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全球气候问题,特别是全球气温升高的问题,与陆地生态系统中碳元素的循环有着密切的关系。湿地生态系统与森林、草地、农田生态系统一起称作陆地生态系统,其碳含量在整个陆地生态系统中含量最高,达到450Gt,其含量占整个陆地生态系统碳总量的20%,是一个巨大的“碳汇”,半个世纪以来,随着人类社会经济活动的迅速发展,人类对土地的需求越大,对天然湿地造成了很大程度的破坏,导致了陆地上天然湿地面积急剧减少,许多天然湿地严重旱化,使储藏储藏在其中的有机碳大量降解,从而使湿地生态系统从一个巨大的“碳汇”变成一个大量释放温室气体的“碳源”,因此,对湿地生态系统的系统而全面的深入研究成为当前学术界研究的热点方向之一。湿地沉积物是湿地生态系统的重要组成部分,湿地沉积物在沉积环境中记录了当时当地许多生物化学信息,这些信息大多记载了关于气候变化、植被覆盖特征、流域水文特征等信息,是研究气候变化的重要载体,通过对这些信息指标进行分析,可以对湿地生态环境的演化过程的重建,近几十年来,许多的研究人员通过各种技术手段获取环境信息来分析湿地沉积物中记录的各种生态环境以及气候环境的变化状况,来恢复区域或流域或更大尺度上环境演变历史,或预测环境变化趋势。天津作为中国京津冀地区经济发展的中心,地处渤海湾西岸,自成陆以来,长期受到陆地河流湖泊和海洋的影响,使得天津地区的湿地资源十分丰富,使其成为学者研究湿地生态系统的重点地区之一。 本研究从天津湿地沉积物无机碳的角度出发,采用同位素研究手段,旨在为天津湿地生态系统的研究做出一点贡献。研究对象为天津大黄堡、七里海和北大港湿地沉积物,通过探讨湿地沉积物中无机碳的含量及其同位素δ13C的地球化学特征,来示踪沉积物中的物质来源,并根据相关数据来恢复古环境演化过程,为天津湿地生态系统的修复和保护提供一定的理论依据。研究表明:大黄堡湿地经历了一个由偏向陆相向偏向水相的过程,其对应的气候变化经过了湿冷-洪水频发-气候恶化-转暖-暖干五个阶段;七里海湿地的气候变化经历了冷湿-冷湿-转暖-暖干四个阶段;北大港湿地气候变化经历了冷湿-气候恶化-转暖-暖干四个阶段。根据大黄堡、七里海、北大港的沉积物剖面特征所反映出的古环境变化,推测了天津市在全新世(钻孔所覆盖的时间段)的古环境变化特征。从整体趋势上来看,天津市在全新世中晚期,经历了冷湿-暖干的气候变化,在两个阶段的中间,经历了一次短暂的环境突变事件,可能与全新世中期约4000a B.P.的一次气候恶化事件相对应。