高山櫟是一種適應高寒環(huán)境的植物，多見(jiàn)于喜馬拉雅與橫斷山脈的高海拔地區。在中國科學(xué)院東南亞生物多樣性研究中心（簡(jiǎn)稱(chēng)“東南亞中心”）組織的一次緬甸野外考察中，中科院西雙版納熱帶植物園博士孟宏虎等人發(fā)現，熱帶雨林地區的山頂上也有高山櫟的蹤跡。
適應高寒環(huán)境的高山櫟為何在熱帶雨林地區也有分布呢？經(jīng)過(guò)研究發(fā)現，由于全球氣候持續變暖，高山櫟等適應高寒環(huán)境的高山植物不得不向更高緯度、更高海拔地區進(jìn)行遷移。熱帶雨林地區分布的高山植物殘余沒(méi)有足夠的海拔高度作為應對氣候變暖的“緩沖區”，山頂逐漸成了這些植物的“氣候避難所”。相關(guān)成果近日發(fā)表在瑞士植物學(xué)會(huì )會(huì )刊《高山植物學(xué)》上。
高寒植物不斷遷移
眾所周知，為了過(guò)冬，候鳥(niǎo)每年都會(huì )進(jìn)行遷徙。然而，作為沒(méi)有腿腳、翅膀的植物，為了生存，在長(cháng)期的進(jìn)化過(guò)程中也存在像候鳥(niǎo)一般的“遷徙”行為。
與候鳥(niǎo)不同的是，植物的“遷徙”節奏非常緩慢，周期漫長(cháng)。
論文第一作者孟宏虎介紹，現存的植物都經(jīng)歷了復雜的氣候變化。而在氣候變化的歷史進(jìn)程中，遇到不適宜的氣候時(shí)，它們會(huì )退縮到適宜生存的地方，待氣候適宜時(shí)再進(jìn)行擴散。
比如在第四紀冰期，氣候逐漸轉冷，高緯度地區廣泛發(fā)育冰蓋或冰川，寒冷氣候帶逐漸向中低緯度遷移。為了適應這種氣候變化，許多植物就會(huì )從北向南遷移或者從高山上向山谷里遷移。這些在氣候不適宜時(shí)期保存生物多樣性的地區被稱(chēng)作“氣候避難所”。
工業(yè)革命后，尤其是人類(lèi)活動(dòng)增多導致全球氣候逐漸變暖，許多高寒地區的植物出現了向更高緯度、更高海拔地區遷移的趨勢，這與第四紀冰期植物遷移相反。
遷往那高高的山頂上
三年前，在緬甸若開(kāi)山脈維多利亞山見(jiàn)到高山櫟后，孟宏虎感到很意外，“高山櫟長(cháng)期分布在高寒地區，怎么會(huì )在熱帶雨林地區生長(cháng)呢？”于是，他展開(kāi)了熱帶雨林中高山櫟分布現象的探索。結合先前的研究工作，孟宏虎等科研人員基本走遍了高山櫟的所有分布地區，足跡遍布從海拔4600多米的青藏高原密集分布區到海拔1000米左右的東部丘陵零星分布區。
在每個(gè)居群中，每隔10—50米，隨機采集十幾株的枝葉作為標本、新鮮樹(shù)葉作為分子材料，同時(shí)記錄經(jīng)緯度、海拔高度等信息。
“對于高山櫟研究來(lái)說(shuō)，采樣占用了我們較多的時(shí)間和精力。每年只能在雨季前后進(jìn)行野外考察，三年左右才將整個(gè)分布區的樣品采集完整。”孟宏虎告訴《中國科學(xué)報》。
論文作者、上海辰山植物園姜小龍介紹，他們將所有采樣點(diǎn)數據進(jìn)行最佳氣候潛在分布區模擬，結合氣候數據，得到高山櫟的居群動(dòng)態(tài)。最終的研究結果表明，在全球氣候變暖的趨勢下，高山櫟這樣的高山植物將會(huì )往高海拔地區或者高緯度地區進(jìn)行遷移。
遷無(wú)可遷，只能滅絕？
孟宏虎表示，除了高山櫟之外，許多適應高寒環(huán)境的高山植物都存在這類(lèi)現象。在喜馬拉雅山脈地區，由于海拔較高，高山植物有足夠的響應氣候變暖的高海拔緩沖地帶，如高山草甸、雪山等。然而，熱帶雨林地區海拔有限，高山植物只能聚集到山頂。隨著(zhù)氣候變暖，適應溫暖氣候的物種往上擴張，高山植物殘余響應氣候變暖的同時(shí)還得與喜溫植物競爭。
“如果氣候持續變暖，到了退無(wú)可退的時(shí)候，植物就會(huì )逐漸滅絕，這不利于熱帶雨林地區生物多樣性的維持。為此，我們提出熱帶雨林地區的高海拔避難所，將是全球變暖背景下高山植物的最后樂(lè )園。”孟宏虎說(shuō)。此前，他就曾對高山櫟在喜馬拉雅—橫斷山脈的分布變化及相關(guān)地質(zhì)事件進(jìn)行過(guò)探討，這次的發(fā)現使高山櫟的分布研究更加完整。他希望這些研究引起生物地理學(xué)界關(guān)注的同時(shí)，能夠引起保護生物學(xué)的重視，尤其是熱帶雨林地區高山植物的保護。
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