分類
淡水湖泊生態系統
①生境特徵
絕大多數的湖泊是直接受河水補給的,湖泊是水系的組成部分,它的水文狀況與河流有著密切關係;而不受河水直接補給的湖泊數量不多,它們大都是孤立的水體。湖泊的分布很大程度上取決於湖水的補給條件,其中河流的水情動態是重要的因素。湖水的溫度既有明顯的地帶性規律,也受湖面高程等非地帶性因素的影響,所以各地差別很大;一些較深的湖泊,其水溫的垂直變化隨季節不同而有差異,一般夏季水溫的分層現象比較明顯,冬季則在冰面下呈逆溫分布。中國的湖泊每年從10月中旬至12月中、下旬, 自北向南出現冰情,北緯28度以南的湖泊屬於不凍湖。
按湖水礦化度可將湖泊分為三類:淡水湖(<1g/L)、鹹水湖(1~35g/L)、鹽湖(>35g/L)。淡水湖泊的水化學類型一般為重碳酸鈣質水。
②淡水湖泊的資源、結構與功能
湖泊濕地是指陸地到開敞湖面的過渡帶,在巨觀上(至少季節性的)具有陸地景觀,並以濕生植物為標誌,它是湖泊與其周圍環境間物質和能量交換的重要通道,尤其在湖泊生物生產和營養平衡中起著極為重要的作用。湖泊濕地包括湖灘地和河灘地,含鹽量小於l%的湖泊濕地為淡水湖泊濕地。
湖泊濕地地處水陸過渡帶,濕生植物的促淤功能使得湖泊濕地得以蓄積來自水陸兩相的營養物質而具有較高的肥力,又有與陸地相似的光、溫和氣體交換條件,並以高等植物為主要的初級生產者,因而具有較高的初級生產力。同時,湖泊濕地為魚類和其他水生動物提供了豐富的餌料和優越的棲息條件,具有較高的漁業生產能力。
湖泊濕地具有卓越的漁業生產功能和環境生態功能,盲目的漁業資源開發和管理不善已引起了許多湖泊濕地生態系統的破壞和生態功能的喪失,因此加強對現有湖泊濕地生態系統的研究與保護,制定科學的管理與資源利用計畫,有效地保護和利用湖泊濕地是一項十分緊迫的艱巨任務。
淡水沼澤生態系統
(1)沼澤的基本特徵:
①沼澤的水文特徵
沼澤的基本特徵是地表常年過濕或有薄層積水。在沼澤地表除了自然資源與生態保護具有多種形式的積水外,還有小河、小湖等沼澤水體,以及飽含於泥炭層的水分。沼澤水是地表水和地下水的過渡類型,它具有一系列特殊的水文過程。
②泥炭特徵
泥炭又稱草炭,是沼澤形成和發育過程的產物,是沼澤的本質特徵。
③植物特徵
沼澤植物是沼澤生態系統的主要組成部分,它能綜合反映沼澤的生境,是沼澤的指示特徵。中國沼澤分布廣泛,從寒溫帶到熱帶乃至“世界屋脊”青藏高原,都有沼澤發育。由於各地的自然條件和植物區系的歷史不同,因而沼澤中的植物種類較多,約有90科,其中維管束植物約74科。植物中最多的科為莎草科、禾本科,其次為毛茛科、燈心草科、杜鵑花科、傘形科、木賊科、蓼科、玄參科、黃眼草科、天南星科、水麥冬科、茅膏菜科、狎藻科、菊科、薔藏科及澤瀉科等。其中以莎草科、禾本科、毛茛科、狸藻科、傘形科、天南星科、蓼科及水麥冬科等為廣布科。如禾本科的蘆葦從東北的三江平原到西南的雲貴高原,從東海之濱至西北的北疆山地,到處都有。
(2)淡水沼澤的分布:
淡水沼澤在世界上集中分布在北半球的寒帶森林、森林苔原地帶以及溫帶森林草原地帶。中國沼澤的分布與世界上的分布規律相似,廣泛分布於東北寒溫帶、溫帶濕潤氣候區,在那裡沼澤面積最大、發育最好、類型最多。尤其在大興安嶺、小興安嶺和長白山地區。同時,由於中國自然條件複雜,多山地高原,在四川和西藏形成高原高山沼澤區,這是中國沼澤地理分布的獨特之處,並成為世界上沼澤分布較多的國家之一。
(3)沼澤生態系統的結構與功能:
沼澤生態系統的沼澤生物群落包括沼澤植物、沼澤動物、細菌和真菌四個類群,其組成極為複雜。沼澤半水半陸的生態環境決定了其植物群落和動物群落具有明顯的水陸相兼性和過渡性。
沼澤植物群落包括喬木、灌木、小灌木、多年生禾本科、沙單科和其他多年生草本植物以及苔蘚和地衣。沼澤植物是該生態系統中能量的固定者和有機物質的最初生產者,是最重要的營養級,居於特別重要的地位。也為人們提供了可利用的資源。不同地區、不同類型的沼澤生態系統中的植物成分有所差別,三江平原地區的草本植物纖維的總儲量可達884物群落4t;沼澤中有價值的纖維植物——蘆葦,資源比較豐富。有的沼澤中生長著藥用植物和優良牧草。此外,茂密的沼澤植物死亡,以泥炭的形式儲存了大量的太陽能。
沼澤動物是生態系統中的消費者,又受生產者沼澤植物的影響。沼澤動物種類有涉禽、游禽、兩棲、哺乳和魚類等,其中有的是珍貴的或有經濟價值的動物,如黑龍江西部扎龍和三江平原蘆葦沼澤中的世界瀕危物種丹頂鶴,三江平原沼澤中的白鶴、白枕鶴、天鵝,華北和新疆天山地區沼澤中的磯鷸,青海湖周圍沼澤中的斑頭鴨,青藏高原蘆葦沼澤中的大型涉禽黑頸鶴以及斑嘴雁、棕頭雁等。沼澤中還有哺乳類動物水獺、麝鼠和兩棲類的花背蟾蜍、黑斑蛙等。此外,由浮生植物所形成的沼澤及其水體,為魚類提供了產卵、繁殖、育肥的場所,如產黏性卵的鯉科魚類。
沼澤是水體和陸地之間的過渡型自然綜合體,本身就構成了一個生態系統,和自然界其他生態系統一樣,也是一個物質循環和能量流動的系統。能量通過沼澤中綠色植物的光合作用進入沼澤生態系統,然後沿著食物鏈從綠色植物移動到昆蟲、軟體動物、小魚、小蝦等草食動物,再流到游禽、兩棲、哺乳等肉食動物,以至到頂部肉食動物——澤鷂。最後由微生環境生態學物將它們分解的有機物質分散返回到環境中。同時在各營養級由於呼吸作用都有能量的損失,即把部分能量逸散到外界。
沼澤生態系統的能量流和蘊藏的較大生物生產力,對研究沼澤的生態平衡和科學地利用沼澤,無疑有著重要的理論價值和生產意義。
沼澤是自然資源的組成部分,沼澤地草本植物生長茂密,土地肥沃,有機質含量高,排乾後可開墾為耕地。素有“魚米之鄉”美稱的珠江三角洲、江漢平原、洞庭湖平原、太湖平原等,都是從沼澤上開發出來的。沼澤蘊藏著豐富的泥炭資源,適當利用的、可墾為農田,改沼育林或闢為牧場。沼澤上的纖維植物和泥炭利用具有廣闊的前景。纖維植物(小葉章、大葉章、蘆葦、毛果苔草等,是很好的造紙和人造纖維的原料。泥炭有機質含量豐富,一般為50%~70%,氮、磷、鉀等的含量也較高,是良好的肥料,並可用泥炭來改良土壤,提高土壤肥力。此外,泥炭在工業、農業、醫藥衛生等方面有廣泛的用途。
人類對淡水濕地生態系統的影響
濕地曾經被認為是無價值的、可能引起疾病或令人不快的危險地帶。為改變這種觀念、阻止對濕地的破壞,過去幾十年世界各國均花費了很大的人力、物力。濕地喪失和退化的原因主要包括物理、生物和化學等三方面。它們具體體現在以下幾個方面:圍墾濕地用於農業、工業、交通、城鎮用地;築堤、分流等切斷或改變了濕地的水分循環過程;建壩淹沒濕地;過度砍伐、燃燒或啃食濕地植物;過度開發濕地內的水生生物資源;堆積廢棄物;排放污染物。此外,全球變化還對濕地結構與功能有潛在的影響。