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江南体育-Nature Geoscience:地质过程与气候对山区生物多样性的影响

时间:2024-07-10

 

【前沿报导】Nature Geoscience:地质进程与天气对山区生物多样性的影响

山地是地球概况的主要特点,除南极洲之外,山地面积占地球概况的1/10,其生物数目占陆地生物的1/4,是全球相当一部门生物物种的发源地。造山进程改变结局地和区域天气,培养了多种情况单位,为外来物种的迁徙保存、新物种的构成和物种演变缔造了前提。但是,我们对生物多样性的演变、散布与山地构成的关系,依然知之甚少。

比来,瑞典哥德堡全球生物多样性中间的Alexandre Antonelli等在Nature Geoscience上颁发了题为“Geological and climatic influences on mountain biodiversity”的文章,经由过程综合多个数据库,从全球和区域标准,阐发了腐蚀、地形升沉、泥土和蔼候对陆地四足类动物地舆散布的影响,认为地质与天气进程对生物多样性的演化和散布相当主要。研究发现:

(1)年平均温度和年降水量是影响山区四足类物种丰硕度的最主要身分,大都山地物种糊口在暖和潮湿的处所,可是分歧地域有较着差别;而地形升沉、泥土类型和腐蚀是影响四足类散布的首要身分。

(2)造山进程与生物多样性之间的联系关系可以分为4个阶段(图1):

第一阶段:造山活江南体育动前为单1、静态的地质景不雅,生物首要为残遗物种,腐蚀速度和物种构成速度均较低(图1a)。

第二阶段:跟着组织或火山感化,抬升速度跨越腐蚀速度,地表隆升,在迎风坡构成地形雨,而背风坡成为雨影区,新的栖息地和泥土类型增多,新情况发生了新物种。当新的栖息地变年夜,其他物种(如鸟或蝙蝠和它们携带的种子)从四周的低地或其他山区迁徙过来,物种多样性增添(图1b)。

第三阶段:腐蚀速度跨越抬升速度,平均海拔下降,物种多样性也削减。这一进程中,腐蚀和地形转变因全球天气波动(如冰期-间冰期)而加重,从而致使物种多样性的转变。冰期时,山谷和冰川离隔了曾连成一片的物种,有些物种可能当场灭尽,有些物种则残余在出亡所。间冰期时,山谷中曾被隔离的生物再次融会,构成新的物种(图1c)。

第四阶段:山脉抬升完全住手,因为延续的腐蚀感化,生物栖息地消逝,年夜量物种灭尽(图1d)。

图1 山地和生物多样性演变的联系关系。a-d:在造山活动的分歧阶段,天气(蓝色条带)和地质(绿色条带)要素经由过程物种构成、迁徙和灭尽(下)影响物种丰硕度。条带上的暗色/暖色和淡色/冷色别离代表高值和低值。箭头标的目的代表天气和地质进程对物种丰硕度的影响加强,但也存在生物的反感化(如植物发展在袒露岩石从而加强腐蚀感化,动物挖洞影响泥土)(Antonelli et al., 2018)

作者指出这些联系关系很是主要,但具体进程和影响仍有待切磋,可能与分歧期间地表抬升、天气转变和年夜气环流之间的彼此感化有关,同时也受山脉相对年夜气环流散布的位置和朝向、物种多样化、物种辐射和出亡所若何响应天气转变的影响。

是以,重建山地生物多样性的时空款式和演变,需要深切研究生物圈—岩石圈彼此感化。地球科学的新进展,犹如位素古高度和热年月学手艺的改革,使我们可以或许测定山岳构成和灭亡的速度和时候,重建古高度和腐蚀速度,这些研究将为理解地质进程对生物多样性的影响供给新视角。

(编纂;Wendy)

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