天然或者历史流量类型是反映河流特征的关键,因为流量类型和水文周期对河滨植物(如芦苇、草类等水生植物)的类型和丰度等产生影响,如基流、洪水的频率、罕见的极端洪水、流量的季节性以及年度变化性等。这些因素对于调节生物生产力[即构成水生食物网的基础(底部的藻类或者浮游植物的生长力)]和生物多样性起着十分重要的作用。此外,一条河流的特征性流量类型与藻类的生产力有着密切的关系,是决定来自陆地营养流(氮和磷)可接受水平所必须考虑的一个重要因素。
流量类型从以下几个方面进行具体体现和描述。
(1)基流。基流状况表征河道内的最小水量,这个水量直接影响到水生生物的栖息地可用性以及河滨物种所需的饱和土的深度。基流的大小和持续时间在不同的河流上变化很大,由此可以反映流域在气候、地质以及植被方面的差异性。
(2)间隔时间较短(如间隔为2年)的洪水。洪水通过冲刷河床细小颗粒物质,从而促进河流具有更高的生产力。高流量同时也能促进上游和下游生物之间的扩散。一般情况下,适宜的高流量通过淹没邻近的河漫滩以维持河滨植被的动态性。
(3)罕见或者极端流量事件。如50~100年一遇的洪水对于河流生态系统而言也是十分重要的因素。大的洪水通常将大量的沉积物由主河道运移至河漫滩。当河道被冲刷改变以及河滨群落和河漫滩湿地的连续性、动态性被重置的时候,河流系统的栖息地多样性也随之增加。高流量还可以将一些适应性差的物种(如高地树木或者非本地鱼类)转移到动态的河流环境中。(www.daowen.com)
(4)流量的季节性变化。特别是高流量在时间上的变化对于维持生物繁殖阶段与这些流量密切相关的本地物种起着十分关键的作用。例如,一些鱼类利用高流量来进行产卵洄游。改变流量的季节性发生时间,可对水生和河滨群落造成严重的消极或者负面的影响。
(5)流量的年际变化。流量的年际变化是影响河流生态系统的一个重要的因素。例如,径流量的年际变化可以维持物种多样性。同样,河流生态系统的生产力和食物网结构也会随着流量的年际变化发生相应的变动。同时,这种变化性也确保不同的物种在不同的年代受益,从而促进比较高的生物多样性。
在河流上筑坝以及通过维持全年的最小流量等,使得大多数河流的自然流量以及流量的频率、出现的时间被人类控制,削弱了流量的自然变化性特征,导致了本地鱼类物种的普遍丧失和河滨植物再生能力的降低,损害了河流水生生态系统的基本生态功能,如我国北方地区的辽河、海河、黄河等。
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