已知的獨(dú)立農(nóng)作物馴化起源中心(圖片出處: Doebley et al. 2006 The molecular genetics of crop domestication. Cell)

長江流域起源的農(nóng)耕文明是中華文明的重要組成部分。作為世界著名的農(nóng)作物起源中心之一, 長江流域擁有豐富的生物多樣性, 孕育了大量栽培植物?？凇渡锒鄻有浴?018年26卷4期“長江大保護(hù)與植物遺傳多樣性專輯”的綜述“長江流域農(nóng)作物起源及其與生物多樣性特征的關(guān)聯(lián)”梳理了起源于長江流域的農(nóng)作物資料以及古文化遺址的植物遺存信息, 結(jié)合對(duì)長江流域自然環(huán)境特征與全新世以來植被變化的總結(jié), 嘗試?yán)迩彘L江流域?qū)χ参镔Y源利用的動(dòng)態(tài)變化, 探討本地起源的栽培植物與生物多樣性的關(guān)聯(lián)。該文章由南昌大學(xué)生命科學(xué)研究院流域生態(tài)學(xué)研究所趙耀博士與陳家寬教授合作完成。

1、長江流域的自然特征

長江流域是指長江干流和支流流經(jīng)的廣大區(qū)域, 面積達(dá)180萬平方公里, 流域呈現(xiàn)東西向的多級(jí)階梯性地形。長江流域大部分地區(qū)年平均氣溫在16–18℃之間, 年平均降水量為1,067 mm, 為典型的季風(fēng)氣候。長江流域具有豐富的生物多樣性, 擁有眾多具有國際影響力的生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū);森林在流域生態(tài)系統(tǒng)中占有主要地位, 濕地面積占全流域的9%; 有高等植物14,000余種, 高等動(dòng)物1,300余種, 占我國現(xiàn)有物種總數(shù)的70%左右。

長江流域的地帶性植被在緯向上變化較小, 在經(jīng)向上由東向西出現(xiàn)森林–草原的規(guī)律更替。作為人類活動(dòng)的熱點(diǎn)區(qū)域, 長江中下游主要的植被類型為亞熱帶常綠闊葉林、常綠落葉闊葉混交林以及沼澤植被。長江中下游不同地區(qū)近一萬年來的氣候與植被變化規(guī)律大致相同：在全新世早期, 平原地區(qū)為針闊混交林, 低山丘陵地區(qū)為針葉林; 在全新世中期之初,常綠闊葉林面積增加, 混合有一些落葉闊葉種屬, 隨后落葉闊葉林變?yōu)橹饕脖? 在全新世晚期, 植被為常綠落葉闊葉混交林, 與該地區(qū)現(xiàn)代的植被組成相似, 部分地區(qū)的森林出現(xiàn)人為開墾的跡象。

2、長江流域起源的農(nóng)作物

目前, 中國共有農(nóng)作物840種, 涉及到栽培物種1,251個(gè); 其中起源于中國的農(nóng)作物有420種,涉及到栽培物種553個(gè)。經(jīng)統(tǒng)計(jì), 在糧食、蔬菜、果樹以及經(jīng)濟(jì)作物這四種最重要的農(nóng)作物類型中, 原產(chǎn)于中國的農(nóng)作物共計(jì)124種, 其中可能由長江流域農(nóng)耕文明選育與利用的作物為58種(圖1)。長江流域起源的農(nóng)作物大部分源于常綠落葉闊葉林與濕地,具有明顯的地域特征。糧食作物的種類相對(duì)單一,稻作生產(chǎn)在該區(qū)域占據(jù)了絕對(duì)優(yōu)勢; 大部分經(jīng)濟(jì)作物為來源于常綠落葉闊葉林的小喬木、灌木或者林下草本植物; 蔬菜作物大部分為水生植物; 果樹類型豐富, 且大多是我國的特有物種。

從長江流域主要作物的馴化時(shí)間來看,  除少量極為重要的物種(如水稻)外, 大部分作物被馴化的時(shí)間相對(duì)較晚, 馴化程度也不高（表1）?？疾旃盼幕z跡的植物遺存發(fā)現(xiàn), 長江流域農(nóng)耕文明充分利用了周邊區(qū)域中森林與濕地的植物資源, 逐漸形成以稻作農(nóng)耕為核心的經(jīng)濟(jì)體系。

3、長江流域與其他農(nóng)作物起源中心的比較

縱觀世界上重要的農(nóng)耕文明發(fā)源地, 都有著適合農(nóng)耕文化起源與發(fā)展的必要生態(tài)要素。長江流域農(nóng)耕文明發(fā)源地處于濕潤森林植被區(qū), 屬于亞熱帶季風(fēng)氣候, 雨熱同期, 溫暖濕潤, 光熱充足, 水源豐富, 土地肥沃; 河流的東西走向決定了長江流域處于相同的緯度,農(nóng)耕文明極易發(fā)生緯向傳播與擴(kuò)張。與兩河流域、印度河流域或尼羅河流域相比, 長江流域生態(tài)要素配置上占據(jù)優(yōu)勢。以兩河流域文明為例, 其自然條件與黃河流域相似, 適宜以禾草類為主糧的旱作農(nóng)業(yè)的發(fā)展; 然而, 兩河流域除新月沃地之外地區(qū)的生態(tài)要素配置并不足以支持大規(guī)模農(nóng)耕, 年降水量的限制使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)極度依賴灌溉, 后來因氣候變化導(dǎo)致的整個(gè)地區(qū)平均降水量減少又加劇了這一問題; 長年累月的灌溉帶來土壤鹽堿化問題, 頻繁的戰(zhàn)亂也提前透支了文明的發(fā)展?jié)摿?。尼羅河流域和印度河流域所處地理位置使文明的緯向擴(kuò)張受阻, 偏高的年均溫度也阻礙了文明的進(jìn)一步發(fā)展。