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熱帶雨林高海拔地區(qū)的高山櫟 孟宏虎供圖

　　高山櫟是一種適應高寒環(huán)境的植物，多見于喜馬拉雅與橫斷山脈的高海拔地區(qū)。在中國科學院東南亞生物多樣性研究中心（簡稱“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(xiàn)，熱帶雨林地區(qū)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(qū)也有分布呢？經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，由于全球氣候持續(xù)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(qū)進行遷移。熱帶雨林地區(qū)分布的高山植物殘余沒有足夠的海拔高度作為應對氣候變暖的“緩沖區(qū)”，山頂逐漸成了這些植物的“氣候避難所”。相關成果近日發(fā)表在瑞士植物學會會刊《高山植物學》上。

　　高寒植物不斷遷移

　　眾所周知，為了過冬，候鳥每年都會進行遷徙。然而，作為沒有腿腳、翅膀的植物，為了生存，在長期的進化過程中也存在像候鳥一般的“遷徙”行為。

　　與候鳥不同的是，植物的“遷徙”節(jié)奏非常緩慢，周期漫長。

　　論文第一作者孟宏虎介紹，現(xiàn)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程中，遇到不適宜的氣候時，它們會退縮到適宜生存的地方，待氣候適宜時再進行擴散。

　　比如在第四紀冰期，氣候逐漸轉(zhuǎn)冷，高緯度地區(qū)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期保存生物多樣性的地區(qū)被稱作“氣候避難所”。

　　工業(yè)革命后，尤其是人類活動增多導致全球氣候逐漸變暖，許多高寒地區(qū)的植物出現(xiàn)了向更高緯度、更高海拔地區(qū)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，在緬甸若開山脈維多利亞山見到高山櫟后，孟宏虎感到很意外，“高山櫟長期分布在高寒地區(qū)，怎么會在熱帶雨林地區(qū)生長呢？”于是，他展開了熱帶雨林中高山櫟分布現(xiàn)象的探索。結(jié)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(qū)，足跡遍布從海拔4600多米的青藏高原密集分布區(qū)到海拔1000米左右的東部丘陵零星分布區(qū)。

　　在每個居群中，每隔10—50米，隨機采集十幾株的枝葉作為標本、新鮮樹葉作為分子材料，同時記錄經(jīng)緯度、海拔高度等信息。

　　“對于高山櫟研究來說，采樣占用了我們較多的時間和精力。每年只能在雨季前后進行野外考察，三年左右才將整個分布區(qū)的樣品采集完整。”孟宏虎告訴《中國科學報》。

　　論文作者、上海辰山植物園姜小龍介紹，他們將所有采樣點數(shù)據(jù)進行最佳氣候潛在分布區(qū)模擬，結(jié)合氣候數(shù)據(jù)，得到高山櫟的居群動態(tài)。最終的研究結(jié)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往高海拔地區(qū)或者高緯度地區(qū)進行遷移。

　　遷無可遷，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現(xiàn)象。在喜馬拉雅山脈地區(qū)，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(qū)海拔有限，高山植物只能聚集到山頂。隨著氣候變暖，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還得與喜溫植物競爭。

　　“如果氣候持續(xù)變暖，到了退無可退的時候，植物就會逐漸滅絕，這不利于熱帶雨林地區(qū)生物多樣性的維持。為此，我們提出熱帶雨林地區(qū)的高海拔避難所，將是全球變暖背景下高山植物的最后樂園。”孟宏虎說。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地質(zhì)事件進行過探討，這次的發(fā)現(xiàn)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界關注的同時，能夠引起保護生物學的重視，尤其是熱帶雨林地區(qū)高山植物的保護。

　　（原載于《中國科學報》 2019-09-17 第7版 生態(tài)環(huán)境)