人类发明并修建了鱼梯，有何作用？鱼梯的构造和原理又是什么？

综述

每到初春以及初秋的时候，我们总能在天空中看到一幅十分壮观的景象：一群鸟儿在天空中，成群结队的朝着一个方向从天空中掠过。

因为气候的变化，这些鸟儿会在这诺大的空中，按照一条固定的线路，进行一场长达几百公里的迁徙之路，游走在南北地域，每年如此，人们将这种鸟统称为候鸟。

其实除了许多鸟类以外，其他的动物也会进行这种因为种种原因，进行周期性迁徙，比如鱼类，人们将这种鱼称为是洄游性鱼类。

不过像比如鸟儿来说，鱼儿的迁徙路程就显得更加惊险刺激了，不同的水域，不仅会遇到不同的敌人，还可能会遇到枯水期、水质污染这种情况，稍微不注意与大部队走散了，或者不小心碰到了大型天敌，鱼儿也就只能命丧于此。

而鱼梯就是为了帮助鱼类迁徙所建立的结构，它长什么样呢？又是怎样帮助鱼类进行迁徙的呢？

洄游鱼类

在水环境中，洄游鱼类不在少数，大多数鱼类或多或少都会进行规律性的移动，而定居鱼类主要有海龙类、鰕虎鱼类、雀鲷科等。

候鸟迁徙的原因很复杂，因为气候的变化，鸟类的食物变少，或者因为光照等因素，大多数时候，人们甚至认为这是鸟类的一种本能，指引着他们能够在长途跋涉之后不偏离目标，精准抵达自己的目的地。关于鱼类洄游，人们也根据不同的原因分成了很多类型。

比如根据鱼类生活的不同环境，人们分为了降海性鱼类、淡水鱼类、海洋鱼类以及溯河性鱼类；根据生理需求，人们分出了生殖洄游、季节性洄游以及索饵洄游。

这些鱼儿因为洄游的原因不同，其路线也并不同意固定，很显然，洄游帮助鱼儿更好地适应了变化的环境，减少了食物、温度、渗透压等一系列致命的问题，但同时这一进化也拥有一些弊端。

虽说不同鱼类的洄游路线以及时间都不尽相同，但是对于以它们为食的捕食者来说，也是一个极佳的饱餐机会，比如倒霉的大马哈鱼。

鲑鱼的洄游

这种鱼类属于鲑鱼，是世界上有名的经济鱼类，营养丰富味道鲜美，也是很多捕食者的心头好。

除此之外，大自然赋予了大马哈鱼一种神奇的能力“返巢本能”，这让它们无论游了多远，每年都会在一个固定的时间段跨越山和大海回到自己的出生地，完成繁衍大事。

而就在它们洄游的时节，某些河道处，棕熊、海雕等食肉动物早就已经潜伏很久，由此可见，漫漫迁徙长路也真是危机四伏。

即便是没有天敌，这种鲑鱼也活不长久。全程两千公里的“长途马拉松”，它们要面对凶险的瀑布，一路上的激流，堪堪避过之后，它们还没有足够的时间以及食物来补充体力，就这样不眠不休的向前游动。

它们身上有百分之八十到九十五左右的脂肪，以及百分之六十的肌蛋白，都用在了一这场大迁徙上。这还不算完，因为它们的使命——繁殖还没有完成。

一部分鱼类在出发之前没有储存足够的脂肪，或者是在路上消耗的能量过多，它们还没有来得及到达目的地就“累死”在路上了。另外一部分赶到了现场不等有一刻的休息，就要开始进行产卵等一系列艰巨的繁衍大事。

这件事本就是一件极其消耗体力的事情，所以鱼儿已经是油尽灯枯，它们执行完一次使命就壮烈牺牲，对于它们来说，一生也就只有出生以及产卵这两段长途旅行罢了。

不过还是有些鲑鱼体力十分强悍，还能够在繁衍之后安全回到海洋的，它们一生中，这样遥远的旅程还会进行好几次。

鱼梯的出现

洄游迁徙的旅程虽然万分艰难九死一生，但对于它们来说却拥有着重大的意义，所以无论成功与否，它们都只能孤注一掷。然而就在这种艰难的情况下，人类的各种活动还在为它们增加难度。

为了抵挡洪涝的侵袭，人们将水坝越修越高，在避免自然灾害的同时，这也成为了鱼儿前进的重大阻碍。慢慢的，一些鱼类因为无法正常产卵，导致数量剧减，不仅会造成生物的灭绝，还容易引发生态平衡的混乱。

那么这该怎么办呢？鱼梯就是这时候出现的。

一般情况下，鱼都是生活在水底区域，只有到了繁衍的季节，它们才会逆流来到上游进行产卵。

早前，人类为了预防洪灾也建立了一些堤坝，再由于河道狭窄，鱼儿便会十分拥挤的堵在一处。身处在绝境的时候，往往能够逼出一个人的潜能，鱼也是如此，所以就出现了“鲤鱼跃龙门”的景象。

当时的人们也意识到鱼儿的繁殖困难，为了解决这个问题，他们用树枝搭建成了一个梯子的模样，为鱼儿预留出了一个特别通道，这便是最早期的鱼梯。

十八世纪，一位加拿大人在为自家水坝进行改造的时候，特地将水坝建成了一个阶梯状的模样。

十九世纪的时候，爱尔兰地区为了促进当地的渔业发展，斥资在河流中修建了这样的鱼梯。这样一举动大大促进了鲑鱼的繁殖速度，渔业才因此繁盛了起来。

鱼梯的构造

自从美国带头第一个建设起鱼梯之后，随着科技以及人类创新能力的不断提高，鱼梯也一步步更新换代，成为了如今的模样，那么鱼梯究竟长什么样呢？

顾名思义，鱼梯的外形和生活中的楼梯如出一辙，只是鱼梯在阶梯之间会多设置一块隔板，其作用在于控制水流的速度和水量，它们不仅能将水域清晰划分，还缩短了鱼儿的通行距离。

根据鱼儿的种类以及地势的因素，鱼梯也有三种类型，隔板型鱼梯、池式鱼梯以及自然类鱼梯。

• 隔板型鱼梯
  

隔板型鱼梯又被称为是丹尼尔鱼梯，它是由比利时一位名叫丹尼尔的设计师设计的，这种鱼梯是目前用途最为广泛的鱼梯。

这种鱼梯的水道狭窄，所以水流湍急，通行的鱼类虽然没有可以休息的地方，需要保持游动的状态，但是它们能够直接顺着水流快速的前进，大大缩短了洄游时间。

它的优点在于能够适配各种型号空口的水利，弊端也很明显，由于水道的水流湍急，体型较小的鱼类承受不住这样的压力，所以只有体长超过三十厘米的大鱼才能顺利通过。

• 池式鱼梯

池式鱼梯与之不同，它的设计更加的精细，需要根据当地鱼类的大小，游泳情况以及水池之间的连接关系进行调整，从下游依次向上建设，每一层的隔板都称得上是量身定做。

另外，池式鱼梯之间还为鱼儿提供了休息场所，方便鱼类产卵，保证鱼儿的安全迁徙。

所以看来，池式鱼梯的结构十分繁复，虽然更加精准，但是这也增加了建造的工作量，相比于丹尼尔鱼梯不具有适普性，实用性也略胜一筹，十分容易受到外界因素的影响。

自然类鱼梯

最后一种自然类鱼梯也被称为是组合类鱼梯，它十分的原生态，大部分都是来自于大自然的天然雕刻，就连形状都是水流冲刷出来的。与其说是梯子，它倒更像是天然的河道，由浅滩、水池形成了一个水流以及坡度都十分自然的鱼梯。

这种鱼梯虽然功能性十分强悍，但是它的缺点也十分明显，比如十分容易受到水草、枝丫等障碍物的影响，如果不进行定时的清理就会造成堵塞，就会影响鱼儿的通行。

上个世纪八十年代的时候，法国和瑞典纷纷将这种鱼梯投入了实践。

的确，它对于下行鱼类的通行带来了很大的便利，但如果遇到障碍物又没有足够空间的时候，并不能很好地适应关于上游水位上升的情况，只能依赖于水闸来解决。

鱼梯来带的影响

鱼梯究竟做出了哪些贡献呢？

随着工业科技的发展，化学能源成为了国家之间必争的重要资源，因为人民的日常生活离不开各种资源，国家科研发展也离不开这些资源。

但是眼见地球环境的污染变得越发严重，人类开始意识到问题所在，为了低碳环保，在尽量控制能源使用的时候，国家还在大力发展清洁能源，例如天然气，太阳能，水能以及风能等，水电站就是最好的例子。

水力发电主要是利用水流的地势之差形成的动能转化而来，它不仅能够缓解一部分用电压力，实现低碳环保，还能够防止洪涝灾害的发生，为水运提供极大便利，蕴含着巨大的经济效益。

但是水力发电也是一把双刃剑，在为人类谋福利的同时，它对生态环境也造成了破坏。

比如，为了制造水势，往往需要改变江河的自然流向以及流速，这已经让一部分鱼类产生了不适应的感觉。

当水坝开始蓄水的时候，水不流通造成水体富营养化，造成物种入侵的局面；而当水闸开启，水电站开始泄洪的时候，巨大的冲击力会导致河流下游水中的含氧量远远不够，鱼类也就会因为缺氧大批量死亡。

在加拿大没有设置鱼梯之前，已经有湖豚、美国海藻、鳗鱼等五种鱼类面临着灭绝的风险。

1988年的时候，铜红马被发现数量濒危，十年之后，它就已经成为国家一级保护动物了。为了保护当地唯一存在的脊椎动物，当地才修建了这么一座圣乌尔斯鱼梯。因为考虑到河流中总共存在几种迥然不同的鱼类，他们选择建造一座复合型的鱼梯。

此外他们还在与鱼梯中装上了一个水下摄像头，以达到观察鱼梯工作情况以及鱼类生活情况的目的。直到现在，这里已经完全成为了当地一个有名的观光景点。

小结

发展到如今，鱼梯不仅发挥着巨大作用，还制作的越来越美观。

美国西雅图鱼梯不仅分担了城市排水压力，还富有深刻的美学意义，人们可以透过玻璃清晰的看到鱼梯之中的鱼儿是如何进行洄游的，也因此成为了后来制作鱼梯的经典案例。

2006年，我国修建的池上鱼梯耗时四年，里面生活着日本秃头鲨、何氏棘鲬等很多鱼类，人们甚至还可以前往地下观光室进行参观和游览，每年的游客络绎不绝，可以说与西雅图鱼梯有过之而无不及。

发展至今，人类的观念不断变化，在改造的同时也不忘兼顾自然环境以及周边生物的影响，这何尝不是一种积极的正确的发展观念呢？