1、生态突变研究进展：
环境快速变化背景下的生态系统响应/适应机制是未来地球计划（Future Earth）研究的前沿热点之一。全球湖泊生态系统在气候变化和人类干扰的双重胁迫下，经历着前所未有的变化，特别是与人类关系密切的大型浅水湖泊，其退化和功能丧失的速率和幅度超越了地质历史时期，已经严重制约到流域水生态安全。

针对太湖有害蓝藻水华问题，本研究开展了典型湖区沉积岩芯色素、藻毒素和脂类生标的综合分析，重建了过去百年藻华发生历史轨迹、毒性风险与动态特征。多种藻类古生态指标序列显示，太湖西北部湖区在1980年代发生了生态突变，水生植被消亡，藻类生产力显著升高，形成了微囊藻水华暴发和微囊藻毒素大量产生的新常态。排序分析和广义加性模型的结果指出了营养富集、气候变化以及营养级联效应的综合驱动作用，实证了增温和富营养化的长期协同反馈机制，由此维持蓝藻水华发生潜能并促进更高毒性藻毒素的环境暴露（如microcystin-LR）。基于时间序列的方差（Variance）和变化速率（Rate of Change）分析显示，湖泊的生态变率在系统状态转换后仍持续上升，说明随着水华发生及增温，湖泊生态系统脆弱性升高、弹性下降。

由于富营养化的遗留效应会持续产生作用（如营养循环释放、食物网重组等），湖泊生态环境基线进入“人类世”模式，气候变化的不利影响很可能被放大，从而在一定程度上削弱了营养减排的治理成效，由此强调湖泊管理亟需更激进和更综合的策略。

2、社会-生态系统演变研究进展：
社会-生态系统是社会子系统与生态子系统及其交互作用的集合，明晰区域生态环境与人类社会的动态互作及其效应，预测人地系统弹性变化与转型动态，并支撑管理决策，是全球变化与可持续性科学面临的共性难题。太湖流域位于长三角区域一体化发展和长江经济带发展两大国家战略的交汇点，是我国人口最稠密、社会经济发展最活跃、地貌景观改造最强烈的地区之一，正面临着向可持续发展路径转型的紧迫挑战。

针对这些问题，本研究发展了社会-生态系统长期动态演变研究框架，基于变化速率和耦合数值模型构建了一种表征社会-生态系统弹性变化的综合评估指数，创新性地运用太湖沉积物古DNA、多指标沉积记录以及流域社会经济统计资料等数据序列开展实证分析，揭示了过去数百年太湖流域社会-生态系统耦合动态与稳态转型特征，进而对区域人地系统可持续性开展了评估。研究发现，太湖流域经历了两次重大的社会-生态转型，各阶段系统关键要素呈现出截然不同的相互作用和反馈关系。近千年来太湖流域以其高产且稳定的农业生态系统而闻名，整体社会-生态系统处于耦合程度较低的、可持续的动态平衡模式。20世纪50年代开始，社会经济发展与生态环境退化的耦合关系增强；特别是1960s-1980s，流域土壤侵蚀、湖泊富营养化、水生和陆生生态系统退化出现前所未有的加速，并超过生态临界点，系统达到新的不利稳态。进入21世纪，太湖流域社会-生态系统出现强烈的脱耦信号，即社会经济发展与生态环境改善呈现“双赢”局面，这一结果也得到了区域土地利用和水资源生态足迹证据的支持，说明社会-生态系统可能已经发生了变革性的可持续转型，主要得益于有效的流域治理和生态修复、产业结构调整与优化的影响。与此同时，局域/区域系统耦合的时滞性和溢出效应值得进一步关注与应对。

综上，基于湖泊沉积记录和多环境代用指标的研究方法为我们理解人-地系统的复杂演变提供了新的视角，对于适应性管理决策制定、保障流域水安全和生态安全具有重要现实意义。
 

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