大兴安岭高纬度湿地演变特征及其对气候变化的响应研究

湿地生态系统与气候变化之间的相互作用研究是全球变化研究的热点问题，高纬度湿地应对气候变化研究更为重要。本研究通过对历史资料缺乏的大兴安岭湿地获取的植物群落资料、气象资料、调查资料、遥感数据提取及反演资料等的整合，建立数据采集、处理和监测、自动更新等功能的数据库。采用3S技术、Logistic回归模型、CGCM3未来气候模型预测分析技术完成该湿地的气候响应监测与分析；开展基于现状监测、历史遥感数据与分析模型的气候响应因素反演研究；分析该湿地生态系统对气候变化响应；阐述气候、冻土、地形环境等因子在湿地消长中的贡献；建立该湿地变化规律空间分布和地上生物量模型；探讨该湿地在未来气候情景下的变化趋势。综合提出气候变化影响下该湿地生态资源可持续发展及利用的对策和建议。为提高该湿地的监测、预警、评估业务水平，合理指导湿地的建设、保护、恢复和持续利用提供重要依据，并为深入研究该湿地生态演化机制提供参考。

湿地生态系统与气候变化之间的相互作用研究是全球变化研究的热点问题，高纬度湿地应对气候变化研究更为重要。大兴安岭山脉位于中国东北边陲，是松辽平原与蒙古高原的分界线，也是嫩江水系与额尔古纳水系的分水岭，位于40°N—54°N之间，属寒温带湿润、半湿润气候，区域湿地资源丰富，是中国沼泽最集中的地区之一，且纬度最高的沼泽区，是东北地区乃至华北地区重要的生态屏障。由于气候变暖、干旱，加之林区湿地本身的生态脆弱性，林区原始湿地退化严重，生态屏障作用明显减弱。而大兴安岭高纬度湿地演变特征及其对气候变化的响应迄今未进行过系统研究，因此，本研究不仅是湿地生态系统应对气候变化和退化湿地生态恢复等领域迫切需要解决的问题，也是维护湿地区域生态安全，保护湿地生态资源可持续利用政策制定的重要参考。内容主要为: 大兴安岭湿地气候、水文、冻土时空变化特征；大兴安岭湿地时空格局、生物量的反演；大兴安岭湿地生态系统的空间分布及生物量与气候变化相互作用机理分析；大兴安岭湿地生态系统对未来气候变化的响应；气候变化对大兴安岭湿地生态资源可持续发展和利用的对策。. 本项目利用气象、水文、植物观测、调查、遥感与树轮宽度反演等资料，采用数理统计等方法深入研究了其相互作用机理。主要成果：①构建了综合遥感影像特征的面向对象分类方法和湿地生物量遥感反演估算模型，重建了该湿地空间分布、植被生物量、水文因素资料序列，及过去308年的气候资料序列。②明确了大兴安岭地区气候、水文、冻土因子的时空变化特征。③揭示了影响该湿地空间分布和植被生物量的气候、水文、冻土因子中的主导因子是年降水量，明确了研究区湿地空间分布及植被变化关系为正向驱动。④描述了该湿地气温升高、降水量减少和蒸发量增加的暖干化特征及其对湿地空间分布、植被群落影响，近13年湿地面积减少了74.5×104hm2，湿地植被群落的生长高度、盖度和生物量均降低。⑤分析了该区域未来气候变化特征，提出未来气候暖干化趋势是该湿地生态系统萎缩和退化的主要导因。⑥基于成果和文献，集成了该湿地生态资源可持续发展和利用的对策。⑦完成论文18篇（SCI 1篇），成果揭示了大兴安岭高纬度湿地演变特征及其对气候变化的响应规律。本研究结论，对进一步深入研究高纬度、寒冷区域气候变化 湿地和湿地-森林-草原交错区生态系统相互作用机理及保护利用研究等具有重要参考价值和科学意义。