水域生态学概论——水域生态系统生产力(精)
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生态学中的水域生态和水资源管理水,是人类生命不可或缺的重要资源。
随着社会的发展,人口的增长以及工农业生产的大量消耗,水资源面临巨大的压力,生态系统被严重破坏。
在这样的背景下,生态学中的水域生态和水资源管理显得格外重要。
一、水域生态水域生态是指水中各类生物以及它们与水文、物理、化学因素之间的关系。
水是一种独特的介质,因为它可以在三种状态下存在:液态、固态和气态。
这使得水域生态的研究变得十分复杂。
水体中含有丰富的有机和无机物,这些物质可以提供生命所需的能量和营养物质,但同时也有可能成为污染源,对生态环境造成威胁。
1.水域生态系统的基本要素(1)生物组成水域生态系统中的生物组成十分丰富,其中包括浮游生物、底栖生物、鱼类和水生植物等。
这些生物之间存在着互相依存、互相制约的关系,构成了一个复杂的食物网。
(2)生物生长与繁殖水域中的不同生物具有不同的生长和繁殖方式。
比如,浮游生物大多数采用无性繁殖,而底栖生物则常常采用有性繁殖。
水生植物一般通过营养繁殖或无性繁殖方式进行繁殖。
(3)水文、物理、化学因素水文、物理、化学因素对水域生态系统的稳定运行具有重要作用。
水温、光线、水流等因素会影响水生生物的生长繁殖和分布,而水中化学物质的检测和监测也是保证水域生态系统稳定的必要步骤。
2.水域生态系统的功能(1)水域生态系统的调节功能通过吸收和降解污染物质、水土保持、防止冲刷和漫滩、调节水文循环和气候等,水域生态系统可以调节环境的各种影响因素,维持一个相对稳定的生态环境。
(2)水域生态系统的生产功能水域生态系统是生物生产和资源利用的场所和基础,水域中的生物可提供食物、药材、饲料、原料等丰富资源。
(3)水域生态系统的文化功能水域生态系统一直是人类生活的源泉,包括休闲、娱乐、旅游等多种文化功能。
二、水资源管理水资源管理是保护、利用、开发和管理水资源的一种系统工程。
现代水资源管理面临着很多挑战,淡水资源稀缺,水污染日益严重,水资源分配不均等等问题,如何进行有效的管理和利用,保证水资源的可持续利用,是当务之急。
⽔域⽣态系统第⼗三章⽔域⽣态系统第⼀节概述⽔域⽣态系统包括陆地上的地表⽔域和海洋⽔域。
地表⽔主要包括河流和湖泊两种⽔体,还有冰川及沼泽地。
冰川是“天然固体⽔库”,也是河流的重要补给⽔源。
沼泽湿地是重要的⽣物资源的栖息地,包括淡⽔湿地和滨海湿地⼴阔的海洋蕴藏着丰富的资源。
⼀、河流的流域河流可划分为两⼤部分,⼀部分为注⼊海洋的外流流域,另⼀部分则是流⼊封闭的湖海或消失于沙漠、盐海,⽽不是与海洋沟通的内陆流域。
我国的外流流域⾯积,占全国总⾯积的64%,它们分属于太平洋流域、印度洋流域和北冰洋流域。
内陆流域只占全国总⾯积的36%,主要分布在西北⼲旱地区和青藏⾼原境内。
⼆、湖泊湖盆的成因是多种多样的,它们可以是构造运动、⽕⼭活动等内.⼒作⽤形成的湖盆,⼀也有些是冰川、风⼒等外⼒作⽤塑造⽽成的。
我国天然湖泊⾯积在1k㎡以上的有2 800余个,总⾯积达80000以上,湖泊率为0.8%。
其中⾯积较⼤的有青海湖、鄱阳湖、洞庭湖和太湖等。
除天然湖泊外,由于各种需要还兴建了成千上万个⼤⼩不等的⼈⼯湖泊—⽔库。
主要湖泊见表13-2三、湿地湿地(wetland)的是介于陆地和⽔⽣环境之间的过渡带,并兼有两种系统的某些特征。
这是早期⼀般学者的认识。
1971年湿地公约中,把湿地的基本概念认为“湿地系指不论其为天然或⼈⼯、常久或暂时的沼泽地、泥炭地或⽔域地带,带有或静⽌或流动,或淡⽔、半咸⽔或咸⽔⽔体者,包括低潮时⽔深不超过6m的⽔域,湿地具有调节⽔循环和作为栖息地养育丰富⽣物多样性的基本⽣态功能。
⼀些科学家把湿地称为“⾃然之肾”,原因在于其在⽔分和化学物质循环中所表现出的功能及在下游作为⾃然和⼈类废弃源的接收器的功能上,也可以作为地下⽔和地⾯⽔以及具有排洪、蓄洪功能。
在某种意义上来说湿地在景观中为动植物区系提供了独⽴的⽣境。
据统计,全世界共有湿地8558×106 k㎡,占陆地总⾯积的6.4%(不包括滨海湿地),其中以热带⽐例最⾼,占湿地总⾯积的30.82%,寒带占29.89% ,亚热带占25 25.6%,亚寒带占11.89%(表13-3)。
水域生态学概论水域生态系统生产力水域生态学概论水域生态系统生产力水域生态学是研究水域中生物与环境相互作用的科学领域。
其中一个重要的研究方向就是水域生态系统的生产力。
水域生态系统的生产力指的是水域中生物体通过光能转化为化学能的速率。
本文将介绍水域生态系统生产力的概念、影响因素以及测量方法。
一、概念水域生态系统生产力是指单位时间内水域中生物体光合作用过程中固定的能量或养分量。
它是水域生态系统的重要指标,反映了水域中生物组织生长的能力和生态系统的健康状况。
水域生态系统生产力通常分为两个方面:初级生产力和总生产力。
初级生产力指水域中光合有机物的合成速率,是水中植物和浮游生物的生产力;总生产力则包括初级生产力和次级生产力,次级生产力指水域中食物链中上层物种通过摄食获得的能量。
生态系统的生产力受到许多因素的影响。
二、影响因素1. 光照条件:光照是水域生态系统的基本能源。
充足的光照有利于水中植物的光合作用,促进了初级生产力的提高。
2. 水质:水质直接影响水中植物和浮游生物的生长繁殖。
良好的水质有利于植物进行光合作用,并为浮游生物提供充足的营养物质,从而促进生产力的增加。
3. 温度:水域生态系统的温度变化会影响植物和浮游生物的代谢活动。
适宜的温度条件有利于植物的光合作用和生物体的正常生长发育。
4. 营养盐:水域中的氮、磷等营养物质是植物生长的重要限制因素。
适量的营养盐能够提供养分,促进水生植物的光合作用和生产力的提高。
5. 食物链结构:生物之间通过摄食和被摄食的关系形成复杂的食物链结构,直接影响到水域生态系统的总生产力。
食物链中的上层物种通过摄食下层物种获取能量,推动能量的传递和转化。
三、测量方法1. 光合作用测定法:通过测量光合作用的速率来评估水域生态系统的初级生产力。
常用的方法包括氧气释放法和氧气消耗法。
2. 样地法:在水域中选择一定面积的样地进行样本采集和生物量测定,推断水域的初级生产力和总生产力。
3. 叶绿素测定法:水中植物叶绿素的含量与植物的生长状态和光合作用密切相关。