通訊:13983250545
微信:ycsh638
QQ:469764481郵箱:ycsh6318@163.com
水生態(tài)系統(tǒng)的五大生態(tài)要素特性
水生態(tài)完整性是指水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的完整性,或者稱為水生態(tài)要素的完整性。水生態(tài)要素可概括為五項:水文情勢時空變異性,河湖地貌形態(tài)空間異質(zhì)性,河湖水系三維連通性,適宜生物生存的水體物理化學特性范圍,食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)和生物多樣性。
01水文情勢時空變異性
自然水文情勢(Nature Hydrological Regime)是指人類大規(guī)模開發(fā)利用水資源及改造河流之前,河流基本處于自然狀態(tài)的水文過程。自然水文情勢是維持生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)完整性的基礎(chǔ)。
水文情勢時空變異性是生物多樣性的基礎(chǔ)要素,水文情勢的時空變異性會導致流域或大區(qū)域的群落組成、結(jié)構(gòu)、功能以及生態(tài)過程都呈現(xiàn)出多樣性特征。同時,水文情勢時空變異性也是河流物質(zhì)流、能量流、信息流和物種流的驅(qū)動力。此外,不同水文情勢都會有相應的生態(tài)響應。比如,河流生態(tài)激流可以刺激魚類產(chǎn)卵,脈沖流量可以促進河湖水系連通,洪水脈沖為浮性魚卵漂流、幼魚生長、植物種子擴散提供合適的水流條件,等等。
02河湖地貌形態(tài)空間異質(zhì)性
空間異質(zhì)性(Spatial Heterogeneity)是指某種生態(tài)學變量在空間分布上的不均勻性及其復雜程度。河湖形態(tài)空間異質(zhì)性是指河湖地貌形態(tài)的差異性和復雜程度。河湖地貌形態(tài)空間異質(zhì)性決定了生物棲息地的多樣性、有效性和總量。大量觀測資料表明,生物多樣性與河湖地貌空間異質(zhì)性成正相關(guān)關(guān)系。
河流形態(tài)的空間異質(zhì)性包括河型多樣性和形態(tài)蜿蜒性、河流橫斷面的地貌單元多樣性,以及河流縱坡比降變化,等。例如,不同河型的河流中,辮狀型河段和游蕩型河段中生物多樣性較之蜿蜒型河段要低;不同橫斷面的河流形成的干流河槽、河漫灘、江心洲、牛軛湖等為不同水生物棲息提供了多樣的生境。
湖泊形態(tài)的空間異質(zhì)性與河流不同,主要是湖盆地貌形態(tài)的差異。例如,形狀、面積、水下地貌形態(tài)和水深。水平方向地貌變化影響生態(tài)功能,垂直方向水深變化影響光合作用,岸線不規(guī)則程度影響棲息地面積和風力擾動程度,等。
03河湖水系三維連通性
河湖三維連通性是指河流縱向、垂向和側(cè)向連通性以及河湖連通性。河湖水質(zhì)連通性也是物質(zhì)流、能量流、信息流和物種流的連通性。三維連通性使物質(zhì)流(水體、泥沙和營養(yǎng)物質(zhì))、物種流(洄游魚類、魚卵和樹種漂流)和信息流(洪水脈沖等)在空間流動通暢,為生物多樣性創(chuàng)造了基本條件。而生境破碎化(Habitat Fragmentation)與連通性恰恰相反,是由于人類活動(大壩、堤防、道路等工程構(gòu)筑物,水庫徑流調(diào)節(jié)等活動)造成的三維連通性條件遭到破壞,景觀破碎,進而導致水生態(tài)系統(tǒng)受損。
04適宜生物生存的水體物理化學特性范圍
水體物理化學特性包括水溫、溶解氧、營養(yǎng)物質(zhì)、pH值及酸堿度、重金屬和有毒有機化學品等。這些特性是表征水環(huán)境質(zhì)量的重要指標,也是直接影響水體生物生長棲息環(huán)境的重要因素。例如,溶解氧是魚類等水生生物生存的必要條件,水體中氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)過剩會導致水體富營養(yǎng)化,嚴重破壞水體生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能,水體重金屬會在水生生物中富集,導致生物慢性中毒甚至死亡,等。
05食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)和生物多樣性
生命系統(tǒng)是水生態(tài)系統(tǒng)的核心,非生命部分的生態(tài)要素直接或間接對生命系統(tǒng)產(chǎn)生影響,特別是影響河流湖泊的食物網(wǎng)和生物多樣性。
河流湖泊的食物網(wǎng)主要是由兩種食物鏈聯(lián)合而成,兩條食物鏈的區(qū)別是初級生產(chǎn)者不同,一條食物鏈的初級生產(chǎn)者是“自生生產(chǎn)”,即初級生產(chǎn)者為藻類、苔蘚、大型植物等,形成的營養(yǎng)金字塔為:初級生產(chǎn)→食植動物→初級食肉動物→高級食肉動物。另一條是“外來生產(chǎn)”,包括落入水體的落葉、殘枝、枯草和及其他有機物碎屑,形成的營養(yǎng)金字塔為:流域有機物輸入→碎食者→收集者→初級食肉動物→高級食肉動物。
河湖生物多樣性受河流動態(tài)水文情勢、河流地貌空間異質(zhì)性、水體物理化學特性范圍等多種要素綜合作用。河流系統(tǒng)的分區(qū)不同,生物的分布格局各異。河道是河床中流動水體覆蓋的動態(tài)區(qū)域,是水生生物最重要的棲息地之一。湖泊與河流不同,是靜水區(qū)域,在湖泊生活的物種經(jīng)過長期演化,其形態(tài)、行為均和湖泊的靜水環(huán)境特點高度適應,并形成了復雜完整的營養(yǎng)結(jié)構(gòu),構(gòu)成了湖泊生態(tài)系統(tǒng)。
各生態(tài)要素交互作用,形成了完整的結(jié)構(gòu)并具備一定的生態(tài)功能。這些生態(tài)要素各具特征,對整個水生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響。生態(tài)完整性強調(diào)生態(tài)系統(tǒng)的整體性,任何生態(tài)要素的退化都會影響整個生態(tài)系統(tǒng)的健康。
整理自:《論水生態(tài)系統(tǒng)五大生態(tài)要素特征》,董哲仁,《水利水電技術(shù)》,2015;部分圖片來自網(wǎng)絡(luò)。
聲明:本站未注明出處的轉(zhuǎn)載文章是出于傳遞更多信息之目的。若有未注明出處或標注錯誤或侵犯了您的合法權(quán)益,請與本網(wǎng)站聯(lián)系,我們將及時更正、刪除,謝謝!
歡迎關(guān)注本站"養(yǎng)魚第一線"微信公眾帳號和養(yǎng)魚第一線劉文俊視頻號!將會定期向你推送本號信息!將為你精誠服務!