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自然地理学
1.10.5.1 一、河流生态系统

一、河流生态系统

在陆地上分布着大小、长短不等的江河、溪涧,它们是水生生态系统的重要组成部分。河流属于流动水体,一般发源于山区,沿途接纳各级支流汇合成巨大的江河,最后注入大海。它们通过物质的输出与输入,把各种不同的陆生生态系统和海洋生态系统联系起来,使自然界形成一个整体。自古以来,人类傍水而居,河流沿岸是现代工业、农业及人口聚集的中心地带,是城市、农田等人工生态系统最发达的地区。所以,河流生态系统与周围环境通过物质与能量的交换,又把自然生态系统与人工生态系统联成一体。

不同河流或同一河流的不同河段,由于自然环境的差异,生物种群和生产率都是不一样的。一般河流的上游,地处山区,河段落差大,水流湍急,曝气充分,溶解氧含量高。河床底质以卵石、砾石为主,水流清澈,流域范围内人口密度相对较小,营养物质及污染物输入和富集较少。但生物在这种流动的水体中,可能会被流水冲到下游去,所以,大多数动植物为了适应这种环境,便产生了各种适应结构,以维持其位置,如大多数植物靠根或类似根的结构使之附着在河床上。有些动物则利用吸盘、钩爪、流线型或扁平的体型或分泌黏液,以固定其位置或降低水的阻力。这里的初级生产者为附着于岩石上的藻类。消费者以水生蚊虫、昆虫和体型较小的冷性鱼类为主,生产率较低,为1~3g/(m2·d)。

河流的下游河床较宽阔,比降减小,水流平静,河床底部常为泥沙或沙质沉积物,两岸人口密度大,工农业发达,进入河流的营养物和污染物富集程度比上游高,因而光线透过深度较小,水温比上游高,含溶解氧也较低。初级生产者除藻类外,还有高等植物和河漫滩及周围陆上输入的各种有机腐屑,共同构成水生动物的食源,特别是在水流分支杂乱的岸边,往往丛生着各种水生植物,如芦苇、水葱等,这里有丰富的自游生物,底栖生物以蠕虫和蚊类的幼虫占优势。河流下游的这些生物构成了比上游水体中更为复杂的食物链。下游的生产率也高于上游,达3~5g/(m2·d)。

当污染物质通过各种途径进入到水体,超过了水体的自净能力时,水体就会发生质的变化,给整个自然生态系统带来巨大的影响,造成严重的环境问题。由于生活污水、工业废水、畜牧业及家禽污水、农业化肥农药等的大量排放,使得众多的河流出现富营养化,导致生物多样性的减少,给整个生物群落带来危害。