水生态完整性是指水生态系统结构与功能的完整性，或者称为水生态要素的完整性。

水生态要素可概括为五项：水文情势时空变异性，河湖地貌形态空间异质性，河湖水系三维连通性，适宜生存的水体物理化学特性范围，食物网结构和多样性。

（一）水文情势时空变异性

自然水文情势（Nature Hydrological Regime）是指人类大规模开发利用水资源及改造河流之前，河流基本处于自然状态的水文过程。自然水文情势是维持多样性和生态系统完整性的基础。

水文情势时空变异性是多样性的基础要素，水文情势的时空变异性会导致流域或大区域的群落组成、结构、功能以及生态过程都呈现出多样性特征。同时，水文情势时空变异性也是河流物质流、能量流、信息流和物种流的驱动力。

（二）河湖地貌形态空间异质性

空间异质性（Spatial Heterogeneity）是指某种生态学变量在空间分布上的不均匀性及其复杂程度。河湖形态空间异质性是指河湖地貌形态的差异性和复杂程度。河湖地貌形态空间异质性决定了栖息地的多样性、总量。大量观测资料表明，多样性与河湖地貌空间异质性成正相关关系。

（三）河湖水系三维连通性

河湖三维连通性是指河流纵向、垂向和侧向连通性以及河湖连通性。河湖水质连通性也是物质流、能量流、信息流和物种流的连通性。三维连通性使物质流（水体、泥沙和营养物质）、物种流（洄游鱼类、鱼卵和树种漂流）和信息流（洪水脉冲等）在空间流动通畅，为多样性创造了基本条件。

（四）适宜生存的水体物理化学特性范围

水体物理化学特性包括水温、溶解氧、营养物质、pH值及酸碱度、重金属和有机化学品等。这些特性是表征水环境质量的重要指标，也是直接影响水体生长栖息环境的重要因素。

（五）食物网结构和多样性

生命系统是水生态系统的重点，非生命部分的生态要素直接或间接对生命系统产生影响，特别是影响河流湖泊的食物网和多样性。

河流湖泊的食物网主要是由两种食物链联合而成，两条食物链的区别是初级生产者不同，一条食物链的初级生产者是“自生生产”，形成的营养金字塔为：初级生产→食植动物→初级食肉动物→食肉动物。另一条是“外来生产”，形成的营养金字塔为：流域有机物输入→碎食者→收集者→初级食肉动物→食肉动物。

河湖多样性受河流动态水文情势、河流地貌空间异质性、水体物理化学特性范围等多种要素综合作用。河流系统的分区不同，分布格局各异。河道是河床中流动水体覆盖的动态区域，是水生重要的栖息地之一。湖泊与河流不同，是静水区域，在湖泊生活的物种经过长期演化，其形态、行为均和湖泊的静水环境特点高度适应，并形成了复杂完整的营养结构，构成了湖泊生态系统。

    各生态要素交互作用，形成了完整的结构并具备一定的生态功能。这些生态要素各具特征，对整个水生态系统产生重要影响。生态完整性强调生态系统的整体性，任何生态要素的退化都会影响整个生态系统的健康。