的定量评估 130
4.4 本章小结 132
参考文献 132
第5章 河流建坝对鱼类关键生境因子的影响 134
5.1 河湖相分区对鱼类群落的影响 134
5.1.1 河湖相分区对鱼类群落组成的影响 135
5.1.2 河湖相分区对鱼类群落分布的影响 136
5.1.3 河湖相分区对鱼类群落优势种的影响 137
5.1.4 河湖相分区对鱼类群落生态类型的影响 139
5.2 水文情势变化对鱼类繁殖的影响 141
5.2.1 河流建坝前后水文情势变化特征 141
5.2.2 水文情势变化对鱼类繁殖的影响特征 143
5.2.3 水文情势变化对鱼类繁殖的影响机制 151
5.3 水温情势变化对鱼类繁殖的影响 156
5.3.1 河流建坝水温情势变化 157
5.3.2 水温情势变化对鱼类繁殖的影响特征 157
5.3.3 水温情势变化对鱼类繁殖生理的影响机制 161
5.4 高坝泄水气体过饱和对鱼类生境的影响 164
5.4.1 高坝泄水总溶解气体过饱和生成特征 164
5.4.2 高坝泄水总溶解气体过饱和生成主要影响因子 166
5.4.3 坝下总溶解气体饱和度时空变化特征 170
5.4.4 总溶解气体过饱和对鱼类生境的影响 171
5.5 本章小结 176
参考文献 177
第6章 河流建坝对鱼类生境影响的调控措施 181
6.1 梯级水库多目标生态调度 181
6.1.1 满足鱼类产卵流速需求的生态调度 181
6.1.2 满足鱼类产卵水温需求的生态调度 187
6.1.3 多目标多要素耦合生态调度 199
6.2 高坝大库支流生境替代 204
6.2.1 金沙江支流生境替代 204
6.2.2 澜沧江支流生境替代 225
6.3 本章小结 230
参考文献 230
第7章 河流建坝对鱼类生境的其他影响及保护措施 233
7.1 河流建坝对鱼类生境的其他影响 233
7.1.1 建坝对河流连通性及鱼类的影响 233
7.1.2 建坝对河貌及鱼类的影响 236
7.2 建坝河流的其他保护措施 238
7.2.1 过鱼设施 238
7.2.2 增殖放流 242
7.3 建坝河流保护措施效益评估 244
7.4 本章小结 247
参考文献 248
第8章 其他工程应用 259
8.1 淮河多闸坝河流生态流量过程调控 259
8.1.1 淮河流域典型水体生态流量过程确定 259
8.1.2 淮河流域典型水体水文调控阈值确定 267
8.2 汉江梯级航电枢纽多目标生态流量调控 267
8.2.1 基于断面水质达标的生态流量 268
8.2.2 基于河流水华控制的生态流量 272
8.2.3 基于河流鱼类生境保护的生态流量 279
8.2.4 多目标生态环境流量过程保障 282
8.3 本章小结 289
参考文献 289
跋 291