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生物群落與生境的統一性是生態(tài)系統的基本特征。在流域生態(tài)系統的各種生境因素中，河流形態(tài)多樣性是流域生態(tài)系統最重要的生態(tài)因子之一。河流形態(tài)多樣性及與生物群落多樣性的關(guān)系可以歸納為以下５個(gè)方面。

１．水－陸兩相和水－氣兩相的聯(lián)系緊密性

與湖泊相對照，河流是一個(gè)流動(dòng)的生態(tài)系統。河流與周?chē)年懙赜懈嗟穆?lián)系，水－陸兩相聯(lián)系緊密，是相對開(kāi)放的生態(tài)系統。水域與陸地間過(guò)渡帶是兩種生境交匯的地方，由于異質(zhì)性高，使得生物群落多樣性的水平高，適于多種生物生長(cháng)，優(yōu)于陸地或單純水域。在水陸聯(lián)結處的濕地，聚集著(zhù)水禽、魚(yú)類(lèi)、兩棲動(dòng)物和鳥(niǎo)類(lèi)等大量動(dòng)物。而植物就有沉水植物、挺水植物和陸生植物以層狀結構分布。另外，河流又是聯(lián)結陸地與海洋的紐帶，河口三角洲是濱海鹽生沼澤濕地。

由于河流中水體流動(dòng)，水深又往往比湖水淺，與大氣接觸面積大，所以河流水體含有較豐富的氧氣，是一種聯(lián)系緊密的水－氣兩相結構。特別在急流、跌水和瀑布河段，曝氣作用更為明顯。與此相應，河流生態(tài)系統中的生物一般都是需氧量相對較強的生物。

２．上中下游的生境異質(zhì)性

我國的大江大河多發(fā)源于高原，流經(jīng)高山峽谷和丘陵盆地，穿過(guò)沖積平原到達寬闊的河口。上中下游所流經(jīng)地區的氣象、水文、地貌和地質(zhì)條件有很大差異。以長(cháng)江為例，長(cháng)江流域地勢西高東低呈現三大臺階狀。長(cháng)江流域內的地貌類(lèi)型眾多，據統計，流域的山地、高原面積占全流域的７１．４％，丘陵占１３．３％，平原占１１．３％，河流、湖泊等水面占４％。形成峽谷型河段、丘陵型河段及平原型河段。與長(cháng)江干流相連的湖泊眾多。長(cháng)江流域為典型亞熱帶季風(fēng)氣候，流域遼闊，地理環(huán)境復雜，各地氣候差異很大，且高原峽谷河流兩岸常有立體氣候特征。流域內形成了急流、瀑布、跌水、緩流等不同的流態(tài)。需要指出，除了氣象、地貌等生態(tài)因子外，河流的流態(tài)、流速、流量、水質(zhì)以及水文周期等水文條件也應該作為重要的生態(tài)因子考慮。

河流上中下游由多種異質(zhì)性很強的生態(tài)因子描述的生境，形成了極為豐富的流域生境多樣化條件，這種條件對于生物群落的性質(zhì)、優(yōu)勢種和種群密度以及微生物的作用都產(chǎn)生重大影響。在生態(tài)系統長(cháng)期的發(fā)展過(guò)程中，形成了河流

沿線(xiàn)各具特色的生物群落，形成了豐富的河流生態(tài)系統。仍以長(cháng)江流域為例，流域大部分處于中亞熱帶植被區，介于暖溫帶和南亞熱帶之間，并有青藏高原高寒植物和垂直地帶性植物，種類(lèi)極為豐富。在我國植物３９８０個(gè)屬、近３萬(wàn)種種子植物中，長(cháng)江流域的植物分別占屬的２／３和種的１／２。長(cháng)江流域在世界大陸動(dòng)物區系中，分屬古北界青藏區、東洋界西南區和東洋界華中區三大區。生活著(zhù)白唇鹿、藏羚羊、野牦牛、麋鹿、獼猴、華南虎、石貂以及大鯢、丹頂鶴等多種動(dòng)物。珍稀動(dòng)物就有大熊貓、白鰭豚、中華鱘、朱鹮等２２種。其中，中華鱘是溯源產(chǎn)卵洄游魚(yú)類(lèi)，每年秋季從大海逆流而上到長(cháng)江上游產(chǎn)卵，幼魚(yú)順江游到大海。

３．河流縱向的蜿蜒性

自然界的河流都是蜿蜒曲折的，不存在直線(xiàn)或折線(xiàn)形態(tài)的天然河流。在自然界長(cháng)期的演變過(guò)程中，河流的河勢也處于演變之中，使得彎曲與自然裁彎兩種作用交替發(fā)生。但是彎曲或微彎是河流的趨向形態(tài)。另外，也有一些流經(jīng)丘陵、平原的河流在自然狀態(tài)下處于分汊散亂狀態(tài)。一些分汊散亂狀態(tài)的河流歸入主槽形成明顯的干流，往往是由于人類(lèi)治河工程的結果。需要強調指出，蜿蜒性是自然河流的重要特征。河流的蜿蜒性使得河流形成主流、支流、河灣、沼澤、急流和淺灘等豐富多樣的生境。由于流速不同，在急流和緩流的不同生境條件下，形成豐富多樣的生物群落，即急流生物群落和緩流生物群落。急流生物為了在高流速中生存，或具有適于游泳的流線(xiàn)型的體型，或具有適于鉆入石縫以防被沖走的扁平體型。有的生物可以持久附著(zhù)在固體上（如淡水海綿），有的具有吸盤(pán)和鉤作為吸附器（如網(wǎng)蚊），有的下表面具有黏著(zhù)性（如渦蟲(chóng)）等。

４．河流斷面形狀的多樣性

自然河流的橫斷面也多有變化。河流的橫斷面形狀多樣性，表現為非規則斷面，也常有深潭與淺灘交錯的布局出現。自然界的河流處于淺灘的生境，光熱條件優(yōu)越，適于形成濕地，供鳥(niǎo)類(lèi)、兩棲動(dòng)物和昆蟲(chóng)棲息。積水洼地中，魚(yú)類(lèi)和各類(lèi)軟體動(dòng)物豐富，它們是肉食候鳥(niǎo)的食物來(lái)源，鳥(niǎo)糞和魚(yú)類(lèi)肥土又促進(jìn)水生植物生長(cháng)，水生植物又是植食鳥(niǎo)類(lèi)的食物，形成了有利于珍禽生長(cháng)的食物鏈。由于水文條件隨年周期循環(huán)變化，河灣濕地也呈周期變化。在洪水季節水生植物種群占優(yōu)勢。水位下降后，水生植物讓位給濕生植物種群，是一種脈沖式的生物群落變化模式。而在深潭里，太陽(yáng)光輻射作用隨水深加大而減弱。紅外線(xiàn)在水體表面幾厘米即被吸收，紫外線(xiàn)穿透能力也僅在幾米范圍。水溫隨深度變化，深水層水溫變化遲緩，與表層變化相比存在滯后現象。由于水溫、陽(yáng)光輻射、食物和含氧量沿水深變化，在深潭中存在著(zhù)生物群落的分層現象。比如浮游動(dòng)物一般是趨于弱光的，它們白天多分布在較深的水層，夜晚則上升到表層。

５．河床材料的透水性

一條縱坡比降不同、蜿蜒曲折的河流中，河床的沖淤特性取決于水流流速、流態(tài)、水流的含沙率及顆粒級配以及河床的地質(zhì)條件等。由懸移質(zhì)和推移質(zhì)的長(cháng)期運動(dòng)形成了河流動(dòng)態(tài)的河床。需要指出的是，除了在高山峽谷段的由沖刷作用形成的河段，其河床材料是透水性較差的巖石以外，大部分河流的河床材料都是透水的，即由卵石、礫石、沙土、黏土等材料構成的河床。具有透水性能的河床材料，適于水生和濕生植物以及微生物生存。不同粒徑卵石的自然組合，又為魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵提供了場(chǎng)所。同時(shí)，透水的河床又是聯(lián)結地表水和地下水的通道，使淡水系統形成整體。

總之，水－陸兩相和水－氣兩相的緊密關(guān)系，形成了較為開(kāi)放的生境條件；上中下游的生境異質(zhì)性，造就了豐富的流域生境多樣化條件；河流縱向的蜿蜒性形成了急流與緩流相間；河流的橫斷面形狀多樣性，表現為深潭與淺灘交錯；河床材料的透水性為生物提供了棲息所。由于河流形態(tài)多樣性，以及流速、流量、水深、水溫、水質(zhì)、水文周期變化、河床材料構成等多種生態(tài)因子的異質(zhì)性，造就了豐富的生境多樣性，形成了豐富的河流生物群落多樣性。所以說(shuō)，河流形態(tài)多樣性是維持河流生物群落多樣性的基礎。