这棵不丹松高达76.8米。
云南黄果冷杉林
“76.8米!”“83.2米!”最近,有关“中国树王”的两项纪录被接连刷新!
5月9日,西藏林芝市墨脱县林草局宣布,该县发现70米以上的不丹松8株,最高一棵76.8米,刷新此前位于云南高黎贡山72米秃杉树王的纪录；5月18日,记者从中科院获悉,科学家在西藏察隅县发现成片云南黄果冷杉原始森林,其中最高一株达到83.2米、胸径207厘米,再次刷新中国最高树的纪录。
“树王”身高如何测出
与多数喜欢冷凉干燥环境的松树不同,不丹松是一种喜欢潮湿环境的植物。它们仅分布于喜马拉雅区域,我国云南和西藏,以及临近的不丹和印度都有不丹松的身影,它们平均身高25米,这次发现的70米以上的不丹松,堪称森林王国的“巨人”。
而最新发现的云南黄果冷杉林,则在西藏察隅县上察隅镇察隅河两岸山地和河谷地带分布,海拔2300米左右。群落中含有大量国家一级重点保护野生植物红豆杉古树,以及附生的兰科和蕨类等植物。“该区域之所以能保留如此高大完好的原始森林,得益于优越的气候和地形条件,以及极少的人类活动干扰。此处大量高大树木及所在群落和生态系统具有重要的科研价值和保护意义。”中科院植物研究所研究员郭柯说。
云南黄果冷杉平均个头高达60米,此次发现的高达83.2米的黄果冷杉更是傲视天下。大家可能对于83.2米没有太具体的概念,如果换算成标准楼层,相当于29-30层楼高。
在原始森林里,像不丹松和云南黄果冷杉这么高的树,是如何准确测量出来的?
北京大学遥感所所长郭庆华介绍,为见到并测量这棵不丹松,团队穿越藤蔓、泥泞、陡坡等复杂路段,忍受突如其来的阵雨,历时三个多小时,终于来到它的脚下。看到它的那一刻,“感觉一切都是值得的,就像夜登华山,最后登上山顶看到日出一样让人兴奋”。
与以往人工攀爬和使用测高仪进行测量不同,在此次调查中,团队先是用无人机激光雷达系统进行大范围测绘,发现11棵潜在高于70米的巨树。随后,科研人员再携带背包激光雷达进入森林腹地,对这11棵巨树进行精细测绘。
测绘过程中,他们采用无人机与背包激光雷达相结合的方式,获取了这11棵树的3D立体模型,进而对这些巨树的高度、三维结构和生长环境开展精准测量,最终花了10天时间,得到这些树木的详细数据。
5月11日,墨脱县林草局工作人员刘震介绍,相关部门将对这棵76.8米高的不丹松及它周围7棵70.2米以上的树,包括周边的生态环境,做出一个整体保护方案。虽然不丹松的树高已被测量出来,但树龄仍然成谜。“这棵不丹松树龄是否有几百年?”科研团队正开展树龄测算工作,并对不丹松周边的土壤采样分析。
至于云南黄果冷杉,在为它测量身高时,科研人员使用了无人机吊绳进行多次测量,即让无人机飞到树冠顶端平齐的地方,放下吊绳,再测量吊绳的长度。使用无人机可以保证吊绳垂直绷紧,更准确地反映出树木的真实高度。
参天巨树怎样喝水
一般而言,随着树木不断长高,水分输送会变得越来越困难。例如一株100米高的大树,体内用来输送水分的毛细管道多得无法计数。据估算,这样一株大树每天都要向上输送大约150公斤水,而要把其中的一滴水从树根部运送到树顶的叶片,需要大约24天时间!
这次发现的云南黄果冷杉,高度为83.2米,住高楼的人都知道,如果没有水泵提供压力,我们根本无法在如此高度享受自来水服务。那么,大树是如何将水从树根送到枝头的呢?
最初,人们认为,树是通过毛细作用来提水的。所谓毛细作用,就是水会顺着很细很细的管道向上“爬”,这些管道越细,爬升的高度就越高。但经过计算发现,以大树输送管道(维管束)的尺寸产生的毛细作用,根本无法把水分送到几十米高的地方。
科学家表示,大树其实还真有个“水泵”——枝干顶端的叶子。叶子不停地向空气中释放水汽,树干维管束的水分就会来补充,通过这样的传递,树根吸收的水分就被“抽”上来了。因为跟蒸腾作用有关,这种特别的提升力就被称为蒸腾拉力。不过,这个供水系统究竟是如何常年运转的,为什么会产生如此巨大的拉力,到目前还是个谜。
这次发现的两棵刷新纪录的树,对于我们研究植物的生理,特别是水分和营养如何运输,具有重要的价值和意义。
树木能无限长高吗
此次发现的不丹松和云南黄果冷杉虽高,却不是世界最高。世界上最高的树来自澳大利亚的杏仁桉树,一般高达100米以上,最高的有156米,相当于50层楼的高度。
据说一棵杏仁桉树每年可蒸发掉17.5万公斤水分,也就是说,一棵树每天要“喝”大约500公斤水,难以想象,一棵杏仁桉树竟有如此大的“胃口”。因此它也得了一个“抽水机”的外号,很多地方把它种植在沼泽地里吸收水分,然后重新开垦土地。
除了能喝水,杏仁桉树还有一个特点,就是长得快。它是世界上生长最快的树种之一,一年就能长高一米多。生长50年后,就能长到65米的高度,这样的生长速度简直逆天了。
不过,看上去永远在生长的树其实并不能无限长高,主要原因就是地球引力的存在。众所周知,植物的生长主要靠叶子表面的气孔蒸发水分产生动力,进而使根茎的导管向枝叶运输水分,并结合光合作用,给自身提供生长必要的养分。
而导管运输的方向与重力方向正好相反,想要将水分顺利运送至各枝叶,就要克服重力的阻碍和导管自身的摩擦。科学家研究得出结论:地球上树木高度的极限一般为122-130米,超过这一高度的话,水分很难到达树顶,树顶的光合作用也很难正常进行。
此外,树木形态是由基因及生活环境共同决定的。如果基因中本就没有“高大”的标签,就算环境再好,也不会无限生长。比如贝叶棕,高度可以超过30米,但它们有固定的繁殖周期,60年时间一到,贝叶棕就会开花结果,生命就走到了尽头。
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