這是一個普通人是難以到達的生境，

是一個隱秘的花園，

也就是我們所說的冰緣帶。

徐波 · 西南林業(yè)大學(xué)副教授

格致論道 · 灣區(qū)第19期 | 2022年9月23日 廣州

登山家告訴我們，目前開花植物分布的極限是海拔6400米，在珠峰的北坡。這是一個普通人是難以到達的生境，是一個隱秘的花園，也就是我們所說的冰緣帶。

它是地表最高的植被帶，自然條件非常嚴(yán)酷。這里海拔高、紫外線強烈、缺氧、晝夜溫差大、土壤基質(zhì)非常貧瘠。同時缺少動物，特別是缺少一些傳粉昆蟲。在這種特殊的環(huán)境下，植物是非常少的。它是高等植物分布的極限，很多植物是嗜寒喜旱的。

因為冰緣帶海拔很高，受低溫控制，所以對全球變化非常敏感。冰緣帶普遍分布在世界各地的高山上，在中國主要分布在中國西南的青藏高原。

這張照片是從昆明飛往拉薩的航班上拍攝的。我們從空中俯視，這里是一個無人區(qū)的冰緣帶，看似很荒涼。

那么我們再湊近一點，從平視的角度看一下。這張圖展示的是在四川康定折多山海拔4600米的一個冰緣帶。大家看到照片里面有一個人沒有？圖片中間紅色的小點就是我。很多人很好奇，這么荒涼的一個生境，你上來干什么？

我們再走近看一下。這張圖是在西藏吉隆中尼邊界的無人區(qū)，雪山背后就是尼泊爾，可以說是一個隱秘的世界。但在巖石縫隙里面有很多植物，生機盎然。

冰緣帶植物多樣性的研究歷史

▲ 左：吳征鎰先生

右：李渤生研究員

吳征鎰先生最早關(guān)注了這一特殊的生境。1981年，中科院植物研究所李渤生研究員，第一次用冰緣帶來描述這一特殊的植被類型。

1986年，我的導(dǎo)師孫航研究員開始研究冰緣帶。研究表明冰緣帶植物非常特殊，需要密切關(guān)注。2006年，我非常幸運遇到了我的導(dǎo)師。當(dāng)我第一次用了兩天時間，從金沙江干熱河谷爬上哈巴雪山冰緣帶的時候，我完全被這一隱秘的冰緣帶世界征服，從此堅定了從事冰緣帶植物多樣性研究的決心。

在過去10多年，我開展了大量的野外調(diào)查。這是我們?nèi)ノ鞑乜倳愤^的一個山口——東達拉山，它是318國道上第一個5000米的埡口，現(xiàn)在已經(jīng)成為一個“網(wǎng)紅打卡地”。我們路過這個地方，往往也會習(xí)慣性的合影，因為這里對于很多人來講是人生的“新高度”。在過去很多年里，我身邊的學(xué)生換了一批又一批，但我從沒有忘了自己的初心，一直在堅持高山冰緣帶植物多樣性的研究。

2014年，在導(dǎo)師還有研究團隊的幫助下，我們完成了橫斷山區(qū)冰緣帶植物多樣性的研究，出版了《橫斷山高山冰緣帶種子植物》，表明這個區(qū)域的植物多樣性是非常豐富的。

當(dāng)然，我沒有停下來，仍然在路上繼續(xù)探索。這是今年我出野外的情況，身邊的人又換了一批。

開展冰緣帶植物多樣性研究工作

當(dāng)然，因為冰緣帶的研究充滿了很多未知，還有很多空白和不足，所以我們更多的是依賴大量的野外調(diào)查，進行標(biāo)本采集、種子采集以及分子材料采集，還有野外的觀察、記錄。這些都非常關(guān)鍵，甚至很多是第一手的科學(xué)資料。

在野外調(diào)查的時候，能欣賞祖國的大好河山，去到6000-8000米的雪山。在野外也難免會遇到一些意外情況。塌方、泥石流都是常見的，有時甚至?xí)庥鲅┍馈?/span>有些學(xué)生因第一次到高海拔地區(qū)，不適應(yīng)環(huán)境，可能會出現(xiàn)高反現(xiàn)象，甚至昏厥這種情況我們都遇到過。有時學(xué)生因體力不支，爬山的時候走丟了，這種情況也經(jīng)常遇到。

我甚至遇到過狼群。很多人問我“你害怕嗎？”坦白講我當(dāng)時真的不害怕，我甚至沒有正眼看它們一下，而是繼續(xù)工作。為什么？因為我也餓了一天了。

經(jīng)過我們的研究，冰緣帶植被展現(xiàn)出以下特點：首先冰緣帶的植被是非常稀疏的，種群很小，群落結(jié)構(gòu)非常簡單。上面這是云南德欽縣白馬雪山的冰緣帶，海拔大概4600米，植被非常稀疏。但植被稀疏并不意味著沒有植物。我們走近了看，在一些巖石縫隙間，一些植物長得比較矮小。

▲ 左：栓果芹 Cortiella hookeri

右：短莛韭 Allium nanodes

左圖是栓果芹，它是我們熟悉的蔬菜——芹菜的表親。大家都知道芹菜有多高，但是栓果芹高度不及5厘米。右圖是短莚韭，我們吃的大蔥、韭菜就是它的表親，它在高海拔地區(qū)長的高度也不及5厘米。很多高山植物，為了適應(yīng)冰緣帶的環(huán)境，都長得比較矮小，且常以多年生草本的形式存在。

這是西藏定日普士拉山，海拔大概5300米。近處是高寒的稀疏草地，遠處是流動的流石灘。不知道諸位找到我沒有？黃圈這里就是我。我為什么趴得那么低呢？因為植物特別矮小，為了觀察記錄植物，我必須俯下身，盡可能接近它。

▲ 杜鵑花、柳等低矮灌叢

在冰緣帶也有一些為數(shù)不多的木本植物，主要是一些低矮的灌木。

▲ 扇葉墊柳 Salix flabellaris

高海拔地區(qū)有一類柳樹叫墊柳，照片中這個是扇葉墊柳，它與我們熟知的柳樹在進化上屬于同宗同源的關(guān)系。這個扇葉墊柳非常矮小，它有多矮呢？它的高度一般不及5厘米。它緊緊地貼近地面，像地毯一樣橫向鋪展。這里給大家圈出4只熊蜂，通過熊蜂作為參照物一比較，你就知道它有多矮了。

與世界各地的高山植物進行比較，我們發(fā)現(xiàn)青藏高原地區(qū)的植物種類是非常豐富的。在青藏高原東南部的橫斷山地區(qū)，經(jīng)過我們的研究有942種種子植物。這個數(shù)量可能并不大，但卻是世界其他高山地區(qū)植物總數(shù)的3-6倍。可見中國青藏高原，尤其是橫斷山區(qū)的物種多樣性是非常豐富的。

▲ 左：萎軟紫菀 Aster flaccidus 、水母雪兔子 Saussurea medusa

中：矮垂頭菊 Cremanthodium humile、孫航雪蓮 S. sunhangii

右：綠香青 Anaphalis viridis

冰緣帶上優(yōu)勢的屬是虎耳草屬。大家可能對這個屬并不是很了解，這個屬在高海拔地區(qū)往往是低矮的小草本，長得比較矮小。

整個橫斷山區(qū)冰緣帶種子植物942種，其中有587種是中國獨有的，也就是說除了中國其他地方是沒有的。另外，在942種里又有797種分布是僅限于青藏高原地區(qū)的，比例也非常大；其中295種是分布局限于冰緣帶的。在這種特殊生境，就有很多獨有的植物。

向下滑動查看

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這里給大家展示的一些冰緣帶獨有的植物。像合頭菊、香格里拉芥，還有白馬芥以及墊紫草等，這些植物與低海拔的植物顯著不同，差異很大。冰緣帶海拔高，生境比較殘酷，為了適應(yīng)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，經(jīng)過長期的演化，很多植物的花型變得非常奇特，花色變得非常艷麗，自然就產(chǎn)生了很多豐富的、有價值的花卉資源。

它為什么長得那么奇特，花色為什么艷麗？大概有兩方面原因，一方面就是因為海拔高，紫外線很強烈。紫外線對植物會造成一定的損傷，植物體內(nèi)會產(chǎn)生豐富的花青素，降低紫外線對植物的損害。另一方面，海拔高缺少傳粉昆蟲，花型奇特和花色艷麗可以吸引為數(shù)不多的昆蟲，為其繁殖提供便利。

▲ 上：綿毛植物

中：墊狀植物、溫室植物

下：隱蔽色植物（攝影：孫航）、垂頭植物（攝影：楊揚）

在殘酷的冰緣帶環(huán)境下，我們的科研工作者到山上開展工作，一般會全副武裝，要保溫、要防雨、要防曬。那植物怎么辦呢？植物也會產(chǎn)生一些特殊的適應(yīng)構(gòu)造來武裝自己：有些植物演化成墊狀；有些演化成綿毛狀；有一些有溫室結(jié)構(gòu)；還有一些植物變得很“低調(diào)”，叫隱蔽色植物；也有一些植物學(xué)會了“謙虛”，叫做垂頭植物。

墊狀植物是多年生的植物經(jīng)過輻射生長呈緊密墊狀，就像我們沙發(fā)上的靠墊一樣。墊狀結(jié)構(gòu)適應(yīng)能力非常強，它保溫、保水，還可以積累養(yǎng)料，很好地適應(yīng)了冰緣帶的環(huán)境。所以墊狀植物在高海拔地區(qū)往往形成優(yōu)勢的群落。

▲ 上：密生福祿草 Arenaria densissima

中：中甸叢菔 Solms-Laubachia zhongdianensis

下：墊狀點地梅 Androsace tapeta

上面這張圖是墊狀植物密生福祿草，上面長了粉紅色的花。密生福祿草不僅自身長得很好，同時也為高山冰緣帶的植物生長提供了護理作用，可以提高冰緣帶局部環(huán)境的物種多樣性。

青藏高原最大的墊狀植物叫囊種草，我曾經(jīng)見過一個直徑接近兩米的囊種草。這張照片是2007年拍攝于海拔4600米的云南香格里拉大雪山。聽我的導(dǎo)師講，這株囊種草估計有幾百歲的年齡。

因為大雪山植物種類非常豐富，所以我經(jīng)常去大雪山調(diào)查。后面每次去大雪山的時候，我都會跟我的老朋友囊種草親密的合影。這樣的照片我大概有10多張，因為我去了大概有10多次。

溫室植物也是冰緣帶一種常見的適應(yīng)特征，它的特點就是花序被半透明的苞葉覆蓋，苞葉喪失了光合作用的功能。但是，它演化出另外一個功能，起到了保溫、防水、過濾紫外線的作用。同時它還可以為高海拔地區(qū)的小昆蟲提供短暫的避難所。像左邊這個長得很高大、形狀像塔一樣的植物叫塔黃，它是整個喜馬拉雅地區(qū)高山上最高大的草本植物，甚至可以長到2米高，是整個喜馬拉雅地區(qū)冰緣帶的明星物種。右側(cè)這個是苞葉雪蓮，它與武俠小說里面講的雪蓮花是表親。

這是綿毛植物，它的花序和葉片密被綿毛，這個綿毛可以起到保溫、防水，還有防止食草動物吞食的作用，因為這種毛會影響食草動物的口感。右圖我們一般叫做雪兔子，在西藏很多老百姓把它稱為“雪蓮花”。很多人受到武俠小說還有電視劇的誤導(dǎo)，認(rèn)為吃了雪蓮花可以“王者歸來”。但其實這嚴(yán)重夸大了它的功效，它的實際作用很有限，吃雪兔子或者雪蓮花的功效還遠遠不及吃蘿卜和白菜。目前這兩種植物已經(jīng)列為國家保護植物，嚴(yán)禁盜采、盜挖。

這是一種奇特的植物，叫隱蔽色植物。在高海拔地區(qū)，很多植物爭先恐后把自己裝點得非常漂亮，盡可能多的吸引昆蟲為自己傳粉。但是有一類植物選擇了不同的路線，它變得非常“低調(diào)”。這有一個好處就是不容易被天敵發(fā)現(xiàn)，可以避免天敵的取食，即便開花的時候顏色也不是很鮮艷，它也夠能很好地適應(yīng)冰緣帶這種環(huán)境。

我們知道高海拔地區(qū)是沒有樹木的遮擋，很多植物直接暴露在自然環(huán)境里面?？赡芮耙豢淌菑娏业淖贤饩€照射，陽光明媚，一片云過境，瞬間就變天了，可能會突然下雨。高海拔地區(qū)的雨水是非常冰冷的，甚至在夏季也可能發(fā)生降雪這種現(xiàn)象。植物的花朵如果仰面朝天開的話，強烈的紫外線會破壞花里邊的繁殖結(jié)構(gòu)，同樣冰冷的雨水也會影響花的發(fā)育。為了適應(yīng)這種環(huán)境，經(jīng)過長期演化，有一類植物它選擇了“低頭”。這即避免紫外線的直接照射，也避免冰冷雨水的直接沖刷，我們把它叫垂頭植物。

青藏高原面積非常大，冰緣帶的研究仍然存在著很多的空白地區(qū)。這里的三張照片是我在珠峰東坡進行調(diào)查時候留下的影像資料，這是一個無人區(qū)。一談到珠峰，大家心中都有一個典型的形象，就是一個巨大的錐體，其實看到這個形象的位置在珠峰的北坡。珠峰東坡是一個歷史上中國學(xué)者沒有做過任何調(diào)查的區(qū)域，但是在100年前，英國的調(diào)查隊在這個區(qū)域進行調(diào)查，有過一些重大的發(fā)現(xiàn)。所以我就決定到這個地方進行調(diào)查，2017年的時候我第一次去，2018年的時候又去了一次，當(dāng)然是不同的月份，2022年的時候我又去了一次。

那么，我去這么多次有什么發(fā)現(xiàn)呢？

我發(fā)現(xiàn)了一個定日雪兔子。這個物種2002年的時候在尼泊爾珠峰的南坡第一次被命名。當(dāng)時很多人說中國應(yīng)該有這個物種，但是沒有任何的標(biāo)本記錄。左上是在2017年，我們團隊采集了第一份標(biāo)本，證明這個物種中國確實有，當(dāng)時我內(nèi)心是非常激動的。右上那張圖片是我今年拍攝的。下面是我跟它的一個合影。

對于空白地區(qū)還有一些新的發(fā)現(xiàn)，我們發(fā)現(xiàn)了大約10多個新物種，在此之前中國是沒有記錄的，有些甚至是科學(xué)界都沒有任何描述的。比如上面的馬先蒿屬植物、風(fēng)鈴草屬植物。

從研究意義來講，因為海拔高難以到達，冰緣帶還有很多的未知。因為環(huán)境很殘酷，很多植物一生只開一次花，結(jié)一次果，像圖中展示的綠絨蒿。為什么會這樣？還有很多奧秘等待我們進一步去研究。同時這個區(qū)域是受低溫控制的冷界，全球變化勢必會對冰緣帶的植物造成影響。那么，這些植物如何響應(yīng)氣候的變化？

植物多樣性研究為冰緣帶的植物保護，還有花卉資源、藥用資源等開發(fā)利用，提供了本底資料，同時我們的研究也可以為其他學(xué)科提供參考資料，可以用于研究植物的生態(tài)適應(yīng)、繁育機制等等。當(dāng)然植物的特異性基因還是潛在的遺傳資源。

那么，這么重要的、這么特殊的冰緣帶，我們應(yīng)該如何保護它？首先我們要了解它，唯有了解才會關(guān)心，唯有關(guān)心才會行動，唯有行動生命才有希望。

如果說吳征鎰先生是冰緣帶這個命題的命題人，我的導(dǎo)師是一個開題人，那么我希望我通過自己的努力，成為一個滿意的、合格的答題人。為公眾打開一扇窗，推開一扇門，讓公眾了解這個隱秘的花園。

希望大家可以通過我們的研究，更多關(guān)注高原植物，保護生命綠洲。謝謝大家！