湿地发生与演化特征研究包括从主导环境因素和主导特征入手研究湿地的发生条件,以系统动力学的理论与方法研究湿地演化的驱动因素和演变特征。湿地生态特征是指湿地发生与演化特征,湿地的物理、化学和生物特征。本文通过对小兴安岭北麓乌伊岭国家级自然保护区小叶章沼泽湿地的野外实地观测、模拟实验以及室内分析,解析了小叶章沼泽生态系统的组分、生态结构与环境效应,揭示了小叶章湿地的生态特征(物理特征、化学特征、生物特征)和小叶章植物的生态适应特性,为该类型湿地的退化修复以及生态环境的模拟与保护研究提供了新思路。　　乌伊岭国家级自然保护区是世界上重要的湿地保护区之一,它地处小兴安岭过渡地带,地理位置十分独特,是我国高寒、高纬度有代表性、典型性和稀有性的林间湿地自然保护区。是松花江重要支流汤旺河、黑龙江支流库尔滨河和乌云河的河源区,又是小兴安岭伊春林区的母亲河汤旺河的发源地;还分布有克林河、乌云河、美峰河和沙罗里河等河流及牛轭湖、热融湖、海马湖、五星湖、月牙湖、圈湖和温泉泡等湖泡。乌伊岭湿地是小兴安岭乃至东北山林地区保存最为完整的湿地生态系统,很脆弱,一旦破坏难恢复。分为森林沼泽、草丛沼泽、灌丛沼泽、泥炭藓(藓类)沼泽、浮毯型沼泽、湖泊沼泽、河流湿地7类。低位、中位、高位沼泽类型齐全。因此具有特殊的生态作用和科研价值。研究区小叶章沼泽湿地生态系统调查结果表明:以小叶章为优势种的群落共有18科29种植物,苔藓类共有4科4属;土壤微生物中以细菌的数量最多,放线菌的数量最少,且不同季节在土壤中的分布状态不同。　　小叶章主要分布于中国的东北、华北、内蒙古等地区的平原低湿地,河北、山西、陕西、甘肃等地也有分布;俄罗斯的远东、蒙古、朝鲜、日本等地均有分布。在小叶章沼泽湿地的物理特征中着重分析光合作用和蒸腾作用。小叶章光合速率日变化呈现单峰曲线变化,受各种环境因素的综合影响,但以受光合有效辐射的影响最大。小叶章是光合作用能力较强的湿地植物,单位面积日总同化量为568803.6μmol(CO2)/m2,单位面积日蒸腾量为4426487μmol(H2O)/m2,蒸腾效率为12.85％,光合产量为2.58×10-2μmol·s-1。估算净初级生产力为2999.6337g/(m2·a)。小叶章蒸腾速率日变化不同月份所表现的波动趋势基本相似,最高值出现在正午前后,蒸腾速率主要受群落环境和气孔阻力影响。　　小叶章沼泽湿地化学特征的研究着重分析营养元素在土壤和植物不同器官中的分布与动态。小叶章湿地土壤中全量元素的含量、可溶性元素变化随着土壤剖面层次和季节的变化而不同。小叶章不同器官中的元素含量中氮以叶片最多,磷以根最多,钾以叶鞘最多。叶片中元素累计量全氮5月份最高,占20%,8月份最低为1%;全钾5月份最高,占15%,9月份最低占5%;全磷8月份最高,占31%,9月份最低占2%。小叶章沼泽湿地的生物特征着重探讨生物量、土壤微生物及土壤酶活性。小叶章地下生物量与地上生物量之比为:16.6:1;地上生物量以叶片为主,占99.78%以上。湿地土壤中细菌、真菌和放线菌数量和土壤蛋白酶、磷酸酶、纤维素酶、脲酶活性随着土壤剖面和季节的变化而变化。通过对大气——小叶章——土壤之间的相关性分析得知,环境因子中温度和水分是影响小叶章生长的主要因素。　　农业生产活动的面源污染已经成为许多地区亟待解决的主要环境问题。农田退水中大量的氮磷等营养元素进入地表水体后将引起水体富营养化问题,因此去除农田退水中营养元素是预防和治理水体富营养化的根本问题。本论文研究了小兴安岭典型湿地类型在动态试验和静态试验两种条件下对于污水氮素的去除效率和规律,利用人工神经网络的方法研究了湿地去除氮素的最优条件,通过选择野外典型样带,探讨了利用湿地生态系统截留农田退水中营养元素的效果。