研究揭示西沙群岛“礁台-礁坡-海盆”对植物孢粉的地貌筛选及古环境重建意义

　　

近日，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研究团队在南海西沙群岛孢粉输运机制及古环境重建研究领域取得重要进展。相关研究成果以“Geomorphic filtering of pollen signals across a reef-to-basin transect and its implications for paleoenvironmental reconstruction in the Xisha archipelago, South China Sea”为题，发表在国际知名地学期刊CATENA上。论文第一作者为博士研究生陈嘉妮，通讯作者包括研究员罗传秀和中国地质调查局海口海洋地质调查中心工程师蔡砥柱，共同合作者包括中国地质调查局海口海洋地质调查中心工程师李伟，南方科技大学海洋高等研究院博士仲义，以及中国科学院南海海洋所研究员向荣、副研究员万随和副研究员苏翔。

西沙群岛是南海典型的孤立珊瑚礁区，其周边沉积物中的孢粉记录为重建过去陆地植被与气候变化提供了重要依据。但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，增加了古环境解译难度。复杂的岛礁地貌怎样影响陆源孢粉的沉积、分布及其环境指示意义如何？?目前这些问题尚不清晰。

研究团队基于西沙群岛东岛周边一百多个海底表层沉积物的孢粉分析，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，并结合两个深海钻孔（D072、D003）的化石孢粉记录（图1），重建了末次冰期以来（约45千年前）西沙岛礁植被演化历史。

研究首次揭示了岛礁“地貌筛选”对现代孢粉空间分选的控制作用：随水运输的蕨类孢子主要滞留于浅水礁台，来自华南、风力输送的松属花粉则更多沉积于礁坡的迎风坡区域，而深海盆地成为多源孢粉的汇集区，据此建立了岛礁区“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，发现末次盛冰期（26.5-19千年前）期间海平面下降时，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。这一趋势显著区别于同时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变化模式（输运距离增大导致松属花粉相对富集）（图2），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。本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重要依据。

该研究获得国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金联合资助。

论文信息：Jiani Chen, Sui Wan, Wei Li , Yi Zhong, Rong Xiang, Xiang Su , Chuanxiu Luo?, Dizhu Cai ?. 2026. Geomorphic filtering of pollen signals across a reef-to-basin transect and its implications for paleoenvironmental reconstruction in the Xisha archipelago, South China Sea, Catena 271, 110215.

原文链接： https://doi.org/10.1016/j.catena.2026.110215

图1 西沙群岛东部采样图：（A）南海的地理位置；（B）西沙群岛东部区域及研究站点的位置（星号代表钻孔站位，蓝点代表海底表层沉积物采样点）；（C）礁台区海底表层采样点分布 （水深 < 200 m）；（D）礁坡区海底表层采样点分布（水深 200-1000 m）；（E）深海盆地区海底表层采样点分布（水深> 1000 m）

图2?D072和D003钻孔草本植物(Herbaceous)花粉与松属(Pinus)花粉百分含量与南海其他沉积钻孔的对比（横坐标为距今年代，ka为千年；钻孔ODP 1144和MD05-2906位于南部北部，CG2位于南海南部）