東北地理所在泥炭地過去百年水文演變方面取得進展
泥炭地土壤碳庫作為重要的生態系統碳庫，具有碳密度高、穩定維持極大的依賴于水淹厭氧環境等特點，全球變化及其誘發的水文環境多變造成泥炭地碳匯功能復雜多變，極易成為“碳炸彈”。氣候變化和人類活動是泥炭地水文環境演變的兩個關鍵驅動因素，隨著我們現在生活在一個新的人類世時代，日益增強的人類活動已經對泥炭地水文環境造成不可忽略的影響。厘清氣候變化和人類活動疊加影響下長時序泥炭地水文環境演變過程及其影響機制，是預測泥炭地碳匯功能如何適應未來環境變化的必要條件。由于長期監測記錄的缺乏，基于古生態學研究手段，利用泥炭沉積記錄這一重要沉積檔案所記錄的泥炭地發育過程以及生態環境演變等重要信息，已成為重建泥炭地生態系統過去環境變化的有效方法，并為了解泥炭地如何適應未來環境變化提供“歷史相似型”。由于硅藻細胞壁的高度硅質化使其廣泛沉積保存于泥炭地中，且硅藻對水文環境變化（水位、營養物質和pH值等）響應敏感，已成為揭示泥炭地歷史時期水文環境演變的關鍵代用指標之一。
東北地理所濕地演化與生態功能學科組以大興安嶺北部宏圖（HT）泥炭地為研究對象，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期泥炭地水位變化，并結合地球化學代用指標，探討人類活動和氣候變化對泥炭地水文環境演變過程的影響。研究結果表明：1950年以前宏圖泥炭地水文環境演變主要受氣候影響，由于當地居民以狩獵和采集活動為主，泥炭地保持著原始狀態。1949年新中國成立后，由于人口快速增長、采礦業和工業等因素導致火災頻發，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引起的氮沉降效應增強。20世紀80年代以來，煤炭燃燒、工業化、城市化和人口指數增長對大興安嶺地區泥炭地水文環境演化具有重要影響。工業生產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境不穩定（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。人類活動對泥炭地的強烈影響在泥炭沉積物中留下了人類世的顯著地層學信號。
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代用指標與區域記錄對比
研究成果發表于Anthropocene，由中國科學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。該項研究工作得到國家自然科學基金 (42301120,42494822,42330509,42171103)、國家重點研發計劃 (2023YFF0807201)、中國科學院東北地理所青年科學家小組 (2022QNXZ01) 等項目資助。
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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