四维河流理论（four-dimensional river theory），理学-生态学-〔景观与区域生态学〕-流域生态学-〔流域生态学基本概念〕-〔流域生态分析方法〕-四维河流模型，认为河流具有纵向、横向、垂向、时间四个维度的理论。由美国生态学家J.V.沃德[注]于1989年提出。理论认为，显著的时空异质性是河流生态系统的突出特征。这种异质性体现在彼此相互影响的纵向、横向、垂向及时间维度上。纵向维度反映了河流上下游联系。从河源到河口蜿蜒曲折、分叉交汇、连续变化，形成了干、支流河道、沼泽、急流、深潭和浅滩等地貌特征；生物有机体随着河道物理条件的连续变化而不断地进行调整和适应。横向维度主要指河道和河岸带、泛滥平原间的生物迁移、营养物质交换等。横向交互作用还包括洪水节律对河岸带植被组成、生产力和演替状态的影响；河岸植被带反之亦影响河道形态，河道水温和光照节律，生境数量、质量及异质性，外源性物质的时间序列等。垂向维度指河道地表水与潜流层地下水的交互作用，以及生活在地下层土壤中的有机体与地表水流间的相互作用。时间维度反映了河流生态系统的时间动态。