中高纬度地区是全球气候变化的敏感区域，近几十年来，该区年平均气温的增幅远高于全球平均增温幅度。中国东北地区地处中高纬度，是中国湿地的集中分布区之一，区域内湿地碳氮循过程对气候变化极为敏感。基于文献分析，归纳总结了温度升高对中国东北地区湿地温室气体通量的影响及其作用机制，梳理了湿地温室气体源汇功能的变化，在此基础上提出了当前研究中存在的问题并对未来研究进行了展望。总体来说，气温升高引起土壤温度升高、植物生长加快、微生物活性增强以及土壤理化性质的改变，从而影响湿地温室气体的吸收或排放。此外，气温升高可促使东北地区湿地由CH4的弱源向强源以及CO2由汇向源逐渐转变，但对N2O源汇变化的研究还存在较多不确定性。现有研究对东北地区湿地的覆盖还不够全面，缺少长时高频的监测以及多梯度、多因子交互作用的研究。未来应针对上述问题开展综合研究与分析，并进一步探究不同温室气体通量变化的相互影响机制。
【目的】北方泥炭地对气候变暖引起的冻土退化可能具有正负反馈作用,但其对采伐干扰引起的冻土退化如何响应却仍不清楚。【方法】采用静态箱-气象色谱法和相对生长方程法,同步测定温带小兴安岭岛状冻土区落叶松-泥炭藓沼泽不同采伐处理(D-对照、Z15-轻度择伐15%、Z45-强度择伐45%、J-皆伐)（采伐试验已10 a）样地的土壤呼吸年净碳排放量（CO2与CH4）、植被净初级生产力及年净固碳量及相关环境因子（温度、水位、化冻深度及土壤碳氮含量等）,并依据生态系统净碳收支平衡,揭示采伐干扰对温带岛状冻土区森林湿地碳源/汇的中期影响规律及影响机制。【结果】1)择伐(Z15和Z45)使其土壤CH4年均通量(0.07～1.53 mg·m-2h-1)提高5.7～6.4倍（P> 0.05）,皆伐却使其显著提高20.9倍（P <0.05）;2)采伐（择伐与皆伐）使其土壤CO2年均通量(84.94～106...
湿地在全球碳循环中具有重要作用,但目前湿地碳储量估算仍存在诸多不确定性。利用相对生长方程与碳/氮分析仪测定法,同步测定寒温带大兴安岭永久冻土区沿过渡带环境梯度依次分布的7种典型天然沼泽类型（草丛沼泽C、灌丛沼泽G、毛赤杨沼泽M、白桦沼泽B和落叶松苔草沼泽LT、落叶松藓类沼泽LX、落叶松泥炭藓沼泽LN）的生态系统碳储量（植被和土壤）、植被净初级生产力与年净固碳量,定量评价各沼泽类型的生态系统碳库及植被固碳能力,并揭示两者沿过渡带环境梯度的空间分布规律性。结果表明:（1）其植被碳储量(3.60～62.18 t·hm–2)沿过渡带环境梯度呈先上升后降低的偏态型分布趋势;（2）土壤碳储量(179.47～320.81 t·hm–2)呈森林沼泽（M除外）与灌丛沼泽显著高于C（56.4%～78.8%,P<0.05）和M（32.0%～50.9%,P<0.05）的变化规律性;（3）生态系统碳储量(183.07～347.14 t·hm–2)也呈现森林沼泽（M除外）与灌丛沼泽显著高于C（64.0%～89.6%,P<0.05）...
利用玉树隆宝湿地的观测资料,分析了未冻结、冻结和冻结有积雪覆盖三种情况下动量通量和感热通量的日变化情况,计算了三种情况下动量总体输送系数、感热总体输送系数、动力学粗糙度和热力学粗糙度,分析了附加阻尼和粗糙度雷诺数的关系,并将三种附加阻尼的参数化方案进行了比较,结果表明:冻结状态下动量通量和感热通量的日变化幅度最大,冻结有积雪覆盖时,动量通量和感热通量的日变化幅度最小。动量总体输送系数CD和感热总体输送系数CH的值在冻结时最大,冻结有积雪覆盖时最小,动力学粗糙度和热力学粗糙度在冻结状况下最小,冻结有积雪覆盖时最大。未冻结、冻结和冻结有积雪覆盖状态下,三种附加阻尼kB-1参数化方案中,幂函数型方案较为合适。
通过对10、20、40、80、110和140cm湿地深处的冻土层在2月、5月、8月、11月4个月份的温度变化进行研究,分析了湿地冻土土壤各层温度年内变化特征。结果表明:冻土土壤表层温度随气温变化而变化,土壤深层受含水和微生物活动影响,出现变化异常,主要表现在110cm深处,在140cm深处基本为永冻层。
以同抚公路青龙山农场支线试验路段为对象,研究土工织物散体桩加固季节冻土地区沼泽软土地基的应用效果。采用现场钻探得到试验路段沼泽软土的分布厚度,并对在不同深度取得土样进行室内物理力学试验;采用动力触探仪测试土工织物散体桩处理前后的试验路段地基土的强度变化。结果表明:在散体桩施工后,动力触探锥头阻力由0.5～5.0 MPa提升到5～10 MPa,复合地基桩间土的软土地基强度有了明显提升。在试验路段选择2个监测断面,在每个断面两侧路肩、中线位置设置沉降标,监测土工织物散体桩加固处理和路基填筑前后测点地基沉降量。结果表明:绝大部分沉降量发生在土工织物散体桩施工过程中和路基填土施工过程中,在路基填筑施工完成,并经历一个冻融循环后,地基沉降量明显减小,说明试验路段所采用的土工织物散体桩加固处理地基措施效果良好。
水稻在生长过程中经常受到不同程度的重金属污染，阐明重金属向水稻中迁移的机制具有重要意义。油菜素内酯，经常被用在农作物增产及抗病虫害方面，在影响植物吸收重金属方面少受关注，尤其是在水稻方面；此外植物根表铁膜对重金属吸附及其迁移过程可起到重要的调节作用，明确油菜素内酯对铁膜形成的影响机制同样具有重要的环境学意义。本项目以水稻和As/Cd为例，水培与土壤淹水盆栽试验相结合，通过外援喷施油菜素内酯的方式，水稻根表铁膜的X射线衍射及扫描电镜形貌观测和DCB浸提元素分布分析，植株As/Cd含量以及激光烧蚀连用ICP-MS、透射电镜和亚细胞元素分布分析，水稻响应As/Cd的基因表达谱及相关抗性基因的克隆与分析：从化学方面和亚细胞层次阐明油菜素内酯介导的铁膜形成特点与As/Cd迁移分布规律，从分子生物学角度揭示As/Cd向水稻中迁移的分子机制，为理解植物激素在重金属污染的农田生态系统中的应用提供新的认识。
2016-01泥炭湿地作为一种重要的生态系统在全球变化、生物多样性和水循环方面发挥着重要作用，长江中游大面积分布且沉积较厚的泥炭湿地是研究该地区古环境变化的良好载体。前期开展的大量研究主要集中在对古温度的重建，但是对于湿地的表层湿度、含水量、水位等与降水信号密切相关的研究却十分薄弱，主要瓶颈在于缺乏可靠的对水位敏感的代用指标。在泥炭湿地表面大量生活且对湿度（水位）敏感的有壳变形虫为解决之一问题提供了新的途径。此类研究在国际上已广泛应用于湿地的古水位重建，但在我国的发展仍十分缓慢。. 本研究将开展长江中游亚高山泥炭湿地现代有壳变形虫的生态学调查，识别出在水位和湿度梯度上的不同指示种，建立 “属种-水位（或含水量）”的转换函数，结合泥炭沉积物中的有壳变形虫化石数据和年代学资料，定量重建泥炭湿地全新世高分辨率的古水位变化，间接地指示古降水变化，最终建立适合该地区的泥炭湿地水位变化的代用指标。
2016-01为了了解大兴安岭不同冻土带湿地土壤动物的群落特征,在每个冻土带分别选取沼泽和草甸样地,进行调查分析。水平分布调查表明,土壤动物的个体数量和类群数量分布一致。垂直分布调查表明,无论是个体数量还是类群数量,中小型土壤动物的表聚性明显,大型土壤动物的表聚性不明显。多样性分析表明,大型土壤动物多样性的水平分布呈"V"字形,中小型土壤动物的多样性指数呈均匀分布。一元线性回归分析表明,大型土壤动物的个体数量和类群数量与凋落物的现存量呈显著正相关,说明凋落物现存量对大型土壤动物的分布影响较大;中小型土壤动物的个体数量和类群数量与有机质、全氮和地温相关性显著,说明这3种土壤因子对中小型土壤动物的分布影响较大。
冻土沼泽湿地地区铁路路基形式广泛采用倾填片石结构,受全球气候变暖、局域环境变迁等自然因素的影响以及铁路路基的热扰动,铁路沿线的冻土沼泽湿地在加速萎缩,下部多年冻土在加速退化,修筑于其上部的铁路路基呈现出加速失稳的状态。为保证铁路运营安全,并为运营维护与设计提供技术指导,针对冻土沼泽湿地萎缩与倾填片石路基的结构特点,通过稳定性分析,提出采用主动防护的热棒、太阳能制冷技术,并提出了加强防排水、改善地表条件、帮宽、设置护肩及抬高道砟等防护措施。
