河流等级

河流的一个有趣的方面是它们似乎是按等级构成的。从飞机上或地图上看，河流形成明显的树枝状网络。小的支流交汇后形成较大的河流，较大的河流交汇后形成更大的河流。通常采用数值分级方案来描述河流规模的渐次增加，其中最小的河流为一级河流，两条一级河流交汇后形成二级河流，两条二级河流交汇后形成三级河流，以此类推。只有两条级别相同的河流交汇，河流的级别才会增加。尼罗河和密西西比河等很大的河流为十级河流，亚马孙河为十二级河流。

河流的排水区域与河流的规模成正比。这一区域有几个不同的名称：流域、河流流域或者集水区（在美式英语中也用watershed来表述这样的区域，但在英式英语中这个词表示相邻两个流域之间的分水岭）。正如水系由嵌套在高级别河流中的低级别河流构成一样，流域也相应地嵌合在一起形成嵌套等级结构。换句话说，较小的单元是嵌套在较大单元内的重复元素。所有这些单元通过水流、泥沙和能量联系在一起。

将河流看成由一系列等级单元构成，这种认识方式为研究与河流相关的模式和过程提供了一个有效框架。在最大尺度上，可以研究整个流域。在流域内，在渐次变小的尺度上，研究人员可以重点关注支流之间的某个特定河段、河段内的局部河段，以此类推直到河床上的一小块沙粒地。同时，这种分级方法强调，在较高等级上发生的过程会对较低等级的特征产生相当大的影响，但反之不然。在流域尺度上，重要影响因素包括气候、地质、植被和地形。在所有较小的尺度上，小到一小块沙粒地，这些因素都会产生影响。这样的小块沙粒地同时还承受其他局部影响，如流水中的涟漪，但水流的这些微小变化对整个流域的影响微乎其微。

与相关空间尺度对应，存在匹配的时间尺度，而这些空间尺度也可以分级。一般来说，空间尺度越大，过程越慢，变化率越小。例如，气候变化和地质变化的发生，其时间尺度很大，可达数百年至数百万年。而水中的涟漪，其发生的时间尺度则极小，只有几毫秒到几秒。

同样重要的是，我们不要忘记，大致而言，随着规模的增大，影响景观以及流经景观的河流的因素的复杂性也随之增加。例如一级河道的小集水区很可能只存在一种岩石类型，且处于一个气候区内。集水区越大，其拥有的岩石类型和跨越的气候区就越多，因而愈加复杂。