亚洲东南部是全球常绿阔叶林和热带雨林分布的重要区域之一，分布着世界最古老的原始天然林。该区作为第四纪冰期的避难所，许多古老的植物类型在该区域得以幸存，成为植物多样性重要的分布区。然而，华南至东南亚大片区域的自然森林植被目前受到人类经济活动发展的严重破坏，特别是较低海拔及沿岸地区的雨林和阔叶林大面积消失或几乎不复存在。然而，这个过程在历史上是如何发生和发展的？迄今为止对热带森林植物多样性扰动的历史过程缺乏系统研究。显然，新石器时代人类的渔猎-采集经济过渡到农业的过程可能是对热带植物多样性产生影响的关键时段，以往的研究认为水稻种植历史在华南沿海地区可以追溯到距今4-5千年，新的研究证明在距今2千多年，随着诸多大三角洲平原的形成，水稻种植才开始大规模扩张和发展。这些早期较原始的农业的发展是否同时也造成区域森林的大面积破坏和物种栖息地的减少？随之而影响植物的组成和生物多样性降低？针对这些问题我们开展了一系列相关的研究。

本研究基于华南至越南沿海地区一系列钻孔孢粉研究结果，建立了花粉统计数据库，对历史上的关键时段植物种类组成以及所包含的生物多样性进行了统计学分析，并与近几千年水稻农业发展历史进行了对比及耦合关系探讨。研究结果发现，从距今2千多年开始，由于区域水稻农业的快速扩张，森林破坏首先出现在低海拔并向山区发展，人类引发的森林火灾频率显著增高，造成区域森林覆盖率大规模减少和木本植物群落生物多样性降低。且由于热带森林多样性水平高，热带的植物多样性减少比亚热带地区更为明显。

图1 花粉记录显示距今2-3千年左右森林覆盖（绿色）减少开始显现，与华南水稻农业的扩张时代吻合

图2 热带地区花粉类型指示的植物多样性在距今2千年之后显著减少

本研究还以早期农业活动导致本地区特有针叶类植物水松的消亡作为案例。湿地水松被国际自然保护联盟评为极度濒危物种，自然种群目前仅有少量残存在华南、越南和老挝。本研究根据化石花粉和植物遗存证明了水松湿地森林在全新世中后期（距今6-2千年）仍然广泛发育于华南沿海的山区和三角洲淡水区域。一系列钻孔的花粉记录揭示出水松大量消亡的时间主要发生在距今2-1千年期间，它与水稻农业在三角洲的扩张并逐渐向山区发展的过程基本同期。由于水松生长在湿地沼泽环境，该土地类型也是水稻种植的理想环境。因此，随着华南-越南等地水稻农业的广泛兴起，水松的栖息地在距今2-1千年里迅速被大面积破坏。水松作为新生代的古老孑遗植物，经历了地球数千万年的气候环境变化后在全新世仍然有较大面积的分布，然而在距今2千年内，由于人口增长和农业等经济活动导致其栖息地几乎全部破坏，自然分布种群濒临灭绝。

图3 植物花粉含量揭示的不同地点（平原与山区）湿地水松林与水稻农业及火灾之间的更替过程。

本研究利用了区域花粉统计数据集成来探讨植物多样性，花粉统计数据量大，可在一定程度上帮助更好地获得一些花粉产量极低的植被的信息，使得植被多样性的分析更为的准确。需要注意的是，由于目前的研究方法主要揭示了风媒植物的生物多样性，未能包括部分热带虫媒植物，这意味着早期农业发展对热带地区植物多样性的影响或许更大。

这项研究结果揭示了热带森林覆盖和生物多样性减少已有近2千多年的历程，这种趋势如果继续下去将严重破坏本地区的生态平衡。我国实施的“绿水青山就是金山银山”战略决策尽最大可能维持了经济发展与生态系统之间的平衡，保护了本地区生物多样性的进一步丧失，希望能一定程度恢复华南地区的森林系统生物多样性。

该研究发表在《美国科学院院刊》（ Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America ， 简称PNAS），题目为“Anthropogenic impacts on Late Holocene land-cover change and floristic biodiversity loss in tropical southeastern Asia”，珠海基地马婷副研究是本文的唯一通讯作者。该论文是马婷副研究员继2020年一作发表PNAS论文“Holocene coastal evolution preceded the expansion of paddy field rice farming”后的又一重要成果。2020年的论文揭示了华南和东南亚海岸平原和三角洲演变对史前稻作农业扩张的决定性影响，而2021年新成果揭示了该区域早期的农业发展对植被生态系统的严重破坏，两个研究均印证了对过去人地关系研究的重要性，诠释了人类与自然在地球系统中的相互依存和相互制约。

参考论文：

Zheng, Z., Ma, T.*, Roberts, P., Li, Z., Yue, Y., Peng, H., Huang, K., Han, Z., Wan, Q., Zhang, Y., Zhang, X., Zheng, Y., Saito, Y., 2021. Anthropogenic impacts on Late Holocene land-cover change and floristic biodiversity loss in tropical southeastern Asia. Proceedings of the National Academy of Sciences, 118(40), 0-e2022210.

Ma, T., Rolett, B.V.*, Zheng, Z.*, Zong, Y., 2020. Holocene coastal evolution preceded the expansion of paddy field rice farming. Proceedings of the National Academy of Sciences, 117(39), 24138-24143.