第三章 湿的生态水文过程.doc

第三章 湿地生态水文过程第一节 湿地水文周期??湿地作为陆地生态系统与水域态系统之间的交错 地带，由于湿地独特的水文过程，创造了不同于 排水良好的陆地生态系统及水生生态系统环境条 件，进而影响湿地的生物多样性特征。??水文过程被认为是决定各种湿地类型形成与维持， 以及湿地过程的最重要的因素。水文周期是湿地水位的季节性变化格局，相关术语定义如表所示大部分湿地的水位通常不是恒定的而是具有波动性变化特征，有些甚至是无法预期的。? 事实上，具有显著的高、低水位差异的湿地水文周期，如河滨湿地的水文周期，通常是季节吃个饭8性或者周期性洪水脉冲造成的。? 而河口湿地通常要受径流、潮汐的双重影响， 季节性的水位波动对大部分湿地而言是需要维持的特征，而不应该排除或受到控制。第二节 湿地水量预算一、一般预算模式湿地水文周期或湿地的水文状态，主要取决于 以下三个条件：进水与出水之间的平衡 湿地水量的预算底边将官外形，地下土壤 湿地地质和地下条件 蓄水能力二、主要计算量预算（一）降水量： 降水量通常包括降雨和降雪量。 （二）表面流? 通常要估算表面径流是非常困难的，但是通常可 以估算由于降水特别是暴雨引起的直接径流量。 在某些情况下，人们对某次降水引起的进入湿地的洪峰径流量更感兴趣。? 尽管对于大流域这方面的计算非常困难，但是对于面 积小于80hm2的流域，可以采用“合理径流量方法 ”有效地预测洪峰径流量。地下水 地下水对湿 地的作用因 湿地的类型而异。 大部分湿地对地下水或受地下水影响很小。因为大部分湿地通常具有透水性较差的土层，主要水 源仅限于地表径流，并只通过蒸腾蒸发和地表输 出散失水分。 进入、流经和流出湿地的地下水流通常采用达西定律描述。该定律认为地下水流与压力表面坡度(水 力梯度)和土壤的水力传导率或透水性成正比四）蒸发蒸腾作用 蒸发蒸腾率与水面(或叶片表面)蒸气压和上层空 气蒸气压之间的差值成比例，它可以用道尔顿定 律进行描述。（五）潮汐? 周期性的潮汐淹水是海岸湿地重要的水文特征。潮汐因为会造成湿地淹没、土壤盐碱化和土壤厌 氧环境而成为区域湿地生态系统的胁迫因子；? 但它同时会带走多余盐分、重建有氧条件和提供 营养而成为有益的辅助条件。? 大潮－太阳月球同一直线，发生在满月和新月。? 小潮－太阳月球成90度角，发生在满月的四分之 一和四分之三时。 水文过程对湿地的影响 水文过程如降雨、地表径流、地下水、潮汐及河 道的溢流水将能量及养分传输至湿地或由湿地中 带走。 水深、流况(流量和流速)、延时及洪水频率等湿地水文条件能够决定湿地土壤、水分和沉积物的 物理与化学性质, 进而影响物种的组成和丰富度、初级生产力、有机物质的积累、生物分解和营养 循环及使用, 进一步影响到湿地生态系统的结构和功能。（一）物种组成和丰富度 水文过程对湿地物种组成和多样性影响具有两 面性。它对物种丰富度是起限制作用还是促进 作用，取决于水文周期和自然能量。 洪水规模、最低水位、季节性洪水发生时间、年平均水位、长期和短期的水位变化等对河滨湿地 生物多样性有较大的影响 许多具有较长淹水时间的湿地，其植被物种丰富 度要低于淹没频度较小的湿地。水涝土壤以及相 应的氧气含量和其它化学条件的显著变化，会限制在这种环境中成活的植物数量和功能。 一般而言，至少在植物群落中，物种丰富度是随着水流流通的增加而增加的。 流水通常对多样性具有促进作用，这可能是由 于流水促进了矿物质的更新，改变了厌氧条件; 同时也是因为水流的作用和沉积物的输运，提 高了空间异质性，形成了更多的生态位空间。（二）初级生产力 湿地对水文通量的开放度是决定潜在初级生产力最重要的因素之一。如具有流通条件的泥炭沼泽比水 流停滞的沼泽生产力更高。 许多研究表明，水流停滞的湿地或持续淹水和排水湿地具有低的生产力，而具 有缓流湿地或开放型的河滨湿地则具有 较高的生产力。（三）有机物的积累 湿地由于初级生产力的增加或者分解和输出的降 低而累积过剩的有机物质。事实上，世界范围内 的湿地是生物圈中主要的碳汇。 通常有机碎屑物的分解需要相应的电子供体、水分、无机营养和能在相应环境下生活的微生物。它的分解速率也受环境温度和大型食碎屑动物的影响。（四）营养物质的输出 营养物质随降水、河流洪水、潮汐、地表和地下径流输人湿地。 湿地营养物质的输出则主要受水流输出的控制。 当生产力和分解速率较高时，如具有流水或脉冲式水文周期的湿地，营养物质循环也很快。（五）对湿地生态系统中碳循环的影响 湿地地表积水深度和地下潜水水位影响土壤CO2 和CH4通量。 水循环过程控制着湿地生物地球化学循环的氧化还原条件。稳定的水位使湿地在一段时间内