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• 发布时间：2025-11-16 12:02:54
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近百年来，因为报酬排放温室气体等缘故原由，地球外貌升温，形成为了巨年夜的生态及情况压力。于差别的二氧化碳配景下，地球生态体系将走向何方？于全世界变暖趋向下，生态体系的韧性有多强？

此刻人类短期标准的不雅察记载很难回覆以上问题，而漫长的地质汗青中已经经发生屡次近似事务。“现代陆地生态体系是怎样发源的”，是中国科协评出的年度十年夜前沿问题之一。相识陆地生态体系的发源及演化，将帮忙咱们更好地舆解、掩护地球生态体系，促成可连续成长。

——编者

你真的相识地球上的“陆地”吗？

地球宜居，患上益在其怪异的宇宙情况及自身前提。起首，地球与太阳间隔适中，吸收的太阳辐射可以或许维持相宜的温度并包管液态水的不变存于；角度相宜，包管了纪律的四序更替。其次，诸如板块组织运动等强烈的地质勾当有用促成了地球的物资轮回，可以或许持久调治天气并维持元素均衡，包管了年夜气圈、水圈及岩石圈的动态均衡。

从高空俯视，地球外貌年夜部门被水所笼罩，陆地总面积仅占地外貌积的29%，但陆地生物组成了全世界生物多样性的重要部门——其种类约占地球生物总量的85%。

陆地生态体系，即陆地生物与其所处情况配合组成的多样繁杂的总体体系。它是人类赖以保存及成长的基础。探究它的发源历程及驱念头制，不单可以为被子植物发源、脊椎动物演化等主要问题提供谜底，还有能为理解“宜居地球”的蜕变提供直接证据。

从永劫间标准上看，陆地生态体系深刻地介入塑造了地球的蜕变。

例如，介入塑造年夜气圈的蜕变。泥盆纪陆地植物的年夜范围生态扩张，鞭策了丛林生态体系的呈现与繁杂化。这一方面引起了年夜气氧含量的急剧升高，不单促成了石炭纪节肢动物的巨型化，也侧面减弱了紫外线的辐射并促成臭氧层的形成。另外一方面，经由过程固定二氧化碳介入了碳轮回，石炭纪丛林的埋藏还有为人类提供了主要的煤炭资源。

又好比，介入塑造水圈的蜕变。陆地植物的蒸腾作用将年夜量的水轮回至年夜气之中，植物强盛的根系有用晋升河道体系的不变性。

再好比，介入塑造地表岩石圈的蜕变。陆地植物与微生物经由过程生物风化作用可以快速粉碎地表的基岩，加快泥土层的形成。地下糊口的动物也能够经由过程掘土等方式扰动地表的泥土层，介入各种地貌的形成。

哪些因素影响了“陆地”的演化？

陆地生态体系的变化其实不是及缓的，而是履历过瓦解与复苏。

学术界提出了“白垩纪陆地革命”等理论，并认为贯串“白垩纪陆地革命”的五年夜标记性事务，即“被子植物发源”“虫豸的生态辐射”“脊椎动物的兴衰演替”“陆地生态体系的瓦解”以和“陆地生态体系的复苏”，是探究现代陆地生态体系发源与演化的要害。

白垩纪被子植物的突起，重塑了全世界陆地植被及生态体系格式，也为虫豸、两栖爬行类、鸟类及哺乳动物的辐射演化提供了栖息地及能量来历；虫豸的生态辐射使患上丛林生态体系、湖泊生态体系等各种型的陆地生态体系越发繁杂，于维持生物多样性、调治碳轮回等方面深度地介入了现代陆地生态体系的形成；恐龙类等陆生脊椎动物，经由过程拓展生态位、重塑食品网、革新栖息情况等极年夜地影响了现代陆地生态体系的形成。同时，一系列的地质情况事务也对于现代陆地生态体系的形成孕育发生了三木SEO-不成轻忽的影响。

于侏罗纪及白垩纪，恐龙时代的陆地生态体系与现代大相径庭。起首是地舆格式与天气情况的巨年夜差异。于侏罗纪初期，年夜陆的聚合水平较高，以后不停裂解，直到白垩纪晚期才开端形成现代地舆格式的原始状况。

板块勾当转变了其时的天气前提，造成为了其时的极度温室效应。据测算，白垩纪中期的年夜气二氧化碳浓度是此刻的4—10倍；热带地域年平均温度高达35摄氏度，南北极地域的年平均温度也能到达14摄氏度摆布；其时的海平面比此刻高100—200米，于已往250Ma（百万年）的汗青中处在最高位期间。

如今，人类勾当已经成为影响陆地生态体系变化的首要驱动力，影响速度与范围远超天然历程。

耕地的扩张、畜牧业的成长、矿产资源的开采等，城市转变地球的表层体系。人类勾当还有会极年夜地影响地球的天气前提。咱们糊口的地球今朝正处在冰室天气阶段，南北极的冰盖即是显著特性。如今，年夜气中吸热温室气体的含量已经创有史以来的最高纪录。因为粉碎生物的栖息情况、排放污染物、过分开发生物质源等，人类勾当极年夜地加快了陆地生物物种多样性的降落。

然而，人类勾当的影响并不是全然消极。生态恢复及污染管理有用修复了退化的陆地生态体系，我国的“三北”工程就是此中的经典案例。同时，可连续成长的绿色农业及林业勾当可以于包管地盘使用率的同时，提高地盘的植被笼罩率及生态康健。多年来年夜范围的物种掩护勾当也卓识成效，濒危物种的人工孳生与再引入、栖息地掩护及生态廊道设置装备摆设等勾当，不单有用防止了濒危物种的灭尽，还有进一步恢复了陆地生态体系的生态均衡，促成了人与天然及谐共生。

将来，咱们怎样编撰“年夜地之书”？

探究现代陆地生态体系的发源及演化，像编撰一部陆地生态体系的“史书”，内容越富厚、时间越邃密，史书也就越真实。

增强化石体系分类及高精度综合地层研究是基础。埋藏在地底的一枚枚化石是咱们相识地球生命史诗的重要窗口。基在这些化石，咱们患上以窥见远古生命演化的波涛壮阔。

除了了化石，咱们还有可以经由过程化学（地球化学）及物理（地球物理）要领研究地球。地球化学以地层中的元素为重要研究对于象，重要经由过程阐发岩石、矿物等的化学构成及同位素特性，展现地球内部及表层的物资轮回、能量互换和演化纪律。地球物理学旨于经由过程不雅测地球物理场的时空变化，推演地球的内部布局、物资状况以和动力学历程。

已往百年堆集了海量的地质资料，怎样使用这些数据重修地球的演化史，成为今朝地球体系科学的热门问题之一。构建全新的地学常识图谱并开展综合年夜数据阐发事情，也为研究提供了新的冲破点。

于数字时代，基在年夜数据的多学科交织研究带来了研究新范式。将来，古生物地层学年夜数据统计、演化生物学及计较机数值模仿等多学科交织，将为熟悉现今全世界天气变化对于生物多样性及生态体系的影响提供主要参考。

（作者单元：中国科学院南京地质古生物研究所）