II. 生息地の多様性
淡水生態系は、水が陸から、地下水の流出で、小川や川の水路、そして、湖や貯水池に移動する際の流域全体から構成されています。 集水域からの排水に含まれる栄養分と有機物は、水が湖や貯水池自体へ勾配を下るにつれて、陸上土壌、河川、湿地沿岸部のそれぞれの構成要素で変化する（図2）。 有機物の光合成生産性は、一般に陸域成分では低から中程度、湿地-沿岸域の陸域と水域の境界領域で最も高く、開放水域（遠海域）で最も低くなる。 陸域から河道への勾配でも同様の生産性プロファイルが現れ、氾濫原の限界域で最大の生産性が生じる。 河道の独立栄養生産性は、湖沼の遠海域と同様、一般に低い。 流水中の従属栄養生物群集によって利用される有機物のほとんどは、粒子状、特に溶存およびコロイド状の有機化合物として氾濫原や陸上源から輸入される
図2． 有機物の陸上光合成（PS）、表面水および地下水流中の栄養塩および溶存（DOM）および粒子状（POM）有機物の湖盆に向けた移動、およびこれらの物質の途中の、特にそれ自体が高い生産性と代謝活性を有する湿地-沿岸域を通過する際の化学および生物的変質を伴う流域を示す湖沼生態系（純有機生産性はメートル毎haで示す）。 (Modified from Wetzel, 1990).
陸と水の境界領域は、陸から湖、貯水池、小川の開放水域への勾配に沿って、単位面積あたり常に最も生産的である。 ほとんどの水生生態系は地形学的に成熟した緩やかな傾斜の地形で発生し、小さく浅いため、湿地-沿岸部の構成要素は通常、生産性と有機物の合成およびシステムへの負荷の両方で支配的である。 最も生産性の高い領域は、抽水性マクロフィートゾーンである。 新興の水生植物は、飽和堆積物の過酷な還元的嫌気条件に耐えるだけでなく、この生息地の高栄養条件と水の利用可能性を利用する多くの構造的・生理的適応を有している。 外部からの栄養塩類は、堆積物や残留有機物中のバクテリアと藻類の微生物叢によって同化され、その後、抽水植物に再利用される傾向がある。
沈水性マクロフィートは、葉を取り巻く境界層内の水中の気体や栄養分の拡散速度が遅いことと、水中での光の利用可能性が低下することにより、生理的に制限されている。 水中植物が慢性的な光とガスの制限を受ける水中条件下で機能し、成長するためには、資源、特に代謝に必要なガス（CO2、O2）と重要な栄養素の内部循環が重要である。 これらの適応機構にもかかわらず、水中植物の成長と生産性は、抽水植物や浮遊性マクロファテスよりも低い。
湿地-沿岸域のコミュニティで2番目に生産的な要素は、水生植物に着生し、他の表面（生きているか死んでいるか）に付着する微生物叢である。 湖沼や河川の水生植物が提供する表面は非常に大きく、底質1m2あたり25m2を超えることもある。 付着微生物叢の高い持続的な成長は、付着生物群内で必須ガス（CO2、O2）と溶存栄養塩を再利用することに起因している。 周囲の水からの栄養分の取り込みは、主に付着微生物群の高い純増加に向けられ、湿地-沿岸域がこれらの群集を通過する水質を改善する高い能力の原因となっている。
高等植物と微生物群集の湿地-沿岸複合体は、多くの川の限界氾濫原を含む多くの淡水生態系の有機物とエネルギーの主要供給源を生産している。 粒子状有機物のほとんどはこれらの界面領域で分解される。 有機物は主にこれらの限界領域から溶存有機物として受け入れ側の湖や河川に輸出される（図3）
図3. 流水生態系の横方向と縦方向の境界線。 流水生態系の境界はハイポレイック／地下水界面として定義され、それによって本流の下および側方のかなりの容積が含まれる。 したがって、ハイポレイックゾーンに根を下ろした植物は、河川生態系の生産の一部である。 矢印は、河川生態系における植物のデトリタスから生じる溶存有機物および無機溶質の流路を示す。 .
湖沼の深海遠海帯は、栄養塩の有無にかかわらず、陸から水への勾配に沿って最も生産性が低い（図2参照）。 遠海帯の植物プランクトン藻の成長は、光合成の深さより下に老化した植物プランクトンが沈むことにより、効率的な栄養リサイクルが制限される希薄な環境でのまばらな分布によって制限される。 栄養塩のリサイクルと利用可能性が高まると、植物プランクトンの細胞密度が高くなり、水中光が減衰し、光合成が行われる水域の容積が小さくなる。 淡水生態系におけるより高い栄養段階の群集は、動物プランクトン（原生動物／原生生物、ワムシ、甲殻類のクラドセラおよびカイアシの4つの主要な動物群によって支配されている）および底生無脊椎動物で構成されている。 遠海域では、第3栄養段階（一次食肉類）を構成する小型魚類、大型魚類の稚魚、捕食性動物プランクトンが、これらの一般に草食性の生物の一部を食している。 第四栄養段階は中型の魚類、第五栄養段階は大型の捕食性魚類で構成される場合がある。 より高い栄養段階は淡水生態系ではまれである。
高い栄養段階の種構成は、低い栄養段階からのエネルギー利用経路に影響を与える。 群集の個体数に選択的に影響を与える環境要因は、下位の栄養段階からのエネルギーフラックスの経路と強さを変えることができる。 例えば、動物プランクトンによる一次生産物の消費効率は、動物プランクトンを捕食する魚類が存在する場合よりも、存在しない場合の方が明らかに高い場合が多い。 植物プランクトン群集の集団構造は、利用可能な資源（光、栄養分、有機成分）と協調して、放牧の影響に多様に反応する。 植物プランクトン群集は、全体的な基礎生産における放牧の損失を補うことができる場合とできない場合があるが、一般的には、より脆弱でない代替種構成に極めて迅速に移行することができる
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