中大新聞網(wǎng)訊（通訊員張瀟）亞洲東南部（包括我國華南沿海、東南亞）是全球常綠闊葉林和熱帶雨林的重要分布區(qū)域之一，作為第四紀(jì)冰期避難所，幸存有許多古老植物類型，成為生物多樣性的熱點(diǎn)區(qū)域。目前該區(qū)域內(nèi)自然森林植被受到人類活動(dòng)和氣候變化的嚴(yán)重威脅，特別是較低海拔及沿岸地區(qū)的雨林和闊葉林大面積消失或幾乎不復(fù)存在。這個(gè)過程在歷史上是如何發(fā)生和發(fā)展的？迄今為止對熱帶生物多樣性擾動(dòng)的歷史過程缺乏系統(tǒng)研究。另外，人類早期農(nóng)業(yè)活動(dòng)的發(fā)展是否會(huì)造成區(qū)域森林的大面積破壞和物種棲息地的減少？進(jìn)而影響植物系統(tǒng)的組成以及造成生物多樣性降低呢？
中山大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院鄭卓教授團(tuán)隊(duì)為解決上述問題，基于華南至越南沿海地區(qū)一系列鉆孔孢粉研究結(jié)果，建立了區(qū)域性孢粉統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫，對關(guān)鍵歷史時(shí)段的植物種類組成以及包含的生物多樣性信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，并與近幾千年來水稻農(nóng)業(yè)發(fā)展歷史進(jìn)行耦合關(guān)系探討，揭示了晚全新世人類活動(dòng)對熱帶植物多樣性的影響過程。該研究成果發(fā)表在Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)雜志上，題為"Anthropogenic impacts on Late Holocene land-cover change and floristic biodiversity loss in tropical southeastern Asia"。中山大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院/廣東省地球動(dòng)力作用與地質(zhì)災(zāi)害重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為第一署名單位，鄭卓教授為第一作者。該研究同時(shí)得到了國家自然科學(xué)基金（42072205，41701222， 41630753，41702182，41702188）和南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室（珠海）創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（311020002）的資助。
人類從漁獵-采集模式過渡到水稻農(nóng)業(yè)的新石器時(shí)期，被認(rèn)為可能是對熱帶生物多樣性產(chǎn)生重要影響的關(guān)鍵歷史時(shí)段。前人研究認(rèn)為水稻農(nóng)業(yè)在距今4-5千年前傳播到亞洲東南部，部分考古遺址中曾發(fā)現(xiàn)該時(shí)期的水稻遺存，但僅在距今約2千年前，隨著海平面下降和諸多大三角洲平原（例如珠江三角洲）的形成，水稻農(nóng)業(yè)才開始在該地區(qū)快速擴(kuò)張，并從低海拔地帶向丘陵山區(qū)發(fā)展。同時(shí)，人類耕作活動(dòng)引發(fā)的森林火災(zāi)頻率增高，造成區(qū)域森林覆蓋率減少以及木本植物群落生物多樣性降低。
圖1 花粉記錄顯示距今2-3千年前后森林覆蓋（綠色）顯著減少，與華南水稻農(nóng)業(yè)的擴(kuò)張時(shí)代基本吻合
本研究還選取該地區(qū)特有針葉類植物——水松（Glyptostrobus）的消亡過程作為案例，揭示人類活動(dòng)對區(qū)域植物多樣性的影響過程。濕地水松于數(shù)百萬年前就出現(xiàn)在該區(qū)域并廣泛分布，但自然種群目前僅有少量殘存在華南、越南和老撾等地，被國際自然保護(hù)聯(lián)盟評為極度瀕危物種。本研究根據(jù)化石花粉和植物遺存，證明濕地水松林在全新世中后期（距今6-2千年）廣泛發(fā)育于華南沿海的丘陵山區(qū)和三角洲淡水區(qū)域。然而，一系列鉆孔記錄揭示出水松大量消亡發(fā)生在距今2-1千年期間，這與水稻農(nóng)業(yè)在三角洲大規(guī)模擴(kuò)張并逐漸向山區(qū)發(fā)展的過程基本同期。水松生長的濕地沼澤是水稻種植的理想環(huán)境，因此，其棲息地在距今2-1千年期間被大面積侵占，用于水稻種植。水松作為新生代的古老孑遺植物，經(jīng)歷了地球數(shù)千萬年氣候環(huán)境變化后在全新世仍然有較大面積的分布，卻在距今2千年內(nèi)，由于人口增長和農(nóng)業(yè)活動(dòng)增強(qiáng)而導(dǎo)致其自然分布種群瀕臨滅絕，并伴隨著濕地生物多樣性的破壞。另外需要關(guān)注的是，鑒于目前的研究方法主要揭示了風(fēng)媒植物的生物多樣性，未能包含部分熱帶蟲媒植物，這意味著早期農(nóng)業(yè)的發(fā)展對熱帶地區(qū)植物多樣性的影響或許更大。
圖2 植物花粉含量揭示多個(gè)研究點(diǎn)濕地水松林與水稻農(nóng)業(yè)及火災(zāi)之間的更替過程
據(jù)悉，這是鄭卓教授團(tuán)隊(duì)基于孢粉記錄揭示水稻農(nóng)業(yè)在亞州東南部擴(kuò)展歷史的研究于去年發(fā)表在PNAS雜志后，發(fā)表在該雜志的又一項(xiàng)重要研究成果。本研究結(jié)果揭示了亞州東南部熱帶森林覆蓋和生物多樣性減少已有2千多年的歷程，這種趨勢繼續(xù)下去將嚴(yán)重破壞本地區(qū)的生態(tài)平衡。我國提出“綠水青山就是金山銀山”的生態(tài)文明發(fā)展理念，維護(hù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)系統(tǒng)之間的平衡，可有效降低對本地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的威脅，并有望一定程度上恢復(fù)華南地區(qū)的森林系統(tǒng)生物多樣性。
