在连续和多年对全国各省、区沼泽系统调查、在三江平原沼泽湿地国家级野外观测研究站长期定位研究和承担国家科技攻关任务进行沼泽湿地生态恢复与建设生态工程模式试验示范基础上,从自然地理学,泥炭地学,生态学,孢粉学等层次深入研究了中国沼泽湿地系统分类、发育与演化模式,沼泽湿地关键生态过程和湿地环境变化的区域效应。系统地提出了包括沼泽学的研究对象与任务;沼泽湿地类型、分布、形成演化;沼泽湿地水文、土壤、气候及生物地球化学过程特征;沼泽湿地植被和沼泽区动物资源;沼泽湿地生态系统服务功能及其健康与价值评价;沼泽湿地的生态保育与可持续利用;沼泽湿地生态系统野外观测方法与指标体系等。
中国沼泽研究,新中国成立初期还基本上处于空白状态。30多年来研究项目成员对全国各省区的沼泽进行了综合考察,记录了大于10km2的396块沼泽的特征数据,约占全国沼泽分布总面积的80%,采集和鉴定沼泽植物标本万余份。建立了具现代仪器设备的中国科学院湿地生态与环境重点实验室、国家环境保护部湿地生态与植被恢复重点实验室和我国唯一的国家级湿地野外观测站三江平原沼泽湿地生态试验站,为沼泽系统的机理研究和长期定位观测提供了研究平台与范式。建立了我国第一个“湿地植物标本馆”和“中国沼泽湿地数据库”,为全国和世界开展沼泽湿地研究提供数据平台。丰富的标本和资料积累,有利于湿地科学基础研究的新突破及湿地物种的新发现。
建立了水陆相互作用的沼泽发育及成因理论、类-亚类-沼泽体的沼泽等级分类系统,建立了沼泽湿地蒸发蒸腾模型,明确了典型沼泽湿地碳、氮、磷及汞、铁等元素的迁移转化特征与分配模式,揭示了沼泽湿地温室气体排放季节性变化及年际变化的主要影响因子,制定了我国国家级重要湿地评价标准。出版了《中国沼泽志》、《沼泽学概论》、《中国沼泽图》、《三江平原自然环境变化与生态保育》、《三江平原沼泽研究》、《东北湿地》、《湿地生态系统保护与管理》、《中国湿地与湿地研究》、《三江平原湿地生物多样性变化及可持续利用》、《湿地生态系统观测方法》、《中国东北湿地野生维管束植物》等系列专著与图件。
研究成果获吉林省自然科学一等奖。建立了我国沼泽学理论体系,填补了我国学科空白,具有重要的科学价值。
项目简介:
沼泽湿地具有涵养水源、调蓄洪水、调节气候、为野生动物提供栖息地等多种功能,生物多样性丰富,是重要的有机碳库。新中国成立初期中国沼泽研究还基本上处于空白状态。本项目在国家自然科学基金项目、中科院特别支持项目、国际项目和吉林省科技厅项目支持下,在连续和多年对全国各省、区沼泽系统调查、在三江平原沼泽湿地国家级野外观测研究站长期定位研究和承担国家科技攻关任务进行沼泽湿地生态恢复与建设生态工程模式试验示范基础上,从自然地理学,泥炭地学,生态学,孢粉学等层次深入研究了中国沼泽湿地系统分类、发育与演化模式,沼泽湿地关键生态过程和湿地环境变化的区域效应。系统地提出了包括沼泽学的研究对象与任务;沼泽湿地类型、分布、形成演化;沼泽湿地水文、土壤、气候及生物地球化学过程特征;沼泽湿地植被和动物资源;沼泽湿地生态系统服务功能及其健康与价值评价;沼泽湿地的生态保育与可持续利用;沼泽湿地生态系统野外观测方法与指标体系等。建立了水陆相互作用的沼泽发育及成因理论、类-亚类-沼泽体的沼泽等级分类系统,建立了沼泽湿地蒸发蒸腾模型,明确了典型沼泽湿地碳、氮、磷及汞、铁等元素的迁移转化特征与分配模式,揭示了沼泽湿地温室气体排放季节性变化及年际变化的主要影响因子,制定了我国国家级重要湿地评价标准。建立了我国沼泽学理论体系,形成了新的分支学科-沼泽学,填补了我国学科空白,具有重要的科学价值。本项目共发表SCI论文72篇,EI和CSCD论文504篇,出版专著10部。项目20篇核心论文著作他引次数1487次,SCI文章他引次数231次。
创新点:
(1)阐明了中国沼泽湿地分布规律与特征,为我国沼泽湿地研究奠定了基础
阐明了沼泽具有纬度地带、经度地带、垂直地带的分布规律,并根据沼泽分布规律,将我国沼泽划分为8个区、21个亚区,首次发表了中国湿地植物名录,将全国沼泽湿地植被划分为8个植被型、14个植被亚型、204个沼泽植物群丛,确定了各植物群丛的优势种和伴生种、特征种,明确了其形态、结构特征,阐明了沼泽植被群落特征与生态气候之间的关联性,并以沼泽植物群落特征作为界定沼泽发育不同阶段的指标,为我国沼泽湿地研究奠定了基础。
(2)界定了新的沼泽湿地类型,建立了沼泽湿地综合分类系统
发现虽无泥炭积累但长年积水、生长沼生植物、具有沼泽化过程的自然综合体,也具有沼泽属性与特征,并定名为潜育沼泽,丰富了沼泽类型。由此,首先根据沼泽有无泥炭积累,将沼泽划分为泥炭沼泽和潜育沼泽两大类,并根据建群植物的生活型和植物群丛划分出7个沼泽亚类和193个沼泽体,建立了沼泽综合分类系统,突破了新中国成立以来沼泽研究曾长期袭用的由欧美、前苏联学者提出的沼泽形成发育及分类理论。
(3)明确了沼泽湿地形成演化过程及模式
提出了水体系统和陆地系统相互作用的沼泽形成模式,首次划分出晚第三纪,早更新世,晚更新世,全新世4个泥炭期,发现了沼泽发育过程不仅有三个阶段的发育模式,还存在长期处于低位阶段,和从低位直接进入高位阶段的发育模式,发展与完善了沼泽湿地发育理论。
(4)揭示了沼泽湿地生态系统关键生态过程
揭示了沼泽水循环的特征和机理,建立了沼泽湿地蒸散发模型和基于遥感与地理信息系统技术支持下的湿地水文生态模型;在国内最早开展了我国不同类型天然沼泽湿地温室气体排放等相关研究,发现湿地碳累积速率受机物质生产与分解过程制约,水热条件影响有机物质生产与分解的平衡,水热条件变化越剧烈,碳沉积速率波动范围越大,气候越湿润越有利于碳积累;揭示了泥炭地微地貌密度的水文驱动机制发现了植物相互作用可调控环境变化对植物种群扩展的影响,揭示了东北泥炭地退化的内在机理;建立了湿地水文调节功能的环境经济学评价方法,弥补了以往湿地均化洪水能力仅仅考虑地表蓄积水量的不足。