中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境与岛礁生态全国重点实验室深时海洋与全球变化团队成员、研究员罗传秀,联合中国地质调查局海口海洋地质调查中心工程师蔡砥柱、南方科技大学海洋高等研究院博士仲义等人,在南海西沙群岛孢粉输运机制及古环境重建研究方面取得重要进展。相关成果近日发表于《链》(CATENA)。
论文第一作者、中国科学院南海海洋研究所博士陈嘉妮介绍,西沙群岛为南海典型的孤立珊瑚礁区,其周边沉积物中的孢粉记录是重建过去陆地植被与气候变化的关键载体。然而,孢粉信号受风力与水流双重传输方式混合、保存差异等因素影响,古环境解译难度较大。尤其岛礁复杂地貌如何影响陆源孢粉的沉积、分布及其环境指示意义,此前尚不清晰。
在国家自然科学基金等项目资助下,研究团队对西沙群岛东岛周边百余个海底表层沉积物进行孢粉分析,系统揭示了现代陆生植物孢粉在“礁台-礁坡-海盆”地貌梯度中的沉积与分布规律。并联合两个深海钻孔(D072、D003)的化石孢粉记录,重建了末次冰期以来(约45 ka)西沙岛礁植被演化历史。
研究首次发现,岛礁存在显著的“地貌筛选”效应:随水流搬运的蕨类孢子主要滞留在浅水礁台;经风力输送、源自华南的松属花粉更多沉积于礁坡迎风区;而深海盆地则成为多源孢粉的汇集区。据此建立了“礁台-礁坡-海盆”孢粉沉积模型。将该模型应用于周边两个深海钻孔的古环境重建,结果显示:末次盛冰期(26.5-19 ka)海平面下降时,暴露的礁体上发育了以蕨类为主的先锋植被。这一特征明显区别于同期暴露的南海北部陆架草本植被和巽他陆架木本植被占优的格局,揭示了海平面低位期岛礁生态系统的特殊响应。
此外,西沙岛礁区松属花粉自末次盛冰期以来持续减少,与冬季风减弱同步。该趋势显著区别于同期南海北部深海区松属花粉百分比随海平面升高而增加的模式(输运距离增大导致相对富集),表明同一孢粉类群在不同沉积环境中可能具有截然不同的指示意义。
该研究为热带珊瑚礁及全球复杂地貌区的古植被与古季风重建提供了重要依据。
相关论文信息:https://doi.org/10.1016/j.catena.2026.110215
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