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中国新闻社:浙农林大师生研发“树木液流监测仪” 护古树名木健康
【发布日期: 2024-04-12】 【来源: 】 【作者:】 【编辑:陈胜伟】 【点击量:

树木生病了怎么办?日前,Kaiyun·开云(中国)官方网站(下称“浙农林大”)植感古树保护科技团队任桢等学生前往绍兴柯桥区钱清街道三蒲西村,应邀对当地国家一级濒危植物水杉开展健康诊断与风险预警工作。

监测现场,该科技团队借助自主研发的H&T智能树木液流监测仪,针对难以从树木外观鉴别损伤、腐朽等问题的水杉展开精确监测,并快速开出“体检报告”。


据悉,古树名木是重要的科研和林业资源,但其濒危、死亡的报道不绝于耳。中国现有古树名木508.19万株,其中处于濒危状态的古树超过18万株,造成年均经济损失达上千万元(人民币,下同)。如何在不损伤树木的前提下,有效检测、监测古树名木的健康状况,助力保护古树名木成为不少专家关注的问题。

为攻克古树名木健康状况监测难题,2022年9月,由浙农林大数学与计算机学院的任桢、朱强、章心阳等学生组成的植感古树保护科技团队,在天目山保护区、龙门秘境等地开展古树实地调查,收集样本数据6.7万条,深入了解古树的各项健康指标及其生长状况。

在此基础上,该科技团队查阅300余篇国内国外与茎流相关研究的论文,确立了以茎流为核心的检测方式来实现对古树的保护,并创新采用热耗散与热脉冲技术相结合的测量方法,实现对树木液流从低速到高速全范围的精准检测。

有了研究目标,任桢和团队成员虚心请教林业、机械等方面的专家,最终选择以stm32单片机为载体设计研发了H&T茎流仪。经过上百次尝试,研发团队创新设计H&T双模式切换算法,解决了双模式准确切换的难题,最终于2023年6月成功研发H&T智能树木液流监测仪。

该设备创新采用热脉冲与热耗散结合的方法对树木液流进行检测,不仅可以不间断监测,而且可以提前6个月预测信息并智能匹配治理方案。这具有一定的先进性和创新性,目前已申请软件著作权4项、专利3项,发表论文4篇。

“树干液流是指植物体内叶片蒸腾失水引起树干水分从根部运输到叶片的过程,是反映树木水分传输机理及树木蒸腾耗水特性,以及估算树木耗水量的关键指标。树干液流流速是树木健康程度的一个重要指标,学生们研发的设备,集成了热脉冲和热耗散两种热技术法,当液流流速正常时采用热脉冲法进行测量,当液流速率过低时采用热耗散法进行测定。”研发团队指导老师冯海林教授介绍说。

同时,冯海林还点赞说,H&T智能树木液流监测仪具备在不破坏树木自然条件下正常生长的前提下,可连续测定树干液流、易于野外操作及远程下载数据等优点,实现了全速率液流测量,扩大了仪器的适用范围,提高了精度。

值得一提的是,目前,相关产品已在天目山国家级自然保护区等四家政府部门以及杭州啄木鸟古树名木救护公司等6家领军企业进行试用,共检测七百余株,检测出病树180余株。相关仪器应用到安吉小鲵国家级自然保护区,发现43棵问题古树、提出86条解决方案、节约价值10余万元人力成本。

相关试用单位也认为,该学生团队研发的监测仪能够及时反映树木的健康状况,有效预防树木重大病变的发生,使得病木、坏木及时得到治疗与养护,降低古树名木的死亡率,减少中国在古树名木救治方面的经济损失。

“前不久,我们团队已申请注册公司,目前正在拓展经济林种植基地、林地研究所和荒漠化治理机构等政府相关机构的深度市场,已与杭州啄木鸟古树名木救助公司合作组建古树名木救治团队。”任桢表示,古树名木的保护工作任重而道远,团队成员认为能以专业的知识和技能服务古树名木的保护工作,非常有意义。同时也相信这会有很大的发展前景。

中国新闻社:2024.4.11

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