不唯上、只唯实：他“半路出家”首创流域生态学

"不仅仅是书，还有现实。"经过多年的工作，蔡庆华(上图，数据和图片)仍然把导师刘健康的要求作为自己的座右铭。

由于“唯现实”，他和导师一起提出了“流域生态”的概念，并积极呼吁从流域的角度探索水生态密码。也是因为“现实主义”，他带领团队在离三峡大坝最近的长江最大支流香溪河建立了一个生态站，并开始年复一年地观察。

“中途回家”，第一个分水岭生态

1984年夏天，刚刚从武汉大学数学系毕业的蔡庆华到中国科学院水生生物研究所报到。当蔡庆华第一次来到水产学院时，似乎经济效益比生态保护更重要。时任院长的吴现文院士曾对新研究院的工作人员讲过这样一个故事:当年葛洲坝建成时，各方对是否修建鱼道意见不一，最终决定不修建，以节省3000万元投资。

1992年，蔡清华获得了水生生物学博士学位。“九五”期间，他主持了湖北省宜昌市三峡库区移民示范区优质高效生态渔业研究，发现一些地方的水生态条件明显恶化。

水生生物学将走向何方？如何更好地为社会和经济发展服务？蔡庆华仍然记得毕业时老师担心的问题。他说，“我想找出造成水污染的原因，主要是因为岸边的扰动，如污水排放，还是水的内部活动，如水产养殖？这个“边界”的范围是什么？

“要解决水生态问题，我们不仅要在水体中找到出路，我们还必须从生态系统的完整性中找到出路。”蔡庆华说，这项研究必须在流域规模上进行，而不是在水资源上。

1997年，蔡庆华和刘健康正式提出了“流域生态学”这一新学科的理论框架，“以流域为单位，研究流域内高地、海岸带和水体的信息、能量和物质变化”这是学术研究从淡水生态系统到陆地生态系统的扩展。它以流域生态系统为对象，以水为纽带和驱动因素，整合了上下游、左右岸、干支流的自然-经济-社会复合系统，为解读包括长江在内的整个水生态系统提供了全球视野。

香溪河19年监测埋藏长江生态研究的“地标”

在水产研究所，老一辈的鱼类学家和生态学家希望数学系毕业的蔡庆华能在“人与生物圈”的研究中利用数学工具建立数学模型，解决生态学理论问题。

然而，缺乏或难以获得水体的连续观测和记录。为什么要谈论数据分析？蔡庆华建议尽快在重点区域选择具有代表性的中型流域，开展多学科、多单元的流域生态联合研究。他希望逐步完善中国水生生物和内陆水体的数据库。

1999年，他建立了我国唯一一个在香溪河开展河流(水库)生态系统生态学和流域生态学研究的野外站。香溪河发源于神农架，在香溪镇汇入长江，面积超过3000平方公里。香溪河水库湾距离三峡大坝仅30公里。当三峡水库高175米时，香溪河的回水距离河口最远可达40公里。此外，香溪河从源头到河口的高度差为2800米。流域环境复杂，生态类型多样。

水产研究所的研究人员每年在200多个采样点进行采样，并对重点水域的一系列采样点进行每日、每周、每月或每季度的采样分析，以收集和存储水生态和水环境数据用于研究。到目前为止，他的团队已经连续19年在这里进行监测和研究。

目前，香溪河生态站已加入国家环保科学观测研究站。香溪河生态站水生生物多样性的数据收集不限于三峡库区或长江。研究人员的足迹延伸到黄河、海河和辽河流域等。为完成国家河流底栖生物分布格局图做准备。蔡庆华说，数据积累是构建流域生态环境保护科学理论和技术体系的基础工作，也是生态恢复的必由之路。

解决三峡库区水华问题

有了数据支持，蔡清华的数学专业终于派上了用场。

2003年6月三峡水库蓄水后，在水库湾的一些支流发生了几次严重的水华。2008年6月，蓝藻大规模爆发。“三峡地区春季和夏季的温度、光照和营养条件适合藻类大量繁殖。以前，由于长江干流和支流的水流相对较快，浮游生物无法聚集。水库蓄水后，水流变慢，淹没在水库中的土壤养分被释放，周围的污染物被排放，导致藻类大量繁殖。”蔡庆华说，在香溪河湾进行的多年观测和模拟研究发现，如果三峡水库水位每天下降30-50厘米，水华就能得到有效抑制。

这种利用水位调节来缓解库湾富营养化问题的方法已逐渐得到三峡集团的认可和采用。在此基础上，它被调整为“人工潮汐”方案，该方案增加了排放流量，增加了支流和库区之间的水交换，增加了对藻类繁殖的干扰，并在白天藻类光合作用活跃时减少了排放流量以在夜间储存水和发电。研究表明，当坝前水位下降50 cm时，香溪河、大宁河和乌江河口的水位也会发生明显变化，可以有效抑制水华。在2010年成功实现175米试验蓄水后，三峡水库有足够的蓄水空间，库区很少出现大规模水华。

中国*第十九次全国代表大会提出要协调好山、河、林、田、湖、草的系统管理。蔡庆华对此兴奋不已:“在长江生态修复中，要建立基于流域尺度的合作机制，消除“一管一池”的弊端，实现共同努力、共同管理、共同治理。”