青藏高原塑造了东亚植被的多样性

青藏高原塑造了东亚植被的多样性
青藏高原北部地貌(左凌仁摄)

新生代青藏高原的形成和演变对东亚的气候和生物多样性都产生了深刻的影响,对东亚新生代气候和生物演变的研究,就离不开讨论青藏高原的生长。前人的研究表明东亚夏季风和印度夏季风、以及亚洲冬季风都和青藏高原的形成演变密切相关。由于青藏高原的隆升是差异化的,不同地块的隆升对气候、植被和植物多样性的影响还有许多未解之谜。

在古近纪,中国分布着一条横贯东西的干旱带,而如今以壳斗科、樟科、木兰科和山茶科为优势的亚热带常绿阔叶林主要分布亚洲东部,以江南水乡典型代表:气候比较温和湿润,属于亚热带季风气候,以常绿阔叶林为优势植被类型,植物多样性高。这种气候环境及相应的植被和植物多样性是何时形成,如何形成?是否和青藏高原的生长相关?其驱动机制还不明确。

中国科学院西双版纳热带植物园古生态研究组联合英国布里斯托大学等相关研究人员,基于晚渐新世古地理数据对青藏高原不同地块的隆升进行了古气候数值模拟、将古气候模拟的结果运用到植被和植物多样性模拟中,并与收集、整理大量的植物化石数据进行综合对比分析。研究结果表明:在青藏高原北部(羌塘地块和松潘—甘孜地块)隆升情景下,植被和植物多样性模型所得到的结果与化石记录最为吻合。这表明:青藏高原北部从古近纪到新近纪的隆升增强了东亚季风气候系统,驱动了东亚植被从以落叶阔叶林为主的干旱、半干旱植被类型转变为以常绿阔叶林主的湿润、半湿润植被类型,并促进了植物多样性的增加。冬季降雨量的增加是驱动植被和植物多样性变化的最重要因素。青藏高原北部隆升对改变东亚季风及驱动植被及植物多样性起着决定性作用,间接支持青藏高原东北向生长的理论。1月28日,该成果发表在《科学-进展》上。

这项研究是首次利用一种新的植物多样性模型(Jedi-DGVM)对地质历史时期的植物多样性进行模拟。这一研究同时也是古生物与数值模拟交叉学科进行研究的一次创新研究。与前人的研究相比较,这一研究首次揭示了青藏高原北部生长是驱动中国东南部植被和植物多样性转变的关键因子。另外,本研究还与前人的一些研究结论不同,之前的大量研究都表明青藏高原隆升会导致东亚冬季风增强,本研究则发现中国东南部的冬季风反而因为青藏高原的生长而减弱,冬季降雨量增加,这也是驱动该地区的植被和植物多样性转变的重要因素。

中国科学院西双版纳热带植物园古生态研究组副研究员李树峰为第一作者,李树峰和研究员周浙昆为论文共同通讯作者。英国布里斯托大学教授Paul J. Valdes、开放大学教授Robert A. Spicer等为论文的共同作者。

参考:
Li et al., 2021, Orographic evolution of northern Tibet shaped vegetation and plant diversity in eastern Asia, Science Advances: Vol. 7, no. 5, eabc7741 DOI: 10.1126/sciadv.abc7741

本文来自中国科学报 张晴丹, 本文观点不代表“沙鸥科报”立场,转载请联系原作者。如有侵权,请联系编辑处理。

相关文章

  • 两千六百万年前的西藏腹地曾为温暖湿润的低地

    青藏高原幅员辽阔,地势高峻,号称“世界屋脊”。青藏高原的形成由印度-亚洲板块碰撞(约5千万年前)所导致,然而对于高原如何隆起成今天的高度和规模,隆升过程中西藏地区环境曾如何演变,科学家们的认识分歧很大。…

    2017-04-20
  • 地球变绿及其驱动因子

    植被是生物圈的关键组成部分,对调节地球气候和提供生态系统服务具有重要作用。陆地植被生长对全球变化非常敏感。工业革命以来,大气二氧化碳浓度升高、气候变暖、氮沉降增加和土地利用变化等因子,通过复杂的生物…

    2016-04-30
  • 视频 | 印度和欧亚大陆从东向西先后发生碰撞?

    地球表面被分成十二块,其中印度板块向北与欧亚板块碰撞产生了青藏高原和喜马拉山,但是至今仍有很多问题都没有得到解决,比如印度与亚洲大陆的碰撞时间一直是国际地学领域关注和争论的焦点之一。 在西构造结巴基斯…

    2017-01-19
  • 青藏高原的地貌由冰川活动造成的?

    青藏高原晚新生代以来构造变形及其地貌演化过程是认识和理解青藏高原地球动力学的重要基础。青藏高原 东缘低起伏地形面与高原边缘陡峭、深切割地貌并存的地貌特征,一直是构造地貌学研究的热点。近些年有关构造热年…

    2016-07-02
  • 石笋氧同位素揭露一万年以来东亚14次弱季风事件

    全新世这一最近的地质时代,因其气候和环境的变化和人类发展有着密切的联系,并且中全新世的气候和未来全球增温情景具有相似性而受到越来越多的关注。在东亚地区,包括黄土、湖泊、泥炭、石笋和沙丘沉积物等古气候…

    2021-01-28
  • 强震增加中国青海地区地震危险性

    最近的6.6级地震发生在青藏高原东北缘。研究发现这次地震增加了未来在附近发生大地震的可能性。
     

    2022-01-14