近几十年来，有害藻类大量繁殖的全球性加剧对水资源和水生生态系统健康构成了严重威胁（Feng等人，2024；Ho等人，2019；Hou等人，2022）。虽然这些现象传统上被认为与热带和亚热带淡水系统的人为富营养化有关，但藻类大量繁殖向偏远温带湖泊的扩展可能与气候变化（Fachon等人，2025；Florian等人，2015；Huo等人，2022）以及营养物质供应（Taranu等人，2015）密切相关。理解这些由气候变化驱动的藻类繁殖机制对于预测未来水生生态系统的演变趋势和应对巨大的管理挑战至关重要（Gobler，2020）。
然而，温度、降水和大气尘埃沉降在调节偏远温带湖泊长期藻类生产过程中的作用及其相互作用往往非常复杂且存在争议。传统观点认为，藻类大量繁殖的加剧主要是由于气候变暖导致湖泊热分层变化、冰盖覆盖时间缩短以及生长季节延长（Huo等人，2022；Woolway等人，2020）。最近的研究提出，富营养化可能是气候变化引起的降水变化的结果，从而增加了流域内的营养物质负荷（Sinha等人，2017；Kusmer等人，2019）。此外，与气候相关的风活动和尘埃输入也被越来越多地认为是偏远湖泊中营养物质的重要来源，对藻类繁殖和大量繁殖有显著影响（Olson等人，2020；Tsugeki等人，2012；Zhang等人，2021）。这一争论因缺乏温带湖泊生态系统的长期监测数据和可靠记录而变得更加复杂（Wells等人，2015）。
基于年代明确的沉积物档案的古湖沼学方法通过扩展藻类生产和相应气候背景的时间尺度，为深入了解过去环境对湖泊生态系统动态的控制提供了宝贵见解（Smol，2010；Lin等人，2021）。传统的形态学鉴定方法（如硅藻和少数蓝细菌）以及新兴的沉积DNA分析方法可以提供物种级别的信息，但在量化总藻类生物量方面效果较差（Chen等人，2021；Peng等人，2024；Zhang等人，2021）。光合自养生物的分子生物标志物（如色素和n-烷烃）具有高效性，但通常受过去保存条件的影响（Castañeda等人，2009；Lin等人，2023）。相比之下，傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析沉积物是一种有前景且高效的方法，可以区分和量化来自藻类的有机物质（OM），同时最小化其他有机成分的干扰（Stehfest等人，2005；Vogel等人，2008；Rosen等人，2011；Dutta，2017）。来自藻类的OM富含蛋白质，而这种成分在水生植物和陆地植物中通常不存在（Meyers和Ishiwatari，1993）。FTIR光谱中含有与蛋白质相关的特征峰，因此可以根据峰值强度精确量化藻类来源的OM（Maxson等人，2021；Rosen等人，2011）。
全新世期间，全球气温变化范围为1.5–2.0°C，这为探索气候因素对湖泊生态系统的影响提供了理想的时间窗口，对于理解当前全球1.5°C升温情景具有重要的参考价值。以往的研究主要基于硅藻和色素记录，争论了温度或水文气候因素对偏远温带湖泊长期藻类生产力的主导作用（Castañeda等人，2009；Chen等人，2021，2022；Zhang等人，2023b，2023c；Wienhues等人，2024）。然而，传统使用的指标存在不确定性，数学统计方法也存在缺陷，这些因素模糊了湖泊藻类动态的长期变化趋势。在这里，我们利用可靠的FTIR技术，从中国东北部的一个偏远火山口湖泊（头峰岭湖）提供了新的高分辨率全新世藻类生产力变化记录，填补了这一知识空白。东亚夏季季风（EASM）区域的温带北部边缘在全新世期间经历了显著的气候变化（Wen等人，2010；Zhou等人，2023），这对淡水生态系统产生了重大影响（Chen等人，2021；Zhang等人，2023c）。结合区域古环境和藻类相关的古记录，我们探讨了潜在的驱动机制。我们的首要目标是重建受人为干扰较小的温带湖泊的千年尺度初级生产力变化，并建立藻类繁殖的自然基准。此外，我们还使用结构方程模型（SEM）和广义加性模型（GAM）定量比较了温度、降水和尘埃沉降与藻类生产之间的关系，以阐明多种环境因素对温带湖泊生态系统动态的相对重要性。
