1. 标题

• 硅藻重建我国东北地区泥炭藓泥炭地水位

  Diatom-based water-table reconstruction in Sphagnum peatlands of northeastern China

1. 成果信息

• Chen Xu, McGowan Suzanne, Bu ZhaoJun, Yang XiangDong, Cao YanMin, Bai Xue, Zeng LingHan, Liang Jia, Qiao QiangLong. (2020) Diatom-based water-table reconstruction in Sphagnum peatlands of northeastern China. Water Research 174, 115648.

• https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0043135420301846

• 国家自然科学基金项目41572343和41877428，国家环境保护湿地生态与植被恢复重点实验室开放课题，吉林省科技发展计划项目共同资助。

1. 成果团队成员

• 成果第一单位为中国地质大学（武汉）地理与信息工程学院，成员包括陈旭副教授，白雪博士研究，梁佳和乔强龙硕士研究生

  第二单位为英国诺丁汉大学，成员包括McGowan Suzanne教授和曾令晗博士研究生

  第三单位为东北师范大学，成员包括卜兆君教授

  第四单位为中国科学院南京地理与湖泊研究所，成员包括羊向东研究员

  第五单位为中南民族大学，成员包括曹艳敏讲师

• 第一作者和通讯作者陈旭，博士，地理与信息工程学院，副教授，研究方向为湖泊沉积与环境演变（藻类古生态学）。主持国家自然科学基金项目2项，联系方式xuchen@cug.edu.cn

• 共同通讯作者卜兆君，博士，东北师范大学地理科学学院，教授，研究方向为湿地生态学，主持国家自然自然科学基金项目4项。联系方式buzhaojun@nenu.edu.cn

1. 成果介绍

• 泥炭地是水陆过渡的生态系统，在生物多样保护、全球碳循环和水源涵养等方面具有重要生态服务价值。全球变暖和人为干扰改变了泥炭地水文条件，进而导致泥炭地生态系统服务功能退化。硅藻是湿地中重要的初级生产者和生物指标，截止目前基于硅藻定量重建泥炭地古环境变化的报道很少。为了揭示硅藻在泥炭地古水文研究中的应用潜力，本研究从我国东北大兴安岭、小兴安岭和长白山5处泥炭藓泥炭地，采集105个表层样品进行硅藻和水环境因子分析。排序分析揭示水位是影响硅藻分布最重要的环境变量，单独解释了硅藻组合数据方差的5%。进而采用转换函数模型建立硅藻-水位定量关系，结果表明反向还原加权平均模型表现最佳。在此基础上，将该转换函数模型应用于阿尔山泥炭地近200年来的沉积硅藻记录，硅藻推导的水位变化与东部地区旱涝灾害指数具有良好的对应关系。本研究在泥炭藓泥炭地建立了第一个硅藻-水位转换函数模型，为泥炭地古水位定量重建提供了新的方法。

                                       图1 长白山哈泥泥炭地

图2 泥炭地中优势种-泥炭藓(A-中位泥炭藓,B-大泥炭藓,C-锈色泥炭藓)

图3 研究摘要图

   研究过程简要说明：在泥炭地沿水位梯度采集表层泥炭藓样品，样品经过预处理后在生物显微镜下进行硅藻鉴定分析，在R语言调用vegan软件包进行排序分析，确定影响硅藻分布的主要环境变量。在此基础上，调用rioja软件包建立硅藻-水位转换函数模型，并对模型的效果和空间自相关影响进行评估。同时，对泥炭岩芯进行Pb210测年和硅藻分析，将沉积硅藻组合数据代入到转换函数模型，重建泥炭地古水位变化，并与区域古水文资料进行对比，验证重建结果可靠性。