83.2米！什么樹長得這么高？水分怎么送上去的？太神奇了！

本文專家:史軍，植物學(xué)研究員，中國植物學(xué)會(huì)科學(xué)傳播工作委員會(huì)成員

“76.8米！”

“83.2米！”

最近，有關(guān)樹木的兩項(xiàng)紀(jì)錄被刷新！在墨脫縣境內(nèi)的背崩鄉(xiāng)格林村記錄到了一棵高達(dá)76.8米的不丹松，是目前中國大陸已知的最高的一棵樹。

微博截圖

近日，科考隊(duì)又發(fā)現(xiàn)了成片的云南黃果冷杉原始森林，經(jīng)無人機(jī)吊繩多次測量得知，其中最高的一株高度為83.2米，胸徑207厘米，刷新了中國最高樹木紀(jì)錄。

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不丹松是什么松？云南黃果冷杉又是什么樹？科學(xué)家如何確定它的高度？研究這些高大樹木有什么意義和價(jià)值呢？今天就來一起走進(jìn)大樹的世界。

不丹松

與大多數(shù)喜歡冷涼干燥環(huán)境的松樹不同，不丹松是一種喜歡潮濕環(huán)境的松科松屬植物。它們僅分布于喜馬拉雅區(qū)域，我們國家云南和西藏，以及臨近的不丹和印度也有不丹松分布。它們經(jīng)常與近緣的喬松，一同構(gòu)成了這一區(qū)域的針闊混交林。

不丹松是一種個(gè)頭高大的喬木，在自然環(huán)境中，不丹松的平均高度為25米，而這次發(fā)現(xiàn)的大樹也是不丹松群體里的巨人了。

來源：@人民日報(bào)

云南黃果冷杉

云南黃果冷杉是黃果冷杉的一個(gè)變種，與原種的主要區(qū)別在針葉質(zhì)地稍厚，通常較長。雖然叫杉，但是云南黃果冷杉并不是一種真正的杉樹，它是松科冷杉屬的成員。

云南黃果冷杉生長在海拔2600-3600米、氣候較溫和的區(qū)域。棕色森林土的山地及山谷地帶是它們最喜歡的生活環(huán)境。云南黃果冷杉通常與華山松、紅豆杉、毛牛白蠟、華白楊等針葉樹、闊葉樹組成針闊混交林。在林子當(dāng)中，平均個(gè)頭高達(dá)60米的黃果冷杉通常都是頂層樹種，傲視其他植物。

來源：@央視新聞

如何量出大樹的高度？

科學(xué)家是如何獲得大樹高度的呢？我相信，首先出現(xiàn)在大家腦海里的方法就是用尺子量。但是，這個(gè)方法對于測定大樹高度并不實(shí)用。且不說爬上高樹本身就是個(gè)難題，單說如何保證皮尺從樹頂垂直到地面就是個(gè)非常困難的任務(wù)。

在這一次不丹松高度的測定中，使用了背包激光雷達(dá)。這個(gè)工具聽起來很神秘，其實(shí)工作原理很簡單，就是利用激光測定兩點(diǎn)之間的距離，地球和月球之間的距離數(shù)據(jù)也是用激光測量得到的。

通過測量出空間內(nèi)多個(gè)點(diǎn)的位置和距離，利用計(jì)算機(jī)處理這些數(shù)據(jù)，最終建立起大樹所在區(qū)域的3D?測繪數(shù)據(jù)模型，這樣一來，精確計(jì)算出大樹的高度就變得非常容易了。

來源：@人民日報(bào)

在測量云南黃果冷杉時(shí)使用了無人機(jī)吊繩進(jìn)行了多次測量，使用無人機(jī)飛到樹冠頂端平齊的地方，放下吊繩，再測量吊繩的長度即可。使用無人機(jī)可以保證吊繩垂直繃緊，更準(zhǔn)確地反映出樹木的真實(shí)高度。

植物為什么不能無限長高？

絕大多數(shù)植物是有壽命的，即便是很多高大的樹木也有固定的生命周期。最典型的應(yīng)該是棕櫚科的貝葉棕了，這種大樹的高度可以超過30米，但是它們有著固定的繁殖周期，60年的時(shí)間一到，貝葉棕就會(huì)開花結(jié)果，這棵大樹的生命就到了盡頭。

很多植物，一生中可以多次開花結(jié)果繁育后代，就如同不丹松一樣。從理論上來說，不同組織植物細(xì)胞都保留有一定的全能性，也正因如此，植物有很強(qiáng)的修復(fù)自身的能力，即使有個(gè)枝條被砍掉，甚至整個(gè)樹冠被砍掉，還是會(huì)長出新的枝葉。只要保證植物的根系，莖干和葉片中的輸導(dǎo)組織不壞，葉片可以正常進(jìn)行光合作用，那這棵大樹就一直會(huì)生存下去。所以從這個(gè)意義上來說，如果條件合適，這些干細(xì)胞存在，不同的組織能夠不斷更新，那植物就不會(huì)死。

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不過，在自然界中下，植物長生不死很難發(fā)生。因?yàn)橹灰獣r(shí)間夠長，所有區(qū)域都會(huì)遇到突發(fā)事件，即使不是泥石流、颶風(fēng)、地震、病蟲害這些災(zāi)害，也會(huì)碰上冰期和長時(shí)間干旱。就算因?yàn)檫\(yùn)氣好，躲過了所有天災(zāi)，還要面對新物種的競爭。所以，大樹沒有永生的可能，也就沒有大樹能夠無限制地長高了。

研究大樹有什么意義？

研究這些大樹對于我們研究一個(gè)區(qū)域的生物群落演化以及生態(tài)適應(yīng)有著不可估量的價(jià)值。當(dāng)然，研究巨樹還可以幫我們解決一個(gè)科學(xué)謎題，就是如何把水分和礦物質(zhì)營養(yǎng)從樹根里面，送到高高在上的枝頭呢？

比如說，這次發(fā)現(xiàn)的不丹松，高度為76.8米，換算成居民樓，大概相當(dāng)于25層高度，如果沒有水泵提供壓力，我們根本無法在如此高度享受自來水服務(wù)。那么沒有水泵的大樹是如何將水從樹根送到枝頭的呢？

最初，人們認(rèn)為，大樹是通過毛細(xì)作用來提水的。所謂毛細(xì)作用，就是水會(huì)順著很細(xì)很細(xì)的管道向上“爬”，這些管道越細(xì)，爬升的高度就越高。但經(jīng)過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，以大樹輸送管道（維管束）的尺寸產(chǎn)生的毛細(xì)作用，根本無法把水分送到幾十米高的地方。

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實(shí)際上，大樹還真的有個(gè)“水泵”——枝干頂端的葉子。葉子不停地向空氣中釋放水汽，使得樹干維管束的水分就會(huì)來補(bǔ)充，通過這樣的傳遞，樹根吸收的水分就被“抽”上來了。因?yàn)楦趄v作用有關(guān)，這種特別的提升力就被稱為蒸騰拉力。不過，這個(gè)供水系統(tǒng)究竟是如何常年運(yùn)轉(zhuǎn)的，為什么會(huì)產(chǎn)生如此巨大的拉力，到目前還是個(gè)謎。

這次發(fā)現(xiàn)的兩棵刷新紀(jì)錄的樹，對于我們研究植物的生理，特別是水分和營養(yǎng)的運(yùn)輸?shù)纳?，具有重要的價(jià)值和意義。

責(zé)編：周曉明

來源：人民日報(bào)