快上车,云南的生物多样性瞒不住了
发布时间:2021-10-13
出品:科普中国
制作:李权(中国科学院昆明动物研究所)
监制:中国科学院计算机网络信息中心

  说起生物多样性,很多人脑海中最先浮现出的很有可能是巴西热带雨林和非洲大草原

  事实上中国的生物多样性雄踞北半球第一!尤其是有着“动物王国”、“植物王国”美誉的云南省,和巴西、非洲相比也不落下风!

  

  图1.世界鸟类丰富度地图(2018),越红表示单位面积鸟类物种越多,蓝色反之。

  (图片来源:BiodiversityMapping.org

  

  图2.世界哺乳动物丰富度地图(2018),越红表示单位面积哺乳动物物种越多,蓝色反之。

  (图片来源:BiodiversityMapping.org

  一个地区物种的生(新物种生成和迁入)灭(老物种区域性灭绝)的差值形成了当地的生物多样性。云南独特的自然地理环境在两个方向上都最大限度的促进了生物多样性。

老天爷赏饭吃——黄金区位的“冰期幸运儿”

  生物并非均匀地分布在地球表面,全球有30余个地区仅占地球陆地面积的2.4%(曾占15.7%,但已有85%的栖息地被破坏),但却生活着约60%的陆生物种,被称为生物多样性热点。

云南省地处喜马拉雅、中国西南山地和印缅三个世界生物多样性热点的交汇地带(图3)。不同来源的生物在云南往来互通,和谐共生!

  图3.世界生物多样性热点图五角星示云南位置。

  (图片来源:Critical ecosystem partnership fund

  地球历史上发生过多轮冰期和间冰期的交替。冰期阶段,地球的高纬度和高海拔地区都覆盖着厚厚的大冰盖,还引发了干旱、沙漠化以及海平面的大幅下降,对北美洲和欧亚大陆北部的生物群落造成了毁灭性打击(图4)。

  云南纬度低,受冰期影响较小,还有地形buff“地形增益),生物群落由此躲过一劫!

  

  图4.末次大冰期(距今约2万年)与前工业时代全球气温对比,深蓝色表示该地区末次大冰期时温度剧烈降低。灰色和白色示末次大冰期时的大冰盖范围,五角星示云南位置。

  (图片来源:Jessica Tierney

青藏高原的礼物——千万年河东,千万年河西

  云南省地处地质活跃的青藏高原东南缘,印度板块和欧亚板块碰撞后,青藏高原逐步隆升的过程深刻地影响着云南的地形和水系。

  据古地质和古水文学研究,中国西南部的多条大江大河(雅鲁藏布江、怒江、澜沧江、金沙江等)原先都是注入古红河,再流入中国南海的。直到中新世(距今2300万年)青藏高原东部开始隆升,地形高低格局的变化导致了这些大江大河逐步改变了流向,变成了我们今天熟悉的样子(图5)。

  大江大河对没有飞行能力的生物是一个严重的交流阻碍,江河的改道若切割了先前均一的生物群落将导致分化产生而如果曾经被江河隔开的生物群落因改道而连接则会导致混合重组。

  

  图5.我国西南部江河自中新世之后改道示意图,虚线表示古河道。

  (图片来源:Clark et al. 2004Zhang & Sun 2011

横断山脉的生命魔法——地形buff”

  云南省的地形西北高、东南低,最高峰梅里雪山卡瓦格博峰海拔6740米,而河口县境内南溪河与元江交汇处海拔仅76.4米。

  地理学上有个经验规律,海拔每上升100米,气温约下降0.6℃。那么云南这6663.6米的高差,光靠海拔就能产生约40℃的温差,基本相当于我国从海南(热带)到黑龙江(寒温带)的气候变化。

  云南西北部的高山峡谷区将这种气候多样性浓缩到了极小的地理尺度。以笔者做研究的高

  黎贡山为例,山脚海拔多在1000米上下,而山脊海拔多在3000米以上,从山脚爬到山脊只有二三十公里,需要不到一天时间,但你却能经历从亚热带到寒带的气候植被变化。同样的变化幅度如果放在我国比较平坦的东部地区要走几千公里才会出现。

  山地多种多样的气候保证了不同气候需求的生物都能在这儿找到一席之地,也促进了生物的适应辐射一个祖先物种到达新环境后,进化出适应不同微环境的后代物种以充分利用资源)。

  以笔者研究的鼯鼠类群(Pteromyini)为例,适应温带环境的原始鼯鼠大约1000万年前从欧洲来到云南,一开始它们住在温带气候的山体中部

  经过一段时间的繁衍,鼠口爆炸,过剩的鼠口开始探索高海拔的寒带环境和低海拔的热带环境,最终进化出了适应寒带气候的鼯鼠(羊绒鼯鼠Eupetaurus spp.),沿喜马拉雅山脉向巴基斯坦扩散;也进化出了适应热带气候的鼯鼠(箭尾飞鼠Hylopetes spp.),向中南半岛、巽它群岛扩散(图6)。


  图6.山地促进物种适应辐射(图片来源:郑秋旸,pinterest.com

  云南西北部的地形还有一个特点,就是多条南北走向的高山和峡谷相间排列,组成“川”字形,即著名的横断山脉。这种地形简直就是生物多样性的发动机!

  前面说过气候变化是造成物种灭绝的重要原因,生物通常通过迁徙来应对。还是以适应温带气候的物种为例,当气候变冷时

  如果该物种身处“川”字形山脉地形区,就有往低海拔和往南方两种寻找温暖栖息地的迁徙路线可供选择;

  如果它身处喜马拉雅和秦岭这种东西走向的“一”字形山脉区,山脊的寒冷环境阻碍了南北移动,只剩往低海拔迁徙这一种选择;

  如果它身处平原区,只能往南迁徙数百千米(距离越长,变数越大,如江河的阻隔)。

  “川”字形山脉地形区多样化的路线选择和较短的迁徙距离无疑增大了物种存活的概率。另一方面,“川”字形地形,山脊的寒冷环境、河谷的干热环境形成了东西方向上的隔离作用,一个物种的不同族群在迁徙扩散过程中如果进入了不同的山谷,经过千百万年的进化,隔离作用将导致它们进化成不同的物种。

绿水青山就是金山银山,再识中国云南

  生物多样性是人类社会赖以生存和发展的物质基础。除了净化空气、水源稳定气候授粉昆虫等一系列不容易用经济衡量的隐形生态价值,生态旅游、纪录片、经济植物、真菌都能产生非常可观的经济效益云南省野生菌、花卉、中草药年产值可达300-830亿人民币。绿水青山就是金山银山!

  随着我国生物学家的成长,发表了一大批云南的新物种和生物多样性方面的高水平研究成果,以及《生物多样性公约》缔约方大会第十五次会议(COP15)在云南昆明召开,相信云南的生物多样性会越来越为世人所知!

最后,来看看可爱动物们的视频混剪。

 

 

 

视频素材来源:中国科学院昆明动物研究所、高黎贡山国家级自然保护区贡山管护分局、高黎贡山国家级自然保护区泸水管护分局

 

  参考文献:

  1Clark M K, Schoenbohm L M, Royden L H, et al. Surface uplift, tectonics, and erosion of eastern Tibet from large scale drainage patterns[J]. Tectonics, 2004, 23(1).

  2Zhang T, Sun H. Phylogeographic structure of Terminalia franchetii (Combretaceae) in southwest China and its implications for drainage geological history[J]. Journal of Plant Research, 2011, 124(1): 63-73.

中国科学院科普云平台技术支持,中国科学院计算机网络信息中心运行
文章内容仅为作者观点,不代表中国科普博览网、中国科普博览网运行单位、中国科普博览网主办单位的任何观点或立场。
关闭