人类活动如何重塑亚马逊森林的生态与进化之路

一项新的研究揭示，人类对亚马逊雨林的影响是如此深远，以至于它甚至改变了森林的进化历史和生态功能。

当世界各国在COP30会议上聚集，讨论全球最大雨林的气候时，焦点往往集中在这些森林的储碳和固碳能力上。

然而，热带森林不仅仅是碳：它们是地球上最大的生物多样性储存库之一。例如，亚马逊仅仅就拥有多达 16,000种树木，而一公顷的土地上通常有超过300种树木。相比之下，英国只有32种本土树木，而整个欧洲大约有450种。

一项新的研究，“亚马逊树木多样性的多方面评估揭示人类改造的广泛影响”，发表在全球变化生物学上，由来自巴西和英国的国际研究团队进行，领导者是兰卡斯特大学和牛津大学的科学家，显示人类干扰——包括原始森林的伐木和火灾，或土地废弃后的清伐和森林恢复（次生森林）——对这些高度多样化的树木群落造成了全面的变化。

而人类干扰的影响如此之大，以至于掩盖了科学家们观察多样性变化的不同方式。

科学家们在过去的二十年里不断推进测量生物多样性变化的方法，开发了功能性方法，利用特征（如树皮厚度、木材密度、叶面积和叶子中的微量元素含量）来理解树种与它们在生态系统中所扮演的角色之间的联系，以及系统发育方法，评估每个物种通过进化如何相互关联。

来自兰卡斯特大学和牛津大学环境变化研究所的巴西出生的埃里卡·贝伦格尔博士共同领导了这项研究，她表示：“虽然这些进展很重要，但我们的结果表明，在理解人类对雨林的影响时，这并没有太大关系——人类的影响如此深远，以至于所有的测量都在发生变化，而干扰本身决定了变化的程度。”

研究人员在东亚马逊地区的215个样地中采样了超过55,000棵不同大小的树木。这些样地代表了一系列人类影响——从未受干扰的原始森林，到经过选择性砍伐的原始森林、被砍伐和焚烧的原始森林，以及次生森林。

对于每个样地，科学家们测量了树木物种的多样性、树木功能类型的多样性（将树木特征与其在森林中的生态功能联系起来），以及森林中树木进化组的多样性。这有助于全面衡量森林的组成和生态多样性。

我们预期，生物多样性更高的森林，包含更多物种、更多功能类型和沿不同路径进化的谱系，应该更具韧性，因为这种不同的进化历史和功能贡献。

他们发现所有人类干扰——包括伐木、野火和清除后再生的森林——对树木多样性的所有指标产生了负面影响。

研究结果强调，即使是被视为可持续管理的活动，如选择性伐木，也对树木的多样性产生了深远的影响，树木不仅构成了森林的结构，还代表了众多其他物种的主要能量来源。

在清除后允许再生的次生林与未受干扰的原始林相比，生态和进化上最为独特——研究人员表示，这并不令人惊讶，因为清除伐木是人类变化中最严重的形式。

巴西兰卡斯特大学和拉夫拉斯联邦大学的卡西奥·阿伦卡尔·努内斯博士表示：“受干扰的原始森林和次生森林的树种数量都较少，进化谱系和树木功能类型的数量也相应减少。”

“然而，降低的不仅仅是数量，物种、谱系和功能类型的身份在干扰后也发生了变化。干扰不仅让树木多样性变得贫乏，还改变了人类改造的亚马逊森林里的物种组成。”

例如，我们发现受干扰的森林中‘先锋树种’的数量更多，而未受干扰的森林中，较大、较慢生长的树种则明显较少。

这项研究显示，人类对热带森林多样性造成了严重破坏，因此保护剩余的未受干扰区域，免受选择性伐木和野火的影响，显得尤为重要。

兰卡斯特大学的保护科学教授乔斯·巴洛说：“我们的研究结果表明，人类改造的森林与未受干扰的森林有着根本的区别。”

“随着亚马逊面临越来越大的压力，保护剩余的未受干扰森林变得至关重要——不仅因为它们能储存碳，还因为它们保留了塑造我们星球上最丰富生态系统之一的深厚进化遗产。”