森林从哪里来，到哪里去？

月29日2019北京世园会开幕一位读者给我们留言：“想知道植物是如何一步一步走到今天？”于是我们决定以广袤的森林为例做一个简要的解答对于这个星球上曾有的、现有的、将有的一切如果你有任何疑问或建议也欢迎留言告诉我们我们将不定期选择读者的提问推送短文希望能为你解答一二-----以下是正文-----世人说“独木不成林”那么如果树木多达千万棵将是怎样一幅画面？也许如同树的阵列漫山遍野严阵以待（漠河，秋天的森林，摄影师@陆雨春）▼

也许是巨木撑天万千利剑直指苍穹（新疆伊犁琼库什台的森林，摄影师@刘承徭）▼

亦或是绿荫如盖遮天蔽日只留下斑驳的光影是的这便是“森林”（森林一般是指在一较大面积的区域内，以树木为主体构成的植物群落及生态系统，各个国家、地区、组织对于森林的详细定义不一而足，本文中的森林主要指木本植物组成的群落，也包括一些较为高大的草本植物群落，属于较为广义的“森林”概念；下图为森林中的光影，摄影师@Jerry Wang）▼

世人也说“十年树木”那么如果将时间拉长至数十亿年又会是怎样一番图景？在这段漫长的岁月中环境由此改变生命因此繁衍文明就此诞生一曲森林之歌在大地上奏响01 初生早在数十亿年前陆地上一片荒凉只有风与水日复一日地冲刷着裸露的地表但在广阔的海洋中众多微小的生命却欣欣向荣这便是地球的微生物时代在浅海环境下微生物密密层层、交叠生长即便在数十亿年后的今天人类仍能在海边发现其痕迹从中一窥当年的盛况（现代叠层石，叠层石为一些海洋微生物，尤其是蓝细菌，在生长过程中，黏结沉积物颗粒，不断层叠堆砌而成的半生物、半沉积构造，其切面上显示出层层纹理，故被称为叠层石，图片来源@VCG）▼

微生物时代的繁盛持续了超过10亿年其中一些微生物能够通过光合作用产生氧气从而逐渐改变地球大气的组成直到4亿多年前陆地植物的祖先才离开海洋开启了进击陆地的征程苔藓作为植物先锋之一率先征服地表将第一抹绿色铺满裸露的岩石（生长在石头上的苔藓，摄影师@Jerry Wang）▼

随后在匍匐的苔藓之上一类新植物闪亮登场它们体内如“吸管”一般的维管束不仅能够源源不断地传输养分还足以支撑身体向空中生长尽管最初的身形仅有几厘米高却是当时陆地上唯一的“森林”地球自此进入了蕨类时代蕨类植物的祖先被称为原蕨植物它们体型微小成片聚集在河湖岸边（一种原蕨植物：库克森蕨的复原图，图片来源@Wikimedia Commons，制图@郑伯容/星球研究所）▼

而随着地球环境的改变陆地变得越来越温暖湿润植物的生命力也愈发旺盛曾经低矮的原蕨植物不断向上生长演化成真正的参天大树其中一种为石松植物“腰围”2米以上高度可达40米相当于10层的高楼（一种石松植物：鳞木的复原图，表皮布满菱形或椭圆的纹路，图片来源@Wikimedia Commons，制图@郑伯容/星球研究所）▼

另一种为节蕨植物其主干像竹子一样分节生长叶片则从中间向四周延展高度可达30米同样一树擎天（一种节蕨植物：芦木的复原图，图片来源@Wikimedia Commons，制图@郑伯容/星球研究所）▼

第三种是真蕨类即今天的蕨类植物但较之今日当时的它们则更加高大魁梧目前仍生长在亚热带、热带地区的桫椤其树干粗壮、高耸、挺拔伞盖般的枝叶遮天蔽日一如蕨类时代的盛世景象（福建省龙岩市的桫椤，摄影师@刘艳晖）▼

石松、节蕨、真蕨组成了茂密的蕨类森林林下湖沼纵横、水汽氤氲众多古老奇异的物种纷纷在此寻得一片天地巨大的蜻蜓在空中游荡笨拙的蝾螈缓慢爬行爬行动物的祖先身形小巧藏身枯木中探头探脑（石炭纪森林中的生物，艺术想象图，图片来源@Photo Editor ArtPictures）▼

一代代树木死亡后则沉入林下的沼泽中缓慢的地壳沉降让沼泽环境得以长期存在植物遗骸也越积越厚历经复杂的微生物作用加之温度和压力变化则形成煤炭那个时代形成的煤层分布范围如此之广储量如此巨大以至于整个时期被命名为石炭纪（秦皇岛煤炭码头，黑色的部分为人工堆积的煤山和铺满地面的煤，图片来源@DigitalGlobe）▼

然而蕨类植物虽然身躯高大生殖细胞却十分脆弱离开水体则容易干燥死亡直到距今3.8亿年前后（泥盆纪中、晚期）一种新的繁殖方式终于在物竞天择中脱颖而出新的“森林”即将登场02 开拓这种先进的繁殖方式便是种子种子外披“盔甲”：种皮自带“食物仓库”：胚乳能够适应更加复杂的环境大大提高了繁殖的成功率于是利用种子繁殖的裸子植物迅速代替蕨类、占领地表地球自此进入裸子植物时代在因恐龙而闻名的侏罗纪和白垩纪最古老的裸子植物之一苏铁在连成一体的大陆上几乎无处不在如今四川攀枝花的苏铁自然保护区内仍生长着20万余株苏铁堪称地球上现存最古老的“森林”之一（攀枝花苏铁国家级自然保护区内的苏铁，摄影师@李贵云）▼

与苏铁同时繁盛的银杏则更偏爱温带环境在侏罗纪时期的中国北方比今天种类更丰富的银杏家族成为森林中最主要的树种（银杏为侏罗纪时代的孑遗物种，是典型的裸子植物活化石，摄影师@山风）▼

另外三类裸子植物松、杉、柏则在人们的生活中最为常见它们虽然出现稍晚却持续繁盛至今甚至以65%的占比撑起了中国森林总量的半壁江山无论是温暖湿润的环境还是高纬度的寒冷地区都有它们生生不息（生活在温暖湿润地区的池杉林，摄影师@沉默的剑心）▼

气候严酷的大兴安岭北部落叶松、樟子松等裸子植物形成面积超过700万公顷的森林（请横屏观看，大兴安岭塔河森林，摄影师@王天成）▼

小兴安岭和长白山地区多种云杉、冷杉傲然挺立形成茫茫林海（吉林靖宇县长白山的森林，摄影师@石耀臣）▼

西北的阿勒泰山区和大兴安岭所处纬度几乎相当松林形成一面面密不透风的墙（阿勒泰落叶松林，注意下方的人，摄影师@郑斐元）▼

高纬度地区日照角度低树木为了获取更多阳光必须极力向上生长形成了这里遮天蔽日的森林景象（伊春，小兴安岭的森林，高大的针叶林遮挡了阳光，使林下较为阴暗，摄影师@杨磊）▼

此外天性“高冷”的松、杉、柏同样“偏爱”高山它们或是密布整个山坡（北京第二高峰海坨山上的松林，摄影师@Mark Li）▼

或是铺陈雪山脚下（川西党岭村的高原黄衫松，摄影师@赵永清）▼

凭借先进的种子繁殖裸子植物帝国到达鼎盛然而生命演化的车轮依旧滚滚向前森林帝国势必再次“改朝换代”但令人意想不到的是下一个帝国的建立竟起源于几朵小花03 繁荣这些不起眼的小花属于植物界最年轻的类群被子植物花朵的子房如同一个天然庇护所避免种子受到外界的破坏当雄性配子通过雌蕊结构精准地进入子房后子房便发育为包裹着种子的果皮而在人类眼中便是花朵凋谢代之以累累硕果（花的结构，制图@郑伯容/星球研究所）▼

果皮不仅有效保护种子还是除了胚乳外种子发育的又一重要“粮仓”于是被子植物的繁衍效率突飞猛进从白垩纪开始便席卷全球令地球进入崭新的被子植物时代被子植物的种类格外丰富仅中国就有近29000种是裸子植物的100多倍多样的物种带来更广泛的适应性让被子植物几乎占领地表的任何角落在我国东北兴安岭的寒冷山地中被子植物的先锋白桦与裸子植物落叶松并肩而立（大兴安岭白桦林，摄影师@郑斐元）▼

到了中部秦岭的山坡深谷之间被子植物组成的阔叶林与裸子植物组成的针叶林杂居而处形成五彩斑斓的针阔叶混交林（秦岭针阔叶混交林，摄影师@郑斐元）▼

万木峥嵘的神农架林区以水青冈为主的树木漫山遍野将山体覆盖得不留一丝缝隙（神农架林区，摄影师@程境）▼

胡杨则生长在西北大漠戈壁其耐旱能力远超裸子植物（沙漠中的胡杨，摄影师@赵来清）▼

中国南方的热带地区气候湿润、降雨充沛、日照强烈更加适宜被子植物的生长广西、云南等地的热带雨林均是被子植物的天堂（广西靖西县通灵峡谷的热带季雨林，摄影师@卢文）▼

东南沿海的红树林则更为特别它们生长在海湾和滩涂之间错综复杂的根系能从盐渍的土壤中汲取养分（深圳红树林，红树的主干挺立在滩涂之上，土壤下则是四处延伸的复杂根系，根系向上生长破土而出，形成密密麻麻挺立的小根，摄影师@邓飞）▼

组成森林的大多是木本植物一般具有木质的坚实茎干以此区别于身躯柔弱的草本植物但某些种类的“花草”体内纤维紧密缠绕足以形成媲美木本植物的高大茎干椰树便是这种“意料之外”的草本植物它们凭借种子的漂流成功占领其它植物难以到达的荒岛（泰国苏梅岛的椰树，摄影师@Rocky Han）▼

另一种“草”：竹子则以“独木成林”之势在中国南方形成无边的竹海（安徽省黄山市黟县宏村镇，摄影师@李琼）▼

森林占领下的陆地成为各种生物的乐土灵长类动物在树栖生活中获得灵活的手指（云南滇金丝猴保护区，金丝猴灵活的手指让它们能够更好地抓握食物，摄影师@吴朝娜）▼

其中一批特殊的灵长类则拥有更加发达的大脑经过几百万年的岁月逐渐演化为人类、创造出文明并彻底改变了森林发展的进程04 未来?早期的人类依靠狩猎和采集生活森林中树木提供的果实以及林中大量的野生动物均是重要的食物来源（广州，荔枝树，摄影师@姚朝辉）▼

但农业的出现打破了长久以来的平衡粟、黍、水稻和小麦开始成为人们饮食的主体而为了养活日益增长的人口越来越多的森林被开辟为农田（永定初溪的土楼与农田，农业社会中，人类为了种植庄稼而开发了大量山林，摄影师@李艺爽）▼

同时大量的木材成为了建造房屋的理想材料一根根高大的立柱拔地而起撑起无数人的家园（贵州省黔东南苗族侗族自治州雷山县西江千户苗寨，人们正在建造木屋，摄影师@杨照夫）▼

当然人类对森林的开发远不止盖房造屋从木舟、木车、木桥、木栈道到木制家具、日用品和木雕装饰森林不断变换着形态进入人类的生活（婺源思溪延村老宅的精美木雕，摄影师@陆雨春）▼

一些“落单”的树木也成为生活中的点缀（云南广南，一棵大榕树下，村民聚在一起闲谈、活动，在这样的村落中，树下常常是人们喜爱的聚会场所，摄影师@李贵云）▼

莽莽山林留在人们的精神之中成为历代文人隐士向往的世外桃源（出自欧阳修《醉翁亭记》）▼“树林阴翳，鸣声上下，游人去而禽鸟乐也”但大多数时候森林只是人类利用的资源持续千年的农耕、屯田与大兴土木让森林逐渐不堪重负当工业革命的浪潮席卷全球则又给森林带来新一轮挑战由于对木材的需求大大增加在钢铁机器的碾压下森林像被收割的庄稼般一片片倒下（广西宜州，一处砍伐森林的场地，摄影师@卢文）▼

大量树木或是充当燃料或是成为工业原料又或是铺设铁路、建设桥梁工业社会消耗森林的速度远超以往以中国为例到1949年新中国成立之时全国森林覆盖率仅剩10%左右（近300年中国森林覆盖率变化趋势，制图@郑伯容/星球研究所）▼

人类在城市中用钢筋与混凝土建起新的“森林”与曾经的森林帝国遥遥相望（广东广州海珠区城中村与湿地公园，以一条道路相隔，摄影师@卢文）▼

而随着森林面积的减少需要森林庇护的生物也一路退却躲藏到仅剩的高山深林中甚至濒临灭绝的边缘（秦岭羚牛，为国家一级保护动物，目前种群数量仅5000头左右，摄影师@李杰）▼

好在环境的剧变终于引起了人类的警觉尽管很长一段时间里森林消亡的趋势依然难以扭转直到1992年有赖于数十年的植树浪潮我国森林总增长量才超过总消耗量大地终于有望重归绿色（宁夏彭阳的蚂蚁森林，持续的植树造林活动正在让黄土高原恢复绿色，摄影师@赵乐源）▼

人造的塞罕坝林场如今已是万木葱茏森林面积达到112万亩森林覆盖率高达80%（塞罕坝林场，摄影师@赵高翔）▼

截至2016年整个中国的森林面积已经超过200万平方千米（中国森林分布图，数据来源于中国林业数据库，制图@巩向杰&郑伯容/星球研究所）▼

与世界上其它国家相比过去55年的时间里中国平均森林面积位居世界第五（1961-2016年世界平均森林面积最高的10个国家，数据来源于联合国粮食及农业组织，制图@郑伯容/星球研究所）▼

人们渴望森林、呼唤森林推动了“城市森林”的诞生也让人们看到了城市与森林共存的希望绿地、园林、行道树甚至屋顶的花花草草将成为人类时代下的“新森林”（重庆城市中的植被和建筑，摄影师@张坤琨）▼

但由于巨大的人口基数中国人均森林面积仍然稀少一个真正的森林帝国还有很长的路要走（请横屏观看，西藏雅鲁藏布江人工林全景图，摄影师@Tommy天宇）▼

在对未来的想象中一种是末世一种是盛世末世人类灭绝、城市崩塌盛世高楼林立、科技发达但两种想象有一点相同那就是森林的回归或是荒废的城市重新被森林占领或是新兴的城市被森林环绕但不论人类存亡世界终将重归森林森林之歌仍将在大地上回响（一个废弃的土楼被森林包围，拍摄于福建永定横甲，摄影师@李艺爽）▼