《三江平原典型濕地植被生態-水文多尺度耦合作用》是依託首都師範大學，由周德民擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：三江平原典型濕地植被生態-水文多尺度耦合作用
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：周德民
- 依託單位：首都師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
濕地生態水文耦合定量關係研究有助於更加精準地預測水文過程與格局等條件變化可能帶來的生態後果, 為良性水文生態的格局過程維持或恢復提供理論依據。本研究以重要國際濕地三江平原洪河自然保護區為案例，基於觀測事實與數字模擬集成方法，構建坡面尺度5種典型濕地植被群落的生長季生境濕度時空模型，並基於耦合定量分析方法探索濕地植物及其棲息地時空格局過程間作用機制。基於坡面尺度濕地植物生態-水文定量關係機制，探索將遙感等地學信息新技術與多元常規監測技術集成後，包括運用尺度轉化和多元數據同化等技術，同生態水文學交叉理論方法相結合，模擬集水區尺度20年濕地水文過程，並基於此分析濕地植物棲息地環境與植被生理生態的格局過程耦合作用關係，揭示以濕地植物生境退化為核心的驅動三江平原淡水濕地生態退化機制，尋求以特定生態保護目標的濕地水資源管理策略，促進信息技術與濕地科學的交叉與綜合，進一步豐富濕地科學定量化的研究發展。
結題摘要
三江平原目前是我國最大的商品糧基地，具有保障我國糧食安全的重要地位。同時，三江平原也是我國最大的沼澤濕地分布區，區內沼澤濕地由於其自然棲息地受到周邊的農業水利工程等多種影響，自然沼澤濕地自然生境棲息地破壞嚴重，濕地生態系統的退化和保護日益受到關注。濕地生態水文耦合定量關係研究有助於更加精準地預測區域水文過程變化，以及地表水系格局等條件變化可能產生的濕地植被生態後果, 為良性區域水文生態的格局過程維持和沼澤濕地等重要生態系統的恢復與保護提供理論依據和方法論支持。 本項目選擇東北三江平原洪河濕地自然保護區為研究區，在研究區北部濃江河一處典型的河岸坡面區域，沿著水分梯度設定了多類型濕地植被生態-水文原型觀測系統。研究人員綜合運用多解析度遙感和地理信息系統技術，通過濕地植被生態-水文觀測事實與數值模擬技術方法的結合，構建了坡面尺度5種典型植被群落（漂筏，毛果，小葉樟，灌叢和島狀林）的生長季生境濕度時空模型。漂筏苔草植物種濕地水生境模型的研究結果顯示，地表水深和水岸距離是漂筏苔草植物種分布的控制性因素。運用Hydrus模型和生境濕度指數模型等耦合定量分析方法，進一步探索了多種濕地植物的棲息地時空格局轉化過程機制。基於坡面尺度定量描述的濕地植物生態-水文定量關係特徵，分析預測了北部濃江河3種不同生態調水情境下的洪河保護區濕地植被空間格局恢複方案，指出東北部堵水壩水位50厘米高為最佳的研究區濕地恢復的水位高度。同時，運用SWAT模型模擬了集水區尺度20年濕地水文過程。在以上模型研究基礎上，研究人員進一步分析了洪河保護區及周邊區域的濕地水生態效應，建立了特定濕地植物種的退化過程驅動力多元回歸模型。本項目突破性領域：不同濕地植被遙感模型的尺度特徵分析；高解析度遙感影像支持下的漂筏苔草植物種濕地水生境模型研究；面向坡面尺度的濕地過飽和土壤水環境下地表水-土壤水原型觀測技術系統。成果在《wetlands》，《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》等多個SCI國際期刊發表，同時還獲得多個國家發明專利授權。
