一、天鹅洲湿地生态系统定位站概况

天鹅洲湿地（N112°31¢36²-112°36¢90²，N29°46¢71²-29°51¢45²）位于湖北省石首市北部，长江中游北岸。中心约2万多亩的天鹅岛与外围的边滩及长江故道构成典型的泛洪平原湿地景观，已被列入我国重要湿地名录。湿地地处亚热带季风区内，年均气温16℃，年降水1200mm以上，四季分明。天鹅洲长江故道水域全长20.9 km，丰水期水面最宽1500 m，最狭400 m，平均水深4.5 m，最深处可达15～25 m；枯水期水面面积15 km ，丰水期18－26 km²。自1972年长江自然截弯取直形成天鹅洲故道以来，天鹅洲长江故道每年汛期（5－11月）与长江相通，枯水期（11月－次年4月）上口与长江隔断，而下口常年与长江相通。区内植物种类十分丰富，初步统计共有植物64科168属238种。从故道浅水区到沿岸洲滩逐渐向高处分布，有湖泊植被的沉水植物，如眼子菜、苦草等；浮水植物如菱、芡实、浮萍等；挺水植物如茭白、荻、芦苇等及沼泽植被，如苔草、蓼、水灯心、稗草、蒿类和多种豆科植物，其中以芦苇和荻群落为主，也有比较开阔的浅滩草地和成片的旱柳灌丛。区内的脊椎动物以鸟类最为丰富，共有鸟类14目28科45属60 种。鸟类中有国家重点保护鸟类11种，其中一级保护3种（白鹳、黑鹳、大鸨），二级保护8种。此外，还有分布有丰富的两栖爬行类动物和鱼类。

除地表径流外，天鹅洲湿地生态系统的水文过程直接与长江水文过程相关，仅仅受长江水文过程影响，呈现出典型的洪泛平原湿地景观。该湿地是目前长江中下游地区主要并且直接受长江水文过程影响的为数不多的、保持着较多天然特征的湿地生态系统，由于两个国家级自然保护区（白暨豚保护区和麋鹿保护区）的存在，该湿地生态系统保留了较为典型的自然湿地生态特征。长江水文情势的变化对湿地生态系统的影响在该湿地生态系统中得到了具体而直接的体现。

1998年洪水过后，在天鹅洲湿地部分地段（天鹅洲故道部分）建立了节制闸和沙滩子江堤，使得该故道水位受到人为控制，由流水环境转变为静水环境，而黑瓦屋故道部分仍然保持着与长江的联系（如图）。天鹅洲湿地生态系统的水文情势呈现出从自然水文过程到人为控制水文过程的完整梯度，现有自然景观单元——长江、故道、洲滩、牛轭湖——完整反映了长江中下游洪泛湿地江－湖一体的景观发展格局，是长江中下游泛滥平原景观自然发展的缩影，是研究长江中下游泛滥平原湿地生态系统结构、功能与发展的理想区域。

图  天鹅洲湿地生态系统示意图

三峡工程的建成将从全局上改变长江中下游的水文情势，随之而改变的坝下泛滥平原湿地的水文过程有可能从根本上改变这些湿地生态系统的结构与功能基础，对生物多样性保护、湿地生态功能的发挥带来根本性影响。因此深入研究湿地植物群落的结构与功能响应对我们科学把握湿地生态系统的变化，从而更有效地保护和合理地管理湿地生态系统具有重要意义。

天鹅洲湿地生态系统定位站是距三峡工程最近、且只受长江水文过程影响的天然洪泛湿地，对起开展长期的定位监测对评价长江水文过程变化带来的坝下湿地生态系统结构与功能的响应以及制订科学的管理对策具有重要意义。

二、研究方向与定位

长江中下游洪泛湿地生态系统的结构、功能与演化。

三、基础条件

1、主要试验观测仪器

野外自动监测仪器：已安装6套地下水位监测仪、6套土壤温湿度监测仪；

便携式仪器：LI-6400 光合测量系统，PAM-2100 调制荧光仪，土壤碳通量监测仪；

实验分析仪器：武汉植物园已经建立了条件良好的分析测试中心，可以满足正常的科研需求。

另外，该定位站所在自然保护区建由自动气象站，可以提供所在区域的气象数据。

2、试验观测场及基础设施

天鹅洲湿地生态系统定位站于2005年在湖北石首麋鹿自然保护区建立，设立了长期定位研究围栏，开始了对天鹅洲湿地植物群落的结构与功能的长期系统研究。随着天鹅洲国家自然保护区建设的继续进行，保护区所属气象站建设已经基本完成，为湿地生态系统定位站各项工作的进行奠定了良好基础。

野外定位监测方面，目前以及建立1ha永久性野外样方。另外在天鹅洲故道和黑瓦屋故道周边洲滩湿地设立了长期调查位点。

于2014年建立了5亩的实验场地，用于研究局部水文过程变化对湿地生态系统的影响。

3、基础数据

目前我园在此开展的研究工作主要围绕着长江中下游洪泛湿地生态系统的结构、功能与演化开展，相关数据采集工作已于2005年开始，具体研究工作主要有：

1．洪泛湿地植物群落的建成与维持机制；

2．不同湿地群落类型生态系统的生产力变化；

3．洪泛湿地土壤呼吸与碳收支特征监测与分析；

4．代表性湿地植物的光合作用特征与适应。

本试验站建站至今，武汉植物园独立调查获得的资料主要有：

2005年：湿地植物生物量调查

2007、2012年：湿地植物群落全面调查

2008－2010：特殊湿地植物群落调查

2005年：部分区域地下水位调查

2008－2010：保护区围栏地下水位

2014年－至今：不同高程位点地下水位自动监测记录

同时收集的资料包括：

1997年：植物种类调查

2004年：植物种类调查

2000－现在：气象数据（月均气温，湿度，降雨，日照时数）

2005－现在：保护区汛期水位

4、工作和生活设施

天鹅洲湿地生态系统定位站选址于麋鹿自然保护区规划用地范围内，于石首市长江北部，江汉平原南缘，南与石首城区隔江相望，距荆州市约60公里，东距汉宜高速公路潜江后湖80余公里，距京广铁路岳阳站85公里，距长沙、武汉约230公里，通讯及交通能够得到良好的保证。新的保护区综合科研楼即将竣工投入使用，本定位站拟长期租用若干房间。