生物群集は徐々に変わるのではなく、他の生物群集や水質などとの相互関係である臨界を越えると劇的に変化する。例えば、ある程度の透明度がないと光不足で水草は増えず、ある程度以上増えると透明度の上昇にも寄与する。水質浄化は湖水中の植物プランクトンを減少させ、ひいては湖内のほとんど全ての生物の生産量も下げることになり、プランクトン食魚であるワカサギ等の漁獲量は減少するという影響もある。
　湖水中の窒素･リン濃度を低下させて水質浄化を図っても、魚食魚の放流等によって生態系構造を変えても、水質と生物群集が相互に影響を及ぼしあいながら変化していく。水環境を考える際には両者の相互関係を理解することが必要である。

　美々川では、橋梁の架け替え工事後、クサヨシ群落が拡大し、優占となって他の水生植物が消滅していることが工事前後の写真判読から確認された。これは、河道の拡幅によって流速が低下し、流速の遅い箇所で植物残渣や底泥の堆積が起きたことや、季節的な変動も低下した結果、堆積物が除去されることもなくなってクサヨシに有利な条件が持続していることによる。水生生物の生育環境には、その物理的条件が大きな影響を与えている。

　このため池では、33年間池及び集水域の環境にはほとんど変化がなかったが、帰化植物の侵入により植生が劇的に変化し、それに伴って水質も大きく変動した。
　フサジュンサイ(帰化)優占期にはSSが減り、透明度の高い水質となっていたが、その後スイレン(帰化)の増加で水面が覆われて水中への光が遮断されたこと等により、COD増加とDO低下が観察されるようになった。

　底生生物は、水質のモニターというより、それぞれの場で食物連鎖を通してエネルギーや物質を伝達しているのであり、水質測定では知ることができないその場の生育環境を教えてくれる。水質調査と生物調査の結果に戸惑って、生物調査はあてにならないと判断してはならない。底生生物は必ずしも“利水のための水質監視”に便利な情報を与えてくれるわけではないが、生き物の姿を真摯に観察し、もっと広い視野で水環境を見ようとすれば、有用な情報を語ってくれる。

　水面の光量子量は水深とともに低減し、この低減率は水中の浮遊物質濃度に影響される。利根川の高濁度は付着藻類の増殖にとって阻害要因であり、藻類増殖速度は千曲川の1/25〜1/10と低い。アユの漁獲高が大きかったころに比べ、現在、利根川の短期的流量変動は規模･頻度ともに増大しており、急激な流量変動によるSSの増加に伴う付着藻類の増殖阻害、高流量時の物理的剥離などによって、アユの生育環境に悪影響を与えている。