第十三章 水域生态系统

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4.水是一种良好的溶剂 不但酸、碱、盐可以溶解于其
中，一些有机物也能为水所溶解， 从而为水生生物的生长发育提供丰 富的营养源。
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5. 水中的溶解氧较大气中的含量少 许多这样的条件限制了水体生
态系统中大量生物的基础代谢水平， 使得水域生态系统中的生物活动有 着与陆地生态系统不同的模式。
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二、水域生态系统的组成
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（二）河流生态系统 河流是流水水体的主要类型，其贮水
量约占内陆水体总水量的0.5％, 是地球 上水循环的一个重要环节。河流生态系统 的生境与陆地或湖泊水库生境相比有其特 色，正是这些特点造就了河流生物群落的 多样性。
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亚马孙河
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尼罗河
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长江
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1.与湖泊相对照，河流具有连续的水流, 是一个流动的、开放的生态系统。流经地区 的气象、水文、地貌和地质条件有很大差异， 在水平和垂直方向上形成了极为丰富的流域 生境多样化条件。河流河床的坡降、深度、 宽度、粗糙度、水量的差异及河流的蜿蜒性， 还使得同一河流的不同部分和不同时期的流 速常有很大的变化；河流中通常存在急流带 和滞水带两个显著不同的生境。这些导致河 流流域生境条件异质性高，适于多种生物生 长，生物多样性的水平高，进而形成了丰富 的河流生态系统。
第十三章
水域生态系统
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地球上的水域生态系统包括陆地上各种 水体生态系统以及海洋。在地表上水域生态 系统主要由淡水生态系统里的湖泊、江河以 及淡水湿地生态系统等组成。海洋生态系统 通常包括沿海及海湾生态系统、典型的珊瑚 礁和滨海湿地生态系统、外海生态系统、深 海生态系统等。每一级水域生态系统都各占 有一定的空间，包含有相互作用的生物和非 生物组分，通过物质循环和能量流、信息流 的作用，构成具有一定结构与功能的统一体。
② 蓄纳洪水和防御风暴：在汛期可削弱洪峰， 滞后洪水的威胁；在旱季又可提供水源满 足灌概，保持大地水分良性循环。
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③ 为稀有和濒危野生动物提供栖息所：地球上 有1/3的珍贵保护动物是湖沼地区的“常客”。 据统计，生活在鄱阳湖上的鸟类共有150多种， 其中水禽有69种，世界珍禽十多种。青海湖 中有一座著名的鸟岛是群鸟聚会之所，每年 春天，数以十万计的各种候鸟如斑头雁、鱼 鸥、棕头鸡、鸬鹚等成群结队从南方飞来， 鸟群此起彼落，成为青海湖的一大奇观。到 了产卵季节，群鸟筑巢垒窝，全岛铺满了密 密麻麻的鸟蛋，俯拾即是。
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③ 水力发电：水利发电在世界各国都 被广泛采用。
在我国长江上有葛洲坝水电站、长江三 峡水利枢纽等；黄河上有龙羊峡水电站、李 家峡水电站、青铜峡水利枢纽、三门峡水利 枢纽、刘家峡水电站等；澜沧江上有漫 湾水电站、大朝山水电站、小湾水电站等。
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（2）河流的功能 ① 鱼类、鸟类及两栖类动物的栖息地：
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2. 消费者 消费者即异养生物，指以其他生物或有
机碎屑为食的水生动物。因所处营养级次的 位置不同而可划分为初级、次级消费者。初 级消费者主要指以浮游植物为食的小型浮游 动物及少数以底栖藻类为食的动物，一般体 型较小。它们与生产者共同杂居在上层海水 中，二者之间的转换效率很高，二者的生物 量往往属于同一数量级。
河道通常会为很多物种提供适宜的生存条件， 它们在河道中生存和繁殖,并形成重要的生 物群落。河道一般包括两种基本类型的栖息 地结构：内部栖息地和边缘栖息地。内部栖 息地相对来说是更稳定的环境，生态系统可 能会在较长的时期仍然保持着相对稳定的状 态。边缘栖息地处于高度变化的环境梯度之 中，但要比内部栖息地环境有着更多样的物 种构成或个体数量。
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环境的温度、光照（决定于透明 度）、溶解气体（氧和二氧化碳）、 营养盐类（主要是磷酸盐和硝酸盐） 等通常被认为是淡水生态系统最重要 的限制因素。不同湖泊生态系统由于 其位置、成因等诸多方面的差异，这 几个因子往往有不同的表现，同一湖 泊的不同位置其生态因子也有一定的 差异。图13-1
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千岛湖
①挺水植物带
2. 常见生物群落 湖泊、池塘等静水水体生物群落分
布一般呈带状分布，按照静水栖息地的3个 生境类型,静水生物群落可分为沿岸带群落、 敞水带群落和深水带群落,这些群落的相对 重要性主要决定于水体中3个生境的相对大 小。一般说，沿岸带是池塘的主要生产区， 而湖泊和水库的主要生产区则是敞水带。
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3. 分解者 分解者主要指细菌和真菌。它们
把已死生物的各种复杂物质，分解为 可供生产者和消费者吸收利用的有机 物和无机物，因而在海洋有机和无机 营养再生产过程中起着重要作用。同 时它们本身也是许多动物的直接食物。
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4. 有机碎屑 有机碎屑来源于未被完全摄食或消
化的食物残余、浮游植物在光合作用的 过程中所产生的一部分低分子有机物以 及陆地生态系统输入的颗粒性有机物， 也作为食物为某些动物所利用。 在水 域生态系统中，除了以初级生产者为起 点的植食食物链外，还存在以细菌为基 础的腐殖食物链和以有机碎屑为起点的 碎屑食物链。
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深水带群落：深水带不存在生产者，消 费者种类也不多，其食物供应依赖于沿岸带 和敞水带。群落的主要成员是细菌和真菌， 它们所提供的再生营养物常通过水流和游泳 动物带到其他区域。大型消费者主要有摇蚊 幼虫、颤蚓、球蚬和幽蚊幼虫。前3种属于 底栖动物,最后1种是浮游动物,这些动物都 有适应缺氧环境的能力。
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②浮叶植物带
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敞水③带沉水群植落物：生产者包括浮游植物和 一些浮游自养菌。浮游植物主要有甲藻、 硅藻、绿藻和蓝藻，个体小，但生产力相 当高。在北温带湖泊中，随着温度、光照 和营养物再生的季节变化，浮游植物于春 秋两季各出现一次高峰（水华）,夏冬两季 则处于较低水平。春季水华主要由硅藻所 引起，而秋季水华通常归因于蓝藻。消费 者主要包括浮游动物和各种鱼类。浮游动 物主要为桡足类、枝角类和轮虫，它们与 沿岸带的那些种类有明显区别。
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1. 水的密度大于空气 海水的盐度最高可达35‰，淡水
盐度一般变动于0.05 ‰ ～0.5‰之间， 河口水域的盐度则由于潮汐作用变化 较大。水生生物除少数广盐性种类能 调节体内渗透压而自由往来于淡水、 海水之间外，一般只能适应于一定盐 度范围的环境，因而有淡水生物和海 洋生物之分。
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2. 水的比热容较大，导热性能差 水温，尤其是大洋水温，比陆地
河道带群落--其结构类似于静水生物群 落。除河流生物外还可见到很多静水生物。 但由于河床底质的不均匀性，底栖动物通常 以成团的形式分布。
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二、淡水生态系统的功能
1. 湖泊的价值与功能 （1）湖泊的价值
① 提供丰富的水产品：湖泊盛产鱼、虾、 贝、蟹、螺、蚌和各种水禽，及莲、藕、菱、 芡、芦苇等水生生物。如我国淡水鱼类产品每 年约410万吨，其中95%来自平原湖区。芦苇 可作为造纸原料。
水域生态系统的非生物成分包括 生物生活的介质－水体和水底。
生物成分，按其生活的方式可 分为漂浮生物、浮游生物、游泳生物、 底栖生物和周丛生物等 5大生态类群。 按其生态机能则可分为生产者、消费 者、分解者和有机碎屑 4类。
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1.生产者 生产者即自养生物，主要指具有叶
绿素等光合色素、能进行光合作用形成 初级生产力的各类水生生物，包括浮游 植物、底栖藻类和水生种子植物。其次 是一些能利用光能和化学能的光合细菌 和自养细菌。
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3.常见生物群落
浮游植物、浮游动物、底栖动物是河流生态系 生物群落的重要组成部分，其中浮游植物是江河重 要的生物群落,其种群结构特征经常被用作评价水 域营养水平、污染状况、资源现状、生产潜力等的 指标和标准。
同一河流生态系统中有水流湍急的浅滩急流带， 也有平静的水潭，在这两个不同但相互关联的生境 中其生物组成亦有一定差异。流速的快慢，水流的 深浅都有可能影响到大量河流物种的分布。很多生 物对于水流速度是非常敏感的，河流中的水流速率 还决定了水中浮游生物是否能够生长并且维持它们 自身的发展。
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④ 提供休闲度假的胜地：迷人的湖光美景 可给人们带来丰富的文化生活，愉悦人 们的精神。
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2、河流的价值与功能 （1） 河流的价值
① 盛产鱼类：最多的是鲤鱼、鲫鱼等， 还有鲶鱼、黑鱼、嘎牙鱼、草鱼、马口鱼和麦 穗鱼等。
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② 内陆航运：河流在内河航运中占有十分 重要的地位。内河航运具有成本低、效益高 的比较优势，特别适合大宗货物、集装箱货 物运输。在我国，由于原材料、能源等资源 分布与经济社会发展的需求，形成了南北调 运、东西交流的运输大格局。仅2009年，内 河货运量达25.7亿t，内河港口货物吞吐量 27.8亿t，亿吨大港已达到5个。
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沿岸带群落：沿岸带的生产者主要包括 根部生长于水体底泥中水生植物，漂浮植物 及浮游植物。从岸边到深处随着水深的变化 而出现3个不同的植物带：①挺水植物带：植 物的根和茎的下部浸在水中，主要光合作用 表面伸出水面，形成郁闭的高草群落，如香 蒲、慈姑、芦苇、莲等。②浮叶植物带：植 物的根着生在水底淤泥中，叶子和花漂浮在 水面上,主要有菱、荇菜、睡莲等；③沉水植 物带：植物根系扎于湖底，植物体完全或主 要是沉水性的，主要种类为眼子菜科植物。
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莲藕
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菱角
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蕴藏着极其丰富的盐类资源和矿物资 源：如我国第二大咸水湖纳木错湖，就蕴 藏着食盐、碱、芒硝、硼等资源。
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（2）湖泊的功能
① 提供水资Biblioteka Baidu，净化水质：湖中的泥炭有较 高的吸附能力，吸附水中的油脂−金属化合 物、空气中的粉尘和所携带的菌类等。水 还是一种良好的溶剂，各种酸、碱、盐以 及其他有毒质液都可通过水的稀释、扩散、 沉淀、氧化还原或微生物分解等途径消除 或减轻污染。
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2. 河流深度和横断面显著小于湖泊和水
库，具二有、较大河的流水生-陆态连接系面统,是更开放的生
态系统；大多数河流中有机物质主要来自陆 地和邻近的静水水体，尤其是处于森林地带 和肥沃平原的河流接受外源物质更多；由于 河流深浅不一, 与大气接触面积大, 使得河 流水体含有较丰富的氧气, 特别在急流、跌 水和瀑布河段，曝气作用更为明显，几乎没 有热分层或化学分层现象，是一种联系紧密 的水－气两相结构；由于河流形态的蜿蜒性、 河流的横断面形状多样性，造就了丰富的生 境多样性，形成了丰富的河流生物群落多样 性。
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急流带群落--急流带生物群落的组成可 能和池塘、湖泊的静水区完全不同，主要是 一些着生藻类和各种昆虫幼虫。生活在这里 的动物都具有特化的形态结构，明显地适应 于流水环境。
滞水带群落--生产者有丝状藻类和一些 沉水植物。消费者主要包括一些穴居或底埋 动物和多种鱼类，后者为了觅食亦常在急流 带出现。在某些流速很低的河流中还生长着 浮游生物。
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第一节 概述 第二节 淡水生态系统 第三节 湿地生态系统
第四节 海洋生态系统
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第一节 概述
一、水域生态系统的特点
地球上绝大部分的面积均为水域生 态系统所覆盖，因此水域生态系统有 着比陆地生态系统更为重要的生态功 能与作用。水域生态系统区别于其他 生态系统的主要特点之一在于水这一 特殊环境因子。水的某些特性对生态 系统中的其他因子具有重要影响：
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第二节 淡水生态系统
一.淡水生态系统的类型
淡水生态系统通常可分为静水的和 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。淡水生态系统的结构，不 仅因静水与流水两大类型而异，而且同 一类型的各种栖息地之间往往也有明显 的差别。
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（一）湖泊生态系统 1.湖泊是静水水体的主要类型，地球上可 利用的淡水大部分贮存在湖泊中。不同湖 泊其成因不同，根据其成因可分为构造湖、 冰川湖、火山湖、山崩湖、溶解湖、河成 湖、风成湖、海湾湖等类型，不同类型的 湖泊往往具有不同的底质和形态特征。
稳定得多。如温带海域全年温度变幅 一般为10～15℃，两极和热带海域仅 约 5℃，同时水体对于其周围环境的 温度调节也极为显著，例如海滨城市 日常温度变化较内陆城市小。
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3.光线在水中的穿透力比在空气中小
日光射入水体后衰减较快。特别是在海 洋中，只有最上层海水中才有足够的光照保 证植物进行光合作用。在某一深度处，光照 的强度减弱至植物光合作用生产的有机物质 只足以补偿其自身的呼吸作用的消耗，这一 深度称为补偿深度。补偿深度以上的水层称 为真光带。真光带的深度,在某些透明度较 大的热带水域可达200m以上；而在比较混浊 的近岸水域,有时仅约数米,是水生动物富集 和最活跃的区域。