深瞳工作室出品
科技日報記者 葉青 策劃 滕繼濮
[只有掌握了南嶺的生物資源，才能進(jìn)一步讓其為人類的生產(chǎn)生活服務(wù)。目前生物多樣性的一個關(guān)鍵課題是如何平衡保護(hù)和發(fā)展的關(guān)系，如何將地處粵北山區(qū)的南嶺綠色資源形成產(chǎn)業(yè)。]
每次進(jìn)入那片浩渺深邃的山林前，周平和隊友們都要互相叮囑，萬一遭遇莽山烙鐵頭、黑熊、云豹，該如何脫險逃生。
“雖然還沒當(dāng)面碰到過黑熊，但目前那里的數(shù)量也不少。2015年起，安裝在野外的紅外相機(jī)已經(jīng)4次拍到它們的身影?！睆V東省科學(xué)院廣州地理研究所（以下簡稱廣州地理所）研究員周平說。
一次，她的博士后曾巧在山上取樣時，隱隱約約感受到從地面?zhèn)鱽懋惓５膭游锫曇簦龂樀泌s緊躲起來，頭也不敢抬。
過了許久，等聲音遠(yuǎn)離了，曾巧發(fā)現(xiàn)路上留下一大一小的腳印，“會不會是熊媽媽帶著小熊寶寶呢”？
縱然每次都倍加小心，意外還是發(fā)生了。
不久前，周平和隊友們在廣東南嶺國家級自然保護(hù)區(qū)野外考察時，一位隊友不慎被“臺灣烙鐵頭”咬傷。而在考察樣地附近，還分布有已知毒蛇類里的最大型蛇種——“莽山烙鐵頭”。
“那段時間，正好是烙鐵頭孵化小蛇的階段，如果驚擾到它們，被咬傷的可能性也很大。”經(jīng)過及時救治，隊友已無礙。雖然心有余悸，但周平知道，隨著南嶺得到有效保護(hù)，許多野生動物的種群都在增長，那里的生物多樣性正在恢復(fù)。
南嶺九重山 周平 攝
研究生物多樣性的“活化石”
植被茂密的南嶺，為動物的生存和繁殖提供了充足的食物、水源等，成為珍稀動物的求生地和避難所。
作為南嶺森林生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站（以下簡稱南嶺站）的主要負(fù)責(zé)人，周平是南嶺的?？?。
南嶺是我國南部最大山脈，地處粵桂湘贛閩5省交界處，東西綿延約700公里，南北寬約400公里。因工作原因，周平經(jīng)常在地圖上和現(xiàn)場追尋南嶺的身影。
站在南嶺最高峰石坑崆，向南極目所至，盡是峰林，蔥蔥郁郁。
“人們常說的嶺南，便是對南嶺以南地區(qū)的概稱?！蹦蠋X最吸引人的地方在于，地球同一緯度上，從西到東依次分布著美洲的墨西哥荒漠、非洲的撒哈拉沙漠、亞洲阿拉伯半島的沙漠和南亞西北部的塔爾沙漠，唯獨(dú)南嶺一片綠洲，這是我國森林資源最豐富的地區(qū)之一。
中國東西走向的山脈，北有秦嶺，南有南嶺?！澳蠋X地處中亞熱帶南部邊緣的地理位置，不同季節(jié)頻繁交替的冷暖氣團(tuán)，使這里成為中國的多雨區(qū)之一?！敝袊茖W(xué)院地理科學(xué)與資源研究所研究員楊勤業(yè)曾撰文指出，南北的差異、不同海拔高度的變化，造就南嶺多種類型的氣候環(huán)境。
氣候資源豐富使得這里植物生長茂盛，天然植被表現(xiàn)出南北交錯和垂直分布的現(xiàn)象，成為一個龐大的自然植物庫。野生動物和珍稀動物的種類也異常繁多。這些都讓南嶺成為中國生物多樣性最復(fù)雜而多樣的區(qū)域之一。
事實上，南嶺的生物多樣性歷史可追溯到幾億年前。20世紀(jì)60年代開始，大量恐龍化石和恐龍蛋化石在位于南嶺的南雄市油山楊梅坑紅層中陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)，再現(xiàn)了這里6700萬年前白堊紀(jì)的恐龍世界。
生物多樣性是地球生命的基礎(chǔ)，為人類生存和發(fā)展提供必要的生態(tài)支撐和生態(tài)服務(wù)。然而，當(dāng)前全球物種滅絕速度不斷加快，生物多樣性喪失和生態(tài)系統(tǒng)退化對人類生存和發(fā)展構(gòu)成重大風(fēng)險。
世界自然基金會發(fā)布的《2020地球生命力報告》表明，從1970年到2016年期間，監(jiān)測到的哺乳類、鳥類、兩棲類、爬行類和魚類種群規(guī)模平均下降了68%。
為遏制全球生物多樣性喪失，《生物多樣性公約》于1993年生效，我國是最早簽署公約的國家之一?！爸袊锒鄻有员Ｗo(hù)也同樣面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)?！鄙鷳B(tài)環(huán)境部部長黃潤秋曾在2021年國際生物多樣性日主場宣傳活動上如是表示。
“小學(xué)時經(jīng)常能見到水獺、穿山甲、林麝、斑羚等動物，我還見過華南虎幼崽?！蹦暧?0的瑤族居民黃京木告訴周平，可森林曾一度遭遇亂砍濫伐，導(dǎo)致許多動物難覓蹤影。
1994年，廣東南嶺國家級自然保護(hù)區(qū)成立，整片森林開始得到有效保護(hù)，動植物種群重獲新生。
2020年4月，一段監(jiān)測記錄讓廣東省科學(xué)院動物研究所研究員鄒發(fā)生興奮不已。南嶺乳陽片區(qū)監(jiān)測到極度瀕危鳥類、有“世界上最神秘的鳥”之稱的海南鳽，這是其蹤跡自2007年來第4次在南嶺被發(fā)現(xiàn)。
“全世界海南鳽的種群數(shù)量低于1000只，在中國它曾經(jīng)一度被認(rèn)為已經(jīng)消失?！编u發(fā)生研究過海南鳽的活動規(guī)律，“它只在晚上活動，對環(huán)境要求嚴(yán)苛，生活在森林中的水邊。這幾年連續(xù)來到南嶺，與當(dāng)?shù)亓己玫纳种脖缓蜕鷳B(tài)有關(guān)?！?/p>
向記者分享起偶遇藏酋猴的情形，周平也是忍俊不禁，“小猴子和媽媽下山，一不留神，小猴子竄到樹頂，氣得猴媽媽齜牙咧嘴。最后猴媽媽不得已爬上樹，把小猴子拽下來?！?/p>
卡通片里的情形，在周平眼前就這么真實地上演，“5年前只有零星幾只，這幾年僅在乳陽片區(qū)我們就發(fā)現(xiàn)藏酋猴的種群已經(jīng)超過5個，每個種群有15只左右的個體，形成了一個‘大家族’?！?/p>
從“最神秘的鳥”現(xiàn)身、藏酋猴數(shù)量增加，到拍攝到南嶺珍稀瀕危野生動物，調(diào)查人員在南嶺發(fā)現(xiàn)8個新種和16個新分布物種……近幾年，南嶺不斷發(fā)現(xiàn)新的珍稀動植物消息，讓整個生物多樣性學(xué)界振奮不已。
南嶺的物種“博物館”形象，更為學(xué)界所關(guān)注，是具有國際意義的陸地生物多樣性關(guān)鍵地區(qū)，也是中國十大生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)之一。
周平說：“植被茂密的南嶺，為動物的生存和繁殖提供了充足的食物、水源以及大面積千變?nèi)f化的隱藏場所，這里又一次成為許多珍稀動物的求生地和避難所。”
到目前為止，南嶺記錄到的陸棲脊椎動物達(dá)555種，占全國陸棲脊椎動物種數(shù)的21%。其中有75種被列入瀕危野生動植物物種國際貿(mào)易公約附錄。物種的豐富多樣性，屬于世界級別。
除了各類珍稀動物，保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的各類野生高等植物已累計到3892種，其中2種新紀(jì)錄是在今年的“世界地球日”當(dāng)天周平和隊友徐衛(wèi)博士所發(fā)現(xiàn)的。周平表示，“在不到500平方公里的范圍，植物種類之多，世所罕見”，其中不少孑遺植物更是研究生物多樣性的“活化石”。
尋找生物多樣性背后的機(jī)制
為國家生態(tài)安全、粵港澳大灣區(qū)北部生態(tài)屏障功能提供技術(shù)支撐，為國家野外觀測網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)積累，為粵北可持續(xù)發(fā)展提供智力支持。
對于南嶺所形成的特殊生物多樣性環(huán)境的重要性，我國科學(xué)界早已有所關(guān)注。
上世紀(jì)30年代，地質(zhì)學(xué)家李四光多次進(jìn)入南嶺進(jìn)行科考，撰寫了《南嶺何在？》一書。
上世紀(jì)80年代，中國科學(xué)院國家計劃委員會自然綜合考察委員會歷時5年，首次將南嶺山地作為一個整體，進(jìn)行了全面、綜合的科學(xué)考察，取得了南嶺地質(zhì)、地貌、土壤、植被、社會經(jīng)濟(jì)等方面的寶貴一手資料。
“為何唯獨(dú)南嶺是一片綠洲呢，這里面有很多可探討的科學(xué)問題。”周平以南嶺的山地矮林為例。山地矮林屬于典型的亞熱帶常綠闊葉林，常規(guī)狀態(tài)下，闊葉林的高度約20米左右，但在南嶺的海拔約1500—1800米的特定區(qū)域中，闊葉林高度僅在8—10米左右，很少超過10米。
昆侖山、天山、貢嘎山、青藏高原都沒出現(xiàn)山地矮林，但在南嶺，具有地球同緯度荒漠和沙漠為主導(dǎo)的條帶上，卻保存著最完整的山地矮林。
“目前對山地矮林現(xiàn)象，科學(xué)界還沒有合理的解釋，只有一些推測?；蛟S是因為氣候變化，或許因為南嶺山地全年的溫差特別大，從而形成山地矮林這樣一種獨(dú)特的生命特征?！敝芷秸f，破解此未解之謎，并思考在未來氣候變化條件下，山地矮林究竟是變得更加適應(yīng)環(huán)境，還是更加脆弱，這對生物多樣性的保護(hù)都具有重大意義。
作為物種的“博物館”，南嶺具有全球意義的陸地生物多樣性，還是多種孑遺植物在第四季冰川期間的避難所。
它的獨(dú)特性體現(xiàn)在哪？越來越多的科學(xué)家開始探尋。
2008年1月3日，一場突如其來的超大范圍低溫、冰凍天氣驟然而至。這場遍及廣東等20個省的雪災(zāi)，使得森林受損面積近2.79億畝，3萬只國家重點(diǎn)保護(hù)野生動物在雪災(zāi)中凍死或凍傷。
那段時間，鄒發(fā)生心里時刻牽掛著南嶺的鳥類。此前，他已在南嶺開展了足足1年的鳥類調(diào)查。
“自然災(zāi)害過后，鳥類種群有何變化？是不是所有種群都減少了？不同的鳥類應(yīng)對極端天氣災(zāi)害的策略是否相同？”職業(yè)的敏感性，讓他決定對此開展調(diào)查。
幾乎同一時期，周平也來到南嶺?？釔鄞笞匀坏乃?，立刻被南嶺獨(dú)特的樣貌所吸引。不過彼時她剛到南嶺，對南嶺還知之甚少。
長達(dá)1年的觀察、調(diào)查，鄒發(fā)生把災(zāi)后鳥類的物種變化情況摸清楚了，“確實不是所有的鳥類都是物種減少。物種數(shù)少、依賴水體生活的幾種鳥類數(shù)量減少明顯，但也有一些鳥類的數(shù)量卻增加了，如白頭鵯，它平時屬于南嶺的優(yōu)勢鳥種”。
通過不斷的深入研究調(diào)查，鄒發(fā)生發(fā)現(xiàn)了鳥類們更多有趣的事，“雪災(zāi)壓斷了樹冠，使得動物的棲息地高度明顯降低，鳥類主動適應(yīng)環(huán)境的變化、降低覓食高度，并且采取抱團(tuán)取暖，一起覓食、活動的策略來應(yīng)對極端天氣帶來的變化，很有意思?！?/p>
“這說明了保護(hù)生物多樣性不能僅著眼于一片林子，而應(yīng)保護(hù)好整個植被帶，物種的多樣性才能完整保存下來?！编u發(fā)生深有感觸。
2016年，周平調(diào)任廣州地理所，埋在心里許久的在南嶺開展野外長期定位觀測研究的思路日漸清晰。她開始著手籌建野外臺站，下定決心探尋南嶺生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性的奧秘。
在野外踏查和選擇樣地的過程中，沿著山路驅(qū)車前往南嶺的最高峰石坑崆，道路兩邊曾大面積裸露的開挖邊坡令周平心痛不已，“于是選了老蓬至石坑崆景區(qū)公路路段進(jìn)行植被修復(fù)，此路段海拔1200—1800米，長約8公里”。
邊坡陡峭，表土貧瘠，加上海拔跨度大，苗圃培育的許多苗木不能適應(yīng)較高海拔處的環(huán)境。在植被修復(fù)過程中，周平意識到南嶺的生物多樣性獨(dú)具特點(diǎn)，“不同海拔處的生境和生物多樣性差異較大。像這條8公里的邊坡修復(fù)，難以提出適用于邊坡全路段的單一修復(fù)方案，只能以50米至100米為一個梯度，進(jìn)行針對性的修復(fù)”。
周平在每100米的海拔梯度設(shè)置3個樣地，共計18個樣地，調(diào)查原生植被種群與分布特征。同時建立生態(tài)恢復(fù)實踐示范區(qū)。
不到5年，種下的小苗已茁壯成長。
令周平喜出望外的是，野生的獼猴桃、擬赤楊、紫珠、荷木也自發(fā)在樣地里長起來了，“這說明人工修復(fù)促進(jìn)了自然修復(fù)，隨著生態(tài)修復(fù)的逐漸推進(jìn)，生態(tài)環(huán)境改善了，生物多樣性也更豐富了”。
對南嶺的研究越深入，科學(xué)家們越發(fā)希望能為保護(hù)它的生物多樣性盡一份力。
“生物多樣性的研究和保護(hù)需要長期持續(xù)進(jìn)行。如觀察氣候變化，需要依靠50—100年間的氣候數(shù)據(jù)?！编u發(fā)生和周平不約而同認(rèn)識到，迫切需要建立一個平臺，把生物、土壤、水文、動植物、微生物等學(xué)科團(tuán)隊凝聚在一起，把原先各自分開的研究項目匯合到生態(tài)系統(tǒng)和生物多樣性體系下開展。
2018年，南嶺站在廣東省科學(xué)院和廣東省科技廳立項，成為省級野外條件平臺。2020年12月，南嶺站被科技部列入國家野外站擇優(yōu)建設(shè)名單，正式進(jìn)入國家級野外平臺行列。
如今，南嶺站已建起了一支70多人的多學(xué)科科研團(tuán)隊，構(gòu)建起較為完整的觀測系統(tǒng)，對南嶺生態(tài)環(huán)境和生物多樣性相關(guān)的351個指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)測指標(biāo)涵蓋了植物、大氣、土壤、水文等多方面。
“我們想知道南嶺生物多樣性背后的機(jī)制，南嶺的生態(tài)系統(tǒng)如何護(hù)佑珠江流域、長江流域和粵港澳大灣區(qū)的生態(tài)安全，從而實現(xiàn)科學(xué)管理、保護(hù)資源，希望能通過科研為國家生態(tài)安全、粵港澳大灣區(qū)北部生態(tài)屏障功能提供技術(shù)支撐，為國家野外觀測網(wǎng)絡(luò)提供數(shù)據(jù)積累，為粵北可持續(xù)發(fā)展提供智力支持?！敝芷秸f。
建第二大野生生物種質(zhì)資源庫
“十四五”時期，配合南嶺國家公園建設(shè)，廣東省科學(xué)院將推動建立嶺南地區(qū)生物多樣性中心。
距“廣東屋脊”石坑崆不遠(yuǎn)處，有一座海拔約1700米的無名山峰。因為這里猴頭杜鵑特別多，周平和隊友們?yōu)橹昂镱^山”。
今年6月，周平的野外助理在猴頭山發(fā)現(xiàn)了猴頭菇?！斑@是首次在廣東野生環(huán)境下發(fā)現(xiàn)猴頭菇，為廣東大型真菌新紀(jì)錄?！?ensp;廣東省科學(xué)院微生物研究所研究員鄧旺秋說，“野生猴頭菇一般只生長在北方，此發(fā)現(xiàn)彌補(bǔ)了野生猴頭菇分布于低緯度地區(qū)的現(xiàn)象，說明南嶺是一個生物多樣性較為豐富的地方。”
在猴頭山下的山地常綠闊葉林中，有數(shù)十株樹木的中間部分包裹著一層銀色“外衣”，下面藏著傳感裝置。樣地周圍還有許多設(shè)施和儀器。
“這是森林水文監(jiān)測樣地，我們監(jiān)測樹干液流、樹干徑流、穿透雨。附近還建有地表徑流場、測流堰、地下水位觀測井、梯度氣象觀測和梯度土壤水觀測，用以研究森林和水的關(guān)系。”周平介紹。
如今，周平還在南嶺布設(shè)了50多個生物多樣性樣地。
“生物多樣性面臨的兩大威脅是氣候變化，以及人類的活動干擾。只有對生物多樣性的認(rèn)識更清楚，才能進(jìn)行更有效的保護(hù)。而非等到物種滅絕，才去研究如何保護(hù)。”眼下，周平團(tuán)隊正在對南嶺的旗艦植物——被稱作“廣東松”的華南五針?biāo)砷_展研究。
“低海拔之處，廣東松長得高大，到了高海拔，廣東松長得矮小。廣東松每到冬天都會分泌出一種白色防寒物質(zhì)，成為與眾不同的‘藍(lán)松’?！边@種現(xiàn)象究竟是什么引起的，曾巧正從廣東松細(xì)胞發(fā)育過程入手，研究氣候變化環(huán)境下樹種如何響應(yīng)氣候變化，以及預(yù)測未來氣候變化下廣東松將何去何從。她表示，南嶺這片獨(dú)有的廣東松原始林，為研究物種如何響應(yīng)氣候變化提供了絕佳樣本。
穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)不僅關(guān)系到人類的生產(chǎn)生活，還涉及到區(qū)域乃至全球的可持續(xù)發(fā)展。全球范圍內(nèi)，魚類為近30億人提供了20%的動物蛋白，超過80%的人類膳食來自于植物，可見保護(hù)和研究生物多樣性的重要性。
“只有掌握了南嶺的生物資源，才能進(jìn)一步讓其為人類的生產(chǎn)生活服務(wù)。”鄒發(fā)生說，目前生物多樣性的一個關(guān)鍵課題是如何平衡保護(hù)和發(fā)展的關(guān)系，如何將地處粵北山區(qū)的南嶺綠色資源形成產(chǎn)業(yè)，保護(hù)的最終目標(biāo)是實現(xiàn)帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，踐行綠水青山就是金山銀山的理念。
去年，我國著名昆蟲學(xué)家楊星科決定南下，加盟南嶺站科研團(tuán)隊。身為廣東省科學(xué)院動物研究所學(xué)術(shù)所長、教授，他此行目標(biāo)很明確，“直奔南嶺的昆蟲”。繼《秦嶺昆蟲志》之后，楊星科將著手牽頭編撰《南嶺昆蟲志》。
在他的設(shè)想中，作為我國重要的生物多樣性研究基地，南嶺應(yīng)該建設(shè)一個生物多樣性研究中心，成為科研平臺，支持國內(nèi)外地域生物多樣性研究，為全球生態(tài)保障提供應(yīng)有的支持和貢獻(xiàn)。
如今，該設(shè)想已在有序推進(jìn)中。
“十四五”時期，配合南嶺國家公園建設(shè)，廣東省科學(xué)院將推動建立嶺南地區(qū)生物多樣性中心?！皩⒋蛟鞄X南野生生物種質(zhì)資源庫、嶺南生物多樣性大數(shù)據(jù)中心、嶺南生物多樣性監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、嶺南珍稀瀕危動植物保護(hù)中心等，未來努力發(fā)展成國家級區(qū)域性中心（華南生物多樣性中心），并建成我國第二大野生生物種質(zhì)資源庫?！睏钚强普f。
令科學(xué)家們開心的是，我國高度重視生物多樣性保護(hù)，將其作為生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)部署，采取了一系列有力舉措來推動生物多樣性保護(hù)工作取得積極進(jìn)展。
過去10年，我國森林資源增長面積超過7000萬公頃，居全球首位。長時間、大規(guī)模治理沙化、荒漠化，有效保護(hù)修復(fù)濕地，生物遺傳資源收集保藏量位居世界前列。90%的陸地生態(tài)系統(tǒng)類型和85%的重點(diǎn)野生動物種群得到有效保護(hù)。
“安息香科的木瓜紅開花了！”周平發(fā)現(xiàn)，今年的花開得特別燦爛，結(jié)果率比往年都高。在此之前，她還曾在南嶺的潺潺溪流中撿到過一個安息香科木瓜紅的果實化石。
它有哪些神奇的經(jīng)歷？身上的古老基因有何秘密？以周平為代表的科學(xué)家們將繼續(xù)探索。
