2017年2月17日

德國耶拿大學博士生Victor Odipo及其同事成功建立一種能夠測量非洲大草原地上生物量以及可以記錄生態(tài)系統(tǒng)微小變化的方法。

圖片提供：美國佛羅里達州立大學（FSU）Anne Guenther

　　非洲大草原（Savannahs）形成世界上最大的棲息地之一，覆蓋地球陸地1/5面積，主要分布于撒哈拉沙漠以南的非洲地區(qū)。Savannahs不僅是特有野生動物的家園，包括“五大”動物——非洲大象、犀牛、非洲水牛、豹和獅子，而且也覆蓋成千上萬的特有植物，如猴面包樹。

　　德國耶拿席勒大學Victor Odipo指出，更重要的是，savannahs在對地球氣候循環(huán)產(chǎn)生影響的全球碳循環(huán)方面起著重要作用。

　　該校地理研究所遙感專業(yè)在讀博士生Odipo指出，savannah存儲溫室氣體二氧化碳能力大小最終由地上木質生物量決定。

　　然而，到目前為止，這一重要指標還難以測量，現(xiàn)有氣候模型只能依托于粗略的碳估量。

　　然而，由來自德國聯(lián)邦地球科學和自然資源研究所，以及耶拿和牛津大學組成的一個地理學家團隊，已經(jīng)成功地建立一種能夠測量非洲大草原地上生物量以及可以記錄生態(tài)系統(tǒng)微小變化的方法。研究結果已經(jīng)在專業(yè)森林期刊上發(fā)表（DOI:10.3390 / f7120294）。

三維景觀模型

　　耶拿大學研究人員結合使用衛(wèi)星雷達數(shù)據(jù)和從地面獲取的激光掃描數(shù)據(jù)記錄。

　　Victor Odipo闡釋，雷達數(shù)據(jù)能夠記錄更大地理區(qū)域的生物量，鑒于其覆蓋范圍，它無法提供地區(qū)尺度植被結構的充足信息。

　　典型savannah具有混雜特性結構：草、灌木和不同高度、獨自或混雜生長的樹木混合在一起。為了對這種結構進行詳細記錄，并能夠將它轉化為生物量估算，衛(wèi)星數(shù)據(jù)需要輔以地面測量數(shù)據(jù)。為此，采用地面激光掃描儀（TLS），以幾百米作為掃描半徑，利用激光束對周圍環(huán)境進行掃描。

　　耶拿大學自然地理學副教授Jussi Baade指出，這提供了一個進行植被結構精確分析綜合三維數(shù)字景觀模型。

　　在完成對Stadtrodaer Forest地區(qū)和耶拿附近Saale valley詳盡的初步測試后，研究人員已經(jīng)應用此方法對南非克魯格國家公園大草原進行測量。

　　基于雷達衛(wèi)星數(shù)據(jù)的一片約9平方公里面積的觀測區(qū)域，他們收集了40個測試地塊的激光掃描數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)整合到計算生物量模型中。Victor Odipo的博士論文基于的研究項目負責人，該研究論文的聯(lián)合作者Christian Berger聲稱，從選定地點獲取的激光掃描數(shù)據(jù)比衛(wèi)星雷達數(shù)據(jù)顯示出更為精確的結果。但就其本身而言，由于與機載數(shù)據(jù)相比具有較小覆蓋率，這個方法不適合展開大面積調查。

　　然而，這項研究顯示，將這兩種方法結合起來，可以估測到生物量從每公頃2.9噸的草和灌木覆蓋區(qū)到每公頃101.6噸樹木覆蓋地區(qū)。

監(jiān)測生態(tài)系統(tǒng)變化

　　Victor Odipo聲稱，這些結果不能用于創(chuàng)建新的氣候模型。他們還需要監(jiān)測草原生態(tài)系統(tǒng)變化的可靠數(shù)據(jù)。他指出，一個令人驚訝的偶然發(fā)現(xiàn)：研究者的測量表明，在克魯格國家公園相當一部分研究區(qū)內的生物量正在逐年下降。出乎意料的是，雖然這是一個自然保護區(qū)，但是事實證明這些變化，不是人類活動的結果，而是大象活動導致大量樹木量的下降。

　　原文題目：How much biomass grows in the savannah

　　資料來源：https://www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170216094456.htm

　　（王化編譯，殷永元審核）