湖泊沉积与环境演化研究室

【研究室简介】

    研究室的发展可追溯至20世纪60年代，支持和见证了我国古湖沼与全球变化科学的兴起与繁荣。围绕国家重大需求和学科发展前沿，研究长期聚焦于含油气盆地沉积、湖泊-流域形成演化、古气候重建、湖泊富营养化历史与成因、以及湖泊生态系统演化与生态安全等核心主题。研究室的科学目标明确：以湖泊及流域沉积物为载体，构建高分辨率年代框架，提取可靠的环境与生物代用指标，定量重建过去不同时间尺度的气候、环境与生态系统变化历史，并结合数值模型等手段，揭示其驱动机制。研究范式持续革新，实现了从传统的地理描述到过程机理量化，并正向地球系统科学与人地系统耦合研究迈进。目前研究室涵盖多学科交叉方向，主要包括：核心方法学科（第四纪地质与地貌学、沉积学、地球化学、年代学）与交叉应用学科（古气候学、古生态学、古湖沼学、湖泊生态系统科学、分子生态学、环境微生物学）。

    研究室近年来持续承担国家重大科研任务，包括国家重点研发计划、国家自然科学基金（杰青、重点、重大研究集成、面上及青年项目）、科技部基础性工作专项、青藏高原第二次综合科学考察项目专题、中国科学院战略性先导专项课题等。主要研究成果发表于Nature、Science、PNAS、Nature Communications、Science Bulletin、Geology、Global Change Biology、the ISME Journal、Earth Planetary Science Letter、Geophysical Research Letter、、Environmental Science & Technology等国际权威期刊，曾获得国家自然科学二等奖、江苏省科学技术一等奖及国际古湖沼学会终身成就奖等重要奖项。研究室与欧洲、北美、澳洲、南非、东南亚和日韩等地区的知名科研机构建立了长期稳定的国际合作网络，已成为亚洲季风区湖泊沉积与环境演化研究的重要国际中心之一。

【研究队伍】

    现有研究人员37人，其中研究员12人，副研究员9人，助理研究员8人，特别研究助理和博士后8人，在读研究生62人。

    1、沉积动力学与流域过程

    以湖泊-流域、河流三角洲及湖相盆地等为研究对象，综合运用年代学（如放射性核素、光释光）、沉积动力学、地球化学和数值模拟等手段，揭示沉积物“源-汇”过程的全链条动态规律；重点探讨湖泊-流域等地貌单元形成与演化问题及其生态环境效应，综合评估地质及气候事件（如地震、海啸）沉积特征、土壤侵蚀强度、湖泊淤积退化风险、以及碳等关键生源要素的埋藏与循环机制。

典型湖泊沉积过程与有机碳埋藏概念模型

    2、多尺度古气候变化重建

    通过发展沉积物中的物理、化学及生物指标，构建与气候参数的对应关系及定量转换函数，重建区域年代际至百万年尺度温度、降水等变化序列，甄别极端气候事件强度与频率；结合数值模型，揭示亚洲季风与西风环流演化规律、突变特征及其在构造、轨道和千年尺度上的动力学机制，评估气候变化对早期人类文明发展的影响，为理解现代全球变暖提供历史相似型。

长时间尺度气候变化与极端气候研究

    3、生态系统演化与稳态转换

    融合现代湖沼学与古湖沼学方法，发展湖泊食物网与流域植被等生物代用指标体系和生态系统过程模型，从生物多样性与群落结构入手，揭示湖泊-流域生态系统多时空尺度的演化规律、突变阈值与驱动机理。从长期演化的视角，解析湖泊生物多样性、生态系统稳定性与功能的关系及其对全球变化的响应特征，构建生态系统灾变的预测预警评估体系，提出基于自然的生态修复策略。

湖泊生态系统多稳态转换理论与实证研究框架

    4、人与环境关系演变

    通过古-今湖沼学、环境考古学与社会生态学等多学科交叉融合，集成多指标沉积物记录、气候背景、历史文献、社会经济数据及考古资料等，构建不同时空尺度人类活动方式和强度的演变序列，量化人类世以来湖泊-流域生态环境偏离自然变率的程度；从气候-水文-生物-人类等多圈层长期交互作用的视角，揭示早期人类活动对全新世湖泊流域关键带演化与效应的影响，剖析人类世流域社会-生态系统演化规律及动力学机制，评估生态系统服务与安全公正空间的长期动态变化，为区域可持续发展提供科技支撑。

流域复杂社会-生态系统长期耦合研究

    5、环境微生物与全球变化

    以水域环境微生物及其功能为研究对象，基于宏基因组学、比较基因组学、生物地球化学等技术，研发生物地理学方法和模型，追踪地球微生物深时演化历史和环境适应机理，揭示纬度、海拔、水深等自然环境梯度水域微生物多样性时空演变规律和群落构建机制，创新研究沉积碳源汇转换理论及其微生物学基础，以溶解有机碳为主线发展化学地理学系统框架，为湖泊生态系统健康诊断提供理论基础和应用实践。

地球微生物深时演化历史和环境适应机理