构建人工淡水生态系统

目录

第一章构建人工淡水生态系统的意义及基础知识第一节淡水生态系统的组成

第二节构建人工淡水生态系统的科研价值

第三节构建人工淡水生态系统的美学价值

第二章如何构建人工淡水生态系统

第一节构建人工淡水生态系统的设备需求

第二节构建人工淡水生态系统的材料选择

第三节如何构建人工淡水生态系统

第三章模拟生态环境破坏对人工淡水生态系统的影响第一节环境污染对生态环境的破坏

第二节生物入侵对生态环境的破坏

第一章构建人工淡水生态系统的意义及基础知识

第一节淡水生态系统的组成

淡水生态系统

淡水生态系统：dàn shuǐ shēnɡ tài xì tǒnɡ

英文名字: Fresh Water Biome

与“海洋生态系统”相对应。在淡水中由生物群落及其环境相互作用所构成的自然系统。分为静水的和流动水的两种类型。前者指淡水湖泊、沼泽、池塘和水库等；后者指河流、溪流和水渠等。具有易被破坏、难以恢复的特征。

淡水生态系统

2特点

人类文明主要集中于淡水生境。世界的河流、湖泊、水库、溪流和湿地提供了大部分饮用、农业、卫生和工业用水，同时也是大量鱼类、两栖动物、水生植物、无脊椎动物和微生物的栖息地。但人们对地球上淡水生物多样性的认识还极为贫乏。由于盲目开发、利用，生物多样性受到了严重威胁。淡水系统生物多样性分布格局与海洋或陆地系统具有本质的不同。陆地或海洋中的生命，在一个广大的地区，基本上生活在或多或少连续的介质中，物种只需适当调整其活动范围就可以适应气候和生态条件的变化。但淡水生境相对不连续，许多淡水物种的分布不易突破陆地的阻隔（这些阻隔将淡水系统分隔成不连续的单元），这便产生了3个重要的效应：淡水物种必须战胜局部地区气候和生态条件的变化；淡水生物多样性通常高度特化，即使一个小小的湖泊或溪流系统也积累了特有的、区域进化的生物群落；即使在任一类生境中物种数都很低的地区，淡水生物多样性也很高，这是物种在各生境间的相异性所致。

3作用

淡水生态系统不仅是人类资源的宝库，而且是重要的环境因素，具有调节气候，净化污染及保护生物多样性等功能。

在20世纪以前，全球对淡水系统所能提供的物品和服务的需求并不多，淡水也并未被人们认为是短缺资源。但是随着人口的增长、工业化和灌溉农业的扩张，对与水相关的产品和服务的需求急剧增长，形成了对淡水生态系统承受力的巨大压力。

5分类

淡水生态系统可以分为流水生态系统和静水生态系统,前者包括江河、溪流和水渠等后者包括湖泊、池塘和水库等。下面主要以河流生态系统为例,介绍流水生态系统的特点。

在一般情况下,在河流的上游,水的流速较快,下游流速较慢。急流中的生产者大多是由藻类构成的附石植物群,消费者大多是具有特殊器官的昆虫和体型较小的鱼类。缓流与急流相比,含氧量较少,但是营养物质要丰富得多,因此,缓流中的动植物种类也较多。缓流中的生产者主要是浮游植物及岸边的高等植物,此外,从陆地上随雨水等进入河中的叶片碎屑等,也是水生生物的重要营养来源。缓流中的消费者有穴居昆虫和各种鱼类,此外,虾、蟹、贝类等动物也较多。

4现状

回顾近40年来我国淡水生态学的研究和发展进程，以淡水渔业为例，存在的主要问题有：天然资源的严重破坏（多样性下降，种类和个体小型化上升，天然产量下降）、养鱼的经济和社会效益不乐观（收益开支比下降，商品饲料紧缺并且价高，主要养殖鱼类质量下降）、盲目引种的不良后果以及淡水生态系的缩小、碎裂和退化等。物种多样性下降的4个基本因素，即生境破碎污染、人对生物的过度捕杀、引种和物种灭绝的次生效应在我国的一些淡水生态系统中同样严重地存在着。

按拉姆萨尔（Ramsar）公约的定义，内陆水体包括不同类型的淡水系统均属于湿地范畴。全世界的湿地可以划分为7种自然景观，即河口、海涂、泛滥平原、淡水沼泽、湖泊、泥炭沼泽和沼泽森林。除拥有河口和海涂外，其余5种属内陆湿地景观，在我国也均有分布。各种内陆湿地景观都包含了一系列的不同类型的湿地环境，构成一个复合生态系统，如泛滥平原就包括了多种类型的浅水湖泊、淡水沼泽以及洲、滩地等地貌环境。内陆湿地中不同类型湿地环境镶嵌分布，而且任何一种类型的湿地都与其它类型具有多方面的联系，因而环境结构具有多样化格局，这是湿地生态系统具有极高生物多样性的基础。长期以来，人们往往将湿地看成荒地，任意开荒垦植或作为排弃污水、废物的场所。此外，由于对湿地环境

结构的完整对于生态系统的重要性认识不足，就随意建造人工设施破坏环境结构，如长江中下游泛滥平原的许多水工建筑就使当地江湖一体的环境结构濒临解体。因此，必须从保护和恢复湿地多样化的环境结构着手，研究栖息地环境结构多样化格局对于维持生物多样性的作用。

过度的人类活动是湿地包括淡水系统生物多样性丧失的重要原因，其影响可分为如下两个方面。一是，因生物栖息环境的破坏而导致物种生存受到威胁或消亡，如土地的利用（围垦和城市化等）导致栖息地的直接丧失，人为建筑（水利设施、堤坝等）导致环境结构改变，以及工、农业废水和城市生活污水造成环境污染等。二是，生物资源的过度利用或污染造成物种的消亡或濒危，而直接引起生物多样性下降。某些物种消失后，还导致生态平衡失调，如江河阻隔引起人工调蓄湖泊中江湖洄游鱼类种类资源灭绝，使其水体食物网络结构缺损，鱼类通过食物链的下行效应，导致少数内禀增长力高的生物种群极度发展，而其他生物的生长受到抑制，从而使生物多样性持续下降。

恢复湿地生物多样性的重点应在生物栖息环境的完整性和湿地食物网的结构完整性两个方面，因为一个完善的水生态系统必须具有一个完整的营养结构。通过时水体食物网的主要消费者——鱼类的群落结构的营养平衡的监测，可以判断水生态系统的完整性。这个监测和研究的基本思想由美国学者卡尔（Karr）于1980年提出，并建立了生物完整性指数（IBI）的概念，目前已在北美洲及欧洲较为广泛地应用于渔业及环境的评价。此外，应根据不同种群的生物学特征，研究制定合理的利用尺度，协调资源的保护和利用之间的关系，以利于维持自然生态系统和人类本身的持续发展。