今天的必应壁纸把镜头对准了加州北部海岸的一片森林。而这片森林在地球上仅存的两个亲戚，一个在内华达山脉，一个在中国湖北。
图片：必应每日壁纸 · 红木国家与州立公园的日出，加利福尼亚州，美国 (© HadelProductions/Getty Images)
你有没有想过，一棵树最高能长到多高？
这不是一个诗意的问题，是一个可以计算的问题。而且已经有人算出来了：大约 122 到 130 米。地球上现存最高的那棵树，已经长到了 116 米——它离这个天花板，只剩下不到十层楼。
今天必应中文首页放的，就是这棵树所在的那片森林。
先说一个名字上的小麻烦
必应的版权行把它译成“红木国家与州立公园”，而同一张图的搜索词又写作“红杉国家公园与州立公园”。同一片森林，两个名字。
准确的说法是：这个物种的中文正名叫北美红杉，也叫海岸红杉，学名 Sequoia sempervirens。“红木”在中文里通常指红木家具用的紫檀、酸枝那类硬木，是另一回事。
还有一个更容易搞混的：中文里常说的“红杉国家公园”，很多时候指的其实是内华达山脉里的 Sequoia National Park（巨杉国家公园）——那是另一个公园、另一个物种。今天这张照片拍的是加州北部海岸的 Redwood National and State Parks，两者之间隔着整整一个加利福尼亚。
名字容易走样，我们先把它摆正，再往下走。
画面里是什么
必应给出的英文标题是“Sunrise in Redwood National and State Parks”——日出。中文简介提到了由蕨类和苔藓构成的林下植被。
这片保护地由一座国家公园和三座州立公园拼成，总面积按国家公园管理局自己的数字是 131,983 英亩（约 534 平方公里），其中老龄林 38,982 英亩。1980 年，它被列入《世界遗产名录》。教科文组织的介绍里有一句话很值得抄下来：这里的海岸红杉林，是“一个存在了 1.6 亿年的树木类群幸存下来的残余”。
至于照片究竟拍的是哪一片林子、什么时候拍的，元数据没说，我们就不猜了。
水是怎么爬上 116 米的
这是今天真正值得弄懂的那件事。
先破除一个直觉：树不是把水“泵”上去的。 树没有心脏，没有肌肉，没有任何一个部件在主动做功推水。
真正发生的事情是这样的：树顶的每一片叶子上都有微小的气孔，水分子从那里蒸发进空气。水分子之间彼此有很强的吸引力，手拉着手不肯松开。所以当树顶那个水分子跑掉时，它把身后那一整条、从树根一直连到树梢的水柱，往上拽了一格。
换句话说，这条 116 米长的“水做的绳子”，是被从头顶一路拽上去的，不是被从底下顶上去的。
现在问题来了：这根绳子有多重？
美国农业部林务局的研究给出了一个可以直接用的数字：重力对水势的贡献是每米 0.01 兆帕。也就是说，每往上一米，树就要多付一点力气。116 米乘以 0.01，等于 1.16 兆帕——约 11.5 个大气压。
请注意，这是树顶的叶子在完全不蒸腾、水一动不动的情况下，就必须先垫付的“重力税”。白天真正开始蒸腾时，还要再叠上水在细管里流动的摩擦阻力。
天花板在哪里
2004 年，Koch、Sillett 等四位研究者在《自然》上发表了一篇题目极其朴素的论文：《树高的极限》。他们爬上加州北部的红杉——包括当时已知最高的那棵，112.7 米——一路测量不同高度上叶片的性状。
摘要里的结论是这样的：根据叶片功能性状随高度的变化梯度做回归，在不发生机械损伤的前提下，最大树高估计为 122 到 130 米。
更要紧的是那句解释：随着树长高，重力和路径长度带来的水分胁迫，最终会限制叶片的扩张与光合作用，从而阻止树继续长高——即使土壤水分完全充足。
这句话值得慢慢读一遍。不是水不够。是水就在脚下，但树顶的叶子已经把全部力气用在“抓住水”上了，再没有余力把自己撑开、去晒太阳。
后续研究把这个画面补完了：同一棵红杉，树顶的叶子又小又厚、紧贴着枝条竖着长；树冠下部的叶子又大又平、水平地摊开。一棵树的上下两端，长着两种不同形状的叶子。 那是同一棵树在两种水压环境下，做出的两种妥协。
雾：树自己造出来的雨
加州北海岸夏天几乎不下雨。红杉靠什么活过旱季？
答案是雾。而且这里有一个漂亮到不像真的的事实。
1998 年，Dawson 在《生态学》（Oecologia）上发表了对红杉林水分来源的同位素研究。他测出：在有树的地方，全年水文输入里平均有 34% 来自雾滴；而在没有树的地方，这个比例只有 17%。
也就是说，一半的雾水，是树自己收集来的。红杉把雾从空气里梳下来，让它顺着针叶、树皮、枝条滴落到自己脚下的土里。它不是碰巧站在多雾的地方，它是在把雾变成雨。
同一项研究还给出：夏季红杉体内的水分中，约 19% 来自雾；林下植物这个比例高达 66%；雾水占红杉全年蒸腾量的 13% 到 45%。
（国家公园管理局的科普页面上写的是“雾提供了红杉约 40% 的水分摄取”。这个 40% 是公园方的普及口径，没有给出出处，和上面三个数字量的定义都不一样，读的时候心里有个数就好。）
2009 年还有一项发现更进一步：红杉林里的植物不只用根喝水，也用叶子喝水。Limm 等人对十个优势种的研究发现，其中 80% 的物种具有叶面吸水能力——雾打湿叶片，水直接从叶面进入植株，叶片含水量能因此提高 2% 到 11%。
这正好闭合了前面那个故事：最渴的是树顶的叶子，而雾恰恰只到树顶。
但雾在变少
2010 年，Johnstone 与 Dawson 在《美国国家科学院院刊》上发表了一项让人不安的研究。他们用长期的陆地最高气温序列反推雾频，结论是：自 20 世纪初以来，加州海岸的雾频下降了约 33%。
具体数字是：1901—1925 年推算的平均雾频约 56%，1951—2008 年实测平均为 42%，1997 年创下最低纪录 27%。
论文自己给出的注意事项也要一并说清楚：1925 年以前的数字是用气温反推出来的指数，不是直接观测到的雾；观测手段这一百年里几经更换（早期靠机场观测员，近十年越来越多用自动激光云高仪）；某些时段的夜间数据是缺失后补插的。这是一个区域趋势，不等于“每一棵红杉都少喝了三分之一的水”。
但趋势的方向是清楚的。而这些树，每一棵都是靠雾把自己撑到一百多米的。
树冠上的那个世界
一棵老龄红杉的树冠，不是一根杆子加一圈枝条。它会长出重复主干——从主干上再分出好几根像树一样直立的粗枝，每根都自成一棵树的样子。学者甚至给一篇论文起过这样的题目：《一棵树冠即是森林林冠的红杉》。
在这些枝杈的交汇处，几十年上百年积累的落叶、树皮碎屑、苔藓残体会堆成真正的土壤。这种土有专门的学名：树上腐殖土（arboreal histosol）。土上长着蕨类——主要是常绿的革叶水龙骨——形成厚厚的蕨席。Save the Redwoods League 给出的数字是：这些蕨席能在半空中每英亩存住五千多加仑水，接近 19 吨。
然后是住在里面的动物。
流浪无肺螈（Aneides vagrans）是一种大约 10 厘米长的小蝾螈。它住在红杉树冠 45 米以上的蕨席里，许多个体一辈子没有碰过地面。
2022 年，Brown 等人在《当代生物学》上发表了对它的风洞研究。结论是：这种蝾螈从高处落下时，会主动摆出降落伞姿势，把垂直下落速度降低约 10%；一半的时间里，它还会配合尾巴和躯干的波动，让自己沿着非垂直方向滑翔；它能精确控制俯仰、翻滚和偏航，全程保持身体朝上。
而它身上没有翼膜，没有皮褶，没有任何看得出来的飞行结构。
研究者之一 Robert Dudley 是这么形容的：“它们完全是在空气里冲浪。”
三个属，每属只剩一个种
现在说说今天真正的重点。
海岸红杉所属的红杉亚科，曾经遍布整个北半球。今天它只剩下三个属，而且——用国家公园管理局自己的话说——“每一个属都只剩下唯一一个幸存的物种。”
它们是：
海岸红杉（Sequoia sempervirens），最高 115 米以上，最大胸径 8 米，常绿，只长在加州北海岸和俄勒冈最南端的海岸带。
巨杉（Sequoiadendron giganteum），最高 96 米，最大胸径 9 米，常绿，只长在内华达山脉西坡。
水杉（Metasequoia glyptostroboides），最高 43 米，最大胸径 2 米，落叶——分布地，用美国国家公园管理局那份对照表上的原话说，是 “Central China”。
同一份 NPS 的资料里还有更具体的一句：水杉的分布区“仅限于中国湖北省利川县，那里是肥沃湿润的低地，也正是适合耕作的地方”。
世界上最高的树，有个亲戚住在湖北。而且那是它在地球上仅有的两个亲戚之一。
一个属，先有化石，后有活树
水杉的故事，是二十世纪植物学里最不像真的的一段。
1941 年，日本古植物学家三木茂在研究日本上新世地层里的化石时，发现有些一直被鉴定为红杉属的化石，球果和叶子都是对生的——而红杉不是。于是他为这类化石另立了一个新属，取名 Metasequoia，意思是“似红杉”。
这是一个化石属。三木茂描述的是一群早已灭绝了几百万年的树。
而就在同一个年代，中国西南的一条山谷里，有人正站在这个属的活体下面。
具体是哪一年，这里存在一处资料差异。
通行的叙述——包括国家林业和草原局政府网与《人民日报》——是 1941 年，林学家干铎由湖北赴四川途中，路过万县磨刀溪（今湖北利川市谋道镇磨刀溪村），见到了那棵奇特的大树。
但 2024 年，《生物多样性》上发表了一篇基于王战、薛纪如遗稿的考据文章，明确提出了异议。原话是：“目前尚无证据（如标本、照片等）证明干铎的确曾经见过那株大树。” 该文主张：“现代生存水杉是 1943 年发现的，并非是有些文献记载的 1941 年。”
而美国国家公园管理局的科普材料里，写的又是第三个年份：1944 年。
三个来源，三个年份。 这本身就是一堂课：科学史上的“第一”是被证据定义的，不是被传说定义的。 一份标本、一张照片、一个编号，比一段口耳相传的记述有力得多。
不管起点是哪一年，接下来的时间线是清楚的，而且每一步都有编号：
1943 年 7 月 21 日，王战采得第一份水杉标本，其中包括二十多个完整带柄的球果，标本编号 C. Wang 118。
1944 年春，王战托吴中伦把一份带球果的标本带给郑万钧，请他鉴定是否为新种。
郑万钧参考了三木茂 1941 年那篇古生物学论文，认定这份标本应当属于那个化石属——Metasequoia。他把标本寄给了胡先骕。
1946 年，郑万钧派研究生薛纪如再赴产地采集。
1948 年 5 月 15 日，胡先骕与郑万钧联名正式发表，把这个物种命名为 Metasequoia glyptostroboides。
一个被认为已经灭绝了几百万年、刚在化石里被命名的属，七年之内被发现还活着，就活在中国。
种子怎么走遍世界的
1946 年底，标本抵达哈佛大学阿诺德树木园。当时的园长 Elmer D. Merrill 从树木园的“中国考察专项基金”里拨了一笔款，资助郑万钧组织人手到模式产地采种，薛纪如协助。
1947 年 12 月初，种子在南京交付。1948 年 1 月 5 日，第一批抵达波士顿。1 月上旬播种，当月底就发了芽。
树木园随后把一公斤多这种像小扁豆一样的种子，分发给了全世界的植物园和树木园。今天全球所有栽培的水杉，几乎都能追溯到那一批。
Merrill 当年在《科学》上写道，这是“一件让植物学家和古植物学家都极感兴趣的事件”，并指出这种针叶树在原产地“显然已濒临灭绝的边缘”。
同一年，命名权也起了争执。古植物学家 Ralph Chaney 率领一支考察队赴中国，在磨刀溪村找到了三棵水杉，并在湖北邻近地区找到一千多株。尽管有报道提到了中国科学家，美国报纸还是把“发现者”的头衔给了 Chaney 和随行记者。Merrill 强烈反对，直接把那次考察称作一场“公关秀”，并主张西方科学家应当资助当地研究者，而不是自己去抢功——他认为殖民式的“植物学劫掠”时代已经结束了。
而就在今年 8 月，哈佛阿诺德树木园在园中一棵水杉前立了一块铭牌，纪念胡先骕——1925 年获哈佛博士学位，中国现代植物学的奠基者之一。他 1946 年写给 Merrill 的信里有这样一句：
“这是多么了不起的一个发现！只有三棵三十四米高的大树还活着。”
在必应把加州红杉挂上首页的同一个月，一块纪念中国植物学家的铜牌，立在了波士顿的一棵水杉下面。
0001 号
那棵最老的树还在。
它长在湖北利川市谋道镇磨刀溪村，齐岳山下，被国家编号为 0001 号水杉模式标本树。据国家林草局与《人民日报》的报道：树龄超过 660 年，树高 35 米，胸径 2.4 米，需要四五个人才能合抱。 它一年能结十多公斤种子，大约五十万颗。当地人原本管它叫“水杪”。
利川已经挂牌确认的古水杉有 5600 多棵，树龄都在百年以上，古水杉群落有几百个。管理办法是“一树一号、一树一卡、一树一档”，每块保护牌上有二维码，群落周围修了保护坎和围栏，还装了避雷针。
但野生种群的处境并不轻松。按世界自然保护联盟的评估，水杉是濒危（Endangered）。2002—2003 年的一次清点显示，胸径 20 厘米以上的原生天然母树：湖北利川 5,360 株，重庆石柱 28 株，湖南龙山 5 株，合计约 5,393 株。评估里给出的主要威胁是：由于人口增长带来的土地利用变化，几乎没有自然更新的机会。
这就是水杉最深的那个矛盾：它在野外濒危，在人间繁盛。
全世界的城市街道上、公园里、河堤边，长着数不清的水杉。它可能是地球上被人类救得最成功的一棵树。但在它自己的老家，那几条山谷里，它几乎生不出下一代。
而在太平洋的另一头，海岸红杉面临的是同一道题的另一面：Save the Redwoods League 的估算是，1850 年以前加州海岸约有 200 万英亩红杉原始林，如今只剩下约 5%。（国家公园管理局的说法是“96% 的原始老龄红杉已被砍伐”——两个权威数字差了一个百分点，谁都没错到哪去，但它们说的是同一件事。）今天的红杉公园里保护着加州现存老龄红杉的 45%，而公园的另一大半，是被砍过之后正在慢慢长回来的次生林。
2018 年 4 月启动的 Redwoods Rising 计划，就是三方合作在 12 万英亩项目区里修复超过 7 万英亩次生林，还要拆掉 300 英里废弃、失修、无法通行的林道。
换句话说：加州在花几十年，把砍掉的森林一寸一寸还回去；利川在给五千多棵老树一棵棵编号建档。这是同一件事的两种做法。
那棵最高的树，和它的生日
现存最高的树叫海伯利安（Hyperion），长在红木溪流域。吉尼斯世界纪录记载的现行数字是 116.07 米（2019 年测量）。
而它的发现日期，是 2006 年 8 月 25 日。
也就是今天。 而今天恰好也是美国国家公园管理局成立 110 周年——1916 年 8 月 25 日，威尔逊总统签署了那部《组织法》。2026 年的“国家公园周”被安排在 8 月 22 日到 30 日（往年通常在四月），今天是其中的免门票日。
不过，你去不了海伯利安。2022 年起，公园管理局把它周围的区域整个封闭了。
理由写在官网上，非常直白：
“游客踩踏 Hyperion 已经导致树基部退化。树周围因为踩踏，蕨类已经没有了。”
“前往观看这棵树的人踩坏、有些情况下直接踩死了周围的原生植被。”
“在这个封闭区内徒步可能面临罚款或监禁。”
页面上还有两句更值得琢磨的：
“与许多其他老龄红杉相比，Hyperion 的树干并不粗，而且从地面上根本看不到它的高度。”
“修建和维护一条步道成本高昂，何况是通往一棵未来未必仍是最高的树。”
最后一句是：“森林以英寸生长，以英尺死去。”
资料：美国国家公园管理局红杉公园各页与《三棵树》对照表、加州州立公园、教科文组织世界遗产 #134、Koch et al. 2004《自然》、Woodruff et al. 2004（USDA 林务局）、Dawson 1998《Oecologia》、Limm et al. 2009《Oecologia》、Johnstone & Dawson 2010《PNAS》、Brown et al. 2022《当代生物学》、Save the Redwoods League、吉尼斯世界纪录、国家林业和草原局《群山之间水杉灿灿》、《人民日报》2023-12-11、钱宏等《水杉发现的历史》（《生物多样性》2024）、哈佛阿诺德树木园 Arnoldia 与水杉专页、Threatened Conifers of the World（转引 IUCN 评估）、武汉市人民政府门户网站、犹他州立大学推广部