地表不冻淡水
地表不冻淡水
【贝加尔湖地表不冻淡水】
坐落在俄罗斯联邦境内西伯利亚东北部的贝加尔湖，占地3,150,000公顷，是世界上年代最长（25,000,000年）和最深的（1,637米）湖泊。它拥有地表不冻淡水资源的20%。
【概述】
在过去的20年间，水文地质学与地下水生态学之间的紧密联系已经越来越明显（Noltie和Wicks，2001；Danielopol等，2003；Kemper，2004），最好的例证就是地下水生态学在含水层管理和水质恢复中的应用。大部分地下环境的生态约束条件与水文地质特征如地下水运动的动态性、孔隙大小、生物地球化学、与相邻含水层和地表生态系统的水文联系等都有直接关系（Gibert，1991）。更重要的是，地下水和地表水是水文系统中相互作用的两个组成部分，不能孤立起来分析（Winter等，1999）。例如，地下水与河水在河床的饱和沉积物带即潜流带中发生交换，二者的水质相互影响（Brunke和Gonser，1997；Boulton，2000b；Hancock，2002）。
内陆含水层组成了全球97%以上的不冻淡水（Gibert等，1994）。这些含水层通常维持着不同生物种群的生存。因此，如果地下水可持续利用是水资源管理的一个目标，那么必须将含水层看成是活跃的生态系统，而不仅仅是蓄水场所。尽管地下水在全球可利用淡水资源中占有最大的份额，但是我们对地下水生态系统的生态学认识远远不及河流和湖泊（Boulton等，2003）。同时，地下水需求量在不断增加，目前约有20亿人口以这种资源作为日常用水（Kemper，2004）。地下水水质恶化以及补给量减少（Alley等，1999）迫切要求我们提高对人类活动及可能的恢复措施如何影响地下水生态系统的认识（Kemper，2004）。在全球生态系统中，含水层中含有最多的稀有种群，它们的分布受到严格限制（Gibert和Deharveng，2002），因此，为了有效保护和管理地下水资源，必须从地形与气候方面去了解水文地质与生态之间的相互作用。
【与人类的关系】
下环境的生态约束与地下水的流速、水力传导系数、孔隙内的生物地球化学作用、孔隙大小、与相邻含水层的水力联系以及地表生态系统有着直接的联系。地下水生态学已经从最初仅研究地下生物区演化到目前强调将水文地质学与生态学相结合的多学科交叉研究。多学科交叉研究的目的是为了说明地下水生态系统的功能以及在维护地下水和地表水水质方面所起的作用。在含水层和地表水群落交错区，地球化学梯度与微生物的生物膜共同作用于水化学变化中。地下动物群落会消耗生物膜，在它们的运动过程中会改变孔隙大小，并通过地下水环境传输物质。此外，这种生物的种群变化是水质恶化的指标。将地下水生态学、生物地球化学和水文地质学相结合，有助于提高我们对地下生态系统的认识，特别是对污染地下水的恢复以及在地下水维持的生态系统中，提高地表水的水质和在开采天然资源过程中保护地下水环境。总之，这将有助于人类更好地认识地下水水文学、含水层地质概况、地下动物群落和微生物的分布、生态过程（如碳循环）以及可持续地下水管理之间的关系。