三江平原作为中国最大的淡水沼泽分布区之一，在快速经济发展驱动下，正面临严峻的人为干扰与生态系统退化问题。因此，厘清人类活动对该区域沼泽演变的历史影响，对于制定未来的生态系统管理与保护策略至关重要。人口激增与经济扩张导致人为排放急剧增加，引发大气污染，对自然生态系统和人类健康构成双重威胁。工业制造、冶炼及采矿活动排放的重金属（如Pb、Zn、Cu、Hg）通过大气沉降到地表；农业生产中化肥与农药的过量施用，将大量微量重金属及富营养化物质（N、P）输入周边自然生态系统。此外，生物质燃烧、煤炭消耗以及工业与生活废水的排放，进一步促进了金属元素、营养盐、黑碳（BC）及有机污染物多环芳烃（PAHs）的富集。当前，工业、农业及居民生活等人为排放已显著超越史前大气沉降水平，导致大气氮沉降急剧升高，有毒金属与有机污染物不断累积。超出自然变率的人为干扰可引发水生生态系统的水文突变及生物群落结构改变。尽管营养盐水平与金属元素已被证实是湖泊水生环境的有效质量指标，但其在沼泽湿地生态系统中的诊断价值尚未得到充分验证。

东北地理所大气环境与生态演变学科组基于多指标古生态学记录（硅藻、氮磷、重金属、多环芳烃和黑碳等），重建了东方红湿地历史时期水质变化过程，探讨全新世晚期到人类世过渡期间人类排放对沼泽湿地演化过程的影响。研究结果表明：东方红湿地在距今1300年前一直保持着近乎原始的状态，所有地球化学指标均表现出较低的背景浓度。汉朝时期人口逐渐增长，引发了小规模的采矿和冶金活动，导致Pb、Zn、Cu富集。唐朝时期，随着汉族农业文明向该地区扩张，人口增长、耕地面积扩大以及工业排放使得N、P、Hg、BC和PAHs含量增加。有限的人类活动尚未对沼泽湿地生态系统造成干扰。然而，在距今700年前发生了转变，肥料施用、生物质和煤炭燃烧以及工业和生活废弃物的排放共同作用，产生了显著的人为沉积信号。在过去的一千年里，营养物质的持续输入、沉积物中重金属的富集以及有机污染物的沉积，导致水质恶化，并促使硅藻群落向耐受干扰种类（Hantzschia amphioxys, Nitzschia perspicua, Pinnularia subcapitata）转变，并在近百年加剧。鉴于硅藻对水化学变化的敏感性，它们可以作为监测水质和指导淡水沼泽适应性管理的强有力的生物指标。

图1过去2000年三江平原东方红湿地水质演化过程

研究成果发表于Journal of Environmental Management，东北地理所韩冬雪助理研究员为第一作者。该项研究工作得到国家自然科学基金（42301120）、国家重点研发计划（2023YFF0807201）、吉林省科技发展计划（YDZJ202601ZYTS318）等项目资助。

论文信息如下：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.

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2026.130010