第三章 湿地生态水文过程
第一节 湿地水文周期
l 湿地作为陆地生态系统和水域态系统之间交错 地带,因为湿地独特水文过程,发明了不一样于 排水良好陆地生态系统及水生生态系统环境条 件,进而影响湿地生物多样性特征。
l 水文过程被认为是决定多种湿地类型形成和维持, 和湿地过程最关键原因。
水文周期是湿地水位季节性改变格局,相关术语定义如表所表示
大部分湿地水位通常不是恒定而是含有波动性改变特征,有些甚至是无法预期。
• 实际上,含有显著高、低水位差异湿地水文周期,如河滨湿地水文周期,通常是季节吃个饭8性或周期性洪水脉冲造成。
• 而河口湿地通常要受径流、潮汐双重影响, 季节性水位波动对大部分湿地而言是需要维持特征,而不应该排除或受到控制。
第二节 湿地水量预算
一、通常预算模式
湿地水文周期或湿地水文状态,关键取决于 以下三个条件:
进水和出水之间平衡 湿地水量预算
底边将官外形,地下土壤 湿地
地质和地下条件 蓄水能力
二、关键计算量预算
(一)降水量: 降水量通常包含降雨和降雪量。
(二)表面流
• 通常要估算表面径流是很困难,不过通常可 以估算因为降水尤其是暴雨引发直接径流量。
在一些情况下,大家对某次降水引发进入湿地洪
峰径流量更感爱好。
• 尽管对于大流域这方面计算很困难,不过对于面 积小于80hm2流域,能够采取“合理径流量方法 ”有效地估计洪峰径流量。
地下水
地下水对湿 地作用因 湿地类型而异。
大部分湿地对地下水或受地下水影响很小。因为
大部分湿地通常含有透水性较差土层,关键水 源仅限于地表径流,并只经过蒸腾蒸发和地表输 出散失水分。
进入、流经和流出湿地地下水流通常采取达西定律描述。该定律认为地下水流和压力表面坡度(水 力梯度)和土壤水力传导率或透水性成正比
四)蒸发蒸腾作用
蒸发蒸腾率和水面(或叶片表面)蒸气压和上层空 气蒸气压之间差值成百分比,它能够用道尔顿定 律进行描述。
(五)潮汐
• 周期性潮汐淹水是海岸湿地关键水文特征。
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胁迫因子;
• 但它同时会带走多出盐分、重建有氧条件和提供 营养而成为有益辅助条件。
• 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,发生在满月四分之 一和四分之三时。
水文过程对湿地影响
水文过程如降雨、地表径流、地下水、潮汐及河 道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 物理和化学性质, 进而影响物种组成和丰富度、初级生产力、有机物质积累、生物分解和营养 循环及使用, 深入影响到湿地生态系统结构和功效。
(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含有两 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、长久和短期水位改变等对河滨湿地 生物多样性有较大影响
很多含有较长淹水时间湿地,其植被物种丰富 度要低于淹没频度较小湿地。水涝土壤和相 应氧气含量和其它化学条件显著改变,会限制在这种环境中成活植物数量和功效。
通常而言,最少在植物群落中,物种丰富度是伴随水流流通增加而增加。
流水通常对多样性含有促进作用,这可能是由 于流水促进了矿物质更新,改变了厌氧条件; 同时也是因为水流作用和沉积物输运,提 高了空间异质性,形成了更多生态位空间。
(二)初级生产力
湿地对水文通量开放度是决定潜在初级生产力最关键原因之一。如含有流通条件泥炭沼泽比水 流停滞沼泽生产力更高。
很多研究表明,水流停滞湿地或连续淹水和排水湿地含有低生产力,而具 有缓流湿地或开放型河滨湿地则含有 较高生产力。
(三)有机物积累
湿地因为初级生产力增加或分解和输出降 低而累积过剩有机物质。实际上,世界范围内 湿地是生物圈中关键碳汇。
通常有机碎屑物分解需要对应电子供体、水分、无机营养和能在对应环境下生活微生物。它分解速率也受环境温度和大型食碎屑动物影响。
(四)营养物质输出
营养物质随降水、河流洪水、潮汐、地表和地下径流输人湿地。
湿地营养物质输出则关键受水流输出控制。
当生产力和分解速率较高时,如含有流水或脉冲式水文周期湿地,营养物质循环也很快。
(五)对湿地
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