洪水是维持河漫滩正常发育的基本条件，当河漫滩生态系统不能被淹没时，其生态功能将不能完全地发挥。在河道—河漫滩上，一个可预知的洪泛波动对于系统的生存是必需的。在洪水波动的概念中强调了洪水的生态重要性。

自然变动的流量决定和维持了对水生和两栖物种都非常重要的河道内和河漫滩的动态变化（见图2.12）。其中高流量和低流量常常是物种的“生态瓶颈”，不同流量塑造不同的地貌特征［58］。

图2.12　流量与河流生态系统地貌特征（来源：Poff and David，1997）

在图2.12中，A、B、C、D、E分别表示以下涵义：

A：维持河岸植被和确定河道内基流栖息地的水位，通过地下水流入量和洪水来维持。

B：需要不同大小和不同时间的洪水来维持河岸植被和水生栖息地的多样性。小洪水发生比较频繁，并且能够运输小的沉积物，维持生物高的生产能力以及为鱼类提供产卵栖息地。

C：中等规模的洪水淹没了低洼的河漫滩，沉积新的物质并带走原有的沉积物，有利于先锋物种在此出现。这些洪水同样也把积累的有机物质运送到了河道里，并且有利于维持河道的结构特性。

D：对于几十年一遇的较大洪水，能够淹没河漫滩上先前沉积的阶地，随后一些新的物种可能出现。

E：罕见的大洪水能够彻底摧毁成熟的河岸上的树木，并且把它们搬运到河道内，为许多水生物种提供高质量的栖息地。

高流量、低流量的规模和频率决定了许多生态过程。河道沉积物的搬运需要中等规模以上的洪水实现，高流量能够通过维持生态系统的生产力和多样性给生态系统带来更多的好处。比如，高流量能够去除和搬运许多细的沉积物，否则这些沉积物将会填满生产力较强的砾石栖息地的空隙。随着沉积物的向前运动，附在它们上面的海藻等有机物恢复了许多生态种群的活力，并且重新出现了许多生命周期短的物种和迁徙能力强的物种。在大多数情况下，河流里出现的物种的多少和结构的复杂程度，常常与大洪水的频率和规模有密切的关系。

洪水能把陆地的木质残屑物等搬运到河道里，并形成新的高质量的栖息地，较大的溢流作为联系河道和河漫滩的纽带，在维持较高的生产力和多样性方面发挥着重要作用。河漫滩湿地为鱼类提供了重要的养育场所，重新冲刷河漫滩可以恢复那些仅在较干旱土地上生存的或较浅的水面附近生存的植被栖息地，同时又可以把有机物质和有机体输送到河道内。

低流量同样也可以为生态系统带来好处。低流量在持续时间内使河岸植被重新有机会出现在河漫滩经常被淹没的地方。在条件比较恶劣的地方，暂时性干涸的溪流存在着一些有特殊习性的水生和河岸物种，它们能够适应这些比较恶劣的环境。(www.daowen.com)

鱼类产量能够整合河漫滩系统的生物量，而鱼类产量取决于洪泛波动的自然属性。鱼类高生产倾向归因于高振幅洪水产生的逐渐上升的水位。河流的洪水脉动振幅，影响洪水淹没的面积，一年内整体的洪水淹没面积越大，鱼类的产量就越大［59］。图2.13 是季节性洪水脉冲的水位增长速率对河流泛洪区平均水面年度的鱼类产量影响示意图。“洪水脉冲收益”是指在同样的水面上与没有洪水脉冲的情况（横坐标为0）相比所假设的鱼类产量的增加。

然而，在一些系统（或者年限）中，洪泛波动可能上升（和下降）得太快，以至于这些过程难以维持，而且洪泛波动推进量降低（见图2.13 曲线以顶点为分界的右支）。这样的例子包括已经改良过从而峰值发生很突然或者发生的时间不理想的河漫滩，以及小流域的属于典型性迅速排水状况的河漫滩。在大部分河漫滩被急速冲刷而且洪水持续迅速下流的极端情况下，产量将可能降低至低于在稳定水体中的产量（见图2.13 中曲线穿过虚线的右支）。

图2.13　洪水脉冲与鱼类产量的关系

图2.14是大型河流—泛洪区系统中，泛洪区面积增加和伴随的洪水脉冲的改善所产生的假设性变化示意图。

图2.14（a）显示出泛洪区激流区域浊度的变化和每单位河流长度上潜水鸭栖息地数量的变化；图2.14（b）显示出当泛洪区面积增加时，泛洪区每单位河流长度的水生系统生产力（上升曲线）和激流河道每单位河流长度的水生系统生产力（下降曲线）；虚线表示如果水位图没有从固定水面的变化状态改变时，仅仅由于固定水面的增加而造成的生产力的假定增长。天然泛洪区发展时，激流部分（下降曲线）生产力的微小下降可能主要是因为水道边界面积的减少和更多的营养物和有机物被保留；图2.14（c）显示了3 个年度水位图（时间为纵轴、状态为横轴），图中从左到右依次对应自然泛洪区面积的增加［图2.14（b）、图2.14（c）的横坐标］，当水平面变化时，伴随着当地水体控制或流域恢复的改善。

“慢”的增长速率对应于维持泛洪区一年大部分时间水体的平滑水位图［见图2.14（c）右起第一图］，是具有缓慢排放速率的系统的特征。“快”的增长速率对应于瞬间排放机制［见图2.14（c）左起第一图］，是受到干扰的、小型的流域的特征。

图2.14　泛洪区面积增加以及洪水脉冲所产生的假设性变化示意图（来源：Wood，1985）

相反地，一个稳定的水位状况将对应于图2.13 曲线的左端（没有洪泛波动，横坐标＝0），而且将会导致相对较低或者适中的产量。它对应于自然稳定或者人工维持的水位，例如，在一个主流中或者静止的水体中或者是与最高洪水独立开的沼泽中，除了缺乏洪泛波动的这些益处以外，由于大型植物的自我遮蔽、低的溶解氧、营养物质的有限的循环，这些区域的水生产量将会受到限制［60］。

洪泛波动的较缓慢消退可能会增加潮湿土壤植物的产量，从而对随后几年内的水生产量有益。在洪泛波动降低的期间由于从水生/陆生过渡带向静止水域（死水）中营养物质和有机物质输入的增加也可能出现明显的水生产量。这些消退河岸带作用在图2.13 中不是很直接和明显，但是，可以认为在水位上升缓慢的系统中将会更加强烈。与在水位下降期间较高温度占优势的温带系统中推进河岸带相比较，它们对于年度产量的贡献可能更大。相反，迅速的水位下降可能导致搁浅或者将弱者暴露给水生动物的捕食。

如果河漫滩经常被淹没，就像增加坝的高度一样，鱼类产量会增加是合乎逻辑的［61］。通常情况下，当系统与原始的水文条件非常相似时，物种（以鱼类为例）产量或生产能力会增加。在密西西比河下游，与河流相联系的河漫滩湖泊中鱼类的生物量平均为860kg/hm2，而因人工堤的存在，在一年中大多数时间被隔离的湖泊其平均产量为550kg/hm2，同时，被淹没地区的河漫滩的湖泊比起被隔离或被水库或坝阻滞的水域的生产能力要高，如与河流有联系湖泊的生物量密度比美国东南部的水库的密度要高。此外，与河流有联系湖泊的生物量的储量在高水位的年份要比低水位的年份高出15%［62］。自然洪水期延长的系统中的高的鱼类产量显示出了河流恢复的意义，并指明了恢复的方向。