河流生態結構及生態功能剖析

0182水利工程2021-07-15 10:59:09

一、河流的生態結構

河流是一個完整的連續體，上下游、左右岸構成一個完整的體系，連通性是評判河道或綴塊區域空間連續性的依據。高度連通性的河流對物質和能量的循環流動以及動物和植物的運動等非常重要。

從橫向上講，河流寬度指橫跨河流及其臨近的植被覆蓋地帶的橫向距離。影響寬度的因素有：邊緣條件、群落構成、環境梯度以及能夠影響臨近生態系統的擾亂活動（包括人為活動）。連通性和寬度構成了河流生態系統的重要結構特征。

二、河流生態功能

河流的生態功能包括：棲息地功能、過濾作用、屏蔽作用、通道作用、源匯功能等方面。

1 生態功能-棲息地功能

棲息地是植物和動物（包括人類）能夠正常的生活、生長、覓食、繁殖以及進行生命循環周期中其它的重要組成部分的區域。棲息地為生物和生物群落提供生命所必需的一些要素比如空間、食物、水源以及庇護所等。河道通常會為很多物種提供非常適合生存的條件，它們利用河道來進行生活、覓食、飲水、繁殖以及形成重要的生物群落。

河道一般包括兩種基本類型的棲息地結構：內部棲息地和邊緣棲息地。內部棲息地相對來說是更穩定的環境，生態系統可能會在較長的時期仍然保持著相對穩定的狀態。邊緣地區是兩個不同的生態系統之間相互作用的重要地帶。邊緣棲息地處于高度變化的環境梯度之中。邊緣棲息地中會比內部棲息地環境中有著更多樣的物種構成和個體數量。邊緣地區相當于對其內部地區起到了過濾器的作用。邊緣地區也是維持著大量動物和植物群系變化多樣的地區。

棲息地功能作用很大程度上受到連通性和寬度的影響。在河道范圍內連通性的提高和寬度的增加通常會提高該河道作為棲息地的價值。河流流域內的地形和環境梯度(例如土壤濕度、太陽輻射和沉積物的逐漸變化)會引起植物和動物群落的變化。寬闊的、互相連接的，并且具有多樣的本土植物群落的河道是良好的棲息地條件，通常會發現比在那些狹窄的、性質都相似的并且高度分散的河道內存在著更多的生物物種

2 通道作用

通道功能作用是指河道系統可以作為能量、物質和生物流動的通路。河道由水體流動形成，又為收集和轉運河水和沉積物服務。還有很多其它物質和生物群系通過該系統進行移動。

河道既可以作為橫向通道也可以作為縱向通道，生物和非生物物質向各個方向移動和運動。有機物物質和營養成分從高處漫灘流入低洼的漫灘而進入河道系統內的溪流，從而影響到無脊椎動物和魚類的食物供給。對于遷徙性野生動物和運動頻繁的野生動物來說，河道既是棲息地同時又是通道。生物的遷徙促進了水生動物與水域發生相互作用(例如:鮭魚溯河產卵的遷移活動。產卵期間溯河到達河流系統上游地段的那些產卵的和垂死的大量成熟魚種為河流提供了營養物質輸入和促進生物量的增加。因此，連通性對于水生物種的移動是非常重要的，同時河流上游源頭地區從海洋中獲得營養物質) 。

河流通常也是植物分布和植物在新的地區扎根生長的重要通道。流動的水體可以長距離的輸移和沉積植物種子；在洪水泛濫時期，一些成熟的植物可能也會連根拔起、重新移位，并且會在新的地區重新沉積下來存活生長。野生動物也會在整個河道系統內的各個部分通過攝食植物種子或是攜帶植物種子而造成植物的重新分布。

河流也是物質輸送的通道。結構合理的河道會優化沉積物進入河流的時間和供應量以達到改善沉積物輸移功能的目的。

河道以多種形式成為能量流動的通道。河流水流的重力勢能不斷的雕刻流域的形態。河道可以充分的調節太陽光照的能量和熱量

進入河流的沉積物和生物量在自然中大部分通常是由周圍陸地供應的地方，河道的寬度是非常重要的。寬廣的、彼此相連接的河道可以起到一條大型通道的作用，使得水流沿著橫向方向和河道的縱向方向都能進行流動。狹窄的或是七零八碎的河道中常常受到限制。

河流的生態功能的認識是評價大壩與河流作用的基礎，本文對河流的棲息地功能、過濾作用、屏蔽作用、通道作用、源匯功能進行了概要介紹，對水文過程的變化與生物多樣性及生物學效應進行了總結。希望能夠對大壩建設導致的阻隔、淹沒、水文調節變化對生態環境的影響有一個基本的概念。

大壩對生態環境的影響的研究亟待深入，在未來的研究與工程建設中，建議：

（1）重視大壩環境影響，加強生物與非生物學科的交叉研究，強化生態水文學研究與發展

（2）加強電站水庫適應性管理（adaptive management）研究，如充分考慮下游的生態需水要求，過魚設施等。

（3）加強流域規劃環境影響評價

河道河流功能