樹(shù)木生病了怎么辦？日前，浙江農(nóng)林大學(xué)(下稱“浙農(nóng)林大”)植感古樹(shù)保護(hù)科技團(tuán)隊(duì)任楨等學(xué)生前往紹興柯橋區(qū)錢清街道三蒲西村，應(yīng)邀對(duì)當(dāng)?shù)貒?guó)家一級(jí)瀕危植物水杉開(kāi)展健康診斷與風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警工作。
監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)，該科技團(tuán)隊(duì)借助自主研發(fā)的H&T智能樹(shù)木液流監(jiān)測(cè)儀，針對(duì)難以從樹(shù)木外觀鑒別損傷、腐朽等問(wèn)題的水杉展開(kāi)精確監(jiān)測(cè)，并快速開(kāi)出“體檢報(bào)告”。
據(jù)悉，古樹(shù)名木是重要的科研和林業(yè)資源，但其瀕危、死亡的報(bào)道不絕于耳。中國(guó)現(xiàn)有古樹(shù)名木508.19萬(wàn)株，其中處于瀕危狀態(tài)的古樹(shù)超過(guò)18萬(wàn)株，造成年均經(jīng)濟(jì)損失達(dá)上千萬(wàn)元(人民幣，下同)。如何在不損傷樹(shù)木的前提下，有效檢測(cè)、監(jiān)測(cè)古樹(shù)名木的健康狀況，助力保護(hù)古樹(shù)名木成為不少專家關(guān)注的問(wèn)題。
為攻克古樹(shù)名木健康狀況監(jiān)測(cè)難題，2022年9月，由浙農(nóng)林大數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院的任楨、朱強(qiáng)、章心陽(yáng)等學(xué)生組成的植感古樹(shù)保護(hù)科技團(tuán)隊(duì)，在天目山保護(hù)區(qū)、龍門秘境等地開(kāi)展古樹(shù)實(shí)地調(diào)查，收集樣本數(shù)據(jù)6.7萬(wàn)條，深入了解古樹(shù)的各項(xiàng)健康指標(biāo)及其生長(zhǎng)狀況。
在此基礎(chǔ)上，該科技團(tuán)隊(duì)查閱300余篇國(guó)內(nèi)國(guó)外與莖流相關(guān)研究的論文，確立了以莖流為核心的檢測(cè)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)古樹(shù)的保護(hù)，并創(chuàng)新采用熱耗散與熱脈沖技術(shù)相結(jié)合的測(cè)量方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)樹(shù)木液流從低速到高速全范圍的精準(zhǔn)檢測(cè)。
有了研究目標(biāo)，任楨和團(tuán)隊(duì)成員虛心請(qǐng)教林業(yè)、機(jī)械等方面的專家，最終選擇以stm32單片機(jī)為載體設(shè)計(jì)研發(fā)了H&T莖流儀。經(jīng)過(guò)上百次嘗試，研發(fā)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新設(shè)計(jì)H&T雙模式切換算法，解決了雙模式準(zhǔn)確切換的難題，最終于2023年6月成功研發(fā)H&T智能樹(shù)木液流監(jiān)測(cè)儀。
該設(shè)備創(chuàng)新采用熱脈沖與熱耗散結(jié)合的方法對(duì)樹(shù)木液流進(jìn)行檢測(cè)，不僅可以不間斷監(jiān)測(cè)，而且可以提前6個(gè)月預(yù)測(cè)信息并智能匹配治理方案。這具有一定的先進(jìn)性和創(chuàng)新性，目前已申請(qǐng)軟件著作權(quán)4項(xiàng)、專利3項(xiàng)，發(fā)表論文4篇。
“樹(shù)干液流是指植物體內(nèi)葉片蒸騰失水引起樹(shù)干水分從根部運(yùn)輸?shù)饺~片的過(guò)程，是反映樹(shù)木水分傳輸機(jī)理及樹(shù)木蒸騰耗水特性，以及估算樹(shù)木耗水量的關(guān)鍵指標(biāo)。樹(shù)干液流流速是樹(shù)木健康程度的一個(gè)重要指標(biāo)，學(xué)生們研發(fā)的設(shè)備，集成了熱脈沖和熱耗散兩種熱技術(shù)法，當(dāng)液流流速正常時(shí)采用熱脈沖法進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)液流速率過(guò)低時(shí)采用熱耗散法進(jìn)行測(cè)定?！毖邪l(fā)團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)老師馮海林教授介紹說(shuō)。
同時(shí)，馮海林還點(diǎn)贊說(shuō)，H&T智能樹(shù)木液流監(jiān)測(cè)儀具備在不破壞樹(shù)木自然條件下正常生長(zhǎng)的前提下，可連續(xù)測(cè)定樹(shù)干液流、易于野外操作及遠(yuǎn)程下載數(shù)據(jù)等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了全速率液流測(cè)量，擴(kuò)大了儀器的適用范圍，提高了精度。
值得一提的是，目前，相關(guān)產(chǎn)品已在天目山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)等四家政府部門以及杭州啄木鳥(niǎo)古樹(shù)名木救護(hù)公司等6家領(lǐng)軍企業(yè)進(jìn)行試用，共檢測(cè)七百余株，檢測(cè)出病樹(shù)180余株。相關(guān)儀器應(yīng)用到安吉小鯢國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，發(fā)現(xiàn)43棵問(wèn)題古樹(shù)、提出86條解決方案、節(jié)約價(jià)值10余萬(wàn)元人力成本。
相關(guān)試用單位也認(rèn)為，該學(xué)生團(tuán)隊(duì)研發(fā)的監(jiān)測(cè)儀能夠及時(shí)反映樹(shù)木的健康狀況，有效預(yù)防樹(shù)木重大病變的發(fā)生，使得病木、壞木及時(shí)得到治療與養(yǎng)護(hù)，降低古樹(shù)名木的死亡率，減少中國(guó)在古樹(shù)名木救治方面的經(jīng)濟(jì)損失。
“前不久，我們團(tuán)隊(duì)已申請(qǐng)注冊(cè)公司，目前正在拓展經(jīng)濟(jì)林種植基地、林地研究所和荒漠化治理機(jī)構(gòu)等政府相關(guān)機(jī)構(gòu)的深度市場(chǎng)，已與杭州啄木鳥(niǎo)古樹(shù)名木救助公司合作組建古樹(shù)名木救治團(tuán)隊(duì)。”任楨表示，古樹(shù)名木的保護(hù)工作任重而道遠(yuǎn)，團(tuán)隊(duì)成員認(rèn)為能以專業(yè)的知識(shí)和技能服務(wù)古樹(shù)名木的保護(hù)工作，非常有意義。同時(shí)也相信這會(huì)有很大的發(fā)展前景。
中國(guó)新聞社：2024.4.11
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