巴西巴拉那河群岛大西洋森林非木本植物植硅体生产特征及其古环境重建意义

本研究针对河流岛屿环境中非木本植物植硅体(phytolith)生产数据匮乏的问题，通过分析巴西Três Ilhas群岛48种植物叶片植硅体，发现25种植物产生25种形态类型，其中单子叶植物丰度更高而双子叶植物形态多样性更丰富。研究建立的现代植物植硅体参考集(RC)为河流沉积环境古生态重建提供了关键生物指标，成果发表于《Quaternary International》。

　　

在蜿蜒的巴拉那河上，由泥沙堆积形成的Três Ilhas群岛孕育着独特的河岛植被。这些岛屿作为"河流档案馆"，其沉积物中封存的植硅体(phytolith)如同微小的植物"化石指纹"，能够揭示千百年来植被与环境的互动密码。然而，当前古环境重建研究面临一个关键瓶颈：对河流岛屿这类水文动态环境中非木本植物植硅体生产的认知严重不足，特别是双子叶植物的植硅体数据库存在显著空白。这一问题直接制约着通过沉积物植硅体组合准确解读古生态信息的能力。

为破解这一难题，来自巴西的研究团队在《Quaternary International》发表了创新性成果。研究人员选取Três Ilhas群岛具有代表性的48种非木本植物（包括藤本、亚灌木、草本和竹类），采用干灰化法(dry ashing)提取叶片植硅体，通过临时玻片制备和显微计数，系统分析了植硅体产量（AIF，酸不溶组分百分比）和形态特征。研究创新性地结合描述性统计和非度量多维标度(nMDS)方法，首次建立了该区域河岛植被的现代植硅体参考集(RC)。

关键技术方法包括：1) 从群岛3个岛屿采集25科48种植物叶片样本；2) 干灰化法提取植硅体；3) 浸油临时制片与显微计数；4) 通过AIF百分比量化硅沉积；5) 应用nMDS分析形态类型分布模式。

【Phytolith production】
研究发现仅25种（52%）植物产生可识别植硅体（>5μm），其中单子叶植物虽然产量高达双子叶植物的20倍，但形态多样性较低。最具特征的Bilobate（双叶型）在4种单子叶植物中呈现高度冗余性，而Spheroid ornate（装饰球型）则在16种双子叶植物中广泛分布。

【Discussion】
值得注意的是，千屈菜科(Lythraceae)植物除产生标志性的Conical（锥型）植硅体外，还大量产生Oblong（椭圆型）形态。这一发现修正了该科植硅体形态的传统认知。研究还揭示AIF含量与植硅体产量相关性低（R²
），说明硅沉积效率存在显著的种间差异。

【Conclusions】
该研究填补了河流岛屿生态系统植硅体基础数据的空白，建立的参考集为解读沉积记录提供了"解码词典"。特别重要的是，研究发现双子叶植物虽然产量较低，但其丰富的形态类型（1-7种/种）可作为更精确的环境指示剂。这些成果为重建巴拉那河古水文变迁及岛屿形成过程提供了新的生物标志物体系，对理解热带河流生态系统演化具有范式意义。

研究团队特别强调，河岛植物因周期性洪水胁迫产生的特殊硅沉积模式（如Lythraceae的形态变异），为理解水文胁迫与植物硅代谢的协同进化提供了新视角。这项由Luan Maler de Oliveira领衔的研究，通过跨学科方法将植物生理适应、硅生物地球化学与沉积学有机衔接，为热带河流古环境研究树立了新标杆。