中國最高樹背后的冷知識

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　　最近，中國極高樹木頻頻被發(fā)現(xiàn)。中國科學院植物研究所考察團隊在西藏察隅縣發(fā)現(xiàn)了成片高大的云南黃果冷杉原始森林，其中最高的一棵高度達83.2米，刷新了中國最高樹紀錄。這是第二次青藏高原科考“森林和灌叢生態(tài)系統(tǒng)與資源管理”專題的發(fā)現(xiàn)。此前，北京大學考察團隊還在西藏墨脫縣發(fā)現(xiàn)了一棵高達76.8米的不丹松。

　　今天，我們就來聊一聊這些“最高樹”背后的生物學知識。

　　最高樹都長在自然深處

　　此前發(fā)現(xiàn)的中國最高樹，是位于中國臺灣的一棵高達81米至82米的禿杉。2021年10月，由“野性中國”團隊測量到的位于云南高黎貢山保護區(qū)內(nèi)一棵高達72米的禿杉，是此前中國大陸境內(nèi)測量到的最高樹。

　　放眼世界范圍，最高樹的高度就更高了。

　　19世紀后期，澳大利亞大陸的杏仁桉曾一度被認為是世界上最高的樹，據(jù)說最高的一棵杏仁桉是1871年在瓦特河畔被發(fā)現(xiàn)的，號稱高度達132.6米，測量者是一名普通的林業(yè)工人，但這個說法沒有得到普遍承認。于1881年發(fā)現(xiàn)的一棵高114.3米的杏仁桉，也曾獲得過世界最高樹的稱號。

　　現(xiàn)在經(jīng)常被提及的世界最高樹，是北美紅杉。北美紅杉產(chǎn)自美國加利福尼亞州海岸，是一種普遍高度達百米的大喬木。2006年，在美國紅木林國家公園發(fā)現(xiàn)了一棵高達116米的北美紅杉，被工作人員命名為“亥伯龍神”。亥伯龍神是希臘神話中的十二提坦神之一，本意為“穿越高空者”。

　　2014年，英國諾丁漢大學的地理學家鮑伊德和同事對馬來西亞沙巴州的丹濃谷保護區(qū)進行了一次飛行測繪。在此次測繪中他們發(fā)現(xiàn)了一棵參天大樹，并將其命名為“Menara”，在馬來西亞語中的含義是“塔”，這是一棵黃娑羅雙樹。當時，他們并不知道這棵樹的高度。直到2019年，才對這棵樹進行了精確測量，確認這棵樹的高度為100.8米。研究人員認為，“塔”可能是目前亞洲最高的樹。

　　世界上最高的樹主要分布在美國、馬來西亞、巴西的亞馬遜森林等地，樹高都超過100米。包括中國境內(nèi)的最高樹在內(nèi)，這些極高樹木都生長在未受人類干擾和影響的自然深處。

　　長得高是生存競爭需要

　　在馬來西亞沙巴州發(fā)現(xiàn)黃娑羅雙樹“塔”的研究團隊，通過深入研究發(fā)現(xiàn)，“塔”的重量除去樹根，高達81.5噸，與13頭非洲草原象的重量相當。而且，這種樹即便長到255米，仍然可以支撐自身的重量。因此，“塔”還需要很長時間才會被自身重量壓垮。

　　而且，在沙巴州這一地區(qū)還有其他同樣的高樹，如高達89.5米和97米的黃娑羅雙樹，還有94.1米高的娑羅屬樹，加上龍腦香科樹，當?shù)爻^90米的樹有50棵。

　　當?shù)氐臉渲蚤L這么高，首先是生存競爭的需要，同時也是地理位置所決定的。娑羅雙和其他龍腦香科的樹能長這么高，一方面是為了爭奪陽光、水分和營養(yǎng)，另一方面也是要利用刮過樹頂?shù)娘L來傳播它們的種子，以便其后代能進一步繁衍。這個原理就像蒲公英要借風傳播它們的種子一樣，因此，這些高樹可以看成是極大號的蒲公英。

　　同時，當?shù)赜腥绱硕喔叽髽淠疽彩且蚱涞乩憝h(huán)境。沙巴的別稱是“風撫之地”，但沙巴剛好處在臺風帶之外，是強風與馬來西亞西北部地區(qū)的緩沖區(qū)。而且，沙巴與剛果和亞馬遜雨林不同，它位于一個島上，而不是內(nèi)陸地區(qū)，這意味著沙巴遭受的風暴沒那么猛烈。沙巴實際上位于山谷的背風區(qū)中，躲過了刮過這里的強風，因此樹木長得高卻不會被強風吹折。

　　“樹王”的碳儲存量驚人

　　樹長得高意味著競爭力強，而且如果一片森林中有較多的高大的樹和“樹王”，就證明這個環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力豐富。所謂生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，是指一定時間內(nèi)，單位面積或體積上生產(chǎn)的有機物或生物的總量，可用數(shù)量、重量或能量表示。

　　一個生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力強，代表其富集碳的能力高，有生產(chǎn)和維持大量生物的潛能，這樣才能孕育出較多的高大的樹。能孕育“樹王”的地方，當然是原生態(tài)較好、生產(chǎn)力較高的環(huán)境。

　　馬來西亞的沙巴不僅生產(chǎn)力豐富，而且擁有良好的地下水資源。與沙巴相似的是巴西的亞馬遜雨林。2019年，巴西研究人員在檢查巴西國家太空研究所的衛(wèi)星影像時，發(fā)現(xiàn)在亞馬遜雨林里有一群70至80米高的大樹。這些大樹大部分位于河流邊緣，多數(shù)樹高超過70米，屬于亞馬遜豆(一種檀木)。后來科學研究團隊經(jīng)過實地考察測量，最高的一棵高達88.5米，這群大樹的樹齡為400至600年。這些樹地處偏遠，并且避開了颶風穿越的路線。

　　亞馬遜雨林高大樹木的存在本身就是一種生產(chǎn)力。亞馬遜雨林和其他熱帶林儲存了900億至1400億噸碳素，有助于穩(wěn)定世界氣候。高大樹木的巨大身形可以累積巨量的生物質(zhì)和碳儲存量。總體上，每棵大樹碳儲存量相當于數(shù)百棵一般樹木，而“樹王”更是如此，1棵大樹的碳儲存量就有1公頃森林之多(約160噸)。僅亞馬遜熱帶雨林就占了地球全部生物質(zhì)的1/10。

　　巴西國家研究機構(gòu)亞馬遜研究所的調(diào)查結(jié)果表明，一棵直徑10米的樹每天以氣狀形式向大氣層散發(fā)300多升水，數(shù)量超過一名巴西人日均水耗量的兩倍。而高達70米以上的樹向大氣中每天散發(fā)的水量更是數(shù)十倍于10米以下的小樹。此外，亞馬遜雨林提供了流入世界大洋的淡水的1/5。

　　對維護生物多樣性意義重大

　　相當多的研究表明，樹木生長越高的森林越具有更高的生物多樣性。美國的一個研究團隊對全美的8萬多個小塊林地進行研究，分別測量了每600平方米土地上樹木高度和物種組成情況，再結(jié)合近千平方公里網(wǎng)格土地中的數(shù)據(jù)，得出了樹木最高高度與樹木種類的多樣性呈正相關(guān)的結(jié)論。

　　中國林業(yè)科學研究院的研究人員發(fā)現(xiàn)，樹高是影響生物多樣性的重要因素，樹越高，生長和吸附的苔蘚越多，越有利于其他生物的生存。原因在于，樹高制約著樹木冠頂?shù)降孛嬲麄€垂直梯度的小氣候變化，而這種小氣候變化可以使樹附生苔蘚植物找到適應(yīng)自身生存的不同區(qū)域，使得物種更為多樣化。

　　以墨脫為例，在西藏墨脫縣發(fā)現(xiàn)高76.8米不丹松的山地雨林中，還存在著中國最密集的70米+巨樹群落，這說明，高大的樹和其他樹種混雜在一起，形成了墨脫豐富的生物多樣性。墨脫縣所屬的雅魯藏布大峽谷全長504.6公里，落差7000多米，這一區(qū)域是全球34個生物多樣性熱點地區(qū)之一。在地形地貌方面，這里有西藏常見的高原草甸，也有亞寒帶高大的杉樹所覆蓋的山脈，還有巨型芭蕉樹叢生的雨林。而且墨脫縣地貌復(fù)雜，海拔差異大，生境類型多樣，熱量充足，雨量充沛，擁有從熱帶雨林到高寒流石灘幾乎所有的植被類型，孕育了從熱帶到寒帶幾乎所有的陸生植被類型，分布著青藏高原已知高等植物種類中65%的物種。

　　這些豐富的植物和高大的杉樹吸引了眾多的動物，也成為許多瀕危動物的棲息地，如云豹、雪豹和赤斑羚，這里還是中國唯一確認的孟加拉虎棲息地。得益于森林的生物資源，墨脫縣和雅魯藏布大峽谷也發(fā)現(xiàn)了更多的新物種。比如，2005年新發(fā)現(xiàn)墨脫湍蛙；2008年新發(fā)現(xiàn)墨脫臭蛙；2015年新發(fā)現(xiàn)靈長類新種——白頰獼猴；2016年新發(fā)現(xiàn)刺疣齒突蟾；2019年新發(fā)現(xiàn)了獸類全新屬和全新種——高山鼴屬的墨脫鼴等；2020年新發(fā)現(xiàn)周氏角蟾和葉氏角蟾。

　　在最新發(fā)布的國家重點保護動物名錄中，墨脫有記錄的國家一級重點保護動物達近30種。其中，墨脫鼴生活在海拔2400至3700米的櫟樹灌木叢中，僅產(chǎn)在墨脫的格當鄉(xiāng)和達木鄉(xiāng)。

　　這說明，高樹和多樹種的森林對生物多樣性的維護具有重要意義。

　　延伸閱讀

　　最高樹的“身高”是怎么測出來的

　　測量樹木的身高，其實方法既有現(xiàn)代科技也有原始手段。

　　比如2019年對亞洲最高的樹“塔”進行測量時，就用了最原始的“爬樹”的辦法，是由當?shù)嘏逝绬T賈米爬到這棵黃娑羅雙的樹頂并把測量尺放至地面后，才確認這棵樹的高度為100.8米。2021年10月，“野性中國”團隊測量云南高黎貢山保護區(qū)內(nèi)72米的禿杉，也是用的“爬樹”方法。

　　而此次對83.2米黃果冷杉和76.8米不丹松身高的測量，則是采用了背包激光雷達和無人機的方法。激光雷達方法就是利用激光測定兩點之間的距離；無人機方法則是使用無人機飛到樹冠頂端平齊的地方，放下吊繩，再測量吊繩的長度。