李希霍芬与大羽羊齿

无方

李希霍芬与大羽羊齿

无方

十九世纪中后期，本已处于风雨飘摇的清政府，在西方凭借现代技术带来的巨大优势面前显得尤其孱弱无力。随着西方殖民力量的侵入，虽然如上海、广州这样的沿海口岸地区已经向西方世界开放，但在中国内陆地区，当地的旧秩序依然牢不可破。然而，随着中央政府的控制力逐渐削弱，地方治安日趋变差，暴乱四起、土匪横行。尽管困难重重，但一批批西方探险家和博物学家远道而来，试图成就他们各自的事业与梦想。

1869年底，已经在中国进行了四次考察的德国著名地理学家，36岁的费迪南德·冯·李希霍芬（Ferdina nd Freiherr von Richthofen，1833-1905），从上海到达香港，计划经广州开始沿西江逆流而上到广西、云南和四川的为期90天的考察。然而，由于云南、四川一带的旅程可能会遇到"起义和暴乱，变数太多"，遂改变计划"经梅岭前往湖南，考察当地的几处煤矿"。就是这样的改变，遂导致了中国古植物学研究历史中的一段传奇。

1870年1月21日下午两点，经过了20天的朔流航行、换了几次船之后，李希霍芬终于到达了湖南境内的第一站宜章。宜章地处湖南省南端，南岭山脉中段。南岭位于湘赣和两广之间，呈东北西南走向，自古是中原与岭南的分界线。南岭因主要由越城岭、都庞岭、萌渚岭、骑田岭和大庾岭五条主要山岭组成，故又称五岭。虽然南岭并不高峻，总体平均海拔只有1000米左右，几座较高的山峰海拔也不过2000多米，但它的山路十分崎岖，气候也异常炎热，因此成为两广与中原交往的天然障碍。

郴州城内的骡马古道已经今非昔比，仅有一段石板路保留下来

即使再难逾越，也阻挡不了中原和岭南之间人们的交流。莽莽群山间的低谷走廊、断裂盆地和低矮的分水岭，成为沟通南北的通道。据《史记·秦始皇本纪》记载"（秦始皇）三十三年（公元前214年），发诸尝逋亡人、赘婿、贾人掠取陆梁地，为桂林、象郡、南海，以适遣戌；三十四年，适治狱吏不直者，筑长城及南越之地"，"并筑郴县西南境道路50里"，秦兵用脚"打通"了湖南与广东的通道，世称湘粤古道。湘粤古道踩踏而成后，历代郴州地方官员为沟通南北货运，促进交流，不断对古道进行了修缮。

湘粤古道南起广东省乐昌市坪石镇水牛湾，北至湖南省郴州市郴州裕后街。由于古时交通不便，水路因纵横交错，无上山下坡之苦，且交通便利，遂成为最经济、便利的交通方式。然而受南岭的阻隔，从湖南坐船南下至广东最远只能到达郴州，便要换走陆路继续南下；同样，粤盐、广货由水路只能运抵宜章县城，然后舍舟登陆，沿陆路北运发往郴州。于是，郴州到宜章之间就有了九十里的"骡马古道"，这条古道全部是青石板路面，宽2～3米，经长期的骡马踩踏，石板上留下了深浅不一、数不胜数的骡马蹄印。这条一直沿用了近两千年的石板路，极大地促进了南北民族的融合和社会经济发展。那么多的骡马脚印，也就成为了当时社会经济、政治、文化状况的直接见证。遥想古道当年，商旅熙熙攘攘，学子奔赴前程，古道承载了无数人的生计与梦想！

到1934年、1936年湘粤公路、粤汉铁路相继全线开通后，士商行旅多乘汽车、火车，肩挑贩运也多走公路，故昔日大道，行旅日稀，以至骡马绝迹，荆榛塞途。而如今京广高铁、京珠高速、夏蓉高速、宜风高速等的修建，更使湘粤古道淡出人们的视线，仅沿途保存的石板路、店铺、凉亭、牌坊、古桥、古井、古民居等文化遗存，默默守护古道的苍凉，民间流传的歌谣记起的人也已经渐渐不多了：

一十里慢步悠悠到尧坡，

二十里分水河边看风波，

三十里折岭陡壁高万丈，

四十里两路司口岔平和，

五十里良田关卡完官饷，

六十里万岁桥上封八角，

七十里登临韩公走马岭，

八十里细看屋角对庙角，

九十里南关上头抬头望，

郴州城房屋堆起象蜂窝。

但在1870年1月22和23日，李希霍芬依然要踏着满是骡马蹄印的石板路翻阅骑田岭，"单凭自己的腿走到郴州"。23日由于很晚才启程，因此不得不紧赶慢赶。在路上，李希霍芬发现"此处的道路铺着石灰岩石板，随处可见很多化石。但是只要有人在这里敲敲任何一块石头，立刻就会有一群人围上来，这些人看来很危险。因为马上就是中国的新年了，所以几乎不可能找到进山的向导了。这里的宝藏只能等待后来人去发现了。"

曾濒临郴江的乌石矶为平地伫立的一族乌石，在十九世纪末到二十世纪中叶，这里曾是郴州的文化商贸中心

位于裕后街的栏杆塘井建于清代，直径约40厘米，水深约2米。如今周围高楼林立，受到化粪池的影响，井水已经无法饮用。

经过一天的跋涉，终于来到郴江岸边的裕后街。李希霍芬在日记中写道，"郴州有一条沿河的狭长的商业街道，这里原本是它的市郊，相比之下原来的城里倒显得死寂很多。"作为商业要冲，来往于驰道骡马日以千计，挑夫不下万人，郴江码头出入商船日达三、四十艘，云集于此。沿河一带，盐行、粮行、油行、土产行林立，旅舍客栈达百余家，其时'商贾云集、货物辐辏、颇及一时之盛'，极大地带动郴州古城向南沿河发展。"如今的裕后街经整治已经焕然一新，新铺的石板路上可以发现很多化石，主要以笛管珊瑚为主，此外还有少量腹足类动物。

整修后的裕后街

在郴州作短暂的休整，拜访了当地的官员之后，于1月25日乘船离开郴州继续北上。"离开税卡屯村后，景色发生了巨大的变化，又一次出现了红色砂岩。此处的地貌和先前在宜章见过的几乎一样，类似一种丘陵高原，到处都是圆顶山峰，不高，大概100米到200米的样子。景色十分浪漫，但是不宜居住，因此这里人口不多。经常可以看到一个村子就位于山顶上，三面都是陡峭的山壁，上下非常不易。河流就在狭窄的砂岩壁间穿行。天黑的时候，我们才到达东江河流入耒河（现一般称耒水）的入口，又走了5里到了瓦窑坪。"1月26日，李希霍芬继续顺河而下，"两岸景致怡人：延绵的红色砂岩壁，间或出现傲立的山峰和草木茂盛的山谷。这些巨大的砂岩有一个独特之处，就是有时会达到20米到30米的厚度，而且很完整，根本看不出层次。"

李希霍芬在这里所看到的红色砂岩，后来被称为丹霞地貌，1939年由地质学家陈国达院士命名。经地质学家研究表明，在距今1亿3千万年至7千万年前，地史上称为白垩纪的时期，这些红色砂岩形成的地区曾是一片内陆湖泊，其中最大的是郴永安茶湖。总面积不小于3000km2，略大于当今洞庭湖的面积。当时的气候炎热，湖泊内沉积物富含Fe2O3，故形成我们今天所见到的红色砂岩层。后来由于地壳上升，湖盆抬高成为山地，同时因为构造运动的影响，红色砂岩层的某些地段产生了一系列垂直节理。红层在风化作用和地表水、地下水的侵蚀、溶蚀、搬运、沉积作用及重力崩塌作用下，才塑成今日绚丽多姿的丹霞地貌景观。

虽然，耒水依然在山间蜿蜒流淌，但地势已经变得比较平缓，河水的流速并不快。连日的阴雨对李希霍芬的地图绘制带来麻烦，只能借助罗盘标出进行的路线。1月27日，"我们进入了湖南产煤地区，看来这一地区的范围不小。这里多山，山上有野生的也有人们种植的植物。道路沿着一条向上的山谷前进，两边是坡状的稻田，一直通往山上的煤矿。从山谷入口算起，煤矿已经高出河流75米了。很多驮煤的人走这条小路，尽管上下山的人很多，都没想到把这条路拓宽一下，现在窄得都容不下两个背筐的人并行。……位于河右岸的煤矿比到目前为止我见过的任何一地的煤矿规模都大。这个狭长分布的村落几乎就是黑色的，有很多煤行。大量的各种大小的煤块都堆积在这里，大概有80艘船等待装煤，大部分船去往汉口。……"

石板上的笛管珊瑚化石

石板上的螺类化石

由于李希霍芬对自然资源和地质情况十分关注，因此在产煤区做了一天的逗留，考察矿井，采集化石。在日记中，他写道"（1月28日）这里的矿井有1-3里深（500-1500米）。因此煤的质量并不好，至于储量大不大我也无从估计。我们试着下到一处矿井中进行考察，但是无功而返。我试着下到一处矿井中进行考察，但是无功而返。我发现了一处蓝色和灰色的泥土层中有很多贝壳和蜗牛的化石——一些海里生物化石。在拥挤的人群中我们很难进行考察，甚至有人认为我们发现了宝贝。我们只好一会儿上山，一会儿下山才甩开了尾随的人群。但是很快又有一批人聚拢过来，一直跟着我们直到离开。尽管如此我还是收集了大概100来块化石，虽然大部分都几乎破碎了。"

这一天已是农历的腊月二十八，马上就是新年了。船上船工的老家就在此地，于是在阴历的最后一天（1月30日）他们在一个叫小江口的村子停了下来。船工回家过年去了，缺少了陪同的李希霍芬只能在那两天阳光灿烂的日子里，无所作为。以至于感叹道，"对于古生物学研究来说，湖南的南部简直就是一个天堂。我的后来者们将获得巨大的成果，而我却无法采集这些标本，只能遗憾万分了。……"

李希霍芬在耒水河畔采集的植物化石寄回德国后，经古植物学家欣克（Schenk）研究，于1883年发表于李希霍芬所著的《中国》第四卷。其中有一种植物十分特殊，长的非常像今天的烟叶，遂被命名为烟叶大叶羊齿（Megalopteris nicotianaefolia），不过后来欣克发现大叶羊齿一名已经被加拿大地质学家威廉誗道森爵士（Sir J.William Dawson）在1871年用于其他植物，因此于1902年改名为烟叶大羽羊齿（Gigantopteris nicotianaefolia）。之后经过一代代古植物学家的研究，令其成为誉满全球的化石植物，提起大羽羊齿，古生物学工作者几乎无人不知。随着研究的不断深入，大羽羊齿已经成为一个庞大的家族，统称为大羽羊齿类植物，在分类学上归属于已绝灭的种子蕨类。

位于裕后街的犀牛井，原名"涌泉"，用长条石砌成，呈长方形，长3米，宽2.8米，深2米左右。水清见底，井中横卧一巨石，周身贴着一层苔藓水草，酷似一头体健毛丰的大犀牛，沉在水底嬉戏。

红色砂岩地貌

泥堡口周围地区卫星地图

现在已知的大羽羊齿类植物包含多个书中，其中一下4个属相对比较重要，它们分别是：华夏羊齿（Cathaysiopteris），小羽片仅具一级羽状侧脉，细脉呈羽状；准大羽羊齿（Gigantopteridium），相邻细脉二歧分叉结成叠锥状长单网眼；单网羊齿（Gigantonoclea），1～3级羽状侧脉，细脉结成单网脉，是这类中最繁盛的属；大羽羊齿（Gigantopteris），羽状侧脉 2～3级，细脉单轴式分枝组成重网脉，为本类最进化的代表。大羽羊齿类主要生活在二叠纪，分布于包括中国大部分地区、朝鲜、东南亚等地，少数属种发现于北美、土耳其、日本和苏联的亚美尼亚、中亚等地，以中国华北南部地区和华南地区最发育。仅少数残存至早三叠世。

研究显示，大羽羊齿类是生活于热带或热带雨林环境下的攀援木质藤本或灌木植物，叶为大型羽状复叶或单叶。有人认为大羽羊齿类同时具被子植物的进化特征，又具种子蕨植物的原始特征，体现了非同步的进化性状，认为大羽羊齿类十分有可能是被子植物的祖先类型。大羽羊齿类不仅是我国二叠纪颇为奇特的一类植物，也是二亿八千万年前的晚期华夏植物群中最著名的代表。因此，人们也把华夏植物群称为大羽羊齿植物群，产大羽羊齿的煤系地层称为大羽羊齿煤系。

在最初的文献中，记载烟叶大羽羊齿的模式标本产自湖南南部的Lui-Pa-kou。由于李希霍芬是根据当地人的方言，用德语记录这些化石产地的，因此曾经有很长一段时间，这一地名在中文的文献中一般都写成耒坝口，并一直没有搞清其具体位置。1960年全国地层委员会编辑出版的《地层规范草案及地层规范草案说明书》中曾指出，"黄汲清根据李希霍芬的材料所创立的耒坝口系应停止使用，因为至今无人能找出耒坝口在什么地方。"

从泥堡口南望耒水

河边的牌子上有泥堡口的名字

永塘路序

路边的小煤窑大都已经关闭

《中国》封面

除了李希霍芬外，瑞典古植物学家赫勒(Halle)在1927的文章中提到过，"1917年，周赞衡君和笔者在湖南的不同产地，其中包括李周赞衡君和笔者在湖南的不同产地，其中包括李希霍芬采集模式标本的Lui-pa-kou，采集了大量的大叶羊齿化石。"但是，"包括许多大叶羊齿大型叶片在内的这批材料，在1919年运往瑞典时，因瑞典轮'北京号'失事而全部沉没。"在同年的另一论文中，周赞衡在节译时写道，"云南宣威之大羽羊齿一种(Giga ntopteris nicotia na efa lia schenk)，其脉纹形态等，均与李希霍芬氏在湖南耒阳县雷八口发现之标本相似，当属同一种。"这与黄汲清在1932年所译的耒阳县耒坝口不同，虽然周氏生前曾讲过，他在湖南时根本就没有找到过Lui-Pa-kou这一地点。可是后来，一般文献中都把烟叶大羽羊齿的标准产地，写作湖南耒阳县耒坝口。

为了确定Lui-Pa-kou的具体位置，中国科学院南京地质古生物研究所的古植物学家姚兆奇查阅了有关文献后发现，李希霍芬所著《中国》一书第四卷中的一个脚注里提到的，"植物化石采自正在开采的一个煤窑，它位于Lui-Pa-kou以东约4公里处。这里植物化石十分丰富，岩石坚硬，利于采集，植物化石保存良好。上百个煤窑工人围观我，与在其它一些地点那样，只采得少量化石"；《中国》一书第一卷中所标示的第五次考察路线图，并记载了1870年1月 26日至 2月 2日沿耒河航行，在Lui-Pa-kou采集化石；在该书的第三卷中，详细记载着Lui-Pa-kou位于西河口以下4公里处的耒河右岸，该处当时为耒河沿岸最大的一个煤栈，煤窑位于Lui-Pa-kou北东东4公里处，含煤地层产植物化石。自Lui-Pa-kou至耒阳县间，经过耒河左岸之大河滩和右岸的陶洲，再往下游则经左岸的黄泥江和清水铺。李希霍芬在书中还附了自Lui-Pa-kou至化石产地的地质剖面图和一个穿过上述一些煤产地的理想剖面图。

根据这些资料，1979年10月间，姚兆奇赴烟叶大羽羊齿的标准产地Lui-Pa-kou采集植物化石，经实地调查，将Lui-Pa-kou汉名确定为泥巴口。现在在地图中该地的名字一般写为泥堡口，距离永兴县城约10公里，距离郴州市约55公里。

2017年5月21日，虽然整个早上雨下的都很大，但天气预报说全天是阵雨，本以为雨下一会儿就停了，于是与好朋友曹阳驱车来到了这个令我神往已久的地方。徘徊在耒水畔，不禁令人感慨万千。一百多年过去，物换景移，李希霍芬看的景物想必已经发生了巨大的变化。驮煤人走的小路已经不见了，河边已经修成了一条平整的柏油马路。在河边看到一块立于1995年的石碑，题为"永塘路序"，文中写到："塘门口濒便江，距县城九公里之迩，物产丰饶。昔水运称便，货物通达，商贾云集，舟船辐辏，为永兴一大商埠，被誉为"小南京"。然陆路仅有羊肠小道，爬山越岭，疲极人力，世人皆叹行路难。近百年来，沿江筑路一直是道不完的话题，有识之士，曾几动其议，均囿于主客观条件而扼腕叹息。"由此可见，李希霍芬看到的景象直至百年之后才发生了较大的变化。

昔日的"小南京"已经因水运的逐汰而逐渐衰落，如今已经仅剩几户人家在此居住了，对于一百多年前从此经过的那个德国人已经很少有人记起了。

在距离泥堡口以东周围煤矿的煤矸石堆转了一圈，本想能亲自采集一块大羽羊齿，但却一无所获。在地表的露头上，虽然发现了一些有化石的层位，由于雨太大，仅采集到一块小小的蕨类叶片就不得不离开了。

李希霍芬离开耒水后，继续乘船沿湘江北上，自洞庭湖入长江到汉口，然后转入河南洛阳、晋城到山西太原、阳泉，再经河北正定到达北京，最后从天津返回上海。经过此次考察，李希霍芬提出"中国是世界上第一石炭大国！""山西一省的煤可供全世界几千年的消费！"并绘制成中国的第一张煤炭分布图。此外，他在洛阳考察了南关的丝绸、棉花市场，参观了山陕会馆和关帝庙后，在《关于河南及陕西的报告》等著作中，首次把、将"从公元前114年至公元127年间，中国与中亚、中国与印度间以丝绸贸易为媒介的这条西域交通道路"命名为"丝绸之路"。

之后，李希霍芬在中国又进行了两次考察，记录了大量野外地质资料，采集了大量化石、岩矿标本；绘制了考察地区的地形图、素描图、地质图和地层剖面图等。考察的间歇，他及时撰成报告，把所观测到的景象，按承诺向资助者上海外商会报告。外商会在1903年将李希霍芬的"报告"汇集成两大卷册，取名《李希霍芬中国旅行报告书》。

1872年，李希霍芬返回德国，受到德皇威廉二世的嘉奖和赏识，学术和社会地位青云直上，盛名远播。正是中国之旅为李希霍芬博得了在学术界的巨大名望，并成为奠定他后半生璀璨学术生涯的重要基石。李希霍芬对中国地学有很多开创性的贡献，最早提出了中国黄土的"风成论"，首先提出了"五台系"和"震旦系"等地层术语，以"高岭"的拉丁文译名Ka olin命名高岭土，这是世界第一种以中国原产地为通用名称的矿物。

自1877年至1912年，李希霍芬和学生蒂森历时35年时间整理出版了名为《中国：亲身旅行之成果及据此所作的研究》的五卷本巨著。此书是一个西方人以其一生的时间在中国进行著名的探索性旅行取得的成果，为地理、地质学方面的里程碑式的著作。该书内容丰富，资料详实，包含了丰富的科学、地理、地质知识，不仅对当时及以后的地学界有重要的影响，也影响了我国一代地学大师，如丁文江、翁文灏、李四光等，还对中国近代的历史进程有着深远的影响。诚如翁文灏先生在1933年纪念李希霍芬诞生100周年时所言："中国地质学之巩固基础，实由德人李希霍芬氏奠之……李氏对于中国主要地质构造及地文之观念，其伟大之贡献，实无其他地质学家，足与伦比……吾人不能怪其有所未睹，而当惊佩其发现之早，盖李氏距吾人始业之际，尚在五十年之前也。吾中国地质学者无不叹服李氏于数年之间而造成中国地质学之主要纲领，因李氏之成就，而节省吾人十年之工作时间。"