《東北地區泥炭地有殼變形蟲-環境因子轉換函式模型研究》是依託東北師範大學，由李鴻凱擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：東北地區泥炭地有殼變形蟲-環境因子轉換函式模型研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李鴻凱
- 依託單位：東北師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在泥炭古環境研究中，有殼變形蟲是一種很有潛力的生物指標，但在我國泥炭地分布廣泛的東北地區，我們對有殼變形蟲的現代生態學特徵認識不足。這一方面限制了它們在泥炭古環境重建中的套用，也使泥炭記錄的環境信息未充分挖掘。本項目以此為研究對象，在廣泛、系統採樣的基礎上，通過生態排序分析研究我國東北地區泥炭地有殼變形蟲與環境因子的數量關係，確定影響有殼變形蟲物種組成的主要環境梯度，並以此為目標變數構建轉換函式，提出針對不同環境因子的最優轉換函式模型，並在預測能力和誤差評估基礎上對模型進行最佳化，通過橫向國際比較和縱向剖面重建對模型進行驗證。本項目旨在解決將今論古中今的問題，明確我國東北地區泥炭地有殼變形蟲生物指標的環境指示意義，為泥炭古環境多指標綜合研究提供另外一種有效的技術方法，並有助於揭示更豐富的泥炭古環境信息；基於有殼變形蟲的環境因子轉換函式為定量地重建東北區域環境變化和泥炭地演化奠定基礎。
結題摘要
有殼變形蟲目前已漸成為泥炭古環境研究的最常用代用指標之一。建立適合於我國東北地區的有殼變形蟲的環境因子轉換函式是該區泥炭古環境定量重建的基礎。本項目著眼於“將今論古”中對“今”的認識，從東北地區的典型泥炭地採集樣品446個（其中長白山6個泥炭地取樣188個、大興安嶺5個泥炭地取樣167個和小興安嶺3個泥炭地取樣91個），分別建立了有殼變形蟲物種數據集和環境因子數據集（環境因子包括經度、緯度、海拔高度、水位埋深（depth to water table, DWT）、泥炭濕度、pH值、電導率、容重、燒失量）。排序分析表明容重，DWT, pH值和泥炭濕度對東北地區泥炭地有殼形蟲的物種組成有顯著影響。因容重的古環境意義不明確，因此我們僅選擇DWT，pH值和泥炭濕度作為目標變數進行轉換函式構建。轉換函式模型包括加權平均模型（Weighted Averaging，WA，包括4個變型），加權平均偏最小二乘模型（Weighted Averaging Partial Least Square，WAPLS），最大似然模型(Maximum Likelihood)。模型驗證採用(Leave-one-site-out，LOSO)，預測性能評價依據預測誤差（RMSEP）和預測值與實測值相關係數（R2），RMSEP越小R2越大，模型預測性能越好。經最佳化，DWT以WA.inv.tol模型最優，RMSEPLOSO為6.74cm，R2LOSO為0.65。pH值和泥炭濕度以WA.inv模型最優，pH值的RMSEPLOSO為0.28，R2LOSO為0.42，泥炭濕度的RMSEPLOSO為1.93%；R2LOSO為0.37。本研究構建的轉換函式可與世界其它地區的同類研究對比，這不僅為東北地區以有殼變形蟲為代用生物指標的古環境定量重建奠定基礎，同時也為世界有殼變形蟲生物地理、生態學研究提供了我國東北地區的新數據。
