环球关注：83.4米，“中国第一高树”等身照发布！它是如何被测量的？

2022-10-11 17:02:59 来源：科普中国

10月9日，中国巨树科考队发布了“中国第一高树”云南黄果冷杉的准确高度83.4米，同时发布了巨树等身照。这是一种什么树？它是如何测量的？还可能有更高的树吗？

整理/记者房永珍新媒体编辑/吕冰心

(资料图片仅供参考)

10月9日

由中国科学院植物研究所等组成的

中国巨树科考队

发布目前“中国第一高树”

云南黄果冷杉的准确高度为83.4米

同时发布了巨树等身照

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▲巨树等身照由160多张照片后期拼接完成，等身照整体画幅超过3.5亿像素，可投屏于百米巨幕以展现巨树细节。

树高超过70米以上的树

科学家称之为巨树

中国巨树83.4米，相当于28层楼高

科考队也创造了

中国巨树新的攀测和采集纪录

▲察隅河岸畔的巨树群落（摄影及合成/“野性中国”工作室团队）

今年5月，中国科学院植物研究所在西藏考察时，发现了这株迄今为止中国最高的树木——高达83.4米的云南黄果冷杉，它生长在西藏察隅县境内。

这一次新发现的“树王”不仅仅打破了中国大陆最高树木的记录，比中国台湾省的82米秃杉还要高。这是一种什么树？是如何测量的？还可能有更高的树吗？

这是一种什么树？如何被发现？

云南黄果冷杉是黄果冷杉的一个变种，与原种的主要区别在针叶质地稍厚，通常较长。虽然叫杉，但是云南黄果冷杉并不是一种真正的杉树，它是松科冷杉属的成员，主要分布在我国的云南西北部以及西藏的东南部地区。

云南黄果冷杉生长在海拔2600-3600米、气候较温和的区域。棕色森林土的山地及山谷地带是它们最喜欢的生活环境。云南黄果冷杉通常与华山松、红豆杉、毛牛白蜡、华白杨等针叶树、阔叶树组成针阔混交林。在林子当中，平均个头高达60米的黄果冷杉通常都是顶层树种，傲视其他植物。

新发现的云南黄果冷杉林在西藏察隅县上察隅镇察隅河两岸山地和河谷地带呈带状分布，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。

是如何测量的？

83.4米有多高？一个楼层的高度大概在2.8米，也就是说，这颗中国“树王”接近于30层楼的高度。

据了解，本次科考使用了国际测量巨树的“金标准”——攀树直接测量法。即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。

▲科考队员在树顶测量

由于树体庞大，且处在一个斜坡，树干中心最低点无法触达。考察队员进行多次测量，倾斜树桩出露部分上下高差为0.8米。在确定树桩中心点位置后，最终得出树干中心最低点到树梢高度差为83.4米。

除了用尺子量的方法外，激光雷达测量法也十分实用。

▲科研人员背负的激光雷达系统（图源：科技日报）

激光雷达这个工具听起来很神秘，其实工作原理很简单，就是利用激光测定两点之间的距离，地球和月球之间的距离数据也是用激光测量得到的。

专家介绍，激光雷达是一种主动遥感技术，能够直接、快速、精确地获取研究对象的三维点云模型。通过测量出空间内多个点的位置和距离，利用计算机处理这些数据，最终建立起大树所在区域的3D 测绘数据模型，这样一来，精确计算出大树的高度就变得非常容易了。

▲测量用的无人机（图源：科技日报）

在测量云南黄果冷杉时曾使用过无人机吊绳法进行了多次测量，使用无人机飞到树冠顶端平齐的地方，放下吊绳，再测量吊绳的长度即可。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。

树长得超高与生长环境有关

树木能长到如此之高是极其少见的，在平原地区几乎不可能出现这么高的巨树，因为强风和闪电是不允许树木生长这么高的。

有句老话说得好，木秀于林，风必摧之，树木长得太高，就很难经受强风的吹刮，还有就是雷雨天气中的闪电最容易选择较高的树木或建筑物释放云层中的电流，所以在强风和闪电容易光顾的地方，树木都不会长得太高，因此西藏察隅县发现的这棵83.4米高的巨树和西藏墨脱县发现的76.8米高的巨树都有其特殊的生长环境，那就是它们都位于山谷或者河谷中。

这种高大树木的生长环境中的地势都较低，周边有高大的山体能够阻挡强风和吸引闪电的电流，这很好地保护了山谷里面树木的生长，成就了它们高大的身姿。

“该区域之所以能够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。此处的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。”中国科学院植物研究所研究员郭柯对外介绍。

西藏墨脱县和察隅县的这些原始森林都在喜马拉雅山以南，这里从北向南海拔逐渐降低，植被种类也越来越丰富，但是山体纵横河谷相连，地势地形十分复杂，其中有着不少高大的树木，或许这里有更高的树木还未被发现呢。

中国树王离世界之最还有多远？

虽然达到83.4米的高度，但距离世界树王还是有一段的距离。

首先来看比较著名的雷曼将军树，此次发现的云南黄果冷杉和著名的雷曼将军树高度相当，雷曼将军树在83.8米左右，但是它要更粗一些，雷曼将军树的底部最大直径在11.1米，我国新发现的树王胸径在2.07米。

▲雷曼将军树，人在这些巨型树下显得多么渺小。（图片来源：科学黑洞）

当然雷曼将军树也不是最粗壮的树木，最粗的树还要非猴面包树莫属，目前发现最粗的猴面包树底部直径在28米左右。

目前世界上最高的树木是红杉和杏仁桉，例如位于美国加利福尼亚州红杉国家公园的亥伯龙神（Hyperion），它的高度在115.2米，而世界上前十高的红杉高度几乎都在110米以上。而目前最大的杏仁桉位于澳大利亚塔斯马尼亚州，高度100米左右。

▲美国加州红杉国家公园内大量的红杉树（图片来源：科学观世界）

因此说我国新发现的83.4米高树王，要跟世界上的最高树木相差大约32米左右。

这个高度用数字描述它的高度显得那么无力，对比一下，它比伦敦的大本钟或纽约的自由女神像足足高出20米，看下面这张对比图就知道它有多高了。

（图片来源：科学观世界）

为何巨型树难以超过120米?

自2006年，世界最高树亥伯龙神发现之后，世界最高树的位置一直没有发生变化，有人说120米是一个巨大的坎，树木几乎无法突破。

从生物学的角度来讲，树木长得越高越有利于在茂密的森林中抢占足够的阳光进行光合作用，但长得太高，存在着一个巨大的障碍，那就是难以输送养分至顶端。我们知道一个大气压相当于10米高的水压，如果要将水压上120米，就相当于要提供12个大气压，可想而知这有多困难。显然植物所需要的水分并不是压上去的，主要是通过两种方式——毛细作用及蒸腾作用。

（图源：科学观世界）

树的内部存在大量的细小通道，通道的内壁具有亲水性，当叶片上的水分不断蒸发，水会在内壁的作用下产生张力，从而形成吸附作用，另外水分子之间也可以形成氢键，产生的黏附力可以帮助水分子克服重力向上运输。

（图源：科学观世界）

但如果树生长得过高，水分蒸发速度过快，水分输送量与蒸发量难以形成平衡，植物容易缺水。另外高大的树木在抵御恶劣天气的时候不一定会有优势，因此这个高度也是自然筛选的结果。

这次发现的刷新纪录的树，对于我们研究植物的生理，特别是水分和营养的运输的生理，具有重要的价值和意义。

（本文内容综合中科院植物所、央视新闻、科普中国、科学观世界、科普大世界、环球科学猫等）

关键词：云南黄果冷杉激光雷达中国第一