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江湖阻隔与过度捕捞等人类活动是江湖复合系统生态安全保障面临的最大威胁。基于防洪、生物多样性及水环境保护等目标，长江中下游闸控湖泊长期采取了季节性连通的恢复策略（灌江纳苗等）。而自2020年1月起，长江及其附属湖泊又实施了为期十年的禁渔计划。湖泊生态系统结构和功能如何响应这些宏观保护和修复管理措施的定量研究相对缺乏。
中国科学院水生生物研究所研究人员，选取了位于长江中游荆江江段相距仅67千米的两处牛轭湖（天鹅洲和何王庙）进行了比较研究。研究湖泊具有相似的气候和生物区系特征，且都引入了长江江豚进行迁地保护，但管理模式不同。天鹅洲（牛轭湖1）通过闸控调节，仅在洪水期与长江干流连通，其渔业捕捞以鲢鳙为主；而何王庙（牛轭湖2）在建立保护区之前（第一阶段, 2013-2014），下口完全通江和禁渔。在2015年引入江豚后继续实施禁渔（第二阶段, 2016-2019），并在下通江口设置了拦网（网目10cm），对鱼类在江湖间的洄游形成了阻隔。
图1 不同管理模式下的系统结构特征以及未来的管理建议
两处牛轭湖水生态系统的比较结果显示，仅在洪水期与长江干流连通且以鲢鳙为主的捕捞模式下（牛轭湖 1，2011-2015，图1），天鹅洲水生态系统的发育程度更高，但是能量循环路径较短，群落均匀度较低。而全年通江的何王庙（牛轭湖 2，阶段 1至阶段2，图1）在设置拦网阻隔鱼类在江湖间的洄游且禁渔6年后，鲢、鳙、草鱼、鳊等江湖洄游性鱼类成鱼的生物量大量增长，也出现了与天鹅洲类似的生态系统结构简化。可能的原因是，何王庙下通江口处的拦网，使得江湖洄游习性的幼鱼可正常进入湖泊中生长育肥，但长大后受到阻隔而无法返回干流越冬，出现了生物量的积累，形成了类似于闸控湖泊季节性通江的效果。
图2 生态系统营养动态模拟结果（S1为移除江湖洄游性鱼）
根据食物网营养动态模拟研究，何王庙中大体型的江湖洄游性鱼类被移出时，生态系统的发育程度和复杂性同时获得了恢复。这部分印证了对于仅在洪水期通江的闸控湖泊，禁渔后虽然整体鱼类生物量呈现增长，但并不会对湖泊生态系统结构和群落生物多样性的恢复产生促进作用，反而因江湖洄游性成鱼被阻隔后积累大量的生物量，导致出现食物网简化和多样性下降的风险。因此，对于闸控湖泊而言，建议在原洪水期季节性连通模式的基础上，加强秋冬季连通，恢复成鱼入江洄游通道，以提升十年禁渔战略的成效。
该研究以“Need to shift in river-lake connection scheme under the “ten-year fishing ban” in the Yangtze River, China”为题在《Ecological Indicators》上发表（https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2022.109434）。该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。水生所鲸类保护生物学学科组和生态化学计量学学科组开展联合研究，博士生王睿龙为上述论文的第一作者，梅志刚副研究员、徐军研究员为共同通讯作者。