河口湿地由于具有形成和发育过程特殊、环境特征独特、人口密集、生态系统服务功能众多、生物多样性丰富等特点,一直是海岸带研究的热点区域。咸淡水交汇的特殊地理位置,径流、潮流共同作用,使得河口湿地水文过程成为维持区域物质循环、能量流动的重要过程,同时对河口湿地生态系统物种多样性具有重要的塑造作用。本文以长江河口为例,通过历史数据搜集与整理、遥感影像与海图的分析和处理、野外固定样地观测等方法分析不同时空尺度下河口湿地典型生物类群对水文过程的响应特征,同时探究生物类群对水文过程响应的滞后性和累积效应。基于此,构建较为完整的多时空尺度河口湿地生物类群对水文过程的响应研究体系,为河口生态系统的保护、开发与利用,区域的可持续发展提供科学依据。本文主要的研究结论如下:1.在河口尺度上,沙洲离岛湿地和潮间带滩涂湿地的植被对水文过程的响应受到了入海径流泥沙控制下区域水体含沙量条件和地形地貌演变之间相互作用的驱动。研究结果显示,1985-2015年间长江口沙洲离岛湿地九段沙和潮间带滩涂湿地崇明东滩的植被与沙体的演变趋势相似。在长江口入海径流、泥沙条件变化的影响下,九段沙和崇明东滩邻近水域的水体含沙量明显下降,潮流流速也发生了相应变化。九段沙和崇明东滩的植被面积与沙体面积、入海泥沙量、邻近水域水体含沙量存在显著的相关关系（p<0.05）。沙体面积与长江口入海泥沙量、邻近水域水体含沙量和湿地植被面积间也有显著的相关关系（p<0.05）。植被对水文过程、沙体变化的响应特征在不同高程和不同类型之间存在差异。2.河口湿地植被对河口尺度水文过程的响应存在一定的滞后性和累积作用。滞后对应分析中入海泥沙量与九段沙和崇明东滩的沙体和植被面积之间同样存在显著的相关关系（p<0.05）,且相关性相比同步对应分析更高。通过累积对应分析得到的入海泥沙量与沙体、植被面积之间的相关性在累积两年或三年的处理中最高。生物类群响应的滞后在响应过程的多个环节中相互嵌套并存在差异。3.在生境尺度上,河口湿地生物类群对水文过程的响应既受到水文过程强度和水体理化因子的直接驱动,也受到水文过程影响下的沉积物理化指标的间接驱动。以大型底栖动物为例,在半日潮、半月潮以及季节尺度的调查中,筛选得到的与大型底栖动物群落丰度和生物量显著相关的环境因子既包括水体流速、水深、盐度等水文过程强度指标及水体理化因子,又包括沉积物含水率、沉积物中值粒径等沉积物理化因子。水文要素直接驱动和通过沉积物理化因子间接驱动两种方式在其他生物类群对水文过程的响应中普遍存在。同时,本文研究结果显示不同植被带生境水文过程的水体流速、水深等多数水文要素差别显著（p<0.05）,藻类盐渍带底栖动物群落相比海三棱藨草带对水文过程的响应更加明显。其他生物类群对水文过程的响应特征和关键的驱动因子在不同植被带也普遍存在差异。这种差异与不同植被带水文过程的水动力强度本身的差别以及植被与水文过程的相互作用密切相关。4.不同生活型和体重的生物类群对生境尺度水文过程的响应有所差异。本文中,底内型生物的丰度和生物量对半月潮的响应不显著（p≥0.05）,而底上型和半底内型生物变化显著（p<0.05）。而在不同季节之间,底内型生物的变化同样不显著（p≥0.05）,底上型和半底内型生物变化显著（p<0.05）。筛选得到的对不同生活型底栖动物群落具有显著影响的环境因子组合也存在鲜明的差别。这反映了不同栖居方式生物类群对生境水文过程的响应特征和机制都存在差异,栖居于沉积物表层和底上的底栖动物对水文过程的响应更加强烈。同时,体重较小（<0.05g）的底栖动物在水动力强度更小的小潮期数量所占的比例更大,而在大潮期占比非常小。不同季节底栖动物的个体重量组成也存在差异。筛选得到的与体重较小的底栖动物丰度及生物量具有显著相关关系的环境因子组合一般都包括最大流速和最大水深,而在体重较大的类群中具有显著影响的因子一般是流速和水深的平均值。这表明不同体重的生物类群对水文过程的响应机制也有所差别。5.河口湿地底栖动物群落对生境尺度水文过程的响应具有鲜明的时间分异特征。首先体现在底栖动物群落对半日潮、半月潮和不同季节水文过程的响应特征及驱动因子都差别明显。如底栖动物群落的物种数、丰度和生物量对半日潮的响应均不显著（p≥0.05）,而底栖动物群落的丰度对半月潮的响应却十分显著（p<0.05）。筛选得到的对底栖动物群落具有显著影响的水文和沉积物理化因子在不同潮周期和季节间也差异明显。另一方面,底栖动物群落对生境水文过程的响应同样存在滞后和累积效应。通过滞后对应分析和累积对应分析得到的不同潮周期中群落整体的丰度、生物量特征与水文和沉积物因子的相关性均有一定程度的提升,如在滞后2个半日潮周期（r=0.281;p=0.023）和累积2个半日潮周期的非线性回归分析中环境因子与底栖动物丰度的相关性（r=0.545;p=0.018）均明显高于同步对应分析的结果（r=0.138;p=0.023）。造成滞后和累积效应的机制可能是多方面的,需要进一步的研究探明。本文研究结果表明,河口湿地的生物类群对不同时空尺度上的水文过程均存在响应。整体来看,由于河口水文过程本身具有尺度特征,生物类群对河口湿地水文过程的响应也存在明显的时空尺度效应。保持河口湿地生态系统物种多样性不被破坏需要采取必要措施维持区域水沙条件的相对稳定。在未来开展河口湿地生态研究和调查时需要谨慎考虑和甄别时空分异、植被类型差别等因素造成的影响。同时需要重视生物类群对水文过程响应的滞后性和累积作用,并结合长期的系统监测对其进行具体量化和深入研究。