第二章 湿地生态系统的组成与结构 删减版
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湿地生态系统组成成分湿地生态系统是由多种组成部分构成的复杂生态系统。
它们包括水体、植物、土壤、微生物和动物等。
这些组成部分相互作用,形成了湿地独特的生态系统。
水体是湿地生态系统的重要组成部分。
它可以是河流、湖泊、沼泽或海洋。
水体为湿地提供了必要的水分和养分。
在湿地中,水体的存在维持了湿地的湿润环境,也为湿地中的生物提供了生存的条件。
植物在湿地生态系统中起着重要的作用。
湿地植物可以分为水生植物和湿地植物两大类。
水生植物生长在水中,如荷花和莲藕,它们的根系可以帮助固定土壤,防止水土流失。
湿地植物生长在湿地的边缘,如芦苇和香蒲,它们的根系可以吸收和存储水分,起到调节湿度的作用。
土壤是湿地生态系统的基础。
湿地土壤具有高度的含水量和有机质含量。
这种土壤含水量高,有利于植物生长和微生物活动。
有机质含量丰富,为湿地提供了养分。
湿地土壤还具有保持水分和净化水质的功能。
微生物是湿地生态系统中隐形的力量。
它们包括细菌、真菌和原生动物等。
这些微生物能够分解有机物,促进养分循环。
它们还可以与植物共生,提供养分和保护植物免受病害侵害。
动物是湿地生态系统中的重要组成部分。
它们包括鱼类、鸟类、昆虫等。
湿地提供了丰富的食物和栖息地,吸引了许多动物聚集于此。
鸟类可以在湿地中筑巢繁殖,鱼类可以在湿地中寻找食物和繁殖。
昆虫在湿地中起到重要的食物链中的角色,同时也是植物的传粉者。
湿地生态系统由水体、植物、土壤、微生物和动物等多种组成部分构成。
它们相互作用,维持着湿地的生态平衡。
保护湿地生态系统不仅有利于维护生物多样性,也对维持地球生态平衡具有重要意义。
湿地生态系统的结构与功能研究湿地是自然界的一种生态系统类型,其地理分布广泛,包括沼泽、泥炭地、沿海湿地、内陆河口湿地、河流湿地等多种类型。
湿地生态系统是由生物、非生物和环境因素结合形成的复杂生态系统,其结构和功能具有独特性和综合性。
本文将从湿地的结构和功能两个方面进行分析和探讨。
一、湿地生态系统的结构湿地生态系统结构由三个层面组成:生物层、土层和水层。
生物层即湿地植被和动物群落,土层主要有沉积物和土壤,水层则是湿地水文环境。
湿地生态系统结构包括以下方面:1.湿地植被湿地植被是湿地生态系统中最重要的组成部分,起到保持湿地功能、维护生态平衡和维持区域环境稳定的作用。
湿地植被种类繁多,包括沼泽、湖泊、河流沼泽、沿海湿地、低丘沼泽等。
湿地植被具有高度适应性和生物多样性,其中部分植物根系发达、土壤粘性大,能有效地固定土壤、结实地面,防止湿地土壤侵蚀。
2.地下水位湿地生态系统的水文环境十分重要,其地下水位的高低与植被、动物的生长繁殖和区域生态稳定有关。
一般来说,低水位更适合生长缓慢、高度耐旱的湿地植被。
3.土壤湿地土壤具有不同于其他环境的独特性质,如土质肥沃、气味异味和水分接近饱和。
湿地土壤中腐殖质的含量相对较高,具有较好的保水保墒特性,为植物的生长发育提供均衡的水分和养分。
二、湿地生态系统的功能湿地生态系统的功能多种多样,其主要功能包括:1.水资源调节功能湿地生态系统对水资源的调节能力非常强,在人类经济发展和自然灾害防范中具有不可替代的重要作用。
湿地能够储存和释放大量的水,并且能够通过调节水位稳定流域的水循环。
2.生态保护功能湿地生态系统能够为生物提供生存和繁殖的场所,保护生物多样性。
湿地特殊的土壤和水环境结构提供了丰富的生物群落和栖息地,作为生命的孕育之所。
3.气候调节功能湿地生态系统对气候的调节能力也非常强,湿地作为地球上最大的碳藏之一,通过生物多样性和土壤对二氧化碳的吸收,起到了重要的缓解温室效应和气候变化的作用。
湿地生态系统组成要素
湿地生态系统是由湿地生物群落与其生存环境共同组成的动态平衡系统。
以下是湿地生态系统的主要组成要素:
1. 非生物要素:
- 水:水是湿地生态系统的关键要素,它提供了生物生存所需的环境。
- 土壤:湿地的土壤通常富含有机质,具有较高的水分保持能力。
- 气候:湿地的气候条件,如温度、降水等,对生物群落和生态过程产生影响。
2. 生物要素:
- 生产者:湿地中的生产者主要包括水生植物、湿地植物和藻类等。
它们通过光合作用将太阳能转化为化学能,为其他生物提供食物和能量。
- 消费者:消费者包括各种动物,如湿地鸟类、两栖动物、水生昆虫和哺乳动物等。
它们依赖生产者或其他生物获取能量和营养。
- 分解者:湿地中的分解者主要是微生物,如细菌和真菌等。
它们分解有机物,将其转化为无机物,促进营养物质的循环。
- 生物之间的相互作用:湿地生态系统中的生物之间存在着复杂的相互作用,如捕食、竞争、共生和寄生等关系。
3. 生态过程:
- 物质循环:湿地中的物质循环包括水循环、碳循环、氮循环等,这些循环过程维持了生态系统的稳定和平衡。
- 能量流动:能量在湿地生态系统中通过食物链和食物网进行流动,从生产者到消费者,最终被分解者分解。
- 生态演替:湿地生态系统经历着一系列的生态演替过程,从湿地的形成、发展到稳定阶段,再到可能的退化或恢复。
综上所述,湿地生态系统的组成要素包括非生物要素和生物要素,以及生态过程。
这些要素相互作用、相互依存,共同维持着湿地生态系统的稳定和功能。
第一节湿地生态系统的生物组分生物部分组成–根据它们获取营养和能量的方式,在能量流通和物质循环中所起作用不同,可分为三大基本类群:• 生产者• 消费者(异养生物)• 分解者(异养生物)一、湿地生态系统生产者-湿地植被湿地植物是湿地其它生物类群生长和新陈代谢所需能量的主要来源。
不同类型湿地植被的种类组成、分布特征具有一定的差异。
1 湿地植被类型湿地植被生态类型多样,分为:–湿生植物–水生植物–盐生植物–耐盐植物–红树林湿生植物湿生植物是指生长在湿地或浅水区域的植物。
─ 阴生湿生植物:如有些蕨类、附生兰科植物等生活在热带雨林中,林内光照微弱,蒸腾也弱,故根系不发达,抗旱能力极差。
─ 阳生湿生植物:生活在阳光充足、土壤水分饱和的沼泽地区或湖边。
如莎草科、蓼科和十字花科的一些种类,叶片上常有防止蒸腾的角质层,输导组织也发达。
水生植物狭义的水生植物:只有植物体的部分或全部,长期离不开水域生活的植物。
广义的定义:(淡水和咸水)只要是生长在水边潮湿地上的植物,都应该归为水生植物。
按水质分淡水和咸水植物。
按水流动性分流水和静水水生植物水生植被分布不像陆生植被类型具有明显的地带性,多为广布种或世界种。
但各地区水域环境并非完全一致,不同地带内也会出现不同的水生植被类型–比如河流上游多湍流,水中溶氧量高,河床多以石砾垫底,水流清澈,以固着性藻类为主,如刚毛藻、丝藻和硅藻。
下游水流平缓,水温较高而含氧量低,河床多为泥质或沙质底,植物多为浮游性的绿藻、蓝藻和部分硅藻为主,在浅水区常有高等植物成片分布。
按生态型,水生植物又包括:–挺水植物–浮叶植物–漂浮植物–沉水植物–浮游植物挺水植物挺水植物是生长在水深-的浅水区,根或地下茎生长在泥底中,茎叶则挺身出水面的植物,如莲花、香蒲等。
浮叶植物水生浮叶植物是指生长在浅水区,叶片漂浮在水面上,形状多为扁平状,叶上表面有气孔,根或地下茎固着在泥土里,根部所需的氧气经由叶片的气孔由外界来供应,叶柄会随着水的深度而伸长的植物。
湿地生态系统主要结构与功能简述目录一、内容概览 (2)1.1 湿地生态系统的定义 (3)1.2 湿地生态系统的重要性 (3)二、湿地生态系统的基本结构 (5)2.1 湿地生物群落 (6)2.1.1 植物群落 (7)2.1.2 动物群落 (8)2.2 湿地生态系统的非生物环境 (9)三、湿地生态系统的功能 (10)3.1 生态功能 (11)3.1.1 水源涵养 (12)3.1.2 净化水质 (13)3.1.3 季节性蓄洪防旱 (14)3.1.4 生物多样性保护 (15)3.2 社会经济功能 (15)3.2.1 农业灌溉 (16)3.2.2 渔业养殖 (17)3.2.3 旅游观光 (19)3.2.4 生态产品供给 (20)四、湿地生态系统的管理与发展 (21)4.1 湿地生态系统的保护与管理 (22)4.1.1 立法保护 (23)4.1.2 规划与建设 (25)4.1.3 科学研究 (26)4.2 湿地生态系统的可持续发展 (27)4.2.1 生态旅游开发 (29)4.2.2 生态农业发展 (30)4.2.3 循环经济模式 (31)五、结论 (32)5.1 湿地生态系统的重要性 (33)5.2 湿地生态系统的未来展望 (34)一、内容概览湿地生态系统是地球上最重要的生态系统之一,它以其独特的生物群落、复杂的生态过程和重要的生态服务功能而闻名。
本文档旨在简要概述湿地生态系统的基本结构和功能,帮助读者更好地理解这一复杂而多面的自然奇迹。
湿地生态系统主要由生物组分(生产者、消费者、分解者)和非生物组分(水、土壤、空气)构成。
生产者主要是通过光合作用将无机物质转化为有机物质的植物,如沼泽植物和浮游植物。
消费者则包括各种以生产者为食的动物,如鱼类、两栖动物和昆虫等。
分解者则负责将动植物的残体分解为无机物质,从而完成生态系统的物质循环。
除了生物组分外,湿地生态系统还受到一系列非生物因素的影响,如气候、地形和土壤等。
湿地与森林和海洋一同并称为地球上三大最重要的生态系统。
湿地是陆地和水体间的生态过渡带。
湿地被称为“生物超市”、“地球之肾”、“二氧化碳接收器”、“气候稳定器”。
湿地生态学是研究湿地生态系统结构和功能的科学。
1.湿地生态学产生的必然性:(1)湿地具有目前生态范例和领域如湖沼学、河口生态学所无法充分涵盖的特征特性。
(2)湿地研究已经开始致力于貌似迥然不同类型的湿地共同特征的探索和验证。
(3)湿地调查方法涉及多领域多学科,不能按常规方法进行或结合到大学现有学科分类中去。
(4)制定湿地调控和管理的政策需要湿地生态科学的强有力支持。
2.湿地生态学的主要研究方向:湿地资源学湿地生物生态学湿地水文学湿地土壤学湿地保护与管理2、美国渔业和野生生物署定义3、美国国家研究委员会定义* 最早的全球环境公约,唯一的关于某一种生态系统的全球性的公约。
涵盖范围广——从珊瑚礁到山地。
该公约是1971年2月2日于伊朗的拉姆萨尔由18个国家共同签署的。
* 此后,每年2月2日被称为世界湿地日。
“湿地系指,不问其为天然或人工、长久或暂时性的沼泽地、泥炭地或水域地带、带有或静止或流动,或为淡水、半咸水者,包括低潮时不超过6米水深的海域”。
从这一定义来看,湿地范围很广,湖泊、河流、6米以内的浅海水域乃至水库、水稻田,都称为湿地,后者称湿地是陆地和水体间过渡的土地(自然综合体),其水位通常与地表持平或近于地表,抑或被浅水淹没。
湿地应至少具有下述中属性之一:1)常年或周期性的有水生植物生长;2)土壤以无排水的水成土为主;湿地是指水饱和程度足以发生湿生化或水生化过程的土地,其特征为土壤排水不畅,生长水生植被,生活着适应于湿润环境的多种生物。
1. 湿地面积估计全球湿地面积为7-9百万平方公里,占地球陆地面积的4 %-6 %。
Maltby 和Turner(1983)根据俄罗斯地理学家的著作,估计全球湿地面积约860万平方公里,约占全球陆地面积的6.4%。
湿地生态系统的保护与修复第一章:湿地生态系统基本概念湿地是指极具湿度的自然环境,包括河流、沼泽、沿海区域等。
湿地生态系统包含水、土壤和植被三个组成部分。
其中,水是湿地生态系统中的核心部分,土壤则承载着植被生长的重要物质,植被则参与着湿地生物多样性的维持和繁荣。
湿地生态系统是地球上的珍贵资源,其在全球生态系统中发挥着重要作用。
湿地生态系统不仅是许多物种的栖息地和繁殖地,而且还能够减缓洪涝灾害和缓解气候变化。
同时,湿地生态系统还具有很高的社会经济价值,如提供人类的食品、药品、材料等。
第二章:湿地生态系统的保护1. 法律保护湿地保护法、环境保护法等法律法规为湿地生态系统提供了法律保障。
这些法律法规明确了湿地的保护范围、保护目标和保护措施,规定了任何单位和个人都应当保护湿地和湿地生态系统的责任和义务。
2. 管理保护湿地的管理保护是指对湿地进行有序规划、科学管理和定期监测,以实现湿地生态系统的恢复、保护和持续发展。
湿地管理保护包括湿地的管理规划、湿地的保护区划、湿地的监测和评估、湿地的治理与恢复等。
3. 社会参与社会参与是保护湿地生态系统的重要手段之一。
在湿地生态系统保护过程中,社会应发挥积极作用,积极参与湿地保护,推动湿地保护事业的持续发展。
社会参与主要包括开展宣传教育、组织湿地保护志愿服务、参与湿地资源调查和监测等。
第三章:湿地生态系统的修复1. 湿地植被的恢复湿地植被是湿地生态系统的重要组成部分,对维持湿地生态系统的平衡和稳定具有重要作用。
在湿地生态系统损毁或退化的情况下,恢复湿地植被是湿地修复的基本手段之一。
湿地植被的恢复应基于湿地本身的特殊环境条件和植被生态特征,通过选用具有生态适应性的植物物种,促进湿地植被的恢复和发展。
2. 湿地水文修复水文是湿地生态系统的核心,对湿地生态系统的演变和发展具有至关重要的影响。
在湿地水文退化的情况下,水文修复是的湿地恢复的重要手段之一。
水文修复主要通过修建水库、堤坝、管道等设施,促进湿地水文环境的恢复和改善,以有效实现湿地生态系统的保护和恢复。
56湿地生态系统文/蒋高明湿地生态系统是指地表过湿或常年积水,生长着湿地植物的地区,湿地生物与周围环境共同组成了湿地生态系统。
1971年在拉姆萨尔通过了《湿地公约》,该公约将湿地定义为:“天然或人造、永久或暂时之死水或流水、淡水、微咸或咸水沼泽地、泥炭地或水域,包括低潮时水深不超过6米的海水区”。
它包括所有的陆地淡水生态系统(如河流、湖泊、沼泽)以及陆地和海洋过渡地带的滨海生态系统,同时还包括了海洋边缘部分咸水和半咸水水域。
它兼有水域和陆地生态系统的特点,国际上通常把森林、海洋和湿地并称为全球三大生态系统类型。
严格来讲,湿地生态系统在地理单元是可跨多个气候带的,即在森林、草原、Wetland Ecosystem荒漠地区甚至海洋都有湿地的分布。
湿地生态系统的特征湿地生态系统具有如下特征:①独特的自然环境。
湿地表面长期或季节性处于过湿或积水状态,发育有水成或半水成土壤,生长着湿生植物,同时分布着以这些植物为生的动物和微生物群落。
②丰富的生物多样性。
由于湿地是陆地和水体的过渡地带,因此它同时兼具丰富的陆生和水生动植物资源,形成了其他任何单一生态系统都无法比拟的独特生境。
湿地具有复杂的动植物群落,对于保护物种、维持生物多样性发挥着难以替代的生态功能。
③较高的生产力。
湿地生态系统与其他生态系统相比,初级生产力较高。
据报道,湿地生态系统每年平均生产蛋白质9克/平方米,是陆地生态系统的3.5倍。
④湿地系统的多变性。
湿地生态系统是水文、土壤、植被、气候等因素相互作用所形成的自然综合体。
当这些因素受到自然或人为活动干扰时,都会或多或少地导致生态系统变化。
特别是水文状态的显著改变,会直接影响生物群落结构,改变生态系统状态。
当水量减少以致干涸时,湿地生态系统演变为陆地生态系统;当水量增加时,又会逐渐恢复为湿地生态系统。
⑤特殊的生态功能。
湿地具有综合效益。
它既有调蓄洪水、涵养水源、调节气候、净化水质、保存物种、提供栖息地等众多生态功能,发挥着无可替代的生态效益;也为工业、农业、能源、医疗业等提供大量生产原料,产生直接的经济效益。
湿地生态系统的结构
中国境内江河、湖泊、水库众多,水生生物资源丰富,种类繁多。
纯淡水鱼类近800个种和亚种;轮虫有348种;淡水挠足类206种;枝角类约162种,接近已知种数40%。
淡水藻类尚未完成全面调查,已知蓝藻门的色球藻纲有253种,占该纲已知种数80%;绿藻门双星藻科有347种,占该科已知种数40%,鞘藻属和毛鞘藻属有301种、81变种和33个变型。
水生维管束植物和大型藻类有437个种与变种。
有记载:
长江有浮游植物300多种,浮游动物200多种,底栖动物220多种,水草100多种,鱼类370种;
太湖有浮游植物134属,浮游动物122种,底栖动物68种,水草66种,鱼类106种;
鄱阳湖有浮游植物154属,浮游动物112种,水草102种,贝类65种,鱼类122种;
滇池有浮游植物205个种和变种,浮游动物171种,底栖动物112种,鱼类22种;
抚仙湖有浮游植物74属,浮游动物57种,底栖动物30种,鱼类28种。
在贫营养化湿地,一般为湖泊和水库,水生植物的面积占10-20%,浮游植物、浮游动物可不予考虑,底栖动物3-6种,鱼类6-10种;在富营养化湿地,一般为荒漠化的生态修复,水生植物的面积占30-50%,浮游植物、浮游动物也不予考虑会自动进行生态补偿,底栖动物0-3种,鱼类2-5种。
第二章湿地生态系统的组成与结构
一、湿地生态系统的生物组分
生物部分组成
–根据它们获取营养和能量的方式,在能量流通和物质循环中所起作用不同,可分为三大基本类群:
• 生产者
• 消费者(异养生物)
• 分解者(异养生物)
1、湿地生态系统生产者-湿地植被
湿地植物是湿地其它生物类群生长和新陈代谢所需能量的主要来源。
不同类型湿地植被的种类组成、分布特征具有一定的差异。
湿地植被类型
湿地植被生态类型多样,分为:湿生植物、水生植物、盐生植物、耐盐植物、红树林
1.1 湿生植物
湿生植物是指生长在湿地或浅水区域的植物。
─ 阴生湿生植物:如有些蕨类、附生兰科植物等生活在热带雨林中,林内光照微弱,蒸腾也弱,故根系不发达,抗旱能力极差。
─ 阳生湿生植物:生活在阳光充足、土壤水分饱和的沼泽地区或湖边。
如莎草科、蓼科和十字花科的一些种类,叶片上常有防止蒸腾的角质层,输导组织也发达。
1.2 水生植物
狭义的水生植物:只有植物体的部分或全部,长期离不开水域生活的植物。
广义的定义:(淡水和咸水)只要是生长在水边潮湿地上的植物,都应该归为水生
植物。
按水质分淡水和咸水植物。
按水流动性分流水和静水水生植物
水生植被分布不像陆生植被类型具有明显的地带性,多为广布种或世界种。
但各地区水域环境并非完全一致,不同地带内也会出现不同的水生植被类型
按生态型,水生植物又包括:
挺水植物、浮叶植物、漂浮植物、沉水植物、浮游植物
1.3 盐生植物
指适盐、耐盐或抗盐特性的盐生植物,其组成的群落即为盐生植物群落,主要分布在温带,亚热带干旱、半干旱地区及滨海盐土地区。
有积盐植物和泌盐植物之分
1.4 耐盐植物
湿地植物中,有不少种类能够在不同含盐量的环境中生长,随着长时间的适应,形
成能够抵抗盐侵害的能力,从而在逆境环境中生存下来,成为耐盐湿生植物。
特别是在滨海湿地,有着非常丰富的耐盐湿地植物,如耐盐型芦苇等。
1.5 红树林
红树林是生长在热带、亚热带海岸潮间带的木本植物群落,也是唯一能形成海岸类型的活的生物群体。
2、湿地生态系统的消费者
湿地生态系统的消费者主要有具飞翔能力的鸟类和昆虫,适应湿生环境的哺乳类、两栖类和爬行类,以鱼类为代表的水生动物,以及种类繁多的底栖无脊椎动物。
3、湿地生态系统的分解者-微生物
微生物是湿地生态系统的分解者,它对湿地生态物质转化、能量流动起着重要作用,制约着湿地的类型和演替。
微生物对湿地区有机物及有毒物质具有降解净化作用。
湿地微生物主要是指水体中的细菌、真菌、霉菌和放线菌等。
根据细菌对氧气需求将其分为五类:
(1)好氧菌:要有氧气存在才能生长,降解糖类等高能分子时,使用氧作为最终电子接受者。
(2)微好氧菌:只能生存于氧气含量较低的环境,氧气浓度过高则因酶无法作用而死亡。
(3)绝对厌氧菌:若生存于无氧环境,因不具有超氧化物歧化酶和过氧化氢酶,将因为无法代谢有毒产物而死亡。
(4)耐氧性次氧菌:不使用氧气作为最终的电子受体(发酵),因此不需要氧气,但由于
具有超氧化物歧化酶和过氧化氢酶,所以在有氧条件下可以代谢有毒产物,对氧具有一定的耐受性。
(5)兼性厌氧菌:有氧时进行有氧呼吸作用,无氧时进行发酵作用(利用硝酸根离子、硫酸根离子作为最终的电子受体)。
二、湿地生物的生态适应
湿地环境既不同于陆地,也不同于水域,其主要的环境因子通常对生物具有生理胁迫特征,如缺氧、较大幅度的盐度变化和水位波动等。
对于湿地独特的环境条件,特别是胁迫性因子,不同的生物类群、组织层次,具有不同的耐受、调节机制。
1、细胞水平的适应
(1)对缺氧的适应
当氧气开始成为限制因子,多数细胞、细菌等利用内部有机化合物作为电子受体。
糖代谢的糖解或发酵途径产生厌氧产物丙酮酸,随之还原为乙醇、乳酸或其它还原有机化合物。
许多细菌是兼性厌氧菌,能从有氧呼吸转化为厌氧呼吸。
其它一些细菌转化为专性厌氧菌,依赖特殊的电子受体而不是氧进行呼吸代谢。
脱硫弧菌属就属于这一类,它
用硫酸盐作为最终的电子受体,形成硫化物使湿地有臭鸡蛋气味。
(2)对盐的适应
盐胁迫是双方面的—渗透性和直接毒性。
在细胞环境中盐浓度提高的即时效应是渗透。
导致细胞质脱水。
这一反应通常只需要几分钟时间,但它对细胞的影响可能是致命的。
尽管无机离子(如钠)的吸收可以缓解细胞膜间的渗透梯度,在细胞质中这些高浓度的离子也会对大多数有机体产生毒害,对有机体的生存造成威胁。
为了保持自身水势,具有盐适应性细胞的内部渗透浓度通常稍高于外部浓度。
细胞质中积累的离子被不太牢固地束缚住,或者细胞质内的水比外部水具有更有序的结构,结果使得细胞质内的钾和钠等离子不如外部溶液中的自由,但仍然满足渗透和生理活性。
3、维管束植物的适应性
1)对缺氧的适应
2)对盐的适应
3)光合作用的适应特征
4)植物的整体策略
1)对缺氧的适应
①通气组织比较发达
许多水生植物的根和茎都有气腔和通气组织,叶、茎和根部均有细胞间隙与气腔相通连,便于气体交换和满足各部分通气的需要。
②特殊器官
除了促进通气组织生成外,缺氧促进不定根的形成。
另一个由淹水诱发的反应是水生和半水生植物如荇菜和落羽杉快速的茎伸长。
在热带和亚热带海岸带的红树林通常在拱形支柱根支撑下生长。
在高潮位以上,这些支柱根有无数的小孔隙(又称皮孔),其下部为长而多孔的、内部充气的淹没的根。
③增压气流
即增压气体从表面流动到根周。
空气进入地上叶子的内部充气空间,在由温度梯度和水蒸发压力产生的轻压的推动下下行。
④氧化根周
当中度缺氧的时候,通过许多湿地植物到根的氧扩散量增大,不仅可以供应根,还会扩散出来,给邻近的缺氧土壤充氧,产生有氧根周。
在根周铁、锰等离子趋向于被氧化和沉淀,其毒性也被有效地解除。
有氧根周的存在,是识别湿地的重要方法。
⑤水的吸收
植物对厌氧环境不耐受的典型表现是减少水的摄取,即使水充足的情况下也是如此,这可能是根代谢全面降低的反应。
水摄取减少导致与干旱条件相同的症状:气孔关闭,吸收二氧化碳减少,蒸发作用的减少以及萎蔫气孔的关闭受脱落酸调节,根部淹水导致叶片组织中脱落酸的浓度提高。
⑥营养吸收
土壤中许多营养物质的可利用性受缺氧环境的影响。
尽管一些研究表明大多数耐淹种的营养吸收没有呈现出变化,但是其它研究已证明充足的氧是营养吸收所必需的(缺
氧条件下吸收减少)
⑦呼吸作用
在缺氧条件下,植物组织进行厌氧呼吸。
在大多数植物中,丙酮酸(糖酵解的终产物)被脱去羧基生成乙醛,乙醛被还原成乙醇。
这两种化合物对植物组织都具有潜在的毒性。
耐淹植物一般具有减小这种毒性的适应性。
2 )对盐的适应
维管束植物可发展出复杂结构提高适应性,包括阻止和控制盐进入的屏障和专门用来排泄盐的器官(盐腺)。
盐排除和盐排泄这两种机制。
3 )光合作用的适应特征
光合作用
-在自然界中最普遍
-主要反应物是二磷酸核酮糖(RuBP)
-光合作用的最初产物是三碳糖
C4光合作用(C4植物更耐旱)
-主要反应物是磷酸烯醇式丙酮酸(PEP),四碳有机酸。
-PEP羧化酶能更有效地降低叶内CO2浓度,增加了外界与叶内CO2浓度梯度,因而C4植物比C3植物用闭合得更紧的气孔来吸收CO2,从而减少了水分损失。
-与C3植物相比,C4光合途径的主要优点就是水分的丧失较少。
-通过C4途径进行光合作用的如芦苇、互花米草、唐氏米草和洋野黍。
4 )植物的整体策略
许多植物通过生活史适应性进化出避让或逃避策略。
-通过推迟或提前开花,使种子产生在非洪涝季的季节;
-产生有浮力的种子,飘浮直到落于高处无淹水的地面;
-在果实附着在树上时,种子就萌发(胎萌),如红树林;
-大规模持久稳固的种子库的产生;
-在长期淹水情况下仍能存活的块茎、根和种子的产生。
-植物的休眠。
三、动物的适应性
1 对氧的适应
①体内用于气体交换的专门区域的形成或诱发变异,如鱼和甲壳动物的鳃、多毛类环节动物的疣足。
②可扩散膜两侧氧气梯度的提升机制,如迁移到富氧环境,或通过纤毛运动向鳃内送水。
③内部的结构变化,如血管强化、更好的循环系统,或者更强壮的泵(心脏)。
④呼吸色素的改变以提高氧承载力
⑤生理适应,包括代谢途径和心率的改变。
⑥行为方式,如在低氧胁迫下减少活动量或者关闭外壳。
2 对盐的适应
多数简单的海洋动物是渗透顺应者,即内部细胞环境随着外部介质的渗透浓度变化而变化。
高等复杂的湿生动物,可通过渗透调节主动控制内部渗透浓度(主要的适应方式),可通过肾、鳃、泌盐器官、鼻以及内脏专门的排泄功能。
多数湿地生物,特别是滨海湿地生物,必须是广盐性的,它们既可以是渗透顺应者也可是渗透调节者。
3 对觅食条件的适应
4 行为适应
湿地沉积物中的底内动物,由于其活动受到限制,通常采用通过有机体直接接触受精,以及后代不经历幼虫阶段直接增长,或通过保留幼虫的繁殖策略。
除了繁殖策略,很多动物通过调整生活方式以适应湿地的季节性变化。
四、互惠与共生
根沉积物中的根海绵和其附着的红树之间的互惠作用。