物理的性質編集

水生生態系の物理的性質は、熱、電流、波、および環境条件の他の季節分布の組み合わせによって決定されます。 水域の形態測定は、特徴のタイプ（湖、川、河川、湿地、河口など）に依存する。）と水の体を取り巻く地球の構造。 例えば、湖はその形成によって分類され、湖のゾーンは水深によって定義される。 河川および河川システムの形態測定は、その地域の基礎となる地質学と水の一般的な速度によって駆動されます。 河川形態測定は、地形（特に斜面）だけでなく、降水パターンや植生や土地開発などの他の要因によっても影響されます。

limnologyの研究に含まれる他のタイプの水生システムは河口です。 河口は、川と海または海の相互作用によって分類される水域です。 湿地は、サイズ、形状、パターンが異なりますが、最も一般的なタイプ、沼地、沼地、沼地は、多くの場合、年の時間に応じて浅い、淡水を含むと乾燥している間に変動

光の相互作用編集

光のゾネーションは、水への太陽光の浸透量が水の体の構造にどのように影響するかの概念です。 これらのゾーンは、湖などの水生生態系内の様々なレベルの生産性を定義します。 例えば、太陽光が浸透し、ほとんどの植物の生命が成長することができる水柱の深さは、光またはユーフォティックゾーンとして知られています。 より深く、植物の成長のための日光の十分な量を受け取らない水柱の残りはaphotic地帯として知られています。

熱成層編集

光ゾーンと同様に、熱成層または熱ゾーンは、異なる湖層の温度に基づいて水生システム内の水域の一部をグループ化する方法です。 水の濁りが少ないほど、より多くの光が浸透することができ、したがって熱は水の中でより深く運ばれます。 加熱は水柱の深さとともに指数関数的に減少するので、水は表面の近くで最も暖かくなりますが、下方に移動するにつれて徐々に涼しくなります。 湖の熱成層を定義する3つの主要なセクションがあります。 Epilimnionは水表面に最も近く、水表面を暖めるために長波および短波の放射を吸収する。 より涼しい月の間に、風せん断は水表面の冷却に貢献できます。 水温躍層は、水の温度が急速に低下する水柱内の領域です。 底層はhypolimnionであり、その深さは日光がそれに到達するのを制限するため、最も寒い水を持つ傾向があります。 温暖な湖では、地表水の秋の季節の冷却は、水温躍層が破壊され、湖の温度プロファイルがより均一になる水柱の回転をもたらす。 相対的な熱抵抗は異なった温度のこれらの層を混合するのに必要とされるエネルギーです。

湖の熱BudgetEdit

年間の熱予算は、また、θ aとして示され、その最低冬の温度からその最高夏の温度に水を上げるために必要な熱の合計量です。 これは、各深さ間隔（Az）における湖の面積に夏（θ sz）と冬（θ wz）の温度またはθ{\displaystyle\displaystyle\int}

Az（θ sz-θ wz）

化学的性質編集

水生生態系における水の化学組成は、自然の特性と以下を含むプロセスによって影響される。降水量、流域の基礎となる土壌および岩盤、侵食、蒸発、および沈降。 すべての水域は、有機および無機元素および化合物の両方の特定の組成を有する。 生物学的反応はまた、水の化学的性質に影響を与える。 自然のプロセスに加えて、人間の活動は水生システムの化学組成とその水質に強く影響します。

酸素と二酸化炭素edit

溶存酸素と溶存二酸化炭素は、呼吸と光合成におけるそれらの結合役割のために一緒に議論されることが多い。 溶存酸素濃度は、物理的、化学的、および生物学的プロセスおよび反応によって変化させることができる。 風の混合を含む物理的プロセスは、特に水生生態系の表層水における溶存酸素濃度を増加させる可能性がある。 溶存酸素溶解度は水温に関連しているため、温度の変化は、より暖かい水がより冷たい水として酸素を「保持」する能力が低いため、溶存酸素濃度に影響 生物学的には、光合成と好気性呼吸の両方が溶存酸素濃度に影響を与える。 植物プランクトンや水生藻類などの独立栄養生物による光合成は、光合成中に二酸化炭素が取り込まれるため、溶存酸素濃度を増加させると同時に二酸化炭素濃度を減少させる。 水生環境中のすべての好気性生物は、好気性呼吸中に溶存酸素を取り込み、二酸化炭素はこの反応の副産物として放出される。 光合成は光に限られているため、光合成と呼吸の両方が昼間に発生し、呼吸のみが暗い時間または生態系の暗い部分で発生します。 溶存酸素の生産と消費のバランスは、水生代謝速度として計算されます。

湖の代謝率と湖内の溶存ガスの濃度に影響を与える要因の湖の断面図。 ゴールドテキストのプロセスは酸素を消費して二酸化炭素を生成し、グリーンテキストのプロセスは酸素を生成して二酸化炭素を消費します。溶存酸素濃度の垂直方向の変化は、表層水の風の混合と有機物の光合成と呼吸のバランスの両方によって影響される。 プロファイルとして知られているこれらの垂直方向の変化は、熱成層および光浸透と同様の原理に基づいています。 水柱の深部で光の利用可能性が低下すると、光合成速度も低下し、溶存酸素が生成されることが少なくなります。 これは、光合成が呼吸によって取り込まれている溶存酸素を補充していないため、体内に深く移動するにつれて溶存酸素濃度が一般的に減少するこ 熱成層の期間中、水の密度勾配は、酸素が豊富な表層水がより深い水と混合するのを防ぎます。 層別化の長期化は底水分解された酸素の枯渇で起因できます; 溶存酸素濃度がリットル当たり2ミリグラム以下である場合、水は低酸素とみなされる。 溶存酸素濃度がリットル当たり約0ミリグラムである場合、条件は無酸素である。 低酸素水と無酸素水の両方が、酸素を呼吸する生物の利用可能な生息地を減少させ、水中の他の化学反応の変化に寄与する。

窒素とリンedit

窒素とリンは、水生システムにおける生態学的に重要な栄養素です。 窒素は一般に水生生態系にガスとして存在するが、ほとんどの水質研究は硝酸塩、亜硝酸塩およびアンモニアレベルに焦点を当てる傾向がある。 これらの溶存窒素化合物のほとんどは、春と夏に比べて秋と冬の間に高い濃度で季節的なパターンに従います。 リンは、水中の一般的に低濃度のために植物プランクトンの成長における制限因子であるため、水生生態系において異なる役割を有する。 溶存リンはすべての生物にとっても重要であり、淡水の一次生産性に非常に制限されていることが多く、独自の生態系サイクルを持っています。

生物学的特性編集

湖ジョージ、ニューヨーク、米国、乏栄養湖

湖栄養分類編集

湖を分類する一つの方法（または水）は栄養状態指数である。 乏栄養湖は、比較的低レベルの一次生産と低レベルの栄養素を特徴としています。 富栄養湖は非常に高い栄養レベルのために高いレベルの一次生産性を持っています。 湖の富栄養化は藻類の花につながる可能性があります。 ジストロフィー湖は高レベルの腐植物質を持ち、典型的には黄褐色の茶色い水を持っています。 これらのカテゴリーには厳格な仕様はなく、分類システムは様々なレベルの水生生産性を包含するスペクトルのより多くのものと見ることができます。