流域生态系统中的组成1河滨植被带的生态学2湿地生态系统3水库和湖泊生态系统目录1河滨植被带的生态学2湿地生态系统3水库和湖泊生态系统目录1.1河滨植被带的生态学01生态功能030204河滨植被带的管理与保护定义干扰对其影响1.河滨植被带的定义河滨植被带:陆地与水体系统的交界面或生态群落的交错区(一般定义)目前尚无统一的定义。陆地与水体之间是没有清楚可辨的边界线的。因为环境的变化是一个连续体。1.河滨植被带的定义1.2河滨植被带的生态功能生物多样性•生物多样性包括:基因、物种、生态系统三个层次野生动物及其栖息地•河滨植被带是野生动物最丰富的栖息地之一。•河滨植被中植物种类及其结构具有多样性。在河滨植被带中,鸟类物种常多于周围的系统。•河滨植被带通常比较浓密,是一些哺乳动物隐蔽藏身的场所鱼及其生境•泥沙含量会造成堵塞鱼鳃,影响河流中氧的含量1.2河滨植被带的生态功能水文与水质•植被可阻拦一部分坡面上的地表径流,将其中一部分转化为下渗水,从而有助于降低地表径流所造成的水土流失。植被的蒸腾作用可降低地下水的水位。•植被的遮阴覆盖作用使河水在夏季高温季节偏低,冬季则具有一定的保温作用。而水温与水体的各项指标又有着直接或间接的关系;河滨植被可通过减少地表径流及降低泥石流的概率,减少水土流失,从而减少河道中的悬浮泥沙和河床滚动基质;河滨植被可通过枯枝落叶、昆虫及溪流倒木输入大量的有机质(分解后)(是决定水生生物生产和生产力的主要因素);有助有稳固河岸,减少河岸的冲刷,从而减低河岸的水土流失。1.3干扰对河滨植被带生态功能的影响干扰可分为:人为干扰、自然干扰。人为的干扰分为:森林的采伐、农业、采矿以及城市化;自然干扰则包括:火烧、病虫害等。森林采伐的影响:森林采伐对河滨植被带的土壤特征、植被组成、养分交换、水的可用性等方面都有直接的影响。Eg:植物被采伐后,由于缺少蒸腾,土壤的水分会更多、地下水位会更高。而高的土壤水分会影响土壤特征、养分交换,甚至是植被构成。1.3干扰对河滨植被带生态功能的影响农业的影响:放牧可直接破坏河滨植被的生物群落;由于畜牧对植物的选择性,可改变生物群落的类型与结构;过量的放牧导致土壤紧实、下渗降低、地表径流升高,而增加的地表径流又会引起更大的水土流失;放牧还可以改变河流过程、河流的形态。由于畜牧对河岸的踩踏,河岸的冲刷、塌方加剧,使更多的泥沙进入河道;畜牧的粪便使河流的水质退化,病原菌的浓度增加。1.4河滨植被带的管理与保护加拿大BC省河滨植被带的管理与保护1.4河滨植被带的管理与保护1河滨植被带的生态学2湿地生态系统3水库和湖泊生态系统目录2.1湿地的基本概念定义:普通的定义:内陆湿地是潮湿、昆虫繁生、长带腐朽臭味的神秘地方,其土壤泥泞、地表水相对平稳。且上面长着不同的奇怪的动物和植物。美国工程兵团提出用于实施1977年美国水法修正案中,湿地的定义为:被地表水或地下水淹没或土壤饱和的地区。由美国渔业和野生动物保护局1979年提出:湿地是介于陆地和水生生态系统之间的过渡带。《美国湿地公约》:湿地系指天然或人工,永久或临时性的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,包括静止或流动的淡水、半咸水、盐水水体,低潮时不超过6m的水体。2.1湿地的基本概念湿地组成之间的关系2.2湿地分布与种类湿地的分布:从寒带到热带,湿地均有分布,但主要分布于寒带和热带。世界保护监测中心估计湿地面积约为5.7亿hm2,约占地球陆地面积的6%,其中的2%为湖泊。30%位腐殖质含量较高的水泡,26%位部分含有泥炭的沼泽地,20%为水下土质松软的沼泽,15%为洪泛平原。目前,世界上有湿地的国家中加拿大湿地面积居世界之首,有1.27亿hm2占世界湿地总面积的24%;美国有1.11亿hm2,之后为俄罗斯。2.2湿地分布与种类中国湿地的特征与类型:中国的湿地面积约为3850万hm2(不包括水稻田),占国土面积的3.8%,为全球湿地面积的7%,居世界第四位、亚洲第一位。中国的湿地可分为:沼泽湿地、湖泊湿地、河流湿地、滨海湿地人人工湿地5大类。2.3湿地的破坏现状-458000-290000-58556320001950-19701970-19801980-19901990-2004-500000-450000-400000-350000-300000-250000-200000-150000-100000-50000050000英亩过去50年美国湿地面积平均消长情况2.3湿地的破坏现状中国的沼泽湿地由于泥炭开发和作为农用地开垦,面积也急剧减少2.4湿地的价值、效益和功能湿地的生态效益维持生物的多样性调蓄洪水、调节流量、减少洪水的灾害保护堤岸,防风固岸降解污染物、净化水质、碳灰和吸收二氧化碳湿地的经济效益提供丰富的动植物产品提供丰富、优质的水资源提供矿物资源提供能源和水运湿地的社会效益观光和旅游教育与科研价值1河滨植被带的生态学2湿地生态系统3水库和湖泊生态系统目录3.1概念与特征湖泊是一个由静止的淡水或盐水组成的地域,四周有土地环绕,它接收来自河流、溪流、泉水等水源。水库通常为人为修造的人工湖或池塘,水被收集和蓄存以用于公共事业和灌溉。根据养分状况可将湖泊区分为营养湖泊、中营养湖泊、富营养湖泊3.1概念与特征OECD(经济合作与发展组织)将TN,TP作为评价的指标,其计算公式下:TV=TN/2.7×TP/0.1当TV≥1时为重富营养水体;当0.133≤TV1,为富营养水体;当0.026≤TV0.133,为中营养水体;当0.00774≤TV0.026,为贫营养水体;当TV≤0.0074,为极贫营养水体。3.1概念与特征平营养湖泊:低生产力、水很清、植被少、养分缺乏,但氧气在各水层都很充足,有陡峭的岩石四周围绕,有机物少、富有植物少、湖较深富营养湖泊:高生产力,因浮游植物多而呈绿色的水,湖较浅;四周逐渐堆积而成,有广阔的湖滨区,透明度低,植物养分丰富、有机物丰富、浮游植物多。中营养湖泊:贫营养湖泊和富营养湖泊代表了生产力和养分连续体的两个极端点,而中营养湖泊的特征就介于这两者之间。3.1概念与特征3.2水库和湖泊中发生的各种过程系统演替从自然演替过程来讲,贫营养湖泊在漫长的地质时间迁移中将变化为中营养湖泊,并进而变为富营养湖泊。但由于人类的活动和干扰,输入过量的养分和泥沙,会大大缩短这个时间和过程。温度分层3.2水库和湖泊中发生的各种过程水库蓄水后往往由于水体在库区内停留时间较长,表层水体接受辐射的时间增加,而底层的水体受到的辐射明显减小,这就使得水库水体的表层水温明显高于底层水温,并且在表层与底层的中间出现了温度梯度变化较大的温跃层。一般来说水深超过7m就会出现温跃层。沿着水体垂直向下依次出现变温层,温跃层以及恒温层。水体温度的分层现象也会对水体的水质产生影响。首先由于分层现象的出现,水库的水处于相对静止的状态,水体底部处于厌氧的环境,而厌氧环境又会导致底部内源污染物的释放。其次由于季节的转变使得水体上下分层现象失稳导致上下水体交换现象的发生,这就使得整个水体都会受到底部污物的污染。沉积过程沉积物的迁移和沉积是水库中一个重要的过程,它极大地影响着系统的生态学反应。沉积物在水库中的物理积累可以说明它在生态系统结构和功能中的潜在意义。𝑄=𝐶𝐴𝑋Q——年平均径流量A——贡献的流域面积C、X——回归系数大的集水流域面积的水库就能有更大的年径流量。大的集水流域和更多的径流量也说明有更多的沉积物和养分进入到水库中。3.2水库和湖泊中发生的各种过程