从城市公园看珠江三角洲自然历史
镜朗生态将以“城市湿地”为主题为大家呈现3次线上分享讲座,作为“珠江三角洲水生态系统恢复和社会参与试点项目”的线上志愿者参与活动。以下是第一次讲座的视频及图文回顾。
讲座完整视频看这里
讲座视频时长1小时14分钟,消耗流量约1.5G,请在WiFi条件下观看。图文模式请往下滑动。
一、
末次冰期以来的自然历史和
现代生物地理
与全球其他大多数陆地区域一样,珠江三角洲地区大部分区域的自然景观,哪怕是最为接近原始状态的森林,其形成时间也不早于末次冰期结束时,即10000多年以前。
今天的珠江三角洲是全球人口最为密集,经济最具活力的区域之一,景观面貌瞬息万变。
事实上,珠江三角洲的自然万物也一直处在快速变化状态中。城市公园作为一扇窗口,我们能够方便地在其中阅读这片土地的自然历史。
珠三角地区鸟瞰景观
图片来源http://pic.people.com.cn/n1/2019/0801/c1016-31269133.htm
地球形成于45亿年前。冰期(ICE-AGE),俗称冰河世纪,指全球性的寒冷时期,可以持续几百万年至上亿年。
每一次冰期,都伴随着生命形态演化的爆发性加速。对于生命而言,新纪元往往都从冰期开始。地球历史上有3次全球性冰期。
最古老的一次是元古代末大冰期,从10亿年前持续到约6亿年前,其中有1亿多年时间里地球几乎全部为冰层覆盖。
此前的生命都是肉眼不可见的单细胞,这次冰期结束时地球就迎来了寒武纪生命大爆发,此后的地质时代又被称为显生宙。
寒武纪海洋生态复原想象图
图片来源 newdinosaurs.com
因为这时出现了1mm以上的多细胞生命形态,不久又出现了几米大的动物,全世界留下了很多当时的化石。现存复杂生命形态的几乎所有门类都在这段时期涌现并遍布全球海洋。
我们现在所烧的煤大量形成于4.5~3.5亿年前,所以这段时期被称为石炭纪。这时最复杂的动物主要是昆虫,其次是一些两栖动物。
石炭纪陆地生境复原想象图
图片来源 earthlyuniverse.com
第2次全球性大冰期约在3.5~2.7亿年前,是石炭纪末至二叠纪的大冰期,也被称为古生代末大冰期。这次冰期长达8千万年。
与第1次冰期不同,这次冰期的冰盖没有覆盖全球,陆地与海洋与现在我们看到的情况也非常不同。陆地主要集中在南半球。
华南地区这时首次成为陆地,是一些星星点点的岛屿,位于赤道以南。华北太行山等地刚从海中升起,是在赤道以北的大陆,当时的中国南北方隔着古特提斯洋。
二叠纪时期的地球 图片来源见水印
这样的地质背景使中国的南北差异早在三亿多年前就奠定了基础。石炭纪末冰期结束后,陆生生物形态出现了大发展,恐龙的祖先、哺乳动物的祖先、有花植物,如苏铁都出现了。
第3次全球性大冰期就是大约260万年前开始的第四纪冰期。这时的陆地和海洋和现在是差不多的,此时有两件重要的地质事件发生。
第三次全球大冰期(第四纪冰期)图片来源 https://www.youguizhou.net/news/2019/1025/19811.html
一是青藏高原加速隆起,二是北美洲与南美洲连到了一起(影响全球大气和海洋环流),导致北半球大陆——北美洲、欧洲和亚洲北部出现大冰盖。
南半球冰盖主要在南极。当时全球的淡水比现在更多地集中在陆地上,使海平面比现在低100-200m。
在这次冰期中,人类发展成为具有改变全球能力的智慧生物,掌握用火并制造工具,不断改变世界的景观,深刻地影响了自然。
此前的几十亿年被称为地质史,而我们所谓的历史是从1万年前开始。人类发展出了文明的特征——农业、工商业、文艺和政治制度。人类遍布全球,深刻改变了全球环境。
其实严格来讲,第四纪冰期尚未结束,我们是处在“间冰期”中。末次冰期极盛时为2万-1.5万年前。
当时中国只有一个南海,现在的渤海、东海、黄海都是陆地。东北平原、华北平原、长江中下游平原、珠三角平原是连在一起的,更远可连至日本、朝鲜半岛、西伯利亚和北美洲。
末次冰期最盛期海岸线
图片来源 http://blog.sina.com.cn/s/blog_3c696a890100g19b.html
当时全球平均气温比现在低5℃,广州的气候和今天的上海类似。而因为海平面比现代低100-200米,从广州往东南方向200-300公里才是珠江口。
此时在广州以东以南是广袤的平原,覆盖着亚热带常绿阔叶林和广袤的湿地沼泽。平原上延绵不绝的森林类似后来长江中下游的景观,其中长着楠木、橡树和槭树。
这个时代,广州附近最常见的大型哺乳动物是四不像——“麋鹿”,它们适应于沼泽湿地这样的环境。随着气候的变化,夏商周时,麋鹿的主要分布范围退到了长江和黄河之间的中原地区。
麋鹿 Elaphurus davidianus
图片来源 gmrb.cloud.gmw.cn/
除了麋鹿,长着细细绒毛的双角犀也很喜欢这样温凉湿润的气候。双角犀也叫苏门答腊犀,是现存唯一一种身上有细绒毛,且体型最小的犀牛。
双角犀(苏门答腊犀) Dicerorhinus sumatrensis
图片来源
http://ask.kedo.gov.cn/c/2016-09-21/852831.shtml
这种犀牛,世界上现存可能只有不到一百只。而在当时,它遍布中国南方和东南亚,数量上几乎仅次于麋鹿。
时至今日,在珠三角西北边缘的南岭西端和珠三角东部边缘的沿海山区还有藏猕猴和金额雀鹛这样的物种,也是那个时代遗留给今天的印记。
藏猕猴现今的主要分布范围在青藏高原边缘的横断山区,还有黄山、庐山这样中国中、东部海拔较高的山上。
藏猕猴 Macaca thibetana
图片来源https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%97%8F%E9%85%8B%E7%8C%B4#/media/File:Macaca_thibetana.jpg
最近几年,广东本土的深圳方舟生物研究所,在调查穿山甲的过程中,在潮汕地区海拔较高的山上也有发现藏猕猴。
金额雀鹛是中国特有的物种,是由中山大学生物学前辈任国荣教授命名的。
金额雀鹛 Pseudominla variegaticeps
图片来源见水印
最早发现于广西大瑶山,后在四川盆地边缘以及南岭发现了。金额雀鹛喜欢凉爽湿润的环境。
这些物种,都是在一万年前,从靠近喜马拉雅山的发源地来到滨海区域,气候变暖后再退到山上。
全新世大暖期在10000~7500年前开始,5000~2000年前结束。全球气温比现在高约1.5度。
广州的气候与今天的印度、东南亚热带地区类似。当时海平面比现在高3m以上。广州当前平均海拔仅有6.6米,由此可知,在当时广州的番禺、南沙等地都被海水所淹没。
在2000-5000年前,珠江三角洲的低地大部分是滨海沼泽和浅海,人类仅能在近海的山区和台地上活动。
所以这一时期的人类活动遗址主要集中在山区。尤其是沿海的低海拔山区。离广州很近的佛山南海区西樵山有8000-5000年前的古人类活动遗址。
广东省佛山市西樵山
图片来源 https://www.sohu.com/a/259586681_355836
此时正处于新石器时代,人类需要寻找火山岩,制作精细的石器,例如石刀、石斧、针等。
这样的石器通过滨海平原从广东影响到广西、海南及越南北部,这个石器文化圈也包括西伯利亚、北美洲、中国北方。
海平面上升后,人们就被海洋、大江、大河隔开了。通过这个区域遗留下来的动物骨骼,我们也可以知道当时曾经在广东这片土地上生活过的动物。
体型最大的动物是亚洲象。其实直到150年前,深圳、惠州还有亚洲象生活。
亚洲象 Elephas maximus
图片来源https://dy.163.com/v2/article/detail/E0BHUP1A0511GV3K.html
一千年前整个中国南方都有大独角犀牛。现在大独角犀主要分布在印度和尼泊尔,所以又叫印度犀。
印度犀 Rhinoceros unicornis
图片来源 维基百科
5000-8000年前印度犀在广东地区数量几乎是仅次于亚洲象的大型食草动物。亚洲野水牛也是当时珠三角数量很多的大型哺乳动物,现在常见的水牛是由它驯化而来。
亚洲野水牛 Bubalus arnee
图片来源 species.wikimedia.org
马来貘在中国古文献中记载很多。貘是指大熊猫还是这种似猪似马黑白配色的动物,现在还有争议。在最近1000-2000年前,貘逐渐退出中国南方,现在分布在很热的马来西亚雨林中。
马来貘 Tapirus indicus
图片来源 edgeofexistence.org
二、
作为生物多样性热点的
珠江三角洲地区
约5000年前开始,气温再次下降,陆地自然生态状况才开始接近现代。
根据植物的相似性,全球分为14个生物地理区,再细分为846个生物地理省。
生物多样性热点(Hotspots)是那些全球最值得保护的区域。
这是英国科学家Myers提出的概念,在 21世纪被广泛接受,其标准为:
(1)生物多样性极其丰富,区内高等维管束植物≥3000种;
(2)特有种、狭域分布种比例较高;
(3)生态系统面临很高的人类活动风险,或已经遭受严重破坏,亟待保护。
全球生物多样性热点区域分布图
图片来源https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Biodiversity_Hotspots_Map.jpg
中国涉及四处,分别是中亚山地、喜马拉雅,中国西南山地以及印缅热区。前三个都较为知名,而珠三角地区全境属于印缅热区,却少有人知。
珠三角涉及两个生物多样性都很丰富的生物地理省。
珠三角地区北部、山区属于中国南方亚热带常绿阔叶林生物地理省。气候特点是终年温和湿润,有冷暖变化。
而珠三角南部、平原地区则是中国南方热带雨林生物地理省,终年气候炎热,降雨量丰富。
这一格局注定了珠三角地区是物种极其多样,自然环境变化剧烈的区域。
中国南方亚热带常绿阔叶林的代表为南岭,最大的特点为春季树木集中换叶、同时开花,呈现“春彩林”森林景观。
南岭-中国南方亚热带常绿阔叶林
图片来源http://blog.sina.com.cn/s/blog_8a1c01e10100z647.html
中国南方热带雨林代表为霸王岭,有很多名贵树木。这种森林曾经覆盖在整个珠三角平原地区,现在仅在海南岛、广西中越边境可见。
中国南方热带雨林
图片来源 https://www.sohu.com/a/108430064_247387
热带雨林全年都是或浓或淡的绿色,很难看到树木集中开花的景象。
中国南方亚热带常绿阔叶林的代表树种有红花荷与木荷。
红花荷 Rhodoleia championii
图片来源http://www.cas.ac.cn/kxcb/kpwz/201102/t20110218_3072921.shtml
它们都在春季开花,正好赶在春节,因此珠三角地区春节时,无论是在家里或是野外,各种植物的花朵都非常漂亮。
每年一月份的时候,在帽峰山、火炉山和白云山都可以看到红花荷,它是中国南方亚热带森林的代表物种,只要是接近原始状态的森林都有它。
另一种树是木荷,它的花很像白颜色的茶花,有一点清香味,在帽峰山特别多。中国南方亚热带森林里另一个代表性的物种是茶,给我们全球人类的生活带来了巨大的变化。
木荷 Schima superba
图片来源 http://www.iplant.cn/info/木荷?t=p
热带雨林的代表树种是降香黄檀,就是我们熟悉的黄花梨。像降香黄檀、紫檀这些珍贵的树木,其实只有真实存活在森林里时才最具有摄人心魄的魅力。
降香黄檀 Dalbergia odorifera
图片来源 http://ppbc.iplant.cn/tu/6159784
亚热带常绿森林具有代表性的鸟种是鹊色鹂,它生活在海拔较高的区域,是濒危物种,比大熊猫、雪豹更稀少,据估计全球只有1000-2000只,但在广州近郊或市区的森林公园可以见到。
热带雨林的代表鸟种为朱鹂,分布于广西、云南、台湾等地,可在受到人干扰的园林中生活,数量较多。
到近现代,珠江三角洲代表性动物有华南梅花鹿、赤麂、虎、云豹。
虎和云豹曾经是中国南方最常见的大型食肉动物,虎生活在森林边缘较开阔的地方,与人距离近,历来有人兽冲突。
虎 Panthera tigris
图片来源 https://photohito.com/photo/1853954/
云豹主要生活在原始森林中,多在树上活动。它们在过去的四五十年,从广东地区快速消失。
云豹 Neofelis nebulosa
图片来源https://baike.baidu.com/tashuo/browse/content?id=b7a9e6fb3c5acebb99f1fe31&fr=vipping
继麋鹿之后华南梅花鹿曾经是数量最多的鹿,但由于主要生活在中低海拔地区,易与人发生冲突,近几百年也逐渐消失了。
华南梅花鹿 Cervus nippon kopschi
图片来源 http://www.childhood-pics.com/杭州森林野生动物园/
赤麂依然在华南地区可见,在广州市内公园有人工引入的小麂。
赤麂 Muntiacus muntjak
图片来源
https://m.sohu.com/a/275452131_386155
因珠江三角洲和周边地区处于不同生物地理省过渡带,垂直生境带谱发育。珠三角地区从其边缘海拔高达1000多米的南岭到海平面,有巨大的落差。
珠三角地区曾经是水獭种类最多的地方。小爪水獭在山涧溪流,以螃蟹为主食,也吃鱼及其他小动物,生活离人较远(口误,应是在海南仍有幸存)。
小爪水獭 Aonyx cinerea
图片来源https://m.quanjing.com/imgbuy/QJ9112664868.html
欧亚水獭生活在宽阔的河流、湖泊,以及近海岛屿,是世界上分布最广的水獭,适应性很强,在广州南沙区、潮汕地区东江上游有幸存。
欧亚水獭 Lutra lutra
图片来源https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%AD%90%E4%BA%9E%E6%B0%B4%E7%8D%BA#/media/File:Otter_in_Southwold.jpg
曾经生活在大江大河接近入海口的江獭,是世界上第二大的水獭,成群捕猎,需要吃大量的鱼,与人生活距离近,受到的影响很大。在珠三角地区已经有几十年未见。
江獭 Lutra perspicillata
图片来源https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B1%9F%E7%8D%BA#/media/File:Smooth-coated_Otter_(Lutrogale_perspicillata).jpg
江獭仍在别的地方幸存,如在新加坡。新加坡市区从2002年开始生活着两个大的江獭家族。
从山到海,珠江三角洲地区的生物群落展现出丰富的自然画卷。这里是全球淡水龟类、鱼类和虾蟹类多样性的分布中心之一。
平原地区的物种在大范围中呈现一致性,但每座山都仿佛一座进化上的岛屿,承载着独具特色的物种。
林氏细鲫与唐鱼(又称白云金丝)是在广州附近发现的具有地方特色的物种,是非常美丽的小型鱼类,唐鱼更是中国观赏鱼在国际上的代表。它们均生活在山区温度较低、水质清澈的溪流中。
唐鱼(白云金丝) Tanichthys albonubes
图片来源
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%94%90%E9%AD%9A
由于不同的地形、气候带和水环境能够生存不同的淡水龟,珠三角地区是全球淡水龟种类最多的地方。在山地溪流中生活的龟都是极度濒危的物种。
平胸龟也叫鹰嘴龟,尾巴很长,头大到不能缩到壳里,可以在45度以上的岩壁攀爬,是生存环境海拔最高的龟。
平胸龟(鹰嘴龟) Platysternon megacephalum
图片来源见水印
三线闭壳龟也叫金钱龟,生活在中等海拔,也是极度濒危物种。眼斑水龟是濒危物种,生活在热带雨林的山地溪流中。
黑颈乌龟俗名广东草龟,生活在海拔较低的溪流中,幼体时腹甲与脖子是红色,只生活在珠三角到越南北部、广西沿海,曾经数量很大,现今在野外很少见,是濒危物种。
在低地生活的龟有中华花龟、黄喉拟水龟和鼋等。
中华花龟 Mauremys sinensis
图片来源
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%8A%B1%E9%BE%9F#/media/File:Ocadia_sinensis.jpg
历史上熬龟苓膏用的最多的是中华花龟,是本土花龟,与巴西龟的明显区别是耳朵不红,在放生池可见。
黄喉拟水龟原来数量多且分布广,现在在野外也几乎见不到,很濒危。
鼋生活在平底的砂质大江大河中。现在,所有野生的龟类都是不允许捕猎和交易的。
珠江三角洲和周边地区地形复杂,在气候变化过程中容易形成小范围的“庇护所”,保留“孑遗”物种。
中国特有种鳄蜥是古第三纪孑遗物种,最早在广西大瑶山发现,因华南地区在冰期气候温和而留存延袭。
杂色山雀主要分布在台湾、中国东北、朝鲜半岛、日本以及广东南岭海拔较高的地方,第四纪因全球变暖后,高山地区气温相对稳定,从而延续下来。
杂色山雀 Sittiparus varius 图源 ©Ian Davies
珠江三角洲和周边地区因地形复杂,存在大量彼此隔离的小生境,形成特有物种演化的“岛屿”。
同一个物种,在不同生境的“岛屿”中经过漫长的演化,会反映出不同的性状。从广州引种的唐鱼鱼鳍尖端是白色,而原产于香港的唐鱼鱼鳍是橙红色。
唐鱼/白云金丝(粉色)Tanichthys albonubes
图片来源
https://mindcity.sina.com.tw/
由于下雨有洪水时低地水域生境可以连通,因此其中的物种形态变化较小。
例如去年在海珠湿地的志愿者活动中我们见到过的普通叉尾斗鱼,体色为红蓝相间、色彩艳丽,从东南亚到广东的个体都很相似;而生活在中高海拔或隔离生境中的物种形态变化差异就较大。
在工业化以前,珠三角平原地区形成的果基鱼塘、桑基鱼塘,是热带地区可持续农业文化景观的典范,也形成了独特的生物多样性栖息地。
这样的景观在珠三角地区已经延续了2000年以上。由人类精细管理的土地,基本上比水獭小点的动物都可以在人类身边找到生存空间。
果基鱼塘 图片来源https://www.sohu.com/a/156272913_743022
这样的农业文化景观,是亚洲农业文化遗产中重要的组成部分。
在乡村沟渠池塘中,只要水质尚可,就有可能见到月鳢这样的原生鱼类。
月鳢的习性是父母照顾小鱼。父亲在繁殖季制作气泡漂浮床,刚孵化出来的小鱼苗食用父母身上分泌出来的小颗粒蛋白质,类似哺乳动物。
月鳢 Channa asiatica
图片来源见水印
大约2、3个月后,到小鱼体长几公分大以后,父母才结束对小鱼的看护。后续我们有机会在白云山的志愿者活动中看到。
而种植芡实等作物的农田,也会吸引水雉这样的鸟类。国内已知面积最大的水雉在农田中的繁殖地也在珠三角地区。水雉是由父亲孵蛋、照顾小鸟。
水雉 Hydrophasianus chirurgus
图片来源
https://drphototw.blogspot.com/2014/07/blog-post_22.html
三、
城市公园中可见的自然历史故事
在珠三角的城市中,更有大片的公园绿地,或者成为自然历史延续的空间,或者呈现记录着“人类世”人与自然相互作用的历史。
广州城市中的自然公园
图片来源http://www.photophoto.cn/show/10645031.html
在建成历史较为悠久的景区和森林公园,一方面特有的珍稀物种得以保留,如南海溪蟹和虎纹虾等;一方面随着植被向成熟方向演替,一些濒危物种逐渐回到城市周边,如全球濒危的鹊色鹂。
鹊色鹂 Oriolus mellianus
志愿者“爱者如宝”拍摄
南海溪蟹分布在珠三角及周围区域,喜欢凉爽环境,适应山区小气候,颜色像宝石一样漂亮,是森林中食物链的重要一环,消耗大量落叶,也吃大量无脊椎动物,是物质循环中重要成员(这样脆弱的原生物种,不鼓励饲养)。
近年在广州大面积的森林公园里都有鹊色鹂,志愿者在白云山也见到了。
而在平原地区更广阔的绿地空间,人们一方面试图在城市中营造自然空间,吸引野生动物定居,一方面又试图对每一寸土地进行有序的管理,造成较为单一的人工化植被景观。
就如一万年来一样,平原地区的自然空间依然在剧烈的变化过程中,其中蕴藏着无限的可能。
在保证空气清新、环境安全之余,也可以保留部分自然斑块,为野生动物提供栖息环境。
海珠湿地去年的提升工程,就将水体的硬质驳岸改为平缓土岸,随即有黑翅长脚鹬前来栖息。在现有景观上做一点小小的改变,就能续写上万年的自然历史。
黑翅长脚鹬 Himantopus himantopus
图片来源https://g.itunes123.com/a/20171010022004147/
希望在未来的一年中,我们能有机会一起去城市公园中见证一万年来生命演化的奇迹。
发现它们面对的问题,甚至能够一起亲身参与这些奇迹的延续。希望今天我们所做的,在未来也能成为自然历史的一部分。
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