安第斯山脈的雲霧森林，西鄰亞馬遜低地，東接安第斯山脈隆起的山峰，蘊藏著重重世界。在山脈由高高原、深切峽谷和陡峭山坡組成的鑲嵌地貌中，獨特的生態系統並肩繁榮了數個世紀，其平衡受到崎嶇地形和一萬兩千年來相對穩定的氣候的保護。安第斯雲霧森林是地球上生物多樣性最豐富的地區之一，這裡棲息著近六分之一的世界植物物種，以及數百種哺乳動物、鳥類和兩棲動物。
它們也是最脆弱的地區之一。與世隔絕的環境孕育了大量的特有物種——即區域獨有的物種——它們幾乎沒有遷徙的歷史，因此無法適應近幾十年來悄然侵入森林的人類影響。礦產開採和農業造成的森林砍伐已經造成了損失，而且入侵該地區的跡象表明還在不斷擴大。
最令人擔憂的是，氣溫升高加速了始於上一個冰河時代末期的向上遷移過程，據在該地區工作的森林生態學家稱，這一過程威脅到將該地區的生物多樣性推向日益激烈的競爭、貧瘠的土壤條件，並最終推向稀薄的空氣。
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儘管許多南美國家已採取措施保護安第斯生態系統，但他們的努力可能還不夠。杜克大學研究人員領導的一項新研究已經識別並繪製了安第斯山脈東側隆起帶 17,000 英里範圍內的數百種特有動植物物種的分佈圖，該區域橫跨玻利維亞和秘魯。研究發現，只有 20% 的生物多樣性最高地區受到政府法規的保護。
“我們的研究結果令人難以置信地感到擔憂，”自然保護組織 NatureServe 的物種科學主任兼該研究的合著者布魯斯·揚說。
他說，玻利維亞和秘魯都採取了重要措施來保護森林，但這項研究“只是表明，儘管我們已經做了很多，但仍有更多工作要做。”
研究人員擔心，如果沒有準確反映特有物種位置的強有力保護措施，該地區的商業活動，包括石油和黃金開採以及資源開採，可能會擾亂甚至消滅許多不可替代的物種。考慮到美國所有處方藥中有一半的成分來源於熱帶森林植物，研究人員警告說，這些生物群落的破壞可能會對現代醫學造成重大的潛在損失。
岌岌可危
特有物種——例如隱居的蒂蒂猴或琥珀色眼睛的長鬚鴞——並非均勻分佈在安第斯山脈表面。杜克大學專案建立的模型描繪了生態學家長期以來所知的：山地物種傾向於沿著水平軸而不是垂直軸分散。由於氣候隨海拔高度而變化，山坡可以擁有氣候帶梯度。在每個氣候帶中，不同的物種繁衍生息。
“特別是植物，它們會在溫度梯度中劃分自己，物種實際上是在山坡上堆疊起來的，”國際保護組織的高階研究員李·漢娜說，他撰寫了大量關於氣候變化導致的物種喪失的文章。他說，脊椎動物在抵抗溫度變化方面往往更強壯一些，儘管最終它們遵循相似的分佈模式，只是分佈範圍稍廣一些。
這種對特定海拔的依附性形成了物種分佈的水平帶，也稱為“鞋帶”分佈，它可以水平延伸數千英里沿著山坡，但從上到下可能只有幾百英尺寬。
然而，並非所有氣候區域都同樣受到特有物種的青睞。杜克大學的研究模型表明，在某個海拔高度，物種群落會加強，形成幾乎橫跨山脈的實體帶。杜克大學的布魯斯·揚說，這是因為某些氣候條件比其他條件更適合生命生存。
“我們發現，絕大多數特有鳥類和哺乳動物物種都聚集在 2,500 米至 3,000 米的海拔範圍內，”他說。“兩棲動物往往更喜歡溫暖的條件，並停留在 1,000 米至 2,500 米的海拔高度。”
該研究指出，植物的地理分佈隨分類學而異。
裙子的下襬升高
科學家估計，在上一個冰河時代，現在沿著山坡形成帶狀分佈的許多物種都原產於亞馬遜盆地。隨著過去 12,000 年來氣候變暖，它們向上遷移以尋找更涼爽的條件，就像提起裙子的下襬行屈膝禮一樣。變化的速度是漸進的，動植物能夠跟上氣溫升高的相對步伐。
今天，這個步伐加快了。一個研究小組比較了四年多的普查資料，發現平均而言，樹木每年以 2.5 至 3.5 米的垂直速度向上移動。
維克森林大學生物學教授兼該研究的作者之一邁爾斯·西爾曼說，對於紮根於地面的物種來說，這似乎是一個快速的步伐，但實際上它落後于山坡上氣溫上升的速度。
他說：“樹木每年需要移動 5 到 7 米才能跟上氣候變化。” 他說，如果大氣碳水平翻倍，樹木將需要平均移動 800 米才能跟上氣溫的升高。
他說：“沒有人知道植被更替會發生什麼”——有多少物種能夠在未來生存下來——“如果氣候變化的速度快於樹木可以追蹤的速度。”
另一項杜克大學對鳥類物種的研究發現，它們在追蹤氣候變化的能力方面也存在類似的滯後，鳥類向上移動的速度僅為氣溫上升速度的三分之一左右（氣候通訊，2011 年 12 月 14 日）。
研究人員擔心，如果物種無法跟上氣溫上升的速度，它們可能會被困在它們尚未進化到能夠忍受的溫度水平中。
在世界之巔
那些設法向上遷移的物種面臨著完全不同但同樣令人擔憂的一系列挑戰。
國際保護組織的李·漢娜說，當你向上移動時，山脈的面積會縮小。隨著物種向上遷移，它們可能會被擠入日益激烈的競爭中。他說，由於侵蝕，土壤化學性質往往越往山上走越差。
更直接的擔憂是，人類活動，主要是為了農業而清理森林，已經在樹木線之上造成了一種人為的屏障。
他說：“我們稱之為綠色缺口——人類存在於低地森林和高地植被之間的地帶。” “一旦樹木到達那個位置，除非發生一些變化以允許該地區重新造林，否則對於您的特有物種來說就到此為止了。”
杜克大學的西爾曼說，並非所有樹木都會以如此統一的方式移動。“樹木可以做其他事情——它們可以水平移動，它們可以形成飛地。這不僅僅是純粹的上下運動。” 許多生態學家抱有希望，認為某些物種會遷移到受庇護的生態位，在那裡它們可能會承受氣候影響。
但是，他補充說，“很難想象，在您看到的[安第斯山脈]令人難以置信的多樣性中，不會有很多物種在這一過程中消失。”
經 Environment & Energy Publishing, LLC 許可，轉載自 Climatewire。www.eenews.net, 202-628-6500