在森林里建设“实验室” 用超声波探索高龄大树的秘密 环球观天下
来源：化工仪器网
2023-05-04 12:09:09
(相关资料图)
森林是人类文明的摇篮，是给予人类清洁生存环境的绿色宝库。随着人类环保意识的不断提升，保护森林、研究森林成为了守护自然环境的一个重要课题，而在研究过程中，人类也能从中收获许多成果，促进生命科学等学科的进一步发展。
然而针对森林的研究并非一件易事，尤其是关于树木的研究更是困难重重。由于树木本身不具备移动能力，即便人工介入，对于树木的体积也有一定的要求。而森林中尽管有许多具备研究价值的高龄老树，但这些树木体积巨大，无法前往实验室接受扫描。这也是为什么如今许多关于植物的研究，需要实验室参与的往往只能在幼树上进行的原因。
但像是“植物抗旱能力研究”这类实验，离不开老树的实验数据，想要这些数据，只能通过在成熟的树木上挖掘一点样本带去实验室分析来实现，这一定程度上也限制了研究工作的推进。
那么有没有办法改变这种情况呢？奥地利的研究团队给出一个看似匪夷所思，却十分有趣的方案----把实验室搬到森林中。根据相关报道消息，奥地利因斯布鲁克大学生态学专家芭芭拉·贝克尔奇和同事们选择在森林中“建设”一个实验室，来研究高龄大树，并由此来探索树的组织中蕴含的抗旱之谜。
尽管听起来像是天方夜谭，但得益于仪器技术的不断发展，这种方案也算是情理之中，如今便携式仪器越来越多，许多检测工作确实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拟出一小片区域的干旱情况。
事实上，该研究团队用了五年的时间，获得了大量的监测数据，并从中收获了不少研究成果。其中超声波设备做出了重要贡献。树木本身会发出一定的超声信号，这些微弱的声波会引起树木脉络深处产生气泡栓子。而这一过程与植物的抗旱能力其实是有所关联的。树木吸收水分的过程其实是让水分依靠表面张力在内部数以千计的微小脉络中运动，而气泡栓子则会影响甚至阻止水分运行。而当植物处于干旱环境时，为了更好的利用自身水分，就会产生更多的气泡栓子，换言之就会发出更多的超声信号。而对于科学家来说，检测这些超声信号便可以在相同环境下，研究哪种树木的抗干旱能力更强了。同时根据超声信号的强弱变化，结合树木内部湿润度情况，还能进一步研究植物应对干旱过程中自身的变化，以及从干旱环境中出来后，树木的恢复状况。
这些结果对于后期森林保护以及抗旱植株的培养有着重要的意义，值得一提的是，相关的研究工作依旧在不断推进，未来，或许更多的惊喜会在森林实验室中诞生。
