河流筑坝是人类改造自然的重大举措，具有防洪、发电、灌溉、工业和城市生活供水、航运等重要经济作用，同时也通过多种途径影响河流的生态环境，主要包括水文情势改变、通道阻隔、库区土地淹没、水温结构变化等。水文情势决定并影响着河流生态系统的主要方面，包括河流的物质循环、能量过程、物理栖息地状况和生物相互作用等，水文情势的改变在不同时空尺度上改变栖息地条件，从而影响物种的分布和丰度，进而影响生物群落的组成和多样性。　　近几十年来，随着社会经济的发展，长江流域的水资源开发利用程度逐步加大，在河流上筑坝拦截水量用于防洪、发电、灌溉等使河流的生态环境受到人为影响，尤其是长江中游大型水利工程三峡水库的建设，在促进社会经济发展的同时，水库的调节作用也改变了河流的天然水文情势。三峡工程建成后，首先改变了长江中下游的河流径流量其原有的季节分配过程，以及与径流有关生态环境因子，这些变化将直接或间接影响该流域重要生物资源的栖息水域和生活习性，改变生物群落的结构组成、分布特征等，从而对长江中下游一定范围内的生态与环境带来深远影响。因此，研究三峡蓄水前后长江中下游的生态水文特征变化、环境流指标变化，以及水文情势变化对三峡大坝下游河段鱼类种群的影响，是计算河流环境流量和确定水库生态调度方案的基础，对认识流域水文情势及环境流组成的演变规律、保障长江中下游河流生态系统健康的可持续发展具有重要的科学意义和实践价值，以期为长江中下游流域水资源合理配置及三峡水库生态调度提供科学依据。　　本研究以长江中下游宜昌、监利、城陵矶、螺山、汉口、湖口和大通七个水文站1980～2012年的逐日流量、水位和含沙量数据为依据，首先采用MannKendall法对各水文站不同水文序列进行了趋势性分析;以三峡蓄水年份(2003年)为分界点，将研究时段划分为蓄水前(1980～2002)和蓄水后(2003～2012)，基于IHA软件平台，采用变化范围法(RVA)定量分析了七个水文站不同水文序列的32个生态水文指标在蓄水前后的水文改变度;计算分析了宜昌、城陵矶、汉口和大通四个水文站的环境流组成(EFC)及其34个环境流指标的变化情况;采用遗传规划法(GP)分别识别出影响鱼类资源量、“四大家鱼”鱼苗丰度和中华鲟产卵群体数量的关键水文指标，并建立这些水文指标与不同的生物因子之间的非线性关系式;最后针对长江中下游的生态环境问题，提出了三峡水库的生态调度措施与对策。本研究全面反映了三峡蓄水对下游水文情势空间变化以及水文参数之间的相互影响，并定量研究了水文情势变化所引起的生态效应。　　本文的主要研究结论如下:　　(1)三峡水库正常蓄水运用后，长江中下游的水文情势发生了较大变化。从Mann-Kendall检验结果得出，各水文站流量、水位和含沙量要素的多年平均值呈现出不同程度的下降趋势，其中以含沙量的下降趋势最为明显，全部通过了99％的显著性水平检验，其次是流量，水位序列的改变程度较小。结果表明，三峡水库的运行对大坝下游泥沙输移量及过程的影响最大。　　(2)对于流量序列，改变程度最大的是流量的变化率与频率(水文改变度为59.6％)，其次是年极端流量值的大小及其出现时间（分别为44.6％和43.4％），七个水文站的整体水文改变度介于34.2％～51.7％之间，均属于中度改变;对于水位序列，改变程度较大的是年极端水位出现的时间、月平均水位以及水位涨落的变化率（水文改变度分别为39.9％、39.2％和38.0％），整体水文改变度普遍低于流量序列，介于30.6％～43.0％之间，除城陵矶、螺山和汉口站为低度改变外，其余水文站表现为中度改变;对于含沙量序列，改变程度最大的是含沙量的变化率、月平均含沙量以及年极端含沙量变化（水文改变度分别为90.25％、83.83％和82.81％），整体水文改变度在三个序列中为最高，64.2％～92.1％之间，除城陵矶和大通站为中度改变外，其余水文站均属于高度改变。　　(3)宜昌、城陵矶、汉口和大通四个水文站的环境流组成在三峡蓄水前后呈不同程度的变化。总体而言，流量变化范围在逐渐变窄，环境流组成也逐渐趋于单一化，各水文站的流量事件以枯水流量事件和高脉冲流量事件为主;三峡蓄水对大、小洪水事件和特枯流量事件的影响较为显著，主要表现在:大洪水事件的完全消失，小洪水事件和特枯流量事件的发生次数明显减少;受影响较大的环境流指标主要集中在小洪水事件和特枯流量事件的平均历时、发生次数、上升率、下降率以及蓄水期的枯水流量等。　　(4)三峡工程运行对长江中下游生态水文指标(IHA)和环境流指标(EFC)的影响，整体上表现出随着离三峡大坝距离的增加而有不同程度减弱的趋势;沿程汉江支流的汇入，以及洞庭湖、鄱阳湖对长江干流水文情势的调蓄作用在一定程度上缓解了三峡蓄水带来的影响。　　(5)针对不同的生物因子，即坝下江段主要经济鱼类的渔获物总量、监利段“四大家鱼”的鱼苗丰度和宜昌段中华鲟的产卵群体数量，采用遗传规划法分别识别出影响渔获物总量的主要水文指标有6个，影响“四大家鱼”的鱼苗丰度的主要水文指标有4个，影响中华鲟的主要水文指标有6个，这些被识别出的水文指标与相应的生物因子之间都有较高的相关性;通过计算值与实测值的对比发现，遗传规划法对渔获物总量的拟合效果最好，两者的相关系数达0.987，标准误差为669.8吨，纳什系数为0.96;遗传规划法的拟合效果明显优于多元线性回归法，这也表明遗传规划法更适用于识别影响鱼类种群变化与资源量的关键环境因子。