与牛顿同年生的“中国第一高树”,经历了什么?

2022-10-21 07:32:33 作者: 与牛顿同年生

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。