在國寶家園,為2.5萬余棵樹“大體檢”
將為每棵樹賦予厘米級坐標,構建數字孿生“未來森林”

調查人員為樹木進行“體檢”。
●今年5月,一片占地25公頃的森林大樣地在大熊貓國家公園滎經片區建立,科研人員將對區域內樹木的形態特征、種群結構、生長狀態等進行全面調查,這將是四川首次在森林大樣地調查中記錄下每棵樹的精準定位
●森林大樣地調查重點關注喬灌草的空間分布格局與更新動態、物種在群落中的作用、森林碳匯、生物多樣性動態變化與機制等科學問題,以實現科學了解森林生態系統、指導森林和自然資源可持續管理、監測氣候變化影響等,進而科學評估大熊貓棲息地健康狀況,并制定相應保護修復計劃
在大熊貓國家公園滎經片區,野生大熊貓與羚牛、川金絲猴等動物共享著這片原始山林。如今,這片棲息地正經歷一場史無前例的科學化“體檢”。
今年5月,一片占地25公頃的森林大樣地在此建立,成為四川目前規模最大的森林樣地之一。科研人員將對區域內樹木的形態特征、種群結構、生長狀態等進行全面調查,為大熊貓棲息地系統性保護修復提供關鍵科學數據。這場“大體檢”如何進行?8月13日,在第三個全國生態日即將來臨之際,記者跟隨調查團隊深入大熊貓國家公園滎經片區龍蒼溝區域探訪。
密林深處采集“生命檔案”
8月13日清晨,薄霧未散,龍蒼溝的氣溫仍帶著涼意。記者跟隨調查團隊抵達臨時駐地時,滿載裝備的車輛已準備就緒。調查人員身著耐磨外套與長筒膠靴,頭戴草帽,背著測量工具與全天干糧,整裝待發。本次調查的是T03號樣地,一塊20米×20米的標準森林樣方。
除了深入了解大熊貓的生存環境,“大體檢”的特別之處在于覆蓋范圍的寬和廣。森林大樣地調查團隊將為25公頃范圍內的數萬棵喬木建立“生命檔案”,記錄每棵樹木的樹種、坐標、胸徑、樹高等核心信息。
面對工作量如此龐大的調查任務,科研人員第一步是將樣地精準分割為625個20米×20米的網格單元。調查團隊負責人介紹,森林大樣地調查重點關注喬灌草的空間分布格局與更新動態、物種在群落中的作用、森林碳匯、生物多樣性動態變化與機制、動植物交互作用、環境變化對森林群落影響等科學問題,以實現科學了解森林生態系統、指導森林和自然資源可持續管理、監測氣候變化影響等,進而科學評估大熊貓棲息地健康狀況,并制定相應保護修復計劃。
到達預定區域時,調查團隊已在山間攀爬近一個小時,對樹木的“體檢”也正式開始。
為每棵樹賦予“數字身份”
“狹葉冬青,胸徑6厘米,樹高約5米,生長良好。”在T03號樣地,四川省林業科學研究院科研人員常博開始了第一棵樹的調查。只見他抹去樹干苔蘚,皮尺繞樹一周讀數,隨即仰頭目測樹冠高度。
工作的同時,常博向記者演示了一棵樹“體檢”的標準化流程:懸掛編號標牌、噴涂定位標記線、測量胸徑、錄入生態數據、實時動態差分定位儀厘米級坐標采集。
“體檢”也講究經驗和技巧。面對記者對樹高目測法的疑問,常博說,秘訣在于“以身丈樹”——以自身身高為標尺,估算樹高相當于幾個自己,就能較快得到大致樹高。
記者發現,許多目標樹木藏身陡坡竹海,調查人員需手腳并用才能接近。即便在無處落腳的斜坡,他們仍想辦法堅持完成全套測量流程。“組長需兼備樹種識別、快速測量和樹高估算的能力。”常博說,盡管在全省范圍內完成了大量標準樣地調查工作,但龍蒼溝復雜的植物群落仍是挑戰。在他的手機中,有一個持續更新的共享相冊:近700張特寫照片收錄有100余種植物,詳細標注了葉脈形態、樹皮紋理等特征。“可便于隊員識別。”
記者注意到,在一棵倒伏的枯樹旁,調查人員正仔細測量其形態特征和腐朽程度。“枯木同樣是生態系統的‘記賬員’。”四川省林業科學研究院高級工程師邱鵬介紹,雖然樹木死亡后停止固碳,但分解過程會釋放生長期儲存的二氧化碳。只有將枯立木、倒木與活立木同步納入核算,才能科學精準測算森林凈碳匯量。這項看似非常規的操作,實則為評估生態系統碳中和能力提供關鍵參數。
一小時后,T03號樣地約50棵喬木數據全部入庫。按此效率,每組隊員日均可完成400余棵樹的建檔,整個大樣地將有超2.5萬棵樹木被賦予“數字身份”。
構建數字孿生“未來森林”
除了為每棵樹建檔,調查人員還將同步進行植物多樣性監測,即記錄樹木下生長的灌木種類和數量。他們將根據比例在樹林間安裝實時回傳紅外相機和生物因子監測設備,便于后續獲取信息。
這也是四川首次在森林大樣地調查中記錄下每棵樹的精準定位。在為每棵樹賦予厘米級坐標后,科研人員將在數字平臺構建三維森林“孿生體”——每棵樹的位置、胸徑、冠幅等參數轉化為可交互的動態模型。“五年后復查時,我們能精確比對每棵樹的胸徑變化,甚至分析其生長變化動態過程。”邱鵬說。
這些信息如何服務大熊貓及其他生物的生存保護?調查團隊負責人用人體健康作喻:“生態系統也需‘體檢指標’預警。當森林生態系統水量平衡、土壤承載力、森林小氣候、生物多樣性等參數突破正常閾值,意味著生態系統功能可能失調。”在完成植被調查后,團隊將沿獸道布設實時回傳紅外相機,捕捉大熊貓等野生動物的活動軌跡;架設的微氣象站、土壤傳感器、徑流監測儀將構成生態環境因子感知網絡。這些實時數據將與樣地本底信息融合,最終匯入國家公園智慧監測平臺。
未來的應用場景十分寬泛。“結合‘水土氣生’實時監測,我們能監測和評估生態系統健康狀況,及時采取對策進行干預。”調查團隊負責人說,這份持續“生長”的生態檔案,將使大熊貓棲息地從模糊的整體保護邁向細胞級的精準維護。(四川日報全媒體記者 陳俊伶 文/圖)
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