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中國科學院湿地生态与环境重点实验室
中國科學院大豆分子设计育种重点实验室
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  簡介

  中國科學院湿地生态与环境重点实验室

  (中國科學院东北地理与农业生态研究所湿地生态与环境研究中心)

  

概況

中國科學院湿地生态与环境重点实验室(中國科學院东北地理与农业生态研究所湿地生态与环境研究中心)成立于1997年,2008年进入院级重点实验室序列。湿地科学是研究所长期研究形成的优势领域和重点学科发展方向,围绕湿地生态学、湿地水文学、沼泽学、泥炭地学开展原始性科学创新,突出湿地关键物理、化学与生物过程、生态系统演变与环境效应、受损生态系统的恢复重建与生态保育、湿地水土优化调控与高效利用等关键科学问题开展深入研究,为我国生态保护、环境建设与农业发展提供重要的科学理论与相关的关键技術支撐。在湿地生态系统的理论、技术与方法研究等方面,均在国内外产生了重要影响。为我国湿地科学和环境科学领域培养了多名专门人才,为湿地科学理论体系的发展和国家生态安全保障、粮食安全与水安全保障做出了重要贡献。

總體定位、目標與研究方向

1.總體定位

面向濕地科學的國際前沿和國家需求,以濕地系統形成、演化的關鍵物理、化學、生物過程研究爲核心,開展濕地生態過程與功能、濕地修複與管理、濕地環境變化區域效應及其資源可持續利用研究,揭示濕地複合生態系統人與自然相互作用關系。

2.目標

針對我國濕地具有水陸過渡性、類型多樣性、過程複雜性和人類活動強幹擾等特點,加強濕地形成演化及生態過程的多學科交叉集成研究,發展濕地水循環和生物地球化學循環的相關理論,建立和完善我國濕地科學理論體系,爲國家濕地保護、管理提供技術支撐,爲保障糧食安全提供低濕農田治理技術體系。引領我國濕地科學創新和科技進步,將實驗室建成國家濕地科學創新基地,國家濕地管理決策咨詢智庫、濕地科學研究人才培養中心和濕地科技成果轉移轉化平台。

3.研究方向 

1)濕地系統關鍵物理、化學和生物過程

以濕地水陸相互作用過程爲主線,通過長期定位監測與實驗研究,揭示濕地形成、發育和演化規律;明確濕地水循環規律及水文生態過程與作用機理;研究全球變化和人類活動擾動下濕地生物地球化學過程、生物多樣性變化和生態適應性特征,揭示濕地生態系統主要生態過程對全球變化的影響與響應機理;研究濕地生態系統結構、過程與服務功能的關系。

2)濕地修複與濕地管理

研究多因子協同作用下濕地退化的過程與機制;研究食物網與功能群在濕地修複中的作用及濕地修複過程中的主要生態功能變化;提出退化濕地修複的理論及不同類型退化濕地修複的途徑與關鍵技術,建立退化濕地修複過程監測與評價指標體系;研究濕地系統減緩和應對全球變化的對策及適應途徑;進行流域濕地修複的多情景分析研究,提出以流域生態安全爲目標的濕地優化管理模式。

3)濕地環境變化區域效應與資源可持續利用

通過野外定位觀測、綜合RS/GIS、模型模擬和同位素示蹤等技術,高精度的研究濕地環境變化的區域環境效應及未來趨勢,提出濕地生態服務功能和健康評價的指標體系;通過示範研究,探討珍稀動植物資源及生物多樣性保護途徑,環境友好型濕地資源可持續利用的生態學原理及綠色産業模式,濕地開墾後農田的水土調控與增糧技術、鹽堿化濕地綜合治理技術;天然濕地保護與高效利用的農業生態工程模式。

技術支撐

1.主要儀器設備

现有稳定同位素质谱仪(MAT253)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)、高分辨气相色谱/质谱联用仪(QP-5050A、Agilent 5975T)、气相色谱仪(GC-2010、Agilent 6890、Agilent 7820)、高效液相色谱仪(Waters600E)、原子吸收光谱仪(GBC-906A)、连续流动化学分析仪(SKALAR SAN++)、高性能计算平台系统(Dawning Inc., China)及大气环境在线监测系统等主要仪器设备。

2.平台簡介

东北湿地生态系统观测研究网络以中國科學院三江平原沼泽湿地生态试验站为核心站,包括中國科學院大兴安岭森林湿地生态观测研究站(寒温带)、中國科學院兴凯湖湿地生态观测研究站(中温带)、中國科學院盘锦滨海湿地生态观测研究站(暖温带),形成了覆盖东北地区主要温度带和湿地类型的野外长期定位观测网络。该平台以东北地区湿地生态系统为主要对象,开展沼泽湿地生态系统要素和主要生态过程长期定位观测,为沼泽湿地生态过程、区域沼泽湿地资源保护、区域生态与环境安全管理等研究提供科学支撑平台。

承擔主要項目及成果展示

1.承擔主要項目(2010-2012)

序號

名稱

類別

1

松嫩-三江平原低濕農田水土資源調控

科技支撐項目

2

中國沼澤濕地資源及其主要生態效益綜合調查

科技基礎性工作專項項目

3

濕地複雜地表環境信息自動提取及生境退化特征定量分析評價技術示範研究

“863”計劃項目

4

濕地生態系統服務功能形成機理與區域效應

“973”計劃課題

5

大規模圍填海活動時空演進和濕地生態格局變化

“973”計劃課題

6

氣候變化對松嫩-三江平原水資源供需的影響及適應對策研究

“973”計劃課題

7

典型脆弱生態系統的適應技術體系研究

全球變化研究國家重大科學研究計劃課題

8

東部平原區沼澤濕地與淺水湖泊生態系統對全球變化的響應

全球變化研究國家重大科學研究計劃課題

9

松花江下遊沿江濕地生態功能與生物多樣性恢複技術集成與綜合示範

“水專項”課題

10

氣候變化對濕地生態系統影響與風險評估技術

科技支撐課題

11

東北寒區多年凍土退化對沼澤濕地碳循環關鍵生物地球化學過程的影響研究

重點基金

 

12

三江平原濕地系統雙向演替下結構、功能變化及其生態效應

重點基金

 

13

環境基線

世行項目

2.成果統計(2008-2012)

SCI論文

162篇

EI論文

35篇

CSCD論文

318篇

申請專利

54項

出版著作

8部

咨詢報告

7份

省部級獎

8項

 

 

 

 

 

3.創新成果

1)“吉林西部退化蘆葦濕地生態恢複與葦—魚(蟹)—稻複合生態工程合理利用模式”的研究與示範"

以工程措施恢複濕地與水系的水力聯系,完善灌排水系統,建立兩灌兩排的灌溉制度;葦田基底翻耕松耙、蘆葦根狀莖移植和施肥促繁等農藝措施恢複蘆葦植被;自然增殖與人工放流魚蟹等生物措施,恢複葦田水生群落,形成了一整套成熟的、適宜的鹽堿地治理、退化濕地恢複、濕地資源可持續利用模式。

吉林西部退化蘆葦濕地生態恢複與葦—魚(蟹)—稻複合生態工程合理利用

2)三江平原沼澤濕地主要溫室氣體排放和凍融期沼澤濕地的CH4“爆發式”排放

研究表明,全球变暖对于自然湿地的温室气体排放具有潜在作用。春季冻融会导致沼泽湿地大量甲烷,最大排放速率达48.6 g C m-2 h-1,比生长季的平均排放速率高3个数量级。在甲烷“爆发式”排放的位置,春季冻融引起CH4的排放量为31.3~10.1 g C m-2,这相当于以往所估测的CH4年排放量的80%。这些发现表明,春季冻融的影响是永久冻土有机碳对于气候变化反馈的重要机制。

三江平原沼澤濕地主要溫室氣體排放與凍融期沼澤濕地CH4“爆發式”排放

3)三江平原濕地系統結構、功能、生態效應及適應性管理

隨著水文周期的變化和人類活動影響,無論在景觀尺度上還是在生態系統尺度上,濕地都具有幹濕交替的雙向演替特征。近30年來,三江平原農業開墾持續擴張,沼澤濕地墾殖強度加大,空間分布具有持續向東南方面偏移的趨勢.濕地墾殖過程導致典型沼澤性河流撓力河徑流量呈減少趨勢,流域的徑流調節功能及蓄水能力逐漸降低。在濕地陸化的過程中,Mn的富集系數升高;在陸地濕化的過程中,Mn的富集系數急劇降低。濕地演變爲旱田或者水田之後,農田退水中氮素含量升高,而濕地能夠有效的截留農田排水中的氮素。

三江平原濕地雙向演替過程中水文過程及元素地球化學集散規律變化

利用210Pb14C放射性測年方法,對三江平原、松嫩平原、長白山地沼澤濕地碳累積情況進行了研究。長白山、三江平原及松嫩平原現代平均碳累積速率分別爲200 g C m-2 yr-1, 264 g C m-2 yr-154 g C m-2 yr-1。相關研究結果發表在Soil Sci. Soc. Am. J., Water Research, Mountain Research and Development等國際期刊。《中國氣象報》、《科學時報》對相關研究進行了報道。

三江平原濕地碳累積速率

4土壤動物分類

首次系統完成了我國甲螨亞目中重要類群折甲螨類的系統分類研究:檢視了采自我國各地的10000余頭標本,核對了保存于國外13種的模式標本,以及22種的定名標本的基礎上,共鑒定我國折甲螨類52182種,其中包括33新种、中国新纪录屬12屬、中国新纪录种43種,提出了1个新异名,纠正了一个错误异名,并对所有物种进行了详细描述和绘图。通过深入开展中国地区弹尾纲棘跳科系统分类学研究,报道中国新纪录屬4個,新種19個,將中國地區物種記錄由16種增加到41種,東北地區由空白增加到13种,并探讨了胫跗节最外圈毛序、弹器残余等形态学特征在区分屬级阶元中的地位。

人才培養與國內外合作交流

1.人才培養

近5年来已培养博士生71人,硕士生33人,其中7人获中國科學院优秀博士学位论文、院长奖优秀奖和朱李月华奖学金等。目前在读博士生35人,硕士生32人。

2.合作交流

近5年來,重點實驗室共派遣科研人員和研究生20多人次赴美國、加拿大、英國、法國、德國、澳大利亞、新西蘭等國訪問或留學,30多人次參加境外國際學術會議,邀請美國、英國、俄羅斯、德國、荷蘭、丹麥等國外專家30多人次來華合作;主辦國內大中型學術會議6次,邀請國內知名專家50多人次來實驗室交流合作。2011年4月,我所濕地代表團應邀訪問了美國國家濕地中心、南佛羅裏達水資源管理局及美國大氣海洋局等單位,深入探討了加強濕地科學研究、人才培養、聯合考察、共同舉辦國際會議等交流與合作方面問題,與美國國家地質調查局簽署了合作協議。

濕地代表團赴美交流訪問並簽署合作協議

閻百興研究員、王毅勇研究員赴俄羅斯科學院遠東分院水與生態問題研究所進行學術交流和野外考察

美國、俄羅斯專家來實驗室交流

美國、德國專家來實驗室工作

美國專家來實驗室開展合作研究

主辦中國生態學會濕地生態專業委員會年會

主 任: 呂憲國 研究員 

副主任: 宋長春 研究員、王國平 研究員 

學術委員會主任:劉興土 院士   

人員組成: 

湿地生态与环境重点实验室现有科研人员63人,平均年龄35.6岁,35岁以下占66.7%。包括研究员18人,副研究员18人,高级工程师1人,助理研究员25人和研究实习员1人,其中拥有博士学位者占87.3%。中国工程院院士1人,国家“杰出青年基金”获得者1人,中國科學院人才项目入选者2人。

研究團隊:  

  濕地生態系統管理學科組 

  濕地與全球變化學科組 

  濕地恢複與濕地農業學科組 

  水文與水資源學科組 

  環境生態學科組 

  水環境汙染與防治學科組 

  區域大氣環境學科組 

  土壤生物修複學科組 

  濕地生物多樣性學科組

 
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