我国科学家发现：地球生态系统若遇灾变低纬度陆地生态系统崩溃最晚

新民晚报讯（记者 姜燕）日前，南京大学沈树忠院士团队的最新研究表明：低纬度地区陆地生态系统开始崩溃的时间，要比海洋生物大灭绝开始的时间推迟了至少6万年。该项研究为深入解读不同生态系统对二叠纪末大灭绝的响应情况提供了新线索，相关成果1日发表于国际著名学术刊物《科学进展》（Science Advances）。

图说：二叠纪末不同纬度带陆地生态系统崩溃过程模式图

大规模火山喷发被认为是导致二叠纪末（约2.52亿年前）生物大灭绝的主要原因。然而，这次生态危机在不同纬度带的响应过程是否一致，学界长期以来对此并不清楚。以往的研究显示，位于南半球高纬度带的澳大利亚，在大约2.5231亿年前发生陆地生物大灭绝，这比通常认为的海洋生物大灭绝发生得更早。二叠纪末，我国华南板块位于赤道附近，发育了连续的二叠纪-三叠纪之交陆相、海陆过渡相地层，记录了二叠纪末陆地生物大灭绝的发生过程，是研究低纬度地区陆相生物大灭绝的理想地区。

为研究这次生态危机在不同纬度带的响应过程是否一致，沈树忠团队在我国西南地区寻找到当时火山喷发落下的火山灰，对其中保存良好的锆石，利用CA-ID-TIMS方法开展高精度锆石U-Pb同位素测年，共获得8个高精度地质年龄。

在该地区采集火山灰样品后，团队成员吴琼博士赴美国麻省理工学院同位素实验室，对其中的锆石开展高精度U-Pb同位素年代测定，共获得8个高精度地质年龄。“通过对年龄数据的详细分析以及全球对比，我们首次精确限定低纬度地区二叠纪末陆地生物大灭绝的时间和模式，揭示出低纬度地区陆地生态系统开始崩溃的时间比海洋生物大灭绝开始的时间推迟了至少6万年。同时，研究获得的高精度年龄精确揭示了二叠纪末陆地生物大灭绝随纬度的发展次序，即在二叠纪长兴期末期开始于高纬度地区，逐渐推进到中纬度地区，最终在三叠纪早期于低纬度地区结束——高、低纬度的陆地生态系统对环境恶化的响应速度差异较大，长达约65万年。”论文第一作者、南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）的吴琼博士说。

图说：研究人员在贵州岔河剖面考察及采集样品。研究团队供图

研究团队还通过开展全球生物多样性纬度梯度的变化研究，估算出不同古纬度带的陆地生物灭绝率——低纬度地区的生物灭绝不仅发生得较晚，灭绝率也相对较低，这可能指示低纬度地区陆地生态系统抗环境压力的能力更高。“地球生态系统在遭遇快速升温等重大环境剧变时，由于两极放大效应，首先导致高纬度地区陆地生态系统发生崩溃，而赤道地区由于生物多样性高、抗灾变能力强，生态系统崩溃得相对较晚、持续时间更长。”在沈树忠院士看来，当今地球正经历快速升温趋势，人们需要特别关注两极地区陆地生态系统的变化情况。

文章链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adi7284