淡水生态系统

自然生态系统之一

淡水生态系统，是指在淡水中由生物群落及其环境相互作用所构成的自然系统。淡水生态系统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。淡水生态系统具有易被破坏、难以恢复的特征。

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)。

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。

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。

环境污染物

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。

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