地表不凍淡水

地表不凍淡水坐落在俄羅斯聯邦境內西伯利亞東北部的貝加爾湖，是世界上年代最長和最深的湖泊。它擁有地表不凍淡水資源的20%。

地理環境

地表不凍淡水
【貝加爾湖地表不凍淡水】
坐落在俄羅斯聯邦境內西伯利亞東北部的貝加爾湖，占地3,150,000公頃，是世界上年代最長（25,000,000年）和最深的（1,637米）湖泊。它擁有地表不凍淡水資源的20%。

概述

在過去的20年間，水文地質學與地下水生態學之間的緊密聯繫已經越來越明顯（Noltie和Wicks，2001；Danielopol等，2003；Kemper，2004），最好的例證就是地下水生態學在含水層管理和水質恢復中的套用。大部分地下環境的生態約束條件與水文地質特徵如地下水運動的動態性、孔隙大小、生物地球化學、與相鄰含水層和地表生態系統的水文聯繫等都有直接關係（Gibert，1991）。更重要的是，地下水和地表水是水文系統中相互作用的兩個組成部分，不能孤立起來分析（Winter等，1999）。例如，地下水與河水在河床的飽和沉積物帶即潛流帶中發生交換，二者的水質相互影響（Brunke和Gonser，1997；Boulton，2000b；Hancock，2002）。
內陸含水層組成了全球97%以上的不凍淡水（Gibert等，1994）。這些含水層通常維持著不同生物種群的生存。因此，如果地下水可持續利用是水資源管理的一個目標，那么必須將含水層看成是活躍的生態系統，而不僅僅是蓄水場所。儘管地下水在全球可利用淡水資源中占有最大的份額，但是我們對地下水生態系統的生態學認識遠遠不及河流和湖泊（Boulton等，2003）。同時，地下水需求量在不斷增加，目前約有20億人口以這種資源作為日常用水（Kemper，2004）。地下水水質惡化以及補給量減少（Alley等，1999）迫切要求我們提高對人類活動及可能的恢復措施如何影響地下水生態系統的認識（Kemper，2004）。在全球生態系統中，含水層中含有最多的稀有種群，它們的分布受到嚴格限制（Gibert和Deharveng，2002），因此，為了有效保護和管理地下水資源，必須從地形與氣候方面去了解水文地質與生態之間的相互作用。

與人類的關係

下環境的生態約束與地下水的流速、水力傳導係數、孔隙內的生物地球化學作用、孔隙大小、與相鄰含水層的水力聯繫以及地表生態系統有著直接的聯繫。地下水生態學已經從最初僅研究地下生物區演化到目前強調將水文地質學與生態學相結合的多學科交叉研究。多學科交叉研究的目的是為了說明地下水生態系統的功能以及在維護地下水和地表水水質方面所起的作用。在含水層和地表水群落交錯區，地球化學梯度與微生物的生物膜共同作用於水化學變化中。地下動物群落會消耗生物膜，在它們的運動過程中會改變孔隙大小，並通過地下水環境傳輸物質。此外，這種生物的種群變化是水質惡化的指標。將地下水生態學、生物地球化學和水文地質學相結合，有助於提高我們對地下生態系統的認識，特別是對污染地下水的恢復以及在地下水維持的生態系統中，提高地表水的水質和在開採天然資源過程中保護地下水環境。總之，這將有助於人類更好地認識地下水水文學、含水層地質概況、地下動物群落和微生物的分布、生態過程（如碳循環）以及可持續地下水管理之間的關係。