今天小編分享的科學經驗:中國最高的樹,都有誰“住”在上面?,歡迎閱讀。
以下文章來源于新周刊 ,作者劉團玺
野生動物攝影家奚志農是中國最早的尋樹者,他發起 " 中國巨樹 " 科考項目,在廣袤的藏東南、喜馬拉雅山脈地區,找到了中國目前有記錄的最高樹。
作者 | 劉團玺(" 中國巨樹 " 科考隊領隊)
編輯 | 朱人奉
何為巨樹?
科學發現:在樹體的蒸騰作用、虹吸效應等綜合因素下,70 米是樹的吸水力的瓶頸,把絕大多數樹的樹高擋在此阈值下。因此在植物學領網域,學者們把高度 70 米以上的樹稱為巨樹(Giant Tree)。北美洲西海岸紅杉 " 亥伯龍神 ",目前高 116.1 米,為已知的全球最高巨樹。
縱觀全球巨樹群落分布,北美洲西海岸、東南亞加裡曼丹島(婆羅洲)、澳大利亞塔斯馬尼亞島、巴西亞馬孫河上遊地區及中國藏東南與滇西北,為世界級巨樹分布密集地。
中國最高的樹,按科學概率推算,即藏在藏東南、滇西北的密林裡。
巨樹科考," 王冠上的王冠 "
巨樹需要良好的水熱條件,此為根本。巨樹生長的區網域,首先年降水量多在 700 毫米甚至 1000 毫米以上,伴随降雨及水汽蒸騰,可形成雨霧森林條件。其次有合适溫度,氣候溫和而不極端,海拔适中、不宜過高,才有長出巨樹的可能。據統計,巨樹多出現在海拔 500 — 2800 米處。此外,"V" 或 "U" 形山谷能構成無風、小風的小環境因素,與溼度形成變量同生體,對巨樹長成有保護作用。
另外也有樹種限制因素:與樹本身基因或類型有關。裸子植物中,柏、杉、松的一些樹種很有優勢。桉樹、龍腦香科等細分種類亦有 " 長高基因 ",目前全球最高樹種前 20 名的排名清單裡,有北美紅杉、巨杉、台灣杉、黃果冷杉、喬松等裸子植物,也有桉樹、檀樹等被子植物。今天,中國西藏波密的 " 藏南柏木Ⅰ号 "(活體高度 101.2 米)則跻身全球第二高樹種。
巨樹的長成也需要 " 遠離 " 人類:處于荒僻無人的環境,能逃避來自人類文明或開發進程的戕伐。進入工業文明以來,人類砍掉了全球至少 98% 的巨樹。當然也有其他随機因素:巨樹的長成也要求樹體在生命歷程中未遭受雷擊、病蟲害等其他 " 壞運氣 " 型因素影響。
巨樹形成的森林往往郁閉度很高。于生長在這裡的巨樹樹種而言,要在遮天蔽日的密林中競争到足夠的陽光,須在種子萌發後的短短幾年裡極速長高,盡快抵達甚至穿越森林的林冠層。這是一場樹木演化的 " 軍備競賽 "。
台灣杉等身照丨野性中國
這即為巨樹的生物學機制。
台灣杉、大黃果冷杉及藏南柏木等,往往都為頂層樹種,作為原始森林的巨人,其樹冠都遠遠超過森林平均樹冠頂部高度。合适的氣候條件下,它們在幼年、青年時期快速發育,速長速高,超越并傲視其他植物。
巨樹是原始森林的标志。植物類别越多,生物多樣性越強,森林的生态平衡就越有保障,可應對自然界的泥石流、雷電、自然火災、病蟲害等。同時,樹木平均生長高度越高的原始森林,也更具生物多樣性。其内在生物規律為:樹木的生長、生存、發育,也遵循進化論或 " 博弈論 "。在具備豐富的降水、适宜的溫度、無風、土壤富有等資源條件下,生物的驅動驅使彼此要有競争,才能比 " 鄰居 " 獲得更多的營養、陽光、水分。
在一片完整的原始森林中,若有更多巨樹群落生長,在垂直空間造蔭、影響陽光分配等,就能與這一區網域的陽光利用率形成良性互動,使該環境的生產力更加豐富,更适宜不同種類的樹木競争,并以不同的形式生存和成長,進而產生較豐富的生物多樣性。多樣的生物包括其他動植物和微生物,尤其是巨樹樹體上,往往長有各樣的蘭花、地衣等附生植物。
高 60 米以上的大樹,其碳儲存量往往相當于數百棵一般高度(約 20 米)的樹木的碳儲存量。在巨樹森林林冠層,猴子、鼯鼠、飛鳥等在這個空間穿梭與生活。地下的生态網絡——微生物、土壤、水分及營養、巨樹根系,也構建了連今天的科學家都知之甚少的系統。
林冠學(Canopy)被視為 " 最後的生物前沿 " ( the last biological frontier ) ,目前對于原始森林的巨樹林冠學研究、科學考察則是 " 王冠上的王冠 ":全球僅有美國、英國、澳大利亞和中國擁有将專業攀樹與零距離科考相結合的巨樹綜合科考能力。 從野外科考、巨樹林冠學的研究來講," 中國巨樹 " 科考項目的野外攀測及科考能力,已經進入了全球巨樹科考及野外林冠學的第一梯隊。這一切,源于著名野生動物攝影家、" 中國巨樹 " 的發起人與組織者——奚志農。
" 中國巨樹 " 行動
" 奚老師,我已登頂,将做一些種質及樣本采集,您可以拍攝等身照了!這裡非常美!" 我用對講機對地面叢林中的奚志農與攝影師柯炫晖講道。
當時是 2021 年的 9 月,我在雲南高黎貢山北段的原始森林,身處一棵台灣杉的頂部,俯視山谷中奔湧的雙拉河已變成細白彎流,環視高黎貢山連綿的翠綠山脈籠罩于濃淡相間的層層雲霧中。每天清晨及上午,這裡都有這樣的小氣候展現。在這個高度上,台灣杉主軀幹已從四周森林的平均林冠層(高約 25 米)中探出身來,聳立于林海之上。
如幻如夢,宛若童話世界。
2021 年 9 月 12 日,我們首次成功 " 登頂 " 了台灣杉。經測量,其高度為 72 米。從數據上講,這是當時中國被發現并測量到的第一高樹!
這棵台灣杉本身就是小型、完整的生态系統,枝杈上附生各類植物。除台灣杉本身活性種粒外,我們還采集了 20 多種附生的植物,其中有不少珍稀的蘭花,如高黎貢厚唇蘭、匍莖卷瓣蘭、流蘇貝母蘭、線葉石斛等,還有杜鵑花科的倒挂樹蘿卜,不少種屬是高黎貢山地區特有的物種。含苔藓類,這棵被稱為 " 秃杉王 " 的台灣杉樹上有 50 多種高等、低等植物。此外,我們也發現不少鳥獸糞便。其上的小樹洞很可能是近年發現的高黎貢新物種——比氏鼯鼠的樹栖之居。
" 我們希望把關于巨樹以及自然界的更多故事,用普通人可以理解的視覺語言講述出來,讓公眾從懂自然轉變到愛自然。" 奚志農說。
他希望能尋找、發現中國巨樹之所在,留下影像信息、科學資料,帶科學家們對它們進行深度研究及保護。此次,奚志農及他的 " 野性中國 " 工作室團隊随即拍攝 " 秃杉王 " 等身照,我與搭檔也給國家重要野生植物種質資源庫辰山中心等機構做了系列種質與附生植物的樣本采集。
" 中國巨樹 " 科考隊領隊劉團玺正在攀爬藏南柏木丨劉綱
" 野性中國 " 工作室的攝影師用無人機進行掃描式航拍。身穿顯眼的紅黃色衝鋒衣的我們作為人類 " 标尺 ",充當參照物。最終在 2021 年 10 月初," 野性中國 " 工作室以 129 張照片拼接出這棵 " 樹王 " 的等身照。
這也是歷史上首張中國巨樹的 " 身份證照 "!
2021 年 11 月,我們又繼續領隊,為中國西南野生生物種質資源庫采集野生種質入庫。随行的張挺博士在樹上剝開一個果殼研究,順帶觀測與展示講解台灣杉種粒:它比芝麻粒還小。100 粒台灣杉種子的質量只有區區 0.15 克!難以想象,如此高聳入雲的參天巨樹,居然是從如此微小的種子開始萌發。這令人聯想到 " 中國國寶 " 大熊貓也是從極其微小的幼崽長成的。生命如此脆弱渺小,又是如此強大!
2022 年 8 月,繼續由奚志農領銜、多家科研及學術機構的自然學人組成的 " 中國巨樹 " 科考隊,奔赴西藏察隅進行攀樹科考。我們此行的科考目的為攀樹到頂,機械測量樹高,觀測、研究與采集。
" 中國巨樹 " 科考項目發起者奚志農丨被訪者提供
當我們從上察隅鎮驅車開往布宗村,晨霧彌漫于河面,流水譁譁作響。兩側山體與河谷的落差達千米以上,海拔 3500 米之上的是岩石山峰及林草,低海拔處則是郁郁蔥蔥的針闊葉混合林,時有兩三百米長的瀑布如同白練懸垂于青翠懸崖。經過畢達瀑布後,植被愈加豐富,華山松、雲南松、不丹松、冷杉等高大喬木與板根型樹種、藤蔓類植物共生,各種蘭花、蕨類植物遍布山林。此片秘境,無論是為了探險還是科考,都罕有人至。
我們徒步進入大黃果冷杉所在的原始森林時,倏然間感到一股溼潤之氣。一條約 30 厘米寬的、被臨時踩出的若隐若現的林間小徑,通向郁郁蒼蒼之深處。我們下腳往往遲疑而小心,因擔心踩到繁盛的花草,也擔心螞蟥或蜱蟲上身。
舉頭仰視,此棵大黃果冷杉下面 30 多米無枝杈分布,有茂密的藤蔓纏繞。往高看,樹頂被主樹幹擋住了,粗壯的樹幹筆直如通天塔,指向天空。
此次攀樹科考之旅,完成了兩次大黃冷果杉等身照的拍攝,科考隊員分别站、坐在不同樹高位置,攝像師以無人機垂直下降進行間隔性全角度拍攝。最終測量其樹高為 83.4 米,對比王孜博士在 2022 年 5 月測得的數據,它長高了 0.2 米。鍾鑫博士也攀樹了兩次,做了活性種粒、植物标本的采集。這是 " 中國巨樹 " 科考史上的第二次綜合性攀樹、拍攝等身照及科學考察。
2022 年,此棵大黃果冷杉(當時的 " 中國最高樹 ")的位置,若在地圖上拉直線的話,與高黎貢山的那棵台灣杉僅有 190 千米的距離,距墨脫不丹松(高 76 米)巨樹群落只有 80 千米。
2022 年 8 月,我們安全、順利地完成對此棵大黃果冷杉的攀測及科考。" 野性中國 " 工作室随後發布了此棵大黃果冷杉的等身照。
僅僅過了不到一年時間,我們 " 中國最高樹 " 的王座又更換了新的樹種。2023 年 5 月,位于雅魯藏布大峽谷國家級自然保護區的林芝市波密縣通麥鎮境内,一棵高達 102.3 米(歷史高度)的藏南柏木被發現了,這是目前已知的亞洲最高樹、全球第二高樹種,它就處于大黃果冷杉北側約 160 千米的位置。
經過觀察如此廣袤的藏東南、喜馬拉雅山脈地區,我們還在提出疑問:繼續尋找,或許還有新的、更高的巨樹存在于中國的原始森林?
藏南柏木與美麗中國
2023 年 6 月 7 日至 6 月 23 日,由 " 野性中國 " 工作室組織的 " 中國巨樹 " 科考隊,再從大理出發,經 214 國道、215 國道及 318 國道的長途自駕,翻越橫斷山脈腹地,抵達了東念青、崗日嘎布山、喜馬拉雅山東部的三山脈匯集點——西藏波密境内的易貢藏布河邊的原始森林。
這裡的藏南柏木巨樹的平均高度更高,其溼度與降水量堪比貢山的高黎貢,螞蟥及蜱蟲也很多。
這次,中國科學家攀樹抵達樹冠層,系統完成了兩棵巨樹的樹冠層科考,采集了巨樹群落的植物标本及種質資源。我們發現此片巨樹群有豐富的高度層級:高 80 米以上的巨樹,不完全統計有 260 棵以上。高 90 米以上的巨樹有 25 棵。按照活體高度計算,100 米級的巨樹有 1 棵——藏南柏木Ⅰ号,活體高度為 101.2 米;其次是藏南柏木Ⅱ号,活體高度為 99.5 米。
最終,在本次調查中,基于波密縣易貢鄉及其周邊面積 15 公頃的原始森林區網域,科考隊完成了 1 萬平方米的群落本底調查。内容也涉及植物分類學、森林生态與林冠學研究、種質資源采集管理、土壤理化分析等多學科交叉領網域,後續研究也正在進行中。有趣的是,鍾鑫博士帶回國家重要野生植物種質資源庫辰山中心的種質經入庫,取出其中幾十顆培育并發芽,成活率達 70%,生長良好。令人驚嘆的是:這棵 1400 歲的巨樹(藏南柏木 II 号)的種質還如此富有生命活力!
野外活動結束後," 中國巨樹 " 科考隊最終發布了這兩棵巨樹的等身照和相關數據。
随行的王孜博士總結道:" 這片巨樹群落所屬生态系統為暖性常綠針葉林,典型植物類型為藏南柏木—香椿+通麥栎+察隅潤楠—針齒鐵仔—頂芽狗脊。" 地處典型的亞熱帶季風氣候區,該地四季分明,夏季溫暖潮溼,年均降水量 1500 — 2000 毫米。
以藏南柏木為核心的波密巨樹群落,結合此前在西藏墨脫的不丹松巨樹群落、察隅的大黃果冷杉巨樹群落、雲南貢山的巨樹群落,從藏東南地區延伸到滇西北橫斷山脈地區,是一個世界級的巨樹分布中心。
這是 " 中國巨樹 " 科考隊繼完成 2021 年高黎貢山台灣杉(高 72 米)科考、2022 年大黃果冷杉(高 83.4 米)綜合科考後的又一次重大進展。
2023 年,藏南柏木科考期間," 中國巨樹 " 科考隊隊員在巨樹下合影丨劉綱
" 此刻,參天巨樹林立,我真的覺得太幸運了。這是人類對自然的一種崇拜之情。" 奚志農在如此壯麗、奇偉的森林之中,動情地感慨道。2011 年,奚志農因《國家地理》上的巨樹等身照而受到啟發,開始策劃中國巨樹的發現與探索項目。這三年以來,我也有幸攀測了高黎貢山台灣杉、察隅大黃果冷杉、波密藏南柏木的巨樹群落。
如此脆弱而美麗的自然,原始的巨樹森林,宛若天堂般的畫卷,種種展現于我的眼前,那種美我永生難忘。
若在地球上空俯瞰,這些中國巨樹群落都生在藏東南的深深侵蝕之地中。亞洲地塊扭曲最激烈的地方,則是喜馬拉雅山脈藏東南地區及至橫斷山脈一帶。五條源于青藏高原的世界大江大河(金沙江、瀾滄江、怒江、獨龍江、帕隆藏布)造就天塹要塞,形成地理地貌多樣性。如此脆弱、復雜、立體而豐富多變的地理與氣候條件,在藏東南與滇西北,造就了地球上獨一無二的生物多樣性熱點地區。
藏南柏木、大黃果冷杉、墨脫不丹松、台灣杉等巨樹種群,也都 " 偏居一隅 " 于這片山地;巨樹群落是橫斷山脈及喜馬拉雅山脈的 " 高山隐士 "。藏東南的巨樹森林群落,是中國最後的科學秘境、最後的生命資源之地。
巨樹上的疑似鼯鼠巢及附生植物丨劉團玺
當今,在國際上,美國、澳大利亞、英國等國家有 " 巨樹尋蹤者 ",他們或為林冠學科學家,或為自然保育者。而奚志農是中國最早的尋樹者。
這三年來,我也有幸參與了三期由奚志農發起的 " 中國巨樹 " 系列科考項目,以技術領隊的身份參加了這幾棵巨樹的科考活動,幸運地成功完成了三次巨樹科考項目。鍾鑫及王孜這兩位青年學人,也深度參與了 " 中國巨樹 " 的系列科考活動。
在此過程中,我們采取的 ISA(國際樹木學會,International Society of Arboriculture ) 無痕型科學攀樹标準系統,是國際科考領網域成熟應用的繩索技術系統(Rope System)——以攀樹安全帶、攀登主繩及器械為基礎,沿繩索系統以 SRT(單繩技術,Single Rope Technique)攀樹到頂并完成綜合科考,終以雙繩技術下降,在樹體上不留物件及痕迹,不傷及樹體及其健康。中國戶外運動技術與自然保育、科考完美融合,這是 " 中國巨樹 " 團隊的一個有趣、有益的社會正能量聯結。
巨樹尋蹤,本質是科學發現與野外探索。這些年的 " 中國巨樹 " 系列科考項目,不斷揭示着中國巨樹的科學謎團。藏東南及滇西北是秘境中的秘境,從生物多樣性、地理科學角度來看,是中國最神奇而珍貴的土地與自然——沒有之一。
巨樹尋蹤,從精神意義上講,是在嘗試把我們精致的人類社會與自然聯結,尋找人類回到大自然生命共同體的歸家之路。
尋找巨樹的旅程,是一次朝聖之旅。
或許,關于中國巨樹的故事,永無終點。
運營:小野
排版:佐左
本文經授權轉載自新周刊(ID:new-weekly)
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