三江平原小叶章湿地生态系统硫的生物地球化学循环

以三江平原小叶章湿地生态系统为研究对象，应用分室模型研究了硫在大气-土壤-植物系统各分室中的分布及循环过程。结果表明，在植物-土壤系统内，土壤是主要的贮存库和流通介质，有97.78%的硫贮存在土壤中，且主要以有机硫的形态存在，2.22%的硫贮存在植物中。在植物亚系统中，根是主要的贮库，79.60%的硫贮存在根中。湿地植物地上部分吸收的总S量为0.75gS/m^2;向地下再转移的总S量为0.24gS/m^2，向枯落物S库转移的总S量为0.51gS/m^2;根吸收的总S量为3.76gS/m^2;根向土壤S库转移的总S量为3.07gS/m^2;现存枯落物中的总S量为0.75gS/m^2;枯落物向土壤S库的转移量最低为0.52gS/m^2·a。输入和输出过程的研究表明，小叶章湿地生态系统在生长季（5-9月份）向大气排放H2S的量为1.42mgS/m^2，从大气吸收COS的量为1.83mgS/m^2;通过大气降水输入到生态系统中的硫为4.85mgS/m^2，其差值为5.26mgS/m^2，这表明硫在小叶章湿地生态系统中处于累积状态，湿地存在潜在的酸化趋势。     

三江平原自然湿地与人工湿地双向演替动态过程研究

基于遥感和GIS技术,分析1986～2005年三江平原自然湿地(湖泊、河流、沼泽湿地)与人工湿地(水田)的双向演替过程,统计分析自然地理环境背景(土壤类型、海拔高度、坡度和地貌类型)对此过程的影响。研究结果表明,1986～2005年间三江平原湿地双向演替过程以沼泽湿地与水田之间的相互转化为主。1986～1995年、1995～2000年和2000～2005年三时段内沼泽湿地转化为水田的面积占同期沼泽湿地转出总面积的比例分别为7.61%、37.99%和28.81%,相反,水田转化为沼泽湿地的面积占同期水田转出总面积的4.83%、13.69%和4.84%。三江平原发生沼泽湿地与水田双向演替过程的主要自然地理环境背景为土壤类型为草甸土和沼泽土,海拔高度为0～100 m,坡度为0～1°,地貌类型为低河漫滩、高河漫滩、洼地和一级阶地。     

三江平原沼泽湿地景观空间格局变化

景观空间格局是指大小和形状不一的景观斑块在空间上的排列,它是景观异质性的重要表现,同时又是各种生态过程在不同尺度上作用的结果。这一研究可为环境资源的合理管理提供有价值的资料,已成为景观生态学研究的核心之一。通过选取斑块连接指数、分布质心和扩展等模型,来表征三江平原沼泽湿地景观近20a来空间格局变化情况。结果表明：（1）三江平原沼泽湿地的破碎化较为严重,斑块数量增加了46％,斑块密度净增加2倍。与1980年相比,1996年最大斑块面积缩小了63.57％,最大斑块周长缩短了52.47％。（2）三江平原沼泽湿地斑块间隙在不同时期都较大,且随着沼泽湿地面积的减小和斑块数量的增加,其斑块间隙越来越大,进一步说明沼泽湿地的破碎化较为厉害。（3）1980-1996年间三江平原沼泽湿地的分布质心向西南方向偏移了7.05km,1996-2000年向西北方向偏移了6.01km。（4）1980、1996、2000年三江平原沼泽湿地的扩展度分别接近于14.222、11.101和11.262。其值都远大于1,说明斑块形状与圆形相差较大,形状不规则。近20a来,人类活动对沼泽湿地空间格局变化的影响程度较大,1980-1996年尤为明显,而在1996-2000年,由于采取了保护措施,其影响程度开始变弱。     

三江平原草甸湿地土壤呼吸和枯落物分解的CO2释放

利用静态箱-碱液吸收法研究了三江平原草甸湿地土壤呼吸和枯落物分解的CO₂释放速率,讨论了影响CO₂释放的环境因素,估算了枯落物分解的CO₂释放对于总释放的贡献。结果表明,生长季,小叶章沼泽化草甸和小叶章湿草甸各部分CO₂释放均具有明显的时间变化特征,温度和水分是重要制约因素。两类草甸湿地的平均土壤呼吸速率分别为4.33g•m^-2•d^-1和6.15g•m^-2•d^-1,枯落物分解的CO₂平均释放速率分别为1.76g•m^-2•d^-1和3.10g•m^-2•d^-1,枯落物分解的CO₂释放占总释放量的31%和35%,说明在碳素由地上植物碳库转移到地下土壤碳库的过程中,湿地枯落物是一个不可忽略的碳损失源。     

三江平原不同强度干扰下湿地植物群落的物种组成和多样性变化

以三江平原湿地-农田景观中沟渠的密度作为反映干扰强度的指标,研究了不同沟渠密度下湿地斑块植物群落的物种组成和多样性变化.结果表明:(1)在不同的干扰强度下,湿地植物群落的物种组成差异很大, 随干扰强度增大,原有湿生物种减少,而中湿生、中生物种显著增加;(2)湿地植物群落的多样性随干扰强度的增大,整体上呈降低趋势,群落多样性在中等沟渠密度下(0.6～1.2km/km2)达到最大,但不同沟渠密度下群落间多样性差异基本不显著;(3)位点间的干扰强度差异越大,Whittaker指数值越高;(4)不同的干扰强度下,各湿地斑块内部的物种周转速率同样在沟渠密度中等(0.6～1.2km/km2)时最高.     

三江平原草甸湿地土壤呼吸和枯落物分解的CO2释放

利用静态箱-碱液吸收法研究了三江平原草甸湿地土壤呼吸和枯落物分解的CO2释放速率,讨论了影响CO2释放的环境因素,估算了枯落物分解的CO2释放对于总释放的贡献.结果表明,生长季,小叶章沼泽化草甸和小叶章湿草甸各部分CO2释放均具有明显的时间变化特征,温度和水分是重要制约因素.两类草甸湿地的平均土壤呼吸速率分别为4.33g·m-2·d-1和6.15g·m-2·d-1,枯落物分解的CO2平均释放速率分别为1.76g·m-2·d-1和3.10g·m-2·d-1,枯落物分解的CO2释放占总释放量的31%和35%,说明在碳素由地上植物碳库转移到地下土壤碳库的过程中,湿地枯落物是一个不可忽略的碳损失源.     

三江平原毛果苔草湿地能量流动过程分析

太阳辐射能在生长季内 (4月 3 0日至 9月 3 0日 )到达毛果苔草湿地的太阳总辐射能为 2 673 .0 6MJ· m- 2 ,以此为1 0 0 %进行分析计算 ;其中 ,有 5 7.92 %被植被层吸收 ,为 1 5 48.2 3 6MJ· m- 2 ;在被吸收的能量中 ,仅有 2 .5 5 %的能量通过植物的净光合作用固定下来成为毛果苔草湿地的净生产量 ,为 68.2 4997MJ· m- 2 ;生物量年积累量占太阳总辐射能的 2 .2 41 % ,为 5 9.90 3 MJ· m- 2 ;用于形成地上、地下不同器官的太阳辐射能分别为 0 .2 642 %和 1 .9768%。将上述过程予以简化 ,形成该系统能流过程的分室模型 ,该模型将可以对毛果苔草湿地生态系统的季节性动态进行分析、模拟与预测。     

1954-2015年不同地貌分区下湿地农田化过程的时空特征——以完达山以北三江平原为例

以完达山以北三江平原（以下简称为小三江平原）为研究区,依据样带选择原则选取具有湿地农田化典型性的区域（即典型样带）。在地质地貌分区的基础上,基于特定历史时期的土地利用/覆被数据集构建长时间序列的耕地和沼泽湿地动态变化数据集,利用RS和GIS技术分析小三江平原典型样带内湿地农田化的时空变化规律,探究近60年小三江平原内湿地农田化的区位特征,结果表明：（1）1954-2015年,小三江平原的耕地面积显著增加,垦殖率达到了79.47%,耕地结构发生了显著的变化;（2）小三江平原湿地农田化具有明显的历史阶段性：在改革开放之前（1954-1976年）湿地农田化程度不是很大,改革开放初期（1976-1985年）开始发生明显的湿地农田化,到全面改革开放期（1985-1995年）湿地农田化程度加重,在改革开放转型期（1995-2005年）湿地农田化最严重,在深化改革开放期（2005-2015年）湿地农田化程度有所减小;（3）区域大的自然背景决定了小三江平原湿地农田化整体趋势：1954-2015年间,小三江平原湿地农田化最初发生在中幅度沉降第四纪缓慢上升区,逐步扩展到大幅度沉降第四纪缓慢沉降区和小幅度沉降第四纪缓慢上升区;（4）小三江平原湿地农田化具有明显的地貌区位特征：湿地农田化最初发生在冲积平原上,然后扩展到河流低阶地和高河漫滩上,随着时间的推移逐步扩展到低河漫滩和微高地上,最后蔓延到洼地上。     

三江平原湿地生态脆弱性研究

建立了湿地生态脆弱性评价指标体系和方法,并利用该方法对三江平原湿地进行了评价,依据湿地生态特征和发展演化规律选择评价指标,利用层次分析法（AHP）进行指标权重,用综合指数法评价湿地生态脆弱性程度,实践表明该方法科学,实用,对湿地资源的合理利用与保护具有指导意义,具有推广价值。     

三江平原湿地同江地区水域夏季浮游植物群落结构特征

2012年6月对三江平原湿地同江地区水域浮游植物群落结构进行了初步研究。设置了13个采样点,生境类型包括大型开阔水体、小型封闭水体、湿地型水体以及河流型水体。结果在该水域发现浮游植物共计312个分类单位,包括276种33变种3变型,隶属于8门10纲21目36科92属。浮游植物细胞密度变化范围为2.68×104–2.53×106 cells·L–1。大型开阔水体种类丰富,细胞密度最大,以绿藻为优势种群;小型封闭水体中藻类的适应性强,群落结构最为复杂;湿地型水体受人为活动影响较大,发现了一些耐有机污染的种类;在河流型水体中,有一些适低温的隐藻出现并成为优势种,如啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa)等。此外,在三江平原湿地同江地区还发现了大量β-中污染指示种类。经聚类和多维尺度分析,将不同采样点各生境水体的浮游植物群落分为4组。综合多样性指数表明,同江地区水域浮游植物群落结构较丰富且稳定性较好。