第二章+濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1、第二章 濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 生態(tài)系統(tǒng)的尺度不同，但無論何種尺度的生態(tài)系統(tǒng)，都具有 一些共同特征，例如，能量的傳輸，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)。 Nutrient cycling in a wetland ecosystem Simplified food web from a temperate, shallow, still pool wetland 第一節(jié) 濕地生態(tài)系統(tǒng)的生物組分 一、濕地植物 濕地植物類型 濕生植物：生長(zhǎng)在濕地或淺水區(qū)域的植物，又分陰生和陽生兩類。 水生植物：植物體的全部或部分長(zhǎng)期離不開水域生物的植物，廣義 的分法則包括濕生植被。 鹽生植物：適鹽、耐鹽或抗鹽特性的鹽生植物（70mmol

2、/L）。主 要分布在溫帶，亞熱帶干旱半干旱地區(qū)及濱海地區(qū)。 耐鹽植物：適應(yīng)不同含鹽量環(huán)境，具有抵抗鹽侵害的能力，如堿蓬、 鹽堿草。 1. 水生植物（hydrophyte） 1）挺水植物（emergent plant） 植物體僅下部或基部沉于水中，上部大部分挺伸 在水面以上的植物。挺水植物的外部形態(tài)很像中 生植物，但由于根部長(zhǎng)期生活在水中，有十分發(fā) 達(dá)的通氣組織。 2）沉水植物 （submerged plant） 整個(gè)植物沉沒于水下，與大氣完全隔絕的植物， 該類植物通氣組織與儲(chǔ)氣組織十分發(fā)達(dá)。 3）浮葉植物（floating leave plant） 葉浮生或微挺出水面，植株有發(fā)達(dá)的通氣 組織。

3、 4）飄浮植物（floating plant） 植物體根部不扎根于水底基底中，整個(gè)植 物體漂浮在水面的植物。 挺水植物 浮葉植物 漂浮植物 沉水植物 睡蓮 水葫蘆 蘆葦 苦草 2. 其他濕地植物 1）喬木（arbor） 濕地喬木物種相對(duì)較少，主要包括松屬、落葉松屬、落 羽松屬、水松屬、水杉屬、云杉屬、冷杉屬、赤揚(yáng)屬、紅 樹屬、木欖屬等植物。 2）灌木(shrub) 濕地灌木物種亦較少，包括樺屬、杜鵑屬、柳屬、箭竹 屬、柳葉繡線菊屬等 3）小灌木（dwarf shrub） 小灌木種類較多，包括，越桔屬、杜香屬、樺屬、沼 柳屬、林奈草屬、杜鵑屬、毛蒿豆屬、楊梅屬、忍冬屬、 金老梅屬、巖高蘭屬、松毛

4、翠屬、甸杜屬等。 4）草本(herb) 濕地草本植物種類最多，包括苔草屬、蘆葦屬、荻屬、 甜茅屬、菰屬、毛茛屬、小葉章屬、藨草屬、蓼屬、眼子 菜屬、龍膽屬、唐松草屬、鳳毛菊屬、委陵菜屬、蔥屬、 燈心草屬、鳶尾屬、羊胡子草屬、老鸛草屬、虎耳草屬、 馬先蒿屬等。 紅樹植物是一類生長(zhǎng)在熱帶海洋潮間 帶的木本植物。 支持根 呼吸根 胎萌 內(nèi)滲壓可變 泌鹽現(xiàn)象 5）藤本植物（liane） 濕地藤本植物最少，如野豌豆屬 6）苔蘚（bryophyte） 濕地苔蘚植物種類眾多，特別是在北方泥炭沼澤和熱帶雨 林木本植物沼澤中，苔蘚類植物的種類尤為豐富。主要 包括泥炭蘚屬、曲尾蘚屬、赤莖蘚屬、金發(fā)蘚屬、皺縮 蘚屬

5、、澤蘚屬、大葉蘚屬、萬年蘚屬、沼羽蘚屬、水灰 蘚屬、濕原蘚屬、鐮刀蘚屬、青蘚屬、擬垂直蘚屬、塔 蘚屬等。 7）地衣（lichen） 是真菌和光合生物之間穩(wěn)定而又互利的聯(lián)合 體。目前，地衣植物的生態(tài)學(xué)研究非常少， 專門的濕地地衣植物多樣性調(diào)查亦較少，相 對(duì)而言，西北歐、北美的國家研究較多。濕 地地衣種類主要包括松蘿屬、石蕊屬、鹿蕊 屬、地卷屬、島衣屬、梅衣屬等。 濕地植物的生長(zhǎng)環(huán)境 濕地植物有些僅在濕地中出現(xiàn)，例如蒲草，浮萍。 有些濕地植物既能在濕地中生長(zhǎng)，也可在干旱環(huán) 境中生長(zhǎng)，例如羅布麻。 濕地植物的作用 指示環(huán)境特征：不同植被對(duì)水分、土壤的需求差異 凈化污染物：物理、化學(xué)和生物作用 提供豐

6、富產(chǎn)品：生產(chǎn)力高 生物多樣性：提供棲息地 蓄水防洪：吸納水分、阻防流水 觀賞作用：主要對(duì)人而言 二、 濕地動(dòng)物 動(dòng)物種類 無脊椎動(dòng)物：在濕地環(huán)境中廣泛存在，以浮游生物或者碎屑為食 鳥類：鳥類有遷徙特性，不同鳥類對(duì)水的適應(yīng)性不同，沿淹水深度而有 不同分布。 兩棲類：是一類重要的濕地動(dòng)物成員，既能適應(yīng)水生也能適應(yīng)陸生環(huán)境。 魚類：種類很多，鯰魚，鱔魚，泥鰍。 爬行類：龜類、蛇類、鱷魚等。 哺乳類：河貍，水牛，靈長(zhǎng)類。 從雅庫特向南遷飛5100km到鄱陽湖越 冬，途經(jīng)俄羅斯的雅納河、印迪吉爾 卡河和科雷馬河流域，進(jìn)入中國后主 要停歇地有扎龍、林甸、莫莫格以及 雙臺(tái)河口、灤河口、黃河故道和升金 湖等地

7、。 河貍利用樹枝等搭建窩，窩是 在水面以上，但是入口是在水 面以下。 濕地動(dòng)物的分布 水域性濕地動(dòng)物 淡水水體 河口、淺海區(qū) 陸生濕地動(dòng)物 鳥類 哺乳類 爬行類 濕地動(dòng)物的特征 珍惜瀕危物種較多：亞洲白鶴、中國短吻鱷、鱒魚 種類豐富：我國已記錄濕地動(dòng)物1500種左右，淡水魚占世 界淡水魚總數(shù)的80%以上。 經(jīng)濟(jì)價(jià)值：食用和觀賞 生態(tài)功能：是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。 三、微生物 細(xì)菌：是水體、沉積物、和沉水植物包括海草生 物量的重要組成部分，沉積物中比水體中多。 真菌：在一些衰老和死亡的大型植物中占明顯優(yōu) 勢(shì)。 浮游生物：浮游動(dòng)物和浮游植物。 微生物分布 無處不在，被認(rèn)為是一個(gè)獨(dú)立的生態(tài)系統(tǒng)，有

8、 獨(dú)立的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)，與高級(jí)營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物相 聯(lián)系。 生物多樣性指所有來源的活的生物體中的變異 性，是一個(gè)內(nèi)涵十分廣泛的概念，包括多個(gè)層次或 者水平，主要有四個(gè)水平：遺傳多樣性、物種多樣 性、生態(tài)系統(tǒng)多樣性和景觀多樣性四個(gè)層次。 第二節(jié) 濕地生物的多樣性 廣義遺傳多樣性指地球上所有生物所攜帶的遺傳 信息的總和；狹義的遺傳多樣性主要指種內(nèi)個(gè)體 之間或者一個(gè)群體內(nèi)不同個(gè)體的遺傳變異總和。 物種多樣性包括一個(gè)區(qū)域內(nèi)的物種豐富程度和物 種分布的均勻程度。區(qū)域物種多樣性的測(cè)量指標(biāo)： 物種總數(shù)，物種密度，特有種比例 生態(tài)系統(tǒng)多樣性指不同生境、生物群體以及生物 圈生態(tài)過程的綜合，表現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多樣性

9、以及生態(tài)過程的復(fù)雜性和多變性。 景觀多樣性指由不同類型的景觀要素或者生態(tài)系 統(tǒng)構(gòu)成的景觀在空間結(jié)構(gòu)、功能機(jī)制和時(shí)間動(dòng)態(tài) 方面的多樣化程度。 濕地生物多樣性面臨的問題 經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需原材料增加導(dǎo)致生態(tài)破壞 環(huán)境污染 濫捕亂獵、倒賣和走私野生動(dòng)物 水資源不合理利用 外來物種入侵 旅游、采礦、圍墾濕地 中國的濕地生物多樣性富集區(qū) 遼河三角洲：葦田，鳥類，魚蝦 黃河三角洲：柳林、檉柳林，鳥類 江蘇鹽城沿海：鳥類占中國鳥類的30% 崇明島東灘：鳥類 松嫩平原：以蘆葦沼澤為主，鳥類眾多，鶴鄉(xiāng) 三江平原：以苔草沼澤為主，丹頂鶴，白鶴 生物多樣性富集區(qū)標(biāo)準(zhǔn) 總則：生物豐富度和特有種的數(shù)量 國家一二級(jí)保護(hù)動(dòng)物或特

10、有野生動(dòng)物物種數(shù) 列入國家保護(hù)野生植物名錄物種數(shù) 列入CITES公約（華盛頓公約）的物種數(shù)及數(shù)量 有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的物種數(shù) 有環(huán)境指示物種數(shù) 有重要科學(xué)價(jià)值物種數(shù) 第三節(jié) 濕地生物的生態(tài)適應(yīng) 細(xì)胞水平 對(duì)缺氧的適應(yīng)：大多數(shù)細(xì)胞和細(xì)菌利用內(nèi)部有機(jī)化合物作為 電子受體，而不是分子氧。并且許多細(xì)菌能從有氧呼吸轉(zhuǎn)化 為無氧呼吸。 對(duì)鹽的適應(yīng)：在活細(xì)胞中細(xì)胞質(zhì)的滲透濃度高于周圍介質(zhì)。 細(xì)胞質(zhì)中的水具有比外部更有序的結(jié)構(gòu)，從而使得離子不如 外部溶液中的自由，以滿足滲透與生理活性的需求。 對(duì)水的適應(yīng)：泥炭蘚的細(xì)胞能夠吸收大量的水。 維管束植物 對(duì)缺氧的適應(yīng)： 1.通氣組織：一般植物孔隙通常占植物體的2%7%，

11、而濕地植物根體積 的60%以上含有空隙，這種充氣空間不一定連續(xù)貫穿于根和莖中。 2.特殊器官：不定根、布滿皮孔的氣生根等 3.增壓氣流：增壓氣體從表面流動(dòng)到根周。濕度誘導(dǎo)的壓力是氣流的主 要驅(qū)動(dòng)力。 4. 氧化根周：當(dāng)中度缺氧的時(shí) ，通過濕地植物到根的氧擴(kuò)散量很大，不 僅供應(yīng)根，還會(huì)擴(kuò)散給周圍的土壤，產(chǎn)生有氧根周。 5. 水的攝?。簻p少 6. 營(yíng)養(yǎng)吸收：減少從土壤中吸收營(yíng)養(yǎng)，但也有不同意見。 7. 呼吸作用：根充氣空間的存在不是向根進(jìn)行有效氧傳輸?shù)某浞謼l件。 缺氧條件下，植物組織進(jìn)行厭氧呼吸。 1.1.對(duì)缺氧環(huán)境的適應(yīng)對(duì)缺氧環(huán)境的適應(yīng) Adaptation to Hypoxia& Anoxia

12、Adaptation to Hypoxia& Anoxia 許多植物在缺氧環(huán)境中能夠壓縮氧的開支，表現(xiàn)出對(duì)缺 氧環(huán)境很強(qiáng)的耐受性。在植物枝條和根中形成通氣組織 （aerenchyma）是最為普遍的適應(yīng)的適應(yīng)特征。 所有有根濕地植物內(nèi)部氣體傳輸系統(tǒng)都由巨大的充氣空 間（lacunae）所組成。這種腔隙一起構(gòu)成通氣組織，氣 體可以通過通氣組織組成的通道進(jìn)行傳輸，而且氣體運(yùn) 動(dòng)的阻礙很小或沒有。 Nuphar lutea 萍蓬草萍蓬草 漂浮水車前漂浮水車前 Luronium natans 白睡蓮白睡蓮 Nymphaea alba 仙人掌水草仙人掌水草 Littorella uniflora 水韭水韭 Isoetes lacustris 荇菜荇菜 Nymphoides peltata The relationship between soil water content and the