中國(guó)巨樹(shù)科考隊(duì)通過(guò)發(fā)現(xiàn)巨樹(shù)，為垂直層面的物種研究提供了機(jī)會(huì)
巨樹(shù)“獵人”
2022年10月9日，“中國(guó)第一高樹(shù)”刷出新紀(jì)錄，一棵位于西藏察隅縣的云南黃果冷杉，被測(cè)出了83.4米的高度。據(jù)推測(cè)，這棵云南黃果冷杉已380多歲，按照一般冷杉1000年或1000年以?xún)?nèi)的壽命，它正值青壯年，未來(lái)100年生長(zhǎng)期里還會(huì)繼續(xù)長(zhǎng)高。
“中國(guó)第一高樹(shù)”被發(fā)現(xiàn)，讓更多人了解到巨樹(shù)科考者這個(gè)群體。王孜是中國(guó)巨樹(shù)科考隊(duì)的成員，也是中國(guó)科學(xué)院植物研究所博士研究生，他學(xué)植被生態(tài)學(xué)，因?yàn)橄胙芯烤迾?shù)上的生態(tài)系統(tǒng)，2019起，和團(tuán)隊(duì)成員開(kāi)始在中國(guó)各地找巨樹(shù)。
他們像偵探一樣，拿到線(xiàn)索，通過(guò)多種方法推導(dǎo)巨樹(shù)的位置，尋找、測(cè)量了100多棵大樹(shù)。
一棵巨樹(shù)就是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，這棵云南黃果冷杉上，被發(fā)現(xiàn)了五十多種附生植物。之前，我國(guó)的植物學(xué)家只在水平層面，研究物種的變化規(guī)律，巨樹(shù)的發(fā)現(xiàn)，為垂直層面的物種研究，提供了機(jī)會(huì)。
找巨樹(shù)的過(guò)程，顛覆了王孜的許多固有認(rèn)知。他學(xué)到的知識(shí)告訴他，某些樹(shù)木是保守的，適應(yīng)在地面生活，不會(huì)長(zhǎng)在樹(shù)上。但他卻在巨樹(shù)上發(fā)現(xiàn)了這幾類(lèi)樹(shù)木?！拔覀兡壳暗难芯窟€是很淺層的”，王孜說(shuō)。巨樹(shù)還有很多秘密，需要人類(lèi)去尋找答案。
以下為王孜自述。
攀樹(shù)測(cè)量
站在巨樹(shù)旁，你根本分不清它就是最高的樹(shù)。察隅縣位于喜馬拉雅山脈與橫斷山脈過(guò)渡地帶的崗日嘎布河谷深處，這棵云南黃果冷杉長(zhǎng)在一片人跡罕至的原始森林里，離它最近的村莊在五公里外，村里只有十幾戶(hù)人家。
這片森林針、闊葉混交，底下有很多闊葉的樹(shù)，很密，可視度很差，人站在地上往天上看，只能看到一個(gè)個(gè)樹(shù)干，上面都被葉子遮掉了。這便是巨樹(shù)一直很難被發(fā)現(xiàn)的原因，即使世代生活在周邊的人注意到了這些樹(shù)木異常巨大，但因工具與技術(shù)的限制，也很難知道樹(shù)木的準(zhǔn)確高度。
現(xiàn)在科研可以借用激光雷達(dá)和無(wú)人機(jī)測(cè)量樹(shù)高，也可以使用人工測(cè)量的方法——由人爬到樹(shù)頂，確定最高樹(shù)梢高度后，再將卷尺直接放下，下垂至地面測(cè)量。人工測(cè)量的精度比機(jī)器更高，誤差更小，不會(huì)受到環(huán)境對(duì)信號(hào)的干擾。我們采用的便是人工測(cè)量的方式。
這次科考是和專(zhuān)門(mén)的野攀團(tuán)隊(duì)合作，由專(zhuān)業(yè)的攀樹(shù)師教我們攀樹(shù)技巧。我們采用的方式叫單繩攀登，這是國(guó)際上一種成熟的高樹(shù)攀登方式。它使用一根繩索，繩的一端被系在樹(shù)的最高處，繩上有5個(gè)上升器，用來(lái)固定攀爬者的兩只腳、胸部和手。攀樹(shù)時(shí)，人被懸在空中，挪動(dòng)一個(gè)上升器，所有的上升器會(huì)一起向上，把人拽上去。手累了，可以用腳使勁，腳累了，可以用胸部。爬樹(shù)時(shí)，我們會(huì)控制腳，盡量不踩樹(shù)。因?yàn)槔K的固定點(diǎn)在人的重心點(diǎn)上面，一踩，受力點(diǎn)就在下面了，人可能就翻過(guò)來(lái)了。
這種攀樹(shù)方式對(duì)人的體力要求不高，真正走時(shí)，就跟爬樓梯的感覺(jué)是一模一樣的，很安全，也不太累，我作為初學(xué)者，從樹(shù)底爬到最高處，一趟大概需要一個(gè)小時(shí)的時(shí)間，我們的教練只需要半個(gè)多小時(shí)。
提前三天，我們進(jìn)行了攀樹(shù)訓(xùn)練，試攀二十米的樹(shù)。差不多兩天半的時(shí)間，我就掌握了技巧，當(dāng)時(shí)覺(jué)得難度系數(shù)不太大，但真正攀爬巨樹(shù)時(shí)，整個(gè)團(tuán)隊(duì)還是遇到了麻煩。
首先，攀樹(shù)師要先把繩索帶到樹(shù)頂樹(shù)冠上，進(jìn)行領(lǐng)攀。我和另外一位負(fù)責(zé)科考的隊(duì)友上樹(shù)進(jìn)行采集和調(diào)查，兩名攝影師要攀到三四十米高的位置進(jìn)行拍攝。
這次攀的巨樹(shù)和攀樹(shù)師平時(shí)測(cè)試攀的那些樹(shù)都不一樣，樹(shù)很高，樹(shù)底下的分枝也很高，最低的分枝接近30米，掛繩很不方便。為了掛繩，攀樹(shù)師設(shè)計(jì)了幾個(gè)方案。第一個(gè)方案是使用無(wú)人機(jī)把繩鉤上去，試了十幾次都失敗了。
第二天早上，他們開(kāi)始嘗試第二種方法：打彈弓，攀樹(shù)師先爬到一棵樹(shù)上，用彈弓把繩打到巨樹(shù)上，試了一次又一次，總失敗。幾個(gè)攀樹(shù)師的心情變得很焦躁。直到打了第十三次，終于成功了。此時(shí)已是下午2點(diǎn)。
擔(dān)心失敗，我們還做了另一個(gè)預(yù)案，讓一位技術(shù)好的攀樹(shù)師爬到樹(shù)頂，把繩掛上去，我們?cè)偕先?，采集樣本和拍照片。但那棵?shù)不好爬，樹(shù)上有很多細(xì)小的分枝，很多是枯死的，長(zhǎng)的位置又很刁鉆，長(zhǎng)的有四五米，一碰，樹(shù)枝就會(huì)掉下來(lái)，這對(duì)人爬樹(shù)的干擾很大。負(fù)責(zé)探路的攀樹(shù)師最危險(xiǎn)，因?yàn)樗谝粋€(gè)上去，看不到上面的狀況，樹(shù)枝的承重能力什么的，都不是很清楚。
探路的攀樹(shù)師在設(shè)置安全繩時(shí)，我們站在樹(shù)底等待。只聽(tīng)見(jiàn)“Duang”的一聲，一個(gè)很粗的枯木頭掉了下來(lái)，到地上，立刻摔得粉碎。在這個(gè)過(guò)程中，枯樹(shù)枝連續(xù)不斷掉下來(lái)，最粗的有幾十斤重。
攀樹(shù)時(shí)，我的腰掛上帶著采集袋、筆、對(duì)講機(jī)，采集之前，無(wú)人機(jī)已經(jīng)把整個(gè)樹(shù)掃過(guò)一遍了，哪里長(zhǎng)了什么東西，我對(duì)著找就行。懸在空中，我的高度一點(diǎn)點(diǎn)上升，肉眼可見(jiàn)巨樹(shù)的樹(shù)皮開(kāi)始發(fā)生變化。
距樹(shù)根十幾米高樹(shù)皮比較破碎、潮濕，樹(shù)干表面纏覆著各種苔蘚和小型草本植物，到二三十米時(shí)，附生植物開(kāi)始減少，藤本、蕨類(lèi)植物增多。有點(diǎn)綴有紫紅色花朵的紫花絡(luò)石和常春藤，到50多米處，樹(shù)干變得干而完整，松蘿、蔓蘚等耐旱的植物攀附在上面。
不同高度，樹(shù)的粗糙程度、體積跟密度比、酸堿度都不一樣，它上面攀附的植物也不同。樹(shù)底和樹(shù)上仿佛兩個(gè)世界。以前，植物學(xué)家只能在水平尺度上研究亞熱帶到溫帶的植物帶譜過(guò)渡?，F(xiàn)在，一棵樹(shù)短短幾十米的距離，上面生長(zhǎng)的植物類(lèi)型就跨越了亞熱帶和溫帶。一棵樹(shù)就是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，我在這棵黃果冷杉上發(fā)現(xiàn)了50多種植物。國(guó)內(nèi)在植被垂直層面的研究還相對(duì)空白，巨樹(shù)提供了一個(gè)很好的機(jī)會(huì)。
我們團(tuán)隊(duì)都不恐高，反而，越高越興奮。吊在樹(shù)上，我并沒(méi)有太大的感覺(jué)。因?yàn)闀r(shí)間很趕，我一邊采集樣本，腦子一直在想事。我想采集些樹(shù)皮，研究一下不同高度的樹(shù)皮和附生植物的關(guān)系。但糾結(jié)了很久，還是沒(méi)采，我怕對(duì)樹(shù)造成破壞。
冷杉的樹(shù)頂主干較細(xì)，上不去人，測(cè)量時(shí)，爬到最高的那個(gè)人，在離樹(shù)頂還有兩三米時(shí)，用魚(yú)竿觸碰樹(shù)梢，最后加上卷尺下垂地面的高度，確定樹(shù)的高度為：83.4米。
陰差陽(yáng)錯(cuò)的發(fā)現(xiàn)
我最早對(duì)巨樹(shù)感興趣是在十多年前，2006年，博物學(xué)家克里斯·阿特金斯和邁可·泰勒在美國(guó)加州發(fā)現(xiàn)一棵115.9米高的巨樹(shù)。我看了圖片，很震撼。也很好奇，這樹(shù)怎么能長(zhǎng)這么高？國(guó)外很早就有人做這方面的研究，還有專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)站詳細(xì)介紹這些巨樹(shù)，不單是高樹(shù)，還介紹體積最大的樹(shù)、胸徑最大的樹(shù)。
2017年，臺(tái)灣有個(gè)團(tuán)隊(duì)為巨樹(shù)臺(tái)灣杉三姊妹拍攝了等身照，2020年，他們成功測(cè)量了79.1米高的“桃山神木”。我看過(guò)他們的照片，拍得很漂亮、壯觀，人被吊在很粗的樹(shù)上，光影的配合、陰暗的對(duì)比都剛剛好，很有史實(shí)感、大片感。
看到臺(tái)灣拍的巨樹(shù)照片，大陸的自然攝影師奚志農(nóng)發(fā)起了“巨樹(shù)計(jì)劃”，尋找新的“中國(guó)樹(shù)王”。他想為巨樹(shù)拍等身照，我們想研究巨樹(shù)上的附生植物，就這樣合作了起來(lái)。
2019年，中科院植物所開(kāi)始找巨樹(shù)。最初，我們判斷巨樹(shù)能長(zhǎng)出來(lái)的原因主要為三方面：樹(shù)種是最重要的，樹(shù)種不行，環(huán)境再適宜，也長(zhǎng)不高；其次，生態(tài)環(huán)境要好；再就是它要有一定的生長(zhǎng)年限，至少得有五六百年的平穩(wěn)環(huán)境，不能有山洪、人類(lèi)砍伐這些干擾，這也就是我國(guó)東部地區(qū)沒(méi)有高樹(shù)的主要原因。
我們直接去西南找，一開(kāi)始去云南西雙版納等地，云南之后，我們又去了廣西、西藏，測(cè)了臺(tái)灣杉、冷杉、柏木，總共100多棵樹(shù)。最初，我們以為柏木跟臺(tái)灣杉這兩個(gè)品種更容易出現(xiàn)巨樹(shù)。因?yàn)檫@兩種樹(shù)壽命長(zhǎng)、長(zhǎng)得慢，木材致密性好，不易腐爛，更容易長(zhǎng)成巨樹(shù)。像長(zhǎng)在美國(guó)，世界上最高的樹(shù)“亥伯龍神”，它的品種是北美紅杉，就具備以上特點(diǎn)。但我們并沒(méi)有在柏木和臺(tái)灣杉中找到特別出色的高樹(shù)。
最初我們并不看好冷杉這個(gè)品種，認(rèn)為它不具有長(zhǎng)成巨樹(shù)的潛力。冷杉有點(diǎn)像楊樹(shù)，長(zhǎng)得很快，但木質(zhì)疏松，一地震，就斷了，蟲(chóng)子一咬，一有水，就腐爛了。
發(fā)現(xiàn)這棵云南黃果冷杉屬于陰差陽(yáng)錯(cuò)，2019年，我們?nèi)プ銮嗖馗咴鷳B(tài)系統(tǒng)的普查，遇到修路的勘探隊(duì)?？碧疥?duì)員告訴我們，在他們的扎營(yíng)地有一些很高的樹(shù)，他們用全站儀測(cè)過(guò)了，有80米高。
我們跟著勘探隊(duì)，徒步30多公里，進(jìn)入了一片很大的原始森林。里面長(zhǎng)滿(mǎn)了紅豆杉，很壯觀，樹(shù)都很高，在四川以東的區(qū)域，我們見(jiàn)過(guò)頂高的樹(shù)也就30多米，從來(lái)沒(méi)見(jiàn)過(guò)這么高的森林。
今年4月初，我們?cè)偃プ錾鷳B(tài)系統(tǒng)的調(diào)查，從云南走滇藏線(xiàn)，又來(lái)到這片森林，我用無(wú)人機(jī)在森林里飛了一圈，捕捉到了一棵高樹(shù)，初步測(cè)量了一下：83.2米，就是這棵云南黃果冷杉。
測(cè)量時(shí)，我們初步觀察發(fā)現(xiàn)，云南黃果冷杉所在的森林70米以上的高樹(shù)有五棵以上，60米—70米之間的高樹(shù)至少有上百棵，這是一個(gè)巨樹(shù)群落，生物量非常豐富，森林的完整性與原始性在中國(guó)幾乎能排到第一。
為什么長(zhǎng)這么高
為什么這棵云南黃果冷杉能長(zhǎng)這么高？
雖然肉眼分辨不出高樹(shù)，但高樹(shù)的分布是有規(guī)律的，它們幾乎都是長(zhǎng)在河谷里頭，山谷是U型的，它們?cè)谥虚g，但不是在最中間，而是最底下靠邊的位置。因?yàn)橹袊?guó)的季風(fēng)性氣候很強(qiáng)，河水的漲幅跨度非常大，在中心的位置會(huì)被沖掉，長(zhǎng)不了高樹(shù)，但是在高處的話(huà)，水分跟土壤厚度又不行。
這棵冷杉地處高山峽谷間的河谷地帶，大風(fēng)很難刮到這里，年降水量相對(duì)充沛，年均降水量在1500毫米-2000毫米間，基本能達(dá)到“林下長(zhǎng)期潮濕，林冠有長(zhǎng)時(shí)間濕潤(rùn)期的水平”，適合樹(shù)木和附生植物的生長(zhǎng)。它生長(zhǎng)的位置也很特殊，在一個(gè)小土坡上，抗洪水能力很強(qiáng)。
攀樹(shù)時(shí)，我們觀察這棵樹(shù)有些傾斜，在樹(shù)的40多米和50多米處，都有受傷的痕跡，有分枝，還有一個(gè)大的、U型分杈。
根據(jù)這棵樹(shù)的年紀(jì)，我們推算它最早出現(xiàn)在明朝末期。這棵樹(shù)活了100多年，長(zhǎng)高到了40多米。之后，因一些偶然因素，或是動(dòng)物啃食，或是自然災(zāi)害，它受了傷，但卻間接刺激了它生長(zhǎng)激素的紊亂，讓它得以繼續(xù)長(zhǎng)高。墨脫縣76.8米的不丹松，在樹(shù)50多米的地方也有一個(gè)創(chuàng)傷。1952年，當(dāng)?shù)匕l(fā)生了8.6級(jí)的地震?；蛟S正是因?yàn)楫?dāng)時(shí)地震把樹(shù)震斷了，讓它迎來(lái)了一輪新的生長(zhǎng)，接著又長(zhǎng)高了20多米。
除此之外，由于地形復(fù)雜，人類(lèi)活動(dòng)少，也讓巨樹(shù)在成長(zhǎng)過(guò)程中，逃脫了被砍伐的命運(yùn)。
在找巨樹(shù)的過(guò)程中，顛覆了我很多認(rèn)知。按照我們以往學(xué)的知識(shí)，某些樹(shù)木不可能生長(zhǎng)在樹(shù)上。但在巨樹(shù)上，我們發(fā)現(xiàn)了這幾類(lèi)樹(shù)木。比如，一棵不丹松上面又長(zhǎng)了一棵樺樹(shù)、松樹(shù)、石楠。
我們都知道熱帶的環(huán)境很好，物種多，地面物種間的競(jìng)爭(zhēng)激烈，迫使一些拓殖能力強(qiáng)大的物種向其他的生態(tài)位分化。這是一種生存策略，地面的競(jìng)爭(zhēng)力太大了，去樹(shù)干上面生活。植物是很聰明的。
像一些附生植物，如蕨類(lèi)，它的孢子很小，肉眼幾乎看不見(jiàn)；蘭花的種子特別小，一個(gè)果實(shí)里面有幾十萬(wàn)個(gè)種子，像灰塵一樣，風(fēng)一吹，它上去就發(fā)芽了，但是像石楠，它的果子像山楂一樣大，是怎么上去的呢？
還有一個(gè)問(wèn)題是，種子長(zhǎng)期適應(yīng)地面生活，它可能不太適合在樹(shù)上發(fā)芽；樹(shù)要長(zhǎng)大，對(duì)水分、營(yíng)養(yǎng)的要求也很高，按理說(shuō)，樹(shù)干無(wú)法滿(mǎn)足這些條件，多方面因素導(dǎo)致樹(shù)上不應(yīng)該再長(zhǎng)樹(shù)，但它還是長(zhǎng)了。
墨脫縣的那棵巨樹(shù)不丹松上長(zhǎng)了80多種附生植物，許多是觀賞性很高的植物。最高一棵樹(shù)是木蘭杜鵑，有六七米高，開(kāi)的花非常漂亮，但樹(shù)上根本就沒(méi)有土壤，只有脫落的樹(shù)皮、枝葉，它哪來(lái)的營(yíng)養(yǎng)跟水分供應(yīng)6米多高的樹(shù)長(zhǎng)在上面？這些未知和反常特別迷人。
在科考中，我還發(fā)現(xiàn)在不同區(qū)域，巨樹(shù)上的附生植物也存在著較大差異，比如墨脫縣和察隅縣的兩棵巨樹(shù)上面長(zhǎng)的東西不一樣，規(guī)律也不同。以后，我想把所有巨樹(shù)上的附生植物都好好采集、調(diào)查一下，做一個(gè)對(duì)照。
我們現(xiàn)在研究的還是這棵云南黃果冷杉為什么在這里能長(zhǎng)這么高，還完全沒(méi)有答案。目前我們對(duì)巨樹(shù)的了解還是很淺的。
新京報(bào)記者 王霜霜
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