滨海湿地具有固碳减污、保堤护岸和维持生物多样性等重要的生态服务功能。然而,作为一种典型的生物地貌生态系统,滨海湿地高度敏感而脆弱,极易受到全球变化和人类活动的威胁。在海平面上升和外来物种入侵等因素的影响下,我国盐沼生态系统正经历严重退化。由于生物地貌生态系统存在生物学、生态学和地貌学之间的动态特征和复杂的反馈机制,科学保护和管理盐沼生态系统仍然是一项迫切且艰巨的任务。本论文以长江口崇明东滩湿地为研究区域,综合应用环境控制实验、野外观测、遥感影像解译、阈值分析和模型模拟等多种研究方法,探究长江口典型盐沼植物的环境适应性和生物-地貌相互作用机制。主要研究内容包括不同盐沼植物对水盐因子交互胁迫的生理生态响应、盐沼先锋物种在潮滩前沿的生态适应性和生态阈值效应、滨海盐沼生物-地貌相互作用特征与机制,以及生态地貌耦合模型在盐沼植被修复策略中的应用。本论文成果可为滨海湿地生物多样性保护、生态修复和管理提供指导。本论文的主要结果如下:（1）不同盐沼植物对模拟水盐胁迫的响应通过在环境梯度控制实验,对比模拟水-盐交互影响下长江口典型盐沼植物—芦苇（Phragmites australis）和互花米草（Spartina alterniflora,说明:此为外来入侵物种）的生物量、繁殖体（穗器官）、叶绿素含量和泌盐特征。研究结果表明,在淹水和盐度影响下,芦苇的生物量、叶面积和叶绿素含量均显著降低,并出现不能正常抽穗这一生殖器官缺失现象。互花米草在水-盐交互影响下则长势良好,并体现出了明显的盐分分泌适应性。5 ppt低盐度和50 mm浅淹水是互花米草的适宜生长条件。15 ppt中等盐度处理下,互花米草的生物量、叶面积、抽穗和叶绿素含量均与对照组（0 ppt）无显著差异。两种植物叶片中的Na+和Cl-含量均随着盐度的升高而升高,而K+含量则随着盐度的升高而降低。在15 ppt中等盐度、30 ppt高盐度水平下,互花米草离子浓度保持在相对一致的水平,盐分分泌量则有所增加。互花米草的渗透调节和泌盐生理活动减轻了盐胁迫的不利影响。然而,对于芦苇而言,低氧和盐度联合作用可能损害其光合器官,破坏其离子稳态。因此,在长江口滨海湿地,外来入侵物种互花米草相对于本土植物芦苇更能适应复杂的淹水胁迫和盐度变化环境。相关结果为盐沼模型参数优化提供了依据。（2）盐沼先锋物种在潮滩前沿的生态适应性针对长江口滨海湿地前沿先锋植物—海三棱藨草（Scirpus mariqueter）,在野外自然条件下,通过固定监测样带观测其生长、繁殖特征（种子库和地下球茎）和潮滩冲淤动态,探究盐沼先锋物种对潮滩前沿生境的生态适应性表现。研究结果表明,海三棱藨草在潮滩前沿的定植、生长和繁殖对高程变化十分敏感,反映了其在景观尺度和个体尺度上的生态适应性。通过潮汐淹水强度,提出了先锋植物海三棱藨草的形态和繁殖策略可塑性。即随着潮滩高程的降低,淹水胁迫的加剧,植物将更多的生物量分配给地下组织。而繁殖器官产量的高程阈值区间（2.38-2.50 m）高于形态的高程阈值区间（2.05-2.14 m）。无性繁殖器官（球茎）产量的高程阈值相对于有性繁殖器官（种子）产量的高程阈值向低高程方向移动,约下移了0.15 m。随着淹水时间的延长,海三棱藨草球茎产量和穗产量比值增加。该研究揭示了先锋植物海三棱藨草的形态和繁殖反应相结合有助于其在滨海湿地异质生境中的生存和扩张。（3）滨海盐沼生物-地貌特征与机制基于对海三棱藨草、芦苇和互花米草的环境适应性研究结果,对长江口盐沼模型（Salt Marsh Model for Yangtze Estuary,SMM-YE）进行了结构优化与参数完善。在模型中结合了生物过程（植物生长、定植和水动力耐受性）与非生物过程（繁殖体潮汐运输、沉积物输入和泥沙冲淤动态）之间的相互作用。长江口盐沼模型可实现对盐沼植被动态、潮汐淹水、泥沙沉积和滩面高程变化等过程的模拟。与实地测量的比较表明,该模型较好地描述了植被生长和横向扩张、沉积动力学和高程变化的年际变化,以及盐沼边缘陡坎的形成。特别地,观测和模拟表明,沉积物供应量调节了植被行为和地貌变化的速度。与泥沙供应低的地点相比,泥沙供应高的地点的植物建立和生长速度较快,植被扩张速度和沉积率较高,导致盐沼边缘陡坎向海推进的速度加快。研究结果表明,河口滨海潮滩生物和非生物过程之间的相互作用,以及外源泥沙的供给,共同决定了高沉积系统（如长江口）中盐沼湿地生物地貌形态的异质性。研究结果还强调了基于过程的生物地貌耦合模型在制定滨海湿地管理和评估未来系统复原力等方面具有巨大的应用潜力。（4）生态地貌耦合模型在盐沼植被修复策略中的应用基于前期开展的海三棱藨草恢复工程,进一步应用优化的SMM-YE模型反演了长江口本土湿地植物在潮滩前沿的定植复壮过程,并通过情景分析预测了互花米草二次入侵对海三棱藨草恢复的风险。在2014?2019年崇明东滩湿地的海三棱藨草人工修复实验地,模型反演结果与实地跟踪观测数据相吻合。新定植的海三棱藨草面积增加了26.7倍,植株密度和生物量均达到了成熟莎草群落的水平。根据模型计算结果,海三棱藨草的建立促进了泥沙沉积,盐沼区的年平均沉积速率为9.0 cm yr-1,显著高于光滩无植被区,这与观测结果也较为接近。观测数据与模型反演结果都表明,在潮滩强水动力干扰下,利用海三棱藨草地下繁殖体（球茎）进行植被重建是一种有效的方法,球茎的形态和发芽率促进了幼苗的锚定功能。由于植被扩张和泥沙沉积之间的正反馈,海三棱藨草恢复群落和原始群落都在不断扩大。对于互花米草二次入侵情景模拟,预测结果表明,若不对修复区内的互花米草进行清除,其入侵速率远高于海三棱藨草群落的扩张,可能会快速侵占海三棱藨草恢复区,导致修复效果不佳。本论文结果强调了在保证本土滨海湿地植被恢复方面,将海三棱藨草的重引入与互花米草清除相结合的重要性。作为一种长效的管理策略,建议还需对互花米草的二次入侵风险进行持续监测,并借助辅助决策工具（如预测模型）,以保证本土盐沼植被的成功恢复。综上所述,长江口滨海湿地典型盐沼植物具备通过表型可塑性对环境因子变化作出生态适应的能力。然而,不同物种、不同生理生态指标对环境因子变化的响应程度不同,存在明显的阈值效应。基于过程的生物地貌相互作用模型能够很好地模拟和预测滨海湿地的植被动态、高程动态和潮滩前沿陡坎的形成和迁移。此外,模型在盐沼前沿植被修复和滨海湿地外来物种入侵风险管理方面具有巨大的应用潜力。在未来工作中还需加强长江口典型盐沼植物对水动力作用、沉积动力的响应和适应研究,以实现对未来环境变化下盐沼群落和生物地貌景观脆弱性或恢复力的评估与应用。