划分了三江平原湿地演化的四个阶段，分析了湿地空间结构变化特征；研究了近50年三江平原湿地双向演替下湿地生态系统结构、过程、功能变化及其效应；建立了土壤-植物系统氮循环分室模型、河流健康模糊评价模型；揭示了近50年来三江平原湿地化学、植被、生物及景观结构变化规律；评价了湿地双向演替对湿地水文功能、C收支、元素“源”或“汇”功能转换、生物多样性等影响，分析了水鸟适应生境变化。

三江平原湿地演化可以划分为的四个阶段：湿地人为陆化慢速阶段（1954-1975年）、湿地人为陆化快速阶段（1975-1982年）、湿地人为陆化与陆地人为湿化慢速共存阶段（1982-1995年）和陆地人为湿化快速阶段（1995-现在）。

随着湿地陆化的发展，土壤热容量急剧降低，土壤导热率逐渐增大。

三江平原湿地双向演替过程中物质循环过程（碳、氮、铁、重金属）发生显著变化。湿地土壤作为重金属元素的“源”或“汇”功能在不同演替过程下明显改变；C、N、P元素在湿地沟渠化过程中不同程度流失；疏干有利于土壤Fe活化，排水有利于土壤Fe流失。建立了土壤-植物系统N循环分室模型，随着水位升高，湿地总氮储量降低，湿地氮生物循环率明显降低。

不同演替阶段湿地植物物种组成明显不同。在沼泽-湿草甸-灌丛草甸-岛状林序列中，群落物种丰富度呈逐渐增加格局。非雀形目鸟类多分布在沼泽中，雀形目鸟类多分布在森林灌丛生境类型中；小叶章群落和塔头苔草群落双翅目组成最为丰富，而漂筏苔草群落双翅目昆虫数量最少；湿地变为旱田后，地表步甲数量增加，而类群下降，步甲群落多样性和复杂性下降；在沼泽湿地向沼泽化草甸和草甸方向演替过程中，土壤动物结构、优势类群和常见类群的种类和数量都发生明显变化，螨类和弹尾目土壤动物数量比（A/C）呈现整体下降趋势。

随着耕地/湿地比例增加，挠力河径流量呈先增加后减少趋势，湿地率越大，枯水年径流量越小，湿地蓄水功能越强；近50年内挠力河流域径流年内分配不均匀程度增加，径流量的产生更多依靠某些降雨集中月份产生的洪峰，垦殖后较少的降雨即能产生较大洪峰流量，而且洪峰形成时间明显缩短，湿地大面积开垦导致湿地流域径流调节功能逐渐降低，水资源年内分布集中程度增加。

枯落物沉积通量有沿沟渠等级增大而增加的趋势；泥沙和总沉积通量变化规律相似，天然湿地中最小，而二级沟渠中最大。泥沙和总沉积通量并非随沟渠等级增大而增加的原因可能与二级沟渠中生长有挺水植被有关。

沼泽湿地向水田演替，湿地碳汇功能下降；垦殖后微团聚体有机碳储量及其占土壤有机碳储量的比例升高；不同垦殖过程DOC含量差异显著；流域湿地开垦显著增加了水体TN输出。