这片绿洲的存在，至今仍是未解之谜
本文来自微信公众号：科技日报（ID：kjrbwx），作者：叶青，编辑：滕继濮，审核：岳靓，终审：何屹，科技日报•深瞳工作室出品，题图来自：受访人拍摄
每次进入那片浩渺深邃的山林前，周平和队友们都要互相叮嘱，万一遭遇莽山烙铁头、黑熊、云豹，该如何脱险逃生。
“虽然还没当面碰到过黑熊，但目前那里的数量也不少。2015年起，安装在野外的红外相机已经4次拍到它们的身影。”广东省科学院广州地理研究所（以下简称广州地理所）研究员周平说。
红外相机拍摄到黑熊的身影。广东省科学院动物研究所邹发生科研团队摄
一次，她的博士后曾巧在山上取样时，隐隐约约感受到从地面传来异常的动物声音，她吓得赶紧躲起来，头也不敢抬。
过了许久，等声音远离了，曾巧发现路上留下一大一小的脚印，“会不会是熊妈妈带着小熊宝宝呢”？
纵然每次都倍加小心，意外还是发生了。
不久前，周平和队友们在广东南岭国家级自然保护区野外考察时，一位队友不慎被“台湾烙铁头”咬伤。而在考察样地附近，还分布有已知毒蛇类里的最大型蛇种——“莽山烙铁头”。
“那段时间，正好是烙铁头孵化小蛇的阶段，如果惊扰到它们，被咬伤的可能性也很大。”经过及时救治，队友已无碍。虽然心有余悸，但周平知道，随着南岭得到有效保护，许多野生动物的种群都在增长，那里的生物多样性正在恢复。
一、研究生物多样性的“活化石”
作为南岭森林生态系统国家野外科学观测研究站（以下简称南岭站）的主要负责人，周平是南岭的常客。
南岭是我国南部最大山脉，地处粤桂湘赣闽5省交界处，东西绵延约700公里，南北宽约400公里。因工作原因，周平经常在地图上和现场追寻南岭的身影。
站在南岭最高峰石坑崆，向南极目所至，尽是峰林，葱葱郁郁。
“人们常说的岭南，便是对南岭以南地区的概称。”南岭最吸引人的地方在于，地球同一纬度上，从西到东依次分布着美洲的墨西哥荒漠、非洲的撒哈拉沙漠、亚洲阿拉伯半岛的沙漠和南亚西北部的塔尔沙漠，唯独南岭一片绿洲，这是我国森林资源最丰富的地区之一。
中国东西走向的山脉，北有秦岭，南有南岭。“南岭地处中亚热带南部边缘的地理位置，不同季节频繁交替的冷暖气团，使这里成为中国的多雨区之一。”中国科学院地理科学与资源研究所研究员杨勤业曾撰文指出，南北的差异、不同海拔高度的变化，造就南岭多种类型的气候环境。
气候资源丰富使得这里植物生长茂盛，天然植被表现出南北交错和垂直分布的现象，成为一个庞大的自然植物库。野生动物和珍稀动物的种类也异常繁多。这些都让南岭成为中国生物多样性最复杂而多样的区域之一。
事实上，南岭的生物多样性历史可追溯到几亿年前。20世纪60年代开始，大量恐龙化石和恐龙蛋化石在位于南岭的南雄市油山杨梅坑红层中陆续被发现，再现了这里6700万年前白垩纪的恐龙世界。
生物多样性是地球生命的基础，为人类生存和发展提供必要的生态支撑和生态服务。然而，当前全球物种灭绝速度不断加快，生物多样性丧失和生态系统退化对人类生存和发展构成重大风险。
世界自然基金会发布的《2020地球生命力报告》表明，从1970年到2016年期间，监测到的哺乳类、鸟类、两栖类、爬行类和鱼类种群规模平均下降了68%。
为遏制全球生物多样性丧失，《生物多样性公约》于1993年生效，我国是最早签署公约的国家之一。“中国生物多样性保护也同样面临严峻挑战。”生态环境部部长黄润秋曾在2021年国际生物多样性日主场宣传活动上如是表示。
“小学时经常能见到水獭、穿山甲、林麝、斑羚等动物，我还见过华南虎幼崽。”年逾60的瑶族居民黄京木告诉周平，可森林曾一度遭遇乱砍滥伐，导致许多动物难觅踪影。
1994年，广东南岭国家级自然保护区成立，整片森林开始得到有效保护，动植物种群重获新生。
2020年4月，一段监测记录让广东省科学院动物研究所研究员邹发生兴奋不已。南岭乳阳片区监测到极度濒危鸟类、有“世界上最神秘的鸟”之称的海南鳽，这是其踪迹自2007年来第4次在南岭被发现。
“全世界海南鳽的种群数量低于1000只，在中国它曾经一度被认为已经消失。”邹发生研究过海南鳽的活动规律，“它只在晚上活动，对环境要求严苛，生活在森林中的水边。这几年连续来到南岭，与当地良好的森林植被和生态有关。”
向记者分享起偶遇藏酋猴的情形，周平也是忍俊不禁，“小猴子和妈妈下山，一不留神，小猴子窜到树顶，气得猴妈妈龇牙咧嘴。最后猴妈妈不得已爬上树，把小猴子拽下来。”
卡通片里的情形，在周平眼前就这么真实地上演，“5年前只有零星几只，这几年仅在乳阳片区我们就发现藏酋猴的种群已经超过5个，每个种群有15只左右的个体，形成了一个‘大家族’。”
从“最神秘的鸟”现身、藏酋猴数量增加，到拍摄到南岭珍稀濒危野生动物，调查人员在南岭发现8个新种和16个新分布物种……近几年，南岭不断发现新的珍稀动植物消息，让整个生物多样性学界振奋不已。
南岭的物种“博物馆”形象，更为学界所关注，是具有国际意义的陆地生物多样性关键地区，也是中国十大生物多样性热点地区之一。
黄腹角雉雄鸟求偶时，喉下的肉裙膨胀下垂，显现鲜艳的朱红色，翠蓝色的条纹纵横交错。深圳视界纪录拍摄
周平说：“植被茂密的南岭，为动物的生存和繁殖提供了充足的食物、水源以及大面积千变万化的隐藏场所，这里又一次成为许多珍稀动物的求生地和避难所。”
到目前为止，南岭记录到的陆栖脊椎动物达555种，占全国陆栖脊椎动物种数的21%。其中有75种被列入濒危野生动植物物种国际贸易公约附录。物种的丰富多样性，属于世界级别。
除了各类珍稀动物，保护区内发现的各类野生高等植物已累计到3892种，其中2种新纪录是在今年的“世界地球日”当天周平和队友徐卫博士所发现的。周平表示，“在不到500平方公里的范围，植物种类之多，世所罕见”，其中不少孑遗植物更是研究生物多样性的“活化石”。
二、寻找生物多样性背后的机制
对于南岭所形成的特殊生物多样性环境的重要性，我国科学界早已有所关注。
上世纪30年代，地质学家李四光多次进入南岭进行科考，撰写了《南岭何在？》一书。
上世纪80年代，中国科学院国家计划委员会自然综合考察委员会历时5年，首次将南岭山地作为一个整体，进行了全面、综合的科学考察，取得了南岭地质、地貌、土壤、植被、社会经济等方面的宝贵一手资料。
“为何唯独南岭是一片绿洲呢，这里面有很多可探讨的科学问题。”周平以南岭的山地矮林为例。山地矮林属于典型的亚热带常绿阔叶林，常规状态下，阔叶林的高度约20米左右，但在南岭的海拔约1500—1800米的特定区域中，阔叶林高度仅在8—10米左右，很少超过10米。
山地矮林。周平摄
昆仑山、天山、贡嘎山、青藏高原都没出现山地矮林，但在南岭，具有地球同纬度荒漠和沙漠为主导的条带上，却保存着最完整的山地矮林。
“目前对山地矮林现象，科学界还没有合理的解释，只有一些推测。或许是因为气候变化，或许因为南岭山地全年的温差特别大，从而形成山地矮林这样一种独特的生命特征。”周平说，破解此未解之谜，并思考在未来气候变化条件下，山地矮林究竟是变得更加适应环境，还是更加脆弱，这对生物多样性的保护都具有重大意义。
作为物种的“博物馆”，南岭具有全球意义的陆地生物多样性，还是多种孑遗植物在第四季冰川期间的避难所。
它的独特性体现在哪？越来越多的科学家开始探寻。
2008年1月3日，一场突如其来的超大范围低温、冰冻天气骤然而至。这场遍及广东等20个省的雪灾，使得森林受损面积近2.79亿亩，3万只国家重点保护野生动物在雪灾中冻死或冻伤。
那段时间，邹发生心里时刻牵挂着南岭的鸟类。此前，他已在南岭开展了足足1年的鸟类调查。
“自然灾害过后，鸟类种群有何变化？是不是所有种群都减少了？不同的鸟类应对极端天气灾害的策略是否相同？”职业的敏感性，让他决定对此开展调查。
几乎同一时期，周平也来到南岭。酷爱大自然的她，立刻被南岭独特的样貌所吸引。不过彼时她刚到南岭，对南岭还知之甚少。
长达1年的观察、调查，邹发生把灾后鸟类的物种变化情况摸清楚了，“确实不是所有的鸟类都是物种减少。物种数少、依赖水体生活的几种鸟类数量减少明显，但也有一些鸟类的数量却增加了，如白头鹎，它平时属于南岭的优势鸟种”。
通过不断的深入研究调查，邹发生发现了鸟类们更多有趣的事，“雪灾压断了树冠，使得动物的栖息地高度明显降低，鸟类主动适应环境的变化、降低觅食高度，并且采取抱团取暖，一起觅食、活动的策略来应对极端天气带来的变化，很有意思。”
“这说明了保护生物多样性不能仅着眼于一片林子，而应保护好整个植被带，物种的多样性才能完整保存下来。”邹发生深有感触。
2016年，周平调任广州地理所，埋在心里许久的在南岭开展野外长期定位观测研究的思路日渐清晰。她开始着手筹建野外台站，下定决心探寻南岭生态系统和生物多样性的奥秘。
在野外踏查和选择样地的过程中，沿着山路驱车前往南岭的最高峰石坑崆，道路两边曾大面积裸露的开挖边坡令周平心痛不已，“于是选了老蓬至石坑崆景区公路路段进行植被修复，此路段海拔1200—1800米，长约8公里”。
边坡陡峭，表土贫瘠，加上海拔跨度大，苗圃培育的许多苗木不能适应较高海拔处的环境。在植被修复过程中，周平意识到南岭的生物多样性独具特点，“不同海拔处的生境和生物多样性差异较大。像这条8公里的边坡修复，难以提出适用于边坡全路段的单一修复方案，只能以50米至100米为一个梯度，进行针对性的修复”。
周平在每100米的海拔梯度设置3个样地，共计18个样地，调查原生植被种群与分布特征。同时建立生态恢复实践示范区。
不到5年，种下的小苗已茁壮成长。
令周平喜出望外的是，野生的猕猴桃、拟赤杨、紫珠、荷木也自发在样地里长起来了，“这说明人工修复促进了自然修复，随着生态修复的逐渐推进，生态环境改善了，生物多样性也更丰富了”。
对南岭的研究越深入，科学家们越发希望能为保护它的生物多样性尽一份力。
野生蘑菇。叶倩摄
“生物多样性的研究和保护需要长期持续进行。如观察气候变化，需要依靠50—100年间的气候数据。”邹发生和周平不约而同认识到，迫切需要建立一个平台，把生物、土壤、水文、动植物、微生物等学科团队凝聚在一起，把原先各自分开的研究项目汇合到生态系统和生物多样性体系下开展。
2018年，南岭站在广东省科学院和广东省科技厅立项，成为省级野外条件平台。2020年12月，南岭站被科技部列入国家野外站择优建设名单，正式进入国家级野外平台行列。
如今，南岭站已建起了一支70多人的多学科科研团队，构建起较为完整的观测系统，对南岭生态环境和生物多样性相关的351个指标进行监测，监测指标涵盖了植物、大气、土壤、水文等多方面。
盛开的独蒜兰。叶倩摄
“我们想知道南岭生物多样性背后的机制，南岭的生态系统如何护佑珠江流域、长江流域和粤港澳大湾区的生态安全，从而实现科学管理、保护资源，希望能通过科研为国家生态安全、粤港澳大湾区北部生态屏障功能提供技术支撑，为国家野外观测网络提供数据积累，为粤北可持续发展提供智力支持。”周平说。
三、建第二大野生生物种质资源库
距“广东屋脊”石坑崆不远处，有一座海拔约1700米的无名山峰。因为这里猴头杜鹃特别多，周平和队友们为之命名“猴头山”。
猴头杜鹃花。周平摄
今年6月，周平的野外助理在猴头山发现了猴头菇。“这是首次在广东野生环境下发现猴头菇，为广东大型真菌新纪录。” 广东省科学院微生物研究所研究员邓旺秋说，“野生猴头菇一般只生长在北方，此发现弥补了野生猴头菇分布于低纬度地区的现象，说明南岭是一个生物多样性较为丰富的地方。”
野生猴头菇。黄明敏摄
在猴头山下的山地常绿阔叶林中，有数十株树木的中间部分包裹着一层银色“外衣”，下面藏着传感装置。样地周围还有许多设施和仪器。
“这是森林水文监测样地，我们监测树干液流、树干径流、穿透雨。附近还建有地表径流场、测流堰、地下水位观测井、梯度气象观测和梯度土壤水观测，用以研究森林和水的关系。”周平介绍。
猴头山上的树木爬满苔藓。叶倩摄
如今，周平还在南岭布设了50多个生物多样性样地。
“生物多样性面临的两大威胁是气候变化，以及人类的活动干扰。只有对生物多样性的认识更清楚，才能进行更有效的保护。而非等到物种灭绝，才去研究如何保护。”眼下，周平团队正在对南岭的旗舰植物——被称作“广东松”的华南五针松开展研究。
“低海拔之处，广东松长得高大，到了高海拔，广东松长得矮小。广东松每到冬天都会分泌出一种白色防寒物质，成为与众不同的‘蓝松’。”这种现象究竟是什么引起的，曾巧正从广东松细胞发育过程入手，研究气候变化环境下树种如何响应气候变化，以及预测未来气候变化下广东松将何去何从。她表示，南岭这片独有的广东松原始林，为研究物种如何响应气候变化提供了绝佳样本。
广东松。周平摄
稳定的生态系统不仅关系到人类的生产生活，还涉及到区域乃至全球的可持续发展。全球范围内，鱼类为近30亿人提供了20%的动物蛋白，超过80%的人类膳食来自于植物，可见保护和研究生物多样性的重要性。
“只有掌握了南岭的生物资源，才能进一步让其为人类的生产生活服务。”邹发生说，目前生物多样性的一个关键课题是如何平衡保护和发展的关系，如何将地处粤北山区的南岭绿色资源形成产业，保护的最终目标是实现带动当地经济发展，践行绿水青山就是金山银山的理念。
去年，我国著名昆虫学家杨星科决定南下，加盟南岭站科研团队。身为广东省科学院动物研究所学术所长、教授，他此行目标很明确，“直奔南岭的昆虫”。继《秦岭昆虫志》之后，杨星科将着手牵头编撰《南岭昆虫志》。
在他的设想中，作为我国重要的生物多样性研究基地，南岭应该建设一个生物多样性研究中心，成为科研平台，支持国内外地域生物多样性研究，为全球生态保障提供应有的支持和贡献。
如今，该设想已在有序推进中。
“十四五”时期，配合南岭国家公园建设，广东省科学院将推动建立岭南地区生物多样性中心。“将打造岭南野生生物种质资源库、岭南生物多样性大数据中心、岭南生物多样性监测网络、岭南珍稀濒危动植物保护中心等，未来努力发展成国家级区域性中心（华南生物多样性中心），并建成我国第二大野生生物种质资源库。”杨星科说。
令科学家们开心的是，我国高度重视生物多样性保护，将其作为生态文明建设的重要内容进行系统部署，采取了一系列有力举措来推动生物多样性保护工作取得积极进展。
过去10年，我国森林资源增长面积超过7000万公顷，居全球首位。长时间、大规模治理沙化、荒漠化，有效保护修复湿地，生物遗传资源收集保藏量位居世界前列。90%的陆地生态系统类型和85%的重点野生动物种群得到有效保护。
“安息香科的木瓜红开花了！”周平发现，今年的花开得特别灿烂，结果率比往年都高。在此之前，她还曾在南岭的潺潺溪流中捡到过一个安息香科木瓜红的果实化石。
木瓜红的果实。周平摄
它有哪些神奇的经历？身上的古老基因有何秘密？以周平为代表的科学家们将继续探索。
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