水文-生态的耦合研究是90年代兴起的生态水文学的核心思想,植被格局-过程研究是近20年来植被生态学的热点,有关湿地水文情势对植被生态格局的作用研究是湿地科学和湿地生态水文学的关键内容之一,是认识湿地形成机制、演化过程和湿地系统生态特征的重要环节。本项目拟选择三江平原地区典型沼泽湿地为研究对象,以水文学、植被数量生态学和地理学等的理论和研究方法为指导,以野外水文连续动态监测和植被生态格局调查为基础,以水文情势和植被生态的空间格局-过程分析为主线,揭示三江平原典型沼泽湿地水文情势的空间分异格局和季节变化特征、湿地植被生态空间格局(物种多样性、群落的结构、群落斑块格局等)与季节变化过程。在上述基础上,对应分析两者之间的关系,揭示湿地水文情势对湿地植被生态格局的作用机制。
本项目选择三江平原腹地的典型沼泽湿地-洪河自然保护区及周边典型流域,针对三江平原沼泽湿地水文情势对植被生态格局的作用机制开展了初步的探索研究。主要结论1)人类活动是三江平原流域径流量减少最主要贡献者(60%以上),导致流域湿地水量下降,引发流域湿地生态退化;2)地貌格局制约下的水文情势和过程是影响三江平原沼泽湿地植被群落生理生态及物种多样性最重要的控制性因素,土壤等也起着重要作用;3)三江平原流域及其湿地的水文情势和过程的变化,引发了湿地生态系统的退化,目前该区典型的沼泽湿地开始逐渐减少,而湿草甸、中生及中旱生草甸有所增加;4)水文情势变化直接影响到湿地植物小叶章的生活史,尽管小叶章能适宜较宽的水位变幅,但淹水条件并不利于小叶章生长,其植株地上部分的养分组成季节动态表明其生长主要受N限制,而并非有关研究认为的水生生态系统植物生长主要受P限制;5)洪河保护区的水文地貌空间格局控制着其湿地景观空间分异,近10多年来,保护区内的典型沼泽植物群落及景观的分布面积下降,而以小叶章为优势种的植物群落及景观增加。本项研究探索性地提出了"生境湿度"概念模型,丰富了沼泽湿地水文生态学的研究理论