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诺丁汉研究正在使用无人机来应对气候变化

宋钰

2021-05-25 10:19:52

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为了充分了解藤本植物造成的潜在问题，专家们需要了解它们的生长

之前的研究发现，木质攀缘植物——藤本植物——在最近几十年的数量和体积都有所增加，并显著减少了热带森林的碳吸收和储存。藤本植物利用树木作为支架，爬到树冠上，在那里它们为树叶遮荫，限制了树木的生长，甚至通过它们缠结的存在杀死树木。其结果是将储存在热带森林中的碳释放到大气中，对全球变暖产生重要而广泛的影响。
人们也越来越担心，气候变化有助于这些藤蔓的快速生长，砍伐森林为藤蔓植物的繁荣留下了空间。
为了充分了解藤本植物造成的潜在问题，专家们需要了解它们的生长速度以及它们已经覆盖了多少森林树冠。
传统上，树木的藤本植物侵染是在地面测量的，这可能是劳动密集型，耗时和困难，特别是对于那些在上层冠层。现在，来自诺丁汉大学地理学院的catherine waite和她的同事们开创了一项新技术，这项技术将使藤本植物的研究更经济、更有效，而且对树冠层上部的树木也更准确。
通过使用轻型无人驾驶飞机﹙无人机﹚，凯瑟琳能够捕捉到树木的航拍图像，这使她能够从树冠上方准确地看到藤本植物肆虐的范围。
凯瑟琳说:“一些研究表明藤本植物的繁殖是由于全球变暖，而且这一趋势在未来会加剧。”近年来藤本植物的大量繁殖，以及它们对热带森林碳平衡和循环的巨大影响，意味着比以往任何时候都更重要的是，要更全面、更频繁地研究它们在哪些地方侵袭树木的树冠，这是现有方法无法实现的。”
此前，专家们已经在地面上研究过藤本植物，但这有一些困难，因为树冠可以超过70米高，林下植被在路上，使得能见度非常困难。在过去，人们偶尔会使用有人驾驶的飞机收集的数据，但由于飞行高度更高，这样的数据更昂贵和粗糙，使鉴别藤本植物不那么精确。
“有了无人机，评估藤本植物的侵扰就容易得多了，尤其是在较高的树木上。这些图像质量很高，你可以准确地看到树冠上有多少藤本植物，”凯瑟琳说。“这种方法也更快，因为无人机可以在更短的时间内覆盖更大的区域，而且成本效益更高，因为你需要更少的人来进行调查。”
这些数据现在将被用来绘制藤本植物的地图，看看什么样的影响因素可能会影响它们在那里生长的原因。
凯瑟琳补充说:“为了拯救我们的热带雨林，我们必须看看藤本植物为什么生长得这么快，如果有的话，是什么人为因素在影响它。从无人机图像收集的数据与地面数据一样准确，但无人机方法在评估冠层上层树冠受侵害情况方面也更为优越，而且速度更快、成本更低。这将有希望意味着我们可以在藤本植物和热带森林生态研究方面取得进展。
“了解藤本植物对全球碳平衡的影响至关重要，这对未来的森林管理尤其有用，在那里藤本植物侵染的知识和地点可以用于有针对性、有针对性和有效的热带森林管理。我们的新方法不仅为改进气候变化模型铺平了道路，而且为了解热带森林的其他生态变化提供了重要的数据来源。例如，我们可以在图像中看到树木的物候模式，如开花、结果、落叶和潮红。在热带森林中，大多数生态都发生在树冠层，但由于获取困难，对树冠层的调查相对较少。这种情况现在要改变了。”