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综述:全球第四纪花粉与孢子图鉴更新名录
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月21日 来源:Review of Palaeobotany and Palynology 1.7
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这篇综述系统更新了全球第四纪花粉和孢子形态学研究进展,整合了1998-2025年间新增的300余篇文献(总量达800篇),涵盖各大陆区域花粉图谱(pollen floras)、非花粉孢粉形态(NPPs)及自动化分析技术(如深度学习卷积神经网络CNN)。特别关注热带与温带地区分类精度差异,强调数字参考库建设对古生态重建(paleoecological reconstruction)和气候交互研究的关键作用。
过去二十年间,花粉分析技术已广泛应用于气候变化、考古学、生物地层学等领域。随着化石花粉记录数量激增,成像技术与机器学习(machine learning)的进步推动孢粉学研究迈向多尺度发展。全球古生态数据库(如Neotoma Paleoecology Database)和区域重建模型成为解析植被-气候长期互作的重要工具。热带地区因分类精度多限于科/属水平(如Roubik和Moreno,1991),其未鉴定孢粉比例显著高于温带(如欧洲可达种级精度,Beug,2004)。
孢粉形态鉴定精度直接影响古植被重建的可靠性。尽管数字参考库(如虚拟显微镜切片)需求迫切,但项目资金支持仍显不足。自动化花粉分析虽面临孢粉保存状态、形态多样性等挑战,但深度学习技术(如卷积神经网络)在硅藻计数中的成功应用(Kloster等,2023)为加速孢粉分析带来曙光。值得注意的是,训练数据集的质量仍依赖传统形态学研究积累——这正是本名录更新的核心价值。
高分辨率分类(如粪生真菌孢子鉴定,Van Geel等,2003)可提升人类活动痕迹的检测灵敏度。然而,约35%的参考书籍因绝版难以获取,新兴研究团队不得不依赖电子资源。多指标整合趋势显著,如植硅体(phytoliths,Piperno,2006)、炭屑(Figueiral和Mosbrugger,2000)与NPPs(Mauquoy和Van Geel,2007)的联合分析,推动古生态研究进入多代理(multi-proxy)时代。
巴西、中国等国的孢粉图谱数量激增,但系列出版物因出版分散性面临获取难题。教材数量从15部(1998年)增至35部,反映方法论教育的蓬勃发展。热带生物多样性热点区(biodiversity hotspots)因分类单元庞杂,亟需扩大永久玻片库规模以支持机器学习训练(Weng和Hooghiemstra,2024)。
尽管自动化识别技术前景可期,虚拟切片标注(annotation)仍不可替代传统形态学研究。本名录将通过Zenodo平台持续更新,为破解"分类学瓶颈"(taxonomic bottleneck)提供基础支撑。正如作者强调:在深度学习时代,区域性孢粉图谱的开发仍是提升古生态重建精度的基石。
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