滅而不絕，水杉孑遺謎霧重重

針尖上的麥芒

本篇已在微信公眾號（@蝦將蟹兵）發布。現移至美篇平臺與大家分享。文章有點長，其實我也不想說太多，就怕沒說明白。 　　水杉姿態優美，是裝扮四季的精靈。小學二年級課文里普及了水杉、銀杏是活化石的知識。水杉原生種群數量少，自然繁殖能力微弱，是珍稀瀕危植物。其實，水杉的關注度很低，很多人不認識水杉，更不知道它的前世今生。水杉從遠古走來，生存氣息隱約，其孑遺密碼正在失落，時間的長河里看得見的皆是謎霧。 ??壹 水杉之美 水杉是四季虔誠的使者，它用自己的方式，詮釋著什么是美好，不失時機地展現了獨特的魅力。水杉美在和諧，美在姿態。 春天，嫩葉青綠欲滴，生機盎然。 夏天，濃綠的枝葉，帶來一片清涼。 秋天，葉子漸變黃紅，掛上了球果，透露著成熟的韻味。 冬天，紅艷的葉子，像紅唇，更像烈焰，令人陶醉。 來欣賞大師拍攝的水杉絕美片段。 水杉之春（源于媒體） 水杉之夏（源于媒體） 水杉之秋（源于媒體） 水杉之冬（源于媒體） ??????不妨來看凡人的作品。 長沙松雅湖水杉之初冬 　　有時候，水杉之美可以在水一方，在水中央，還在云天。 只有上帝之眼，才能盡情飽覽水杉美景。 ??貳?? ? ? ? ? 水杉其樹 水杉名片中文名稱：水杉（《中國植物志》）?拉丁學名：Metasequoia glyptostroboides Hu et Cheng（《Flora of China》）中文別名：梳子形、水松、水桫近緣物種：北美國巨杉（Hyperion）、海岸紅杉（Sequoia sempervirens (Lamb.) Endl.）分類學：裸子植物門 Gymnospermae松杉綱：Coniferopsida松杉目：Pinales杉科：Taxodiaceae ??叁 原生水杉種群數量 　　上面看到的水杉美景都是全國各地栽培水杉林，是原生水杉的后代。而原生水杉只分布在我國的秘境武陵山區的湖北利川、重慶石柱和湖南龍山等地帶。 1948年，鄭萬鈞和曲仲湘在利川調查出水杉原生母樹1000余株。1960~1962年，張卜陽調查出胸徑26cm以上的水杉大樹1224株, 幼樹2200余株, 并報道了百余株水杉慘遭砍伐的現狀。上個世紀七八十年代，湖北省先后兩次對利川境內水杉進行了全面調查、編號和建檔，統計出水杉原生母樹5746株，加上湖南省龍山縣分布的3株（洛塔鄉3株，包括塔泥4株，應為7株）水杉和重慶市石柱縣分布的28株水杉，水杉原產地共有原生母樹5779株。2002~2004年，湖北省古樹名木普查建檔項目調查出利川地區水杉母樹5360株。1983~2003年的20年間，水杉原生母樹共死亡386株。研究結果表明：湖北利川境內水杉原生種群個體數共5663株，已死亡33株，現存活5630株，其中40株瀕臨死亡，465株處于衰弱狀。 同為孑遺的北美紅杉原生樹數量約8萬株，成熟的巨杉原生樹約10萬株。水杉種群數量僅為它的近親的6~8%。遠古水杉可能不是旺族，其種群分布稀疏，數量相對較少。 科學家發現水杉原生種群為衰退型種群，自然更新不良，且對生存環境具有明顯的偏好，其生存環境受到自然干擾和人為干擾的多種不利因素的影響，種群生存現狀十分嚴峻。 水杉的遺傳多樣性相對較低。水杉基因研究指出：歷史有效群體數量分析（PSMC）在其進化過程中，其有效群體數量（Ne）經歷了巨大的下降，滅絕率約為90%。 鑒于水杉原生種群的現狀，1999年水杉在《中國國家重點保護野生植物（第一批）》被列為國家一級保護植物。也被列入了《世界自然保護聯盟》（IUCN）2013年瀕危物種紅色名錄ver3.1--瀕危（EN）。2020年《中國生物多樣性紅色名錄——高等植物卷》將其評估為瀕危級別，2021年發布的《國家重點保護野生植物名錄》繼續將其列為國家一級重點保護野生植物。 1947年秋天，鄭萬鈞教授將薛紀如采集的大量水杉模式標本樹的種子轉交給了美國梅里爾博士（贊助者），后者又將種子分發給了全球范圍內76家對樹木繁殖感興趣的機構和個人，水杉種子走出了國門，同時，中國的許多重要植物學和林業研究機構同樣收到了種子，用于培育和繁殖研究。至2007年，在全球六大洲近50個國家均能尋覓到其蹤跡。最北到達斯堪的納維亞地區，最南到達新西蘭。在國內，從東北的沈陽到西南的昆明，從西部的四川臥龍到東南沿海地區均有水杉栽培。水杉成為了武漢、潛江和利川的市樹（湖北人特愛水杉）。 栽培水杉分布圖(源于媒體） ??肆誰發現了原生水杉 在水杉被發現之前，它僅以化石形式存在于地質記錄中，在20世紀初，科學家們在亞洲和北美洲的化石記錄中發現了水杉的痕跡，其化石記錄可追溯至白堊紀晚期（135~65Ma）。在新生代的第三紀（65~2.4Ma），水杉曾廣泛分布，但隨著第四紀（2.4~0.01Ma）冰期的到來，這種樹似乎已經滅絕。 原生水杉的發現充滿著傳奇。 你來，或不來，我都在那里。你認，或不認，我就是一株水杉（當地人稱“水桫”）。 水杉神秘面紗在20世紀40年代終于被揭開，水杉不再沉沒無語。 0001號水杉模式標本樹產于四川萬縣磨刀溪旁。不過，世界在變，有些東西也在變化。磨刀被改為了謀道，現隸屬湖北利川市，萬縣被改為了萬州，隸屬重慶。 梳理一些資料碎片，原生水杉的發現，注定要與幾個林學工作者的名字聯系在一起。他們是：干鐸、王戰、楊龍興、華敬燦、薛紀如、鄭萬鈞、胡先骕，還有拉爾夫·W·錢耐[美]等。 　　水杉及產地歷史人物與重大事件圖解 　　1938年，三木茂（Shigeru Miki）博士在日本岐阜縣和歌山縣考查時，發現了一種產于第三紀地層中植物化石。這種植物像是一種杉樹，但是和當時已知的北美紅杉，又完全不同，他認為這是紅杉的化石是一種新的植物，應該列為一個新屬。1941年他建立了水杉屬的化石屬名Metasequoia(即梅氏紅杉 )，sequoia是紅杉（1769年被發現，到1847年被定名為" sequoia "（紀念一個文學創造家 Sequoyah 先生））， Meta是變種的意思。這一發現為水杉定名奠定了基礎。 1941年，戰火紛紛，南京、武漢已淪陷。干鐸出差由省會恩施去陪都重慶。憑著職業敏感，從鄂入川途（必）經磨刀，在樹群中多看一眼水杉，卻產生了極大興趣，于是就有人惦記了。1942年受托人楊龍興采集到了部分水杉標本，遺憾的是這份標本未能得到鑒定，就算是得到了鑒定，因時間節點不對，肯定也會錯認。 1943年夏天，一位年輕的植物分類學家王戰到鄂西神農架原始森林考察，路過萬縣時，遇見楊龍興，楊告訴他磨刀溪有一株奇特大樹。王戰找到了這棵樹，采集了一份有葉有果的標本，并且了解到當地人把這種樹叫做"水桫"（樹旁有一座小廟，橫匾上有"水桫廟"三個字）。王戰認為這種樹可能是一種未被記載的新種，但沒有把握，只在標本上寫下了"水松"的名字。1945年夏，吳中倫去王戰所在的單位鑒定標本。王戰取出那份王戰118號標本和兩個球果與吳中倫討論，兩人都難以定奪，就請吳中倫轉交給在中央大學森林學系任教的鄭萬鈞教授鑒定。王戰當時沒有太多的積累，缺乏深入研究，劍走了偏鋒。 1946年鄭萬鈞派自己的學生薛紀如去磨刀溪采集標本，他在2月20日采集了無葉但有雄花和球果的標本，5月18日采集了有葉和球果的標本，并撰寫了"中國唯一的巨樹"一文，刊登在1947年11月出版的16卷11期《科學世界》上，這是有關水杉的最早的一篇報道。 鄭萬鈞的另一位學生華敬燦，于1947年用美國阿諾德樹木園提供經費去采集種子。1948年1月5日將采集到的少量水杉種子寄到阿諾德樹木園，培育成為美國最早的活水杉母本樹。他的水杉標本一部分寄到美國，一部分送到鄭萬鈞的手中。而鄭萬鈞對薛紀如和華敬燦采集到的標本做了細致的研究和全面的描述，但由于當時文獻資料缺乏，難以鑒定，便把標本寄給當時在北平靜生生物調查所的胡先骕教授，請他幫助鑒定。 胡先骕是我國杰出的物植物分類學家，是留美博士，當時有三木茂的《自第三紀以來東亞植被的變遷》論文和遠藤正二（Professor S. Endo）《紅杉的一個全新古新世物種》論文。他將標本與水杉化石反復比較研究后，認為這幾份標本就是三木茂化石中的水杉Metasequoia(即梅氏紅杉 )。鄭萬鈞也仔細分析了文獻和標本，確認兩者為同屬植物。兩人經過進一步研究，終于確定了標本在植物分類上的地位。 1946年，胡先骕在《地質調查所匯報》中發表《記古新世期之一種水杉》論文，將水杉的化石種與最新發現之水杉進行了比較。1947年，在美國的《觀察》雜志發表《美國西部世界爺與中國四川萬縣之水杉》（Sequoid of western America and metasequoia of Wanhsien，Szech－wan）。1948年，又在《美國紐約植物園》園刊中發表《中國是怎樣發現‘活化石’水杉的》（How metasequoia，the“livingfossil”，was discovered in china）。同年，與鄭萬鈞聯合在《靜生生物調查所匯報（新編）》第1卷第2期153~159頁上發表了《水杉新科及生存之水杉新種》發表論文，為我國水杉正式定了名，即：水杉（Metasequoia glyptostroboides Hu et Cheng）。自此，中國發現水杉便得到了世界的公認。薛紀如和華敬燦所采集的標本，也就成為水杉定名的模式標本，目前保存在南京中山植物園的標本室。 中國發現水杉的消息傳到全世界后，在科學界引起了極大的興趣。美國加州大學錢耐教授一得消息，立即于1948年3月專程來到中國，赴川鄂邊境一帶實地考察。據他和同行的科學記者西爾弗曼在當地報道（刊登在《舊金山紀事報》上）說："今天錢耐教授在這里看到了三株活化石，.....．錢耐說發現活水杉的意義至少等于發現一頭活恐龍。"當時還在報上刊登了那株大水杉樹和錢耐在水杉產地活動情況的照片。無怪那位記者要說錢耐是第一個看到活水杉的現代科學家呢！錢耐回到美國后，曾向當時在美國留學的植物學家單人驊流露：發現水杉應該也有他錢耐一份功勞，因為據他說胡先骕在水杉定名過程中，曾經征求過錢耐的意見，而錢耐表示同意活水杉標本與三木茂的水杉化石標本是同一植物。 自胡先骕的論文發表后，亞洲、歐洲、美洲和非洲各國植物園紛紛來函索要水杉種子，或派人來中國考察。直至中國解放，已有50余國家、近200處植物園先后從中國引去這個古老的孑遺植物，經各國試種均獲成功。 三木茂能夠發現水杉化石不同于紅杉，確實是一件了不起的事，這一卓越發現，是個標準或標志。遠藤正二《紅杉的一個全新古新世物種》論文指出滿洲南部撫順煤礦（即撫順西露天煤礦（當時為日占，現已閉坑））和薩哈林島（庫頁島，當時日占）南部川上煤礦的始新世地層提供了水杉物種起源信息，該二人為以后活水杉的定名奠定了基礎。而三木茂萬萬沒有想到，就在他發現和定名水杉化石之后的8年內，中國人奇跡般地在磨刀溪山溝里發現了活水杉。 水杉發現史表明： 1）早于1946年，誰也不識水杉，只知道0001號水杉模式標本樹是棵神樹。四川總督大人題寫的對聯可以改變磨刀溪，但不足以影響世界。水杉的發現既偶然，也必然，其背景特殊。 2）干鐸是第一個真走近水杉的人，意識到磨刀溪那棵神樹可能是個新物種，委托前同事楊龍興采集標本，可以算是引子，引起了相關人員的惦記，也是后續的植物學者根據關于水杉的信息源頭。根據這個信息，楊龍興告訴了王戰，王戰采集到了水杉標本。這個標本送到了鄭萬鈞手里。鄭兩次派學生再采集了模式水杉樹標本，這些標本送到了北平的胡先骕手里，這才揭開水杉定名的序幕。 3）胡先骕是水杉定名的關鍵人物，是公派留美博士，學問很高，胡又是鄭的老師，參加過很多國際植物會議，資料很多，當時持有三木茂論文的再印件。跟美國學者溝通渠道暢通，胡在美國學刊發表的論文，奠定了中國學者的國際地位。 4）干鐸和王戰與水杉定名失之交臂，甚為遺憾。而鄭萬鈞所有的行動均是正確的。 5）水杉研究成果是團隊的力量的體現，團隊中他們多是同事、師生關系，他們在水杉的發現中均有突出作用。 6）美國媒體的宣揚極大地推高了水杉發現的價值，確立了這一發現是20世紀植物界的重大發現，中國水杉也因此走向全球各地，磨刀溪和水杉真正能夠影響世界。 　　0001號標本模式水杉樹及旁邊的小廟（“水桫廟”）當時場景（源于媒體） 　　水杉樹主原模式標本（源于媒體） 　　薛紀如采集的水杉標本（源于媒體） 　　華敬燦采集的水杉標本（源于媒體） 王戰采集的水杉標本（源于媒體） ??伍 ? ? ? ??原生水杉的真面容 ? ? ? ? 讓我們來看看原生水杉的真面目。 　　0001號水杉模式標本樹（利川市謀道溪）（源于媒體） ? ? ? ??一號水杉母樹（石柱縣黃水森林公園）（源于媒體） 　　洛塔水杉古樹（龍山縣）（源于媒體） 　　水杉原生樹單體形態特征對比圖 （圖中推算樹齡以0001號胸徑來推算） 　　原生水杉躲過了大冰期沒有被滅絕，是個奇跡。它又躲過了砍伐（建設取材、開荒、大煉鋼鐵）、病蟲害、雷擊、冰雪、山火等是另一個神奇。 原生水杉樹雖老不古，其單體高度、粗壯也不太突出。水杉屬于柏科紅杉亞科。這一亞科包括3個屬，每個屬只有一個物種，分別是水杉、巨杉和北美紅杉。水杉與它的近親相比，恐怕是小巫見大巫。 　　水杉樹大小與近親對比（源于媒體） 生命單體之最分析圖 ??陸?????????原生水杉孑遺的秘密 ???????1948年之前，過去的生物學界都認為世上已無水杉存在，只能從古老的地層中找到水杉的化石。0001號水杉模式標本樹仿佛是從化石中復活出來的。???????在地球生物漫長的演進過程中，裸子植物水杉在古生代侏羅紀（205~135Ma）開始繁衍，曾經駐扎在北半球。在古生代白堊紀晚期（135~65Ma）至新生代第三紀（65~2.4Ma）時期曾廣泛分布于北半球的北美洲、西伯利亞、中國東北、日本和中亞及歐洲的部分地區。???????經歷第四紀（2.4~0.01Ma）冰期后，逐漸被冰川摧毀，活的水杉在全球其它地區早已滅絕。 水杉興亡史圖解（源于媒體） 　　1.水杉化石及其在全球的分布 水杉化石的種類較多，目前已發現的水杉屬化石約有10種。水杉屬化石地域北至北緯82°左右的格陵蘭島，南至北緯25°的臺灣，水杉逐漸向南遷移，分布到了歐、亞、北美三洲，從已發現的化石來看，幾乎遍布整個北半球。 　　三木茂水杉化石（標志）（源于媒體） 格陵蘭島水杉化石（源于媒體） 　　云南水杉化石（源于媒體） 水杉球果化石（源于媒體） 水杉琥珀化石（撫順西煤礦） （源于媒體） 水杉化石全球分布（源于媒體） 　　2.大冰期與生物滅絕 在地球45億年的歷史中，其中，超過3/4的時間里，它一直保持著全球性的溫室，從赤道一直延伸到兩極都是濕熱的氣候。但每隔一段時間，地球就會經歷一次逆轉，世界溫度驟降，就是冰河期或冰川期。 五次大冰期（源于媒體） 　　大冰期與生物滅絕時間對照圖（改編） 　　最近的一次是第四紀大冰期(2.4~0.01Ma)，最遠的一次為休倫大冰期（2400~2100Ma）。 實際上地球上發生過的生物大滅絕事件絕對不止5次，至于其它小型的滅絕事件更是數不勝數。 經對比，五大冰期不完全對應五次生物滅絕。這也可能是科學研究的不完美。 很明顯，水杉可能經歷了白堊紀末（65Ma）生物滅絕，再經過第四紀(2.4~0.01Ma)冰期，至少兩次大的磨難。 五大冰期肯定會使生物消亡。而白堊紀末生物滅絕，直接致恐龍及大量裸子植物消亡。是這公眾最熟知的生物大滅絕事件。 溫室氣體（如二氧化碳）的減少，太陽輻射降低，是導致冰期的主要原因。 白堊紀末生物滅絕科學界普遍認為是由一個直徑大約10km的小行星撞擊地球后導致的，撞擊事件經過了科學驗證，這是目前最受支持的觀點。該撞擊坑在現在的中美洲墨西哥尤卡坦半島附近，被叫作蘇克西魯伯隕石坑。當然，這個小行星撞擊地球可能并不會直接導致地球上的恐龍全部滅絕，但后續產生的氣候影響，確是導致恐龍滅絕的主要原因。 ? ? ? 蘇克西魯伯隕石坑形成及對生物滅絕的影響（源于媒體） 白堊紀生命大滅絕的主要原因最為直白，被認為是小行星撞擊和火山活動（印度德干地盾的火山活動已經對地球環境產生了重要影響，火山噴發持續了數百萬年，噴發物可能形成酸雨致毒、并可能阻擋了太陽輻射，引發較短的冰期）。 而第四紀大冰期成因是多方面的，科學界提出了多種假說，但至今沒有一種假說能夠完全解釋冰期的成因。主要假說有： 1）地球軌道的參數配置，如偏心率、傾角和進動，會影響地球各緯度接收到的太陽輻射量。當北半球高緯度地區接受太陽輻射量達到極小值時，可能導致冰期。 2）太陽光度的周期變化可能影響地球的氣候。太陽光度處于弱變化時，輻射量減少，地球變冷，可能導致冰期氣候。 3）巴拿馬海峽關閉，導致向北太平洋的熱鹽環流加強，帶來更多的熱量，使北太平洋高緯地區水汽蒸散加強，降雪增多，冰雪的反饋作用使冰蓋/冰川大發展。 4）造山運動造成陸地升降、陸塊位移、視極移動，改變了海陸分布和環流型式，可使地球變冷，導致冰期。 5）島嶼生長和陸地面積增大，印度尼西亞及其周邊地區的島嶼生長和陸地面積增大，改變了沃克環流，增強了赤道太平洋和東西部的溫度差，導致北美-加拿大地區的冰雪積累加強。 6）星際物質密度，太陽通過星際物質密度較大的地段時，可能降低了太陽的輻射能量，形成地球上的大冰期。 5次生命大滅絕對地球生物多樣性的巨大影響。物種滅絕率分別達到85%、70%、96%、76%和70%。 在生物大滅絕事件中，動物深受其害，其消亡率通常高于植物。 生物滅絕率分析（源于媒體） ??3.水杉孑遺地自然地理? ? ? 水杉原生種群僅分布于湖北利川、重慶石柱和湖南龍山這一狹小的三角區域內，其中以湖北利川是其種群個體分布最多和最為集中的地區。介于E108°20′（石柱黃水）～109°30′（龍山洛塔），N30°10′（利川謀道溪）～29°25′（龍山洛塔）。水杉近親的北美紅杉和巨杉分布范圍在N35°～40°，W120°~125°之間，沿加里福尼亞州海岸線及內華達山脈西坡局部地帶的狹長范圍內。? ? ? ? 水杉原生種群分布地帶是神秘的武陵山區，也是中國第二階梯和第三階梯接合帶，屬中國植物區系中的華中地區，也是中國生命富集帶。?保存的第三紀植物最具豐富性和完整性，也是世界上落葉喬藻木植物最多的地區。植物種類十分豐富，約有6300多種，其中中國特有種類在總種數中所占比例高達63%強，中國特有屬約有92屬，占全國總特有屬數的37.9%。? ? ? ?石柱黃水和利川謀道同屬磨刀溪流域（長江右岸支流），龍山洛塔屬酉水（沅水，長江水系）流域。? ? ? ?水杉孑遺地總體地勢南西高北東低。? ? ? ?磨刀溪流域屬于亞熱帶季風氣候區受東南和西南氣候的影響具有春雨較早、夏季多伏旱、秋季多綿雨、冬季溫暖的氣候特點。? ? ? ? 氣候溫和濕潤，雨量充沛，年平均氣溫14?9℃，年平均降水1481ｍｍ。? ? ? ?石柱原生水杉主要分布在黃水、冷水、沙子等地，分布區域多位于海拔750~1500ｍ的山地丘陵地帶。? ? ? ?龍山原生水杉分布在洛塔、塔泥局部地段，生長地在海拔750 ~1500ｍ的局部地帶。? ? ? ?利川原生水杉分布于忠路鎮、福寶山生態旅游區、汪營鎮、建南及謀道鎮等5個鎮(區)36個行政村，95%的原生水杉母樹集中分布在桂花、拱橋、福寶山一分場、金銀、向陽、紅沙、鐘靈、茶臺、翻身、雙廟、小河、下壩、紅花和新建等14個行政村內，其中桂花村現存最多，為1040株。大部分母樹主要分布在海拔900~1500m 的山腰、山坡和山腳，其中分布在草地的約占60%多。 ? ? ? ? ??利川原生水杉分布范圍與DEM圖（源于媒體） 　　以上表明：以上三地原生水杉地地面高程在750~1500ｍ。 地貌形態表明： 1）龍山洛塔地以巖溶地貌為主，洛塔整體為一個孤立的向斜巖溶臺地，突起于低山丘陵之上，地勢北西高、南東低。石林發育，形態多樣，包括塔狀、林海狀、羅漢狀、錐狀、刀狀、劍簇狀、帷幕狀等；還分布有峰叢、孤峰、溶丘、石牙、洼地、漏斗、峽谷、絕壁，溶洼漏斗數量達106個；同時溶洞與地下河發育，洛塔地區溶洞密布，共有大小溶洞約340個，這些溶洞與地下河系統龐大，陰河交錯，形成了獨特的巖溶水文系統。洛塔原生水杉樹產于寬敞的巖溶河谷中，周邊是深切高聳的巖溶石墻。 　　洛塔巖溶河谷與水杉（源于媒體） 　　2）磨刀溪流域整體地勢呈現西南高、東北低的傾斜趨勢，屬于巫山、七曜山強巖溶化峽谷中山區，地形以山地、峽谷為主。流域內最高點為齊岳山勘金包（海拔1838m），最低點為蘇拉口（海拔454m），平均海拔約1370m，地勢起伏顯著，形成陡峭的河谷地貌。磨刀溪流域整體位于利川（石柱）向斜內，向斜兩翼巖溶發育，巖溶地貌及巖溶形態與洛榙地段相似，溝壑縱橫，懸崖峭壁，溝谷幽深，獨特的喀斯特地形。資料表明，利川市已查明74處溶洞景觀，并擁有16處科學認證的天坑，數量位居世界第三。例如，玉龍洞內發育了方解石沉積物及形態各異的石筍、石柱，展現了典型的喀斯特洞穴特征。磨刀溪下游的騰龍洞（位于恩施大峽谷—騰龍洞世界地質公園內）更是全球罕見的巖溶洞穴系統，洞內清江伏流與多層立體式巖溶景觀并存。謀道鎮蘇馬蕩景區就是典型的喀斯特地貌景觀。 ? ? ? ??水杉孑遺地帶獨特的巖溶地貌特征（源于媒體） 　　北美紅杉分布在太平洋西海岸(在加利福尼亞州北部和俄勒岡州西南部的沿海地區，長約720km、寬8～56km的狹長地帶)，高程30～760m；巨杉分布在內華達山脈西坡局部地帶（約70個樹林，種群），高程1400～2150m。 ?4.水杉孑遺地地質特征????????水杉孑遺地位于揚子地塊東緣，地理上整體處于川湘凹陷或鄂湘凹陷中，是一個以變質巖系為基底的準地臺型沉積坳陷。分屬川東褶皺帶東緣和武陵山褶皺帶，表現為復向斜，主要由三個向斜（利川（石柱）向斜、恩施向斜和來鳳向斜）組成。整體構造復雜，褶皺和斷裂發育。????????利川、石柱原生水杉地屬利川（石柱）向斜核部，龍山原生水杉地則屬來鳳向斜南東翼。?????????利川、石柱原生水杉地地層巖性主要由侏羅系下中統（J1+2）砂巖，為碎屑巖類，龍山原生水杉地地層巖性主要二疊系灰巖，屬喀斯特可溶巖類。?????????值得一提的是，水杉近親同科不同屬孑遺植物的北美紅杉分布地加里弗尼亞州海岸狹長地帶地層巖性為三疊系(T)--侏羅系(J)--白堊系(K)--第三系（N）的沉積巖，另一個近親巨杉分布地地層巖性為侏羅紀(J)和白堊紀(K)花崗巖，其周邊為前寒武（Anε）和寒武系（ε）的變質巖。浙江西天目山銀杏孑遺地地層為侏羅系(J)火山巖及其碎屑沉積巖。 原生水杉地地質略圖（改編） 　　5.水杉如何躲過大冰期而存活？ 物競天擇，適者生存，存在就是王道。水杉躲過大冰期或生物大滅絕而幸存肯定有它的道理。 公眾普遍接受的觀點是“避難所效應”，即：磨難當前，水杉好巧不巧處于地理避難所中而躲過劫難，幸而孑遺。 獨特的地理與氣候條件影響，即：季風影響較弱。有學者研究云南水杉化石指出，與云南等受東亞季風強烈影響的地區不同，利川季風較弱，春季濕潤，避免了干旱對種子萌發的致命威脅。而云南因季風增強導致春季干旱，水杉種子難以存活，導致最終在此消失。 水杉自身的適應性較高，耐水濕與抗逆性，成年水杉根系發達，耐水濕能力強，可生長于河岸、濕地等環境；同時具備一定的耐寒性，適應中國中部的氣候。此外，作為裸子植物，已進化了的水杉的繁殖比蕨類植物通過孢子繁殖更有優勢。 有兩個方面問題值得推敲。 1）水杉孑遺地是否存在第四紀冰川？ 第四紀大冰期背景：第三紀末氣候轉冷，第四紀初期，寒冷氣候帶向中低緯度地帶遷移，使高緯度地區和山地廣泛發育冰蓋或冰川。這一時期大約始于距今200~300萬年前，結束于1~2萬年前。規模很大。在歐洲冰蓋南緣可達北緯50°附近；在北美冰蓋前緣延伸到北緯40°以南；南極洲的冰蓋也遠比現在大得多。包括赤道附近地區的山岳冰川和山麓冰川，都曾經向下延伸到較低的位置。 　　第四紀冰川全球分布（源于媒體） 　　中國第四紀冰期的出現晚于兩極、北美和北歐等地區。 氣候和構造的耦合機制控制了中國第四紀冰川，中國第四紀冰川的發育強烈依賴于山地的海拔高度。中國西部高山地區的冰期劃分已為人們所公認。一部分學者認為在中國東部除3000m以上的秦嶺太白山和賀蘭山，2600m以上的長白山和3800m以上的臺灣玉山、雪霸山、南湖大山以外，沒有任何中低山曾在第四紀期間發生過冰川作用。據《中國第四紀冰川與環境變化》估算，第四紀中國冰川面積在50萬平方千米左右，是現代冰川面積的8.4倍，當時溫度比現代低5℃～11℃，降水量是現代的30%～80%，雪線比現代低300～1000m，海平面比現代低100～150m，臺灣島、海南島都和大陸相連。對中國東部過去爭論較多的海拔2500m以下的第四紀冰川問題，得出了否定結論。 根據這條線索，水杉孑遺地未受第四紀冰期的影響。 然而，著名地質學家李四光上世紀20年代，考察了我國太行山麓、大同盆地、廬山和黃山等地，先后發現第四紀冰川遺跡，隨后的30年代又在長江中下游廬山、黃山、九華山、天目山等地發現了各類冰蝕、冰磧地形和冰磧物，見證了東部低山丘陵地帶冰川活動遺跡。李四光先后發表了《揚子江流域之第四紀冰期》和《安徽黃山之第四紀冰川現象》等論文，以后又出版了專著《冰期之廬山》，建立了中國第四紀冰川理論。 其實中國東部低山丘陵地帶也發育第四紀冰川，有明顯的地質依據的第四紀冰川發源地見諸報端或其他媒體。第二階梯邊界至三階梯，從西至東，標高90~2572m的丘陵、低山和中山均發育第四紀冰川。如：梵凈山（貴州）2572m、雪峰山（湖南）1934m、大圍山（湖南）1608.9m、廬山（江西）1473.4m、黃山（安徽）1864.8m、泰山（山東）1545m、嶗山（山東）1132.7m、蒙山（山東）1156m、沂山（山東）1032m、九鯉湖（福建）590m、白水洋（福建） 720m、遂川阡陌村（江西）1200m、上虞覆卮山（浙江）861m、天目山（浙江）1506m、蘇州寒山、謝越嶺等(蘇州) 90~340m。 　　水杉孑遺地以東第四紀冰川發源地及其高程圖 　　水杉孑遺地標高在750 ~1500ｍ，比它低很多的低山、丘陵地均有冰川發育。那么水杉孑遺地到底有沒有發育過第四紀冰川呢？ 第四紀冰期北美大陸為冰蓋覆蓋，導致北半球許多地區的植物種群滅絕。美國內華達山脈的河谷多次被大面積的冰川覆蓋。至少有四次冰川氣候的發展和消失，每次都伴隨著大量的積雪，形成了冰雪原野和深厚的冰川。山頂積冰極多，結果與冰川合并形成一個冰帽。此冰帽北自塔霍湖南至惠特尼峰附近的高山，綿延近322km（200mile），冰帽向下伸出許多手指般的山谷冰川，較平緩的西坡冰川較長（北美紅杉產地也可能在冰帽中），陡峻隆起的東坡上較短。冰川造成的侵蝕十分壯觀，包括巨大的冰斗（圓形競技場狀盆地，巖壁陡峻），有冰磧（巖層堆積），還有成千上萬的冰川湖點綴在高山和半高山景觀之上，約塞米蒂國家公園（Yosemite National Park，其中的Mariposa Grove巨杉林區擁有超過500棵成熟的巨杉）、巨杉國家公園（Sequoia National Park，與Yosemite National Park相鄰）和塔霍湖盆地（Lake Tahoe Basin，卻并不是巨杉產地）都經歷了顯著的冰川活動，其主要景觀都是冰川遺跡。 第四紀冰川活動對許多植物造成了滅絕性打擊，巨杉也未能幸免。很明顯，大部分巨杉種群在冰川時期滅絕，冰川退縮后巨杉和紅杉逐漸重新占據這些區域，只有少數種群在幸存下來，成為“活化石”植物，并在如今的氣候條件下繁衍。 2）生物滅絕程度究竟怎樣？ 前面已提到第5次生命大滅絕物種滅絕率為70%。而在生物大滅絕事件中，動物深受其害，其消亡率通常高于植物。 第四紀生物大滅絕期間，植物的消亡比例相對較低。根據搜索結果，西北歐的植物約80%在第四紀開始時即已存在，這表明在第四紀生物大滅絕期間，植物的消亡比例大約是20%。這一數據提供了一個大致的估計，即在第四紀生物大滅絕中，大約有20%的植物物種滅絕。 根據這條線索，水杉及其近親可能有80%的幾率得以存活。而實際情況并非如此。 遠古是一個鐵幕，可能無法再揭開，時間長河里只有謎霧。水杉秘境，到底有沒有真相？ 讓我們一起來穿越時空，挖掘點滴信息，活躍一下思維，邁開雙腳，一步一步走近那一團團謎霧。 1）水杉孑遺地地質條件凸顯了物種存續的決定性作用 水杉是從裸蕨進化而來，侏羅紀（J）時從北極地區至白堊紀（K）時向南逐漸繁衍，最終基本覆蓋了北半。地質條件顯示孑遺的水杉和它的近親（北美紅杉與巨杉）及銀杏均分布在侏羅系地層、侵入巖或噴出巖及其附近，這些地帶一直處于隆升之中，白堊紀及第三紀均未接受沉積。而那些白堊紀及第三紀沉積區內，如大型中新生代盆地內，杉科的三個屬均沒能幸存，如今只能在那些碎屑沉積物中找到它們。不管是不是經過第四紀冰期摧毀有幸躲進了“避難所”，還是冰川退縮后再生，水杉們一直就在根據地。 2）獨特的巖溶地貌保留了物種存續的希望與恐龍、水杉同期的大鯢（Andrias spp.）也被稱為“活化石”，是現存體型最大的兩棲動物，其進化歷史可追溯至侏羅紀。大鯢的孑遺，是由于地質歷史的庇護，構成了地理隔離與避難所效應。大鯢主要分布于東亞一些山地，如中國西南部（武陵山地）喀斯特地貌的復雜水系為其提供了天然避難所。動物在大冰期的滅絕率大大高于植物，大鯢的孑遺的功勞可能要歸于巖溶地貌。 水杉孑遺地及周邊同屬巖溶地貌，發育的巖溶形態有天坑、溶洞及深壑等。這些空穴或縫隙可能成為了裸子植物種子的保險柜，這類洞穴為物種存續保留了一線希望。間冰期后，一些種子被搬運至河谷地段可能萌發新生命。 3）第四紀冰川的“選擇性滅絕”，水杉在孑遺地而得以滅而不絕 冰川對北半球植物區系造成了毀滅性打擊，但中國中部的“山地冰川”分布零散，未形成連片冰蓋，形成多個無冰的“避難島”，允許植物在小范圍內延續，為部分植物提供了生存縫隙。 第四紀冰期，內華達山脈西坡冰帽局部也可能形成無冰的“避難島”，加州海岸同樣可能無冰。 東亞地區（尤其是川鄂湘交界）由于青藏高原的隆起，秦嶺、大巴山等山脈阻擋了西北方向的寒流，而云貴高原東緣的崇山峻嶺進一步削弱了冰川的影響，梵凈山發育有第四紀冰川，而毗鄰的水杉孑遺地可能沒有。 川鄂湘交界的小盆地和河谷地區保留了適度的熱量與濕度，為水杉提供了穩定的生存條件，形成了局部溫暖濕潤的微氣候，成為水杉等植物的“避難所”。 如果說，中國東部低山丘陵無第四紀冰川發育，為什么除水杉孑遺地外，中國東部大部分地帶水杉又滅絕了呢？ 個人觀點，歡迎討論。參考資料1.放眼園藝（@放眼園藝），《“活化石”水杉是如何在中國被發現的》2.孫英寶，《裸子植物杉科的家族明星成員——水杉》3.李青松，《水杉王》4.謝丹，中國科學院之聲，國家一級保護植物水杉背后的故事 5.Fangfang Fu，Mol Plant植物科學，我國特有/水杉屬唯一現存種—水杉基因組破譯，為裸子植物演化和水杉物種保護提供了重要基因組資源6.心心百科，揭秘水杉是誰發現的7.袁帥專業號， “避難所”里的孑遺植物——水杉8.林勇等，水杉原生母樹種群結構與動態9.王希群，湖北利川水杉原生種群及其生境1948～2003年間變化分析10.陳紹林等，星斗山自然保護區水杉母樹的生長狀況及保護策略11.秦淮檔案方志， “活化石”水杉背后的故事12.人民周刊網，國家森林公園長廊中國第二、三階梯接合帶13.科學時報 2007-3-23，中國東部2500米以下不存在第四紀冰川--《中國第四紀冰川與環境變化》 ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

跆拳道,波多野结衣结婚了吗,JAPANESE50MATURE亂倫,美女视频黄网站免费观看

滅而不絕，水杉孑遺謎霧重重

針尖上的麥芒