石膏湿地生态价值的多指标评估：西班牙Salada Farrachuela的土壤地球化学与生物特征研究

《Biodiversity and Conservation》：The ecological value of a gypsum wetland: soil geochemical and biological indicators

本研究聚焦西班牙Barbastro石膏构造上的Salada Farrachuela石膏湿地，该湿地虽位于Natura 2000保护网络内却未被官方名录收录。研究人员通过土壤地球化学分析、显微形态学观察及泥浆培养实验，揭示了该湿地土壤在石膏含量、电导率及主要离子比例上均与周边石膏地及南部Monegros的同类湿地存在显著差异，并证实了卤虫Heterocypris barbara和轮藻的存在。研究强调了该湿地的独特生态价值，其方法与数据可为全球常被忽视的石膏湿地研究提供参考。

　　

在西班牙东北部内陆地区，一片名为Barbastro石膏构造的白色条带在地表出露，形成了独特的石膏地貌。在这片被欧洲Natura 2000网络保护的区域内，镶嵌着一个名为Salada Farrachuela的盐水湿地。它未经开垦，间歇性被水淹没，孕育着适应高盐度的生物。然而，这个生态宝库却有着尴尬的处境：它虽然位于官方保护区ES2410074“Yesos de Barbastro”之内，却在保护区的官方描述中不见踪影，也因此未被纳入保护考量。这引发了研究人员的关注：Farrachuela湿地究竟有何特殊之处？它的生态价值是否被严重低估了？

为了回答这些问题，一项发表在《Biodiversity and Conservation》上的研究对Salada Farrachuela进行了深入探究。研究人员旨在揭示这片湿地的独特性，并将其与周边石膏地（当地称为“chesas”）以及约60公里外、更为人熟知的Monegros盐沼群进行对比，以期阐明其不可替代的生态价值。

研究发现，Farrachuela湿地的土壤确实与众不同。其电导率（EC_1:5）、石膏含量和钙碳酸盐当量与周边“chesas”土壤及Monegros盐沼土壤均存在显著差异。Farrachuela的土壤盐度（EC_1:5平均值为7.2 dS m^?1）远高于“chesas”（2.1 dS m^?1），但低于Monegros的盐沼（10.5 dS m^?1）。离子含量分析显示，Farrachuela饱和浸提液中钠离子（平均113 meq L^?1）和氯离子含量显著高于“chesas”，而Monegros盐沼的离子浓度（除Ca²⁺和SO₄^2?外）通常比Farrachuela高一到两个数量级，以氯化物和硫酸盐为主。这种盐度差异直接体现在植被上：Farrachuela和Monegros生长着严格的喜盐植物，如节藜和碱蓬，而周边的“chesas”则分布着非耐盐的黄杨或严格喜石膏的齿状芒柄花。

对湿地表层土壤的显微形态学分析揭示了一个层状结构。石膏透镜体和微晶碳酸钙层交替出现，形成了水平的带状图案。这种结构反映了沉积成因和间歇性淹水的环境。更令人惊喜的是，在薄片中观察到了介形虫的瓣壳和轮藻的藏卵器化石，这为湿地曾经和现在的生物活动提供了直接证据。

为了证实当前生物的存在，研究人员进行了一项经典的泥浆培养实验。他们将来自Farrachuela地表的干燥沉积物加水培养。几周后，培养物中不仅出现了轮藻，还成功孵化出了活的介形虫。经鉴定，这种介形虫是卤虫Heterocypris barbara。这是一种典型的喜盐生物，其分布范围从地中海盆地一直到蒙古和日本。它在Farrachuela的出现，进一步印证了该湿地是一个硫酸盐主导的水环境。值得注意的是，在邻近的Monegros地区，生活着另一种喜盐介形虫Candelacypris ungulata，但这两种介形虫在已知记录中从未在同一水体中出现。研究人员推测，这可能是由于水体离子组成的差异或种间竞争所致，这为一个有趣的生态学问题留下了悬念。

关键技术方法

本研究主要运用了土壤地球化学分析（测定电导率EC_1:5/EC_e、石膏、钙碳酸盐当量及主要离子含量）、土壤显微形态学分析（通过制作薄片观察土壤微观结构和生物遗迹）以及泥浆培养实验（从干燥沉积物中孵化水生生物），样本来源于西班牙Salada Farrachuela湿地。

研究结果

土壤理化性质对比

通过箱线图直观对比发现，Farrachuela湿地的电导率（EC_1:5）中位数与Monegros盐沼及周边“chesas”土壤均存在显著差异。石膏含量也呈现类似规律，Monegros盐沼最高（平均49%），Farrachuela次之（30%），“chesas”最低（20%）。饱和百分数则显示Farrachuela土壤（59%）比另两者更细腻。

离子含量特征

Farrachuela饱和浸提液中的离子组成以钙和硫酸根为主，但钠和氯离子浓度显著高于“chesas”土壤。与Monegros盐沼相比，Farrachuela的离子浓度普遍较低，尤其在氯化物和钠离子上差异巨大，凸显了其独特的水化学特征。

土壤微观结构与生物遗迹

薄片分析显示，Farrachuela土壤上部6厘米具有明显的水平层理，由石膏透镜体和碳酸盐微晶层交替构成。层理变形可能与石膏晶体生长产生的巨大压力有关。在薄片中发现了新鲜的植物残体、有机质斑点、介形虫瓣壳碎片和轮藻藏卵器，证实了生物活动和间歇性淹水。

泥浆培养证实现存生物

从Farrachuela干燥泥浆中成功培养出轮藻和介形虫Heterocypris barbara。该物种是广布性喜盐种，但其在Farrachuela的记录扩展了其在伊比利亚半岛的已知分布范围，也为与Monegros种群的比较研究提供了可能。

结论与意义

本研究系统揭示了Salada Farrachuela石膏湿地在土壤地球化学性质、微观形态和生物群落上的独特性，使其明显区别于周边石膏地和Monegros盐沼。其价值不仅在于栖息了H. barbara等特定物种，更在于它代表了在特定地质、气候和人为压力下形成的、不可复制的间歇性盐水生态系统。这类湿地的保护不应仅着眼于单个水体的特有种，而应保护整个相互依存的水体群。研究强调，即使是被忽视的小型水体，也在全球生态网络中扮演着重要角色。研究方法和数据可为全球其他常被忽视的石膏湿地生态评估提供重要参考。

关于潜在威胁，研究表明Farrachuela目前受到的传统农业活动影响较小，但来自农业化学品的积累和周边 intensive 养猪场建设的可能性是未来需要警惕的威胁。将保护区范围扩展至整个流域被视为一项合理且可行的保护措施。