東北地理所在泥炭地過去百年水文演變方面取得進(jìn)展
泥炭地土壤碳庫作為重要的生態(tài)系統(tǒng)碳庫，具有碳密度高、穩(wěn)定維持極大的依賴于水淹厭氧環(huán)境等特點(diǎn)，全球變化及其誘發(fā)的水文環(huán)境多變造成泥炭地碳匯功能復(fù)雜多變，極易成為“碳炸彈”。氣候變化和人類活動(dòng)是泥炭地水文環(huán)境演變的兩個(gè)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素，隨著我們現(xiàn)在生活在一個(gè)新的人類世時(shí)代，日益增強(qiáng)的人類活動(dòng)已經(jīng)對(duì)泥炭地水文環(huán)境造成不可忽略的影響。厘清氣候變化和人類活動(dòng)疊加影響下長時(shí)序泥炭地水文環(huán)境演變過程及其影響機(jī)制，是預(yù)測泥炭地碳匯功能如何適應(yīng)未來環(huán)境變化的必要條件。由于長期監(jiān)測記錄的缺乏，基于古生態(tài)學(xué)研究手段，利用泥炭沉積記錄這一重要沉積檔案所記錄的泥炭地發(fā)育過程以及生態(tài)環(huán)境演變等重要信息，已成為重建泥炭地生態(tài)系統(tǒng)過去環(huán)境變化的有效方法，并為了解泥炭地如何適應(yīng)未來環(huán)境變化提供“歷史相似型”。由于硅藻細(xì)胞壁的高度硅質(zhì)化使其廣泛沉積保存于泥炭地中，且硅藻對(duì)水文環(huán)境變化（水位、營養(yǎng)物質(zhì)和pH值等）響應(yīng)敏感，已成為揭示泥炭地歷史時(shí)期水文環(huán)境演變的關(guān)鍵代用指標(biāo)之一。
東北地理所濕地演化與生態(tài)功能學(xué)科組以大興安嶺北部宏圖（HT）泥炭地為研究對(duì)象，闡明過去150年來泥炭地硅藻組合特征和多樣性；基于硅藻重建歷史時(shí)期泥炭地水位變化，并結(jié)合地球化學(xué)代用指標(biāo)，探討人類活動(dòng)和氣候變化對(duì)泥炭地水文環(huán)境演變過程的影響。研究結(jié)果表明：1950年以前宏圖泥炭地水文環(huán)境演變主要受氣候影響，由于當(dāng)?shù)鼐用褚葬鳙C和采集活動(dòng)為主，泥炭地保持著原始狀態(tài)。1949年新中國成立后，由于人口快速增長、采礦業(yè)和工業(yè)等因素導(dǎo)致火災(zāi)頻發(fā)，硅藻多樣性遭到破壞。1980年特別是2000年以后，耐高氮型硅藻種類（Achnanthidium minutissimum和Craticula molestiformis）的突然增加表明人類活動(dòng)引起的氮沉降效應(yīng)增強(qiáng)。20世紀(jì)80年代以來，煤炭燃燒、工業(yè)化、城市化和人口指數(shù)增長對(duì)大興安嶺地區(qū)泥炭地水文環(huán)境演化具有重要影響。工業(yè)生產(chǎn)和煤炭消耗造成的人為源排放增加了大氣氮沉降，宏圖泥炭地的水文環(huán)境不穩(wěn)定（干旱和氮沉降增加）是由全球變暖和人為大氣排放共同造成的。人類活動(dòng)對(duì)泥炭地的強(qiáng)烈影響在泥炭沉積物中留下了人類世的顯著地層學(xué)信號(hào)。
圖1 宏圖（HT）泥炭剖面硅藻化石組合百分比圖
圖2 主成分分析
圖3 過去150年HT泥炭地生物地球化學(xué)代用指標(biāo)與區(qū)域記錄對(duì)比
研究成果發(fā)表于Anthropocene，由中國科學(xué)院東北地理所韓冬雪助理研究員（第一作者）、高傳宇副研究員（通訊作者）、王國平研究員（通訊作者）等共同完成。該項(xiàng)研究工作得到國家自然科學(xué)基金 (42301120,42494822,42330509,42171103)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃 (2023YFF0807201)、中國科學(xué)院東北地理所青年科學(xué)家小組 (2022QNXZ01) 等項(xiàng)目資助。
論文信息如下：Dongxue Han,Yang Sun,Jinxin Cong,Guoping Wang,Chuanyu Gao. Enhanced hydrological disturbance and atmospheric pollution on an ombrotrophic peatland (Greater Khingan Mountains,Northeast China) since 1950s inferred from diatom records. Anthropocene 2025,50,100473.
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ancene.2025.100473
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