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在森林里建設(shè)“實(shí)驗(yàn)室” 用超聲波探索高齡大樹的秘密
2023年05月04日 11:49:15
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點(diǎn)擊量：7130
針對森林的研究并非一件易事，尤其是關(guān)于樹木的研究更是困難重重。由于樹木本身不具備移動能力，即便人工介入，對于樹木的體積也有一定的要求。而森林中盡管有許多具備研究價(jià)值的高齡老樹，但這些樹木體積巨大，無法前往實(shí)驗(yàn)室接受掃描。這也是為什么如今許多關(guān)于植物的研究，需要實(shí)驗(yàn)室參與的往往只能在幼樹上進(jìn)行的原因。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】森林是人類文明的搖籃，是給予人類清潔生存環(huán)境的綠色寶庫。隨著人類環(huán)保意識的不斷提升，保護(hù)森林、研究森林成為了守護(hù)自然環(huán)境的一個重要課題，而在研究過程中，人類也能從中收獲許多成果，促進(jìn)生命科學(xué)等學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展。
然而針對森林的研究并非一件易事，尤其是關(guān)于樹木的研究更是困難重重。由于樹木本身不具備移動能力，即便人工介入，對于樹木的體積也有一定的要求。而森林中盡管有許多具備研究價(jià)值的高齡老樹，但這些樹木體積巨大，無法前往實(shí)驗(yàn)室接受掃描。這也是為什么如今許多關(guān)于植物的研究，需要實(shí)驗(yàn)室參與的往往只能在幼樹上進(jìn)行的原因。
但像是“植物抗旱能力研究”這類實(shí)驗(yàn)，離不開老樹的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，想要這些數(shù)據(jù)，只能通過在成熟的樹木上挖掘一點(diǎn)樣本帶去實(shí)驗(yàn)室分析來實(shí)現(xiàn)，這一定程度上也限制了研究工作的推進(jìn)。
那么有沒有辦法改變這種情況呢？奧地利的研究團(tuán)隊(duì)給出一個看似匪夷所思，卻十分有趣的方案——把實(shí)驗(yàn)室搬到森林中。根據(jù)相關(guān)報(bào)道消息，奧地利因斯布魯克大學(xué)生態(tài)學(xué)專家芭芭拉·貝克爾奇和同事們選擇在森林中“建設(shè)”一個實(shí)驗(yàn)室，來研究高齡大樹，并由此來探索樹的組織中蘊(yùn)含的抗旱之謎。
盡管聽起來像是天方夜譚，但得益于儀器技術(shù)的不斷發(fā)展，這種方案也算是情理之中，如今便攜式儀器越來越多，許多檢測工作確實(shí)可以在森林中直接完成。此外，借助一些工具，也可以直接在森林中人工模擬出一小片區(qū)域的干旱情況。
事實(shí)上，該研究團(tuán)隊(duì)用了五年的時(shí)間，獲得了大量的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并從中收獲了不少研究成果。其中超聲波設(shè)備做出了重要貢獻(xiàn)。樹木本身會發(fā)出一定的超聲信號，這些微弱的聲波會引起樹木脈絡(luò)深處產(chǎn)生氣泡栓子。而這一過程與植物的抗旱能力其實(shí)是有所關(guān)聯(lián)的。樹木吸收水分的過程其實(shí)是讓水分依靠表面張力在內(nèi)部數(shù)以千計(jì)的微小脈絡(luò)中運(yùn)動，而氣泡栓子則會影響甚至阻止水分運(yùn)行。而當(dāng)植物處于干旱環(huán)境時(shí)，為了更好的利用自身水分，就會產(chǎn)生更多的氣泡栓子，換言之就會發(fā)出更多的超聲信號。而對于科學(xué)家來說，檢測這些超聲信號便可以在相同環(huán)境下，研究哪種樹木的抗干旱能力更強(qiáng)了。同時(shí)根據(jù)超聲信號的強(qiáng)弱變化，結(jié)合樹木內(nèi)部濕潤度情況，還能進(jìn)一步研究植物應(yīng)對干旱過程中自身的變化，以及從干旱環(huán)境中出來后，樹木的恢復(fù)狀況。
這些結(jié)果對于后期森林保護(hù)以及抗旱植株的培養(yǎng)有著重要的意義，值得一提的是，相關(guān)的研究工作依舊在不斷推進(jìn)，未來，或許更多的驚喜會在森林實(shí)驗(yàn)室中誕生。
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