图文 / 何淑雯 （朝闻道通讯员）

制图：何淑雯 | 朝闻道

蠢萌蠢萌的河狸除了会卖萌，还会作为一个工程师建造很多结实的水坝，与住在同一条河里的鱼儿一起开party ~我也想和那么萌的工程师做朋友。

 河狸为什么建大坝？

要知晓河狸筑坝的原因，就要了解河狸的生活习性。河狸要求自己的住所位于具有一定水深的水塘岸边。如果当地没有这种水塘，它就会在小溪或小河旁筑坝蓄水形成水库，在水库边建住所。住所是一座圆锥形状的“建筑物”，是河狸用树枝搭建的，高1.5～3.0m ，底部直径约2.5m，外表完全封闭，并涂以泥浆，以防止狼、熊、山狮、野猫等动物的侵扰。在住所内的地面上，挖有足够大小的房间。令人称奇的是，住房的进口是设在远离住所的水库底部，从进口沿地道进入住所，可见，河狸筑坝的主要目的是为了将住所的进口深藏在库水中，以防止敌人的侵袭，确保自身与住所的安全。万一住所遭到破坏，河狸还可经地道逃到水库中避难。此外，水库还可贮存树木、树皮以作越冬食物。

河狸建造的大坝。图片来源：网络

河狸建坝的影响

河狸坝对维护河狸自身的生存起了积极的作用，另一方面，在客观上对生态环境也产生了正面或负面的影响。 河狸坝蓄水后因抬高了两岸土地的地下水位，从而使两岸土地成了“湿地”。湿地对环境与生态的影响是积极的，能增加生命的多样性并能改善环境质量。在现代科学出现之前，河狸筑坝是最重要的一种建造湿地的“自然方法”。

河狸筑坝最明显的负面影响是咬伐了树木，破坏了森林。但由于河狸坝中所淤塞的泥沙有极大的肥效，在坝体上很快就会生长出新的树木，河狸在筑坝时咬伐树木所造成的损失,将因此而得到补偿。在宋代陈旉《农书》中有：“堤之上疏植桑柘，可以系牛，牛得荫而遂性，堤得牛践而坚实，桑得肥水而沃美，旱得决水而灌溉，潦既不至于弥漫而害稼。”这一段记载生动地描绘了堤坝与生态环境的关系。河狸坝也可谓异曲同工，一方面通过坝上生长树木补偿了建坝时咬伐树木造成的损失，取得了“天然平衡”或“天然补偿”的效果；一方面坝上的树木又美化了环境，回归了自然。这些都值得我们借鉴。

此外，河狸坝所形成的水库也有调节河道流量的作用。20世纪初，甚至有人将河狸空运到需要调节河道流量的地方，由河狸筑坝达到目的。

 除此之外，蠢萌的河狸摸上去手感极其舒服，更让河狸讨人喜欢。但这也给河狸带来了一场严重的大灾难。

制图：何淑雯 | 朝闻道

可怜的河狸

河狸皮毛滴水不沾，其香腺分泌物为名贵香料，也作为医药中的兴奋剂。河狸在200万年前已经广泛存在，至今仍有河狸在演变的过程中幸存下来。因此，河狸又被称为古脊椎动物的一种活化石，具有较高的研究价值。

由于对其皮毛的大量需求，曾经数量丰富的河狸，1500年在欧亚大陆几乎灭绝，后来北美成为了河狸皮毛的新来源。到了1900年，河狸几乎灭绝。

而同时喜欢去河狸建筑的水坝上玩耍的鱼儿们也开始逐渐消失。据调查记录，太平洋鲑鱼和鳟鱼的产量开始下降，直至被列为为了美国濒危物种。但由于当时鲑鱼栖息地还遭到各种人为活动的破坏，很少人注意到河狸的消失导致了河狸建坝活动的减少，间接破坏了水生生态系统，使鲑鱼数量下降。

后来有科学家开始研究河狸和鱼类的关系。1805年，Lewis 和 Clark 发现， 鲑鱼及虹鳟和河狸共存的密度很高。自2007年起，Nicolaas Bouwes等人通过大规模的流域实验，进一步证明了河狸确实和鱼类的数量有密切关系。

河狸除了是萌萌的水上建筑师，他们还是生态系统健康的核心人物。

根据科学家的研究，河狸建筑的大坝在水生生态系统中竟有如此重要的作用！

制图 / 翻译：何淑雯 | 朝闻道

河狸大坝放入后形成良好的正反馈机制，河狸维护大坝和流域的地貌，改变流域的水深、水压、水温条件，创建复杂的鱼类栖息地，加快流域的恢复。

制图：何淑雯 | 朝闻道

科学实验

Scientific Report最近报道，Nicolaas Bouwes等科学家通过一系列生态实验，通过在流域中放入河狸大坝类似物，验证了河狸建坝怎么那么棒！真的对虹鳟等鱼类有很大的好处！

科学家是怎么设想的？

河狸大坝类似物通过对水流的最简单的阻拦作用就有两个明显的影响，一是使上游水流变缓、二是使水面高度增加。首先碎石堆成的大坝栅栏在水塘尾部挡住了急流，水流变缓，水流只能冲刷大坝下游，增加了雌鱼的产卵数量和为幼鱼提供庇护场所。其次水面上升，就是说水塘会变深，那么就会形成温度分层和增加水体液压，使地下冷水得以交换，产生不同温度的水层，给水中生物提供不同的环境条件。

不仅如此，由于河狸大坝类似物放入，使水溢出，形成河漫滩，水流对河滩形成时大时小的作用力，于是不同的沉积物在水流作用的情况下，被分类形成不同的河滩环境。在本来空空的河床底上建成的河狸大坝还能使河床平坦的河道形成复杂的球状基质，为生长中的鱼类提供休息和觅食的场所。

又是沉积又是侵蚀的作用导致河道沉积增加，河道更弯了，河岸没那么陡了，生境更多种多样了。泛滥平原的上经常造访的洪水开辟了旁边的河道，形成速度哗哗流的聚集地和速度嘤嘤流的饲养幼鱼的栖息地，甚至能帮助恢复两岸植被。

而生活在其中的河狸将维持大坝状况和相关的地貌，创建复杂多样的鱼类栖息地。

科学家都做了什么？

Nicolaas Bouwes等科学家通过三年（2007-2009）的流域状况调查和三年（2010-2013）的流域控制实验。

科学家首先对实验流域进行生物普查，每年监测一次鱼类栖息地的状况。然后利用2005-2013年的航拍图像得出河道面积和形态变化状况的具体数据。

在每年6、9、1月，监控被捕获并标记了的幼鱼的位置。科学家们还在Bridge Creek河上游捕获和标记溯游的成年雌鱼。通过重新捕获被标记的鱼的情况，来获取鱼类密度、生长，生存和生长等信息，研究区域内的成年雌鱼和幼鱼的迁移能力。

此外，在2013年8、9月，比较迁移和停留的幼鱼的数量比例，来看看幼鱼喜欢什么样的栖息地，什么样的栖息地会聚集哪些年龄段的鱼。

这一系列操作可以评估栖息地的变化和鱼类对实验前后的响应。

科学家发现了什么？

实验得出三个结论

1.大坝数量的明显增加。

自2009年，大坝类似物第一次建起，大坝的总数增加超过3倍。河狸自己建造的大半主要在控制流域之外，这表明实验为河狸提供了扩张到其他流域的途径。

2.栖息地的改变。

没有放入大坝类似物的参照流域并没有发现新的河狸大坝。河狸大坝的增加使得栖息地的数量和质量也有所增加，甚至影响到那些连通的没有安装大坝的流域。

3.鱼类的响应。

实验观察到雄性虹鳟密度显著增加，存活量和产量都有所上升，而且没有影响虹鳟向上下游迁移。

科学家的展望

通过科学家们长期的实验可知，河狸的介入确实可以改变栖息地的环境，增加濒临鱼类的数量，帮助加速生态系统的恢复。

参考文献链接：

http://www.nature.com/articles/srep28581

作者简介：何淑雯，中国海洋大学环境科学在读学生，立志于环保公益。

责任编辑：袁旦

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