中国“天坑”中的神秘未知世界

作者：唐健民.中国科学院广西植物研究所副研究员

2016年，在中国广西壮族自治区百色市乐业县，我和我的团队缘绳而下，来到了地下600米深处的大石围天坑底部。“天坑”的意思是“玄妙的深坑”，是指在碳酸盐岩层中经过数百万年逐渐形成的带有陡峭岩壁的巨型陷坑状负地形。

这处天坑是同类型天坑中最大的一个，但在1998年之前一直不为人知。这里是大石围天坑群的一部分，这个天坑群包括方圆20平方公里内的29个天坑，堪称举世罕见的地质奇观。天坑底部的景象更是令人叹为观止：一片地下原始森林，丝毫没有人类活动的迹象，生长着高达40米的参天古树和可以追溯到恐龙时代的多种濒危野生植物。

 这里的景象令人叹为观止：一片地下原始森林，生长着可以追溯到恐龙时代的多种植物。

我们的团队致力于在天坑地区建立、培育和保存战略种子库。广西壮族自治区的天坑数量约占全球的30%。此外，中国南方喀斯特在2007年入选《世界遗产名录》（World Heritage List）。我们在广西6市的41个县区调查并引种了天坑植物，收集到近千种植物，还在中国科学院广西植物研究所建立了活体植物和试管植物苗圃。

由于陡峭的地形和锋利的岩石，探索地下森林的工作极为困难，还时常会遇到毒蛇和蚊子。但每发现一处新的天坑，或是找到一种珍贵植物，都会让我们的研究团队欣喜若狂，全然忘记了所有的艰辛和风险。

珍稀物种的乐土

天坑是由地下空洞的顶部不断扩大并最终坍塌而形成的。基岩中的裂缝受到雨水冲刷，变成了通道和空隙。喀斯特天坑的环境相对封闭，内部湿度大，气温低，负氧离子浓度高。天坑底部与地下水流相通，终年孕育着一片郁郁葱葱的绿洲。这里形成了有着独特的动植物和微生物资源的原始生态系统。

2001年，中国的朱学文教授在《科技导报》上发表了“天坑”的定义，“天坑”一词从此进入学术界。全世界迄今为止共发现了300处天坑，其中三分之二都在中国。此外，在巴布亚新几内亚、马来西亚、马达加斯加、斯洛文尼亚、克罗地亚、意大利和西班牙等地也发现了天坑。

在开展中国植物调查工作时，我们发现了许多珍稀的特有植物和濒危植物。2022年的广西全省调查发现了国家重点保护野生植物72种，可见天坑地区是濒危植物和原始森林生态系统的庇护所，是保护生物多样性的天然种质资源库。

天坑是保护生物多样性的天然种质资源库

2021年9月，中国科学院昆明植物研究所的张挺博士在云南省野外考察期间发现了两种高度濒危物种：大花石蝴蝶（Petrocosmea grandiflora）和竹生羊奶子（Elaeagnus bambusetorum）。人们很久以前就认为这两种植物已经灭绝了。在天坑环境中也很可能会发现此前未知的物种。

来自人类的威胁

2018年大石围天坑景区的开发就导致附近白洞天坑的生物多样性遭到严重破坏，连濒危植物也难逃被砍伐和破坏的厄运。

假如单纯为追求经济效益而发展此类旅游和宣传项目，显然会致使喀斯特天坑特有的生态环境无法挽回地丧失。因此，将保护植物资源纳入重大天坑项目的环境评估是非常重要的。

五年前，我带队到广西省乐业县流星天坑考察。这里的垂直深度有300米，我们清晨出发，中午才下到洞底，稍作休息后便开始考察。我们配备了捕蛇钳以确保行进路线安全无虞。到下午四点半，坑底的光线已经非常昏暗，大家只好打开手机上的手电筒，借助这点光亮返回地面。我们每个人都背回了15至20公斤重的土壤和植物样本。

濒危物种

在这些有时候很危险的调查工作中，我们发现了红椿（Toona ciliata）和绿花杓兰（Cypripedium henryi）等濒危植物，还找到了八角莲（Dysosma versipellis）和七叶一枝花（Paris polyphylla）等稀有药材。

我们通过收集遗传资源，开展了针对天坑地区濒危植物的保护生物学工作。我们重点关注的是香木莲（Manglietia aromatica），这是一种在其他环境中极为罕见的稀有物种。找出这种植物的繁殖系统的特点，摸清它的空间变化规律、演化历史、其地理分布随气候和地质环境的变迁而发生的种种变化，可以为有效保护提供科学依据。

喀斯特天坑里的空气、矿物、生物和水资源是维持生态系统稳定的关键，而这些生态系统中的地下水正在越来越多地用于生活用水、饮用水和灌溉。天坑为发展当地经济贡献了野生植物资源，为喀斯特山区民众提供了重要的生活来源和生存资源。因此，天坑保护工作不仅要关注植物资源，更要关注整体生态系统。此外，在顾及当地民众基本需求的同时，必须尽量减少人类活动产生的负面影响。在某些情况下，当地主管部门会建议民众自愿搬迁到生活条件更好的地方。

从更广泛的意义上讲，监督者和政策制定者应该加强沟通和教育工作，提高民众对于开发和利用珍稀濒危植物资源的认识。科研人员应该开展科学且合理的迁地保护工作，加强对天坑地区濒危植物以及植被生态系统演化规律的研究。系统的大规模多学科研究将有助于揭示天坑的形成机制，帮助人们深入了解天坑中的独特系统。

唐健民
中国科学院广西植物研究所副研究员，主要从事喀斯特天坑地区濒危植物的保护生物学和可持续利用研究，发表了中国第一部天坑植物专著《广西喀斯特天坑植物资源及可持续利用研究》。

Source: The UNESCO Courier, 2023 July-September Issue. “中国“天坑”： 深入未知世界“ CC BY-SA 3.0 IGO