怒江堰塞湖群演变对河流生态的影响

Nujiang River is an important international river in Southeast Asia. The river has a unique ecological system and great potential for hydropower development. The river has a V-shaped valley because the channel bed has been greatly incised. Tectonic motion caused frequent occurrence of landslides and debris flows, which have created numerous dams and barrier lakes on the river. This research project will aim to analyze evolution processes of fluvial morphology, variation of habitats and ecology of Nujiang River under the influence of landslide dams and barrier lakes. The project will study the effects of fluvial process of barrier lakes on the habitat diversity and diversities of macroinvertebrates and fish. Based on comprehensive field investigation and sediment, benthic invertebrates and fish sampling, DEM analysis, remote sensing image interpretation and habitat diversity analysis, the following potential achievements will be achieved: (1) the influence of sediment deposition in the barries lakes on substrates of habitats, flow velocity and water depth; (2) the role of streambed structure on habitat stability; (3) building of macro-invertebrate distribution patterns in the Nujiang River; and (4) the impacts of series barrier lakes on ecology and its implication for the impacts of cascade hydropower development. The results will be useful for cascade development of hydropower and ecological protection in the Nujiang River.

怒江是我国西南地区乃至东南亚地区有重要影响的国际河流，具有独特的生态环境保护价值和巨大的水电开发潜力。由于地壳运动导致河流下切，怒江多深切V型河谷，经常发生崩塌滑坡和泥石流，形成一系列堰塞湖。本项目分析怒江堰塞湖演变对水生物栖息地的影响，研究梯级堰塞湖群对怒江底栖无脊椎动物和鱼类多样性的影响。拟对怒江进行综合野外调查和堰塞湖淤积泥沙、底栖无脊椎动物和鱼类采样分析鉴定。借助DEM 分析、遥感影像解译和生物栖息地多样性分析，研究怒江滑坡泥石流堰塞湖对河流栖息地底质和水流的影响，以及导致物种多样性的变化规律。本项目还研究堰塞坝河床结构对栖息地稳定性的作用；构建怒江流域大型底栖无脊椎动物的分布图谱；类比梯级堰塞坝和梯级开发对怒江水生态的影响，为科学开发怒江水电资源同时保护生态提供科学支撑。

怒江是我国西南地区乃至东南亚地区具有重要影响的国际河流。怒江峡谷为深切 V 型河谷，崩塌滑坡和泥石流等地质灾害频发，有些堵江形成堰塞坝并稳定保存。怒江峡谷河段形成堰塞湖缓流与堰塞坝激流不断重复的河道。本研究的主要目的为探究怒江堰塞坝-湖对河流水生栖息地和生物种群演替的影响，怒江大型底栖动物及鱼类空间分布特征与栖息地稳定性和多样性的关系，以及形成堰塞坝的泥石流特征和堰塞坝稳定性。主要研究成果包括：.（1）科学总结了以堰塞坝-堰塞湖体系为基础的栖息地对水生生物群落特征的影响，建立了怒江大型底栖无脊椎动物名录。发现怒江峡谷段底栖动物多样性具有“编码多样性低而分异多样性高”的特点，揭示了怒江中游泥石流沉积物及堰塞湖系统通过提高区域栖息地多样性、增大环境梯度从而提高怒江中下游流域底栖动物资源多样性的积极作用。.（2）在考察过程中首次采集到中国境内的无爪蜉科新物种样本，并结合该物种的行为习性和栖息环境指出怒江中游峡谷段泥石流沉积物及堰塞湖系统对于该新物种生存的重要意义。总结了自然本底条件下怒江鱼类对重金属的富集规律。.（3）通过野外测量和计算得到怒江泥石流形成所需水动力条件，提出了泥石流沟和山洪沟的判别准则。明确怒江泥石流扇地貌特征和堵江条件。通过大比尺泥石流试验探究怒江泥石流不稳定运动的机理，揭示了沟岸侧蚀是泥石流形成条件降低和规模增大的重要原因。.（4）通过水槽试验揭示了怒江堰塞坝-堰塞湖构成的阶梯-深潭系统通过地貌变化适应水流条件增强的特点，并发现引起阶梯-深潭结构失稳的直接原因是阶梯结构的微小形变。.本项目完成研究目标。总计发表期刊论文17篇，其中SCI论文8篇、EI论文8篇、中文核心论文1篇，会议论文5篇，中文专著1部，英文专著1部。项目资助在站博士后1名、毕业博士生1名、在读研究生3名。