中國(guó)植被演替與環(huán)境變遷

前言

　　我們?nèi)祟?lèi)生活的這個(gè)地球以每小時(shí)近1700千米的速度（大約是波音飛機(jī)速度的2倍）自西向東旋轉(zhuǎn)，這種不間斷的旋轉(zhuǎn)已經(jīng)持續(xù)了約46億年。位于宇宙之中的地球在太陽(yáng)系各種能和力的耦合作用下，以其自身旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的巨大能量制造出無(wú)數(shù)次天翻地覆的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)演出一幕幕驚天動(dòng)地的地質(zhì)歷史事件。眾所周知，地幔之上的板塊運(yùn)移導(dǎo)致了火山爆發(fā)，引發(fā)了強(qiáng)烈地震，改變著滄海桑田，推動(dòng)了山川巨變。巡視所有這些發(fā)生在巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈里的地質(zhì)歷史事件，可以說(shuō)生命演化是地球上最富于活力和最經(jīng)久不衰的一幕?！　』仡櫳l(fā)展的大約35億年的漫長(zhǎng)歷程，浩瀚無(wú)邊的海洋不僅是生命誕生的搖籃，更是孕育生物演化長(zhǎng)達(dá)31億年的有聲有色的舞臺(tái)。地球早期大氣中含有高濃度的二氧化碳和低水平的氧氣，而海洋中綠藻的誕生和發(fā)展從根本上當(dāng)然也是逐步地改變了這個(gè)狀態(tài)。到了距今大約4億年前，大氣中的二氧化碳的濃度降到只比今天高約不到20倍，而氧氣含量上升到接近現(xiàn)今水準(zhǔn)。氧氣在太陽(yáng)紫外線作用下產(chǎn)生了臭氧，而大氣臭氧層的形成又有效地減低了紫外線對(duì)生物的傷害作用。在此宏觀背景下，隨著海陸變遷，海洋中的藻類(lèi)成功登上陸地，成為最早的陸地植物——這是一群無(wú)葉、無(wú)根、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但是具有光合功能、生命力旺盛的植物。它們是荒蕪大地的墾荒者、綠色世界的締造者和陸生生物的開(kāi)拓者，從此譜寫(xiě)了生物演化過(guò)程中由水登陸的輝煌一章。　　生物演化的本質(zhì)是生物遺傳物質(zhì)和外部環(huán)境的辯證統(tǒng)一。如果沒(méi)有生物界所具有的豐富多樣的遺傳物質(zhì)，就無(wú)從談起生物演化；但是，如果沒(méi)有復(fù)雜多變的外部環(huán)境，也就沒(méi)有了生物演化的驅(qū)動(dòng)力，當(dāng)然也就不會(huì)產(chǎn)生如此豐富多彩的生物類(lèi)群，更不會(huì)有今天的魅力無(wú)比的大自然。最早陸地植物和隨后登陸的最早陸地動(dòng)物，以及微生物構(gòu)成了地球上的最早陸地生態(tài)系統(tǒng)，相對(duì)于海洋穩(wěn)定的水生環(huán)境來(lái)說(shuō)，陸地生態(tài)環(huán)境更為殘酷。4億年以來(lái)，正是這種復(fù)雜而又殘酷的自然條件成為陸生生物蓬勃發(fā)展的外在驅(qū)動(dòng)力。

內(nèi)容概要

　　生物演化的本質(zhì)是生物遺傳物質(zhì)和外部環(huán)境的辯證統(tǒng)一。如果沒(méi)有生物界所具有的豐富多樣的遺傳物質(zhì)，就無(wú)從談起生物演化；但是，如果沒(méi)有復(fù)雜多變的外部環(huán)境，也就沒(méi)有了生物演化的驅(qū)動(dòng)力，當(dāng)然也就不會(huì)產(chǎn)生如此豐富多彩的生物類(lèi)群，更不會(huì)有今天的魅力無(wú)比的大自然。

書(shū)籍目錄

第一章 概述1.1 云南現(xiàn)代自然地理概況1.2 云南晚新生代區(qū)域地質(zhì)概述1.3 云南第三紀(jì)植物研究1.3.1 植物群研究1.3.2 孢粉研究1.4 古氣候重建的生物學(xué)方法1.4.1 運(yùn)用生物學(xué)方法重建氣候的進(jìn)展1.4.2 植物的耐受性理論（Theory of tolerance）1.4.3 共存分析法第二章 中新世植物群與環(huán)境2.1 呂合植物群2.1.1 化石產(chǎn)地概況2.1.2 植物群組成2.1.3 古植被2.1.4 古氣候2.2 隴川果實(shí)和種子植物群2.2.1 化石產(chǎn)地概況2.2.2 種子和果實(shí)植物群組成2.2.3 古植被2.2.4 古環(huán)境和古氣候2.2.5 芒旦植物群與滇西其他化石植物群的比較及其時(shí)代的探討第三章 上新世植物群與環(huán)境3.1 尋甸金所化石木群3.1.1 化石產(chǎn)地概況3.1.2 植物群組成3.1.3 古植被和古氣候3.2 元謀化石木群3.2.1 化石產(chǎn)地概況3.2.2 植物群組成3.2.3 古植被3.2.4 古環(huán)境和古氣候3.3 羊邑植物群3.3.1 化石產(chǎn)地概況3.3.2 植物群組成3.3.3 古植被3.3.4 古氣候3.4 龍陵植物群3.4.1 化石產(chǎn)地概況3.4.2 植物群組成3.4.3 古植被3.4.4 古氣候3.5 洱源植物群3.5.1 化石產(chǎn)地概況3.5.2 孢粉植物群3.5.3 古植被3.5.4 古氣候3.5.5 羊邑、龍陵、洱源古植被與古氣候比較第四章 第四紀(jì)植被與環(huán)境4.1 研究點(diǎn)概況4.1.1 地理位置、現(xiàn)代植被與氣候4.1.2 研究材料與方法4.2 孢粉植物群4.2.1 拉市海4.2.2 文海4.2.3 哈里谷4.2.4 屬都湖4.3 古植被和古氣候4.3.1 拉市海4.3.2 文海4.3.3 哈里谷4.3.4 屬都湖4.3.5 滇西北約25381aBP以來(lái)的古植被與古氣候變化第五章 現(xiàn)代花粉雨與植被5.1 采樣地概況5.1.1 蜘蛛網(wǎng)采樣點(diǎn)地理位置與當(dāng)?shù)刂脖?.1.2 文筆水庫(kù)地理位置與當(dāng)?shù)刂脖?.1.3 研究材料5.2 現(xiàn)代花粉雨分析5.2.1 蜘蛛網(wǎng)與孢粉5.2.2 文筆水庫(kù)區(qū)域天然捕集器與孢粉5.3 花粉雨與植被5.3.1 蜘蛛網(wǎng)捕集的花粉與植被5.3.2 文筆水庫(kù)天然捕集器捕集的花粉與植被5.3.3 初步結(jié)論第六章 中國(guó)西南地區(qū)與印度東北部士哇第三紀(jì)植物群對(duì)比及其與喜馬拉雅山隆升的關(guān)系6.1 化石植物的記錄6.2 喜馬拉雅山地區(qū)植物的遷移Chapter 1 IntroductionChapter 2 Miocene Flora and EnvironmentChapter 3 Pliocene Flora and EnvironmentChapter 4 Vegetation and climate change during the Quaternary in NW YunnanChapter 5 The study on the relationship between modern pollen rain and local vegetationChapter 6 Comparison of the Tertiary flora of Southwest China and Northeast India and its significance in the antiquity of the modern Himalayan flora主要參考文獻(xiàn)附錄

章節(jié)摘錄

　　高級(jí)分類(lèi)單位如科、屬等的分布也是變化的，因?yàn)樗鼈兊姆植紖^(qū)是建立在所含種的分布區(qū)的基礎(chǔ)上的。這些變化最終導(dǎo)致兩個(gè)相反過(guò)程的出現(xiàn)，即居群擴(kuò)張到新的區(qū)域和從其以前全部或部分分布區(qū)內(nèi)消失，也就是居群繁殖、散布和滅絕兩個(gè)相反過(guò)程。這是個(gè)生態(tài)學(xué)過(guò)程，因?yàn)樵谶@個(gè)過(guò)程中雖然包含植物有機(jī)體本身的生物學(xué)特性和機(jī)能，但是根本上是決定于環(huán)境條件如何引起地方居群的增加或減少（王荷生，1992）?！　≌腔谥参锏牡乩矸植紖^(qū)是其耐受范圍的耐受性的良好指示這一假說(shuō)，Mosbrugger和Utescher（1997）建立了共存分析法所需要的數(shù)據(jù)庫(kù)CLIMBOT，并且指出，很多植物地理分布區(qū)的邊界與氣候參數(shù)的等值線一般是重合的。在多數(shù)情況下，該假說(shuō)是成立的，而且利用地理分布區(qū)內(nèi)部的6個(gè)氣象臺(tái)站數(shù)據(jù)獲得植物耐受范圍的方法，是簡(jiǎn)單易行的?！　〉侵参锓N的許多個(gè)體在該種分布區(qū)范圍內(nèi)的分布并不是在空間上布滿整個(gè)分布區(qū)，而是居住在適宜它們生存的生境中。各種植物在其分布區(qū)內(nèi)布滿的程度也不相同，這取決于適宜生境重復(fù)出現(xiàn)的頻度、植物種的生態(tài)特征、形成集群以及與其他種的競(jìng)爭(zhēng)能力，還有歷史因素等（王荷生，1992）。因此，在自然界中由一個(gè)物種全盤(pán)布滿的分布區(qū)是沒(méi)有的。連續(xù)的分布區(qū)僅僅是植物區(qū)系地理學(xué)為了研究方便，在點(diǎn)圖的基礎(chǔ)上，把最外圍的分布點(diǎn)連接起來(lái)，從而繪出分布區(qū)的輪廓，但忽略了分布區(qū)內(nèi)部全部分布地點(diǎn)的詳細(xì)記載。這樣的做法，用于解釋植物類(lèi)群的起源和演化，使問(wèn)題簡(jiǎn)化且直接明顯。然而，我們?nèi)缫@得在植物地理分布這一自然現(xiàn)象所蘊(yùn)涵的生態(tài)與環(huán)境信息，輪廓圖的做法是否能夠滿足是值得商榷的?！　≡谘芯磕硞€(gè)類(lèi)群對(duì)某一個(gè)特定的氣候參數(shù)的耐受范圍時(shí)，通常而言，該類(lèi)群分布區(qū)邊界點(diǎn)的氣象數(shù)據(jù)是該類(lèi)群耐受性極值的可能性較大。但是，我們也不能排除其極值出現(xiàn)在分布區(qū)內(nèi)部的可能性，僅用邊緣數(shù)值有可能會(huì)降低其結(jié)果的準(zhǔn)確性。如果整個(gè)地理分布區(qū)內(nèi)所有氣象臺(tái)站的氣候數(shù)據(jù)全部使用，則又有可能包含了分布區(qū)內(nèi)部不適宜該類(lèi)群存活的極端環(huán)境數(shù)據(jù)，故而降低共存分析法的精確性。因此，我們認(rèn)為，應(yīng)該從基本的植物分布數(shù)據(jù)開(kāi)始，即以每個(gè)植物類(lèi)群的實(shí)際標(biāo)本采集情況為依據(jù)，以每一份標(biāo)本記錄所代表的氣象記錄為基礎(chǔ)，這樣在所有分布點(diǎn)的所代表的某一氣候參數(shù)的數(shù)據(jù)集合內(nèi)，找到其最大和最小兩個(gè)極值，這兩個(gè)極值之間的范圍作為該植物類(lèi)群對(duì)該氣候參數(shù)的耐受范圍。這種做法是建立在考慮全部分布情況的點(diǎn)圖法基礎(chǔ)上的?！　∫陨咸接懙氖抢硐霠顩r，而實(shí)際情況是氣象臺(tái)站記錄的氣象數(shù)據(jù)和植物標(biāo)本采集記錄之間缺少緊密的對(duì)應(yīng)關(guān)系。植物標(biāo)本采集記錄是比較詳細(xì)的，可以到鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級(jí)，不過(guò)點(diǎn)圖法描繪的植物地理分布圖是以縣級(jí)行政區(qū)域?yàn)閱挝坏模╕ing et a1.，2004）。一般而言，記錄氣象數(shù)據(jù)的氣象臺(tái)站位于縣級(jí)行政中心，并且還不是所有的縣級(jí)氣象記錄數(shù)據(jù)都可以獲得。因此，植物分布地點(diǎn)與氣象數(shù)據(jù)記錄點(diǎn)的不吻合會(huì)影響到共存分析法的精確程度。我們目前采用的解決方法是，根據(jù)每個(gè)縣的區(qū)域內(nèi)是否有該種植物的標(biāo)本采集記錄來(lái)決定是否選用該縣的氣象臺(tái)站，所以獲得某個(gè)植物類(lèi)群的耐受性范圍所需的氣象臺(tái)站數(shù)量，是由該類(lèi)群分布點(diǎn)的數(shù)目來(lái)決定的，這一點(diǎn)與CLIMBOT數(shù)據(jù)庫(kù)只選用6個(gè)氣象臺(tái)站是不同的?！　⊥ㄟ^(guò)上述介紹我們可以得出以下結(jié)論：　　第一，耐受性是生物有機(jī)體適應(yīng)外界環(huán)境變化的耐受能力，只受植物本身的生理狀況的影響。植物類(lèi)群通過(guò)其實(shí)際的地理分布所表現(xiàn)出來(lái)的“耐受性”還受該植物類(lèi)群與其他生物相互關(guān)系的影響?！　〉诙?，分布區(qū)是植物耐受性的具體表現(xiàn)，但是耐受性理論只能告訴我們某個(gè)類(lèi)群不能在某地分布，并不能指明該類(lèi)群將分布在什么位置，也就是說(shuō)耐受性理論是植物分布的充分條件。但是反過(guò)來(lái)說(shuō)，如果在自然的環(huán)境條件下，某地出現(xiàn)了某種植物，則該地氣候條件一定是在該植物的耐受范圍之內(nèi)的。這也正是共存原理得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。　　第三，植物耐受性資料可以通過(guò)對(duì)植物分布的調(diào)查而獲得，盡管這樣獲得的“耐受性”與植物本身固有的耐受能力有一定差別，但仍然有實(shí)際意義。　　第四，更高級(jí)分類(lèi)群的耐受性，即為組成該分類(lèi)單位所有個(gè)體耐受性的累加?！　〉谖?，某個(gè)植物類(lèi)群耐受性的取得，應(yīng)以該類(lèi)群所有的標(biāo)本采集記錄為基礎(chǔ)。

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