[科普中国]-淡水生态系统

简介

淡水生态系统是指由淡水生物群落与水环境所组成的一类生态系统，包括流水生态系统(lotic ecosystem)和静水生态系统(lentic ecosystem)。2

流水生态系统是指由流动水体构成的淡水生态系统，如江河、溪流、水沟、水渠等。静水生态系统是指由相对静止水体(流动和更换缓慢)构成的淡水生态系统，如湖泊、水库、池塘等。

特点淡水生态系统主要以水作为其环境介质，而陆地生态系统主要以空气、陆地或土壤作为其环境介质，正是由于这些环境介质理化特征的不同，使水、陆两类生态系统在系统的结构和功能上存在着许多明显的差异。淡水生态系统的特点如下：

环境特点淡水生态系统最大的环境特点在于以淡水为其环境介质。与空气相比，水的密度大、浮力大，许多小型生物如浮游生物可以悬浮在水中，借助水的浮力度过它们的一生。水的密度大还决定了水生生物(aquatic organism)在构造上的许多特点。水的比热较大，导热率低，因此水温的升降变化比较缓慢，温度相对稳定，通常不会出现陆地那样强烈的温度变化。

营养结构特点淡水生物都适于淡水生活，在水中有明显的分层分布。如湖泊中有生活在水中的沉水植物，也有浮在水面的浮水植物，还有根长在水底，叶片伸展在水面上的挺水植物，可见植物明显地分层分布。动物也有分层分布的特点，如鲢鱼、鳙鱼分布在水的上层，以浮游植物或浮游动物为食；草鱼分布在中下层，以水草为食；青鱼常生活在水的底层，以螺蛳、蚬等软体动物为食。河流、池塘生态系统也有类似的特征。消费者层次的组成状况在淡水和海洋两类生态系统中的差别较大。在淡水水域，消费者一般是体型较小、生物学分类地位较低的变温动物，新陈代谢过程中所需热量比恒温动物少，热能代谢受外界环境变化的影响较大。

光能利用率较低与陆生生态系统相比，淡水生态系统初级生产者对光能的利用率比较低。据奥德姆对佛罗里达中部某银泉的能流研究，初级生产者实际用于总生产力的有效太阳能仅有1.22%，除去生产者自身呼吸消耗的0.7%，初级生产者净生产力所利用的光能只有0.52%。

结构淡水生态系统的基本组成可概括为非生物和生物两大成分，生物成分又分为生产者、消费者和分解者。3

非生物成分非生物成分主要包括能源和各种非生命因子，如太阳辐射、无机物质和有机物质。非生物成分为生物提供生存的场所和空间，具备生物生存所必需的物质条件，是生态系统的生命支持系统。

生物成分生物成分是指在生态系统中所有活的有机体，它们是生态系统的主体。淡水生态系统可以分为两类，一类是流水生态系统，即河流生态系统，主要指江河、溪流等生态系统，其中植物以附生的水苔、绿藻为主，动物以虾、鱼为主；另一类是静水生态系统，主要指池塘、湖泊等生态系统。池塘边常有大型植物，池中动物有蚌、螺、虾、蟹、鱼等。

按照营养关系来分，淡水生态系统的生物成分包括生产者、消费者和分解者。其中生产者主要包括水生高等植物和浮游植物。通常浮游植物的生产量在系统的总初级生产量中占绝对优势。浮游植物的特征是体型微小但数量惊人，其代谢率高、繁殖速率快，种群更新周期短，能量的大部分用于新个体的繁殖，因此其生产力远比陆地植物高。淡水生态系统的初级消费者主要是个体很小的浮游动物，其种类组成和数量分布通常随浮游植物而变。在大型淡水水域中，浮游植物合成的物质几乎全部被浮游动物所消费。大型消费者，除了草食性浮游动物之外，还包括底栖动物、鱼类等。这些水生动物处于食物链(网)的不同环节，分布在水体的各个层次，其中不少种类是杂食性的，并且有很大的活动范围。同时，很多草食性或杂食性的水生动物，还以天然水域中大量存在的有机碎屑作为部分食物。淡水生态系统中的分解者分布范围很广，但是通常以水底沉积物表面的数量为最多，因为这里积累了大量有机物质。

类型根据生态系统生态学的基本观点，淡水生态系统可以分为流水生态系统和静水生态系统。

流水生态系统包括江河、溪流和水渠等，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，但是营养物质丰富，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。

静水生态系统包括湖泊、池塘和水库等，其中的植物一般都分布在浅水区和水的上层，包括挺水植物如芦苇、香蒲和荷花等，浮水植物如睡莲等，以及沉水植物。在水体的上层，有大量的浮游植物，其中单细胞的藻类最多，这些藻类在春季大量繁殖，能使湖水呈现绿色或形成“水华”。湖泊中的动物分布在不同的水层。浮游动物在水体的上层摄食浮游植物。以浮游植物或浮游动物为食的鱼通常栖息在水体的上层，如鲢鱼、鳙鱼等。以水草为食的鱼通常栖息在水体的中下层，如草鱼等。螺蛳、蚬等软体动物栖息在水的底层，以这些软体动物为食的鱼通常也在水体的底层生活，如青鱼等。

淡水生态系统中环境污染物的类型进入水体的环境污染物分为物理性、化学性和生物性三类。物理性环境污染物，包括非溶解性环境污染物、热污染、放射性污染；化学性环境污染物，包括有机污染物如酚类化合物、苯类化合物、卤烃类化合物、油类、苯并芘、丙烯酰胺等，无机污染物如砷、铜、铅、镉、汞、氰化物、锡、银等金属及其化合物等，生物性污染物如致病细菌、致病病毒、寄生虫等。