中文摘要：

高坝泄水导致的总溶解气体（TDG）过饱和对鱼类的影响正成为一个日渐突出并备受关注的问题。根据对特定鱼类影响的研究成果，美国等国家的环境质量标准中已对TDG饱和度上限做了规定，我国由于缺乏相关研究，水环境质量标准中尚未对TDG饱和度上限进行限定，这直接影响了我国对高坝工程环境影响的定量评价及河流水生生态的保护。本课题主要借助实验研究、理论分析手段，辅以已建高坝工程泄流期间的野外取样调查，重点调查长江上游特有鱼类-齐口裂腹鱼和岩原鲤气泡病生理症状，研究其对TDG过饱和耐受性阈值，为制定河流总溶解气体饱和度上限标准、准确评价高坝工程对水生生态系统的影响以及保护高坝下游水生生态环境提供理论依据。本课题是环境水力学研究向生态学领域的拓展。课题成果对于保护西南山区高坝下游水生生态系统具有重要理论意义和应用价值。

结论摘要：

伴随越来越多的高坝建成运行，高坝泄水所引起的总溶解气体（Total Dissolved Gas，简称TDG）过饱和及其对鱼类的影响问题备受关注。关于TDG过饱和问题的研究，我国起步晚，研究成果缺乏。本项目采用室内受控实验、现场调查与生化分析相结合的方法，以长江上游特有鱼类岩原鲤、齐口裂腹鱼、重口裂腹鱼以及胭脂鱼为研究对象，研发了TDG过饱和对鱼类影响研究的实验装置，并依此为依托系统开展了TDG过饱和对鱼类影响的研究。通过室内受控实验，发现试验鱼在TDG过饱和环境中的气泡病特征除了身体附着有气泡、组织隆起、眼球突出、身体肿胀等外，还出现鱼鳞脱落、鱼鳍出血的症状；得到了岩原鲤、齐口裂腹鱼、重口裂腹鱼以及胭脂鱼在TDG过饱和环境中的半致死浓度和半致死时间，比较了上述4种鱼类对过饱和TDG的耐受性差异，发现岩原鲤耐受性最弱，而重口裂腹鱼初孵仔鱼则最强；开展了鱼类对过饱和TDG的水平和垂直回避实验，发现岩原鲤对高饱和度TDG水体具有明显的水平回避能力；在对耐受性实验和回避实验结果进行综合分析的基础上，首次提出了长江上游特有鱼类对过饱和TDG的耐受性阈值。通过研究不同生长发育阶段的岩原鲤生长指标（增重率、特定生长率）变化以及重口裂腹鱼早期生长发育特征的变化，获得了急、慢性TDG过饱和对不同生长阶段鱼类生长发育的影响规律，发现岩原鲤幼鱼受慢性TDG过饱和胁迫后，生长受到抑制；重口裂腹鱼鱼卵在TDG过饱和环境中的孵化率降低，孵出仔鱼的病变率增加。基于毒理学、生物化学基本理论，揭示了鱼类对过饱和TDG的生物化学响应机制以及过饱和TDG对鱼的毒性作用机理，发现试验鱼器官组织的抗氧化酶活性呈先上升后下降的趋势；1年龄岩原鲤的抗氧化酶敏感性最强，鳃丝组织的抗氧化酶活性高于肌肉组织；受慢性TDG过饱和胁迫后，较高TDG饱和度下试验鱼的机体组织的恢复时间迟于低饱和度；同一饱和度下，鳃组织恢复时间迟于肌肉组织；试验鱼受急性TDG过饱和暴露2小时后，恢复时间较慢性胁迫条件下的短。依托本项目培养研究生9名，获国家技术发明专利授权4项，公开2项，发表论文13篇，其中SCI收录4篇，部分成果获教育部科技进步二等奖。成果丰富了环境水力学与生态水力学的研究领域，填补了长江上游特有鱼类对过饱和TDG耐受性研究的空白，可为定量评价高坝泄水TDG过饱和对鱼类的影响提供基础数据，具有重要科学意义和实用价值。