探寻中国水松（Glyptostrobus pensilis）森林消亡之谜：战争与人类活动的深远影响

在珠江三角洲，曾广泛分布的中国水松（Glyptostrobus pensilis）森林于晚全新世突然衰退并濒临灭绝，原因存争议。研究人员通过分析沉积物，研究其植被变化。结果发现，战争和人类活动是主因。该研究揭示生态演变，为保护提供依据。

　　在历史的长河中，珠江三角洲地区曾是一片繁茂的森林世界，其中中国水松（Glyptostrobus pensilis）作为一种典型的第三纪孑遗植物，广泛分布于此。然而，令人费解的是，到晚全新世时期，这片曾经生机勃勃的水松森林却突然走向衰退，甚至濒临灭绝。长期以来，关于水松森林消亡的原因，科学界一直争论不休。早期研究认为可能是气候因素在作祟，比如降温事件、干旱，或是海水、淡水的淹没。但近年来，也有研究将矛头指向人类活动，特别是农业的发展。究竟是什么因素在这场生态巨变中起到了关键作用？这个谜题不仅关乎过去生态环境的演变，更对当今的生态保护有着重要的启示意义。为了揭开这层面纱，探寻背后的真相，来自国内的研究人员踏上了探索之旅。

研究人员将目光聚焦在珠江三角洲的高要和四会地区，精心挑选了具有代表性的研究地点。他们从这些地方采集了大量的沉积物样本，运用多种科学方法，对样本进行了深入分析。研究成果发表在《SCIENCE ADVANCES》上，为我们理解水松森林的兴衰历程提供了全新的视角。

在研究过程中，研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：一是放射性碳定年（Radiocarbon dating）与校准技术，对沉积物样本进行处理，通过特定流程转化有机碳为 CO₂，再经石墨化后用加速器质谱仪测量，利用 OxCal v4.4 软件构建贝叶斯年龄 - 深度模型；二是有机碳和花粉分析技术，测定总有机碳（TOC）含量及 δ¹³C 值，分析花粉种类和含量；三是运用 R 程序进行数值分析，包括主成分分析（PCA）等，从多方面揭示数据背后的信息。

研究人员首先对沉积序列和年代进行了详细研究。高要的泥炭层厚约 5 - 6 米，富含树桩和根系残骸，四会的泥炭层也超过 3 米厚。通过放射性碳定年，确定了高要泥炭层底部可追溯到 4915 ± 70 年前，四会的则为 5149 ± 77 年前。同时，发现一些剖面存在沉积间断，其中高要的 GYS1 剖面记录更为连续和详细。

接着，研究人员深入分析了珠江三角洲地区的土地覆盖变化。在 GYS1 剖面，他们识别出 84 种花粉分类单元，并根据花粉组合特征划分出 5 个带。

• Zone 1a（4900 至 4300 a B.P.；596 至 521 cm）：此时高木本花粉（AP）比例高达 90 - 92%，表明是以南亚热带树木栲属（Castanopsis）为主的非湿地森林，森林茂密，碳固定和储存能力较强。
• Zone 1b（4300 至 4100 a B.P.；521 至 485 cm）：花粉组合仍以栲属为主，但北亚热带和温带树木比例增加，暗示气候变冷。同时，花粉浓度、TOC 水平下降，δ¹³C 值上升，表明森林出现退化。
• Zone 2（4100 至 3600 a B.P.；485 至 435 cm）：植被以水松为主的泥炭沼泽森林占主导，暗示温暖湿润的环境。高花粉浓度、高 TOC 含量和更负的 δ¹³C 值表明此时沼泽森林茂密，碳固定和储存能力强。
• Zone 3（3600 至 3400 a B.P.；435 至 405 cm）：水松比例下降，表明泥炭沼泽森林开始退化。较低的花粉浓度和 TOC 水平，以及较高比例的某些指示寒冷干燥的植物，说明气候变冷变干。
• Zone 5（1900 至 0 a B.P.；130 至 0 cm）：优势植被转变为人工草地或农田，AP 比例降低，草本植物以禾本科（Poaceae）为主，指示频繁的人类干扰，碳固定和储存能力较差。

主成分分析（PCA）的结果进一步揭示了不同因素对植物群落的影响。PC1 可作为地下水位的指标，PC2 与温度相关，PC3 则是人为干扰的有力指标。分析表明，水松对人类活动高度敏感。从 3D 散点图可以看出，自然因素引起的环境变化是可逆的，但在约 2.1 ka 时，由于人为干扰，土地覆盖发生了显著变化，此后水松不再是优势植物。

在讨论部分，研究人员分析了气候变化对珠江三角洲地区土地覆盖的影响。约 4 ka 时，非湿地森林被沼泽森林取代，这与地下水位变化有关，而降水是影响地下水位的主要因素。此外，4.2 - ka 事件和 3.5 - ka 事件也对植被产生了重要影响。4.2 - ka 事件导致气候变冷，植物种类减少；3.5 - ka 事件可能由火山活动引发，导致气候干旱和变冷，影响范围较广。

研究人员认为，水松森林的崩溃大约发生在 2.1 ka B.P.，不太可能是气候变化导致的，因为当时气候变化较弱，且之前水松森林在气候扰动后能够恢复。相反，人类活动的影响更为显著。自 2.1 ka B.P. 以来，人为干扰大幅增加，禾本科植物浓度升高、先锋植物增多、金属污染物浓度上升等都表明了这一点。而秦帝国和汉帝国的征服事件对当地生态环境产生了巨大影响。秦统一岭南带来了大量移民和先进农业技术，汉征服南越时的火攻直接摧毁了水松森林，战后的农业活动进一步改变了土地覆盖。

这项研究意义重大。它明确了战争和人类活动在水松森林消亡过程中的主导作用，揭示了珠江三角洲地区生态系统在历史时期的演变过程。这不仅有助于我们深入理解过去生态环境的变化，也为当今的生态保护和管理提供了宝贵的历史经验。通过研究过去人类活动对生态系统的影响，我们可以更好地制定可持续发展策略，避免重蹈覆辙，保护现有的生态环境和生物多样性。