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雲南植物區係與植被:多樣性,起源與演化

  植物多樣性與保護研究組朱華和譚運洪研究員對雲南的植被與植物區係研究現狀、植物多樣性、起源與演化進行了評述,並提出了一些有重要意義的科學問題。 

  雲南具有複雜的地質曆史、特殊的自然地理和地貌特征,創造了極其多樣的生態環境,成為中國生物多樣性最豐富的省份。它具有全國1/2以上的種子植物,涵蓋了亞洲主要的植被類型。雲南的種子植物區係具有51%的科和57.5%的屬為熱帶分布,並在屬的地理成分上,熱帶亞洲分布比例最高,顯示雲南植物區係在後期演化上受熱帶亞洲植物區係的強烈影響。雲南植物區係和植被複雜的分布格局和多樣性的形成明顯受其特殊的地質曆史和季風氣候的形成與加強驅動。喜馬拉雅-青藏高原的隆升及伴隨的地質事件,包括地形、地貌的不同程度抬升、思茅-蘭坪地質板塊順時針旋轉和向東南的位移、印度支那地質板塊向東南亞的逃逸以及河流襲奪,影響了雲南植物區係的起源與演化。分析發現,雲南的植物區係溯源於古近紀的東亞熱帶-亞熱帶植物區係,其西北部主要在新近紀喜馬拉雅隆升和氣候顫動過程中由北溫帶和世界性分布的科屬通過迅速的物種形成演化為溫帶性質的植物區係;南部主要隨印度支那地質板塊向東南亞的逃逸,熱帶季風氣候形成與加強,熱帶亞洲成分獲得發展並演化為熱帶亞洲特征的植物區係中部則承了大部分的東亞第三紀植物區係成分。西南季風氣候的形成與加強雲南植被麵貌成型的主要因素,特別對雲南熱帶雨林發育一個直接因素雲南東南部和南部的植物區係在屬、種層麵的明顯分異反映了它們可能具有不同的起源背景和演化曆程。在地質曆史上雲南東南部主要隸屬於南中國地質板塊或華南古陸,它的植物區係中具有相對多的東亞亞熱帶、溫帶分布科屬的物種,如木蘭科、山茶科、金縷梅科等,並包括了一些東亞和喜馬拉雅的特征成分;雲南南部則主要屬於撣邦-泰國地質板塊,它具有更多的熱帶亞洲分布屬、種,具有明顯熱帶亞洲植物區係特色。 

  在該評論文中,以下論點被提出和強調: 

  1. 雲南由於特殊的地形地貌,在短距離上氣候和生態係統發生了顯著變化,不但在地區尺度,在局部尺度(如在滇西北)均是如此。不論其緯度在雲南海拔低的區域都是熱帶地區,以至於植物地理學家劉慎諤等自然地理學家任美鍔等都認為雲南是一個基帶為熱帶的大的山原。我們的研究發現在海拔1300 m以下區域都具有熱帶植物區係和熱帶植被。進一步研究這一問題,對雲南熱帶植物資源的開發利用具有重要意義。 

  2. 雲南的熱帶植物區係和熱帶植被(幹熱河穀除外)均呈西北-東南傾斜分布格局,我們為這個分布格局在印度板塊碰撞亞洲板塊、喜馬拉雅隆升過程中,受到思茅-蘭坪地質板塊的順時針旋轉和向東南的位移,以及緬甸地質板塊向北位移的地質事件直接影響。 

  3依據古植物學研究資料,雲南的常綠闊葉林植物區係的分化在晚中新世就已開始,隨喜馬拉雅隆升和西南季風的形成與加強,促進了它們的分異。雲南的常綠闊葉林在植被分類上被分為季風常綠闊葉林、半濕潤常綠闊葉林和中山濕性常綠闊葉林三個植被亞型,它們都以為殼鬥科、樟科和茶科植物占優勢,暗示了它們有一個共同的早期起源,後來發生了明顯分異。在屬、種組成上,現在的季風常綠闊葉林植物區係,熱帶分布屬占到總屬數的79%, 熱帶分布種占總種數的70%, 並以熱帶亞洲分布屬、種的比例最高,分別占27%65%;半濕潤常綠闊葉林和中山濕性常綠闊葉林的植物區係溫帶分布屬分別占總屬數的46%48%, 其中北溫帶分布屬均占有最高比例,而在種層麵,二者都以溫帶分布種占優勢,占到總種數的73~80%,並以中國-喜馬拉雅分布種和中國特有種為主。季風常綠闊葉林顯然已演化成為一個熱帶性質的植物區係,而半濕潤常綠闊葉林和中山濕性常綠闊葉林則進一步演化成為溫帶性質的植物區係 

  4 雲南的熱帶落葉林(季雨林)具有與印度-中南半島的熱帶落葉林同樣的生態外貌、群落結構特征和基本一致的植物區係組成,它們在上新世至更新世或之前的一個更為幹旱的時期曾與東南亞地區的熱帶落葉林有廣泛的聯係,現在它們孤立殘存在雲南的幹熱河穀和季節性幹旱強烈的低丘及盆地,受雲南常綠闊葉林植物區係滲透的影響,但也演化了一些特有的成分。因此它們是一種原生、古老、殘存的植被類型。 

  5 雲南幹熱河穀的薩王納樣植被也是一類在地質演化過程中形成的古老的植被,它們的演化與喜馬拉雅隆升產生的深切河穀及河流襲奪密切相關。雲南幾大具有深切河穀的河流的形成及襲奪導致這些河穀流域物種隔離和歧化,並進一步促進了物種形成,產生出較多河穀特有屬種。這也是雲南生物多樣性如此豐富的一個因素。 

  6 現今的雲南植物區係包含了5類曆史植物地理成分:(1) 東亞亞熱帶植物區係成分 (主要集中分布在雲南中部地區) (2) 東南亞熱帶植物區係成分 (主要在西南至東南部熱帶地區) (3) 喜馬拉雅植物區係成分 (主要在北部地區)  (4) 古地中海殘餘成分 (在雲南廣泛分布) (5) 岡瓦那(古南大陸)成分(在幹熱河穀中有較多殘存)。 

  總之,雲南在自然地理和生物地理上處在熱帶東南亞和亞熱帶-溫帶的東亞和喜馬拉雅交彙地區,這個特殊的條件為它的生物多樣性的起源與演化提供了充足的來源。特別的地質曆史和地形地貌特征是它極高的生物多樣性演化的基礎。在這個獨特的地理區域,地質事件、季風氣候的形成與加強、氣候波動等導致了它頻繁的物種遷移、隔離、分化及更快速的物種形成與演化。 

  該評論文以Flora and vegetation of Yunnan, southwestern China: diversity, origin, and evolution為題發表在國際學術期刊 Diversity 

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