每次進入那片浩渺深邃的山林前,周平和隊友們(men) 都要互相叮囑,萬(wan) 一遭遇莽山烙鐵頭、黑熊、雲(yun) 豹,該如何脫險逃生。
“雖然還沒當麵碰到過黑熊,但目前那裏的數量也不少。2015年起,安裝在野外的紅外相機已經4次拍到它們(men) 的身影。”廣東(dong) 省科學院廣州地理研究所(以下簡稱廣州地理所)研究員周平說。
紅外相機拍攝到黑熊的身影。廣東(dong) 省科學院動物研究所鄒發生科研團隊攝
一次,她的博士後曾巧在山上取樣時,隱隱約約感受到從(cong) 地麵傳(chuan) 來異常的動物聲音,她嚇得趕緊躲起來,頭也不敢抬。
過了許久,等聲音遠離了,曾巧發現路上留下一大一小的腳印,“會(hui) 不會(hui) 是熊媽媽帶著小熊寶寶呢”?
縱然每次都倍加小心,意外還是發生了。
不久前,周平和隊友們(men) 在廣東(dong) 南嶺國家級自然保護區野外考察時,一位隊友不慎被“台灣烙鐵頭”咬傷(shang) 。而在考察樣地附近,還分布有已知毒蛇類裏的最大型蛇種——“莽山烙鐵頭”。
“那段時間,正好是烙鐵頭孵化小蛇的階段,如果驚擾到它們(men) ,被咬傷(shang) 的可能性也很大。”經過及時救治,隊友已無礙。雖然心有餘(yu) 悸,但周平知道,隨著南嶺得到有效保護,許多野生動物的種群都在增長,那裏的生物多樣性正在恢複。
1
研究生物多樣性的“活化石”
作為(wei) 南嶺森林生態係統國家野外科學觀測研究站(以下簡稱南嶺站)的主要負責人,周平是南嶺的常客。
南嶺是我國南部最大山脈,地處粵桂湘贛閩5省交界處,東(dong) 西綿延約700公裏,南北寬約400公裏。因工作原因,周平經常在地圖上和現場追尋南嶺的身影。
站在南嶺最高峰石坑崆,向南極目所至,盡是峰林,蔥蔥鬱鬱。
南嶺九重山。周平攝
“人們(men) 常說的嶺南,便是對南嶺以南地區的概稱。”南嶺最吸引人的地方在於(yu) ,地球同一緯度上,從(cong) 西到東(dong) 依次分布著美洲的墨西哥荒漠、非洲的撒哈拉沙漠、亞(ya) 洲阿拉伯半島的沙漠和南亞(ya) 西北部的塔爾沙漠,唯獨南嶺一片綠洲,這是我國森林資源最豐(feng) 富的地區之一。
中國東(dong) 西走向的山脈,北有秦嶺,南有南嶺。“南嶺地處中亞(ya) 熱帶南部邊緣的地理位置,不同季節頻繁交替的冷暖氣團,使這裏成為(wei) 中國的多雨區之一。”中國科學院地理科學與(yu) 資源研究所研究員楊勤業(ye) 曾撰文指出,南北的差異、不同海拔高度的變化,造就南嶺多種類型的氣候環境。
氣候資源豐(feng) 富使得這裏植物生長茂盛,天然植被表現出南北交錯和垂直分布的現象,成為(wei) 一個(ge) 龐大的自然植物庫。野生動物和珍稀動物的種類也異常繁多。這些都讓南嶺成為(wei) 中國生物多樣性最複雜而多樣的區域之一。
事實上,南嶺的生物多樣性曆史可追溯到幾億(yi) 年前。20世紀60年代開始,大量恐龍化石和恐龍蛋化石在位於(yu) 南嶺的南雄市油山楊梅坑紅層中陸續被發現,再現了這裏6700萬(wan) 年前白堊紀的恐龍世界。
生物多樣性是地球生命的基礎,為(wei) 人類生存和發展提供必要的生態支撐和生態服務。然而,當前全球物種滅絕速度不斷加快,生物多樣性喪(sang) 失和生態係統退化對人類生存和發展構成重大風險。
世界自然基金會(hui) 發布的《2020地球生命力報告》表明,從(cong) 1970年到2016年期間,監測到的哺乳類、鳥類、兩(liang) 棲類、爬行類和魚類種群規模平均下降了68%。
為(wei) 遏製全球生物多樣性喪(sang) 失,《生物多樣性公約》於(yu) 1993年生效,我國是最早簽署公約的國家之一。“中國生物多樣性保護也同樣麵臨(lin) 嚴(yan) 峻挑戰。”生態環境部部長黃潤秋曾在2021年國際生物多樣性日主場宣傳(chuan) 活動上如是表示。
“小學時經常能見到水獺、穿山甲、林麝、斑羚等動物,我還見過華南虎幼崽。”年逾60的瑤族居民黃京木告訴周平,可森林曾一度遭遇亂(luan) 砍濫伐,導致許多動物難覓蹤影。
1994年,廣東(dong) 南嶺國家級自然保護區成立,整片森林開始得到有效保護,動植物種群重獲新生。
2020年4月,一段監測記錄讓廣東(dong) 省科學院動物研究所研究員鄒發生興(xing) 奮不已。南嶺乳陽片區監測到極度瀕危鳥類、有“世界上最神秘的鳥”之稱的海南鳽,這是其蹤跡自2007年來第4次在南嶺被發現。
“全世界海南鳽的種群數量低於(yu) 1000隻,在中國它曾經一度被認為(wei) 已經消失。”鄒發生研究過海南鳽的活動規律,“它隻在晚上活動,對環境要求嚴(yan) 苛,生活在森林中的水邊。這幾年連續來到南嶺,與(yu) 當地良好的森林植被和生態有關(guan) 。”
向記者分享起偶遇藏酋猴的情形,周平也是忍俊不禁,“小猴子和媽媽下山,一不留神,小猴子竄到樹頂,氣得猴媽媽齜牙咧嘴。最後猴媽媽不得已爬上樹,把小猴子拽下來。”
卡通片裏的情形,在周平眼前就這麽(me) 真實地上演,“5年前隻有零星幾隻,這幾年僅(jin) 在乳陽片區我們(men) 就發現藏酋猴的種群已經超過5個(ge) ,每個(ge) 種群有15隻左右的個(ge) 體(ti) ,形成了一個(ge) ‘大家族’。”
從(cong) “最神秘的鳥”現身、藏酋猴數量增加,到拍攝到南嶺珍稀瀕危野生動物,調查人員在南嶺發現8個(ge) 新種和16個(ge) 新分布物種……近幾年,南嶺不斷發現新的珍稀動植物消息,讓整個(ge) 生物多樣性學界振奮不已。
南嶺的物種“博物館”形象,更為(wei) 學界所關(guan) 注,是具有國際意義(yi) 的陸地生物多樣性關(guan) 鍵地區,也是中國十大生物多樣性熱點地區之一。
黃腹角雉雄鳥求偶時,喉下的肉裙膨脹下垂,顯現鮮豔的朱紅色,翠藍色的條紋縱橫交錯。深圳視界紀錄拍攝
周平說:“植被茂密的南嶺,為(wei) 動物的生存和繁殖提供了充足的食物、水源以及大麵積千變萬(wan) 化的隱藏場所,這裏又一次成為(wei) 許多珍稀動物的求生地和避難所。”
到目前為(wei) 止,南嶺記錄到的陸棲脊椎動物達555種,占全國陸棲脊椎動物種數的21%。其中有75種被列入瀕危野生動植物物種國際貿易公約附錄。物種的豐(feng) 富多樣性,屬於(yu) 世界級別。
除了各類珍稀動物,保護區內(nei) 發現的各類野生高等植物已累計到3892種,其中2種新紀錄是在今年的“世界地球日”當天周平和隊友徐衛博士所發現的。周平表示,“在不到500平方公裏的範圍,植物種類之多,世所罕見”,其中不少孑遺植物更是研究生物多樣性的“活化石”。
2
尋找生物多樣性背後的機製
對於(yu) 南嶺所形成的特殊生物多樣性環境的重要性,我國科學界早已有所關(guan) 注。
上世紀30年代,地質學家李四光多次進入南嶺進行科考,撰寫(xie) 了《南嶺何在?》一書(shu) 。
上世紀80年代,中國科學院國家計劃委員會(hui) 自然綜合考察委員會(hui) 曆時5年,首次將南嶺山地作為(wei) 一個(ge) 整體(ti) ,進行了全麵、綜合的科學考察,取得了南嶺地質、地貌、土壤、植被、社會(hui) 經濟等方麵的寶貴一手資料。
“為(wei) 何唯獨南嶺是一片綠洲呢,這裏麵有很多可探討的科學問題。”周平以南嶺的山地矮林為(wei) 例。山地矮林屬於(yu) 典型的亞(ya) 熱帶常綠闊葉林,常規狀態下,闊葉林的高度約20米左右,但在南嶺的海拔約1500—1800米的特定區域中,闊葉林高度僅(jin) 在8—10米左右,很少超過10米。
山地矮林。周平攝
昆侖(lun) 山、天山、貢嘎山、青藏高原都沒出現山地矮林,但在南嶺,具有地球同緯度荒漠和沙漠為(wei) 主導的條帶上,卻保存著最完整的山地矮林。
“目前對山地矮林現象,科學界還沒有合理的解釋,隻有一些推測。或許是因為(wei) 氣候變化,或許因為(wei) 南嶺山地全年的溫差特別大,從(cong) 而形成山地矮林這樣一種獨特的生命特征。”周平說,破解此未解之謎,並思考在未來氣候變化條件下,山地矮林究竟是變得更加適應環境,還是更加脆弱,這對生物多樣性的保護都具有重大意義(yi) 。
作為(wei) 物種的“博物館”,南嶺具有全球意義(yi) 的陸地生物多樣性,還是多種孑遺植物在第四季冰川期間的避難所。
它的獨特性體(ti) 現在哪?越來越多的科學家開始探尋。
2008年1月3日,一場突如其來的超大範圍低溫、冰凍天氣驟然而至。這場遍及廣東(dong) 等20個(ge) 省的雪災,使得森林受損麵積近2.79億(yi) 畝(mu) ,3萬(wan) 隻國家重點保護野生動物在雪災中凍死或凍傷(shang) 。
那段時間,鄒發生心裏時刻牽掛著南嶺的鳥類。此前,他已在南嶺開展了足足1年的鳥類調查。
“自然災害過後,鳥類種群有何變化?是不是所有種群都減少了?不同的鳥類應對極端天氣災害的策略是否相同?”職業(ye) 的敏感性,讓他決(jue) 定對此開展調查。
幾乎同一時期,周平也來到南嶺。酷愛大自然的她,立刻被南嶺獨特的樣貌所吸引。不過彼時她剛到南嶺,對南嶺還知之甚少。
長達1年的觀察、調查,鄒發生把災後鳥類的物種變化情況摸清楚了,“確實不是所有的鳥類都是物種減少。物種數少、依賴水體(ti) 生活的幾種鳥類數量減少明顯,但也有一些鳥類的數量卻增加了,如白頭鵯,它平時屬於(yu) 南嶺的優(you) 勢鳥種”。
通過不斷的深入研究調查,鄒發生發現了鳥類們(men) 更多有趣的事,“雪災壓斷了樹冠,使得動物的棲息地高度明顯降低,鳥類主動適應環境的變化、降低覓食高度,並且采取抱團取暖,一起覓食、活動的策略來應對極端天氣帶來的變化,很有意思。”
“這說明了保護生物多樣性不能僅(jin) 著眼於(yu) 一片林子,而應保護好整個(ge) 植被帶,物種的多樣性才能完整保存下來。”鄒發生深有感觸。
2016年,周平調任廣州地理所,埋在心裏許久的在南嶺開展野外長期定位觀測研究的思路日漸清晰。她開始著手籌建野外台站,下定決(jue) 心探尋南嶺生態係統和生物多樣性的奧秘。
在野外踏查和選擇樣地的過程中,沿著山路驅車前往南嶺的最高峰石坑崆,道路兩(liang) 邊曾大麵積裸露的開挖邊坡令周平心痛不已,“於(yu) 是選了老蓬至石坑崆景區公路路段進行植被修複,此路段海拔1200—1800米,長約8公裏”。
邊坡陡峭,表土貧瘠,加上海拔跨度大,苗圃培育的許多苗木不能適應較高海拔處的環境。在植被修複過程中,周平意識到南嶺的生物多樣性獨具特點,“不同海拔處的生境和生物多樣性差異較大。像這條8公裏的邊坡修複,難以提出適用於(yu) 邊坡全路段的單一修複方案,隻能以50米至100米為(wei) 一個(ge) 梯度,進行針對性的修複”。
周平在每100米的海拔梯度設置3個(ge) 樣地,共計18個(ge) 樣地,調查原生植被種群與(yu) 分布特征。同時建立生態恢複實踐示範區。
不到5年,種下的小苗已茁壯成長。
令周平喜出望外的是,野生的獼猴桃、擬赤楊、紫珠、荷木也自發在樣地裏長起來了,“這說明人工修複促進了自然修複,隨著生態修複的逐漸推進,生態環境改善了,生物多樣性也更豐(feng) 富了”。
對南嶺的研究越深入,科學家們(men) 越發希望能為(wei) 保護它的生物多樣性盡一份力。
野生蘑菇。葉倩攝
“生物多樣性的研究和保護需要長期持續進行。如觀察氣候變化,需要依靠50—100年間的氣候數據。”鄒發生和周平不約而同認識到,迫切需要建立一個(ge) 平台,把生物、土壤、水文、動植物、微生物等學科團隊凝聚在一起,把原先各自分開的研究項目匯合到生態係統和生物多樣性體(ti) 係下開展。
2018年,南嶺站在廣東(dong) 省科學院和廣東(dong) 省科技廳立項,成為(wei) 省級野外條件平台。2020年12月,南嶺站被科技部列入國家野外站擇優(you) 建設名單,正式進入國家級野外平台行列。
如今,南嶺站已建起了一支70多人的多學科科研團隊,構建起較為(wei) 完整的觀測係統,對南嶺生態環境和生物多樣性相關(guan) 的351個(ge) 指標進行監測,監測指標涵蓋了植物、大氣、土壤、水文等多方麵。
盛開的獨蒜蘭(lan) 。葉倩攝
“我們(men) 想知道南嶺生物多樣性背後的機製,南嶺的生態係統如何護佑珠江流域、長江流域和粵港澳大灣區的生態安全,從(cong) 而實現科學管理、保護資源,希望能通過科研為(wei) 國家生態安全、粵港澳大灣區北部生態屏障功能提供技術支撐,為(wei) 國家野外觀測網絡提供數據積累,為(wei) 粵北可持續發展提供智力支持。”周平說。
3
建第二大野生生物種質資源庫
距“廣東(dong) 屋脊”石坑崆不遠處,有一座海拔約1700米的無名山峰。因為(wei) 這裏猴頭杜鵑特別多,周平和隊友們(men) 為(wei) 之命名“猴頭山”。
猴頭杜鵑花。周平攝
今年6月,周平的野外助理在猴頭山發現了猴頭菇。“這是首次在廣東(dong) 野生環境下發現猴頭菇,為(wei) 廣東(dong) 大型真菌新紀錄。” 廣東(dong) 省科學院微生物研究所研究員鄧旺秋說,“野生猴頭菇一般隻生長在北方,此發現彌補了野生猴頭菇分布於(yu) 低緯度地區的現象,說明南嶺是一個(ge) 生物多樣性較為(wei) 豐(feng) 富的地方。”
野生猴頭菇。黃明敏攝
在猴頭山下的山地常綠闊葉林中,有數十株樹木的中間部分包裹著一層銀色“外衣”,下麵藏著傳(chuan) 感裝置。樣地周圍還有許多設施和儀(yi) 器。
“這是森林水文監測樣地,我們(men) 監測樹幹液流、樹幹徑流、穿透雨。附近還建有地表徑流場、測流堰、地下水位觀測井、梯度氣象觀測和梯度土壤水觀測,用以研究森林和水的關(guan) 係。”周平介紹。
猴頭山上的樹木爬滿苔蘚。葉倩攝
如今,周平還在南嶺布設了50多個(ge) 生物多樣性樣地。
“生物多樣性麵臨(lin) 的兩(liang) 大威脅是氣候變化,以及人類的活動幹擾。隻有對生物多樣性的認識更清楚,才能進行更有效的保護。而非等到物種滅絕,才去研究如何保護。”眼下,周平團隊正在對南嶺的旗艦植物——被稱作“廣東(dong) 鬆”的華南五針鬆開展研究。
“低海拔之處,廣東(dong) 鬆長得高大,到了高海拔,廣東(dong) 鬆長得矮小。廣東(dong) 鬆每到冬天都會(hui) 分泌出一種白色防寒物質,成為(wei) 與(yu) 眾(zhong) 不同的‘藍鬆’。”這種現象究竟是什麽(me) 引起的,曾巧正從(cong) 廣東(dong) 鬆細胞發育過程入手,研究氣候變化環境下樹種如何響應氣候變化,以及預測未來氣候變化下廣東(dong) 鬆將何去何從(cong) 。她表示,南嶺這片獨有的廣東(dong) 鬆原始林,為(wei) 研究物種如何響應氣候變化提供了絕佳樣本。
廣東(dong) 鬆。周平攝
穩定的生態係統不僅(jin) 關(guan) 係到人類的生產(chan) 生活,還涉及到區域乃至全球的可持續發展。全球範圍內(nei) ,魚類為(wei) 近30億(yi) 人提供了20%的動物蛋白,超過80%的人類膳食來自於(yu) 植物,可見保護和研究生物多樣性的重要性。
“隻有掌握了南嶺的生物資源,才能進一步讓其為(wei) 人類的生產(chan) 生活服務。”鄒發生說,目前生物多樣性的一個(ge) 關(guan) 鍵課題是如何平衡保護和發展的關(guan) 係,如何將地處粵北山區的南嶺綠色資源形成產(chan) 業(ye) ,保護的最終目標是實現帶動當地經濟發展,踐行綠水青山就是金山銀山的理念。
去年,我國著名昆蟲學家楊星科決(jue) 定南下,加盟南嶺站科研團隊。身為(wei) 廣東(dong) 省科學院動物研究所學術所長、教授,他此行目標很明確,“直奔南嶺的昆蟲”。繼《秦嶺昆蟲誌》之後,楊星科將著手牽頭編撰《南嶺昆蟲誌》。
在他的設想中,作為(wei) 我國重要的生物多樣性研究基地,南嶺應該建設一個(ge) 生物多樣性研究中心,成為(wei) 科研平台,支持國內(nei) 外地域生物多樣性研究,為(wei) 全球生態保障提供應有的支持和貢獻。
如今,該設想已在有序推進中。
“十四五”時期,配合南嶺國家公園建設,廣東(dong) 省科學院將推動建立嶺南地區生物多樣性中心。“將打造嶺南野生生物種質資源庫、嶺南生物多樣性大數據中心、嶺南生物多樣性監測網絡、嶺南珍稀瀕危動植物保護中心等,未來努力發展成國家級區域性中心(華南生物多樣性中心),並建成我國第二大野生生物種質資源庫。”楊星科說。
令科學家們(men) 開心的是,我國高度重視生物多樣性保護,將其作為(wei) 生態文明建設的重要內(nei) 容進行係統部署,采取了一係列有力舉(ju) 措來推動生物多樣性保護工作取得積極進展。
過去10年,我國森林資源增長麵積超過7000萬(wan) 公頃,居全球首位。長時間、大規模治理沙化、荒漠化,有效保護修複濕地,生物遺傳(chuan) 資源收集保藏量位居世界前列。90%的陸地生態係統類型和85%的重點野生動物種群得到有效保護。
“安息香科的木瓜紅開花了!”周平發現,今年的花開得特別燦爛,結果率比往年都高。在此之前,她還曾在南嶺的潺潺溪流中撿到過一個(ge) 安息香科木瓜紅的果實化石。
木瓜紅的果實。周平攝
它有哪些神奇的經曆?身上的古老基因有何秘密?以周平為(wei) 代表的科學家們(men) 將繼續探索。
◎ 作者丨科技日報記者 葉青
歡迎掃碼入群!
深圳科普將定期推出
公益、免費、優(you) 惠的活動和科普好物!


