簡介
河狸壩（beaver dam），顧名思義，是由河狸築成的壩。河狸，舊稱海狸，是一種水陸兩棲哺乳動物，生活在水邊，外形像老鼠，體長80cm左右。尾巴扁平，長20cm左右。牙齒銳利，後肢有蹼，善於游泳（見圖1）。河狸分布在歐、亞、美洲大陸北部的廣大地區，是世界上瀕臨滅絕的珍稀動物，屬於我國一級保護動物。河狸壩無疑是世界上最古老的一種壩。
河狸築壩原因
河狸住所位置示意圖為要知曉河狸築壩的原因，就要了解河狸的生活習性。河狸要求自己的住所位於具有一定水深的水塘岸邊。如果當地沒有這種水塘，它就會在小溪或小河旁築壩蓄水形成水庫，在水庫邊建住所。住所是一座圓錐形狀的“建築物”，是河狸用樹枝搭建的，高1.5～3.0m ，底部直徑約2.5m，外表完全封閉，並塗以泥漿，以防止狼、熊、山獅、野貓等動物的侵擾。在住所內的地面上，挖有足夠大小的房間。令人稱奇的是，住房的進口是設在遠離住所的水庫底部，從進口沿地道進入住所，可見，河狸築壩的主要目的是為了將住所的進口深藏在庫水中，以防止敵人的侵襲，確保自身與住所的安全。萬一住所遭到破壞，河狸還可經地道逃到水庫中避難。此外，水庫還可貯存樹木、樹皮以作越冬食物。
河狸如何築壩
河狸壩河狸壩是由河狸用小樹苗、樹枝或梢料相互交錯地疊置在小河河道中而形成的一種壩，在壩的底部用的是較粗的樹枝。一開始壩體是極其透水的，但很快就會被河道中向下游運動的泥沙、小石塊、泥土以及殘枝爛葉填塞，從而起到擋水的作用並形成水庫。壩體的下游坡很緩，壩高一般為1.2m左右，壩底寬3～4m。有的壩高可達4m。壩長則幾米到100m不等，世界上最長的河狸壩位於美國蒙大拿州的傑斐遜河，長達700m，在壩上不僅可以走人，還可跑馬。
河狸在咬伐樹木時，後腿站立，以尾巴當凳子支撐著身體，用前爪抓著樹，然後不停地咬樹直到咬斷。在樹被咬斷、傾倒之前，河狸會用尾巴敲打地面，警示同伴注意安全。一隻河狸咬伐一根直徑10cm的樹要花1個小時。據記載，河狸可咬伐直徑20cm甚至45cm的樹，但通常只咬伐10cm左右的樹用來築壩。即使咬伐了較粗的樹，也只用其較小的樹枝。
當因淤積使水庫水深變淺時，河狸就將壩體加高，使水庫總保持約1.2m的水深。 河狸在築壩時雖然總體上看來是合作的，雖有少數河狸是單獨行事的，但大多數是分組工作的。
河狸築壩的秘訣
美國《哈佛商業評論》2003年第12期曾報導過有關對白蟻的研究成果，指出：單個白蟻的智力水平很低，工作也不受監管。可是，一旦形成群體，它們建造的蟻巢就是建築學上的奇觀，即使蟻巢不斷擴大，蟻巢中也能保持適宜的環境溫度和適當的氧氣和二氧化碳含量。實際上，對群居昆蟲來說，團隊合作在很大程度上是自發組織的，主要通過群居成員之間個體的互動進行協調。儘管每一次互動可能非常簡單——一隻螞蟻只是跟蹤另一隻螞蟻留下的痕跡行動, 但整個群體卻能解決複雜問題。現在人們把群居昆蟲的這種集體行為稱作“群集智慧型”。過去20年來，研究人員已經開發出嚴密的數學模型來描述群居昆蟲的行為，並把這種技術運用於解決企業問題。“群集智慧型”中的一個重要主題是：即使個體遵循的不過是一些簡單的規則，最後的群體行為也可能出奇的複雜，而且格外有效。（這種思維在足球比賽中, 也不失為一種良策。） 進一步的研究指出，這種群居昆蟲“事業”成功的現象，幾乎遍布於整個生物圈——這對我們了解河狸為何能成功築壩的秘訣無疑是大有裨益的。
對自然環境的影響
河狸壩對維護河狸自身的生存起了積極的作用，另一方面，在客觀上對生態環境也產生了正面或負面的影響。 河狸壩蓄水後因抬高了兩岸土地的地下水位，從而使兩岸土地成了“濕地”。濕地對環境與生態的影響是積極的，能增加生命的多樣性並能改善環境質量。在現代科學出現之前，河狸築壩是最重要的一種建造濕地的“自然方法”。
河狸築壩最明顯的負面影響是咬伐了樹木，破壞了森林。但由於河狸壩中所淤塞的泥沙有極大的肥效，在壩體上很快就會生長出新的樹木，河狸在築壩時咬伐樹木所造成的損失,將因此而得到補償。在宋代陳旉《農書》中有：“堤之上疏植桑柘，可以系牛，牛得蔭而遂性，堤得牛踐而堅實，桑得肥水而沃美，旱得決水而灌溉，潦既不致於瀰漫而害稼。”這一段記載生動地描繪了堤壩與生態環境的關係。河狸壩也可謂異曲同工，一方面通過壩上生長樹木補償了建壩時咬伐樹木造成的損失，取得了“天然平衡”或“天然補償”的效果；一方面壩上的樹木又美化了環境，回歸了自然。這些都值得我們借鑑。
此外，河狸壩所形成的水庫也有調節河道流量的作用。20世紀初，甚至有人將河狸空運到需要調節河道流量的地方，由河狸築壩達到目的。
誠如上述，河狸在築壩技術上可謂達到了鬼斧神工的地步，河狸被稱之為動物王國中的“土木建築師”也不過分。而更應稱道的是河狸在“加筋土”（reinforced earth)方面的貢獻。加筋土是由土料與纖維材料(如樹枝等天然材料)組成的複合材料。在人類活動中,加筋土早在幾千年前的巴比倫人的廟塔中,以及我國的萬里長城的牆體中都有套用。在近幾十年來，人們對加筋土賦予了科學詮釋，並採用了現代的纖維材料（如土工合成材料等）。加筋土在當今岩土工程中套用廣泛。而河狸壩與河狸住所，如前所述，其建築材料實際上就是加筋土。值得提出的是，河狸壩的“施工工藝”是先用纖維（樹枝）構築成骨架，然後在骨架中“天然地”（不用河狸出力）淤填泥沙形成加筋土。我們可以謙虛地說，我們人工加筋土還從來未採用過這種“先進”工藝。我們現在常用的“巨觀加筋土”是邊鋪放纖維（現在都是採用新型“纖維”材料如土工格柵或土工織物等）邊填築土料，形成加筋土。對“微觀加筋土”（或稱“纖維土”)，也是先將纖維材料與土料拌和在一起，然後經碾壓成加筋土。那么，用仿生學的觀點去看，在加筋土方面，我們能從河狸壩那裡得到什麼啟示呢？值得思索。 在自然界中，雖然還有其他動物也能本能地造出加筋土“建築物”，但河狸壩無疑是佼佼者。
世界最大河狸壩
加拿大出現850米長世界最大河狸壩。2010年5月8日訊息，研究人員認為位於加拿大艾伯塔省北部伍德布法羅國家公園南端的河狸壩是世界上最長的河狸壩。它總長達850米左右，是胡佛水壩的兩倍，甚至從太空也可以看到。據稱這是幾個河狸家族聯合打造的超級大壩，使用了數千棵樹，從1975年開始建造。
