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河流物理生境是指河流水生生物生存所依赖的物理环境,由河道结构特征和水文特征共同作用形成。在特定时间内,特定的河道结构特征在特定的河流水文条件下形成特定的河流物理生境,因此河流物理生境具有空间变异性和时间变异性。空间变异性包括沿水流方向和沿横断面方向上的变异。河流物理生境对生物名样性的影响直到 20 世纪 80 年代受到的关注才逐渐增多(Maddock.1999 )2000 年《欧盟水框架指令》中指出地表水获得良好的生态状况包括三方面内容:物理形态、水文条件和化学环境。
前人对河流物理生境的研究存在着两个重要的理论假设。O河流水生生物的结构和动态在很大程度上取决于河流物理生境的结构和动态(Wevers,1982),因此通过对物理生境评价可以间接预测生物分布特征。(河流物理生境拥有尺度特征,包括空间尺度和时间尺度,小尺度生态系统是其上一级大尺度生态系统的组成部分,并受到上一级大尺度系统的影响。例如,某河段浅滩(激流)的出现频率很大程度上取决于该河段河道的坡度、水量和河道沉积物结构,而河道坡度、沉积物、水量受制于控制该河段的大尺度的流域影响因素,包括气候、地貌、地形及岩层等.总之,河流物理生境具有尺度特征。
在基于大尺度的研究中,Rui Manuel(2009 )通过在不同尺度上对河流物理生境的分析,发现大尺度地理环境而非河流类型是河流物理生境的主要决定因子.David(2009 在不同尺度上分析了景观结构对河段物理生境和鱼类的影响,得出以下结论 :大尺度景观结构对河段物理生境有直接作用;河段物理生境直接作用于鱼类种群结构 ;大尺度景观结构对鱼类有间接影响。作为宏观和微观生态一水文一地貌过程的连接,中尺度物理生境单位综合了地形要素和水文要素,可操作性较强。典型中尺度河流物理生境包括险滩(cascade)、浅滩(riffle)浅流(glide)、深流(run)和深潭(pool)。不同河段所具有的不同宏观生境特征(如平均流速、浅滩和深潭等形态类型)及河岸植被覆盖状况,对河流有着重要的影响。微观生境的研究范畴在更小尺度上,即生物体的实际生活空间具有一定的水力特征和结构特征,如水深、流速、底质和植被覆盖等。
基于生态系统整体性和等级理论划分的水生态功能分区和河流物理生境分类相比较而言,其决定性因素较为相似,如地质、气候、土壤类型等,因此可以比较相同尺度的分区结果,进行边界调整。
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