中大新聞網訊（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域之一，作為第四紀冰期避難所，幸存有許多古老植物類型，成為生物多樣性的熱點區域。目前該區域內自然森林植被受到人類活動和氣候變化的嚴重威脅，特別是較低海拔及沿岸地區的雨林和闊葉林大面積消失或幾乎不復存在。這個過程在歷史上是如何發生和發展的？迄今為止對熱帶生物多樣性擾動的歷史過程缺乏系統研究。另外，人類早期農業活動的發展是否會造成區域森林的大面積破壞和物種棲息地的減少？進而影響植物系統的組成以及造成生物多樣性降低呢？
中山大學地球科學與工程學院鄭卓教授團隊為解決上述問題，基于華南至越南沿海地區一系列鉆孔孢粉研究結果，建立了區域性孢粉統計數據庫，對關鍵歷史時段的植物種類組成以及包含的生物多樣性信息進行統計學分析，并與近幾千年來水稻農業發展歷史進行耦合關系探討，揭示了晚全新世人類活動對熱帶植物多樣性的影響過程。該研究成果發表在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"。中山大學地球科學與工程學院/廣東省地球動力作用與地質災害重點實驗室為第一署名單位，鄭卓教授為第一作者。該研究同時得到了國家自然科學基金（42072205，41701222， 41630753，41702182，41702188）和南方海洋科學與工程廣東省實驗室（珠海）創新團隊（311020002）的資助。
人類從漁獵-采集模式過渡到水稻農業的新石器時期，被認為可能是對熱帶生物多樣性產生重要影響的關鍵歷史時段。前人研究認為水稻農業在距今4-5千年前傳播到亞洲東南部，部分考古遺址中曾發現該時期的水稻遺存，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，水稻農業才開始在該地區快速擴張，并從低海拔地帶向丘陵山區發展。同時，人類耕作活動引發的森林火災頻率增高，造成區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，與華南水稻農業的擴張時代基本吻合
本研究還選取該地區特有針葉類植物——水松（Glyptostrobus）的消亡過程作為案例，揭示人類活動對區域植物多樣性的影響過程。濕地水松于數百萬年前就出現在該區域并廣泛分布，但自然種群目前僅有少量殘存在華南、越南和老撾等地，被國際自然保護聯盟評為極度瀕危物種。本研究根據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）廣泛發育于華南沿海的丘陵山區和三角洲淡水區域。然而，一系列鉆孔記錄揭示出水松大量消亡發生在距今2-1千年期間，這與水稻農業在三角洲大規模擴張并逐漸向山區發展的過程基本同期。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，經歷了地球數千萬年氣候環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，由于人口增長和農業活動增強而導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。另外需要關注的是，鑒于目前的研究方法主要揭示了風媒植物的生物多樣性，未能包含部分熱帶蟲媒植物，這意味著早期農業的發展對熱帶地區植物多樣性的影響或許更大。
圖2 植物花粉含量揭示多個研究點濕地水松林與水稻農業及火災之間的更替過程
據悉，這是鄭卓教授團隊基于孢粉記錄揭示水稻農業在亞州東南部擴展歷史的研究于去年發表在PNAS雜志后，發表在該雜志的又一項重要研究成果。本研究結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，這種趨勢繼續下去將嚴重破壞本地區的生態平衡。我國提出“綠水青山就是金山銀山”的生態文明發展理念，維護經濟社會發展與生態系統之間的平衡，可有效降低對本地區生態系統的威脅，并有望一定程度上恢復華南地區的森林系統生物多樣性。
