|
 Đang trực tuyến :
36 |
|
 Số lượt truy cập :
33451160 |
|
|
|
|
|
Mô hình rừng dự đoán sự cạnh tranh tán lá
Thứ bảy, 08-03-2014 | 04:58:28
|
|
Để giải thích cho các hình ảnh chụp từ trên không nhìn giống như sự phát triển tán lá rộng bất thường ở một khu rừng Hawai, Các nhà khoa học tại Đại học Brown và Viện Khoa học Carnegie vừa phát triển một mô hình toán học mới có thể dự đoán cây cạnh tranh không gian trong tán lá ra sao.
 Chú thích: Đây là Giáo sư Jim Kellner trong một khu rừng Hawai. Ông và đồng nghiệp Gregory Asner đã phát triển mô hình dự đoán khả năng một cành cây có thể bị che khuất trong sự canh tranh giành không gian trong tán. Ảnh: Jim Kellner/trường đại học Brown Điều mà mô hình của họ cho thấy đối với khu rừng đặc biệt với những cây Metrosideros polymorpha cứng cáp trên sườn đồi Manua Kea hướng gió là, một cành cây có kích thước một mét vuông sẽ vẫn thống trị vị trí của nó hai năm sau đó. Mô hình này cũng có thể giúp đưa ra dự đoán tương tự cho các khu rừng khác. Tại sao phải theo dõi sự phát triển rừng bằng cách sử dụng cảm biến từ xa, với từng điểm ảnh? Một số nhà sinh thái học có thể sử dụng thông tin đó để tìm hiểu mức độ một loài đang thay thế một loài khác trên một diện tích rộng hoặc để tìm hiểu mức độ lấp đầy các khoảng trống trong tán lá. Một số nhà sinh thái khác thì có thể tìm hiểu một khu rừng đang phát triển tổng thể đến đâu. Theo dõi chiều cao của tán cây trong một khu rừng sẽ cho biết cây cao bao nhiêu và từ đó cho biết chúng đang giữ lượng cacbon trong khí quyển bao nhiêu – miễn là các nhà khoa học biết làm thế nào để lý giải các số đo về sự phát triển rừng. James Kellner, phó giáo sư sinh thái học và sinh học tiến hóa tại Đại học Brown, tác giả chính của bài nghiên cứu, chú ý đến thứ nhìn giống như sự phát triển tán lá rộng khó tin trong các hình ảnh LIDAR được thu thập từ Đài Quan Trắc Carnegie trên một diện tích rộng 43 ha ở sườn núi hướng gió Manua Kea. Trong phần lớn các điểm ảnh (mỗi điểm ảnh đại diện cho khoảng một mét vuông), thì sự phát triển rừng nhìn bình thường, nhưng ở một số nơi sự thay đổi chiều cao từ năm 2007 đến năm 2009 dường như là không thể: đôi khi là 10 hoặc 15 mét. Ông sau đó tìm hiểu và xác nhận rằng các dữ liệu này là chính xác nhưng sự nhảy vọt về chiều cao cho biết một cái gì đó khác chứ không phải là sự tăng trưởng theo chiều thẳng đứng. Nó cho biết vị trí mà một cây đang cố gắng để vượt qua một cây khác hoặc vị trí mà tán cây đang được lấy đầy những chỗ còn trống. Rừng không lưu trữ cacbon nhiều hơn; các cây cao phát triển một vài mét ở phía 2 bên và tạo ra hình ảnh tăng trưởng theo chiều thẳng đứng quá mức trong những hình ảnh chụp từ trên không. Biến nhận thức đó thành một mô hình toán học dự đoán không phải là một vấn đề đơn giản. Cùng hợp tác với đồng tác giả Gregory P. Asner tại Viện Khoa học Carnegie ở Stanford, California, Kellner đã tạo ra mô hình tính toán xác suất liệu sự thay đổi chiều cao trong một điểm ảnh có phải là sự phát triển bình thường của một cây, hay là bị một cây kế bên hoặc một nhánh khác của cây lấn lướt. Theo dõi ngọn cây Kellner cho biết, mô hình này không chỉ có thể sử dụng cho khu rừng này mà còn có tiềm năng sử dụng cho các loại rừng khác nhau. Để xác định khi nào thì bằng chứng cho thấy sự phát triển theo chiều thẳng đứng là hợp lý hơn và từ đó xác định tín hiệu khả thi về sự vượt lên ở phía hai bên, mô hình sử dụng yếu tố dường như là tốc độ phát triển bình thường của khu rừng. Vì vậy, ngay cả trong một khu vực có sự tăng trưởng khá đồng nhất thì mô hình vẫn có thể dự đoán được liệu sự thay đổi chiều cao là do sự tăng trưởng hay là do sự lấn lướt. Tính toán thêm một số vực lân cận có sự khác nhau nhiều hơn, có thể tìm ra các xu hướng như mức độ gần nhau của cây phải ở mức bao nhiêu trước khi một cây có thể vượt qua cây khác. Sử dụng mô hình này, Kellner và Asner đã tìm ra được một số hiểu biết sâu sắc. Họ phát hiện ra rằng chiều cao của cây là một yếu tố dự báo kém về tình trạng liệu nó có tránh được các đối thủ hay không. Những cây rất ngắn (chưa đến 11 mét) rõ ràng gặp một số rắc rối, nhưng cao trên 11 mét cũng chưa hẳn là một yếu tố. Thay vào đó, họ nhận thấy rằng, ở gần với các cây bên cạnh cao hơn là mối đe dọa lớn nhất cho cây. Nhưng trong một khu rừng với các cây có khả năng phát triển ở phía 2 bên ấn tượng hơn, thì khoảng cách đó có thể ở mức lớn hơn. Mô hình này sẽ làm sáng tỏ điều đó. "Nếu bạn nghĩ về các cây ở khía cạnh cạnh tranh giành không gian trong tán cây và chúng ta có thể suy luận ra quy tắc đó là gì bằng cách phân tích các dữ liệu như thế này, thì chắc chắn có mối quan tâm sinh thái cơ bản về việc tìm hiểu thứ có thể gọi là quy tắc trò chơi," Kellner nhận xét. Quỹ khoa học quốc gia và Viện Khoa học Carnegie tài trợ nghiên cứu này. Xem thêm tại http://www.eurekalert.org/pub_releases/2014-02/bu-fmp021714.php Thanh Vân - Dostdongnai, theo Eurekalert. |
Trở lại
In
Số lần xem: 1098
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
