造林排水对泥炭藓孢子库的影响机制及其生态修复意义

《Brain, Behavior, & Immunity - Health》：Effects of afforestation drainage on Sphagnum spore banks

本研究针对泥炭地排水导致Sphagnum（泥炭藓）孢子库退化问题，通过对比不同排水强度下泥炭地孢子积累率与萌发特性，发现排水会降低孢子积累率并加速孢子库损失，但短期可增强孢子萌发性。该成果为泥炭地生态修复中的孢子库保护与植被恢复提供了理论依据。

　　

在广袤的北方泥炭地生态系统中，Sphagnum（泥炭藓）作为关键建群物种，其孢子库对维持种群延续和生态系统稳定性具有重要作用。然而，近年来为造林目的进行的排水工程导致泥炭地水位下降，引发有氧分解加剧、植被退化等一系列生态问题。目前关于排水干扰如何影响Sphagnum孢子库的定量特征和萌发潜力尚不明确，这制约了退化泥炭地的生态修复实践。

为揭示这一科学问题，研究人员选择中国东北部两处经历排水的泥炭地作为研究对象，通过采集近原始区（高水位—Sphagnum覆盖）、中度排水区（低水位—Sphagnum覆盖）和重度排水区（低水位—灌木覆盖）的泥炭岩心样本，系统分析了不同排水强度下Sphagnum孢子库的演变规律。研究结果发表于《Brain, Behavior, 》期刊。

关键技术方法包括：在排水梯度设置的样地内采集泥炭岩心样本，通过孢子分离与计数技术定量分析孢子积累率，结合萌发实验评估孢子存活状态，并关联水位变化与有氧分解强度对孢子库的影响。

研究结果主要体现在三个方面：

1. 1.
   孢子积累率对排水强度的响应
   数据显示排水导致两处泥炭地的孢子积累率显著降低，重度排水区的孢子库存量最低，表明水文干扰直接抑制了孢子的沉积与保存。
2. 2.
   有氧分解对孢子库的损耗机制
   排水后泥炭层有氧分解作用增强，加速了孢子外壁的降解，造成孢子库的物理性损失。
3. 3.
   孢子萌发特性的变化规律
   尽管孢子存量减少，但排水环境下孢子的萌发率反而显著提升，研究人员推测这与休眠解除（dormancy releasing）机制有关，长期来看可能加速孢子库的耗竭。

研究结论强调，排水活动通过降低孢子积累率和诱发有氧分解双重途径削弱Sphagnum孢子库的可持续性，而萌发率的短期升高可能掩盖其长期退化风险。该研究首次系统揭示了排水干扰对泥炭藓孢子库的复合影响，为推行再湿润（rewetting）实践提供了科学依据，对维护泥炭地生物多样性和恢复潜力具有重要指导意义。