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中国科学报:热带雨林避难所:高处更胜寒

时间:2019-09-17  来源:中国科学报  浏览次数:   编辑:     打印  字体: 关闭

  高山栎是一种适应高寒环境的植物,多见于喜马拉雅与横断山脉的高海拔地区。在中国科学院东南亚生物多样性研究中心(简称“东南亚中心”)组织的一次缅甸野外考察中,中科院美高梅手机娱乐热带植物园博士孟宏虎等人发现,热带雨林地区的山顶上也有高山栎的踪迹。

  适应高寒环境的高山栎为何在热带雨林地区也有分布呢?经过研究发现,由于全球气候持续变暖,高山栎等适应高寒环境的高山植物不得不向更高纬度、更高海拔地区进行迁移。热带雨林地区分布的高山植物残余没有足够的海拔高度作为应对气候变暖的“缓冲区”,山顶逐渐成了这些植物的“气候避难所”。相关成果近日发表在瑞士植物学会会刊《高山植物学》上。

  高寒植物不断迁移 

  众所周知,为了过冬,候鸟每年都会进行迁徙。然而,作为没有腿脚、翅膀的植物,为了生存,在长期的进化过程中也存在像候鸟一般的“迁徙”行为。

  与候鸟不同的是,植物的“迁徙”节奏非常缓慢,周期漫长。

  论文第一编辑孟宏虎先容,现存的植物都经历了复杂的气候变化。而在气候变化的历史进程中,遇到不适宜的气候时,它们会退缩到适宜生存的地方,待气候适宜时再进行扩散。

  比如在第四纪冰期,气候逐渐转冷,高纬度地区广泛发育冰盖或冰川,冰冷气候带逐渐向中低纬度迁移。为了适应这种气候变化,许多植物就会从北向南迁移或者从高山上向山谷里迁移。这些在气候不适宜时期保存生物多样性的地区被称作“气候避难所”。

  工业革命后,尤其是人类活动增多导致全球气候逐渐变暖,许多高寒地区的植物出现了向更高纬度、更高海拔地区迁移的趋势,这与第四纪冰期植物迁移相反。

  迁往那高高的山顶上 

  三年前,在缅甸若开山脉维多利亚山见到高山栎后,孟宏虎感到很意外,“高山栎长期分布在高寒地区,怎么会在热带雨林地区生长呢?”于是,他展开了热带雨林中高山栎分布现象的探索。结合先前的研究工作,孟宏虎等科研人员基本走遍了高山栎的所有分布地区,足迹遍布从海拔4600多米的青藏高原密集分布区到海拔1000米左右的东部丘陵零星分布区。

  在每个居群中,每隔10—50米,随机采集十几株的枝叶作为标本、新鲜树叶作为分子材料,同时记录经纬度、海拔高度等信息。

  “对于高山栎研究来说,采样占用了大家较多的时间和精力。每年只能在雨季前后进行野外考察,三年左右才将整个分布区的样品采集完整。”孟宏虎告诉《中国科学报》。

  论文编辑、上海辰山植物园姜小龙先容,他们将所有采样点数据进行最佳气候潜在分布区模拟,结合气候数据,得到高山栎的居群动态。最终的研究结果表明,在全球气候变暖的趋势下,高山栎这样的高山植物将会往高海拔地区或者高纬度地区进行迁移。

  迁无可迁,只能灭绝? 

  孟宏虎表示,除了高山栎之外,许多适应高寒环境的高山植物都存在这类现象。在喜马拉雅山脉地区,由于海拔较高,高山植物有足够的响应气候变暖的高海拔缓冲地带,如高山草甸、雪山等。然而,热带雨林地区海拔有限,高山植物只能聚集到山顶。随着气候变暖,适应温暖气候的物种往上扩张,高山植物残余响应气候变暖的同时还得与喜温植物竞争。

  “如果气候持续变暖,到了退无可退的时候,植物就会逐渐灭绝,这不利于热带雨林地区生物多样性的维持。为此,大家提出热带雨林地区的高海拔避难所,将是全球变暖背景下高山植物的最后乐园。”孟宏虎说。此前,他就曾对高山栎在喜马拉雅—横断山脉的分布变化及相关地质事件进行过探讨,这次的发现使高山栎的分布研究更加完整。他希翼这些研究引起生物地理学界关注的同时,能够引起保护生物学的重视,尤其是热带雨林地区高山植物的保护。

     原文链接:http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2019/9/349632.shtm

 

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