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伯利兹低地热带泥炭地中发现独特Sphagnum(泥炭藓)生态系统:改写热带湿地认知的新发现
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月05日 来源:Current Biology 7.5
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研究人员在伯利兹低地发现一种含Sphagnum(泥炭藓)的独特热带泥炭地,通过多学科方法揭示其形成于7,740年前,经历红树林-沼泽森林-灌丛的演替,4,000年前出现Sphagnum并伴随火灾活动。该发现挑战了热带泥炭地以森林为主的传统认知,为理解热带湿地功能多样性及气候韧性提供新视角。
在传统认知中,热带泥炭地通常被描述为森林覆盖的生态系统,与北方高纬度地区以Sphagnum(泥炭藓)为特征的泥炭地形成鲜明对比。然而,这项发表在《Current Biology》的研究彻底颠覆了这一认知框架——研究团队在伯利兹低地发现了一个兼具热带环境特征与温带泥炭地形态的独特生态系统,其地表竟覆盖着本应出现在寒带湿地的Sphagnum。这一发现不仅填补了热带湿地类型学的空白,更对全球碳循环模型和生物多样性保护策略提出了新的思考。
为揭示这个神秘生态系统的奥秘,Bronwen S. Whitney团队采用了多尺度研究方法:通过Sentinel-2和PlanetScope卫星影像划定2175公顷泥炭地范围,SRTM地形数据分析海拔梯度(2-7米);植被调查记录Rhizophora mangle(红树)-Cyrilla racemiflora(南美紫树)-Purdiaea belizensis(伯利兹普迪木)的演替序列;6米岩芯的古生态分析结合AMS 14C测年(7,740-4,000 BP)和testate amoeba(有壳变形虫)水文重建,辅以孢粉、植物大化石和炭屑分析。
Peatland description and vegetation
研究区域位于伯利兹南部的Sarstoon-Temash国家公园,卫星影像分类显示该泥炭地包含1724公顷森林群落和450公顷开阔灌丛。植被调查发现其具有"双重身份":既有热带红树林边界,又有温带泥炭地典型的食虫植物(Drosera和Utricularia)与Sphagnum组合。特别值得注意的是,Sphagnum在Purdiaea belizensis灌丛下连续分布,而在开阔的Cyrilla racemiflora灌丛中呈斑块状,暗示冠层覆盖对苔藓存活的关键作用。
Peatland history and dynamics
岩芯记录揭示了这个生态系统惊人的演化史:始于7,740年前的红树林沼泽,6,000年前转为寡营养状态,4,000年前出现Sphagnum大化石——这是低地热带环境中该属的首个可靠记录。更令人意外的是,testate amoeba重建显示4,500-4,000 BP期间水位下降与区域干旱事件同步,同时炭屑含量激增,表明Sphagnum群落竟能在周期性火灾中持续存在。碳积累速率分析显示,尽管经历晚全新世干旱,该系统仍保持碳汇功能,展现出非凡的气候韧性。
Unquantified diversity of tropical peatlands
该生态系统在分类学上与北方泥炭地高度相似(Clethraceae和Cyrillaceae植物为主),却与南美亚马逊森林型泥炭地迥异。其与巴拿马Bocas del Toro泥炭地的相似性暗示中美洲可能存在未被认知的湿地类型。研究者特别指出,这种稀有生态系统可能因人类活动和气候变化面临威胁,而当前热带泥炭地研究过度聚焦碳储量,忽视了其功能多样性。
这项研究的意义远超地理发现本身:它证实了Sphagnum在低地热带的生存能力,拓宽了我们对湿地植被适应性的理解;揭示的"火灾-气候-植被"动态为预测气候变化下湿地响应提供新案例;更重要的是,它警示我们——在全球生物多样性危机中,可能还有更多未知生态系统正悄然消失。正如作者强调的,这项发现凸显了在热带地区开展系统性湿地调查的紧迫性,这些"隐藏的宝石"或许掌握着地球生态系统应对未来挑战的重要密码。
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