（生态学专业论文）秦淮河河岸带与太湖湖滨带土壤特性的初步研究.pdf

摘要 水岸生态系统是介于陆地与河流、湖泊、溪流或水塘之间的过渡地带，是非常重要的 典型的生态交错区我国城市段河道、湖泊护岸多使用混凝土等人工建筑材料，其结果导 致水岸植物群落丧失，破坏了水岸连接水生生态系统和陆地生态系统的纽带作用，致使其 生态作用越来越小。此外由于自然和人为因素的影响，水岸生态系统的退化也在悄然发生， 我国水岸带及其退化生态系统重建的理论与实践均较为薄弱为了总结且前国内外有关水 岸生态系统的研究工作，以及水岸生态系统未来的研究方向，本文对水岸带的定义、结构 与功能、研究意义作了阐述，以期对我国未来水岸生态系统的研究提供参考 河岸带与湖滨带是水岸生态系统的两种重要形式。本次研究地点选在秦淮河水系上、 中、下游河岸地段以及苏州市吴中与吴江太湖区域湖滨地段。测定水岸带壤中的微生物 生物量碳、有机质、总氮、总磷、铁、锰的含量，以期了解水岸带土壤性质的空间分布特 征。 研究结果表明： ( 1 ) 秦淮河河岸带近水区土壤微生物生物量溧水段平均值为2 1 - 3 2m g c c h - c l o o g d m ，秣 陵段平均值为5 0 2 3m g c 0 幔1 0 0 9 d m ，三汉河段平均值为1 7 1 4m g c 0 2 c 1 0 0 9 d m ；中水 区土壤微生物生物量漂水段平均值为4 7 6 9m g c 0 2 - c 1 0 0 9 d m ，秣陵段平均值为2 5 3 7 m g c c h - c 1 0 0 9 d m ，三汉河段平均值为2 3 0 2m g c o r c 1 0 0 9 d m ；远水区壤微生物生物量 漂水段平均值为3 3 6 6m g c o z - c 1 0 0 9 d m ，秣陵段平均值为4 8 0 2m g c o - r c 1 0 0 9 d m 高含 量点主要集中在中水区。该河岸带土壤微生物生物量的分布沿上游至下游方向呈先增大后 减小趋势。 ( 2 ) 秦淮河河岸带近水区土壤p h 溧水段平均值为5 3 7 ，秣陵段平均值为6 8 ，三汉河段 平均值为7 1 2 ；中水区土壤p h 溧水段平均值为5 1 8 。秣陵段平均值为5 9 5 ，三汉河段平 均值为6 8 1 ；远水区土壤p h 漂水段平均值为4 7 9 ，秣陵段平均值为6 2 6 。p h 最大值主要 出现在近水区。该河岸带p h 的分布沿上游至下游方向呈逐渐增大趋势。 ( 3 ) 秦淮河河岸带近水区土壤有机质含量漂水段平均值为2 5 3 6 ，秣陵段平均值为 1 1 4 5 ，三汊河段平均值为4 4 1 6 ；中水区土壤有机质含量溧水段平均值为1 8 4 ，秣陵 段平均值为1 8 4 4 ，三汉河段平均值为2 8 7 7 ；远水区土壤有机质含量溧水段平均值为 4 1 9 2 ，秣陵段平均值为1 7 0 1 。该河岸带有机质的分布沿上游至下游方向呈先减小后增 大趋势。 ( 4 ) 秦淮河河岸带近水区土壤总氮含量溧水段平均值为0 5 2 4 ，秣陵段平均值为 0 4 7 1 ，三汉河段平均值为0 7 0 3 ；中水区土壤总氮含量溧水段平均值为0 5 5 6 ，秣陵 段平均值为0 4 8 5 ，三汉河段平均值为0 5 7 4 ：远水区土壤总氮含量溧水段平均值为 0 6 0 0 ，秣陵段平均值为0 5 2 0 。该河岸带总氮的分布沿水体至陆地方向呈逐渐增大趋势 该河岸带近水区土壤总磷含量溧水段平均值为o ，1 5 6 m g g ，秣陵段平均值为0 2 4 6 m g g ， 三汉河段平均值为0 9 5 2 m g g ；中水区土壤总磷含量溧水段平均值为0 2 2 m g t g ，秣陵段平 均值为0 2 4 5 m g g ，三汉河段平均值为0 6 9 5 m g g ；远水区土壤总磷含量溧水段平均值 o 1 2 3 m g g ，秣陵段平均值为0 3 0 2 m g g 。该河岸带总磷的分布沿上游至下游方向呈逐渐增 大趋势。 ( 5 ) 秦淮河河岸带近水区土壤铁含量溧水段平均值为1 8 8 5 3 m g g ，秣陵段平均值为 1 8 0 6 3 m g g ，三汉河段平均值为2 2 6 5 3 m g g ：中水区土壤铁含量溧水段平均值为 1 9 2 2 2 m g g ，秣陵段平均值为1 9 4 0 5 m g g ，三汉河段平均值为2 2 4 5 5 m g g ；远水区土壤铁 含量溧水段平均值为1 8 7 5 3 m g g ，秣陵段平均值为2 1 1 9 m g g 。该河岸带铁的分布沿上游 至下游方向呈逐渐增大趋势。 该河岸带近水区土壤锰含量溧水段平均值为0 5 3 1 m g g ，秣陵段平均值为0 6 0 3 m g g 。 三汉河段平均值为0 5 5 6 m g g ：中水区土壤锰含量溧水段平均值为0 5 8 4 m g g ，秣陵段平均 值为0 5 6 8 m g g ，三汉河段平均值为0 5 7 2 m g g ；远水区土壤锰含量溧水段平均值0 4 7 7 m g g ， 秣陵段平均值为0 6 8 3 m g g 。该河岸带锰的分布高含量点主要集中在中游。 ( 6 ) 太湖湖滨带土壤微生物生物量碳、有机质、总氮、总磷、铁、锰的含量近水区的平 均值分别为9 3 1m g c 0 2 c l o o g d m 、1 8 4 2 、0 5 7 7 、0 2 1 4 m g g 、1 4 5 3 3 m g g 、0 3 0 0 r a g g ： 中水区的平均值分别为6 2 7m g c o ：- c l o o g d m 、3 5 1 2 、0 6 3 5 、0 5 0 8 m g g 、1 8 3 9 8 m g g 、 0 6 5 6 m g g ：远水区的平均值分别为5 2 0 m g c o r c l o o g d m 、1 8 8 4 、o 5 6 9 0 , 4 、0 3 1 9 m g g 、 1 8 0 9 5 m g g 、0 5 6 2 m g g 。微生物生物量c 的分布沿水体至陆地方向呈逐渐减小趋势，有机 质、总氮、总磷的分布沿水体至陆地方向呈先增大后减小趋势，铁、锰的分布则沿水体至 陆地方向基本呈逐渐增大趋势。 关键词：水岸生态系统；土壤特性；微生物生物量c ；有机质；总氮：总磷 t h e s t u d y o i ls o i ln a t u r ea tr i p a r i a nz o n eo fq i n h u a ir i v e ra n dt a i h ul a k e a b s t r a c t r i p a r i a nz o n e sa r et h ei m p o r t a n tt r a n s i t i o n a lr e g i o n sf o re x c h a n g eo fs u b s t a n c e ，e n e r g y , a n d i n f o r m a t i o nb e t w e e na q u a t i ce c o s y s t e ma n du p l a n de c o s y s t e m , a n da sak i n do f a q u a t i c - t e r r e s t r i a l e c o - t o n e t h eb a n k so fr i v e r so rl a k e sc o v e r e dw i t hc o n c l e t ei nt h e c i t yd a m a g et h ep l a n t c o m m u n i t i e s i tl c a d st od e s t r o yt h ee c o l o g i c a lf u n c t i o no ft h er i v e r b a n kc o n n e c t e dw a t e r e c o s y s t e mw i t ht e r r e s t r i a le c o s y s t e m t h e r ea r cn u m e r o u se x a m p l e so f n a t u r a lf o r c e st h a tc 翻瑚 s h i f i si nt h ec o m p o s i t i o no f r i p a r i a nv e g e t a t i o ni n c l u d i n gc l i m a t e ，g e o l o g y , w i n d , f l o o d s ，g r a v i t y , a n dd i s e a s e t h er e s t o r a t i o no fd e g r a d a t i o no fr i p a r i a np l a n tc o m m u n i t i e si so n eo fc o m p l e x a n dc h a l l e n g i n gi s s u e h o w e v e r , s t u d i e so nb a s i ct h e o r i e sa n dm e t h o d so f d e g r a d e dr i p a r i a n e c o l o g i c a lr e h a b i l i t a t i o ni nc h i n aa r ev e r yp o o r i nt h i sp a p e r , w es u m m a r i z e da n dd i s c u s s e d t h es t u d i e so nt h ed e f i n i t i o n , s l n l c n l r e f u n c t i o n so fr i p a r i a nz o n e s , a n do ne c o l o g i c a lr e s t o r a t i o n o ft h ed a m a g e dr i p a r i a ni nc h i n aa n da b m a d m o r e o v e r , t h ea s p e c t so f 唧a r i a nr e s e a r c hi nt h e f u t u r ea r ep r o p o s e d t h er e s e a r c hr e g i o ni sl o c a t e di nt h eq i n l a u a ir i v e r , w u z h o n ga n dw u j i a n ga mi ns u z h o u c i t yo f t h et a i h ul a k e bt h i sp i l o ts t u d y , t h ed i s t r i b u t i o no f p l a n t sh a sb e e ni n v e s t i g a t e da n dt h e s o i lw a ss a m p l e d t h e nt h ec o n t e n t so fm i c r o b i a lb i o m a s s , o r g a n i cm a t e r , t o t a ln i t r o g e n , t o t a l p h o s p h o r u s , f ea n dm n w e r em e a s u r e d , w h i c hi ss u p p o s e dt oe x p o s et h ed i s t r i b u t i o ns p e c i a l t yo f t h es o i ln u l r i t i o ni nr i p a r i a ne c o s y s t e m t h er e s u l t sw e r es u m m a r i z e da sf o l l o w s ： ( 1 ) t h em e a n so fm i c r o b i a lb i o m a s s i nl i s h u iz o l l e w e r e ( 2 1 3 2 , 4 7 6 9 , 3 3 6 6 ) m g c 0 2 一c l o o g d m , r e s p e c t i v e l y , f r o mt h eo p e nw a t e rt ot h el a n d t h e $ a m ep a r a m e t e r si nm o l i n g z o n ew e r e ( 5 0 2 3 , 2 5 3 7 4 8 0 2 ) m g c ( h - c 1 0 0 9 d m ，w h i l et h ep a r a m e t e r si ns a n c h a h ez o n ew e i - e ( 1 7 1 4 , 2 3 0 2 ) m g c c h - c 1 0 0 9 d m t h er e s u l t ss h o w st h a tt h eh i 曲c o n c e n t r a t i o n so fm i c r o b i a l b i o m a s sa r em o s t l yi ne u l i t t o r a lz o n e ( 2 ) t h em e a r l so f p hi nl i s h u iz o n ew e r e ( 5 3 7 ，5 1 8 , 4 7 9 ) ，r e s p e c t i v e l y , f r o mt h eo p e nw a t e r t ot h el a n d t h es a m ep a r a m e t e r si nm o u n gz o n ew e r e ( 6 ，859 5 ，6 2 6 ) , w h i l et h ep a r a m e t e r si n s a n c h a h ez o l l ew e r e ( 7 1 2 ，6 s 1 ) n er e s u j t ss h o w st h a tt h ed i s t r i b u t i o no fp ht a k e so na g r 删l yi n c r e a s e 廿e i l da l o n gt h eg r a d i a n tf r o mt h eu p r i v e r1 0t h ed o w n r i v e r ( 3 ) t h em e a n so fo r g a n i cm a t e r i nl i s h u iz o n ew e r e ( 2 5 3 6 ，1 8 4 ，4 1 9 2 ) ，r c s p e o f i v e l y , f i o m t h e o p e n w a t e rt ot h el a n d t h e s 锄始p a r a m e t e r s i n m o u n g z o n e w e r e ( l 1 4 5 ，1 8 4 4 ，1 7 0 1 ) ，w h i l et h ep a r a m e t e r si ns a n c h a h ez o l l ew c l e ( 4 4 1 6 2 8 7 7 ) t h er e s u l t s s h o w st h a tt h ed i s t r i b u t i o no fo r g a n i cm a t e rt a k e so nag r a d l l a l ：yd e c r e a s et r e n dt h e nai n c r e a s e t r e n da l o n gt h eg r a d i a n tf r o mt h eu p r i v e rt ot h cd o w n r i v e r ( 4 ) t h em e a n s o f i ni nl i s h u iz o n ew e r e ( 0 5 2 4 ，0 5 5 6 ，0 6 0 0 ) ，r e s p e o t i v e l y , f f o mt h eo p e n w a t e rt ot h el a n d n ps a m ep a r a m e t e r si nm o l i n gz o n ew e r e ( o 4 7 1 ，0 4 8 5 ，0 5 2 0 ) ，w h i l et h e p a r a m e t e r si ns a n c h a h ez o n ew e r e ( 0 7 0 3 ，0 5 7 4 ) t h er e s u l t ss h o w st h a tt h ed i s t r i b u t i o no f t n t a k e so i lag r a d u a l l yi n c r e a s et r e n da l o n gt h eg r a d i a n tf r o mt h eo p e nw a t e rt ot h el a n d t h em e a n so ft pi nl i s h u iz o ew e r c ( o 1 5 6 , 0 2 2 , 0 1 2 3 ) m g g ，r e s p e c t i v e l y , f r o mt h eo p e n w a t e rt ot h el a n & t h es a m ep a r a m e t e r si nm o l i n gz o n ew e r e ( o 2 4 6 ，0 2 4 5 ，0 3 0 2 ) m g g , w h i l et h e p a r a n a c t e r si ns a n c h a h ez o n ew e l q e ( o 9 5 2 ，0 6 9 5 ) i n g 幢t h er e s u l t ss h o w s t h a tt h ed i s t r i b u t i o no f t pt a k e so i la g r a d i l a i l yi n c r e a s et r e n da l o n g t h eg r a d i a n tf r o mt h eu p r i v e rt od o w m i v e r ( 5 ) t h em e a n so f f ei nl i s h u iz o n ew e r e ( 1 8 8 5 3 ，1 9 2 2 2 ，1 8 7 5 3 ) r a g g , r e s p e c t i v e l y z o r nt h e o p e n w a t e rt ot h el a n d t h e s a m e p a r a m e t e r s i n m o l i n g n cw e r e ( 1 8 0 6 3 ，1 9 4 0 5 , 2 1 1 9 ) m g g , w h i l e t h e p a r a m e t e r s i ns a n c l a a h e z o n e w e l d ( 2 2 6 5 3 2 2 4 5 5 ) i l l g ，g t h er e s u l t ss h o w st h a tt h ed i s t r i b u t i o no f f et a k e so n ag r a d u a u yi n c r e a s e t r e n da l o n gt h eg r a d i a n tf r o mt h eu p r i v e rt od o w n r i v e r t h em c a l l so f m ni nl i s h u iz o n ew e r e ( o 5 3 1 ，0 5 8 4 ，0 4 7 7 ) r a g g , r e s p e c t i v e l y , f r o mt h eo p e n w a t e rt ot h el a n d t h es a m ep a r a m e t e r si nm o l i n gz o n ew e r e ( o 6 0 3 ，0 5 6 8 , 0 6 8 3 ；) m g g , w h i l et h e p a r a m e t e r s i ns a n c h a h ez o n ew 噼( o 5 5 6 , o 5 7 2 ) m g g t h er e s u l t ss h o w st h a tt h eh i g h c o n c e n t r a t i o n so f m na r em o s t l yi ne u l i t t o r a lr i v e rz o n e ( 6 ) t h em e r i i so fm i c r o b i a lb i o m a s s , o r g a n i cm a t e r , t o t a ln i t r o g e n , t o t a lp h o s p h o r u s , f ea n d m ni nt a i h ul a k er i p a r i a nz o n ew c l - e ( 9 3 i , 6 2 l s 2 0 ) m g c 0 2 - c 1 0 0 9 d m , ( i 8 4 2 , 3 5 1 2 ，1 ，s s 4 ) ， ( o 5 7 7 , 0 6 3 5 , 0 5 6 9 ) ，( 0 2 1 4 , o 5 0 8 , 0 3 1 9 ) m g g , 0 4 。5 3 3 ，1 8 3 9 8 ，1 8 0 9 5 ) m g ga n d ( o 3 0 0 , 0 6 5 6 , 0 5 6 2 ) m e g , r e s p e c t i v e l y t h er e s u l t ss h o w st h a tt h ed i s t r i b u t i o no fm i c r o b i a lb i o m a s st a k e so i la g r a d u a l l yd e c r e a s et r e n da l o n gt h eg r a d i a n tf r o mt h eo p e nw a t e rt ot h el a n dw h i l et h ed i s t r i b u t i o n o ff ea n d b a nt a k ea no p p o s i t et r e n d ；t h eh i g hc o n c e n t r a t i o n so f o r g a n i cm a t t e r , t na n dt p a r e m o s t l yi ne u l i t t o r a lz o l l e k e y w o r d s ：r i p a r i a ne c o s y s t e m ；s o i ln a t u r e ；m i c r o b i a lb i o m a s s ；o r g a n i cm a t e r ；, t o t a ln i t r o g e n ； t o t a lp h o s p h o r u s 本学位论文知识产权声明 本学位论文是在导师( 指导小组) 的指导下，由本人独立完成。 文中所引用他人的研究成果均已注明出处。对本论文研究有所帮助的 人士在致谢中均已说明。 基于本学位论文研究所获得的研究成果的知识产权属于南京林 业大学。对本学位论文，南京林业大学有权进行交流、公开和使用。 研究生签名：知勘 导师签名 f 殇第 日期： 衣寸口7 6 a 5 致谢 本论文是在导师阮宏华教授的悉心指导与关怀下完成的在论文的立题、 研究方案的确定争论文的撰写过程中都倾注了导师大量的心血并且导师还 为我创造了很好的实践机会，使论文得以顺利地开展和进行，同时也使我在 实践中得到锻炼，在学识思维和动手能力都得到了很大的提高在此谨向 导师对我学习和生活上的关心表示由衷的感谢 在本论文的实践过程中，苏州市吴中区林业站冯育青站长、深水县林业 站、秣陵镇林业站给予了无私的帮助，在此表示衷心的感谢 感谢我的师兄王国兵、师姐唐燕飞及同学施政，何容、张静给我的帮助 和支持，另外还要感谢我的师妹陈玲玲，阮琳、徐娇及师弟吕健在论文实验 阶段的热心帮助 感谢同宿舍的几位室友赵志新、杨会，在三牟的学习生活中，给予我温 馨、和睦的宿舍氛围和大力支持 特别要感谢我的家人和朋友，是他们的关爱陪伴我渡过最难忘的时光， 感谢他们在这三年来对我的支持和鼓励，使我得以顺利地完成学业 在此，谨向所有提供指导和帮助的老师和同学致以诚挚的谢意! 本项研究得到国家科技部8 6 3 计划一“镇江水环境修复”的资助。 王莹 2 0 0 7 年4 月于南京 水岸生态系统是河流、湖泊或水塘生态系统的组成部分，一个完整的水岸生态系统应 该具有一定的水岸宽度，包括完整的植被结构。2 0 世纪7 0 年代以前，人类往往忽视水岸 带及其植被存在的必要性和重要性，更没有把水岸作为一个生态系统来对待。随着人口的 急剧增长，工农业生产的发展，区域的城市化，水生生态系统( 扣- - j 流、湖泊、水塘等) ，特 别是水岸生态系统由于人类活动的干扰而严重退化一些城市地区的水岸生态系统几乎不 复存在，人们随意填埋河道、水塘，或将河道渠道化，水塘水池化，使得原来生态系统的“生 命”丧失 据研究，就水岸生态系统而言，世界2 0 0 , 以上的岸坡植被已不复存在，剩余部分也正 在非常迅速的消失或退化( n a i m e ne ta 1 ，1 9 9 3 ) 。退化的水岸带往往是植被严重被破坏、生 物多样性降低、小气候恶化、土壤遭受侵蚀、生态系统的功能几乎丧失。在我国农村地区， 大部分水岸带已变为“农田或农地”，在城区则被披上“水泥”或被“石头”覆盖。 恢复水体“生命 状态的的一个重要的前提条件就是，同时恢复水岸生态系统但是， 目前有关如何恢复和重建水岸生态系统，在理论研究和实践上的探索都很缺乏m i c h a e l 等( 2 0 0 3 ) 认为河流水岸生态系统的生物学和生态学过程十分活跃，具有：( 1 ) 高的生物多 样性；( 2 ) 生态功能的复杂性；( 3 ) 人类活动的频繁性；( 4 ) 生态脆弱性等特点，保护水岸生态 系统就是保护河流湖泊等水生生态系统。因此，研究水岸生态系统的结构和功能特点、分 析其生物学过程和生态学过程的机制、探索退化水岸生态系统的恢复与重建技术，无论是 在理论上还是实践上都具有重要的意义。 1 文献综述 1 1 水岸生态系统( r i p a r i a ne c o s y s t e m ) 的摄念 地球表面生态系统类型多种多样。按不同的分类方法，人们给予不同的名称和解释， 如：陆地生态系统、水生生态系统、草原生态系统、森林生态系统、城市生态系统等等。 但是从总体来说，我们认为自然生态系统可以分为三大类型( 如图l 所示) ，即： ( 1 ) 陆地或高地生态系统( u p l a n de c o s y s t e m s ) ：是指早地或地形较高处的地段，一般从 不会被水淹没。 ( 2 ) 水生生态系统( a q u a t i ce c o s y s t e m s ) ：是指长期有水淹没的低洼地段。 ( 3 ) 水岸生态系统( 硒p a r i a ne c o s y s t e m s ) ：是指水陆界面被水间歇性淹没的地段包括： 河岸、溪岸、海岸、湖岸和塘岸等等。 总的来说，水岸生态系统( m p a r i a i ie c o s y s t e m ) 是介于陆地与河流、湖泊、溪流或水 塘之间的过渡地带，是一非常重要的典型的生态交错区( e c o t o n e ) ，是连接水生生态系统 和陆地生态系统的枢纽。它既是陆地或水生生态系统的组成部分，在结构和功能上与其又 有显著的区别( m i c h a e l e ta 1 ，2 0 0 3 ) 。 图1 水岸生态系统的形态结构示意图 f i g 1t h es t r u c t u r eo f r i p a r i a ne c o s y s t e m 上个世纪7 0 年代人们开始关注水岸带( r i p a r i a nz o n e ) 的研究，其中给河岸带的界定有 两种，广义是指靠近河边受水流直接影响的植物群落及生长的环境：狭义上是指从水一陆 交晃处至河水影响消失的地带( m e c b a i l e ta 1 ，1 9 9 7 ；t h o m a se ta 1 。1 9 7 9 ) 。而湖滨带作为水一 陆交错带的一种类型，含有边界和梯度两个特点，其范围通常是指景观和性质受水体和陆 地两方面影响的地带( 邓红兵等，1 9 9 8 ) ；从方便管理的角度而言，湖滨带也可泛指邻近湖 泊、水库并且有显著资源价值的地带，包括陆向湖岸带、水位变幅带和近岸浅水区( 水深 2 m 以内) ( 颜昌宙等，2 0 0 5 ) 。 1 2 水岸生态系统的生境特点 多水、独特的土壤和适水的生物活动是水岸生态系统的基本要素水岸带具有的特殊 性质季节性淹水土壤、厌氧条件和相应的动植物，是既不同于陆地生态系统也不同于 水生生态系统的本质特征 1 2 1 多水的环境 水岸带在空间分布处于陆地生态系统和水生生态系统之问的过渡地带，对水文状况非 常敏感水文控制着水岸带生物和非生物特征绝大多数水岸带水位是动态变化的，降永、 地形和与水岸带相连的河流、湖泊影响水岸带的水文状况( 淹水频率、淹水持续时间、淹 水周期等) 一般将水岸带水位随时间变化模式称为水岸带水文周期。水岸带水文周期是水 岸带的生态特征之一 水岸带既不是水生生态系统，也不是陆地生态系统。尽管水岸带与陆地生态系统和水 生生态系统在结构和功能上具有某些相似性，而且水岸带是陆地生态系统和水生生态系统 的自然界面，但水岸带与其它生态系统具有明显的差异( 见表1 ) 表1 水岸生态系统与陆地生态系统、水生生态系统基本特征对比 t a b l e lt h ec o n t r a s tw i t hb a s i cc h a r a c t f ra m o n gr i p a r i a ne c o s y s t e m , u p l a n de c o s y s t e ma n da q u a t i c e c o s y s t e m 基本特征 陆地生态系统 水岸生态系统水生生态系统 1 2 2 特殊的基质 水岸带的基质主要为季节性淹水形成的土壤和成土物质。一般包括有t g + 壤、矿质土 壤和未经过成土过程的沉积物。特征之一为许多有机残体积累大于分解，形成有机物质积 累 水文条件对水岸带土壤的物理_ 化学特征影响很大，如营养物质的有效性、基质下层 的缺氧程度、土壤盐度、沉积物的性质和p h 值等。 1 2 3 生物多样性丰富 水岸带动植物一般具有适应从淹水到干旱的环境变化的特性。 水岸带作为一种生态交锗带，具有高度的生物多样性，为众多的动植物提供了独特的 生境，拥有丰富的动植物资源。 1 2 4 特殊的物质循环规律 从大尺度来看，陆地生态系统在物质转移过程中，主要起着物质“源”的功能，在外营 力的作用下向水岸生态系统输送物质。水生生态系统一般起着物质“汇”的功能，是陆源物 质的接收器。水岸带既具有物质“源”的功能，也具有物质“汇”的功能如果某种物质或某 种物质的某特定形式输入大于输出的话，水岸带就被看作是“汇”。如果某一水岸带向相 邻的生态系统输出更多的物质时，该水岸带就被看作是“源” 1 2 5 动态变化特征 动态变化是水岸带的重要特征水岸带的动态特征之一是水位的变化和结构、功能的 改变。 水岸带变化既有自然原因，也有人类有目的的改造。一方面，水岸带处于水生生态系 统和陆地生态系统的交界处，水生生态系统和陆地生态系统的变化都会使水岸带发生变化； 水岸带的淹水时间、淹水频率受地貌、气候等多种自然因素影响，使水岸带经常处于变化 之中；水岸带的变化是水岸带的自然过程。另一方面，人类活动加剧了甚而破坏了水岸带 的变化过程。尤其现在随着城市化的进程，水岸带的硬化导致了其生态交错带功能的丧失， 阻断了陆地生态系统和水生生态系统之间的信息传递。 1 3 水岸生态系统的结构特点 水岸带应该是一个包括岸生植被、动物和微生物及其环境组成的一个完整的生态系统， 水岸生态系统具有水域与陆地的双重属性( 夏继红等，2 0 0 4 ) 。 发育良好的水岸带具有一定的结构，包括空间结构与营养结构。 1 - 3 1 水岸生态系统的空间结构 1 ) 水岸生态系统的水平结构 在自然条件下，水岸带的水平结构的分布常呈现与水边相平行的带状其微地貌常以 “水体一沼泽带一洲滩带一低湿地带一陆地”结构出现。其植被依当地的气候、土壤、坡度 以及水体的富营养化程度和水文特点各异( 尹澄清，1 9 9 5 ) 。有的水岸带因受人类活动的长 期影响，其微景观不再具有平行层次而主要受地下水位高低的影响表现出不同的结构。 2 ) 水岸生态系统的垂直结构 自然生态系统一般都有分层现象。水岸生态系统的垂直结构，主要是指成层现象。根 4 据水岸带绿色植物喜光的程度，可分为阳性植物和阴性植物。阳性植物通常占据群落的上 层空间，阴性植物耐阴性强，在阳光微弱的群落下部也能正常生长和繁殖。不同的植物群 落占据不同的空间形成了生态系统的垂直空间结构，如地上部分的乔木层、灌木层、草本 层、地被层。生态系统的地下部分和地上部分一样，是其系统结构的重要组成部分之一 植物的落叶堆积在地表。根系伸展到不同深度，从不同层次土壤中吸收水分、养分，由此 构成了生态系统的垂直结构，使得地下的部分具有成层现象 动物的生长繁殖也同样具有一定的空间特征，它们的生活需要直接或间接地依靠植物 群落。它们在生态系统中，觅食和筑巢等栖息活动同样受到植物群落垂直性的制约。各种 鸟类的活动范围总是有一定的高度即活动空间。这不仅反映了动物对植物群落的依赖性， 同样也有自身的因素，不同的鸟类由于食性的不同而分别在林冠、树干、林下灌木和草本 层中觅食和筑巢 1 3 2 水岸生态系统的营养结构 食物链与食物网是生态系统功能的结构基础，生态系统的物质和能量就是沿着食物链 ( 网) 的各个营养级而流动的。 水岸生态系统中，各种生物成分之间通过食物网发生直接或间接的联系，保持着生态 系统的结构的完整性和功能的相对稳定性生态系统内部的营养结构不是固定不变的，而 是在不断的发生变化的。如果某一食物链发生了中断，各种生物之间可以通过其它食物链 来相互调节和补充有时，处在营养结构中的某一脆弱的或比较单一的食物链发生了变化， 会波及到整个生态系统的变化 1 3 3 河岸带的结构特点 河岸带位于水生生态系统和陆地生态系统之间，具有较高的水位和独特的植被和土壤 特征，以及丰富的物种多样性，较高的物种密度和生产力在河岸带、水生生态系统和陆 地生态系统之间通过能量、养分和物种的交换发生着连续的相互作用。 河岸带具有区别于其它生态类型的3 个主要特征： 由于临近河流或水溪等，所以河岸带具有线状的形态： 从周围景观汇聚到河岸带或通过河岸带的能量和物质在数量上远大于其它的生态 系统； 河岸带把上游和下游生态系统连成一体，把湖泊和河流连成一体 1 ) 空间结构 在河岸生态系统中，由于有季节性洪水的存在，因此在这里，既能通过洪水带来许多 营养物质，又有沉积生物残体腐烂而就地生成的生物体成分在此积存，从而促进了动植物 在此的生长繁殖由于具有丰富的营养物质，河岸带大多具有丰富的生物多样性和高密度 的物种，其生境表现出一定梯度的变化。 在湿润的河岸带，供水充分，因为有季节性洪水和土壤被间歇性淹没的状态的出现。 植被分布随着环境因素的变化而表现出一定的规律。河岸生态系统的植物群落受到地理位 置的影响，有时根据不同河流、不同水位也呈现微地貌的特点。从生态学观点来看，根据 河岸带被水淹没的持续时间的条件和过程，主要的植物群落有芦苇群落、漂筏苔草群落、 苔草群落、芦苇- d , 叶章一毛果苔草群落、大叶章一漂筏苔草群落以及以森林沼泽为主的 兴安落叶松一笃斯越橘一泥炭藓群落和兴安落叶松一杜香泥炭藓群落等；后面2 种常伴有 泥炭土的存在。在水平和垂直方面都具有一定的分布特点。有时呈现一定的区域性和隐域 性。 2 ) 营养结构 河岸带在不同的经、纬度带内有不同的发育形式，一般来讲，热带地区气温高、水量 充沛，植被多以森林为主，寒带地区河岸带植被则以草类为主。 河岸生态系统为许多物种提供有价值的复杂生境。这主要是因为河岸带介于水生和陆 地生态系统之间，具有明显的“边缘效应”。b r i n s o n 等人( 1 9 8 1 ) 提出河岸带具有以下4 个 方面的生态特征： 木本植物群落占优势这对于那些河边森林是某区域唯一的森林地带显得更为重 要，如农业区、干旱区等。树木和灌丛为动物提供隐蔽所、栖息地和适宜的小气候。 充足的土壤水分临近的河流和小溪是重要的水源，为水禽和食鱼鸟类提供食物， 还为两栖类动物提供繁殖的场所。 生境的多样性和异质性河岸带提供生境的多样性，其“边缘效应”为丰富的野生生物 提供条件 生物扩散和迁徙的廊道线性河道及其周边低地为一些动物( 如鸟类、小型哺乳动 物等) 提供扩散的途径。 1 3 4 湖滨带的结构特点 湖滨带属于静水系统。由于湖泊的水面相对静止，往往有利于有机物质的沉积，这样 也为动植物的繁殖提供了必要的营养元素和相应的水热条件。 1 ) 空间结构 水生绿色维管植物和浮游藻类等生长尤为突出，由湖岸向湖心的方向深入，在水平上 呈现不同类型植被的水平结构，植物呈现环带状的分布状况。在垂直结构上按植物个体群 落高低的不同呈现垂直的变化。 湖岸生态系统中由湖心向高地植物呈环带状分布，一般由湖心向高地依次为湿生沼泽 植物带一挺水植物带一浮叶植物带一沉水植物带一深水区植被物种。 ( d 湿生沼泽植物带由莎草科植物构成的湿草甸或短期积水的沼泽。 挺水植物带植物的根和茎的下部生活在水中，但上部挺出水面。常见的有芦苇、 茭自、香蒲和水葱等：形成郁闭的高草群落，其中的浮游藻类和浮游动物也十分丰富。 浮叶植物带随着水深的增加，挺水植物逐渐被睡莲、萍蓬草、眼子菜等浮叶植物 所代替，它们的根生长在水底泥中，叶子、花浮在水面。 沉水植物再往深处，植物的根系全部扎根于湖底，茎叶和花全部都沉浸在水中。 如苦草、狐尾草、金鱼藻等。有时，湖泊的表层被大面积的浮萍所覆盖，形成密集的植被。 6 深水区植被物种有光照强度和氧气含量的关系，一般分成两个垂直的层次表层 光照充足，温度高，浮游植物及其它生物占优势，包括硅藻、绿藻、蓝藻、双边甲藻等， 表层的氧气含量高，各种动物也比较丰富，有原生动物、轮虫等，浮游生物又为各种鱼类 提供了丰富的食物。因而，各种鱼类丰富。在深水区，光线微弱，氧气含量极少，所以深 水区以异养动物和厌氧性细菌为主。 2 ) 营养结构 ( 1 煳滨带植物 湖滨带植物主要为湿生植物湿生植物群落的分布，由于湖水深浅不同，湖岸陡缓不 一，水质透明度和水温的差别，在不同湖中的分布界限不一致一般分布于6 m 以内浅水 水域，尤其在2 m 以内地段，群落类型多；但在人为影响少的湖泊，如泸沽湖水深9 3 6 m ， 水的透明度高，在水深8 1 0 m 处尚分布有丝状藻群落，也是该湖最后一个群落。抚仙湖 最大水深达1 5 5 m ，水透明度高，苦草群落可分布到水深2 0 m 处泸沽湖由于水温低，无 苦草群落湿生植物受水的深度，光照、温度和透明度的影响以及其对水的适应性的不同， 组成了漂浮植物群落、浮叶植物群落和沉水植物群落。 各种植物受湖水的深度、水质和水流动性等影响，形成了适应于湖滨带生态环境的各 种生态类别，如挺水植物、浮叶植物、沉水植物、漂浮植物以及盐生植物等各种不同生 态类别的植物组成了不同类型的湖滨带植物群落，即挺水植物群落、浮叶植物群落、沉水 植物群落、漂浮植物群落和盐沼 ( 2 ) 湖滨带动物 湖滨带动物主要指在湖滨带生境中生存的脊椎动物、生性依赖水岸带的哺乳类等 湖滨带中的脊椎动物主要为两栖类、爬行类、鸟类( 主要为水禽) 据统计，松嫩平原 湖滨带动物种类较多，初步调查统计为1 5 2 种，其中以鸟类最多，为1 0 8 种，占动物总种 数的7 0 6 ；最少的为哺乳动物，仅1 种( 麝鼠) 。这些动物在湖岸生态系统中占据各种生 态位，发j 三二着各自的功能、作用鸟类中有在水上游动的所谓游禽，如鸬鹚，雁鸭及鸥类； 有在水边浅滩涉水活动的所谓涉禽，如鹳、鹭、鹤、秧鸡等有的是以水草等植物为食的 所谓一级消费者；有的是以食草动物为食的肉食鸟类，即所谓的二级消费者；还有的是以 肉食动物为食的所谓三级消费者，如白尾海雕与鹗等。湖岸生态系统就是依赖它们的这种 功能、作用，维持其平衡。 1 4 水岸生态系统的功能特点 水岸生态系统的作用与功能，在上个世纪7 0 年代以后，得到生态学者的广泛的关注 其作用和功能主要表现在如下几个方面；( 1 ) 连接陆地生态系统和水生生态系统的纽带，是 陆地和水体之问能量、物质、信息交换的通道；( 2 ) 岸坡植被的护岸