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美国加利福尼亚州的北美红杉(Sequoia sempervirens)是地球上最高的树木,但测量它们的精确尺寸却充满了不确定性。要确定北美红杉作为生物质储存了多少影响气候变化的碳,还需要更精确的测量。
此前的测量通常会用到树干直径与体积的比值,但这一对应关系主要是基于数量有限的小尺寸树木的采样数据,因为很少有人愿意戴上攀岩绳,在离地30层楼高的地方做测量。现在,研究人员首次使用激光扫描对红衫进行了测量。这种自动化的技术可准确测量树木的结构和体积。
英国伦敦大学学院的环境科学家马特·迪斯尼(Mat Disney)和同事评估了145棵红杉,研究结果发表在《科学报告》(Scientific Reports)上。他们从多个角度向树木发射了数十亿次近红外激光脉冲,并记录脉冲反射所需的时间。

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利用这个过程他们可以构建每棵树的详细信息,还能显示出树枝、毛刺和其他小到几厘米的特征。迪斯尼说:“这让我们对树木的三维结构有了新的认识。”

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研究人员发现,与以往发表的比例关系相比,北美红杉的体积比预测的大30%左右。他们认为,这种差异可能是由于一些红衫随年龄的增加而长出了额外的树干,这个过程又被称为重复生长(reiteration)。根据新的观察结果,迪斯尼和同事修正了红杉树径与体积的比例关系。
美国缅因大学林业科学家阿尼尔·拉杰·基扎(Anil Raj Kizha,并未参与这项研究)表示,激光扫描可以增进人们对原始森林的了解,这对保护工作非常重要。他说:“在未来5到10年里,这项技术的应用会越来越普遍。”
撰文:凯瑟琳·科涅(Katherine Kornei)
翻译:巢栩嘉
文章来源:环球科学

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