据伦敦大学学院研究人员的一项新研究记录,激光技术首次被用于测量巨型加州红杉的体积和生物量。
这项发表在《科学报告》(Scientific Reports)上的技术,为树木的3D结构提供了前所未有的洞见,帮助科学家估计它们吸收了多少碳,以及它们可能如何应对气候变化。
马特·迪斯尼教授(伦敦大学学院地理学)是这项研究的第一作者,他说:“从它们的地上生物量(AGB)和碳储存,以及它们对生态系统结构更广泛的影响来看,大树的重要性是不成比例的。它们也很难测量,因此在AGB的测量和模型中往往没有充分的代表性。
“我们展示了第一个详细的3D地面激光扫描(TLS)估计的大型沿海红杉(Sequoia sempervirens)的数量和AGB,这些红杉来自于加州北部的三个地点,代表了地球上一些最高的生物量生态系统。”
这项研究为气候变化研究的一个日益受到关注的方面做出了贡献。
迪士尼教授补充说:“气候科学中应对二氧化碳水平上升的大问题是,是否应该在哪里种植更多的树木,以及如何最好地保护现有的森林。为了回答这些问题,科学家首先需要了解不同树种中储存了多少碳。”
估计非常大的树的大小和质量是一项极其困难的任务。在此之前,只能通过砍伐树木或使用其他间接方法(如遥感或人工测量树干直径按比例放大)来衡量树木的重量,这两种方法都可能存在较大的误差。
在NASA碳监测系统项目的支持下,杏耀下载app研究人员与NASA的同事合作,利用地面激光测量,绘制了红杉的详细3D地图。NASA的新太空激光任务GEDI正在绘制太空森林碳的地图,GEDI团队正在使用迪斯尼教授的工作来测试和改进他们用来完成这项任务的模型。
被扫描的树包括一棵高88米的“阿姆斯特朗上校树”,胸径为3.39米,科学家估计其重约110吨,相当于10辆双层巴士的重量。
研究人员将TLS估算值与其他方法进行了比较,发现他们的估算值与3D冠图相关。3D冠图是由美国植物学家斯蒂芬·c·西勒特首创的一种技术,让专业的攀登者攀爬巨大的红杉,手工记录它们的高度和质量的细节。
迪士尼教授的团队发现,他们对AGB的估计与皇冠地图的记录相差不到2%。至关重要的是,他们还发现,这两种3D方法都表明,这些大树比目前用更间接的方法估计的要重30%以上。
研究人员建议,激光技术和3D冠图可以用来提供互补的,杏耀app独立的3D措施。
助理教授Laura Duncanson(美国宇航局地球科学和马里兰大学)是这项研究的最后作者,也是美国宇航局GEDI科学团队的成员,她说:“估算大树的生物量对于量化它们对碳循环的重要性至关重要,
杏耀挂机软件 ,尤其是在地球上碳含量最丰富的森林中。”这一令人兴奋的概念证明研究展示了在巨树上使用这项新技术的潜力——我们的下一步将是将这项应用扩展到全球范围,希望提高GEDI对全球碳密度森林生物量的估计。”