黄牛号贩子跑腿代挂号（18910288832）微信需要挂号联系客服（18910288832）各大医院服务项目！专家挂号，办理住院加快．检查加快，产科建档，指名医生挂号北京，上海，南京，天津．广州，各大医院代挂号

大气圈、水圈、岩石圈示意图。

资料图片

不同类型的陆地生态系统示意图。

中国科学院南京地质古生物研究所供图

近百年来，由于人为排放温室气体等原因，地球表面升温，形成了巨大的生态和环境压力。在不同的二氧化碳背景下，地球生态系统将走向何方？在全球变暖趋势下，生态系统的韧性有多强？

现在人类短时间尺度的观察记录很难回答以上问题，而漫长的地质历史中已经发生多次类似事件。“现代陆地生态系统是如何起源的”，是中国科协评出的年度十大前沿问题之一。了解陆地生态系统的起源和演化，将帮助我们更好地理解、保护地球生态系统，促进可持续发展。

——编  者  

你真的了解地球上的“陆地”吗？

地球宜居，得益于其独特的宇宙环境和自身条件。首先，地球与太阳距离适中，接收的太阳辐射能够维持适宜的温度并保证液态水的稳定存在；角度适宜，保证了规律的四季更替。其次，诸如板块构造运动等强烈的地质活动有效促进了地球的物质循环，能够长期调节气候并维持元素平衡，保证了大气圈、水圈和岩石圈的动态平衡。

从高空俯视，地球表面大部分被水所覆盖，陆地总面积仅占地表面积的29%，但陆地生物构成了全球生物多样性的主要部分——其种类约占地球生物总量的85%。

陆地生态系统，即陆地生物与其所处环境共同构成的多样复杂的整体系统。它是人类赖以生存和发展的基础。探究它的起源过程和驱动机制，不但可以为被子植物起源、脊椎动物演化等重要问题提供答案，还能为理解“宜居地球”的演变提供直接证据。

从长时间尺度上看，陆地生态系统深刻地参与塑造了地球的演变。

例如，参与塑造大气圈的演变。泥盆纪陆地植物的大规模生态扩张，推动了森林生态系统的出现与复杂化。这一方面引起了大气氧含量的急剧升高，不但促进了石炭纪节肢动物的巨型化，也侧面削弱了紫外线的辐射并促进臭氧层的形成。另一方面，通过固定二氧化碳参与了碳循环，石炭纪森林的埋藏还为人类提供了重要的煤炭资源。

又比如，参与塑造水圈的演变。陆地植物的蒸腾作用将大量的水循环至大气之中，植物强大的根系有效提升河流系统的稳定性。

再比如，参与塑造地表岩石圈的演变。陆地植物与微生物通过生物风化作用可以快速破坏地表的基岩，加速土壤层的形成。地下生活的动物也可以通过掘土等方式扰动地表的土壤层，参与各类地貌的形成。

哪些因素影响了“陆地”的演化？

陆地生态系统的变化并不是和缓的，而是经历过崩溃与复苏。

学术界提出了“白垩纪陆地革命”等理论，并认为贯穿“白垩纪陆地革命”的五大标志性事件，即“被子植物起源”“昆虫的生态辐射”“脊椎动物的兴衰演替”“陆地生态系统的崩溃”以及“陆地生态系统的复苏”，是探究现代陆地生态系统起源与演化的关键。

白垩纪被子植物的崛起，重塑了全球陆地植被和生态系统格局，也为昆虫、两栖爬行类、鸟类和哺乳动物的辐射演化提供了栖息地和能量来源；昆虫的生态辐射使得森林生态系统、湖泊生态系统等各类型的陆地生态系统更加复杂，在维持生物多样性、调节碳循环等方面深度地参与了现代陆地生态系统的形成；恐龙类等陆生脊椎动物，通过拓展生态位、重塑食物网、改造栖息环境等极大地影响了现代陆地生态系统的形成。同时，一系列的地质环境事件也对现代陆地生态系统的形成产生了不可忽视的影响。

在侏罗纪和白垩纪，恐龙时代的陆地生态系统与现代截然不同。首先是地理格局与气候环境的巨大差异。在侏罗纪早期，大陆的聚合程度较高，之后不断裂解，直到白垩纪晚期才初步形成现代地理格局的原始状态。

板块活动改变了当时的气候条件，造成了当时的极端温室效应。据测算，白垩纪中期的大气二氧化碳浓度是现在的4—10倍；热带地区年平均温度高达35摄氏度，两极地区的年平均温度也能达到14摄氏度左右；当时的海平面比现在高100—200米，在过去250Ma（百万年）的历史中处于最高位时期。

如今，人类活动已成为影响陆地生态系统变化的首要驱动力，影响速率与规模远超自然过程。