諾丁漢的一個(gè)科學(xué)家小組正在使用無(wú)人機(jī)來(lái)調(diào)查木本攀緣植物，并更好地了解它們?nèi)绾斡绊憻釒в炅值奶计胶狻?/p>
熱帶森林在全球碳循環(huán)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它們儲(chǔ)存了30%以上的陸地碳，占全球碳匯的40%。我們依靠在這些熱帶地區(qū)發(fā)現(xiàn)的樹(shù)木來(lái)吸收我們正在排放的一些二氧化碳，因此并非所有的排放物都會(huì)排放到大氣中。
以前的研究發(fā)現(xiàn)，近幾十年來(lái)木本攀緣植物(稱(chēng)為藤本植物)的數(shù)量和體積均有所增加，并大大減少了熱帶森林的碳吸收和儲(chǔ)存。通過(guò)使用樹(shù)木作為腳手架，藤本植物爬到樹(shù)冠上，在那里它們遮蔽樹(shù)葉，限制樹(shù)木生長(zhǎng)，甚至通過(guò)它們纏繞的存在來(lái)殺死樹(shù)木。其效果是將熱帶森林中儲(chǔ)存的碳釋放到大氣中，對(duì)全球變暖產(chǎn)生重要而廣泛的影響。
人們?cè)絹?lái)越擔(dān)心氣候變化正在助長(zhǎng)這些葡萄藤的快速增長(zhǎng)，森林砍伐正在森林中留下空間，使藤本植物蓬勃發(fā)展。
為了充分了解藤本植物引起的潛在問(wèn)題，專(zhuān)家需要了解它們的生長(zhǎng)速度以及它們已覆蓋的森林樹(shù)冠的數(shù)量。
傳統(tǒng)上從地面測(cè)量藤本植物的樹(shù)木侵蝕，這可能是勞動(dòng)密集型的，耗時(shí)且困難的，特別是對(duì)于上部冠層中的那些?，F(xiàn)在，來(lái)自諾丁漢大學(xué)地理學(xué)院的Catherine Waite和她的同事開(kāi)創(chuàng)了一項(xiàng)新技術(shù)，該技術(shù)將使藤本植物的研究更加實(shí)惠和高效，并且對(duì)于上層冠層中的樹(shù)木更加準(zhǔn)確。
使用輕型無(wú)人駕駛飛行器(無(wú)人駕駛飛機(jī))，凱瑟琳能夠捕捉樹(shù)木的航拍圖像，使她能夠準(zhǔn)確地從樹(shù)冠上方看到藤本植物的侵襲程度。
凱瑟琳說(shuō)：“一些研究表明，藤本植物的繁殖是由于全球變暖，未來(lái)這種情況看來(lái)會(huì)增加。最近的藤本植物繁殖，加上它們對(duì)碳平衡和熱帶森林周期的巨大影響，意味著比現(xiàn)在的方法更加全面和頻繁地研究它們?cè)谀睦锔腥緲?shù)冠層比以往任何時(shí)候都更重要。“
以前，專(zhuān)家們已經(jīng)從地面研究過(guò)藤本植物，但由于樹(shù)冠高度超過(guò)70米，路面下面有植被，使得能見(jiàn)度非常困難，因此遇到了困難。在過(guò)去，人們偶爾會(huì)使用從有人駕駛飛機(jī)收集的數(shù)據(jù)，但由于飛行高度越大，這些數(shù)據(jù)的收集和更粗糙的成本要高得多，使得對(duì)藤本植物的歧視不那么精確。
“使用無(wú)人機(jī)可以更容易地評(píng)估藤本植物的侵?jǐn)_，特別是在較高的樹(shù)木中。圖像質(zhì)量很高，你可以準(zhǔn)確地看到樹(shù)冠上有多少藤本植物，”凱瑟琳說(shuō)。“這種方法也更快，因?yàn)闊o(wú)人機(jī)可以在更短的時(shí)間內(nèi)覆蓋更大的區(qū)域，并且由于您需要更少的人來(lái)進(jìn)行調(diào)查，因此更具成本效益。”
現(xiàn)在，數(shù)據(jù)將用于繪制藤本植物的地圖，并查看哪些影響因素可能會(huì)影響它們?cè)谀睦锷L(zhǎng)。
凱瑟琳補(bǔ)充道：“為了拯救我們的熱帶雨林，我們必須看看為什么藤本植物如此迅速地增長(zhǎng)，以及人為因素(如果有的話(huà))正在影響這一點(diǎn)。從無(wú)人機(jī)圖像中收集的數(shù)據(jù)與地面數(shù)據(jù)一樣準(zhǔn)確，但是無(wú)人機(jī)該方法在評(píng)估上冠層樹(shù)冠侵染方面也具有優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也更快，更便宜。這有望意味著我們可以在藤本植物和熱帶森林生態(tài)學(xué)研究中取得進(jìn)展。
“了解藤本植物對(duì)全球碳平衡的影響至關(guān)重要，它對(duì)未來(lái)的森林管理特別有用，因?yàn)樘俦局参锏闹R(shí)和位置可用于熱帶森林的定制，有針對(duì)性和有效管理。為改善氣候變化模型鋪平了道路，我們的新方法為了解熱帶森林中其他生態(tài)變化提供了重要的數(shù)據(jù)來(lái)源。例如，我們可以看到圖像中的樹(shù)木物候模式，如開(kāi)花，結(jié)果和落葉。在熱帶森林中，大多數(shù)生態(tài)環(huán)境都發(fā)生在樹(shù)冠上，但由于難以進(jìn)入，因此調(diào)查結(jié)果相對(duì)較差?，F(xiàn)在情況有所改變。“