王宁、丁平等-SA:珠三角地区埋藏古森林消亡原因研究新进展
沼泽森林可以提供多种生态服务功能,包括吸收并储存二氧化碳及保持生物多样性等。珠江三角洲地区曾广泛分布着水松(Glyptostrobus pensilis)为优势种的沼泽森林,在全新世晚期突然消失。关于珠三角地区水松森林消失的原因争议很多。近日,国际学术期刊《Science Advances》在线发表了中国科学院广州地球化学研究所副研究员王宁、高级工程师丁平及其合作者共同完成的,关于珠三角地区全新世中晚期植被演化的研究成果。提出古代战争及其带来的人类活动激增事件对脆弱的沼泽森林生态系统产生了深远影响,这是环境研究中经常被忽视的因素。
图1. 埋藏古森林野外照片。(左:高要剖面; 右:顶层成片的水松直立树桩)
研究团队结合孢粉记录、14C年代学和沉积学等多种证据,揭示水松森林系统的消亡发生在距今约 2.1千年前(2.1 ka),与秦征百越(公元前221-214年)和汉征南越(公元前111年)的两次战争行动相吻合。泥炭沉积上层保存有许多直立的水松树桩,其顶部发现有燃烧痕迹(图1),与汉征南越中火攻南越都城的历史记录吻合,用火事件也被当地碳屑重建记录所佐证。此外,2.1ka开始,孢粉中禾本科植物及先锋植物的比例显著增加(图2),印证了人类农业活动增强,可能是秦、汉帝国为巩固战争成果进行的大规模人口迁移及引入先进农业技术的结果。这一结论与近海地球化学记录中铜和铅(人类活动相关金属元素)的变化一致。
图2. 高要剖面的有机碳及孢粉重建记录。
同时,孢粉结果的主成分分析揭示了水松种属对人类活动极为敏感,而水松森林的消亡标志着人类活动导致的珠三角地区生物多样性丧失的开始。
此外,花粉和有机碳记录显示,珠三角地区在3.5ka和 4.2ka发生了两次气候事件,导致当地森林退化,但这类气候影响的变化并未导致森林彻底消亡。4.2ka事件是广为人知的全球性的极端气候事件。而3.5ka事件很可能是未被发现的一个区域气候事件,这一事件在低纬度和南半球地区的许多记录中都有体现。该事件可能由深地过程火山活动引起,极有可能是距今 3550-3577 年前爆发的圣托里尼(Santorini)火山爆发的结果。
该研究不仅揭示了深地过程驱动的气候变化对低纬度自然景观的影响,更强调了战争导致的人类活动增强对脆弱生态系统的破坏力,有助于我们对过去环境变化原因复杂性的理解。该研究获得国家自然科学基金面上项目、山东省泰山学者计划的支持。论文信息:Wang, Ning, Ping Ding, Xingfang Ding, Yongqiang Zong, and Weidong Sun. 2025. “Collapse of Fragile Chinese Swamp Cypress Forest.” Science Advances 11(17):eadt1736. doi: 10.1126/sciadv.adt1736.