中国西南干热河谷萨王纳植被的植物区系及其起源与演化

云南的元江、怒江、金沙江和澜沧江的部分深切河谷, 由于地形产生的“焚风”效应,在这些河谷的底部形成了干热的气候,具有特殊的稀树灌草丛样植被,它们以草为主,其间散生灌木和乔木,在外观上类似非洲的“稀树草原”或“萨王纳植被 (Savanna) ”,在学术上被称为河谷型萨王纳植被或半萨王纳植被。

版纳植物园植物多样性研究组朱华研究员等基于对这些深切干热河谷长期野外调查记录的野生种子植物163科、1038属及3217种的研究, 分析了它们的植物区系组成、生物地理及探讨了它们的起源与演化。中国西南的干热河谷植物区系总体上热带成分占总属数的57.18%,温带成分占36.45%,但在这几条大的干热河谷,植物区系发生了明显的分异。金沙江干热河谷热带分布属占总数的44.96%,温带分布属占47.27%,而元江干热河谷热带分布属占总数的77.26%,怒江干热河谷热带分布属占总数的74.49%。 在属和种的类似性上,金沙江干热河谷与元江干热河谷属相似性为73.84%,种相似性为53.76%,在所比较的这三条深切河谷中具有最大的相似性,尽管它们彼此相距最远。这三条干热河谷具有类似的气候和同样的河谷型萨王纳植被,但在它们的植物区系地理成分和属、种相似性上,却与它们的地理位置关系不协和。结合云南的地质历史事件,这种不协和获得了解释。地质历史揭示,随着喜马拉雅的隆升,原来向东南流到古红河的金沙江发生了河流袭夺,转向北再向东形成长江,古红河与金沙江分离形成现在的红河(元江),与此同时,怒江也随印缅地质板块北移。我们对元江、怒江、金沙江这三条深切干热河谷的萨王纳植被的植物区系研究的结果,支持了金沙江曾向东南流入元江,后来发生了河流袭夺,与元江分道扬镳。河流袭夺后的金沙江基本的东西走向也在一定程度上阻隔了热带成分迁入,并随着喜马拉雅的抬升,温带成分在其植物区系演化中获得发展。 所研究的怒江干热河谷尽管与金沙江干热河谷有类似纬度,但在其植物区系中热带成分占绝对优势,仅用因其河谷的北-南走向利于热带成分沿河谷北迁(但也会有利于温带成分南迁)不足以解释。我们认为这与印度板块向北推挤亚洲板块,缅甸北部,包括怒江发生了北移密切相关。在元江干热河谷的热带分布属中,以泛热带分布属比例最高,占到33.05%,暗示了元江的古老性,与地质历史上认为的元江是云南最古老的一条河(古红河)的观点一致。该文的研究表明,区域的地质历史在解释植被与植物区系的形成与演化上是有意义的。反之,通过对植被的植物区系地理的研究,能印证地质历史,并能为探索植被的来龙去脉提供线索。

该文以“Flora of the savanna-like vegetation in hot dry valleys, southwestern China with implications to their origin and evolution”为题,发表在The Botanical Review上。

元江、怒江和金沙江的河谷型萨王纳植被分布图(基于2016年资料和作者核实,中科院西双版纳热带植物园景观生态实验室杨建波制)

元江的河谷型萨王纳植被

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