没有祁连山,就没有河西走廊。——邓叔群
经调阅有关祁连山水源探测的报告,获悉黑河、梨园河流域为祁连山北坡仅存森林的区域。1946年7月10日,邓叔群等人由兰州出发,直奔张掖,8月24日返抵兰州,历时共46天,在祁连山里工作了25天。
健客:不明白,为什么要搞祁连山森林调查呢?
云飞:因为祁连山森林与河西水利及未来经济建设,攸关甚巨。
健客:还是不明白,怎么就攸关甚巨了?
云飞:先从河西说起吧。你知道河西是哪里吗?
健客:呵呵,又考我,河西走廊呗,哪条河的西边来着,记不清了,你说吧。
云飞:河西地处黄河以西、祁连山和巴丹吉林沙漠之间,呈现西北向东南走向的狭长地带。因位于黄河以西,又形如走廊,故名河西走廊,简称河西。东西长约1000千米,南北最宽处近200公里,最狭窄处只有数公里。河西走廊气候干燥,农业耕种依靠高山雪水灌溉,一切灌溉沃野均沿山麓作点状分布,有水即为良田,无水变为荒漠,是典型的依靠祁连山融雪灌溉的绿洲农业。
健客:噢,这么绕上祁连山的啊!
云飞:别小看祁连山。它原指河西走廊南部山地最北的一支山岭,或称狭义的“祁连山”。“祁连”系匈奴语,匈奴呼天为“祁连”,祁连山即“天山”之意。因位于河西走廊的南边,历史上也曾叫南山,还有雪山、白山等名称。西汉初年,霍去病西征,“失我祁连山,使我六畜不蕃息”,匈奴民歌所指“祁连山”即此。后泛指甘肃和青海之间在地质或地貌上相联系的一系列山脉。如果没有祁连山,内蒙古的腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠、新疆的罗布泊和塔克拉玛干大沙漠就会和青海的柴达木沙漠连成一片,河西将不复存在,甘肃也将失去存在的意义。
健客:这和森林有什么关系呢?
云飞:嗯,让我们带着这个问题,往下看吧。
因为路途险阻,交通艰困,所以该区森林树种分布生长情况、利用价值,及其与水源的关系, 以前一直没有详尽查勘。此次调查所需用具,大部由甘肃水利林牧公司供给,周重光等人仍然跟在邓叔群身边。他们从甘肃水利林牧公司张掖工作站获悉不少山中情形,并得到两份珍贵地图。
健客:什么地图,我就爱听探险故事。
云飞:嗯,一份1:50万地形图来自斯坦因。
健客:我去过敦煌,斯坦因就是那个骗购国宝的英国人吧。
云飞:嗯,斯坦因原籍匈牙利,早年在维也纳、莱比锡等大学学习,后游学牛津大学和伦敦大学;1887年至英属印度,任拉合尔东方学院校长、加尔各答大学校长等职。20世纪初期,在英国和印度政府的支持下,他先后进行三次中亚探险。第一次中亚探险主要发掘和田地区和尼雅的古代遗址,其旅行记为《沙埋和田废址记》,正式考古报告为《古代和田》。第二次探险除重访和田和尼雅遗址外,还发掘古楼兰遗址,并深入河西走廊,在敦煌附近长城沿线掘得大量汉简,又走访莫高窟,拍摄洞窟壁画,廉价骗购藏经洞出土敦煌写本二十四箱、绢画和丝织品等五箱。其旅行记为《沙漠契丹废址记》,其中有敦煌骗宝经过的详细记录;正式考古报告为《西域考古记》。第三次探险又重访和田、尼雅、楼兰遗址,并再次到敦煌,获得570余件敦煌写本,还发掘黑城子和吐鲁番等地遗址,正式考古报告为《亚洲腹地考古记》。1930年,拟进行第四次中亚探险,被南京政府拒绝。
健客:唉,苦难深重的祖国啊!
云飞:另一份1:10万路线图来自咱们中国的科考队。1945年春,王曰伦任祁连山综合科学考察队队长,带领陈梦熊等人从青海西宁经门源、俄博翻越祁连山,测出1:10万路线地形地质图。考察队从甘肃民乐进入河西走廊。这是中国地质队伍首次穿越祁连山的考察。王曰伦和陈梦熊都是国内大学培养出来的地质学家,其中陈梦熊1942年毕业于西南联合大学,是那个科考队最年轻的队员。后来,他们都当选中国科学院学部委员(院士)。
7月17日,邓叔群等人由张掖启程,经苏油口入山。沿苏油河上行,经大亚口、西流水河、夹道河、夹木沟,由索桥穿渡黑河主干,后经桦木沟、萨拉克加骨河、长干河、横沟、牛心墩草原及梨园河,先后爬山脊11个,全程400余公里,一部分是斯坦因没到过的地方。
在山间调査行程中,沿途各地皆有森林采集,勘测工作,一日未停。因材料丰富,不得不停止前行,就地开展工作的有12天。他们一边探查,一边询问当地居民,因此,对祁连山北坡森林分布情况了解得比较全面。他们调查天然林分布、树种、材积及生产量,并观察各树种生态,附带绘制地形图、林型图,采集标本,查勘森林与水源的关系等。根据调查结果,为拟定该区天然林更新及人工造林方法,以及将来开发利用该区森林,提供参考资料。此外,截取柏杉断片十数段,研究河西祁连山北坡气候循环。
健客:等等,截取柏杉断片十数段,怎么就和气候有关系了呢?
云飞:噢,从树木的横断面能看到什么呢?
健客:是年轮吗?记得《森林》那篇讲过。
云飞:你知道年轮包含哪些信息吗?
健客:这个嘛,一圈代表一年吧。
云飞:嗯,在树木的横断面上,常常会见到许多深浅相间的同心圆环,这就是年轮。年轮是树木形成层细胞进行有规律的生长和变化而形成的。在万物复苏的春季,树木形成层会快速分裂出细胞大、细胞壁薄的早材细胞,形成颜色较浅的春材。到了北雁南飞的秋天,形成层细胞停止分裂,晚期形成的木质部细胞个体小、细胞壁厚,形成颜色深的秋材。春材和秋材,共同构成一个完整的年轮。
许多人可能认为,树木的年轮,一圈就代表一年。其实,这个说法并不完全准确。树木的年轮并不是每年都有,有时不会产生,有时一年会形成多轮。当光热水肥充足时,形成层细胞分裂较快较多,容易形成宽轮;当气候环境条件不利、树木生存艰难时,就会形成窄轮。在极端干旱或寒冷的年份,会影响树木形成层的细胞分裂,就会“缺轮”。树木正常生长过程中,如果突遇寒流或短期干旱,形成层细胞分裂有时会短暂停止后又恢复,这样一年内就会形成多轮,称作“伪轮”。
通过数年轮的方法,可以大致判断树木的年龄,但要精确定年,还需要借助专业的“交叉定年”方法,即通过大量生活在相似生境、有共同生长时期的年轮样品间的相互交叉验证,才能确定“缺轮”和“伪轮”。“交叉定年”方法不仅能帮助精确定年,还能通过比对年轮的特征,将活树、死树与古木样品(通常来自古墓、古建筑、沉船等)产生的年轮序列进行交叉验证与时间“拼接”。通过这种方法,国际上已“拼接”了超过一万年的树木年轮记录。在我国,也有长达6700年的树木年轮记录,就是利用采自青藏高原东北部柴达木盆地边缘的祁连圆柏活树与死树年轮“拼接”所产生的。
气候环境能影响树木年轮的形成与宽窄变化,树木年轮也可以反映过去的气候环境状况。在没有详细气象观测记录的历史时期,年轮可以作为替代气象资料,帮助我们追溯过去的气候变化。通过树木年轮,我们还原了过去千年甚至万年的气候记录,科学家就可以将当前的全球气候变暖进程置于历史背景中,判断目前气候变化是否属于正常范围。同时,树木年轮记录还可以为气候模型提供量化、精确的背景参数,使科学家能更可靠地模拟未来的气候变化。
年轮不仅可以反映过去的温度、降水、干旱等气候变化情况,还能记录火山喷发、虫害、火灾、山体滑坡、雪崩、太阳活动等极端事件,以及冰川进退、土壤侵蚀、大气污染等环境变化。考古遗址中的古木年轮,能用于确定墓葬或遗址的年代,并帮助判定不同族群的迁徙历史。即便是炭化的木材,也能帮助我们了解人类木材利用以及用火的历史。
由此可见,树木年轮是大自然最忠实的记录者,将气候、环境与历史像刻录唱片一样,一圈一圈地记录下来,为我们保存了最原始的气候记忆。
此次调査,就沿途所见或经探询获悉,邓叔群等人了解到祁连山北坡主要林区在黑河流域,其分布范围:东起民乐洪水河,南抵祁连山中脉,西迄梨园河沟脑及摆浪河谷,北接近河西走廊,总面积约32000方市里,有林面积约1500方市里,平均每方市里森林中,成材材木(3寸以上者)2600株,总计有39602株。此外,大黄山北坡也有森林,自公路上可见。按当地居民所说,狭河沟等地也有零散森林,但面积不广。
健客:什么是市里?
云飞:1公里就是1000米,1市里和1华里意思是一样的,都指500米。那么方市里和平方米、平方公里的换算就是1方市里=250000平方米=0.25平方公里。当时祁连山北坡有林面积约375平方公里,相当于52500多个足球场。
黑河流域几乎全属寒带针叶树类。云杉分布于山阴,香柏则散见于山阳。阔叶树类甚少,仅河谷水畔生长有柳树和杨树。通过调查,纠正了人们认为祁连山向阳山坡无林是自然现象的错误认识。邓叔群在《祁连山森林调查简述》中写道:“在久远年代以前,山区阳坡悉属香柏,生长密集,可与云杉媲美,后因破坏过度,现余树木至为寥落,日久年远,遂演为广漠之草地,致有今日阴坡森林、阳坡草山之现象,以往有人认为阳山无林,乃自然现象,实属无稽,不足信也。”
祁连山森林分布高度,向阳山坡约达3700公尺,阴地各地则达3500公尺。就是说,海拔高度上的限制,香柏较云杉约高200公尺。山间林木多是幼树,大材不多。按沿途所见林木胸径大于18寸的,极罕见。通常直径达一尺者约需70-100年,直径达一尺半者,则需150-200年。生长情况良好。
健客:怎么又是这种非公制单位呢?换算很烦人的。
云飞:咳,内忧外患,国家乱糟糟的,很多本来想做,而且应该做的事,结果没有人去做。
公制又称“米制”、“米突制”。1858年《中法通商章程》签定后传入中国的一种国际度量衡制度。创始于法国。1795年4月7日法国国会议决颁布米突制条例。1840年以后采用米突制的国家逐渐增多。1875年17个国家在巴黎签订了米突制公约,于1876年1月1日生效。清光绪三十四年 (1908年)清政府决定用米突制来确定营造尺和库平两的数值。1915年北洋政府《权度法》规定米突制与营造尺库平制平行。1928年国民政府《权度标准方案》采用米突制为标准制,市用制为辅制。实际上在大多数地方和部门未实行。
沿林区边缘各地森林破坏严重,尤以梨园河一带更严重。邓叔群建议:速谋制止,否则,祁连山仅存的森林将逐渐绝迹,影响于河西水利及未来经济建设者,至深且巨,不容坐视也。他敏锐地指出未来森林开发问题。黑河交通不便,开发森林不容易,西北各地森林稀少,此林区不可多得。将来建设河西,如果能充分利用现代技术,则黑河流域的木材可源源不断地供给。
林木天然更新随环境树种而不同。云杉系中庸性树种,荫蔽及空隙过大,幼苗均难发育。就观察所得,林间空隙的大小,约等于该林内树木高度二分之一时,则幼苗易生长,因此云杉更新宜采用块状或带状砍伐。若为带状砍伐,需要注意风向。带状宽度约为树高的一半,砍伐第一带与第二带间隔时间,须视第一次砍伐带状空隙地幼苗生长速度为准,即第二次带状砍伐,要等到第一次砍伐带状空隙内幼苗生长至相当高度时,再为着手。
云杉林地边缘常有幼苗,该区常以牧草繁茂,成群牛羊来往其间,幼苗稚木屡遭啮食,因此,要云杉林面积自然扩大,就要对林区附近放牧加以适当制止。
云杉种子与土壤接触才易发芽。野草丛密,虽有多产种子散布,也难萌芽生长。因此对于林区下风边缘的草地,加以掘犁,宽可百公尺,使土壤外露。云杉种子轻小,可乘风飞扬,运送远方,数年之后,该区可自然成林。林内空隙,杂草丛生或藓苔密布,也可施以掘犁,使土壤外露,促进种子萌芽长成。香柏性耐干燥,生于向阳山坡。南向山坡较为干燥和暖,宜于放牧,故其遭受牛羊摧残程度颇深。且香柏树皮饱含松脂,易于着火,是以偶遇火灾,则全林尽毁。故欲恢复山区香柏成森林,则对于放牧的限制及火灾的防范,是刻不容缓的。柏树种子质量较重,不易被风吹送,其更新方法与云杉不同,采伐的时候,于150方尺的面积内,至少要留母树一株。若地势陡峻,在山坡上部宜多留母树,山坡下部可较稀疏,因其成熟种子,由重力关系,可向下坡滚落。当林间幼树成长相当高度,之前的母树才可砍伐,不会妨碍新生柏树林的发育。
由兰州西行,乌鞘岭以西气候很干燥,空中湿度较祁连山区为逊, 由其生长植物判断,可知土壤中碱的含量很重,造林上适宜种树除沿渠畔河旁可植杨柳外,白榆最为适宜,臭椿也可采用。这两种树木抗旱力均强。榆树可抗较重碱性土壤,且极耐寒。臭椿耐寒及抗碱力均不如柏榆。
河西干旱的山坡,造林问题比较困难,只宜先择耐旱的灌丛药草,如枸杞、甘草、苦参等,先行种植,使地面发生覆被,促进水土保持,渐次改良土质,日久之后,当可有树木生长。枸杞、甘草、苦参等种可供药用,其利用方式宜加慎重。
在《祁连山森林调查简述》中,邓叔群对祁连山森林与河西农业关系的阐述可谓丝丝入扣,他说:“所谓‘无黑河则无张掖’,推而广之,可谓无水利即无河西。黑河上游无林之区,四月末旬雪已尽融,有林之区积雪融解约迟半月。五月初,张掖一带需水最切,林间雪水适济张掖各渠需要,裨益农耕,利之溥也。”
健客:什么意思呢?
云飞:森林遮挡了阳光,推迟了融雪时间,恰恰适合农耕的要求。
健客:连这个都算到了,真牛啊!溥是什么意思?
云飞:在《说文解字》中这样解释:溥,大也。邓叔群的《祁连山森林调查简述》算是那时的白话文,推荐有兴趣的读者找原文看看。
在《祁连山森林调查简述》中,邓叔群说:“本年夏季里山中少雨,工作尚称顺利。”但周重光却给后人讲了这样一个故事:
在祁连山调查时,有次晚上渡黑河主流的一个大峡谷,河谷宽约20米,深近30米,水流湍急,响声如雷。马从水流稍缓处凫过水去,人要从横跨两岸的粗草绳上,手足倒悬爬行而过。向导和一位同事先爬过对岸,再将行李等杂物从草绳上拖过河。大家都平安过去了,待邓先生最后一个爬上草绳时,草绳由于多次负重磨损,已明显下垂了,同事们都担心万一草绳断裂后果不堪设想,而邓先生却十分镇静和沉着,他尽力控制草绳,使其减少摆动,慢慢地慢慢地渡过了黑河。这时,我们大家才为他松了一口气。
邓叔群带着对女儿菲菲永难割舍的哀思,回到中央研究院。他在上海继续从事科研工作,创设森林生态研究室,并恢复真菌研究室。
1946年9月,邓叔群写了一首英文诗,大意如下:
我愿是一只鸟,独自冲向云霄,
不怕雷电风暴,展翅翱翔长啸,
脱离那尘污浊世。
我听到自由的呼声,在向我召唤。
欲知后事如何,且听下回分解。