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梵净山九龙池湿地晚全新世花粉图谱:中国西南地区古生态重建的关键工具
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月19日 来源:Review of Palaeobotany and Palynology 1.7
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本研究针对中国西南地区亚热带高多样性植被区花粉鉴定标准缺失的问题,通过建立梵净山九龙池湿地晚全新世花粉图谱(涵盖37科64属),结合LM/SEM高分辨率成像技术,重点解析了壳斗科(Fagaceae)和松科(Pinaceae)关键属种的形态特征差异,提出将栎属青冈组(Cyclobalanopsis)与冬青组(Ilex)归为同一生态组的创新分类方案,为提升第四纪孢粉分析精度和古生态解释提供了重要参考。
在亚热带生物多样性热点地区,高精度古植被重建长期面临关键挑战:温暖湿润气候孕育的复杂植物群落,其花粉形态多样性远超现有参考图谱的覆盖范围。尤其在中国西南的梵净山世界遗产地,尽管前人通过湖芯沉积物揭示了丰富的孢粉记录(如Chen, 1989; Quan et al., 2019),但壳斗科(如Quercus、Cyclobalanopsis、Fagus)和松科(Tsuga、Abies、Pinus)等关键类群的分类精度不足,制约了古气候推断的可靠性。更棘手的是,青冈组(Cyclobalanopsis)与冬青组(Ilex)的花粉孔纹和表面雕纹存在重叠,传统分类体系可能导致生态解释偏差。
为破解这一难题,中国科学院南京地质古生物研究所等机构的研究团队选取梵净山国家级自然保护区内的九龙池湿地(海拔2048米),对晚全新世沉积岩芯FJS19开展系统性孢粉分析。通过整合光镜(LM)和扫描电镜(SEM)的互补优势,团队首次建立了涵盖37科64属的标准化花粉图谱,相关成果发表于《Review of Palaeobotany and Palynology》。
技术方法的核心在于多尺度形态解析:1)采用俄罗斯泥炭采样器获取50cm连续岩芯(FJS19),基于14
C测年建立年代框架;2)按孔器类型(如三孔沟、三孔)和雕纹模式(网状、微刺状)对花粉进行亚型分类;3)通过LM/SEM高分辨率成像构建形态学索引,重点突破壳斗科和松科的属级鉴别难题。
【研究结果】
• 现代植被背景:研究区属于中亚热带常绿阔叶林带(II-M),记录3724种植物,为花粉-植被对应关系提供生态基线。
• 关键类群形态学突破:SEM揭示青冈组与冬青组花粉形态重叠,建议在第四纪分析中归为同一生态组;松科中铁杉(Tsuga)、冷杉(Abies)和松属(Pinus)的囊泡结构差异成为分类新依据。
• 分类精度局限:约15%花粉因形态高度相似(如部分草本植物)暂止步于科级分类,凸显现代花粉参考库扩建的紧迫性。
【结论与意义】
该研究首次系统建立了中国西南世界遗产地的晚全新世花粉形态数据库,其创新性体现在三方面:1)提出基于SEM超微结构的生态组划分新标准,解决了青冈组/冬青组的分类争议;2)为亚热带高多样性植被区的孢粉分析提供了可复用的形态学框架;3)揭示现有参考库的空白领域(如三孔沟-网状雕纹类群),推动未来建立东亚特有种的现代花粉图谱。这项成果不仅助力梵净山地区碳积累速率(Rong et al., 2022)等古环境研究的深度解读,更为全球亚热带孢粉学提供了"中国样本"。
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