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科考者揭秘中国第一巨树发现过程 380多岁83.4米高

来源:互联网 2022-11-09 12:03:27实时热点10
2022年10月9日上午,“中国第一高树”刷了新纪录,一棵位于西藏察隅县的云南黄果冷杉,被测出了83.4米的高度。据推测,这棵云南黄果冷杉有380多岁,按照一般冷杉1000年或1000年以内的寿命,它

2022年10月9日上午,“中国第一高树”刷了新纪录,一棵位于西藏察隅县的云南黄果冷杉,被测出了83.4米的高度。

据推测,这棵云南黄果冷杉有380多岁,按照一般冷杉1000年或1000年以内的寿命,它正值青壮年,在未来的100年生长期里,还会继续长高。

“中国第一高树”被发现,让更多人了解到巨树科考者这个群体。

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王孜是中国巨树科考队的成员,也是中国科学院植物研究所博士研究生,他学植被生态学,因为想研究巨树上的生态系统,2019起,和团队成员开始在中国各地找巨树。

他们像侦探一样,拿到线索,通过多种方法推导巨树的位置,寻找、测量了100多棵大树。

一棵巨树就是一个生物系统,这棵云南黄果冷杉上,被发现了五十多种附生植物。

之前,我国的植物学家只在水平层面,研究物种的变化规律,巨树的发现,为垂直层面的物种研究,提供了机会。

找巨树的过程,颠覆了王孜的许多固有认知。

他学到的知识告诉他,某些树木是保守的,适应在地面生活,不会长在树上。

但他却在巨树上发现了这几类树木。“我们目前的研究还是很浅层的”,王孜说。

巨树还有很多秘密,需要人类去寻找答案。

攀树测量

站在巨树旁,你根本分不清它就是最高的树。

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,这棵云南黄果冷杉长在一片人际罕至的原始森林里,离它最近的村庄在五公里外,村里只有十几户人家。

这片森林针、阔叶混交,底下有很多阔叶的树,很密,可视度很差,人站在地上往天上看,只能看到一个个树干,上面都被叶子遮掉了。

这便是巨树一直很难被发现的原因,即使世代生活在周边的人注意到了这些树木异常巨大,但因工具与技术的限制,也很难知道树木的准确高度。

现在科研可以借用激光雷达和无人机测量树高,也可以使用人工测量的方法——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。

人工测量的精度比机器更高,误差更小,不会受到环境对信号的干扰。

我们采用的便是人工测量的方式。

这次科考是和专门的野攀团队合作,由专业的攀树师教我们攀树技巧。

我们采用的方式叫单绳攀登,这是国际上一种成熟的高树攀登方式。

它使用一根绳索,绳的一端被系在树的最高处,绳上有5个上升器,用来固定攀爬者的两只脚、胸部和手。

攀树时,人被悬在空中,挪动一个上升器,所有的上升器会一起向上,把人拽上去。

手累了,可以用脚使劲,脚累了,可以用胸部。

爬树时,我们会控制脚,尽量不踩树。

因为绳的固定点在人的重心点上面,一踩,受力点就在下面了,人可能就翻过来了。

这种攀树方式对人的体力要求不高,真正走时,就跟爬楼梯的感觉是一模一样的,很安全,也不太累,我作为初学者,从树底爬到最高处,一趟大概需要一个多小时的时间,我们的教练只需要半个多小时。

提前三天,我们进行了攀树训练,试攀二十米的树。

差不多两天半的时间,我就掌握了技巧,当时觉得难度系数不太大,但真正攀爬巨树时,整个团队还是遇到了麻烦。

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上升器固定科考者的身体,挪动上升器,便能向上。受访者供图

首先,攀树师要先把绳索带到树顶树冠上,进行领攀。

我和另外一位负责科考的队友上树进行采集和调查,两名摄影师要攀到三四十米高的位置进行拍摄。

这次攀的巨树和攀树师平时测试攀的那些树都不一样,树很高,树底下的分支也很高,最低的分支接近30米,挂绳很不方便。

为了挂绳,攀树师设计了几个方案。

第一个方案是使用无人机把绳勾上去,试了十几次都失败了。

第二天早上,他们开始尝试第二种方法:打弹弓,攀树师先爬到一棵树上,用弹弓把绳打到巨树上,试了一次又一次,总失败。

几个攀树师的心情变得很焦躁。直到打了第十三次,终于成功了。此时已是下午2点。

担心失败,我们还做了另一个预案,让一位技术好的攀树师爬到树顶,把绳挂上去,我们再上去,采集样本和拍照片。

但那棵树不好爬,树上有很多细小的分支,很多是枯死的,长的位置又很刁钻,长的有四五米,一碰,树枝就会掉下来,这对人爬树的干扰很大。

负责探路的攀树师最危险,因为他第一个上去,看不到上面的状况,树枝的承重能力什么的,都不是很清楚。

探路的攀树师在设置安全绳时,我们站在树底等待。

只听见“Duang”的一声,一个很粗的枯木头掉了下来,到地上,立刻摔得粉碎。

在这个过程中,枯树枝连续不断掉下来,最粗的有几十斤重。

攀树时,我的腰挂上带着采集袋、笔、对讲机,采集之前,无人机已经把整个树扫过一遍了,哪里长了什么东西,我对着找就行。

悬在空中,我的高度一点点上升,肉眼可见巨树的树皮开始发生变化。

距树根十几米高树皮比较破碎、潮湿,树干表面缠覆着各种苔藓和小型草本植物,到二三十米时,附生植物开始减少,藤本、蕨类植物增多。

有点缀有紫红色花朵的紫花络石和常春藤,到50多米处,树干变得干而完整,松萝、蔓藓等耐旱的植物攀附在上面。

不同高度,树的粗糙程度、体积跟密度比、酸碱度都不一样,它上面的攀附的植物也不同。

树底和树上仿佛两个世界。

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,一棵树短短几十米的距离,上面生长的植物类型就跨越了亚热带和温带。

一棵树就是一个生态系统,我在这棵黄果冷杉上发现了50多种植物。

国内在植被垂直层面的研究还相对空白,巨树提供了一个很好的机会。

我们团队都不恐高,反而,越高越兴奋。

吊在树上,我并没有太大的感觉。

因为时间很赶,我一边采集样本,脑子一直在想事。

我想采集些树皮,研究一下不同高度的树皮和附生植物的关系。

但纠结了很久,还是没采,我怕对树造成破坏。

冷杉的树顶主干较细,上不去人,测量时,爬到最高的那个人,在离树顶还有两三米时,用鱼竿触碰树梢,最后加上卷尺下垂地面的高度,确定树的高度为:83.4米。

阴差阳错的发现

我最早对巨树感兴趣是在十多年前,2006年,博物学家克里斯·阿特金斯和迈可·泰勒在美国加州发现一棵115.9米高的巨树。

我看了图片,很震撼。

也很好奇,这树怎么能长这么高?国外很早就有人做这方面的研究,还有专门的网站详细介绍这些巨树,不单是高树,还介绍体积最大的树、胸径最大的树。

2017年,台湾有个团队为巨树台湾杉三姊妹拍摄了等身照,2020年,他们成功测量了79.1米高的“桃山神木”。

我看过他们的照片,拍得很漂亮、壮观,人被吊在很粗的树上,光影的配合、阴暗的对比都刚刚好,很有史实感、大片感。

看到台湾拍的巨树照片,大陆的自然摄影师奚志农发起了“巨树计划”,寻找新的“中国树王”。

他想为巨树拍等身照,我们想研究巨树上的附生植物,就这样合作了起来。

2019年,中科院植物所开始找巨树。

最初,我们判断巨树能长出来的原因主要为三方面:树种是最重要的,树种不行,环境再适宜,也长不高;其次,生态环境要好;再就是它要有一定的生长年限,至少得有五六百年的平稳环境,不能有山洪、人类砍伐这些干扰,这也就是我国东部地区没有高树的主要原因。

我们直接去西南找,一开始去云南西双版纳等地,云南之后,我们又去了广西、西藏,测了台湾杉、冷杉、柏木,总共100多棵树。

最初,我们以为柏木跟台湾杉这两个品种更容易出现巨树。

因为这两种树寿命长、长得慢,木材致密性好,不易腐烂,更容易长成巨树。

像长在美国,世界上最高的树“亥伯龙神”,它的品种是北美红杉,就具备以上特点。

但我们并没有在柏木和台湾杉中找到特别出色的高树。

最初我们并不看好冷杉这个品种,认为它不具有长成巨树的潜力。

冷杉有点像杨树,长得很快,但木质疏松,一地震,就断了,虫子一咬,一有水,就腐烂了。

发现这棵云南黄果冷杉属于阴差阳错,2019年,我们去做青藏高原生态系统的普查,遇到修路的勘探队。

勘探队员告诉我们,在他们的扎营地有一些很高的树,他们用全站仪测过了,有80米高。

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科考队成员在巨树上,如一个个小点。受访者供图

我们跟着勘探队,徒步30多公里,进入了一片很大的原始森林。

里面长满了红豆杉,很壮观,树都很高,在四川以东的区域,我们见过顶高的树也就30多米,从来没见过这么高的森林。

今年4月初,我们再去做生态系统的调查,从云南走滇藏线,又来到这片森林,我用无人机在森林里飞了一圈,捕捉到了一棵高树,初步测量了一下:83.2米,就是这棵云南黄果冷杉。

测量时,我们初步观察发现,云南黄果冷杉所在的森林70米以上的高树有五棵以上,60米—70米之间的高树至少有上百棵,这是一个巨树群落,生物量非常丰富,森林的完整性与原始性在中国几乎能排到第一。

为什么长这么高

为什么这棵云南黄果冷杉能长这么高?

虽然肉眼分辨不出高树,但高树的分布是有规律的,它们几乎都是长在河谷里头,山谷是U型的,它们在中间,但不是在最中间,而是最底下靠边的位置。

因为中国的季风性气候很强,河水的涨幅跨度非常大,在中心的位置会被冲掉,长不了高树,但是在高处的话,水分跟土壤厚度又不行。

这棵冷杉地处高山峡谷间的河谷地带,大风很难刮到这里,年降水量相对充沛,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”,适合树木和附生植物的生长。它生长的位置也很特殊,在一个小土坡上,抗洪水能力很强。

攀树时,我们观察这棵树有些倾斜,在树的40多米和50多米处,都有受伤的痕迹,有分支,还有一个大的、U型分岔。

根据这棵树的年纪,我们推算它最早出现在明朝末期。

这棵树活了100多年,长高到了40多米。

之后,因一些偶然因素,或是动物啃食,或是自然灾害,它受了伤,但却间接刺激了它生长激素的紊乱,让它得以继续长高。

墨脱县76.8米的不丹松,在树50多米的地方也有一个创伤。

1952年,当地发生了8.6级的地震。

或许正是因为当时地震把树震断了,让它迎来了一轮新的生长,接着又长高了20多米。

除此之外,由于地形复杂,人类活动少,也让巨树在成长过程中,逃脱了被砍伐的命运。

在找巨树的过程中,颠覆了我很多认知。

按照我们以往学的知识,某些树木不可能生长在树上。

但在巨树上,我们发现了这几类树木。

比如,一棵不丹松上面又长了一棵桦树、松树、石楠。

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2022年10月初,森林茂密,王孜站在树下,看不见巨树有多高。受访者供图

我们都知道热带的环境很好,物种多,地面物种间的竞争激烈,迫使一些拓殖能力强大的物种向其他的生态位分化。

这是一种生存策略,地面的竞争力太大了,去树干上面生活。植物是很聪明的。

像一些附生植物,如蕨类,它的孢子很小的,肉眼几乎看不见;兰花的种子特别小,一个果实里面有几十万个种子,像灰尘一样,风一吹,它就上去就发芽了,但是像石楠,它的果子像山楂一样大,是怎么上去的呢?

还有一个问题是,种子长期适应地面生活,它可能不太适合在树上发芽;树要长大,对水分、对营养的要求也很高,按理说,树干无法满足这些条件,多方面因素导致树上不应该再长树,但它还是长了。

墨脱县的那棵巨树不丹松上长了80多种附生植物,许多是观赏性很高的植物。

最高一棵树是木兰杜鹃,有六七米高,开的花非常漂亮,但树上根本就没有土壤,只有脱落的树皮、枝叶,它哪来的营养跟水分供应6米多高的树长在上面?这些未知和反常特别迷人。

在科考中,我还发现在不同区域,巨树上的附生植物也存在着较大差异,比如墨脱县和察隅县的两棵巨树上面长的东西不一样,规律也不同。

以后,我想把所有巨树上的附生植物都好好采集、调查一下,做一个对照。

我们现在研究的还是这棵云南黄果冷杉为什么在这里能长这么高,但这棵树为什么能长这么高,还完全没有答案。

目前我们对巨树的了解还是很浅的。

1、为什么辰山会参与本次巨树科考活动?

辰山长期关注中国的生物多样性研究,同时也一直与所有人分享我们的植物故事,每年我们的科研人员都会深入中国乃至世界的生物多样性热点地区,在野外去寻找和探索植物的新类群,同时也把野生植物种质资源带回辰山,一方面长期保藏在标本馆和国家野生植物种质资源平台供未来的长期研究,另一方面进行保育、繁殖、驯化,在适当的时候展示给公众。

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从草本到灌木、乔木、巨树树冠层均完备,巨树森林的完整度极高。摄影:钟鑫

“巨树”作为森林生物多样性的重要特征,对于我们理解城市生态也有重要意义,是辰山长期关注的一个主题。

早在2019年,辰山派出的滇藏种质资源联合科考队和中科院植物所郭柯研究员团队就先后抵达了西藏察隅县这棵巨树所在的这片原始森林,所有的队员们都惊叹于这片森林的壮美阔大,同时我们知道了这一区域存在超过80米巨树的消息,并开始了一系列初步调查和收集。

2021年底,我们参与了中国著名自然影像机构“野性中国”工作室对云南高黎贡山72米秃杉的拍摄和测量工作。

这棵巨大的秃杉在当时经过攀爬测量后被确定为中国最高树,并由国家重要野生植物种质资源库对这棵秃杉巨树进行了种质资源采集。

后续对西藏巨树不丹松和云南黄果冷杉的研究计划也随即进入日程。

2022年1月,辰山与“野性中国”工作室签订了战略合作协议。

2022年2-4月,中国巨树捷报连连,台湾南投县发现81-82米秃杉“卡阿郎巨木”,西藏墨脱县激光雷达测得76.8米不丹松,我们在《中国国家地理》《森林与人类》等杂志连续撰文讲述了世界范围内的巨树故事。

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钟鑫为《森林与人类》4月刊撰写的巨树专题,封面为高黎贡山秃杉。

2022年5月,长期专注于森林植被研究的中科院植物研究所郭柯研究员团队在对察隅县这片森林进行再次调查时,发现了多棵超过75米的云南黄果冷杉,其中一棵使用无人机吊绳测量更是达到了83.2米,这一消息被多家媒体报道,辰山在第一时间获知了这一喜讯。

2022年8月,经过充足的前期准备,辰山与多家单位组成了联合考察队,赴西藏察隅对这棵新发现的中国第一高树进行考察。

在攀树巨树指导的帮助下,辰山科研人员攀登巨树,全程参与了一系列测量、拍摄和科研采集工作,我的同事王正伟和李晓晨对整个巨树群落物种进行了调查。

巨树身高经过人工攀爬精准测量,定格在83.4米。同时,我们在这个区域发现了两个新种和****新分布植物属,并带回了200多份植物标本和50份植物种子。

2022年10月,辰山荣幸地与众合作单位共同发布了这棵巨树的身高和“等身照”。

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从巨树下方仰望。摄影:钟鑫

目前,国家重要野生植物种质资源库辰山中心保藏了全球最高的30种巨树中16种的种子,未来它们将陆续与公众见面。

巨树们将在辰山扎根,有生之年,我们或许能在辰山见证一条“巨树大道”的诞生。

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云南黄果冷杉的二年生实生小苗。摄影:王孜

2、为什么树会长得那么高?为什么中国最高树会出现在西藏?

植物靠光合作用生产有机物,供自己持续生长、繁殖。长得高,就能更好地获得阳光这一最重要的资源,特别在原始森林里,极高的树木就是一个生态位,更高大的乔木在这个生态位竞争中更容易留下后代并把种子散布出去,自然选择压力造就了这些巨树物种的基因特质。

但树不能无限长高,大树通过蒸腾作用把水分从根部运上树梢树叶,本身要额外耗费大量的水和能量,因此在干旱环境下,水分就难以被运至高处;如果环境温度过低,水分运输也会受到阻碍。

因此,一棵树要想顺利地活下来,还长得如此高大,除去本身的基因特质,还需要多个外部条件:一是持续丰沛的降水、温和的气候,二是不受洪水、大风、人为的破坏和侵扰。

西藏并非人们普遍想象的那样只是高原和寒冷,这棵巨树所在的林芝市察隅县便是整个西藏降水最充沛的区域之一,强劲的西南季风被这里交错纵横的喜马拉雅山脉、横断山区、岗日嘎布山脉所拦截、冷凝,察隅县以及相邻的墨脱县部分区域年降水甚至可以高达4000~6000毫米,是同纬度东部地区的五六倍。

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春天的岗日嘎布河谷。摄影:王孜

而同时,这棵云南黄果冷杉处于高山深谷中的一片河漫滩森林,地形形成了大量雾气,为巨树补充额外的水分,森林下有很厚的洪积土壤层,足够承载巨树的生长。

另外,由于地处高山峡谷间,热带风暴也很难影响到这里。与之形成对照的浙江、福建等地,即使是高树也常不超过40米,除了历史上的人为采伐之外,还有一个原因是夏季的台风经常会摧毁树木向高空伸展的趋势。

最后,因为山河阻隔,这片森林位于西藏靠近边境地区,过去除了少数巡逻的边防军人和科考人员几乎无人涉足,它有足够的时间安稳生长。

3、这次科考为什么需要攀树?这些工作可以被无人机取代吗?

这次科考的三个主要目标,一是对巨树进行精准攀爬测量,二是对整棵巨树的分层高枝叶标本材料、附生植物、种质资源进行采集,三是对巨树进行等身照的拍摄和影像采集。

本次顺利完成的这三个目标里,第一、二个目标的完成都需要借助绳索攀爬至巨树近顶端,这是无人机所不能取代的。

4、为什么要测量巨树的树高呢?

云南黄果冷杉巨树作为森林的建群种,树高会决定这棵树对森林生态包括森林碳汇的影响:树高越高,木材蓄积量和碳汇也越多。测量树高,是对这片森林全面理解的开端和基础。

同时,对于这样的巨树,精准测得的树高尤其有象征意义。

从藏东南到滇西北,树高测量记录连续被刷新,意味着这里的水汽资源足够支撑巨树的生长,也是我国生物多样性研究在深度和广度上持续推进的结果。

5、这棵迄今为止中国最高树木,今年5月公布的数据是83.2米。为何要对这棵树重新进行测量?

一般而言,测量大树的方式有三种,激光雷达、无人机挂绳和人工攀爬。

使用地表激光雷达遥感测量的方式不需要爬树,激光雷达点云数据可以快速获得一个区域很多棵树的树高基本值,但它用于复杂环境下测量巨树仍可能有局限。

大树顶端有很多分支,在地面无法直接观测到树梢并确定哪个树梢最高,获得的信号也会因遮蔽而削弱,所以需要用无人机飞到接近它的水平高度去确定树梢位置,由此可以用无人机挂绳测量,即用无人机飞抵树梢高度,然后测量垂直挂绳长度,这就是5月的调查中所采用的方式,但无人机的高度本身也存在一定误差。

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利用无人机标定树梢高点,现场测量同时受到线材与风速等的共同影响。摄影:王孜

本次科考使用了国际测量巨树的“金标准”——攀树直接测量法,就是人工攀爬到巨树顶端,确定最高树梢之后,将金属卷尺从树梢放下至地面测量。

同时因为这棵树长在一个斜面,我们还要同时确定树干基部露出地面的最高点和最低点。

人工攀测法是之前对这棵巨树的测量中没有实现的,我们因此得到了最准确的数值。

目前全世界最高树,生长于美国加州的116米高的北美红杉,热带第一高树马来西亚97.6米高的黄娑罗双,都是通过人工攀爬准确测量的。

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科考队员、巨树攀爬技术指导刘团玺在树顶测量。

未来巨树科考队如果要寻找更高的树也将结合这三种方式,即通过激光雷达快速判定一片森林的基本高度,用无人机初步确认最高树高度,通过人工攀爬测量最终确定树高。

6、这棵83.4米高的云南黄果冷杉是中国第一高树,那么世界最高树在哪里呢?世界上的巨树分布有什么规律?

83.4米高的云南黄果冷杉已经跻身世界最高的20种树里的第18名,世界范围内还有许多更高的巨树。

北美西海岸、东南亚婆罗洲、澳洲东南沿海和塔斯马尼亚岛是全球70米以上大树分布最密集的区域。

关于世界最高树,有很多不确切和以讹传讹的数字,只有经过准确测量的巨树数据才能做比较。

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行走在北美红杉林中。摄影:钟鑫

从现存全球巨树物种高度排行榜来看,第一名毫无疑问是北美红杉,目前最高的一棵北美红杉叫“亥伯龙神”,以最近一次测量结合生长观测来看,它高达115.9米,是目前世界上已知最高的树,同时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;第五名是2019年在马来西亚沙巴州发现的一棵黄娑罗双,当时测量结果为100.8米,去除坡度因素后实际高97.6米,超过了32层大楼,它同时也是热带第一高树:这是一种龙脑香科植物,西双版纳著名的望天树也属于此;第六名则再次回到北美西海岸,是一棵96.3米的巨杉。

巨杉和北美红杉是不同的物种,巨杉主要生活在中高海拔的内华达山脉,北美红杉则贴近海岸,各自坐拥世界最大的树和世界最高树的桂冠。

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北美内华达山脉,由巨杉、花旗松、糖松构成的针叶林。摄影:钟鑫

目前已知最高的30种树里,15种是松柏类裸子植物,15种是开花的被子植物(分布在桃金娘科、龙脑香科、豆科、楝科)。

作为对比,全球现存的裸子植物只有1100多种,而被子植物近40万种,松柏类裸子植物在“长得高”上表现得特别突出,目前中国已经发现的云南贡山县72米秃杉、台湾南投县81米的秃杉、西藏墨脱县76.8米的不丹松和云南黄果冷杉都属此类。

世界上最高的那些树几乎都生长在降水充沛的区域,北美西海岸、澳洲塔斯马尼亚岛分别位于南北半球的纬度40度左右的温带,处于全年湿润的温带海洋性气候区,巨树物种主要是针叶树和桃金娘科桉属;而婆罗洲则在赤道上,处于热带雨林气候区,全年高温多雨,巨树物种主要是龙脑香科、豆科植物。

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曾经的热带第一高树,位于婆罗洲马来西亚斗湖国家公园的一棵黄娑罗双,身高88米,可见巨大的板根。摄影:钟鑫

我国藏东南、滇西北发现的几种松柏类巨树更接近于前者,而在云南南部的望天树更接近于后者。

如果云南南部能找到并准确测得超过70米的望天树,我国将是世界上唯一同时拥有两种巨树类型的国家。

7、巨树的存在对于生物多样性有什么意义?

云南黄果冷杉是这片森林的建群种,它们主导着这个森林群落的外观,是这片森林的建筑师。

巨树所在的这片森林完整度极高,从地表草本、灌木、小乔木、阔叶乔木到巨树,每个层级都被各种生命充填。

沿着这棵云南黄果冷杉83.4米高的树干上,生长着50种攀援、附生植物,包括国家二级保护植物虎头兰,而又有不少动物依靠这些植物生活。

这些生命依靠着这棵巨树,抵达了自己难以企及的高度并在此之上沐浴阳光和雨雾。

除了云南黄果冷杉外,生存于此的油麦吊云杉、华山松大树都有超过60米的高度,伴生着曼青冈、香椿、纤齿构骨等阔叶树,另外还有大片的国家一级保护植物西藏红豆杉。

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从河岸看巨树群落。摄影、合成:野性中国工作室

同时,我们在地表发现了不少菌异养植物,这是一类寄生于真菌上的特殊植物。

巨树在地下的根系和地表落叶维系了庞大的地下真菌网络,真菌又成了物种间物质能量交换的通道。

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巨树森林地表的一种菌异养兰花——裂唇虎舌兰 Epipogium aphyllum 摄影:钟鑫

可见,这些巨树给很多生命提供了额外的生态位,让整片森林在生物多样性的整体尺度上又向前走了一步,也使得这片森林成为空前的碳汇“大户”。

8、攀爬巨树要做哪些准备?最大的困难是什么?

我们采用了无痕单绳技术来攀登这棵巨树,就是在一根攀绳上进行操作。

前期主要难点是把绳子系到高树上,我们尝试了无人机挂绳、弹弓挂绳等多种方式,最终成功将绳绕到树杈处,再由技术指导一段一段把绳索带至最高处。

三位攀树技术指导,刘团玺、蒋俊文、郑怀周都有长期攀树经验,此前已经完成了高黎贡山72米秃杉攀登测量以及协助参与了多棵巨树的科研调查。

本次我也参与了攀树调查,作为初学者,我先要经过一段时间熟悉绳索操作,主要是在树上切换上升下降系统。

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单绳技术攀爬巨树。摄影:刘团玺

攀爬这样的高树需要平衡协调两只脚蹬和踏的力度,还有用好腹部发力。

我攀登到六十米高度以上后,感觉在树上做了上百个卷腹,像尺蠖一样,不断卷曲伸张往上攀爬,这对于刚接触攀树的人来说确实有难度,对体力有一定的要求。

整个过程也是无痕攀登,绳索绕系在高处,结束之后由技术指导分段取下,攀登前后不会在树上留下创伤和任何永久性痕迹。

9、这样高的巨树爬到顶端需要多久?如何保证队员的安全?

技术指导爬得很快,大概半个小时就可以从树底攀登到树顶。

我和中科院植物所的博士研究生王孜是在攀树前几天才开始熟悉单绳攀登的方式,有学习的过程。

另外因为体力的原因,开始会攀爬得比较慢。

我第一天攀到50米高的树杈上就花了一个多小时,第二天就熟练了,可以半个小时攀到六七十米。

一根绳索,承重可以达到一吨以上,一个人的体重完全没有问题。

我们主要需要熟悉技术操作和模式切换,单绳上升到树冠后要再切换成速降模式,在下降过程中进行科考采集,需要前期反复练习。

掌握了流程后,上下树都是很安全的。

10、今年5月和8月两次调查间隔期内,顶芽生长长度在10厘米以上。这是否意味着这棵树以每年30厘米左右的速度在长高,30年就能突破90米?

5月到8月是春夏之间,温度适宜,正是树生长旺盛的时期,所以不能以这段时间的生长速度推测其全年的生长。

过了9月以后,察隅天气转冷,冬天还会下雪,因此它冬天处于生长缓慢的状态,所以不能说全年生长30厘米或更多。

但是我们可以通过观测顶芽的发育状态,确认它是一棵非常健康的树,目前还在旺盛生长状态,在它生命周期里身高突破90米是完全可能的。

科考者揭秘中国第一巨树发现过程 380多岁83.4米高_图片

87天增长10厘米以上,在生命周期内巨树树高有望冲击90米级。摄影:王孜

11、巨树树龄在380岁上下是如何测定的?

关于树龄的测量,中科院植物所使用了倒木年轮曲线的方法。

同一区域同一片森林同种树的生长速率会相对一致。

这片森林有总会有些树因为狂风、山体滑坡、洪水等原因倒下,通过对多棵云南黄果冷杉倒木的切面进行测量统计,就能通过胸径和年轮的关系形成数据模型曲线,再测量这棵树的胸径比对曲线,就可以得到一个相对准确的年龄。

这是目前在完全不伤害树木的前提下最适合的测量方法。

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结合胸径与倒木年轮共同测定推断巨树年龄。摄影:王孜

12、巨树上的标本是如何采集的?未来将开展哪些研究?

巨树上有大量攀援、附生植物,比如尼泊尔常春藤、狭叶崖爬藤、三叶地锦、松柏钝果寄生等,我们都尽量采集了标本,除此之外,我们还按层高,每隔3-5米采集这棵树的枝叶和球果,这个过程也刷新了国家重要野生植物种质资源库辰山中心的种质资源采集树高记录。

科考者揭秘中国第一巨树发现过程 380多岁83.4米高_图片

大黄果冷杉的种实材料摄影:王孜

我们攀爬到巨树上时,发现狭叶崖爬藤和尼泊尔常春藤都在果期,橙红色的果实一串串地挂着,这些为来造访巨树的动物们提供了食物,同时种子也借此得以传播。

我们发现这棵巨树的枝叶非常有意思,高处的枝叶跟低矮处的枝叶形态差异非常大。

对于巨树而言,它们获取水分的通道就是通过树的蒸腾作用,把水从地表的高度抬升到将近80多米的高度。

位置越高,这些枝叶获取水分就越困难,它们的气孔密度和光合作用效率可能有很大的差异。

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在巨树上进行科研采集。摄影:王孜

在极高处这样一个相对缺水、强光的环境下,叶片如何进行适应性变化?为何出现这样的变化?光合作用效率怎么变?木质素合成有哪些变化?通过采集叶片和分析这些变化的过程、原因,来进一步研究植物适应干旱的机理,也许可以对我们未来的作物抗旱研究有些启示。

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大黄果冷杉即将成熟的大孢子叶球摄影:王孜

13、此次同步发布了巨树等身照,什么是等身照?给巨树拍等身照难度大吗?其中有什么样的故事?

所谓等身照,就是相当于一张反映巨树准确大小比例关系的证件照。

我们在地面拍一棵树,树梢的细节是看不到的,而同一观察位置拍摄的照片也不可避免地会因为透视的近大远小而导致失真。

要在每个高度上展现巨树的平等透视和细节,这需用大量平行于树高的图片拼接完成。

巨树等身照的拍摄是野生动物摄影师奚志农老师带领的团队负责,先用无人机每隔几米拍上三张到六张一组照片,然后再隔几米一组,一直拍到树顶,这样得到160多张不同高度的照片。

再后期拼接完成,整体画幅超过3.5亿像素,可投屏在百米巨幕上,展现巨树细节。

以往国外拍摄巨树,常常需要拉一根平行于树高的绳索轨道,用多台单反相机沿着轨道完成拍摄。

我们使用无人机大大减少了这类繁琐的工作,更多的工作在后期合成上,不同高度的照片要合成同一张照片,后期要用大量的精力调整每张照片的透视,这个工作量是非常大的。

据我所知,这也是我们8月完成拍摄后,10月初才公布巨树等身照的主要原因。

科考者揭秘中国第一巨树发现过程 380多岁83.4米高_图片

中国第一高树83.4米云南黄果冷杉的等身照摄影合成:野性中国工作室(扫描图片二维码可观看巨树震撼细节)

14、这棵树完成测量后,后续有无保护措施跟进?

巨树科考队的每个人都希望更多人能认识到这棵树的意义和价值,同时它又能继续安稳地生长。目前这棵树还不在保护区范围内,但察隅县林业部门非常重视并采取了行动。我们也希望通过我们的测量、研究和拍摄,能够为保护提供依据,察隅县、林芝市能尽快组织力量实施一个结合社区保护和科普展示一体的综合方案,比如在近期成立一个保护小区,未来是否在更大范围保护这片独特的巨树原始森林,甚至推动成立巨树国家公园?这需要我们不断付出努力。

同时,辰山华东濒危资源植物保育研究中心将根据已获取的种质资源进行组培扩繁实验和迁地保育工作,未来市民们将能在辰山看见这棵巨树的后代在上海扎根。

科考者揭秘中国第一巨树发现过程 380多岁83.4米高_图片

巨树森林中附生的国家二级保护植物虎头兰正在盛开。摄影:钟鑫

疫情防控注意事项

上海辰山植物园目前只开放1号和2号门,暂不开放3号门。

1、游客入园须通过数字哨兵查验72小时内有效核酸检测阴性证明。体温超过37.3℃、持健康码红黄码人员谢绝入园,并配合做好流调和管控工作。(具体根据市疫情防控要求实施)

2、园区开放时间(8:00-17:30),全天入园人数和瞬时承载量控制在最大承载量的50%以下。

3、游客购票实施网上预约实名购买,需提前一天网上预约购票,不提供现场预约购票服务。

4、根据防疫要求,园区内4D影院、攀爬网等场所暂停对外开放,敬请谅解。

5、游客入园和游园期间必须严格执行公共场所防疫规定,全程佩戴口罩,保持2米以上距离,不聚集、不扎堆,听从现场人员指引。进入厕所等区域配合场所码查验。

为做好防疫各类措施,保护好游客健康安全。恳请大家对上述规定予以理解支持。

(微信公众号菜单栏购票预约入园)

(预约购票入园)

辰山植物园开放时间为8:00-17:30。

园区实行无接触式网络实名制预约购票模式入园。

入园须知

游客入园和游园期间必须严格执行公共场所防疫规定,全程佩戴口罩,保持2米以上距离,不聚集、不扎堆,听从现场人员指引。进入厕所等区域配合场所码查验。

附/小贴士

上海辰山植物园「预约、入园流程」

门票信息

门票60元/张

半价优惠:6周岁(不含6周岁)—18周岁(含18周岁)未成年人、全日制大学本科及以下学历学生,须本人凭学生证或有效证件购票于当日经专用通道检票入园。

8.5折优惠:60周岁(含60周岁)—64周岁老年人凭本人相关有效证件可享受。

免票:65周岁及以上老人、6周岁以下或1.3米身高以下儿童、离休干部、现役军人、伤残军人、**离退休干部、烈士家属、残疾人、消防救援人员(在职、退休、残疾和消防救援院校学员)凭有效证件免票。

*详情请关注辰山官网或票务中心《购票须知》

来园交通

公共交通:

1、轨道交通9号线洞泾站换乘松江19路、96路至1号门;或可在佘山站换乘松江95路至1号门。

2、公交松江95路、松朱线可至2号门。

自驾车:

1、G60沪昆高速公路松江新城出口沿嘉松公路向北至辰花路左转到达1号门,至沈砖公路左转到佘天昆公路左转到达2号门。

2、G50沪渝高速公路赵巷出口左转沿嘉松公路向南至辰花路右转到达1号门,至沈砖公路右转到佘天昆公路左转到达2号门。

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(一、二号门以红圈标示)

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