青藏高原北部地貌（左凌仁攝）

新生代青藏高原的形成和演變對(duì)東亞的氣候和生物多樣性都產(chǎn)生了深刻的影響，對(duì)東亞新生代氣候和生物演變的研究，就離不開(kāi)討論青藏高原的生長(zhǎng)。前人的研究表明東亞夏季風(fēng)和印度夏季風(fēng)、以及亞洲冬季風(fēng)都和青藏高原的形成演變密切相關(guān)。由于青藏高原的隆升是差異化的，不同地塊的隆升對(duì)氣候、植被和植物多樣性的影響還有許多未解之謎。

在古近紀(jì)，中國(guó)分布著一條橫貫東西的干旱帶，而如今以殼斗科、樟科、木蘭科和山茶科為優(yōu)勢(shì)的亞熱帶常綠闊葉林主要分布亞洲東部，以江南水鄉(xiāng)典型代表：氣候比較溫和濕潤(rùn)，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，以常綠闊葉林為優(yōu)勢(shì)植被類型，植物多樣性高。這種氣候環(huán)境及相應(yīng)的植被和植物多樣性是何時(shí)形成，如何形成？是否和青藏高原的生長(zhǎng)相關(guān)？其驅(qū)動(dòng)機(jī)制還不明確。

中國(guó)南方的亞熱帶常綠闊葉林（黃健攝）

中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園古生態(tài)研究組聯(lián)合英國(guó)布里斯托大學(xué)等相關(guān)研究人員，基于晚漸新世古地理數(shù)據(jù)對(duì)青藏高原不同地塊的隆升進(jìn)行了古氣候數(shù)值模擬、將古氣候模擬的結(jié)果運(yùn)用到植被和植物多樣性模擬中，并與收集、整理大量的植物化石數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合對(duì)比分析。研究結(jié)果表明：在青藏高原北部（羌塘地塊和松潘—甘孜地塊）隆升情景下，植被和植物多樣性模型所得到的結(jié)果與化石記錄最為吻合。這表明：青藏高原北部從古近紀(jì)到新近紀(jì)的隆升增強(qiáng)了東亞季風(fēng)氣候系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)了東亞植被從以落葉闊葉林為主的干旱、半干旱植被類型轉(zhuǎn)變?yōu)橐猿＞G闊葉林主的濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)植被類型，并促進(jìn)了植物多樣性的增加。冬季降雨量的增加是驅(qū)動(dòng)植被和植物多樣性變化的最重要因素。青藏高原北部隆升對(duì)改變東亞季風(fēng)及驅(qū)動(dòng)植被及植物多樣性起著決定性作用，間接支持青藏高原東北向生長(zhǎng)的理論。1月28日，該成果發(fā)表在《科學(xué)-進(jìn)展》上。

青藏高原隆升、植被與生物多樣性演變示意圖

這項(xiàng)研究是首次利用一種新的植物多樣性模型（Jedi-DGVM）對(duì)地質(zhì)歷史時(shí)期的植物多樣性進(jìn)行模擬。這一研究同時(shí)也是古生物與數(shù)值模擬交叉學(xué)科進(jìn)行研究的一次創(chuàng)新研究。與前人的研究相比較，這一研究首次揭示了青藏高原北部生長(zhǎng)是驅(qū)動(dòng)中國(guó)東南部植被和植物多樣性轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵因子。另外，本研究還與前人的一些研究結(jié)論不同，之前的大量研究都表明青藏高原隆升會(huì)導(dǎo)致東亞冬季風(fēng)增強(qiáng)，本研究則發(fā)現(xiàn)中國(guó)東南部的冬季風(fēng)反而因?yàn)榍嗖馗咴纳L(zhǎng)而減弱，冬季降雨量增加，這也是驅(qū)動(dòng)該地區(qū)的植被和植物多樣性轉(zhuǎn)變的重要因素。

中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園古生態(tài)研究組副研究員李樹(shù)峰為第一作者，李樹(shù)峰和研究員周浙昆為論文共同通訊作者。英國(guó)布里斯托大學(xué)教授Paul J. Valdes、開(kāi)放大學(xué)教授Robert A. Spicer等為論文的共同作者。

該成果得到了中英聯(lián)合項(xiàng)目、科技部第二次青藏高原綜合科學(xué)考察研究、中科院先導(dǎo)項(xiàng)目（A類、B類）、國(guó)家自然科學(xué)面上項(xiàng)目的聯(lián)合資助。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1126/sciadv.abc7741



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