1.1　河流生态系统构成和功能

河流是汇集和接纳地表和地下径流的场所及连通上下游水体的通道。河流生态系统是陆地生态系统和水生生态系统间物质循环的主要连接通道，主要受到河流形态和河流水文条件、流域内土地覆被和利用状况等的影响。

1.1.1　河流生态系统的组成

河流生态系统是指河流的生物群落与周围环境构成的统一整体，由河道水体（含河床）和河岸带两部分系统组成。河道水体生态系统主要由河床内的水生生物及其生境组成；河岸带生态系统主要由岸边的植物、迁徙的鸟群及其环境组成，是陆地生态系统和河流生态系统进行物质、能量、信息交换的过渡地带。河岸带作为河道水体运动的外边界条件，是河道稳定的关键地带。

河流生态系统组成主要包括非生物环境和生物环境两大部分。

（1）非生物环境

非生物环境由能源、气候、基质和介质、物质代谢原料等因素组成，其中能源包括太阳能、水能；气候包括光照、温度、降水、风等；基质包括岩石、土壤及河床地质、地貌；介质包括水、空气；物质代谢原料包括参加物质循环的无机物质（C、N、P、CO2、H2O等）和联系生物和非生物的有机化合物（蛋白质、脂肪、碳水化合物、腐殖质等）。这些非生物成分是河流生态系统中各种生物赖以生存的基础。

（2）生物环境

生物环境由生产者、消费者和分解者所组成，三者构成了河流的生物群落的结构。其中生产者是能用简单的无机物制造有机物的自养生物，主要包括大型植物（漂浮植物、挺水植物、沉水植物等）、浮游植物、附着植物和某些细菌，它们通过光合作用制造初级产品碳水化合物，并进一步合成脂肪和蛋白质，维持自身活动；消费者是不能用无机物制造有机物质的生物，称异养生物，主要包括各类水禽、鱼类、浮游动物等水生或两栖动物，它们直接或间接地利用生产者所制造的有机物质，起着对初级生产物质的加工和再生产的作用；分解者皆为异养生物，又称还原者，主要指细菌、真菌、放线菌等微生物及原生动物等，它们把复杂的有机物质逐步分解为简单的无机物，并最终以无机物的形式还原到水环境中。

河流中的生物群落经由食物网紧密地联系在一起，食物网是指植物所固定的太阳光能量通过取食和被取食在生态系统中的传递关系。一般认为食物网越简单，生态系统就越脆弱，越易受到破坏。

1.1.2　河流生态系统的功能

根据河流生态系统组成特点、结构特征和生态过程，河流生态系统的功能具体体现在水生生物栖息、调节局地气候、补给地下水、泄洪、雨洪调蓄、排水、输沙、景观、文化等多个方面。按照河流生态系统服务功能的不同分类，同时依据河流生态系统的组成特点、结构特征、生态过程和效用，并按照功能作用性质的不同，河流生态系统服务功能可归纳划分为调节支持功能、环境净化功能、提供产品功能及娱乐文化功能。

（1）调节支持功能

河流系统的调节支持功能，一方面主要表现为河流生态系统对灾害的调节功能和生态支持功能；另一方面河流生态系统为河道及河岸的各种动植物提供了其生存所必需的淡水和栖息环境。

河流生态系统对灾害的调节功能主要体现在减缓洪涝和干旱、输移泥沙等方面。作为河流本身，即具有纳洪、行洪、排水、输沙功能。在洪涝季节，河流沿岸的洪泛区具有蓄洪能力，可自动调节水文过程，从而减缓水的流速，削减了洪峰，缓解洪水向陆地的袭击。而在干旱季节，河水可供灌溉。河流生态系统的生态支持功能具体体现在调节水文循环、调节气候、补给地下水、涵养水源等方面，对生态系统的稳定具有很好的支持功能。

（2）环境净化功能

河流生态系统在一定程度上能够通过自然稀释、扩散、氧化等一系列物理和生物化学反应来净化由径流带入河道的污染物。河流生态系统中的各种植物、微生物能够吸附水中的悬浮颗粒和有机或无机化合物等营养物质，将水域中氮、磷等营养物质有选择地吸收、分解、同化或排出。水生动物可以对活的或死的有机体进行机械的或生物化学的切割和分解，然后把这些物质加以吸收、加工、利用或排出。这些生物在河流生态系统中进行新陈代谢的摄食、吸收、分解、组合，并随着氧化还原作用使化学元素进行种种分分合合，在不断的循环过程中，保证了各种物质在河流生态系统中的循环利用，有效地防止了物质的过分积累所形成的污染。一些有毒有害物质经过生物的吸收和降解后得以消除或减少，河道的水质因而得到维持。河岸植被还可减缓地表水流速，使水中的泥沙得以沉降，并使水中的各种有机的和无机的溶解物和悬浮物被截留，同时可将许多有毒有害的复合物分解转化为无害的甚至是有用的物质。

（3）提供产品功能

河流生态系统中自养生物（高等植物和藻类等）通过光合作用，将二氧化碳、水和无机盐等合成为有机物质，并把太阳能转化为化学能储存在有机物质中，而异养生物对初级生产的物质进行取食加工和再生产而形成次级生产。河流生态系统通过这些初级生产和次级生产过程，生产了丰富的水生植物和水生动物产品。

（4）娱乐文化功能

河道及河岸生态系统具有美学、艺术、文化、文体休闲等方面的价值，为城市居民提供独特的休闲、娱乐、文体活动的场所

河流生态系统景观独特，具有很好的休闲娱乐功能。河道森林、草地景观和河滩、湿地景观相结合，“高地—河岸—河面—水体”格局镶嵌，流水与河岸、鱼鸟与林草的动与静对照呼应，河谷急流、弯道险滩、沿岸柳摆、浅底鱼翔等景致构成河流景观的和谐与统一，给人们以视觉上的享受及精神上的美感体验。人们在闲暇节日进行休闲活动，如远足、露营、摄影等，有助于促进人们的身心健康，享受生命的美好，提高生活的质量。不同的河流生态系统深刻地影响着人们的美学倾向、艺术创造、感性认知和理性智慧。