黄淮海平原是我国重要的粮食基地、工业核心区和人口密集区,具有重要的战略地位。黄河三角洲是黄淮海最具代表性的湿地生态系统,是世界上增长最快的河口湿地生态系统,在维护生态平衡、保障区域生态经济协调发展方面有重要作用。然而,黄淮海湿地正承受着高强度人类活动的冲击和胁迫,严重威胁着生命系统的健康和区域生态安全,生态水文过程和水环境效应是其核心问题。本研究采用野外调查和室内生态模拟两种方法,对黄淮海湿地典型挺水植物群落特征及格局进行了调查,研究了典型挺水植物在形态结构和生理生化等方面对环境的响应特征,阐明黄淮海湿地挺水植物及群落对生态水文过程的响应。本课题的主要研究内容如下:(1)对黄河三角洲新生湿地挺水植物群落格局进行了3次调查,调查结果表明:黄河三角洲湿地植物群落组成简单,建群种少,主要有盐地碱蓬群落、柽柳群落和芦苇群落3种类型。盐渍化程度的变化主要影响到植物群落组成的变化、群落类型的空间分布和演替,尤其是盐生植物的多样性和分布。野外调查结果表明,盐分可能是限制黄河三角洲新生湿地群落分布的一个重要因素。(2)对黄河三角洲两种不同生境下的芦苇形态结构进行了对比研究,结果表明:芦苇在适应不同生境时其形态结构发生的变化是不同的,叶片中泡状细胞群、气孔下陷等结构是芦苇适应干旱胁迫和盐分胁迫的重要表现。(3)通过室内模拟研究洪泽湖湿地重金属污染物(镉和汞)对两种典型挺水植物(芦苇和荻)种子萌发和幼苗生长的影响,结果表明:重金属在芦苇和荻种子萌发和幼苗生长两个阶段毒性影响不同,前一阶段的耐受性相对弱些;芦苇对重金属的耐受性比荻的高,是洪泽湖湿地进行生态修复比较好的候选植物。(4)对比研究了黄河三角洲新生湿地经人工干扰形成的不同生境中芦苇光合生理特征,结果表明:两地区芦苇光合作用日变化规律均呈“双峰曲线”,但二者有差异;盐水区芦苇的净光合速率低于淡水区,由盐分胁迫导致芦苇体内与光合作用相关酶活性的降低可能是光合速率降低的重要影响因素。(5)室内模拟研究了黄河三角洲典型挺水植物宽叶香蒲对盐分的耐性及响应,发现:盐分降低了植物株高和基于生物量的相对生长速率两个指标;随着盐分浓度的不断增加,叶绿素含量和类胡萝卜素含量显著地降低。此外,高浓度盐分处理下,叶片中脯氨酸含量和丙二醛含量的积累显著大于对照组中幼苗体内的积累。总之,以上结果有利于我们阐明黄淮海湿地挺水植物及群落对生态水文过程及格局的响应,可以为黄淮海湿地水生态过程、水环境效应及生态安全调控提供理论和技术支持。