東經(jīng)101度森林樣帶”是一個(gè)生物多樣性研究的區(qū)域性平臺(tái)。搭建完成后，能吸引全球更多更優(yōu)秀的科學(xué)家到此地開展研究工作，協(xié)同發(fā)掘和探索更深刻、更重要的科學(xué)問(wèn)題。
在過(guò)去將近40年的時(shí)間里，全球27個(gè)國(guó)家的科學(xué)家聯(lián)合起來(lái)“編織”了一張“網(wǎng)”。他們?cè)谏锒鄻有愿叨让芗牡貐^(qū)建立了67個(gè)森林動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣地，共監(jiān)測(cè)超過(guò)600萬(wàn)棵樹和1.2萬(wàn)個(gè)物種的生存狀態(tài)。
這張“網(wǎng)”就是“全球森林動(dòng)態(tài)樣地監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)”，由美國(guó)熱帶森林研究中心（CTFS）于上個(gè)世紀(jì)80年代初發(fā)起建立。中國(guó)于2004年加入，第一批在吉林長(zhǎng)白山、浙江古田山、廣東鼎湖山和云南西雙版納建立了4個(gè)森林動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)樣地，把“網(wǎng)”的覆蓋面從過(guò)去的熱帶地區(qū)，拓展到了亞熱帶和溫帶地區(qū)。
“全球組網(wǎng)”為認(rèn)識(shí)生物多樣性的空間分布，了解物種的變化規(guī)律及其對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)，群落中物種共存機(jī)制等提供翔實(shí)的科學(xué)數(shù)據(jù)。
“科學(xué)家們已經(jīng)揭示了單個(gè)樣地上物種及其與環(huán)境之間的聯(lián)系和相互作用，但是在全球尺度上，隨著緯度從熱帶到溫帶、海拔由低到高的連續(xù)性梯度變化，生物多樣性又是怎么改變的，目前仍存在較大爭(zhēng)議?！敝锌圃何麟p版納熱帶植物園（以下簡(jiǎn)稱版納植物園）熱帶森林生態(tài)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員曹敏告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，主要原因是缺乏大尺度、連續(xù)性、跨生態(tài)區(qū)的科學(xué)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。于是，他把目光鎖定在了“東經(jīng)101度”上。
從全球尺度認(rèn)識(shí)生物多樣性
為什么熱帶地區(qū)是雨林，而到溫帶就變成了針葉林？有“擎天樹”之稱的望天樹來(lái)源于亞洲赤道熱帶地區(qū)，可如今卻成了只在中國(guó)云南及周邊地區(qū)才分布的特產(chǎn)珍稀樹種，原因何在？物種多樣性由赤道向兩極的變化，是環(huán)境驅(qū)動(dòng)還是個(gè)體進(jìn)化使然？
這些充滿不確定和爭(zhēng)議但卻意義重大的問(wèn)題，時(shí)至今日，依然困擾著生態(tài)學(xué)家們。
生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜多樣，科學(xué)家只能通過(guò)建立有代表性的“樣地”認(rèn)識(shí)一個(gè)地區(qū)的生物多樣性格局和過(guò)程。已有研究表明，生物多樣性在空間分布上呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，且物種的分布和演化與緯度梯度和垂直梯度的變化有著密切聯(lián)系。
然而，以往的研究多是基于單個(gè)樣地或者一個(gè)氣候帶。尺度小，對(duì)理解生物多樣性及其機(jī)制不免有些“盲人摸象”。
《自然—?dú)夂蜃兓芬豁?xiàng)最新研究表明，在全球35個(gè)天然野生動(dòng)植物最多樣化和豐富的地區(qū)中，氣候變化對(duì)近8萬(wàn)種動(dòng)植物產(chǎn)生影響。
全球變化，尤其是氣候變化正對(duì)生物多樣性產(chǎn)生深刻影響?！霸诟蟪叨鹊膮^(qū)域范圍內(nèi)揭示生物多樣性的分布格局、形成機(jī)制，及其對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)大有裨益，尤其有利于保護(hù)生物多樣性和資源的可持續(xù)利用?！卑婕{植物園熱帶森林生態(tài)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員林露湘告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。
另一方面，即使結(jié)合多個(gè)樣地的數(shù)據(jù)對(duì)比分析得到了規(guī)律，但由于生物區(qū)系和環(huán)境梯度具有“不連續(xù)”性，其代表性仍難以服眾。
“一些更重要的科學(xué)問(wèn)題需要大尺度、連續(xù)性的‘樣帶’來(lái)回答?！辈苊粽f(shuō)。幾年前，他與澳大利亞科學(xué)家合作，主持完成了云南省境內(nèi)與澳大利亞?wèn)|海岸共6個(gè)森林生物多樣性監(jiān)測(cè)樣地的建設(shè)與研究。
看著世界地圖，曹敏驚喜地發(fā)現(xiàn)，中間這段恰是東南亞熱帶雨林分布的核心區(qū)。如果將中國(guó)西南山區(qū)內(nèi)的樣地向南延伸，將形成一條縱跨喜馬拉雅東南緣、穿越中南半島、直抵熱帶亞洲核心區(qū)的生態(tài)學(xué)樣帶，“這條樣帶堪稱‘完美’，在全球范圍內(nèi)都具有不可替代性?！?/p>
“東經(jīng)101度”有多重要
曹敏提到的樣帶大致處在東經(jīng)101度線上。為什么這條樣帶“完美”且不可替代？
2000年，國(guó)際環(huán)保組織在全球確定了34個(gè)物種最豐富且受到威脅最大的生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)。它們占陸地面積的3.4%，卻容納了超過(guò)60%的陸生物種。
中國(guó)西南地區(qū)和中南半島就在其中。“這是沿青藏高原—橫斷山區(qū)—熱帶北緣—熱帶核心區(qū)森林分布的連續(xù)完整區(qū)域，在全球獨(dú)一無(wú)二?！辈苊粼俅螐?qiáng)調(diào)。
他繼續(xù)解釋，由于喜馬拉雅的抬升，這一區(qū)域緯度梯度變化與垂直梯度變化兩種效應(yīng)相互疊加，其蘊(yùn)含的科學(xué)問(wèn)題更加誘人。此外，這里幾乎涵蓋了全部最有代表性的植被類型，從典型的熱帶雨林到熱帶雨林北緣的季節(jié)雨林，再到亞熱帶常綠闊葉林、亞高山針葉林、高山灌叢、草地、流石灘等。
“全球變化對(duì)熱帶核心地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生怎樣的影響；各維度不同物種為什么能共存，以及對(duì)其生境的響應(yīng)機(jī)制又是如何，這條樣帶將會(huì)提供一個(gè)很好的數(shù)據(jù)支撐?！绷致断嫜a(bǔ)充道。
它的重要性不止于此，事實(shí)上，這一地區(qū)早已為國(guó)際社會(huì)所廣泛關(guān)注。
在一次生物多樣性國(guó)際研討會(huì)上，有國(guó)外學(xué)者提出疑問(wèn)：中國(guó)“一帶一路”建設(shè)對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和生物多樣性會(huì)產(chǎn)生什么影響？曹敏坦陳，這的確非常難回答，這時(shí)候更需要科學(xué)數(shù)據(jù)來(lái)支撐。為了說(shuō)服國(guó)際社會(huì)，建立這樣的科學(xué)研究平臺(tái)、開展監(jiān)測(cè)研究，將發(fā)揮關(guān)鍵性的作用。
2014年，曹敏及其團(tuán)隊(duì)與泰國(guó)Huai Kha Khaeng、Khao Chong（隸屬CTFS）2個(gè)樣地展開合作，“東經(jīng)101度森林樣帶”的設(shè)想正式落地。隨后，該項(xiàng)目獲得中科院東南亞生物多樣性研究中心國(guó)際合作項(xiàng)目和版納植物園“一三五”戰(zhàn)略重大突破專項(xiàng)的支持。
“國(guó)際上很重視，但是他們沒(méi)有條件在這里開展研究，我們有著得天獨(dú)厚的條件?！钡苊粲袝r(shí)也很無(wú)奈，基于各種因素，很多研究人員都在做“短平快”的工作，對(duì)這種耗時(shí)長(zhǎng)、難度大，且短期內(nèi)難以出成果的研究并不感興趣。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這個(gè)研究是極為重要的。
他呼吁，希望有更多中國(guó)科學(xué)家的目光聚焦于此，抓住時(shí)機(jī)?！爸袊?guó)科學(xué)家應(yīng)該試圖建立獨(dú)具特色的科學(xué)構(gòu)想，在該區(qū)域作出引領(lǐng)性的重大科學(xué)布局和貢獻(xiàn)，而非跟蹤和低水平的重復(fù)?！辈苊粽f(shuō)。
基礎(chǔ)平臺(tái) 挖掘更深刻的科學(xué)問(wèn)題
2017年6月，林露湘一行人前往泰國(guó)，與泰國(guó)Kasetsart大學(xué)林學(xué)院、泰國(guó)國(guó)家公園與野生動(dòng)植物保護(hù)部（DNP）相關(guān)人員就共建“克拉地峽20公頃熱帶森林動(dòng)態(tài)樣地”簽下最后一份合作諒解備忘錄。
至此，“東經(jīng)101度森林樣帶”研究平臺(tái)已初步建成。這是由包括中國(guó)云南省4個(gè)、泰國(guó)5個(gè)以及馬來(lái)西亞1個(gè)共10個(gè)大型森林動(dòng)態(tài)樣地組成的，一條跨越熱帶亞洲核心區(qū)至青藏高原/橫斷山區(qū)腹地的森林樣帶。
目前，版納植物園共有13個(gè)課題組以地上的木本植物、鳥類和昆蟲，地下的土壤動(dòng)物和微生物等森林生態(tài)系統(tǒng)中不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)關(guān)鍵生物物種為研究對(duì)象，從基因、功能性狀、系統(tǒng)發(fā)育等角度，利用衛(wèi)星遙感、近地面遙感和地面觀測(cè)等各種觀測(cè)手段的研究工作正在進(jìn)行。
林露湘告訴記者，目前有三個(gè)主要研究方向正在推進(jìn)，包括基于樹種關(guān)鍵功能性狀和淺層基因組度量共存物種間的生態(tài)分異，跨營(yíng)養(yǎng)級(jí)食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)解析驅(qū)動(dòng)不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)間物種共存的生態(tài)過(guò)程，以及驅(qū)動(dòng)跨營(yíng)養(yǎng)級(jí)物種共存格局形成的生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程的作用?！懊總€(gè)方向根據(jù)自己的研究需求，在不同樣地上取樣、采集數(shù)據(jù)，共同整合在一個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)之上，項(xiàng)目層負(fù)責(zé)將產(chǎn)生的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)集進(jìn)行融合分析?！?/p>
林露湘介紹，除泰國(guó)克拉地峽森林樣地外，境外的5個(gè)樣地都是數(shù)十年前美國(guó)或日本出資建設(shè)的，由當(dāng)?shù)乜蒲袡C(jī)構(gòu)具體負(fù)責(zé)。
“由于他們經(jīng)費(fèi)有限，這些樣地目前只能基本維持現(xiàn)狀，我們通過(guò)簽署合作協(xié)議引入科研項(xiàng)目，共建共享樣地和數(shù)據(jù)?！绷致断嬲f(shuō)，但合作過(guò)程因文化、認(rèn)知等差異，有時(shí)并不順利?！拔磥?lái)我們更傾向于自己過(guò)去建樣地，擁有更大自主權(quán)。在這條樣帶中，我們來(lái)發(fā)揮主導(dǎo)作用?！?/p>
曹敏還設(shè)想，除了生態(tài)學(xué)，從事植物學(xué)、動(dòng)物學(xué)、微生物學(xué)，甚至包括環(huán)境科學(xué)，水文、地理地質(zhì)等相關(guān)的科學(xué)家都可以來(lái)到此地作研究，與生態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)兼容，可能會(huì)有意想不到的更重大的新發(fā)現(xiàn)。
“東經(jīng)101度森林樣帶”是一個(gè)生物多樣性研究的區(qū)域性平臺(tái)。“目前，大部分研究還處在數(shù)據(jù)采集等早期階段?！辈苊羝诖?，平臺(tái)搭建完成后，能吸引全球更多更優(yōu)秀的科學(xué)家到此地開展研究工作，協(xié)同發(fā)掘和探索更深刻、更重要的科學(xué)問(wèn)題。(生物谷Bioon.com）