李 莉，王曉燕，張方方

（山東省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山東 濟(jì)南 250014）

適宜的水文狀況是濕地生態(tài)系統(tǒng)健康的重要保障。水文條件依賴于水文周期和自然能量，對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能有重要影響。水文特征的變化會(huì)引起濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能以及生態(tài)特征發(fā)生變化。

1 水文過程對(duì)濕地物種組成與豐富度

水文過程對(duì)濕地物種組成和多樣性影響具有兩面性。他對(duì)物種豐富度是起限制作用還是促進(jìn)作用，取決于水文周期和自然能量。至少，水文過程無論淡水和咸水條件下都會(huì)選擇耐淹植物而排除不耐淹的種類。地球上成千上萬的維管植物中，只有很少的種類能夠適應(yīng)水澇土壤條件。許多具有較長淹水時(shí)間的濕地，其植被物種豐富度要低于淹沒頻度較小的濕地。水澇土壤以及相應(yīng)的氧氣含量和其他化學(xué)條件的顯著變化，會(huì)限制在這種環(huán)境中成活的植物數(shù)量和種類。

在物種群落中，物種的豐富度是隨著水流流通的增加而增加的。流水通常對(duì)物種多樣性具有促進(jìn)作用，這可能是由于流水促進(jìn)了礦物質(zhì)的更新，改變了厭氧條件；同時(shí)也是因?yàn)樗鞯淖饔煤统练e物的輸送，提高了空間異質(zhì)性，形成了更多的生態(tài)位空間。另一方面，流水也能營造相對(duì)一致的表面，為單一物種的生長提供條件。

2 水文要素對(duì)濕地植物的影響

雖然濕地植物群落受很多因素以及這些因素之間相互作用的影響，但是水文機(jī)制依然是決定他們分布和組成的最重要因素。從小尺度上，植物對(duì)水文變化的敏感程度由不同種屬的個(gè)體及其組合的影響來表明，因?yàn)樗臓顩r的變化可能導(dǎo)致水生植物群落空間尺度上的全面改變。淡水的運(yùn)動(dòng)和輸送的沉積物創(chuàng)造空間異質(zhì)性時(shí)，由于開辟了外部的生態(tài)環(huán)境，水文條件也會(huì)促進(jìn)物種的多樣性。當(dāng)河水淹沒時(shí)，一方面，腐蝕沖刷和沉積作用常常會(huì)促進(jìn)各種不同棲息地發(fā)展；另一方面，流水也能產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)一致的表面，可能會(huì)產(chǎn)生單一成片的蘆葦來主導(dǎo)濕地系統(tǒng)。

通常，濕地水文動(dòng)態(tài)變化及其開放程度是潛在初級(jí)生產(chǎn)力的一個(gè)重要決定因素。死水位或持續(xù)深水環(huán)境的濕地生產(chǎn)力較低，而那些水流緩慢易受泛濫河流影響的濕地生產(chǎn)力較高。水文營養(yǎng)輸入和濕地生產(chǎn)力分解，輸出和營養(yǎng)循環(huán)之間有一種更復(fù)雜的聯(lián)系。水文是把營養(yǎng)物質(zhì)輸送到濕地的主要通道，其通道也影響濕地生產(chǎn)力。

3 水文要素對(duì)濕地動(dòng)物的影響

大型無脊椎動(dòng)物是河道生態(tài)系統(tǒng)健康的重要表征，他們占有一系列的生態(tài)位，是濕地生態(tài)系統(tǒng)中一級(jí)和二級(jí)消費(fèi)者，包括那些食草動(dòng)物、腐蝕動(dòng)物、濾食動(dòng)物和肉食動(dòng)物。他們也能為許多脊椎動(dòng)物如魚類、鳥類和兩棲動(dòng)物提供主要食物來源。大型無脊椎動(dòng)物群落隨時(shí)空改變的特性受生物、化學(xué)和物理變量的影響，其中包括水文機(jī)制。大型無脊椎動(dòng)物群落在急流和靜水兩種環(huán)境下，呈現(xiàn)顯著的差異。一般情況下靜水環(huán)境的種群豐富度要高一些。同一靜水環(huán)境、不同水文機(jī)制的情況下，大型無脊椎動(dòng)物群落也有顯著的差異。

4 水文過程對(duì)微生物的影響

水文過程輸入濕地的營養(yǎng)鹽增加，會(huì)改變濕地生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)和分解過程，使?jié)竦卦械某练e平衡發(fā)生改變，導(dǎo)致濕地地貌與高程變化，進(jìn)而影響濕地內(nèi)微生物的結(jié)構(gòu)和功能。由于營養(yǎng)鹽增加，特別是在一些貧營養(yǎng)的濕地，會(huì)使大型植物地上部分生物量增加，而有利于形成泥炭的地下部分生物量相對(duì)減少。植物地上部分植物量的增加，往往可以固定更多的沉積物，補(bǔ)償植物地下部分對(duì)泥炭的貢獻(xiàn)，但是對(duì)于只有較少泥沙輸入的濕地，這種補(bǔ)償并不明顯，同時(shí)營養(yǎng)鹽的增加也會(huì)促進(jìn)微生物代謝和泥炭的分解。

5 水文要素對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)的作用

營養(yǎng)物質(zhì)通過降水輸入、河流泛濫、潮汐、表層和地下水流入濕地。影響物質(zhì)的外流主要由水的出流控制，這些水流被稱為“水文營養(yǎng)流”，也是濕地生產(chǎn)力和分解作用的重要決定因素。在具有流動(dòng)的水文周期濕地，當(dāng)生產(chǎn)力和分解率高時(shí)，營養(yǎng)循環(huán)就迅速。濕地的水文周期對(duì)營養(yǎng)轉(zhuǎn)換和營養(yǎng)對(duì)植物的有效性有著顯著影響。

濕地中的邊緣植物以各種不同的方式影響相應(yīng)的濕地生態(tài)系統(tǒng)健康。1）當(dāng)洪水泛濫，泛洪平原的土壤、牧草以及樹木的殘骸會(huì)給泛洪平原濕地提供豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，這時(shí)濕地營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)可能會(huì)改變，至少營養(yǎng)物質(zhì)流入時(shí)會(huì)有明顯的變化。2）樹木和灌叢的枯枝落葉是濕地有機(jī)物質(zhì)的重要來源。這些物質(zhì)包括樹葉、磚塊、樹皮及木料等，其分解對(duì)濕地營養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)有很重要的影響。3）樹葉和木材是濕地食腐殖質(zhì)者主要的食物來源。4）濕地中積累起來的樹木殘骸也為魚類和無脊椎動(dòng)物提供重要的棲息地。5）在樹葉和木材的表面生長的附生植物通常是多產(chǎn)植物。6）邊緣樹木為水鳥提供了筑巢的地方，并形成濕地與地下水之間的橋梁。

6 水深對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響

1）不同水深植物群落的變化。年內(nèi)水位大于1.0 m的情況下，群落組成以水生植物為主，優(yōu)勢(shì)植物有菹草、黑藻沉水植物，發(fā)現(xiàn)每一種植物都有單獨(dú)的群落出現(xiàn)，其中零星分布的蘆葦呈單株分布。水深0.9～1.0 m的生境，群落組成以水生植物為主，優(yōu)勢(shì)植物有狐尾藻、金魚藻、蘆葦，伴生種類主要有水蓼、蒲草等。年內(nèi)水深變幅在0.4～0.8 m的生境，群落組成以水生植物為主，優(yōu)勢(shì)植物主要是蒲草、蘆葦、伴生種類有狐尾藻、黑藻及金魚藻等。水深變幅在0～0.4 m的生境，群落組成以水生植物為主，優(yōu)勢(shì)植物主要是蘆葦，伴生植物有水蓼、蒲草、野大豆及白茅等。年內(nèi)水深變幅在-0.6～0 m的生境，群落組成以旱生植物為主，優(yōu)勢(shì)植物主要有蘆葦、檉柳等。濕地系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)物種隨著年內(nèi)水深變幅的變化而變化。

2）不同水深植物的生態(tài)特征變化。濕地生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)水深對(duì)植物的生態(tài)特征有很大的影響。如蘆葦隨著濕地系統(tǒng)內(nèi)的水深增加，平均株高和莖粗均呈增加趨勢(shì)，蘆葦?shù)钠骄芏群推骄w度值的變化呈非線性變化趨勢(shì)，水深過低和過高都是蘆葦生長的制約因子。在年內(nèi)平均水深為0.3 m時(shí)，蘆葦平均密度和蓋度達(dá)到頂峰，同時(shí)隨著年內(nèi)水深增加或減少，蘆葦平均密度和蓋度都在減少，這是因?yàn)樗钸^低和過高都是蘆葦生長的制約因子。極端水環(huán)境條件對(duì)蘆葦?shù)纳鷳B(tài)特征具有一定的制約作用，同時(shí)對(duì)植株的形態(tài)具有較強(qiáng)的調(diào)整能力，隨水深增加莖粗也增加就說明了這一點(diǎn)。

3）積水時(shí)段與水位變化對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)影響。在人工濕地的啟動(dòng)階段，需要低水位來避免破壞新長出的挺水植物，然而連續(xù)的淹水對(duì)于漂浮植物和沉水植物是必須的。如果濕地植物是從種子發(fā)芽開始生長的或處于生長初期，階段性的水位降低是必須的，例如蘆葦春季開始發(fā)芽，適宜淺水環(huán)境，水深的大幅變化對(duì)其生長不利。

在長期的生長發(fā)育過程中，生物逐漸適應(yīng)了水分的變化。特別對(duì)于水生植物而言，水位的波動(dòng)會(huì)嚴(yán)重影響植物的生長、發(fā)育和分布，植物生長的可持續(xù)依賴于其最低的生態(tài)水位。