↑一群國家地理控，專注於探索極致世界
4月29日
2019北京世園會開幕
一位讀者給我們留言：
「想知道植物是如何一步一步走到今天？」
於是我們決定以廣袤的森林為例
做一個簡要的解答
對於這個星球上
曾有的、現有的、將有的一切
如果你有任何疑問或建議
也歡迎留言告訴我們
我們將不定期選擇讀者的提問推送短文
希望能為你解答一二
以下是正文
世人說
「獨木不成林」
那麼如果
樹木多達千萬棵
將是怎樣一幅畫面？
也許如同樹的陣列
漫山遍野嚴陣以待
（漠河，秋天的森林，攝影師@陸雨春）
▼
也許是巨木撐天
萬千利劍直指蒼穹
（新疆伊犁瓊庫什臺的森林，攝影師@劉承徭）
▼
亦或是綠蔭如蓋
遮天蔽日只留下斑駁的光影
是的
這便是「森林」
（森林一般是指在一較大面積的區域內，以樹木為主體構成的植物群落及生態系統，各個國家、地區、組織對於森林的詳細定義不一而足，本文中的森林主要指木本植物組成的群落，也包括一些較為高大的草本植物群落，屬於較為廣義的「森林」概念；下圖為森林中的光影，攝影師@Jerry Wang）
▼
世人也說
「十年樹木」
那麼如果
將時間拉長至數十億年
又會是怎樣一番圖景？
在這段漫長的歲月中
環境由此改變
生命因此繁衍
文明就此誕生
一曲森林之歌在大地上奏響
01
初生
早在數十億年前
陸地上一片荒涼
只有風與水
日復一日地衝刷著裸露的地表
但在廣闊的海洋中
眾多微小的生命卻欣欣向榮
這便是地球的
微生物時代
在淺海環境下
微生物密密層層、交疊生長
即便在數十億年後的今天
人類仍能在海邊發現其痕跡
從中一窺當年的盛況
（現代疊層石，疊層石為一些海洋微生物，尤其是藍細菌，在生長過程中，黏結沉積物顆粒，不斷層疊堆砌而成的半生物、半沉積構造，其切面上顯示出層層紋理，故被稱為疊層石，圖片來源@VCG）
▼
微生物時代的繁盛
持續了超過10億年
其中一些微生物
能夠通過光合作用產生氧氣
從而逐漸改變地球大氣的組成
直到4億多年前
陸地植物的祖先才離開海洋
開啟了進擊陸地的徵程
苔蘚作為植物先鋒之一
率先徵服地表
將第一抹綠色鋪滿裸露的巖石
（生長在石頭上的苔蘚，攝影師@Jerry Wang）
▼
隨後
在匍匐的苔蘚之上
一類新植物閃亮登場
它們體內如「吸管」一般的維管束
不僅能夠源源不斷地傳輸養分
還足以支撐身體向空中生長
儘管最初的身形僅有幾釐米高
卻是當時陸地上唯一的「森林」
地球自此進入了
蕨類時代
蕨類植物的祖先被稱為原蕨植物
它們體型微小
成片聚集在河湖岸邊
（一種原蕨植物：庫克森蕨的復原圖，圖片來源@Wikimedia Commons，製圖@鄭伯容/星球研究所）
▼
而隨著地球環境的改變
陸地變得越來越溫暖溼潤
植物的生命力也愈發旺盛
曾經低矮的原蕨植物不斷向上生長
演化成真正的參天大樹
其中一種為石松植物
「腰圍」2米以上
高度可達40米
相當於10層的高樓
（一種石松植物：鱗木的復原圖，表皮布滿菱形或橢圓的紋路，圖片來源@Wikimedia Commons，製圖@鄭伯容/星球研究所）
▼
另一種為節蕨植物
其主幹像竹子一樣分節生長
葉片則從中間向四周延展
高度可達30米
同樣一樹擎天
（一種節蕨植物：蘆木的復原圖，圖片來源@Wikimedia Commons，製圖@鄭伯容/星球研究所）
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第三種是真蕨類
即今天的蕨類植物
但較之今日
當時的它們則更加高大魁梧
目前仍生長在亞熱帶、熱帶地區的桫欏
其樹幹粗壯、高聳、挺拔
傘蓋般的枝葉遮天蔽日
一如蕨類時代的盛世景象
（福建省龍巖市的桫欏，攝影師@劉豔暉）
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石松、節蕨、真蕨
組成了茂密的蕨類森林
林下湖沼縱橫、水汽氤氳
眾多古老奇異的物種
紛紛在此尋得一片天地
巨大的蜻蜓在空中遊蕩
笨拙的蠑螈緩慢爬行
爬行動物的祖先身形小巧
藏身枯木中探頭探腦
（石炭紀森林中的生物，藝術想像圖，圖片來源@Photo Editor ArtPictures）
▼
一代代樹木死亡後
則沉入林下的沼澤中
緩慢的地殼沉降
讓沼澤環境得以長期存在
植物遺骸也越積越厚
歷經複雜的微生物作用
加之溫度和壓力變化
則形成煤炭
那個時代形成的煤層
分布範圍如此之廣
儲量如此巨大
以至於整個時期被命名為石炭紀
（秦皇島煤炭碼頭，黑色的部分為人工堆積的煤山和鋪滿地面的煤，圖片來源@DigitalGlobe）
▼
然而
蕨類植物雖然身軀高大
生殖細胞卻十分脆弱
離開水體則容易乾燥死亡
直到距今3.8億年前後
（泥盆紀中、晚期）
一種新的繁殖方式
終於在物競天擇中脫穎而出
新的「森林」即將登場
02
開拓
這種先進的繁殖方式
便是種子
種子外披「盔甲」：種皮
自帶「食物倉庫」：胚乳
能夠適應更加複雜的環境
大大提高了繁殖的成功率
於是利用種子繁殖的裸子植物
迅速代替蕨類、佔領地表
地球自此進入
裸子植物時代
在因恐龍而聞名的
侏羅紀和白堊紀
最古老的裸子植物之一
蘇鐵
在連成一體的大陸上幾乎無處不在
如今四川攀枝花的蘇鐵自然保護區內
仍生長著20萬餘株蘇鐵
堪稱地球上現存最古老的「森林」之一
（攀枝花蘇鐵國家級自然保護區內的蘇鐵，攝影師@李貴雲）
▼
與蘇鐵同時繁盛的銀杏
則更偏愛溫帶環境
在侏羅紀時期的中國北方
比今天種類更豐富的銀杏家族
成為森林中最主要的樹種
（銀杏為侏羅紀時代的孑遺物種，是典型的裸子植物活化石，攝影師@山風）
▼
另外三類裸子植物
松、杉、柏
則在人們的生活中最為常見
它們雖然出現稍晚
卻持續繁盛至今
甚至以65%的佔比
撐起了中國森林總量的半壁江山
無論是溫暖溼潤的環境
還是高緯度的寒冷地區
都有它們生生不息
（生活在溫暖溼潤地區的池杉林，攝影師@沉默的劍心）
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氣候嚴酷的大興安嶺北部
落葉松、樟子松等裸子植物
形成面積超過700萬公頃的森林
（請橫屏觀看，大興安嶺塔河森林，攝影師@王天成）
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小興安嶺和長白山地區
多種雲杉、冷杉傲然挺立
形成茫茫林海
（吉林靖宇縣長白山的森林，攝影師@石耀臣）
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西北的阿勒泰山區
和大興安嶺所處緯度幾乎相當
松林形成一面面密不透風的牆
（阿勒泰落葉松林，注意下方的人，攝影師@鄭斐元）
▼
高緯度地區日照角度低
樹木為了獲取更多陽光
必須極力向上生長
形成了這裡遮天蔽日的森林景象
（伊春，小興安嶺的森林，高大的針葉林遮擋了陽光，使林下較為陰暗，攝影師@楊磊）
▼
此外
天性「高冷」的松、杉、柏
同樣「偏愛」高山
它們或是密布整個山坡
（北京第二高峰海坨山上的松林，攝影師@Mark Li）
▼
或是鋪陳雪山腳下
（川西黨嶺村的高原黃衫松，攝影師@趙永清）
▼
憑藉先進的種子繁殖
裸子植物帝國到達鼎盛
然而
生命演化的車輪依舊滾滾向前
森林帝國勢必再次「改朝換代」
但令人意想不到的是
下一個帝國的建立
竟起源於幾朵小花
03
繁榮
這些不起眼的小花
屬於植物界最年輕的類群
被子植物
花朵的子房
如同一個天然庇護所
避免種子受到外界的破壞
當雄性配子通過雌蕊結構
精準地進入子房後
子房便發育為包裹著種子的果皮
而在人類眼中
便是花朵凋謝
代之以累累碩果
（花的結構，製圖@鄭伯容/星球研究所）
▼
果皮不僅有效保護種子
還是除了胚乳外
種子發育的又一重要「糧倉」
於是
被子植物的繁衍效率突飛猛進
從白堊紀開始便席捲全球
令地球進入嶄新的
被子植物時代
被子植物的種類格外豐富
僅中國就有近29000種
是裸子植物的100多倍
多樣的物種帶來更廣泛的適應性
讓被子植物幾乎佔領地表的任何角落
在我國東北
興安嶺的寒冷山地中
被子植物的先鋒白樺
與裸子植物落葉松並肩而立
（大興安嶺白樺林，攝影師@鄭斐元）
▼
到了中部
秦嶺的山坡深谷之間
被子植物組成的闊葉林
與裸子植物組成的針葉林雜居而處
形成五彩斑斕的針闊葉混交林
（秦嶺針闊葉混交林，攝影師@鄭斐元）
▼
萬木崢嶸的神農架林區
以水青岡為主的樹木漫山遍野
將山體覆蓋得不留一絲縫隙
（神農架林區，攝影師@程境）
▼
胡楊則生長在西北大漠戈壁
其耐旱能力遠超裸子植物
（沙漠中的胡楊，攝影師@趙來清）
▼
中國南方的熱帶地區
氣候溼潤、降雨充沛、日照強烈
更加適宜被子植物的生長
廣西、雲南等地的熱帶雨林
均是被子植物的天堂
（廣西靖西縣通靈峽谷的熱帶季雨林，攝影師@盧文）
▼
東南沿海的紅樹林則更為特別
它們生長在海灣和灘涂之間
錯綜複雜的根系
能從鹽漬的土壤中汲取養分
（深圳紅樹林，紅樹的主幹挺立在灘涂之上，土壤下則是四處延伸的複雜根系，根系向上生長破土而出，形成密密麻麻挺立的小根，攝影師@鄧飛）
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組成森林的大多是木本植物
一般具有木質的堅實莖幹
以此區別於身軀柔弱的草本植物
但某些種類的「花草」
體內纖維緊密纏繞
足以形成媲美木本植物的高大莖幹
椰樹
便是這種「意料之外」的草本植物
它們憑藉種子的漂流
成功佔領其它植物難以到達的荒島
（泰國蘇梅島的椰樹，攝影師@Rocky Han）
▼
另一種「草」：竹子
則以「獨木成林」之勢
在中國南方形成無邊的竹海
（安徽省黃山市黟縣宏村鎮，攝影師@李瓊）
▼
森林佔領下的陸地
成為各種生物的樂土
靈長類動物
在樹棲生活中獲得靈活的手指
（雲南滇金絲猴保護區，金絲猴靈活的手指讓它們能夠更好地抓握食物，攝影師@吳朝娜）
▼
其中一批特殊的靈長類
則擁有更加發達的大腦
經過幾百萬年的歲月
逐漸演化為人類、創造出文明
並徹底改變了森林發展的進程
04
未來?
早期的人類
依靠狩獵和採集生活
森林中樹木提供的果實
以及林中大量的野生動物
均是重要的食物來源
（廣州，荔枝樹，攝影師@姚朝輝）
▼
但農業的出現
打破了長久以來的平衡
粟、黍、水稻和小麥
開始成為人們飲食的主體
而為了養活日益增長的人口
越來越多的森林被開闢為農田
（永定初溪的土樓與農田，農業社會中，人類為了種植莊稼而開發了大量山林，攝影師@李藝爽）
▼
同時
大量的木材成為了建造房屋的理想材料
一根根高大的立柱拔地而起
撐起無數人的家園
（貴州省黔東南苗族侗族自治州雷山縣西江千戶苗寨，人們正在建造木屋，攝影師@楊照夫）
▼
當然
人類對森林的開發
遠不止蓋房造屋
從木舟、木車、木橋、木棧道
到木製家具、日用品和木雕裝飾
森林不斷變換著形態
進入人類的生活
（婺源思溪延村老宅的精美木雕，攝影師@陸雨春）
▼
一些「落單」的樹木
也成為生活中的點綴
（雲南廣南，一棵大榕樹下，村民聚在一起閒談、活動，在這樣的村落中，樹下常常是人們喜愛的聚會場所，攝影師@李貴雲）
▼
莽莽山林留在人們的精神之中
成為歷代文人隱士嚮往的世外桃源
（出自歐陽修《醉翁亭記》）
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「樹林陰翳，鳴聲上下，遊人去而禽鳥樂也」
但大多數時候
森林只是人類利用的資源
持續千年的農耕、屯田與大興土木
讓森林逐漸不堪重負
當工業革命的浪潮席捲全球
則又給森林帶來新一輪挑戰
由於對木材的需求大大增加
在鋼鐵機器的碾壓下
森林像被收割的莊稼般一片片倒下
（廣西宜州，一處砍伐森林的場地，攝影師@盧文）
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大量樹木或是充當燃料
或是成為工業原料
又或是鋪設鐵路、建設橋梁
工業社會消耗森林的速度遠超以往
以中國為例
到1949年新中國成立之時
全國森林覆蓋率僅剩10%左右
（近300年中國森林覆蓋率變化趨勢，製圖@鄭伯容/星球研究所）
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人類在城市中
用鋼筋與混凝土
建起新的「森林」
與曾經的森林帝國遙遙相望
（廣東廣州海珠區城中村與溼地公園，以一條道路相隔，攝影師@盧文）
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而隨著森林面積的減少
需要森林庇護的生物也一路退卻
躲藏到僅剩的高山深林中
甚至瀕臨滅絕的邊緣
（秦嶺羚牛，為國家一級保護動物，目前種群數量僅5000頭左右，攝影師@李傑）
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好在環境的劇變
終於引起了人類的警覺
儘管很長一段時間裡
森林消亡的趨勢依然難以扭轉
直到1992年
有賴於數十年的植樹浪潮
我國森林總增長量才超過總消耗量
大地終於有望重歸綠色
（寧夏彭陽的螞蟻森林，持續的植樹造林活動正在讓黃土高原恢復綠色，攝影師@趙樂源）
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人造的塞罕壩林場
如今已是萬木蔥蘢
森林面積達到112萬畝
森林覆蓋率高達80%
（塞罕壩林場，攝影師@趙高翔）
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截至2016年
整個中國的森林面積
已經超過200萬平方千米
（中國森林分布圖，數據來源於中國林業資料庫，製圖@鞏向傑&鄭伯容/星球研究所）
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與世界上其它國家相比
過去55年的時間裡
中國平均森林面積位居世界第五
（1961-2016年世界平均森林面積最高的10個國家，數據來源於聯合國糧食及農業組織，製圖@鄭伯容/星球研究所）
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人們渴望森林、呼喚森林
推動了「城市森林」的誕生
也讓人們看到了
城市與森林共存的希望
綠地、園林、行道樹
甚至屋頂的花花草草
將成為人類時代下的「新森林」
（重慶城市中的植被和建築，攝影師@張坤琨）
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但由於巨大的人口基數
中國人均森林面積仍然稀少
一個真正的森林帝國
還有很長的路要走
（請橫屏觀看，西藏雅魯藏布江人工林全景圖，攝影師@Tommy天宇）
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在對未來的想像中
一種是末世
一種是盛世
末世人類滅絕、城市崩塌
盛世高樓林立、科技發達
但兩種想像有一點相同
那就是森林的回歸
或是荒廢的城市重新被森林佔領
或是新興的城市被森林環繞
但不論人類存亡
世界終將重歸森林
森林之歌
仍將在大地上迴響
（一個廢棄的土樓被森林包圍，拍攝於福建永定橫甲，攝影師@李藝爽）
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創作團隊
編輯：楨公子
圖片：任炳旭&劉白
設計：鄭伯容
地圖：鞏向傑
審校：雲舞空城&紀秋梅
P.S. 本文主要參考文獻：楊關秀《古植物學》；Thomas N.Taylor Paleobotany；科林·塔奇《樹的秘密生活》；陳靈芝主編《中國植物區系與植被地理》；應俊生，陳夢玲《中國植物地理》；金銀根《植物學》