圖為元江、怒江和金沙江的河谷型薩王納植被分布圖(基於2016年資料和作者核實,中科院西雙版納熱帶植物園景觀生態實驗室楊建波制)。中科院西雙版納熱帶植物園景觀生態實驗室楊建波制
圖為元江的河谷型薩王納植被。中國科學院西雙版納熱帶植物園提供
記者1日從中國科學院西雙版納熱帶植物園獲悉,該園植物多樣性研究組朱華研究員等在分析元江、怒江、金沙江等深切乾熱河谷的植物區系組成及起源與演化時有驚人發現,研究結果支持元江為雲南最古老的一條河。
雲南的元江、怒江、金沙江和瀾滄江的部分深切河谷,由於地形產生的「焚風」效應,在河谷的底部形成乾熱的氣候,具有特殊的稀樹灌草叢樣植被,它們以草為主,其間散生灌木和喬木,在外觀上類似非洲的「稀樹草原」或「薩王納植被」,在學術上被稱為河谷型薩王納植被或半薩王納植被。
朱華等研究人員基於對這些深切乾熱河谷長期野外調查記錄的野生種子植物163科、1038屬及3217種的研究,分析它們的植物區系組成、生物地理,並探討它們的起源與演化。
研究顯示,中國西南的乾熱河谷植物區系總體上熱帶成分佔總屬數的57.18%,溫帶成分佔36.45%,但在元江、怒江、金沙江這幾條大的乾熱河谷,植物區系發生明顯的分異。金沙江乾熱河谷熱帶分布屬佔總數的44.96%,溫帶分布屬佔47.27%,而元江乾熱河谷熱帶分布屬佔總數的77.26%,怒江乾熱河谷熱帶分布屬佔總數的74.49%。
研究人員發現,在屬和種的類似性上,金沙江乾熱河谷與元江乾熱河谷屬相似性為73.84%,種相似性為53.76%,在所比較的這三條深切河谷中具有最大的相似性,儘管它們彼此相距最遠。這三條乾熱河谷具有類似的氣候和同樣的河谷型薩王納植被,但在它們的植物區系地理成分和屬、種相似性上,卻與它們的地理位置關係不協和。
結合雲南的地質歷史事件,這種不協和獲得解釋。地質歷史揭示,隨著喜馬拉雅的隆升,原來向東南流到古紅河的金沙江發生河流襲奪,轉向北再向東形成長江,古紅河與金沙江分離形成現在的紅河(元江)。與此同時,怒江也隨印緬地質板塊北移。
研究人員對元江、怒江、金沙江這三條深切乾熱河谷的薩王納植被的植物區系研究的結果,支持金沙江曾向東南流入元江,後來發生河流襲奪,與元江分道揚鑣。河流襲奪後的金沙江基本的東西走向也在一定程度上阻隔熱帶成分遷入,並隨著喜馬拉雅的抬升,溫帶成分在其植物區系演化中獲得發展。
值得一提的是,怒江乾熱河谷儘管與金沙江乾熱河谷有類似緯度,但在其植物區系中熱帶成分佔絕對優勢,僅用因其河谷的北-南走向利於熱帶成分沿河谷北遷(但也會有利於溫帶成分南遷)不足以解釋。研究人員認為,這與印度板塊向北推擠亞洲板塊,緬甸北部包括怒江發生北移密切相關。
此外,研究人員認為,在元江乾熱河谷的熱帶分布屬中,以泛熱帶分布屬比例最高,佔到33.05%,暗示元江的古老性,與地質歷史上認為的元江是雲南最古老的一條河(古紅河)的觀點一致。
這一研究表明,區域的地質歷史在解釋植被與植物區系的形成與演化上是有意義的。反之,通過對植被的植物區系地理研究,能印證地質歷史,並能為探索植被的來龍去脈提供線索。
相關研究以Flora of the savanna-like vegetation in hot dry valleys, southwestern China with implications to their origin and evolution為題,發表在The Botanical Review上。