采砂通过直接物理干扰导致生物栖息地退化和降低水质等，威胁生物多样性并干扰生态过程。随着城市化的快速发展，采砂需求将继续增加，尤其在亚洲、非洲和拉丁美洲。这些地区的许多河流和湖泊作为主要的砂源，受到大规模的非法开采。而其中一些水域也是世界上生物多样性最高、受威胁最大的生态系统。缓解采砂影响、协调保护与发展之间的矛盾是全球生物多样性保护的关键目标，而这需要更全面地掌握采砂对生态环境威胁的规模和途径。

　　针对采砂对淡水生态系统的影响，当前的研究多是描述性或轶事性的预警。例如，采砂会干扰大型无脊椎动物移动，减少底栖鱼类和无脊椎动物的丰度和多样性，并导致外来鱼类种群增加；而且其中一些影响被确定为短暂的或仅针对特定的动物类群；这些发现不足以揭示采砂的间接或长期影响。因此，如何更好地利用现有技术来监测采砂活动，评估采砂对生态系统的影响，提供有针对性的监管和保护建议，是亟待解决的问题。

　　遥感技术可以克服数据缺失和基于现场监测的诸多限制，为采砂造成的生态影响研究提供更大时空尺度的数据。中国科学院水生生物研究所王克雄研究员团队提出了第一个利用遥感手段持续监测采砂活动的案例研究，评估了14年来（2006-2019年）洞庭湖采砂对长江江豚分布的生态影响（图1，研究范围及采砂船只的识别）。

　　图1 通过遥感影像解译洞庭湖采砂活动的空间分布。（a）采砂船的识别过程（b）示例：2006年长江江豚分布（蓝点）和与该调查相对应时段的采砂船（红点）的空间重叠 

　　洞庭湖是中国最主要的采砂区之一，2011年仅岳阳市的采砂量就约为3亿吨，这一数字相当于同年美国砂产量的38%。水生所研究表明，洞庭湖的采砂活动呈现出一致的、广泛的扰动。从2007年开始，采砂的范围和强度均持续增加；2008年至2016年是采砂密集期，开采强度高，采砂区域占整个研究区域的40%-70%（图2）。 

图2 从2006年至2017年采砂活动的空间分布（橙色颜色梯度代表采砂活动强度，百分比为采砂活动在研究范围所占的比例）

　　研究表明，大规模的采砂活动压缩了长江江豚的活动范围，并限制了它们在湖泊中栖息地的利用格局。长江江豚会强烈避开采砂区，其出现概率与临近水域的采砂强度之间呈现显著的负相关关系。在密集采砂期间（2008-2016年），长江江豚的分布存在较大的空白区（见图3a）。在没有采砂的水域中，长江江豚呈现连续的分布，而所有分布空白超过6公里的水域都有严重的采砂活动（见图3c）。特别是在2009年和2011年，长江江豚的分布空白区分别达27公里和20公里，分布区域萎缩最为明显。 

图3采砂对长江江豚分布的影响。（a）长江江豚的分布位点（蓝点）和采砂区的空间关系，底图为相应年份长江江豚调查期间的水域矢量图。（b）长江江豚分布概率与最近采砂带相对采砂强度之间的关系。（c）采砂存在/不存在时，长江江豚分布空白的长度

　　此外，研究发现采砂活动还引入了大量的运砂船，进一步阻碍了长江江豚在江湖间的迁移，影响种群的连通性（见图4）。在2006年和2007年的调查中，观察到长江江豚通过洞庭湖大桥进入长江干流，然而，自2009年以来，没有发现江湖迁移行为。遥感结果显示，在仅有5km的通江水道上，运砂船无序的作业和停靠，几乎覆盖了整个水面（见图4a），船只数量自2007年至2016年持续增长（见图4b），成为江湖迁移被阻断的主要原因。自2017年中期停止采砂以来，在水生所研究团队的建议下，管理部门调度这些采砂船在开阔水面留出了长江江豚迁移通道（见图4a），为促进江湖迁移提供了可能性。