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随着人类活动强度的不断加强，全球变化的不断加深，生态系统无论是在全球尺度上还是在地区尺度都受到了强烈影响。科学家开始广泛关注生态系统对于人类活动和全球变化的响应。其中，生态系统突变，即外部驱动力仅仅发生微小变化就可导致生态系统状态发生强烈转变，从一种状态变化成另外一种状态，例如湖泊富营养化，生物多样性的下降等，是科学家和环境管理者关注的重点。通常突变的后果难以预料，修复困难，相关主题如突变早期信号、突变点的寻找、反馈机制等成为研究的重点。然而，系统动力学的研究通常需要长时间、高分辨率的数据作为支撑，因此长时间序列的高分辨率古环境数据成为该类研究的优势手段。