全新世以来三江平原沼泽湿地生态系统演化的泥炭孢粉记录

The wetland is an indispensable component of the globle ecosystems, not only for its large quantity of natural resources, but also for its unique ecological function and can never be replaced by others. Nowadays, the wetland ecosystems degrade more and more seriously, and it is urgent for us to be established to protect it. However, we know little about the long history of the wetland-ecosystem evolution, except the inter annual monitoring. The pollen preserved in peat deposition is an usefull tool to discover the evolution history of the wetland ecosystem. In this project, we plan to study pollen composition in different plant communities in Sanjiang Plain, China, which can construct a moder pollen database about pollen combination and its relations with the vegetation around, and it is usefull for the following study to constructe ecosystem evolution with fossil pollen in peat cores. Afer that, we will drill 3 cores in 3 typical plant communities in Sanjiang Plain. With the 3 cores, we use AMS C-14, Pb-210 and Cs-137 to construct age-scales. Then, palynological studies will be performed with 1 cm segments for each cores. With the help of Detrended Correspondence Analysis (DCA) between the palynological record from the cores and the modern pollen data, evolution history of different plant communities can be constructed. With the evolution histories of 3 typical plant communites, we can explore the long history of wetland evolution during latest Holocene. What is more, we can get the evolution law of wetland ecosystem, the correspongding face of modern wetlan on long history, and also the condition which the modern wetland will be changed to in the future. It is an important base for us to sut up suitable policies to protect damaged wetland ecosystem.

深入了解湿地生态系统长期演化过程是制定湿地保护和恢复策略的重要前提，同时也是地理学、生态学和过去全球变化研究的核心内容。针对目前对湿地生态系统演化的认识仅限于年际观测，而对长期演化过程认识不足的现状，本研究首先以三江平原现代天然湿地植物群落为对象进行系统的样方调查和表层沉积物孢粉分析，建立现代孢粉组合与植被关系数据库。在此基础上，选择3个典型植物群落采集泥炭柱芯，在AMS C-14、Pb-210、Cs-137等多种测年手段支持下构建各柱芯的年代学标尺，并对上述柱芯进行以1cm为分辨率的孢粉分析。把每个柱芯样品的孢粉数据与现代孢粉组合数据库进行降趋对应分析，获取每个柱芯样品所代表的植物群落类型，建立典型植被群落的演化序列。并以此探讨全新世以来湿地生态系统演化的过程、规律、现今生态系统所处的相位及今后演化趋势，为丰富湿地生态系统长期演化理论以及制定湿地保护和恢复策略提供的科学支持。

三江平原是我国面积最大的淡水沼泽湿地集中分布区，也是湿地退化最为严重的地区。在全球持续变暖和人类活动继续加剧的环境背景下，为保护和恢复受损的沼泽湿地，亟待了解地质历史时期湿地生态系统的长期演化过程及其对过去全球变化的响应机制。尽管不同学者对三江平原湿地生态系统的现代过程做了大量工作，但目前对其长期演化规律及驱动机制的认识仍十分有限。. 针对这一科学问题，本项目以三江平原天然沼泽湿地为研究对象，进行了系统的野外调查、泥炭柱芯采集和实验分析，并在此基础上利用频率统计方法确定了三江平原泥炭地发育的历史过程。研究结果表明，三江平原80%的沼泽湿地发育于4600yr BP之后的全新世中晚期。根据沉积相的变化发现该地区沼泽湿地的大多是在浅湖消亡的基础上发育而来的。已有的研究表明，三江平原气候属东亚季风控制的典型温带季风气候，早中全新世是夏季风相对强盛的季风最大期，而4600yr BP恰处于东亚夏季风衰退的关键期。因此，通过综合对比泥炭地发育频率变化和东亚季风演化的规律，本研究发现三江平原泥炭地的发育主要受控于东亚夏季风强度的变化。在早中全新世东亚夏季风最大期，强盛的夏季风带来充足的降水，使三江平原低洼地貌区域形成水位较深的浅湖环境。而4600yr BP以后，随着夏季风的减弱，早期的湖泊开始逐渐消亡，沼泽湿地在此基础上开始发育。 . 伴随着全新世环境的变迁，三江平原古火灾也发生了明显的变化。研究表明，三江平原无论是区域火和本地火都明显受到了气候变化的控制，全新世中早期湿润的气候不利于火灾的发生，4600yr BP 之后随着夏季风的衰退，相对干旱的气候环境促使了火灾事件的显著增加。植被也是影响本地火的重要因素。研究还发现相对于三江平原沼泽湿地中草本植物而言，乔木植物，尤其是桦木科和松科植物，更利于火灾的发生。此外，近500年来三江平原人类活动的加剧也是导致此时期古火灾事件频发的重要影响因素。. 本研究成果对三江平原沼泽湿地生态系统的保护和恢复提供了一定的理论指导意义。根据已有的古气候研究成果，夏季风在近百年来呈持续加强的趋势。若未来夏季风持续加强，其过多的降水将很可能使三江平原的沼泽湿地重新演化为浅水湖泊，并通过植被、火事件、碳埋藏等因素的变化对整个陆地生态系统乃至气候变化产生一系列影响。