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航空科学发现婆罗洲森林的复杂地貌控制

更新时间:2020-09-16 12:10点击:

  热带森林包含世界上一些生物多样性和动态最强的生态系统。降水,温度和土壤等环境条件决定着景观的生物区系。当将低海拔森林中的参天大树与热带山峰上较硬,矮一些的参天大树进行比较时,这种影响尤其明显。这些因素共同构成了一个不断变化的异构生态系统,每个利基市场都拥有不同种类的独特适应树木。

航空科学发现婆罗洲森林的复杂地貌控制

  科学家试图了解地质学(土壤来源的岩石类型),生物地球化学学(环境条件,养分循环和植物之间的反馈),生物多样性(生态系统中的生活多样性)和生物地理学(树木的生长方式)之间的联系。分布在整个景观中),以更完整地描绘生命如何与我们的星球一起进化。现在,在《今日生态快报》上发表的一项新研究中,斯坦福大学和亚利桑那州立大学(ASU)的研究人员使用了叶片化学图,高分辨率地形数据和计算机模型来揭示对控制这些复杂相互作用的过程的新见解。

  “我们想探讨塑造地球表面的长期过程如何控制整个景观的生态系统的组织。了解这些组织过程需要整合各个学科的概念。本研究的目的是结合高分辨率机载遥感数据集包含有关生态系统和景观形态的信息,以了解这两个标志性热带山峰之间的相互关系,”该研究的主要作者达娜·查德威克(Dana Chadwick)说。

  这项研究分析了来自山的数据。马来西亚婆罗洲的京那巴鲁(Kinabalu)-海拔4,095米的高山,拥有地形多样的各种树木。随着热带降雨使山体表面湿润,其浅坡和陡峭山峰之间的高度差会造成土壤侵蚀速率的失衡-通常,山越陡峭,雨水沿山体冲下的速度就越快。土壤会携带植物生长所需的养分,而侵蚀会促进这些植物所需养分的分布。一些地区成为营养丰富等成为营养-较差,影响了可以在那里生长的树木的种类。除了这种动态过程之外,根据土壤的地质起源,某些土壤类型与其他土壤类型相比或多或少容易受到侵蚀,并且与其他土壤类型相比,它们还可以包含植物所需的更多养分。

  为了克服先前在局部山区在热带山区进行的研究的局限性,研究人员使用了由ASU全球空天文台创建的地图来收集跨越32个流域,海拔700至2800米的大规模数据。这些地图包括热带雨林冠层中养分的浓度以及树木的结构和构造。这为研究人员提供了前所未有的视野,可欣赏到富士山的森林。京那巴鲁及其偏远的复杂地形。

  格雷格说:“尽管我们最初将机载天文台部署到婆罗洲是为了保护环境,例如现在正在开发的新保护区,但在像金巴纳鲁山这样的偏远地区也发现了发现全新生物多样性模式的机会。” Asner,该研究的作者兼ASU全球发现与保护科学中心主任。

  化学图谱显示,树木的叶子含有不同量的养分,具体取决于其环境的海拔和地质状况。从山脊到山谷,沿着山坡,树木含有更多的养分,而它们捕获和利用阳光的能力也有所提高。研究人员发现,这种趋势受到侵蚀速率变化的显着影响,突显了侵蚀在向土壤分配新鲜养分方面所起的重要作用。

  Asner博士补充说:“对森林组成的如此强大而精美的地质控制的发现,使我们对婆罗洲森林的基本构成有了新的认识,从而激发了更多的探索机会。”


航空科学发现婆罗洲森林的复杂地貌控制