解读自然解读自然-云南三江并流地区地质奇观云南三江并流地区地质奇观与植被地理之谜与植被地理之谜朱华朱华(中国科学院西双版纳热带植物园中国科学院西双版纳热带植物园)在位于北纬在位于北纬2530至至2900,东东经经9800 至至10030之间的云之间的云南西北部南西北部,不同来源和流向的不同来源和流向的三条大江在这一地区奇妙的近三条大江在这一地区奇妙的近距离并行流过距离并行流过,形成了罕见的形成了罕见的自然奇观自然奇观,俗称为三江并流地俗称为三江并流地区三江并流地区的地质地貌、区三江并流地区的地质地貌、景观生态和生物多样性等的独景观生态和生物多样性等的独特和极端丰富性引起世界瞩目特和极端丰富性引起世界瞩目,更令人惊讶的是地球演化历史更令人惊讶的是地球演化历史在这里留下了活生生的印迹在这里留下了活生生的印迹地理位置地理位置由于地貌类型的多样由于地貌类型的多样性，三江并流地区具性，三江并流地区具有从热带半荒漠到寒有从热带半荒漠到寒温性针叶林的各种生温性针叶林的各种生态系统类型，是世界态系统类型，是世界上同纬度地区物种最上同纬度地区物种最丰富的区域，并且是丰富的区域，并且是中国三大特有物种中中国三大特有物种中心之一。
心之一三江并流地区的地形地貌三江并流地区的地形地貌 三江并流地区曾经是地三江并流地区曾经是地球上古南大陆与古北大球上古南大陆与古北大陆的碰撞融合地带陆的碰撞融合地带,其其生物种类在历史起源上生物种类在历史起源上具有古南大陆与古北大具有古南大陆与古北大陆的成分融合的背景，陆的成分融合的背景，在现代自然地理上又体在现代自然地理上又体现了热带东南亚与温带现了热带东南亚与温带喜马拉雅成分的交汇喜马拉雅成分的交汇三江并流地区的地质历史三江并流地区的地质历史I 地质历史印迹地质历史印迹II 独特生态独特生态III自然之迷自然之迷IV 物种演化物种演化I 地质历史印迹地质历史印迹枕状玄武岩枕状玄武岩,这种熔岩是海这种熔岩是海底沿火山口喷出底沿火山口喷出-溢流，一溢流，一边流动一边冷凝、固结而形边流动一边冷凝、固结而形成石炭二叠纪冈瓦纳大陆边缘，石炭二叠纪冈瓦纳大陆边缘，海面飘浮若干冰山海面飘浮若干冰山/冰筏（挟带大冰筏（挟带大量泥砂飘砾）形成冰海相环境量泥砂飘砾）形成冰海相环境当冰山当冰山/冰筏在飘浮过程中逐渐熔冰筏在飘浮过程中逐渐熔化，其中所含砂砾遂逐渐脱离冰化，其中所含砂砾遂逐渐脱离冰体坠落，沉积到海相沉积物中，体坠落，沉积到海相沉积物中，形成浮冰落石现象形成浮冰落石现象枕状玄武岩枕状玄武岩-德钦白马雪德钦白马雪山山 冰海相浮冰落石沉积现象冰海相浮冰落石沉积现象-六库老窝六库老窝河河 海洋地壳的构成基岩海洋地壳的构成基岩-蛇蛇绿岩绿岩,这类岩石在三江并流这类岩石在三江并流地区的露出，地区的露出，显示了该地显示了该地区经历了板块碰撞，地壳隆区经历了板块碰撞，地壳隆升升-白茫雪山丫口白茫雪山丫口 深海沉积的红色放射虫硅质岩深海沉积的红色放射虫硅质岩-德德钦贡卡村钦贡卡村 古特提斯洋壳古特提斯洋壳“残片残片”蛇绿岩（变质橄榄蛇绿岩（变质橄榄岩）岩）二叠纪红色放射虫硅质岩，代表深海二叠纪红色放射虫硅质岩，代表深海环境的沉积。
在此它与环境的沉积在此它与“蛇绿岩蛇绿岩”相相伴出现，说明在二叠纪时（距今约伴出现，说明在二叠纪时（距今约270百万年前），这里曾经是深水海百万年前），这里曾经是深水海洋环境洋环境古近纪晚始新世渐新世红色古近纪晚始新世渐新世红色砂岩不整合覆于三叠纪灰岩、砂岩不整合覆于三叠纪灰岩、火山岩等地层之上，是区域地火山岩等地层之上，是区域地壳经历了强烈的喜马拉雅造山壳经历了强烈的喜马拉雅造山运动的重要证据根据区域资运动的重要证据根据区域资料对比，该套地层应沉积在海料对比，该套地层应沉积在海拔约拔约2000m的高度，现在却的高度，现在却分布在白马雪山分布在白马雪山4200m以上以上的山上，说明自古近纪（距今的山上，说明自古近纪（距今约约4500万年）以来，该区地万年）以来，该区地壳至少上升了壳至少上升了2200m以上白茫雪山丫口附近的老第三纪红层白茫雪山丫口附近的老第三纪红层-反映了该地区山体强烈抬升反映了该地区山体强烈抬升奔子栏附近金沙江边二叠纪地层奔子栏附近金沙江边二叠纪地层中的强烈挤压褶皱中的强烈挤压褶皱古生代地层经受强烈挤压而形成古生代地层经受强烈挤压而形成的紧闭直立褶皱及直立岩层的紧闭直立褶皱及直立岩层-怒江贡山县丙中洛怒江贡山县丙中洛 德钦县云岭乡永支村东永支德钦县云岭乡永支村东永支河峡谷中，中侏罗世陆相红河峡谷中，中侏罗世陆相红色砂岩经喜马拉雅造山运动色砂岩经喜马拉雅造山运动强烈挤压褶皱形成的直立岩强烈挤压褶皱形成的直立岩层层 德钦县沿澜沧江峡谷出露的侏罗纪红层，由于地层强烈褶皱变形，德钦县沿澜沧江峡谷出露的侏罗纪红层，由于地层强烈褶皱变形，形成了一幅色彩斑斓的画卷形成了一幅色彩斑斓的画卷怒江第一湾怒江第一湾 金沙江奔子栏月亮湾金沙江奔子栏月亮湾 低纬山岳冰川低纬山岳冰川 德钦明永冰川德钦明永冰川 岩石上的古冰川擦痕岩石上的古冰川擦痕 香格里拉尼汝古冰川浮冰香格里拉尼汝古冰川浮冰飘砾飘砾 香格里拉尼汝古冰川大飘砾香格里拉尼汝古冰川大飘砾 白茫雪山冰蚀谷白茫雪山冰蚀谷 德钦雨崩德钦雨崩U形谷形谷 香格里拉尼汝南宝冰蚀湖香格里拉尼汝南宝冰蚀湖 丽江老君山三才湖丽江老君山三才湖 丹霞地貌丹霞地貌 丽江黎明丹霞地貌丽江黎明丹霞地貌 丽江黎明千龟山丹霞地貌丽江黎明千龟山丹霞地貌 II 独特生态独特生态由于地貌类型的多样性，三江并由于地貌类型的多样性，三江并流地区具有从热带流地区具有从热带-亚热带半荒亚热带半荒漠到寒温性针叶林的各种生态系漠到寒温性针叶林的各种生态系统类型，包括干暖河谷灌丛、半统类型，包括干暖河谷灌丛、半湿润常绿阔叶林、硬叶常绿阔叶湿润常绿阔叶林、硬叶常绿阔叶林、中山湿性常绿阔叶林、落叶林、中山湿性常绿阔叶林、落叶阔叶林、寒温性针叶林等阔叶林、寒温性针叶林等,相当相当欧亚大陆生态系统的缩影。
欧亚大陆生态系统的缩影这在这在世界上是绝无仅有的奇观世界上是绝无仅有的奇观III 自然之迷自然之迷 古地中海植被的残余类型古地中海植被的残余类型-马基植被马基植被在澜沧江流域和金沙江流域的干在澜沧江流域和金沙江流域的干暖河谷，由于深切下陷，地貌作暖河谷，由于深切下陷，地貌作用产生了强烈的焚风效应，气候用产生了强烈的焚风效应，气候异常干热这些河谷海拔高度大异常干热这些河谷海拔高度大多在多在2000米以上，却呈现一派热米以上，却呈现一派热带半荒漠植被景观，与一般的自带半荒漠植被景观，与一般的自然地理规律极不相称然地理规律极不相称在澜沧江燕门河岸发育较好的硬叶在澜沧江燕门河岸发育较好的硬叶小叶灌丛小叶灌丛 这里的半荒漠植被是一种由硬叶这里的半荒漠植被是一种由硬叶小叶植物构成的灌丛，与地中海小叶植物构成的灌丛，与地中海沿岸的硬叶小叶灌丛非常相象沿岸的硬叶小叶灌丛非常相象,称称为马基植被，为马基植被，是古地中海植被的是古地中海植被的残余类型它们的存在与山上的残余类型它们的存在与山上的硬叶常绿阔叶林遥相呼应，反映硬叶常绿阔叶林遥相呼应，反映了澜沧江上游可能曾是古地中海了澜沧江上游可能曾是古地中海边缘的一部分边缘的一部分,现在随喜马拉雅的现在随喜马拉雅的隆起已上升为陆隆起已上升为陆,是海陆变迁的见是海陆变迁的见证。
证在干旱季节在干旱季节,硬叶小叶灌丛呈风干状硬叶小叶灌丛呈风干状 澜沧江干暖河谷硬叶小叶灌丛澜沧江干暖河谷硬叶小叶灌丛 海陆变迁的见证海陆变迁的见证-地中海硬叶小叶林地中海硬叶小叶林澜沧江中上游河岸分布的硬叶小叶林澜沧江中上游河岸分布的硬叶小叶林 在澜沧江中上游的河谷两岸在澜沧江中上游的河谷两岸,分布着以尖叶木犀榄和清香木为分布着以尖叶木犀榄和清香木为优势种的硬叶小叶林优势种的硬叶小叶林尖叶木犀榄林是典型的古地中海沿岸的尖叶木犀榄林是典型的古地中海沿岸的硬叶小叶林的残余硬叶小叶林的残余 古地中海残余植物古地中海残余植物-尖叶木犀榄尖叶木犀榄 古地中海残余植物古地中海残余植物清香木清香木 古地中海植被的衍生物古地中海植被的衍生物-硬叶常绿阔叶林硬叶常绿阔叶林高山栎林高山栎林 在三江并流地区的干暖河谷地带之上，在三江并流地区的干暖河谷地带之上，还广泛分布着一类以常绿栎属植物为还广泛分布着一类以常绿栎属植物为主，具有硬叶、常绿、多毛等旱生植物特征的森林，称为硬叶常绿阔叶林主，具有硬叶、常绿、多毛等旱生植物特征的森林，称为硬叶常绿阔叶林这类森林与地中海沿岸的硬叶常绿阔叶林这类森林与地中海沿岸的硬叶常绿阔叶林在生态外貌特征上非常相似在生态外貌特征上非常相似,被认为是与被认为是与地中海硬叶常绿阔叶林有亲缘的一类特殊地中海硬叶常绿阔叶林有亲缘的一类特殊植被类型。
他们的存在暗示了三江并流地植被类型他们的存在暗示了三江并流地区曾是古地中海沿岸的一部分，当印度板区曾是古地中海沿岸的一部分，当印度板块与欧亚板块相碰撞，喜马拉雅山脉隆起，块与欧亚板块相碰撞，喜马拉雅山脉隆起，古地中海沿岸的常绿阔叶林随山脉的抬升，古地中海沿岸的常绿阔叶林随山脉的抬升，适应新的环境，演变成该地区的一个特殊适应新的环境，演变成该地区的一个特殊植被类型植被类型-硬叶常绿阔叶林硬叶常绿阔叶林川滇高山栎川滇高山栎 黄背栎林黄背栎林-丽江黎明丽江黎明 独龙江地质板块旋转北移的暗示独龙江地质板块旋转北移的暗示-高纬度亚热带常绿阔叶高纬度亚热带常绿阔叶林林在三江并流地区的怒江的一些支流及在三江并流地区的怒江的一些支流及独龙江，有一类热带性很强的亚热带独龙江，有一类热带性很强的亚热带常绿阔叶林它以热带植物区系成分常绿阔叶林它以热带植物区系成分为主要组成，它们是是云南亚热带常为主要组成，它们是是云南亚热带常绿阔叶林分布的最北类型，是独龙江绿阔叶林分布的最北类型，是独龙江地质板块旋转北移的结果地质板块旋转北移的结果亚热带常绿阔叶林的外貌亚热带常绿阔叶林的外貌,怒江怒江 亚热带常绿阔叶林的树种马蹄荷亚热带常绿阔叶林的树种马蹄荷 热带植物野芭蕉热带植物野芭蕉 地形迅速抬升地形迅速抬升-中山湿性常绿阔叶林发育中山湿性常绿阔叶林发育在三江并流地区海拔在三江并流地区海拔1600-2500米的一些山地湿润沟谷，发育有米的一些山地湿润沟谷，发育有一种在树杆枝丫挂满苔藓类附生一种在树杆枝丫挂满苔藓类附生植物的潮湿的常绿阔叶林，叫做植物的潮湿的常绿阔叶林，叫做中山湿性常绿阔叶林。
中山湿性中山湿性常绿阔叶林中山湿性常绿阔叶林在植物组成上以热带常绿阔叶林在植物组成上以热带亲缘成分为主，并有最多的中国亲缘成分为主，并有最多的中国喜马拉雅分布和中国特有及地喜马拉雅分布和中国特有及地区特有种区特有种该类森林具有热带起该类森林具有热带起源背景，源背景，但现今却分布在温带气但现今却分布在温带气候条件下，这种分布格局亦暗示候条件下，这种分布格局亦暗示了横断山区近代的迅速抬升了横断山区近代的迅速抬升维西萨马阁中山湿性常维西萨马阁中山湿性常绿阔叶林绿阔叶林 中山湿性常绿阔叶林下的植物清香桂中山湿性常绿阔叶林下的植物清香桂 落叶阔叶林之迷落叶阔叶林之迷三江并流地区落叶阔叶林呈零星的块片三江并流地区落叶阔叶林呈零星的块片状分布，状分布，根据优势树种不同分为红桦林，根据优势树种不同分为红桦林，白桦林，白桦林，山杨林山杨林,柳树林柳树林,枫树林等植枫树林等植被类型世界上落叶阔叶林主要分布在被类型世界上落叶阔叶林主要分布在常绿阔叶林带和针叶林带之间，成为一常绿阔叶林带和针叶林带之间，成为一个明显的落叶阔叶林带在三江并流地个明显的落叶阔叶林带在三江并流地区，落叶阔叶林不形成一个带，这一现区，落叶阔叶林不形成一个带，这一现象一直是植物学家探讨的问题。
象一直是植物学家探讨的问题该地区该地区落叶阔叶林虽不形成一个带，面积也较落叶阔叶林虽不形成一个带，面积也较小，小，但它含有丰富的落叶阔叶树种，远但它含有丰富的落叶阔叶树种，远比北方的大面积落叶阔叶林树种多，并比北方的大面积落叶阔叶林树种多，并且有许多是还原始类型因此，喜马拉且有许多是还原始类型因此，喜马拉雅、横断山区被一些科学家认为是东亚雅、横断山区被一些科学家认为是东亚落叶阔叶林的发祥地落叶阔叶林的发祥地落叶阔叶林与针叶林交错分布落叶阔叶林与针叶林交错分布 落叶阔叶林的林内景观落叶阔叶林的林内景观 寒温性针叶林寒温性针叶林-古老植被的复苏古老植被的复苏?寒温性针叶林寒温性针叶林-丽江老君山丽江老君山 寒温性针叶林分布于该地区海拔寒温性针叶林分布于该地区海拔2700米以上的亚高山中上部米以上的亚高山中上部,主要由云杉、主要由云杉、冷杉及落叶松等针叶树种组成，伴生有冷杉及落叶松等针叶树种组成，伴生有部分桦木、槭、花楸等落叶树种及杜鹃部分桦木、槭、花楸等落叶树种及杜鹃花属植物常绿树种它是一种与北方寒花属植物常绿树种它是一种与北方寒温带针叶林在组成与结构上类似的在亚温带针叶林在组成与结构上类似的在亚热带高山发育的典型山地垂直带上的森热带高山发育的典型山地垂直带上的森林类型。
针叶林曾是林类型针叶林曾是2亿年前地球上的亿年前地球上的优势植被优势植被,经第四纪冰期洗礼经第四纪冰期洗礼,以它们以它们顽强的生命力在三江并流地区亚高山再顽强的生命力在三江并流地区亚高山再度焕发青春然而，尽管这一地区寒温度焕发青春然而，尽管这一地区寒温性针叶林的针叶树种多样性更丰富，但性针叶林的针叶树种多样性更丰富，但它们是北方寒温带针叶林的祖先类群还它们是北方寒温带针叶林的祖先类群还是反之，在学术界仍存在争议是反之，在学术界仍存在争议白茫雪山的冷杉林白茫雪山的冷杉林 白茫雪山的落叶松林白茫雪山的落叶松林 亜高山灌丛和亜高山草甸亜高山灌丛和亜高山草甸:人类活动的产物？人类活动的产物？在海拔在海拔3500米以上的亚高山或米以上的亚高山或高山上的寒温性针叶林带高山上的寒温性针叶林带,林间林间空地常有亜高山灌丛和亜高山草空地常有亜高山灌丛和亜高山草甸亜高山灌丛主要由杜鹃属植甸亜高山灌丛主要由杜鹃属植物组成，亜高山草甸种类组成丰物组成，亜高山草甸种类组成丰富，主要有报春花属、马先蒿属、富，主要有报春花属、马先蒿属、绿绒篙属等植物组成绿绒篙属等植物组成这些灌丛和草甸据说是寒温性针叶林破坏后放牧自然形成，也有人人这些灌丛和草甸据说是寒温性针叶林破坏后放牧自然形成，也有人人为是在亜高山寒冷多风、土层薄而多砾石的生境下形成的原生植被。
为是在亜高山寒冷多风、土层薄而多砾石的生境下形成的原生植被IV 物种演化物种演化三江并流地区是世界上同纬度物种最丰富的区域该地区三江并流地区是世界上同纬度物种最丰富的区域该地区不仅物种多样性极其丰富不仅物种多样性极其丰富,而且是许多植物类群的多样化而且是许多植物类群的多样化或分化中心或分化中心,甚至是其起源地甚至是其起源地几大高山花卉植物几大高山花卉植物,如杜鹃、如杜鹃、报春花、龙胆、绿绒蒿、马先蒿、鸢尾、百合等，报春花、龙胆、绿绒蒿、马先蒿、鸢尾、百合等，都以该都以该地区为物种形成和多样化中心有很多形态特征相近的亲地区为物种形成和多样化中心有很多形态特征相近的亲缘物种生长在同一个生境缘物种生长在同一个生境,这类同境物种形成是如何发生这类同境物种形成是如何发生的一直是进化生物学家研究和探讨的热点问题的一直是进化生物学家研究和探讨的热点问题三江并流三江并流地区既具有很多在进化上原始而古老的物种，地区既具有很多在进化上原始而古老的物种，也有大量新也有大量新近演化的物种，还是一个珍稀濒危植物和保护植物的集中近演化的物种，还是一个珍稀濒危植物和保护植物的集中分布地种类丰富的杜鹃花科植物种类丰富的杜鹃花科植物三江并流地区记录有杜鹃花属植物三江并流地区记录有杜鹃花属植物160余种，余种，是世界上杜鹃花属植物的多样化是世界上杜鹃花属植物的多样化中心，中心，很多杜鹃花属植物就是在喜马拉很多杜鹃花属植物就是在喜马拉雅隆升过程中在该地区演化形成。
雅隆升过程中在该地区演化形成三江三江并流地区传统地被认为是杜鹃花属植物并流地区传统地被认为是杜鹃花属植物的起源地，的起源地，但新近的分子生物学证据似但新近的分子生物学证据似乎暗示了其另有来源，乎暗示了其另有来源，故该地区杜鹃花故该地区杜鹃花属植物的起源仍是个谜属植物的起源仍是个谜花冠特别的马先蒿属植物花冠特别的马先蒿属植物马先蒿属植物在该地区有马先蒿属植物在该地区有150多个种类，多个种类，是亚高是亚高山草甸的常见成分，它们的花冠很特别，形态和山草甸的常见成分，它们的花冠很特别，形态和色彩变化多端，与为其传粉的昆虫长期协同进化，色彩变化多端，与为其传粉的昆虫长期协同进化，甚至形成一种花对应一种昆虫的专一关系它们甚至形成一种花对应一种昆虫的专一关系它们是当今传粉生物学研究的热门类群是当今传粉生物学研究的热门类群亚高山草甸之王报春花属植物亚高山草甸之王报春花属植物报春花属植物是著名的高山花卉报春花属植物是著名的高山花卉,在三江并流地区记录有在三江并流地区记录有100多种多种,它们主它们主要分布在亚高山草甸要分布在亚高山草甸,不同花色、不同花形的多个种类常生长在一起，不同花色、不同花形的多个种类常生长在一起，是是物种起源与进化研究的理想素材。
物种起源与进化研究的理想素材芳香的唇形科植物芳香的唇形科植物唇形科植物含有挥发性精油，唇形科植物含有挥发性精油，生态适应性很强，生态适应性很强，几乎生长在该地区的所有生态系统，几乎生长在该地区的所有生态系统，从干暖河谷，从干暖河谷，森林到亚高山草甸都有分布它们的花冠呈二唇森林到亚高山草甸都有分布它们的花冠呈二唇形，适应于昆虫传粉，形，适应于昆虫传粉，也是传粉生物学研究的重也是传粉生物学研究的重要类群古老的毛茛科植物古老的毛茛科植物毛茛科植物是一类较为原始的草毛茛科植物是一类较为原始的草本植物，本植物，在三江并流地区种类在三江并流地区种类很丰富，很丰富，花形和花色非常多样花形和花色非常多样化有毒的大戟属植物有毒的大戟属植物亚高山草甸中有多个形态相似的大戟属植物种，亚高山草甸中有多个形态相似的大戟属植物种，它们为有毒植物，又称狼毒它们在亚高山草甸的它们为有毒植物，又称狼毒它们在亚高山草甸的演化与发展，与放牧、草场退化关系密切演化与发展，与放牧、草场退化关系密切以狼毒为主的寒温性草甸以狼毒为主的寒温性草甸致谢致谢:该工作是在该工作是在“三江并流三江并流”世界自然遗产管理局、美世界自然遗产管理局、美国大自然保护协会、云南省环境科学研究院等组织国大自然保护协会、云南省环境科学研究院等组织的野外考察基础上，的野外考察基础上，在中国科学院西双版纳热带植在中国科学院西双版纳热带植物园创新基地及亚行大湄公河次区域生物多样性保物园创新基地及亚行大湄公河次区域生物多样性保护廊道项目的支持下完成。
蔡琳女士在图片处理上，护廊道项目的支持下完成蔡琳女士在图片处理上，王义昭教授在地质学方面给予了很大帮助，王义昭教授在地质学方面给予了很大帮助，兹对以兹对以上单位和个人给予最诚挚的感谢上单位和个人给予最诚挚的感谢。