内陆水体的淡水环境

内陆水体的水量占地球总水量的0.016％，其中淡水水体的水量占55％，盐湖和内陆海的水量占45％。地球各部分的水量分布，是通过降水、径流和蒸发所构成的水循环而维持相对稳定的，内陆水体在这一循环过程中起重要作用。

内陆水体大体上可分为静水水体(如湖泊、水库、池塘)和流水水体 (包括泉、溪流及江河)两大类。这些水体不仅地理位置和气候条件不同，而且具有多种多样的形态、结构和化学组成，因此生物的环境条件极为复杂。在淡水生态学研究中，水环境的温度、光照（决定于透明度）、水流（尤其在河流中）、溶解气体（氧和二氧化碳）、营养盐类（主要是磷酸盐和硝酸盐）等，通常被认为是最重要的限制因素。

  湖泊

静水水体的主要类型。地球上可利用的淡水大部分贮存在湖泊中。从地质年代来看，湖泊的存在是短暂的，现有湖泊大都形成于较晚的历史时期。如北欧、加拿大和美国北部地区的很多湖泊，大约在1～1.2万年前最后的冰川退却时形成。按照湖盆的成因，湖泊可分为构造湖、冰川湖、火山湖、山崩湖、溶解湖、河成湖、风成湖、海湾湖等类型。不同类型的湖泊具有不同的底质和形态特征，而这些特征直接关系到湖泊的理化环境。

湖泊作为生物的栖息地，通常可按光照条件分为沿岸带、敞水带和深水带 3个不同的生境。沿岸带指靠近湖岸的浅水区，日光可以直射到底，一般被水底长出的水生高等植物所占据。沿岸带以外从水面直到光的有效透射深度（即补偿深度）为止的水层称敞水带。在所谓补偿深度处光合作用放出的氧气正好满足呼吸作用的消耗，其光照强度通常为饱和光强度的1％。上述两个区域都属于光亮带。敞水带以下，即由补偿深度直至水底的区域是深水带，这里光照微弱或无光线，不见大型植物分布，但底部可有大量微生物滋生。浅水湖泊不存在深水带，其他湖泊的敞水带和深水带都大于沿岸带。一般说，湖泊的沿岸带光照、氧气和营养条件最佳，生物的种类和数量都很丰富。因此在水体生产力研究中常用湖岸线发育指数(DL)作为湖泊生产性能的一个指标。

湖泊中温度（热）、溶解气体和营养盐类的空间分布主要取决于湖水的运动，由于引起湖水运动的主要因素（风和水的密度差）直接受气候影响，因此湖中温度、光照、养分等要素空间分布的季节变化随着湖泊的地理位置的不同而有很大差别。在温带地区，夏季的风力只能引起湖泊上层的水循环（湍流混合），致使湖中（除浅水湖泊外）出现温度随深度下降的正向分层现象。按照湖中的温度梯度可将湖水分为湖上层、温跃层和湖下层，其中温跃层的温度随深度急剧下降（温度通常每米可下降1℃）。冬季湖面结冰，冰层阻止湖中热量的进一步散失，结果出现湖下层温度高于湖上层的反向分层现象。春季和秋季分别是湖泊吸热和放热的时期，在强大的湍流混合和水密度差所引起的对流混合作用下，湖泊的上下水层出现循环（翻转）而处于同温状态。热带湖泊温度的季节变化很小，仅在某些年份于较冷的季节出现水循环，一般情况下保持着温度梯度很小的正分层。根据湖泊的热学特征，可将世界上的大多数湖泊分为6个类型：二次混合湖（温带，水温4℃左右）；冷一次混合湖(两极，水温不超过4℃， 夏季循环)；热一次混合湖（温带或亚热带，水温不低于4℃，冬季循环）;寡混合湖（热带、很少混合）；多次混合湖（赤道、高山地区，连续混合）；和部分混合湖（由盐类引起的永久性化学分层，水循环仅限于湖上层）。伴随湖泊的热分层，也出现氧分层现象。在温带湖泊夏季热分层期间，湖中的温跃层往往位于补偿深度之下，结果湖下层因氧供应完全断绝而陷于缺氧状态，这种情况在富营养湖泊中更为严重。

湖泊的化学组成和营养状况，因湖盆及其流域的地理和地貌特征以及湖泊的发育过程而异。目前广泛采用的世界湖泊分类方法有两种：一是以生产力为依据的正常湖泊的贫营养-富营养系列;二是具有异常化学性质的特殊湖泊类型。湖泊的生产力或“肥力”取决于外源营养物、地质年龄和深度，大多数湖泊都可按初级生产力分类。贫营养湖泊一般较深，养分含量和初级生产力均低，处于地质学上的年轻阶段。相反，富营养湖泊较浅，营养物含量和初级生产力均高，并且经历了较长的地质年代。因此，在比较水色、透明度、底质、溶解氧、pH、无机和有机物含量，以及生物的组成和多度时，典型的贫营养湖泊与富营养湖泊往往是完全不同的。在贫营养-富营养系列中，按照给定指标的梯度，可以划分出许多中间型湖泊，如贫-中营养湖、中营养湖、中-富营养湖等。特殊类型的湖泊主要包括:腐殖营养湖 (含高浓度腐殖酸)，盐湖（含盐量高，分布于干旱气候地区）和酸性或碱性湖（分布于活动的火山地区，受岩浆的影响大）。在这些湖泊中，化学条件严酷，通常仅有很少的具有特殊适应能力的生物。

  水库

近200年来，世界各地所建水库的贮水量在内陆水体中占有相当的比重。水库的环境条件与天然湖泊有许多相似之处，上述有关天然湖泊的生境划分和营养分类基本上适用于水库。水库的特点是水位不稳定和混浊度大，所以生物生产力往往低于天然湖泊。水库的热量、氧气和营养物收支依其排水方式而异。如果水闸设在水坝底部，那么排出的就是温度低、营养物丰富和氧气贫乏的水，而温度高、营养物缺乏和氧气充足的水留在水库中。这不仅会使水库失去必需的营养物，从而导致生产力降低，而且将对下游地区产生多方面的影响。若从水库表面排水，其结果则与天然湖泊相同。

  池塘

小型静水水体，沿岸带较大，而敞水带和深水带都较小或不存在， 故水体中的理化条件较为一致。一部分池塘是自然形成的（天然池塘，如河流改道后留下的部分旧河床、石灰岩底质被溶解所形成的洼地），或产生于某些动物（如河狸）的活动，但数量最多的是为了工农业用水而修筑的人工池塘。池塘的水量变动较大，甚至有些池塘在一年中的部分时间内是干涸的，这类池塘常称临时池塘。多数池塘都很肥沃，尤其是作为渔业水体的池塘，往往经人工施肥，因此常有较高的生产力。

  河流

流水水体的主要类型，其贮水量约占内陆水体总水量的 0.5％， 亦是地球上水循环的一个重要环节。与静水水体不同，河流的首要特征是具有连续的水流，这在很大程度上决定着河流中许多理化成分和小型生物的分布。河水的流速决定于河床的坡降、深度、宽度和粗糙度，并且在很大程度上受排水量的影响。同一河流的不同部分和不同时期的流速常有很大的变化；在特定条件下，河流的某些区域可能处于静水状态。因此，河流中通常存在急流带和滞水带两个不同的生境：前者指浅水区，流速大，底质坚硬；后者指深水区，水流缓慢，底质常松软。某些河流的下游水流相当平缓，急流带与滞水带的差别基本消失，这部分河段常被称为河道带。河流的另一个特征是深度和横断面显著小于湖泊和水库，具有较大的水-陆连接面，成为更开放的生态系统。实际上，大多数河流中有机物质主要来自陆地和邻近的静水水体，尤其是处于森林地带和肥沃平原的河流接受外源物质更多。由于河流的深度小，与空气的接触面大，河水又不停地运动和混合，河流中的溶解氧通常较充足，并且几乎没有热分层或化学分层现象。河流排水量的季节变动大，不同河段的流量差异显著，外源物质的输入具不确定性，所以河流的化学组成往往随时间和距离而有很大的变化。同时，河流往往被看作有效的废物处理系统，因而容易遭受有毒物质污染。

  泉

地球上数量很少的一类小型流水水体，具有相对稳定的温度、流速和化学组成。常见的几种较为重要的泉是：温泉（分布于火山地区，通常含盐量高）、硬水泉（分布于石灰岩地区，具有所在地的平均温度）和软水泉（水从页岩、沙岩和石英岩渗出）。泉流的理化性质固然在泉水流向下游的过程中发生变化，但是任一给定点的理化性质总是比较稳定的，因此提供了一个天然的生态梯度。鉴于某些大泉流中群落结构和代谢的稳定性，许多生态学家都把泉看作一个重要的研究领域。