美国《每日科学》网(www.sciencedaily.com)2013年9月11日报道 - 秘鲁的云雾林是世界上生物多样性最丰富的生态系统。大量的植物物种以及秘鲁1/3的哺乳动物、鸟类和蛙类都生活在安第斯山脉东麓这片常年潮湿的地区。该地区海拔高(约1981~3353 m),地处偏僻,是世界上最难以到达的地区之一,研究这里的生态系统也是十分困难的。到目前为止,科学家认为在云雾林的树木和植物物种中被人们所发现和认知的只是一小部分。
但在本世纪内,这片未开发的生物多样性宝库将面临前所未有的威胁。美国北卡罗来纳州维克森林大学(Wake Forest University)的研究人员收集到的各种迹象显示,21世纪的全球变暖可能给秘鲁云雾林中的树种带来厄运,群落中53%~96%的树种可能会消失。
气温对于安第斯的植物以及依赖这些植物为生的生物栖息地有着至关重要的作用。安第斯山脉地势陡峭,所以该地区气温沿山坡呈现出非常大的差异,这意味着大量的树木和其他植物只能分布在海拔高差不超过几百米的地带之内。
从历史资料可以看到,在全球变暖时期,安第斯云雾林的幼苗逐渐在更高海拔地区萌芽生长。但是,预计下个世纪该地区的气温变化将超过5 ℃,这种前所未有的变化将使植物的边界线以超过此前的速度向山顶移动。维克森林大学的米尔斯•希尔曼教授(Miles Silman)说,为适应变暖的气候,到2100年植物将不得不向上迁移约914 m。
问题是高海拔草原能够阻断树木上移的路径,从而限制树木上移的距离。希尔曼说,树木与草原的过渡带(即所谓群落交错区)不能随着云雾林向上移动,即使在气温显著变化下也是如此。假如除了气温外没有其他气象因子变化的影响,树木线的海拔高度要移动大约900 m才能保持与下面的云雾林相匹配。研究结果显示,这在保护区内需要3 750年,在非保护区内需要1.8万年。科学家们认为,频繁的人类用火和在草原放牧,再加上生长速度缓慢,有可能是造成树木线难以向上移动的重要原因。总之,现在可以肯定的是云雾林不能穿过或绕过群落交错区,即交错地带形成了一堵阻止树种移动的屏障。
维克森林大学的研究团队最先用高分辨率图像对安第斯山区树木线迁移进行了研究。研究内容包括根据对秘鲁受保护的曼努国家公园和周围未受保护地区的云雾林照片和Quickbird卫星影像进行计算机模拟来预测气候的变化。这些照片数据是美国空军航测队在1963年摄制的,由秘鲁国家地理研究所将其加工为精度为0.7μm的数字化信息。该研究团队的研究成果发表在2013年9月11日的在线杂志《PLOS ONE》上。
文章的主要作者卢茨说,目前的保护策略着重于减轻人类的影响,尤其是防止人为干扰以利于云雾林的自然生长。近期需要有更多的方法以防止该地区出现大量的群落损失。他还说:"在这个生态系统中,保护人士很少采用干预的策略,但干预可能是唯一的挽救方法。我们下一步的工作就是与当地和国际上的保护人士一起制定一个计划,帮助云雾林继续向高处扩展。


