水利工程論文-河流的生態(tài)功能及水文變化的生物學(xué)效應(yīng)摘要：大壩建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響是近來討論的熱點(diǎn)問題，學(xué)者和公眾對于大壩建設(shè)對景觀多樣性、文化多樣性、生物多樣性的（生態(tài)系統(tǒng)、物種、基因）影響“存在性”基本認(rèn)可，但對影響“程度”認(rèn)知相差甚遠(yuǎn)！爭論體現(xiàn)了：開發(fā)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的“度”的衡量，日益高漲的環(huán)保意識與不明確的生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)的矛盾，以及由于目前理論與現(xiàn)狀資料缺乏導(dǎo)致的大壩建設(shè)的“真實生態(tài)影響”難以.關(guān)鍵詞：河流生態(tài)功能水文變化生物學(xué)大壩建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的影響是近來討論的熱點(diǎn)問題，學(xué)者和公眾對于大壩建設(shè)對景觀多樣性、文化多樣性、生物多樣性的（生態(tài)系統(tǒng)、物種、基因）影響“存在性”基本認(rèn)可，但對影響“程度”認(rèn)知相差甚遠(yuǎn)！爭論體現(xiàn)了：開發(fā)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展的“度”的衡量，日益高漲的環(huán)保意識與不明確的生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)的矛盾，以及由于目前理論與現(xiàn)狀資料缺乏導(dǎo)致的大壩建設(shè)的“真實生態(tài)影響”難以搞清等問題。淹沒、阻隔、徑流調(diào)節(jié)變化對生態(tài)環(huán)境的影響是大壩建設(shè)關(guān)注的主要問題，如何評價這些影響并提出緩減措施，是未來水利水電建設(shè)必須解決的問題，認(rèn)識河流的生態(tài)結(jié)構(gòu)與功能是評價的基礎(chǔ)?；谶@一認(rèn)識，本文概要介紹河流生態(tài)功能與水文過程的生態(tài)效應(yīng)，以期對水利水電工程建設(shè)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供借鑒。一、河流的生態(tài)結(jié)構(gòu)河流是一個完整的連續(xù)體，上下游、左右岸構(gòu)成一個完整的體系，連通性是評判河道或綴塊區(qū)域空間連續(xù)性的依據(jù)。高度連通性的河流對物質(zhì)和能量的循環(huán)流動以及動物和植物的運(yùn)動等非常重要。從橫向上講，河流寬度指橫跨河流及其臨近的植被覆蓋地帶的橫向距離。影響寬度的因素有：邊緣條件、群落構(gòu)成、環(huán)境梯度以及能夠影響臨近生態(tài)系統(tǒng)的擾亂活動（包括人為活動）。連通性和寬度構(gòu)成了河流生態(tài)系統(tǒng)的重要結(jié)構(gòu)特征。二、河流生態(tài)功能河流的生態(tài)功能包括：棲息地功能、過濾作用、屏蔽作用、通道作用、源匯功能等方面。1生態(tài)功能-棲息地功能棲息地是植物和動物（包括人類）能夠正常的生活、生長、覓食、繁殖以及進(jìn)行生命循環(huán)周期中其它的重要組成部分的區(qū)域。棲息地為生物和生物群落提供生命所必需的一些要素比如空間、食物、水源以及庇護(hù)所等。河道通常會為很多物種提供非常適合生存的條件，它們利用河道來進(jìn)行生活、覓食、飲水、繁殖以及形成重要的生物群落。河道一般包括兩種基本類型的棲息地結(jié)構(gòu)：內(nèi)部棲息地和邊緣棲息地。內(nèi)部棲息地相對來說是更穩(wěn)定的環(huán)境，生態(tài)系統(tǒng)可能會在較長的時期仍然保持著相對穩(wěn)定的狀態(tài)。邊緣地區(qū)是兩個不同的生態(tài)系統(tǒng)之間相互作用的重要地帶。邊緣棲息地處于高度變化的環(huán)境梯度之中。邊緣棲息地中會比內(nèi)部棲息地環(huán)境中有著更多樣的物種構(gòu)成和個體數(shù)量。邊緣地區(qū)相當(dāng)于對其內(nèi)部地區(qū)起到了過濾器的作用。邊緣地區(qū)也是維持著大量動物和植物群系變化多樣的地區(qū)。棲息地功能作用很大程度上受到連通性和寬度的影響。在河道范圍內(nèi)連通性的提高和寬度的增加通常會提高該河道作為棲息地的價值。河流流域內(nèi)的地形和環(huán)境梯度(例如土壤濕度、太陽輻射和沉積物的逐漸變化)會引起植物和動物群落的變化。寬闊的、互相連接的，并且具有多樣的本土植物群落的河道是良好的棲息地條件，通常會發(fā)現(xiàn)比在那些狹窄的、性質(zhì)都相似的并且高度分散的河道內(nèi)存在著更多的生物物種2通道作用通道功能作用是指河道系統(tǒng)可以作為能量、物質(zhì)和生物流動的通路。河道由水體流動形成，又為收集和轉(zhuǎn)運(yùn)河水和沉積物服務(wù)。還有很多其它物質(zhì)和生物群系通過該系統(tǒng)進(jìn)行移動。河道既可以作為橫向通道也可以作為縱向通道，生物和非生物物質(zhì)向各個方向移動和運(yùn)動。有機(jī)物物質(zhì)和營養(yǎng)成分從高處漫灘流入低洼的漫灘而進(jìn)入河道系統(tǒng)內(nèi)的溪流，從而影響到無脊椎動物和魚類的食物供給。對于遷徙性野生動物和運(yùn)動頻繁的野生動物來說，河道既是棲息地同時又是通道。生物的遷徙促進(jìn)了水生動物與水域發(fā)生相互作用(例如:鮭魚溯河產(chǎn)卵的遷移活動。產(chǎn)卵期間溯河到達(dá)河流系統(tǒng)上游地段的那些產(chǎn)卵的和垂死的大量成熟魚種為河流提供了營養(yǎng)物質(zhì)輸入和促進(jìn)生物量的增加。因此，連通性對于水生物種的移動是非常重要的，同時河流上游源頭地區(qū)從海洋中獲得營養(yǎng)物質(zhì))。河流通常也是植物分布和植物在新的地區(qū)扎根生長的重要通道。流動的水體可以長距離的輸移和沉積植物種子；在洪水泛濫時期，一些成熟的植物可能也會連根拔起、重新移位，并且會在新的地區(qū)重新沉積下來存活生長。野生動物也會在整個河道系統(tǒng)內(nèi)的各個部分通過攝食植物種子或是攜帶植物種子而造成植物的重新分布。河流也是物質(zhì)輸送的通道。結(jié)構(gòu)合理的河道會優(yōu)化沉積物進(jìn)入河流的時間和供應(yīng)量以達(dá)到改善沉積物輸移功能的目的。河道以多種形式成為能量流動的通道。河流水流的重力勢能不斷的雕刻流域的形態(tài)。河道可以充分的調(diào)節(jié)太陽光照的能量和熱量進(jìn)入河流的沉積物和生物量在自然中大部分通常是由周圍陸地供應(yīng)的地方，河道的寬度是非常重要的。寬廣的、彼此相連接的河道可以起到一條大型通道的作用，使得水流沿著橫向方向和河道的縱向方向都能進(jìn)行流動。狹窄的或是七零八碎的河道中常常受到限制。3過濾和屏障作用河道屏障作用是阻止能量、物質(zhì)和生物運(yùn)動的發(fā)生，或是起到過濾器的作用，允許能量、物質(zhì)和生物選擇性的通過。河道作為過濾器和屏障作用可以減少水體污染、最大程度的減少沉積物轉(zhuǎn)移,常提供一個與土地利用、植物群落以及一些運(yùn)動很少的野生動物之間的自然邊界。影響系統(tǒng)屏障和過濾功能作用的因素包括連通性（缺口出現(xiàn)頻率）和河道寬度。一條寬廣的河道會提供更有效的過濾作用，而一條相互連接的河道會在其整個長度范圍內(nèi)發(fā)揮過濾器的作用。沿著河道移動的物質(zhì)在它們要進(jìn)入河道的時候也會被選擇性的濾過。在這些情況下，邊緣的形狀是彎曲的還是筆直的將會成為影響過濾功能的最大因素。物質(zhì)的輸移、過濾或者消失，總體來說取決于河道的寬度和連通性。在整個流域內(nèi)向著大型河流峽谷流動的物質(zhì)可能會被河道中途截獲或是被選擇性濾過。地下水和地表水的流動可以被植物的地下部分以及地上部分濾過。河道的中斷缺口有時會造成該地區(qū)過濾功能作用的漏斗式破壞損害。例如，在沿著河道相互連接的植被中出現(xiàn)一處缺口，就會降低其過濾功能作用，集中增加了進(jìn)入河流的地表徑流，造成侵蝕、溝蝕，并且會使沉積物和營養(yǎng)物質(zhì)自由的流入河流之中。4源匯作用源作用是為其周圍流域提供了生物、能量和物質(zhì)。匯的作用不斷的從周圍流域中吸收生物、能量和物質(zhì)。河岸一般通常是作為