高树(巨树)既是森林健康的温度计,也是环境变化的刻度尺。通过研究树木生长的极限高度,科学家得以窥见世界上最具天赋的物种,是如何漫长而执着地应对地心引力和环境压力的双重拷问。通过研究树干上的各类伤痕与树栖生态,反演高树经历过的历史环境,推测未来气候变化的趋势。
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▲贡日嘎布曲南岸立体植被;摄影/野性中国
过去的植被科学家,曾提出过许多关于该藏东南区域的植被分布格局理论,并绘制1:100万的植被图。但是,随着气候环境的不断演变,与人类对藏东南植被认识的逐步深入,许多新的变化与规律正在逐渐明晰。
第2次青藏科考通过长期的研究与调查,基本摸清了以墨脱为中心的藏东南植被的分布格局。连片巨树森林的多次发现,充分证明了藏东南植被的原始性、完整性与特有性。同时,这也是国内首次在高度维度的视角下,为我们直观展示藏东南植被的神奇与独特。
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▲晨雾弥漫的贡日嘎布:有着怎样的生境秘密?摄影/刘团玺
2022年5月16日:由中国科学院植物研究所郭柯研究员带领的研究团队,在西藏察隅首次独立发现了中国最高树——83.2米大黄果冷杉,一举刷新了2022年5月8日在西藏墨脱县境内的背崩乡格林村发现的一棵高达76.8米的不丹松的纪录,而这并不是最后的数字。为探索巨树生态系统的其他秘密,2022年8月队员们又进行了一场更加精准且细致的攀测科考,无数的巨大冷杉从曼青冈林层里喷涌而出,仿佛一条条冲破潮面的苍龙。依附在绳索上的队员就在这梦幻般的巨树王国里探索着植物的秘密。
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▲2022年5月,王孜拍摄完成的大黄果冷杉全身照83.2米;供图/王孜
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▲郭柯研究员及其学生王孜博士的科考团队,供图/王孜
༒寻找中国高树
树木的生长高度,不仅和具体的某一株高树相关,也和森林所处的自然环境、气候历史联系密切。高树即是森林健康的温度计,也是环境变化的刻度尺。
通过研究树木生长的极限高度,科学家得以窥见世界上最具天赋的物种,是如何漫长而执着地应对地心引力和环境压力的双重拷问。通过研究树干上的各类伤痕与树栖生态,反演高树经历过的历史环境,推测未来气候变化的趋势。为探究高树森林的树木生长、气候特征与环境变化课题,同时也为了实现高树猎人的小小梦想,郭柯团队从2018年开始,在整个青藏高原南部寻找高树及其高树群落。在数年的调查中,除去暴雨泥石流,断电断网断水断气等小小插曲外,我们还发现了多种具有高树潜质的物种,也总结出了高树出没的一些基本规律。这为我们继续发现新的高树积累了大量的经验。
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▲郭柯团队在2022年5月做胸径测量;供图/王孜
中国树高在70m以上的树种,除热带低山分布的望天树外,他们的分布高度、生长地貌都十分相近。台湾杉、不丹松、林芝云杉、油麦吊云杉、大黄果冷杉和藏南柏木等,屡屡垂青于海拔两千米左右的河谷山麓,甚至聚集成壮阔的谷地高树森林。这是中国的高树森林不同于世界上其他高树森林的地方,也是推测高树分布富集区的重要依据。不仅如此,高树们还有其忠实的拥趸,在这些高树周边,聚集有大量高大粗壮的栎树(包括Quercus和Cyclobalanopsis的物种)。这些栎树高度在40m上下,树形圆润,与尖削挺拔的高树们对比强烈。台湾杉和独龙江青冈、不丹松与薄片青冈、大黄果冷杉与曼青冈、藏南柏木与通麦栎,无不是这类CP组合。也正因为如此,我们将这些独特的高树森林,都划分到暖性针叶与阔叶混交林(Subtropical Mixed Needleleaf and Broadleaf Forest)中。粗壮浓密的栎树们,能够迫使高树集中能量,穿越栎树所在的林层,向更高处发展。这种种间竞争使得高树们越长越高,最终形成一片片高树森林。
我们可简要总结出高树分布的主要特征。首先,他们需要是具有长高天赋的树种。其次,分布区域要在高树适生带内。再者,最好能与阔叶树组成独特的针阔混交林。值得一提的是,相对稳定而长久的环境,也是保障高树能充分发育的客观因素。自然,这也是我们保护环境、减少人类活动对自然过度干扰的重要原因。毕竟任何一片原始森林,说不准就蕴藏着未知的自然奇迹。长久以来,关于高树的准确树高测量,一直是研究者们关注的热点。在森林茂密而人类活动较多的区域,各类游记、方志等历史资料,对当地的高树往往有或多或少的拔高,而没有精准科学的测量记录。以至于传统观念中,森林残留较多而人类活动密集的地区,常有百米巨树的记载。如云南和广西的望天树,海南和广东的蓝桉等。实际上,这些高树的真实树高均未超过70m,更遑论百米了。新中国成立后,国家组织了诸多自然科学考察,许多学者对各地的高树有着描述性的纪录。其中望天树、乔松、台湾杉和林芝云杉等,均有70米左右的记载。但是由于调查技术受限,大多数专著的记载并没有准确的测量值。近十年来,随着边境公路的持续建设,以及无人机和机载激光雷达技术持续发展,单木的树桩基点和树梢高点的定位变得越来越容易。尤其是单绳攀登技术(Single Rope Technique, SRT)的完善与推广,使得树冠采集与树栖生态研究可行性不断提高。高树研究热潮已然澎湃,不断的树高突破即是技术升级带来的直观利好。
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▲王孜博士(当时在读郭柯研究员的博士)SRT攀登树冠,供图/刘团玺目前高树研究趋势,在于进一步结合不同技术的优势,发挥各自的特长,系统深入的研究整个高树科学。利用植被生态学的基本规律判断高树富集区,通过机载激光雷达扫描重点关注区,再使用SRT进行高树测量与树栖生态调查工作。至于中国最高树乃至世界最高树的新纪录,自然会在一次又一次的技术碰撞中逐渐清晰。·树木长高的原动力:是为了长期获取阳光资源的优势。通过这种优势,提高树木自身及其后代的生存能力。中国的各类高树,普遍混生于各类阔叶树中,也是为了避免和这些生长迅速的树种直接竞争。水分:年均降水量一般在2000-4000mm之间。过少的降水会限制树木的生长,过多的降水则会影响树根的发育。
温度:不能太低,一般冬季低温大于0℃。冰点以下的温度会导致树梢生理性的干旱,进而影响到树高。物种本身:裸子植物以其坚固挺拔的木质部独领风骚,其中柏科与松科更是巨人王国中的王族。其次是被子植物中的龙脑香科、桃金娘科、豆科和楝科,均有80m以上的佼佼者。其他干扰:发育年限足够高树生长,区域生境较为稳定,同时没有过多的人为干扰。