東北地理所在濕地彈性與機(jī)制轉(zhuǎn)變上取得重要進(jìn)展
工業(yè)革命以后，隨著人類活動的加劇，氣候變化、土地和大氣污染、生物多樣性喪失等一系列全球環(huán)境問題越來越嚴(yán)重，成為了制約人類文明延續(xù)的重要因素。有學(xué)者認(rèn)為全球的地質(zhì)年代已經(jīng)進(jìn)入到了“人類世”，相應(yīng)地，如何確定人類世開始的時間也受到了人們的關(guān)注。由于我國受到工業(yè)革命的浪潮影響較晚，尤其是東北地區(qū)，在清代有著三百年的封禁，人類世的起點(diǎn)有著自身的特點(diǎn)。建國以后，我國對東北地區(qū)，尤其三江平原，實(shí)行積極的移民政策，轉(zhuǎn)業(yè)官兵及知識青年先后到三江平原進(jìn)行大規(guī)模的開墾。截止到2010年，有3/4的濕地轉(zhuǎn)變成了農(nóng)田，現(xiàn)存的濕地也存在著不同程度的退化和破壞。
東北地理所濕地演化與生態(tài)功能學(xué)科組通過對三江平原八處現(xiàn)存濕地進(jìn)行調(diào)查和柱芯采集，結(jié)合不同樣點(diǎn)的沉積學(xué)特征（沉積速率、沉積粒徑）、地化特征（重金屬、黑碳和多環(huán)芳烴）及生物指標(biāo)變化規(guī)律（植物大化石、硅藻），得出三江平原的濕地在1920s開始受到人類活動的影響；所有濕地在1950s都出現(xiàn)了人類活動的痕跡，對應(yīng)新中國成立以后的工業(yè)農(nóng)業(yè)發(fā)展，我們定義為三江平原人類世的開端；反映人類活動的各個指標(biāo)在1970s末期有一個高速的增加，對應(yīng)我國改革開放的實(shí)施，工農(nóng)業(yè)發(fā)展更加迅速，對濕地的影響也更強(qiáng)烈。然而，濕地在受到強(qiáng)烈人類活動干擾的伊始，由于濕地生態(tài)系統(tǒng)較強(qiáng)的彈性，并不會立即出現(xiàn)系統(tǒng)機(jī)制轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象，首先進(jìn)入適應(yīng)性循環(huán)的“釋放”階段，生態(tài)系統(tǒng)各組分的相互作用被打破。通過對三江平原洪河濕地中的植物群落和硅藻群落的DCA分析、機(jī)制轉(zhuǎn)變分析以及自相關(guān)分析表明，洪河濕地的彈性較低、機(jī)制轉(zhuǎn)變發(fā)生在1990年前后，此時濕地進(jìn)入“再生”階段，成為另外一種系統(tǒng)。
濕地生態(tài)系統(tǒng)相較于湖泊、河流生態(tài)系統(tǒng)等有著更強(qiáng)的彈性。對受損的濕地進(jìn)行恢復(fù)，可以把該濕地“釋放”階段之前的生態(tài)特征作為濕地恢復(fù)的參考目標(biāo)，之后濕地可通過自身的恢復(fù)力恢復(fù)到干擾前的狀態(tài)，從而節(jié)約人工恢復(fù)成本和保持濕地恢復(fù)后的穩(wěn)定性。本研究得到國家自然科學(xué)基金(41571191; 41701217)和國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2016YFA0602301)的資助。相關(guān)研究成果發(fā)表在《Ecological Indicators》、《Science of the total Environment》上。
相關(guān)論文信息：
Liu, Hanxiang, et al. "Evaluating the timing of the start of the Anthropocene from Northeast China: Applications of stratigraphic indicators." Ecological Indicators 84 (2018): 738-747. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2017.09.040
Liu, Hanxiang, Chuanyu Gao, and Guoping Wang. "Understand the resilience and regime shift of the wetland ecosystem after human disturbances." Science of The Total Environment 643 (2018): 1031-1040. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.06.276
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