東北地理所在三江平原晚全新世沼澤濕地水質演變方面取得進展
三江平原作為中國最大的淡水沼澤分布區之一，在快速經濟發展驅動下，正面臨嚴峻的人為干擾與生態系統退化問題。因此，厘清人類活動對該區域沼澤演變的歷史影響，對于制定未來的生態系統管理與保護策略至關重要。人口激增與經濟擴張導致人為排放急劇增加，引發大氣污染，對自然生態系統和人類健康構成雙重威脅。工業制造、冶煉及采礦活動排放的重金屬（如Pb、Zn、Cu、Hg）通過大氣沉降到地表；農業生產中化肥與農藥的過量施用，將大量微量重金屬及富營養化物質（N、P）輸入周邊自然生態系統。此外，生物質燃燒、煤炭消耗以及工業與生活廢水的排放，進一步促進了金屬元素、營養鹽、黑碳（BC）及有機污染物多環芳烴（PAHs）的富集。當前，工業、農業及居民生活等人為排放已顯著超越史前大氣沉降水平，導致大氣氮沉降急劇升高，有毒金屬與有機污染物不斷累積。超出自然變率的人為干擾可引發水生生態系統的水文突變及生物群落結構改變。盡管營養鹽水平與金屬元素已被證實是湖泊水生環境的有效質量指標，但其在沼澤濕地生態系統中的診斷價值尚未得到充分驗證。
東北地理所大氣環境與生態演變學科組基于多指標古生態學記錄（硅藻、氮磷、重金屬、多環芳烴和黑碳等），重建了東方紅濕地歷史時期水質變化過程，探討全新世晚期到人類世過渡期間人類排放對沼澤濕地演化過程的影響。研究結果表明：東方紅濕地在距今1300年前一直保持著近乎原始的狀態，所有地球化學指標均表現出較低的背景濃度。漢朝時期人口逐漸增長，引發了小規模的采礦和冶金活動，導致Pb、Zn、Cu富集。唐朝時期，隨著漢族農業文明向該地區擴張，人口增長、耕地面積擴大以及工業排放使得N、P、Hg、BC和PAHs含量增加。有限的人類活動尚未對沼澤濕地生態系統造成干擾。然而，在距今700年前發生了轉變，肥料施用、生物質和煤炭燃燒以及工業和生活廢棄物的排放共同作用，產生了顯著的人為沉積信號。在過去的一千年里，營養物質的持續輸入、沉積物中重金屬的富集以及有機污染物的沉積，導致水質惡化，并促使硅藻群落向耐受干擾種類（Hantzschia amphioxys, Nitzschia perspicua, Pinnularia subcapitata）轉變，并在近百年加劇。鑒于硅藻對水化學變化的敏感性，它們可以作為監測水質和指導淡水沼澤適應性管理的強有力的生物指標。
圖1過去2000年三江平原東方紅濕地水質演化過程
研究成果發表于Journal of Environmental Management，東北地理所韓冬雪助理研究員為第一作者。該項研究工作得到國家自然科學基金（42301120）、國家重點研發計劃（2023YFF0807201）、吉林省科技發展計劃（YDZJ202601ZYTS318）等項目資助。
論文信息如下：D. Han, J. Cong, L. Li, G. Wang, C. Gao. Heavy-metal and nutrient enrichment triggered a regime shift in marsh diatom assemblages over the past millennium. Journal of Environmental Management 2026, 409, 130010.
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2026.130010
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吉公網安備22017302000214號
