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【文汇报】树梢上的实验室
——世界最高热带雨林观测塔吊亲睹记
发布时间:2016-02-23 云顶娱乐网址:文汇报 谢震霖 【字号:  

林冠是蕴含丰富物种却又受严重威胁的复杂生境,现已成为全球变化生态学的研究热点。邓云航拍

研究人员宋亮、吴毅正顺着吊臂作水平延伸来接近林冠,这次他们将对望天树作剪枝取样的监测分析。

塔吊的机动性突破了以往大部分林冠研究局限于森林地面的历史。

塔吊有效解决了许多因设备和人员不能到达林冠而无法开展的研究难题。

记者跟随科考队穿越丛林接近塔吊时的情景。

观测站站长邓晓保在检查塔吊安全运行情况。

搜集到的林冠数据被汇总到重点实验室进行分析。

塔吊上多种仪器设备发挥着各自的探测功能。

  截至2015年,国外共有11座林冠塔吊,覆盖森林总面积约11.7公顷,其中5座位于热带雨林。塔吊主要集中在欧洲(4座)、美洲(4座),而亚洲只有2座,另一座在澳大利亚。

  我国地域辽阔,气候多样,孕育着热带、亚热带和温带等各类山地森林生态系统;同时,丰富的大自然馈赠又很脆弱,面临经济发展和环境保护的双重压力,全球环境变化又时刻危及着我陆地生态系统的安全。

  两年前,中科院西双版纳热带植物园在云南勐腊县望天树聚集地建起一座80米高的林冠塔吊系统,通过三维空间下的人机监测,试图破解中国热带雨林诸多未知密码,为揭示全球气候变化对森林生态系统的影响提供基础数据,加快生态前沿学科的研究步伐。

  日前,本报记者登临目前世界最高的林冠塔吊,体验科研人员长年坚守热带雨林监测国家一级保护植物“望天树”的辛劳。

  仰面朝天 方能看到树顶

  视界中的望天树,白天亲嘴彩云,夜晚吮吸露珠,被绿丝绒样的热带雨林绵延衬映着。它深藏于海拔700至1000米的山地沟谷雨林中,拔地倚天,树干通直,能一股劲蹿长至七八十米,而占地面积却很小,一亩地范围可矗立10多棵,因“仰面朝天才能看到树顶”而得名。

  热带雨林是地球上最为繁茂的森林类型,但由于地域纬度的限制和其它原因,热带雨林在当今世界已是寥若晨星。学术界把望天树视为热带雨林的标志树种,是重点进行科学观察和学术研究的物种对象。以前,由于交通闭塞等方面的因素,勐腊境内的望天树树群一直无人知晓,国外专家从地理位置分析就片面否定了中国热带雨林的存在。

  直到上世纪70年代中期,我国著名植物学家蔡希陶教授亲临勐腊进行实地科考,取样鉴定,终于发现了热带雨林龙脑香科树种的望天树,以此充分证实了我国热带雨林的存在,中国也被公认为世界上森林类型最完整的国家之一。

  日前,记者跟随热带雨林生态系统研究站森林塔吊观测站站长邓晓保一行,从景洪驱车三个多小时的山道,辗转步入郁郁林壑。

  阳光从密集的枝杈间散射到观测站周围。乍看塔吊与建筑工地同类机械相差无几,不同的是,这座钢铁巨塔矗立于望天树群落中,凭借其80米高度和60米臂长,搭载科研人员的工作吊篮既能水平延伸又可垂直起降,自如往返于茫茫森林冠层。

  系好安全装置,记者被吊篮缓缓升至八十米高空。吊篮在空中悬垂并作360°旋转,霎眼有种骇目惊心的悬绝感。起伏的林涛,褶皱的峦嶂,这在平时难得一见的壮观景致,此刻却让人毫无定神欣赏的心情——这恐怕就是“悬心吊胆”的滋味吧。

  科研人员若有“恐高症”怎么办?“开始总有点害怕,现在已经习惯了。”同行的研究人员吴毅淡然地说道。

  长目飞耳 诊脉雨林肌体

  记者在采访中不断接触到“林冠”这个词,其字面释义是“森林中树木的上部枝叶相互连接成一大片”。

  “林冠是生物圈中物种最丰富却最鲜为人知的门类之一,在森林与大气的物质、能量交换过程中发挥着至关重要的作用,它对环境变化极为敏感,具有生物指示作用。林冠甚至被学界视为地球的‘第八大洲’。”从事林冠生态学、全球变化生态学等领域研究的宋亮博士向记者先容,“在人类活动和全球气候变化加剧的背景下,森林生态系统正面临着严重的威胁,首当其冲的就是林冠及其附生生物群落。”然而,长期以来人们缺乏有效的手段接近森林的林冠层,阻碍了对其全方位的了解。

  正如深海潜水器是开展海洋生物学研究不可或缺的重器,林冠塔吊系统则是探究林冠生态的重要技术装备。塔吊的建立难免给原始森林带来一座异物,但可取之处在于,它确保研究者用“非入侵的方式”不接触树木本身,使监测植物作业所产生的负面影响降到最低。这也是国际上林冠生态研究的通用做法。

  记者在塔上看见,各种仪器被投放到林冠塔吊的不同位置,如森林小气候垂直观测系统,多个垂直梯度观测层可分别对空气温度、湿度、风速等要素进行监测,其中有多处枝杈间被接上监测树干液流的数据线,进行24小时全程记录。研究人员通过这些三维空间的监控技术,“全方位、高精度、非破坏、可重复”地为热带雨林测验心肺,诊脉肌体。

  解码林冠 追寻绿野新踪

  为加快探求植物王国更多待解的未知密码,科研人员枕岩漱流,餐风沐雨,在南陲坚守寂寞和辛劳的野外工作,完全凭着对专业的敬信和追求,除具备高空作业的抗压心理外,还要克服长时间滞空造成的困窘。比起蔡希陶在“蛮夷之地”草创时一无所有的艰苦岁月,今日的“鲁宾逊们”十分珍惜难得的科研条件与环境。

  林冠犹如森林的神经末梢,能敏感察觉大气变化,林冠生态学正成为全球生态研究的新兴学科。欧美发达国家利用塔吊技术对林冠层附生植物多样性等方面已经作过一些研究,取得了不错的科研成果。中科院西双版纳热带植物园主任陈进坦承:“相比之下,我国的林冠学研究工作起步较晚,尤其对山地森林中的许多生态现象知之甚少。在使用林冠塔吊开展科学研究、运行维护等方面还需借鉴学习,迎头赶上。”他希翼通过在不同的森林生态系统中建立森林观测塔吊系统,采用联网方式,与其他气候带的林冠塔吊数据进行对比研究,形成全国尺度上的森林整体观测系统研究网络,揭示更具普适性的科学规律。

  “群峦重重一豁平,万木森森树海行……”中国的植物学家正努力在自己的热带雨林追寻当年蔡希陶教授未竟的绿野新踪。

  (原载于《文汇报》 2016-02-23 04版)

(责任编辑:侯茜)
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