与牛顿同年生的“中国第一高树”，经历了什么？

冷梅

与牛顿同年生的“中国第一高树”，经历了什么？   

2022-10-20 21:51                                       

   2022年10月9日，“中国树王”的记录再度被刷新。在喜马拉雅山脉东麓一片漫滩森林中，一棵云南黄果冷杉经过反复人工测量，得到了自己的准确身高：83.4米，相当于28层楼高。这超过了今年5月西藏墨脱发现的76.8米高的不丹松，以及此前位于云南高黎贡山的72米秃杉的纪录。
同时，由民间自然保护组织“野性中国”工作室、中国科学院植物研究所、国家重要野生植物种质资源库辰山中心-上海辰山植物园等组成的巨树科考队发布了一张巨树的高清等身照。该照片由无人机沿不同高度拍摄的160多张照片后期拼接而成。照片中，这棵最新出炉的“中国第一高树”树身略微倾斜，细而瘦，比周围树木高出一大截，仿佛从一张浓绿色的厚油画布中突兀地伸展出来，背景是山谷间清淡的雾气。

中国巨树云南黄果冷杉等身照，高度83.4米。摄影及合成：“野性中国”工作室
这是国内第一次对80米以上的巨树进行科考、测量、种质资源采集及拍照记录，也将野外专业攀树和科考真正结合到一起。
科考队成员、国家重要野生植物种质资源库辰山中心工程师钟鑫对《中国新闻周刊》说，这是他第一次意识到，非常近距离地观看和触摸树上的植被，并观察其所处的森林整体生境，与“望树兴叹”有着截然不同的感受。“我爬到60多米的高度，然后去俯瞰整片森林，感觉非常震撼。”
巨树计划
2022年8月7日，刘团玺终于进入了巨树的原乡——察隅县。
察隅县位于喜马拉雅山脉与横断山脉过渡地带的岗日嘎布河谷深处。这片秘境，无论探险还是科考，都少有人至。察隅地势由西北向东南倾斜，整个河谷很长，平均海拔2800米，但海拔梯度大，高差可达1000米以上。
刘团玺是巨树科考队中的攀爬技术指导，他沿河谷一路往西北方向的布宗村行驶，两侧的山林远望去层次分明，海拔3500米以上是裸露的花岗岩石峰，低海拔处是层层叠叠的原始森林，一片苍郁。越靠近布宗村，植被开始明显变得愈加丰富，有针阔叶混交林的特点，目之所及出现了松杉林、云南松、不丹松、冷杉等高大树木，还有丰富附生的兰花、蕨类植物和遍布于树上的藤蔓。
从布宗村再往前数公里，眼前突然就出现了他们的目标：云南黄果冷杉。此刻是下午四点，离太阳完全落下山还有三小时，原始森林里布满虫鸣。
找到这棵云南黄果冷杉的缘起，要说到2019年5月的一次无心插柳。
当时，中国科学院植物研究所郭柯研究员团队正在对察隅县附近的森林进行植被调查，这是“第二次青藏科考”的项目之一。王孜是中科院植物研究所博士研究生，也是郭柯团队的成员。一次调查时，他正好路过云南黄果冷杉附近的森林，碰到修建219国道的工程勘探队，对方说起河谷深处营地中至少有三棵80米以上的高树，已经用全站仪实测过了。这是一种专业的光学测距仪器，精确度达到了毫米级。
2022年5月，他再度回到这里，却发现由于国道经过，几棵高树已消失，无人机在森林里飞了一圈，捕捉到另一棵树，“这棵树明显比整个森林高出十多米，在太阳的映照下非常壮观。”王孜回忆。他用无人机初步测量了一下：83.2米，一般的成年云南黄果冷杉高度在40米~60米左右。这一黄果冷杉身高已经超过了墨脱和贡山的两棵巨树。
另一边，“野性中国”创始人、知名野生动物摄影师奚志农也在为他的“巨树计划”寻找新的“中国树王”。2018年2月，他在腾冲开启了给中国巨树拍摄等身照的计划，第一个拍摄对象是世界上最大的“大树杜鹃王”，高28米，迄今已600多岁。此后，他又先后在2019年和2021年，给大理云龙34米的枯铁杉和高黎贡山72米的秃杉拍照，云南黄果冷杉已是“野性中国”团队拍摄的第四棵树。这一过程中，奚志农也组织起一支专业的野外巨树攀测队伍。
2022年8月，奚志农和王孜等人决定正式攀测和拍摄，同去的还有上海辰山植物园工程师、植物学家钟鑫，他在美国留学时就遍访西海岸的北美红杉、巨杉，回国后长期关注并研究巨树。目前，仅有美国、英国、澳大利亚、马来西亚、中国等，有将专业攀树和科考相结合的巨树综合科考能力。根据刘团玺的统计，全球这类活动大概在10次左右。在中国，这种综合科考活动只有两次：一次是2021年的秃杉考察，第二次就是察隅巨树科考。
给云南黄果冷杉测高，科考队决定采用机械式的直接测量法：由人爬到树顶，确定最高树梢高度后，再将卷尺直接放下，下垂至地面测量。
攀爬技术指导蒋俊文对《中国新闻周刊》说，人工直接测量的精度比无人机更高，误差更小，不会受到环境对信号的干扰。但这棵云南黄果冷杉与高黎贡山的秃杉不同，树顶主干较细，攀树人员最多爬到距树顶两三米的地方，再用韧性较好的鱼竿“去碰树梢”，最后加合起来测量高度。
在五人才能合抱的巨树面前，摆在刘团玺等人面前的主要难题是：如何把攀树用的第一根主绳挂到树杈上。他解释说，云南黄果冷杉在30米之下没有任何树杈，很难直接挂绳，且主绳太重，要先把一根更轻的辅助用豆绳挂上去，再打绳结把主绳拽拉上去。
由于林冠太密，刘团玺等用无人机携带豆绳飞了9~10次，之后，又用弹弓向高空发射13次，豆绳终于被成功挂到35米高的一处树杈上。8月8日下午五点，蒋俊文把主绳布置到了80米最高点。“解决了第一根主绳的问题，攀树任务就完成了99%。”刘团玺说。很快，四根主绳相继被挂到了树上。
刘团玺说，野外攀树的关键是绳索系统。此次攀树采用的是国际上成熟的单绳SRT技术，并用双绳下降，树体不留任何人工物件甚至脚印，也不造成任何永久性伤害，实现“无痕攀登”。这也是泛户外领域的一种国际共识，无论是登山、攀岩、露营，人类都“不能在大自然留下任何痕迹”。
一棵树就是一个完整的生态系统
爬到约60米高度时，是下午五点多，太阳开始落山。钟鑫俯瞰整片森林，岗日嘎布河谷里，光突然暗下来，之前很响的虫鸣也全部消失。然后，他慢慢能听到山谷里河水激荡的声响，森林也泛出淡蓝色的色调。
在仿佛是莫奈画布的背景中，墨绿色的云南黄果冷杉从树冠层中突兀地斜插出来，树干顶端，很多附生植物也到达了它们难以企及的高度。这是中国第一巨树和巨树群落的一种奇特姿态，“就像从大地里伸出两只手，把很多生命都抬高了。”钟鑫这样描述云南黄果冷杉作为建群种的重要意义，这也是中国寻找巨树的意义。

攀树直接测量与无人机辅助结合调查巨树。科考队员、中科院植物研究所王孜拍摄
何谓建群种？钟鑫解释说，建群种主导着一个群落的外观，是这片森林的建筑师。云南黄果冷杉的作用“相当于给很多生命提供一种额外的生态位，让整片森林在生物多样性的整体尺度上又向前一步。”
当钟鑫自己从树底攀到树顶，亲自触摸这些生命后，对这一切有了更直观的感触。距离树根十几米高的地方非常潮湿、荫蔽，树干表面缠覆着各种苔藓和附生植物，还有一些小型草本植物；到二三十米时，附生植物开始减少，藤本植物增多。最密集的是点缀有紫红色花朵的紫花络石，和常作为墙面绿化植物的三叶地锦，后者能攀附到50米左右的高处，这在华东地区很少见。到60米以上的树冠层，阳光刺眼，阔叶林密密麻麻的叶子被远远地抛在身下，这时只能看到松萝、蔓藓等少数耐旱的附生植物。
科研人员在云南黄果冷杉上一共发现了植物50余种。王孜指出，调查实际上一定程度消解了只有附生植物才会依附树干生存的固有印象。调查期间，科考队还同时对岗日嘎布曲流域的原始森林植被进行了整体调查，基本摸清了森林的分布格局、群落结构及其物种组成，并发现了中国新分布属2个，新种2个，共采集了200余份标本及50号种子及活体材料。
树底和树冠层，就像两个世界。王孜指出，以前，植物学家只能在水平尺度上研究亚热带到温带的植物带谱过渡。现在，一棵树上短短三十米的高度内，就跨越了亚热带和温带，仿佛从湿润森林来到了干热河谷。通过研究巨树上的环境多样性、异质性和植被垂直带谱，可以破解很多秘密。
“比如，常绿的尼泊尔常春藤分布于5米~10米的主干下部，夏绿的三叶地锦则穿过尼泊尔常春藤和紫花络石，在30米~40米的区间。常绿的紫花络石位居两者之间。在一棵树上的藤本植物有如此细致的生态位分化，这是之前经常被忽视的一种现象。”他说。
王孜进一步指出，生态位假说可以很好解释物种分化的原因，随着分化带来的差异不断扩大，到某一个节点，新物种就诞生了。他认为国内在植被垂直层面的研究还相对空白，有必要在未来进一步深化，巨树提供了一个很好的机会。
王孜和钟鑫采集了不同高度的附生、攀援以及苔藓植物作为标本，此外，还以3米~5米为一个梯度，依次采集云南黄果冷杉的叶片。钟鑫解释，这是为了研究不同高度叶片功能性状的变化以及如何进行适应性变化。他们发现，巨树越高的地方叶片越厚、越短，越低处的叶子越长、越薄。这是因为越往高处，树木要克服重力，把水分输送上去的难度越大，叶片身处的环境也越干旱。
“我想通过采集叶片和分析这些变化的过程、原因，来进一步研究一些植物适应干旱的机理，或许对我们未来的作物抗旱研究有些启示。在全球巨树群落最密集的北美西海岸，坐落着一些上百米高的北美红杉和花旗松，对这些树的研究表明，高处的叶片甚至可能是从雾气中去获得水分补充。而国内尚缺乏这方面的研究。”钟鑫说。
极其幸运的树
种种迹象表明，这是一棵极其幸运的树。
云南黄果冷杉所在的这片原始森林位于岗日嘎布山脉的怀抱深处，地质地貌复杂，生态脆弱多变，且处于板块交界地带，地震多发。但在察隅县的东北方，来自印度洋的暖湿气流遇到了宽厚的伯舒拉岭，在当地形成相对充沛的降水，年均降水量在1500毫米~2000毫米间，基本能达到“林下长期潮湿，林冠有长时间湿润期的水平”，王孜介绍说。
虽然巨树身处山谷，有很好的水热条件，但弊端则是易受洪水侵蚀。但王孜观察到，这棵冷杉生长的位置很特殊，正好处于小土坡上，抗洪水能力更强。由于地处高山峡谷间，大风也很难刮到这里。与之形成对照的浙江、福建等地，为何鲜有极高树，其中一个原因便是东部的夏季台风来袭，会摧毁树木向高空伸展的意愿。
这些“优势”都不如另一点重要：远离人烟。王孜2019年第一次来到藏东南腹地的这片原始森林时，费尽千辛万苦，徒步30多公里才得进入。当时，219国道还没通到这里，200多公里以内“一条路都没有”，“这片森林的完整性与原始性在中国几乎能排到第一。”王孜感慨。
钟鑫对《中国新闻周刊》指出，云南黄果冷杉所在的原始森林“几乎相当于人类现代文明的一个死角”，此前，除了少数巡逻的边防军人和原住民猎户，几乎没人到过这里，“正因如此，它才能安稳地长到这么大。”
一个值得注意的现象是：这片原始森林里不仅有云南黄果冷杉这一棵巨树，而是以其为核心形成了一个巨树群落，整体林层在70米左右，冷杉附近的华山松、油麦吊云杉、铁杉等树都比正常偏高。初步观察发现，70米以上的高树在五棵以上，60米~70 米之间的至少有上百棵。
王孜解释，这种现象在其他发现巨树的区域很少见。比如发现不丹松的墨脱，周围的其他树种并不高。高黎贡山的秃杉最高，当地的冷杉只有30多米，这可能是因为察隅的海拔高于墨脱与高黎贡山，后两者都只有一千多米，较高海拔的针叶树物种多样性更高。“中国的高树大都长在不高不低，即海拔1000米~2000米的地方，需要阔叶树和针叶树混生的条件。”王孜说，这种森林的群落调查长期处于空缺状态，人们对其生态系统物种组成、群落结构了解非常浅显，更不用提巨树森林垂直维度的生物多样性调查。

仰望巨树。 中央广播电视总台记者陈琴拍摄
巨树的生长需要时间，尤其要给予它足够的耐心。王孜解释，这片原始森林属于暖性针阔叶混交林。云南黄果冷杉主要和曼青冈长在一起，依据“种间竞争”假说，两个物种间存在竞争关系。曼青冈是一种阔叶树，在早期长速很快，但高度有限，最多长到40多米。与之相对，冷杉是针叶树，发育速度上无法和青冈相比，早期无法得到太多阳光，只能在阔叶树叶片的遮蔽下非常缓慢地生长。
“但如果人类一直对森林干扰，每年都有人来伐树，不可能让云南黄果冷杉这种后发型选手有机会长高。”王孜说，只有在一个很长的稳定周期内，它才会有更多逆袭的可能。在他看来，孕育巨树的一个重要先决条件，就是森林的原始性和完整性，而衡量原始森林完整性的一个关键指标是它距离最近的公路有多远。
寻找中国的下一棵巨树
今年，这棵云南黄果冷杉已经380岁了。这只是粗略估算，依据的是古树鉴定中常用的类推法，假定同一区域内树木的生长速度相同，通过测量附近倒塌树木的胸径，可以推演出年龄与胸径的对应关系。经测量，黄果冷杉自树桩支撑根以上最高点往上1.3m处的胸径是207cm。按冷杉1000岁左右的年龄上限，它还是个“青壮年”。
这棵巨树都经历了什么？
植物学家们根据它的生长轨迹回溯了其生命史：1642年，牛顿出生，根据气候历史数据，这一年应该正好是第四纪冰期的喜马拉雅末期。岗日嘎布山南侧的针阔叶林森林中，一个偶然的因素，一颗云南黄果冷杉的小球果飘落在了一小块坡地边缘。之后，球果中携带的种子发芽，在温暖的气候中，缓慢生长。上百年过去，它幸运躲过了各种意外，并顺利长到60米。此时，树的顶芽遭受了一次重大伤害，但出乎意料，这反而刺激了其生长，很快在旁边又钻出一个新的侧芽，最终形成了一个巨大的U型分岔。
现在，它正处于非常健康的状态，在今年5月和8月两次测量之间相隔87天的时间内，它的顶芽生长了10厘米以上，据此推算，如果没有人类干扰和其他自然意外的发生，在它的有生之年有望达到90米以上。
经科考队综合多篇文献确认，云南黄果冷杉身高在全球巨树物种中位列第18名，“这意味着它是排名第18的树种，不是单指这棵树个体。”钟鑫强调。
70米以上的树，科学家称为巨树。从全球巨树排行榜来看，第一名毫无疑问是北美红杉，现存最高一棵树叫“亥伯龙神”，高达115.9米，是目前世界上已知最高的树，也是世界最高的裸子植物和柏科植物；第二名是澳大利亚塔斯马尼亚岛上的一棵杏仁桉，高度100.5米；第三、四名则是同处北美西海岸的西加云杉和花旗松，身高分别是100.2米和99.7米。从全球巨树群落分布来看，北美西海岸、东南亚婆罗洲、澳洲东南沿海及塔斯马尼亚岛此前是世界级巨树分布密集地。
世界上最高的20种树里，11种是裸子植物。钟鑫解释，这可能是因为裸子植物由管胞进行水分输导，比被子植物的导管更细更窄，单位面积上数量更多，同时更能兼顾支撑和输导作用。在中国目前已经测量的几种巨树，包括台湾杉、不丹松和云南黄果冷杉都属此类。
那么，中国的下一棵巨树在哪里？
专家分析，在藏东南、滇西北一带的人迹罕至地区以及雅鲁藏布江的深长峡谷内，可能藏着比云南黄果冷杉更高的树。“下一棵树至少要冲击一下90米级，因为全球来看80米~90米高的树有十多种，90米~100米的只有三、四种。”王孜说。如果将比例尺放大就会知道，已经发现巨树的高黎贡山、墨脱和察隅等地，也都聚集在这片区域。因此，在喜马拉雅山南麓和横断山脉西麓安静的山谷里，有望找到下一个相对集中的世界级巨树中心。
但王孜也有一个隐忧，近年来，藏东南地区出现了干旱化、荒漠化趋势，尤其是冬天的久旱对巨树的生长非常不利。“察隅之前因为干旱，山上的树木就曾大片死亡。”一项最新研究表明，察隅河流域近40年降水量不稳定性显著增加，年降水量、夏季降水量和冬季降水量皆呈减少趋势，且冬季降水减少速率明显大于夏季，使得察隅河流域旱季干旱加重。钟鑫分析，相较普通植被，巨树对干旱会更加敏感，遭受气候变化威胁时也是首当其冲。
巨树的消息公布后，有很多网友希望去这里打卡。察隅县希望能把自己打造成“巨树之乡”，开展生态旅游。王孜等人的建议是：可以在巨树所在区建设一个“保护小区”，修建参观栈道，在外围挑选一些高度适中的树开展攀树运动。但他也和当地反复强调，开发一定要万分谨慎。他认为，未来进行巨树保护，要尽可能同时处理好和人的关系，让人和环境共同发展。
在王孜的建议下，察隅当地的少数民族僜人首领还给这棵云南黄果冷杉取名为“德仁玛圣”，即伟大巨树之意。这里的人们相信万物有灵，巨树拥有自己名字后，渐渐有当地人去树下挂经幡或祭拜，“这是发动本地力量保护巨树的一种很好方式。”王孜说。
专家们分析说，巨树的存在，代表着其背后未曾遭受人类破坏的完整原始森林，代表着可能存在的未曾发现的物种，在今天，这样的地方已经越来越少，这是寻找巨树的真正意义。
现在，219国道已经穿过森林，这棵和牛顿同年出生的巨树，还会继续长下去。
（来源：中国新闻周刊）