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5.湿地水文学◆

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淡水草本植物的梯度分布
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(2)泥炭湿地生态系统
泥炭湿地通常具有酸性环境和有限的可用养分,是 贫营养和低生产力的生态系统。 主要特征:多余的水分和泥炭积累;初级生产力很 低。
发育的基本条件:潮湿、寒冷的气候。
植被组成:泥炭藓、越桔、莎草、石楠、柳树等嗜 酸植物。
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(3)淡水木本沼泽生态系统
淡水木本沼泽:在整个生长季或生长季的大部分 时间内滞留有较深地表淡水的木本群落。
主要包括:池柏沼泽、落羽松沼泽、白蜡树沼泽、 白雪松沼泽、红栎沼泽及多种水生木本植物的混生 群落。
在所有森林生态系统中,淡水木本沼泽生态系统的 土壤环境和水环境及其参与的生物地球化学循环是 最为复杂的。
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(4)河漫滩湿地生态系统
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五、其它过程
一些自然力量或因素,也可能造成湿地。 美国中部内布拉斯加州沙丘内的湿地,就是风力造
成;佛罗里达州的大沼泽湿地则是因地下水与地面 水的交互作用所形成,亦有许多湿地是因“下沉 洞”,以及流入的水所共同形成。
台湾东部常出现洪水后高山塌陷所形成的堰塞湖,
为湿地演进的典型模式。
湿地生态系统的形成主要就是通过相对负地形条件 和水文条件的变化来完成的。
在高纬度地区,许多湿地是由九千至一万二千年的冰 河所形成,形成方式有:
冰河消退、融化形成的凹洞和洼地; 冰河拦阻河流,经常造成冰河湖;
冰河冲刷河谷,造成松软的河床沉积物,形成大且
深的湖,例如纽约州的手指湖,以及加拿大地盾的 湖泊。
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二、海岸低地泛滥
海岸湿地常发生在坡度平缓的沙滩、砾滩、泥滩或
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2、滨海湿地
(1)盐沼生态系统 发育于淤泥滩地的自然和半自然盐生草地与低矮灌 从,周围被潮汐或非潮汐水位变化的盐水包围。 盐沼含有复杂的动植物和微生物区系;盐沼内大量 的潮汐沟,是生物迁徙、营养交换、能量和物质转 换的通道。
盐沼植被由海向陆具有明显的梯度分布规律,包 括裸滩、碱蓬植被、芦苇或白矛植被。
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海滨
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作为过渡性生态系统,湿地有着有别于其他生态 系统的特征。
1. 系统的生物多样性 •湿地是陆地与水体的过渡地带,兼具丰富的陆生和 水生动植物资源,形成了其它任何单一生态系统都 无法比拟的天然基因库和独特的生境。 •特殊的水文、土壤和气候提供了复杂且完备的动植 物群落,对于保护物种、维持生物多样性具有难以 替代的生态价值。
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珊 瑚 礁
• 珊瑚礁可以影响其周围环境的物理和生态条件;享有 “海洋中的热带雨林”和“海上长城”等美誉,被认 为是地球上最古老、最多姿多彩、最珍贵的生态系统 之一。
• 在深海和浅海中均有珊瑚礁存在。珊瑚礁为许多动植 物提供了生活环境。此外珊瑚礁还是大洋带的鱼类幼 鱼生长地。
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沼 泽

沼泽是指地表过湿或有薄层常年或季节性积水,土壤水 分几达饱和,生长有喜湿性和喜水性沼生植物的地段。 由于水多,致使沼泽地土壤缺氧,在厌氧条件下,有机 物分解缓慢,只呈半分解状态,故多有泥炭的形成和积 累。沼泽地是纤维植物、药用植物、蜜源植物的天然宝 库,是珍贵鸟类、鱼类栖息、繁育的良好场所。 全世界沼泽面积约5亿公顷,占陆地总面积的3.35%。北 半球多于南半球。南半球沼泽 面积小,主要分布在热带和部 分温带地区。
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4. 系统的生态脆弱性
• 湿地水文、土壤、气候相互作用,形成了湿地生态系 统环境主要因素。 • 每一因素改变都会导致生态系统变化;特别是水文, 当受到自然或人类干扰时,系统稳定性受到一定程度 破坏,进而影响生物群落结构,改变湿地生态。
5. 生态系统的易变性
• 易变性是湿地生态系统脆弱性表现的特殊形态之一。
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湿地生态水文特征

水文是影响湿地生态系统形成、发育和维持的首要 环境因子,是湿地类型和湿地过程的控制者。 湿地水文包括降水、地表流、地下水、蒸散、潮汐 和洪水等类型以及水深、水流格局、洪水周期和频 率等特征。 洪水是影响湿地的主要水文特征;潮汐是滨海湿地 的主要水文特征。
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高寒区
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平原区
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三 湿地的水文功能
湿地在蓄水、调节河川径流、补给地下水和维
持区域水平衡中发挥着重要的作用,是蓄水防 洪的天然“海绵”,在时空上可分配不均匀的 降水,通过湿地的吞吐调节,减轻或避免水旱 灾害。
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1.水分供给

湿地常常作为居民用水、工业用水和农业用水的 水源。 溪流、河流、池塘、湖泊中都有可以直接利用的 水。泥炭沼泽森林常可以成为被浅水水井利用的 水源。
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(5)木本-草本潜育沼泽
组成该沼泽的木本为灌丛植物,如柴桦、油桦、赤 杨;草本植物为苔草属的几种苔草,地表有稀疏的 点状草丘。 常与木本—草本泥炭沼泽形成复合体,在山地可认 为是森林沼泽化的初期阶段,随着水分增多,分解 能力减弱,草根层和植物残体进一步积累,将逐渐 演替为木本-草本泥炭沼泽。
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湿 地 的 类 型
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湿地生态系统结构与生态服务功能
一、湿地生态系统的结构 湿地生态系统:湿生、中生和水生植物、动物、微 生物和环境要素之间密切联系、相互作用,通过物 质交换、能量转换和信息传递所构成的占据一定的 空间、具有一定的结构、执行一定的功能的动态平 衡整体。
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1.淡水沼泽湿地
(1)淡水草本沼泽生态系统
是不是湿地只分布在降水丰沛的地区,而在干旱、 半干旱地区没有分布?
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2.湿地的分类:
天然湿地:
沼泽、滩涂、河流、湖泊、低潮时水深不超过 6米浅海区等
人工湿地:
水库、稻田、池塘、人工河等
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滩 涂

滩涂是海滩、河滩和湖滩的 总称,指沿海大潮高潮位与 低潮位之间的潮浸地带,河 流湖泊常水位至洪水位间的 滩地,水库、坑塘的正常蓄 水位与最大洪水位间的滩地 面积。在地貌学上称为“潮 间带”。
许多高纬度的内陆湿地则是春、夏季的河水泛滥所
形成。
淡水沼泽、池塘、灌木沼泽、落叶森林低地、森林
沼泽、泥炭沼泽、含盐分或高酸碱值的沼泽及池塘 等,则可能因暴风雨、地下水或其它自然因素而形 成。
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在《我国湿地遗产》一书中,曾针对世界湿地形成原 因之探讨,将湿地之形成分为六种类型: 一、由冰河形成
河漫滩湿地生态系统:介于河流和丘陵之间、地下 水位较高,其土壤至少在生长季期间时而被泛滥的 河水所覆盖。
主要特征:
沿河流分布,呈带状或线形; 功能上既与丘陵和河流水体生态系统侧向相连,又
与上游和下游的生态系统相协调;
开放的生态系统,能量与物质输入远大于输出,初
级生产力相对较高。
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河漫滩湿地生态系统景观结构
以稻田湿地为例:
生物产量高于相似的自然湿地和旱地农田生态系统 生物种类繁多:按生物学特性和人类关系不同可分 为农作物、杂草类、浮游植物类,此外还有浮游动 物、底栖动物、微生物等。
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人造湿地 净化水质
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二 湿地的分布

全世界约有 5.14亿公顷,约占陆地总面积的 6%。北 半球多于南半球 北半球:欧亚大陆、北美洲的亚北极带和温带地区 南半球:热带和部分温带地区 加拿大湿地居世界之首,约1.27公顷,占世界湿地 面积的24%,美国有1.11亿公顷,其次是俄罗斯、中 国、印度等
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红 树 林
• 生长在热带、亚热带低能海岸潮间带上部,受周期 性潮水浸淹,以红树植物为主体的常绿灌木或乔木 组成的潮滩湿地木本生物群落。 • 组成物种包括草本、藤本红树,生长于陆海交界带 的滩涂浅滩。是至今世界上少数几个物种最多样化 的生态系统之一,生物资源量非常丰富。
• 具有防风消浪、促淤保滩、固岸 护堤、净化海水和空气的功能; 工业、药用等经济价值很高。
第5章 湿地水文
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湿地 — 地球之肾
• 湿地功能:1.提供储水空间,调蓄洪水; 2.补充地下 水,保持地下水位; 3.降解污染,净化水质; 4.固定 CO2,调节区域气候; 5.提供珍禽栖息地,保护生物 多样性。
• 中医对肾的认识:肾是人体一个极其重要而又包涵 多种功能的脏器;为水火之宅,是先天之本,生命 之根。在整个生命过程中,正是由于肾中精气的盛 衰变化,而呈现出生、长、壮、老、已的不同生理 状态。
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中国湿地面积约占世界湿地面积的11.9%,居亚洲 第一,世界第四
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东北湿地 蒙新干旱、 半干旱湿地
青藏高原 高寒湿地 长江中下 游湿地
沿海湿地
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三江平原
长江中下游平原
洞庭湖
鄱阳湖
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湿地的形成
沿海湿地是因海洋潮汐导致的周期泛滥所形成,如
沿海沼泽、泥质滩地、红树林沼泽等;
盐沼生态系统的初级生产是全球最高者之一。
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(2)潮汐淡水沼泽生态系统
分布于盐沼和内陆淡水沼泽之间,生态系统具有 盐沼生态环境特征的同时具有淡水沼泽的生物群 落。
潮汐淡水沼泽浮游植物和表生藻类非常丰富(硅 藻、绿藻和蓝藻);初级生产力很高。
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(3)红树林生态系统
是分布于热带、亚热带海岸的木本沼泽,包含盐生 乔木、灌木和一些草本、藤本植物,植物具有气生 支柱根、胎生现象、呼吸根等特征。 红树植物全球有50多种,中国有30多种。红树林中 几乎没有地被植物或下层植物。 红树以凋落物的方式,通过食物链转换,为海洋动 物提供良好的生长发育环境。林区是候鸟的越冬场 和迁徒中转站,更是各种海鸟的觅食栖息、繁殖的 场所。
剖面结构自上而下分为:草根层、腐殖质层(泥炭 层)、潜育层、母质层。 优势植被类型:芦苇、香蒲、黑三棱等挺水植物; 水葫芦等浮水植物;马尾藻等沉水植物。
淡水草本沼泽是由草本植物组成的无泥炭的沼泽, 也是中国分布最广、最主要的沼泽类型。 草本沼泽类型很多,其中芦苇沼泽是分布最广、面 积最大的一种。
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