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在森林里建設“實驗室” 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 作者：小王 點擊量：7127
針對森林的研究并非一件易事，尤其是關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值的高齡老樹，但這些樹木體積巨大，無法前往實驗室接受掃描。這也是為什么如今許多關于植物的研究，需要實驗室參與的往往只能在幼樹上進行的原因。
【化工儀器網 行業百態】森林是人類文明的搖籃，是給予人類清潔生存環境的綠色寶庫。隨著人類環保意識的不斷提升，保護森林、研究森林成為了守護自然環境的一個重要課題，而在研究過程中，人類也能從中收獲許多成果，促進生命科學等學科的進一步發展。
然而針對森林的研究并非一件易事，尤其是關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值的高齡老樹，但這些樹木體積巨大，無法前往實驗室接受掃描。這也是為什么如今許多關于植物的研究，需要實驗室參與的往往只能在幼樹上進行的原因。
但像是“植物抗旱能力研究”這類實驗，離不開老樹的實驗數據，想要這些數據，只能通過在成熟的樹木上挖掘一點樣本帶去實驗室分析來實現，這一定程度上也限制了研究工作的推進。
那么有沒有辦法改變這種情況呢？奧地利的研究團隊給出一個看似匪夷所思，卻十分有趣的方案——把實驗室搬到森林中。根據相關報道消息，奧地利因斯布魯克大學生態學專家芭芭拉·貝克爾奇和同事們選擇在森林中“建設”一個實驗室，來研究高齡大樹，并由此來探索樹的組織中蘊含的抗旱之謎。
盡管聽起來像是天方夜譚，但得益于儀器技術的不斷發展，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域的干旱情況。
事實上，該研究團隊用了五年的時間，獲得了大量的監測數據，并從中收獲了不少研究成果。其中超聲波設備做出了重要貢獻。樹木本身會發出一定的超聲信號，這些微弱的聲波會引起樹木脈絡深處產生氣泡栓子。而這一過程與植物的抗旱能力其實是有所關聯的。樹木吸收水分的過程其實是讓水分依靠表面張力在內部數以千計的微小脈絡中運動，而氣泡栓子則會影響甚至阻止水分運行。而當植物處于干旱環境時，為了更好的利用自身水分，就會產生更多的氣泡栓子，換言之就會發出更多的超聲信號。而對于科學家來說，檢測這些超聲信號便可以在相同環境下，研究哪種樹木的抗干旱能力更強了。同時根據超聲信號的強弱變化，結合樹木內部濕潤度情況，還能進一步研究植物應對干旱過程中自身的變化，以及從干旱環境中出來后，樹木的恢復狀況。
這些結果對于后期森林保護以及抗旱植株的培養有著重要的意義，值得一提的是，相關的研究工作依舊在不斷推進，未來，或許更多的驚喜會在森林實驗室中誕生。
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