二建水利知識(shí)點(diǎn):淡水生態(tài)系統(tǒng)分類及特點(diǎn)
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淡水生態(tài)系統(tǒng)可以分為兩類,一類是動(dòng)水生態(tài)系統(tǒng),即河流生態(tài)系統(tǒng),另一類是靜水生態(tài)系統(tǒng)主要指湖泊、水庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)。兩者都應(yīng)包括周邊的淡水濕地。其特點(diǎn)為:
1.生物群落與生境的統(tǒng)一性
有什么樣的生境就造就了什么樣的生物群落,兩者是不可分割的。如果說生物群落是生態(tài)系統(tǒng)的主體,那么,生境就是生物群落的生存條件。一個(gè)地區(qū)豐富的生境能造就豐富的生物群落,生境多樣性是生物群落多樣性的基礎(chǔ)。如果生境多樣性受到破壞,生物群落多樣性必然會(huì)受到影響,生物群落的性質(zhì)、密度和比例等都會(huì)發(fā)生變化。在生境各個(gè)要素中,水又具有特殊的不可替代的重要作用。
2.生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的整體性
從生物群落內(nèi)部看,整體性是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重要特征。一旦形成系統(tǒng),生態(tài)系統(tǒng)的各要素不可分割而孤立存在。如果硬性分開,那么分解的要素就不具備整體性的特點(diǎn)和功能。在一個(gè)淡水水域中,各類生物互為依存,互相制約,互相作用,形成了食物鏈結(jié)構(gòu)。研究表明,一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生物群落多樣性越豐富即食物鏈越復(fù)雜,其結(jié)構(gòu)形成三維的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),稱為食物網(wǎng),那么,這種復(fù)雜的食物網(wǎng)組成的生態(tài)系統(tǒng)比簡(jiǎn)單的直線型食物鏈的穩(wěn)定性要高得多,其抵抗外界干擾的承載力也高得多。如果食物鏈(網(wǎng))的某些重要環(huán)節(jié)缺省,即在生態(tài)學(xué)中稱為“關(guān)鍵種”的缺省,對(duì)一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)將產(chǎn)生重大影響。另外,從生物群落多樣性角度看,一個(gè)健康的淡水生態(tài)系統(tǒng),不但生物物種的種類多,而且數(shù)量比較均衡,沒有哪一種物種占有優(yōu)勢(shì),各物種間既能互為依存,也能互相制衡,使生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到某種平衡態(tài)即穩(wěn)態(tài),這樣的生態(tài)系統(tǒng)功能肯定是完善的。反之,如果一個(gè)淡水生態(tài)系統(tǒng)的生物群落內(nèi)比例失調(diào),會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)惡化。比如人們向江河湖庫(kù)傾倒?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)及有機(jī)質(zhì),水中氮、磷等物質(zhì)增加,就會(huì)導(dǎo)致藍(lán)藻加快繁殖,水中生物群落比例失調(diào),造成水體富營(yíng)養(yǎng)化和生態(tài)系統(tǒng)失衡。
3.自我調(diào)控和自我修復(fù)功能
淡水生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有自我調(diào)控和自我修復(fù)功能。在長(zhǎng)期的進(jìn)化過程中,形成了同種生物種群間、異種生物種群間在數(shù)量上的調(diào)控,保持著一種協(xié)調(diào)關(guān)系。在生物群落與生境之間是一種物質(zhì)、能量的供需關(guān)系,在長(zhǎng)期的進(jìn)化過程中也形成了相互間的適應(yīng)能力。比如淡水周邊的濕地生物群落,需要適應(yīng)干旱與洪澇兩種生境的交替變化,形成了濕地植物既耐旱又耐澇的特征。在大型湖泊和水庫(kù)中,生物群落與生境的供需關(guān)系,體現(xiàn)為以水為載體的牧食食物鏈的能量流動(dòng)。水體自我修復(fù)能力也是淡水生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)控能力的一種。通過自我修復(fù),在外界干擾條件下,保持水體的潔凈。由于具有這種自我調(diào)控和自我修復(fù)能力,才使淡水生態(tài)系統(tǒng)具有相對(duì)的穩(wěn)定性。
4.淡水生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能
在生態(tài)學(xué)中,把由生態(tài)系統(tǒng)為人類提供的物質(zhì)和生存環(huán)境的服務(wù)性能稱為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能。河流生態(tài)系統(tǒng)為人類提供的服務(wù)是多方面的。它為人類提供食品及其他生活物資;對(duì)氣溫、云量和降雨進(jìn)行調(diào)節(jié),在全球、流域、地區(qū)和小生境等不同的尺度上影響著氣候;對(duì)水文循環(huán)起調(diào)節(jié)作用,具有緩解旱澇災(zāi)害的功能;流域植物能涵養(yǎng)水分,有利水土保持;優(yōu)美的水域景觀具有旅游休閑功能,其本身就是一種文明財(cái)富。特別要強(qiáng)調(diào)的是,河流生態(tài)系統(tǒng)具有的凈化環(huán)境的功能,對(duì)于人類的生存環(huán)境具有關(guān)鍵意義。濕地歷來就有“地球之腎”的美稱,對(duì)于水體具有很強(qiáng)的凈化功能。水生植物可以吸收、分解和利用水域中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及細(xì)菌、病毒,并可富集金屬及有毒物質(zhì)。研究結(jié)果表明:挺水植物如慈姑、茭白、水花生以及沉水植物伊樂藻對(duì)水體中氮的去除率達(dá)75%,茭白、伊樂藻對(duì)水體中磷的去除率達(dá)75%,蘆葦、慈姑對(duì)磷的去除率為65%。而在水中的魚類和浮游動(dòng)物也對(duì)植物、藻類和微生物進(jìn)行吸收、分解。生物凈化過程,是在淡水生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈(網(wǎng))中進(jìn)行的復(fù)雜的生物代謝和物理化學(xué)過程。通過這個(gè)過程,水體中的各種有機(jī)和無機(jī)溶解物和懸浮物被截留,有毒物質(zhì)被轉(zhuǎn)化,可以防止物質(zhì)的過分積累所形成的污染,從而清潔水體。

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