一個(gè)加速度計(jì)綁在 CU Boulder 東校區(qū)的一棵樹上。

根據(jù) CU Boulder 的一項(xiàng)新研究，低成本的“樹木定位器”可以確定樹木活動(dòng)的準(zhǔn)確時(shí)間，例如春季開花或秋季換葉。研究人員為兩棵東博爾德白蠟樹配備了高分辨率加速度計(jì)，有效地跟蹤樹木對(duì)季節(jié)變化的反應(yīng)。在接下來(lái)的幾年里，樹藝師可以利用這項(xiàng)技術(shù)有效地監(jiān)測(cè)數(shù)千棵樹木——讓研究人員深入了解樹木物候如何隨著氣候變暖而變化。

“加速度計(jì)安裝在汽車、智能手機(jī)和 fitbit 中——它們實(shí)時(shí)跟蹤運(yùn)動(dòng)。當(dāng)我們將它們放在樹上時(shí)，加速度計(jì)會(huì)檢測(cè)樹在風(fēng)中搖擺時(shí)樹干上的振動(dòng)，”獲得 CIRES 博士學(xué)位的 Deidre Jaeger 說(shuō)。本周在農(nóng)業(yè)和森林氣象學(xué)上發(fā)表的這項(xiàng)研究的研究員和主要作者�！斑@種搖擺對(duì)應(yīng)于樹的質(zhì)量，它告訴我們樹在做什么�！�

一棵樹的質(zhì)量完全取決于它在整個(gè)季節(jié)的吸水量，從而產(chǎn)生決定它如何在風(fēng)中起舞的結(jié)構(gòu)差異。在冬天，樹木干燥而脆弱。Jaeger 說(shuō)：“想想在嚴(yán)冬時(shí)節(jié)，光禿禿的樹木發(fā)出的快速、搖晃的嘎嘎聲。” “現(xiàn)在想想春天：樹木茂盛，葉子茂盛，充滿水，搖曳靈活�！�

之前的加速度計(jì)研究能夠檢測(cè)到樹木的葉芽何時(shí)張開或葉子何時(shí)干燥并脫落——但 Jaeger 的團(tuán)隊(duì)證明了這種樹木 Fitbits 可以收集多少更詳細(xì)的數(shù)據(jù)。該團(tuán)隊(duì)捕捉到了白蠟樹開花的準(zhǔn)確時(shí)刻，捕捉到與樹木開花和花粉釋放相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)的微妙變化。

Jaeger 和她的團(tuán)隊(duì)于 2018 年在 CU Boulder 的東校區(qū)裝備了兩棵白蠟樹，并與 CU Boulder 的樹藝師 Vince Aquino 合作將設(shè)備綁在每棵樹的樹干上�！耙郧暗墓ぷ鞅砻�，樹木需要露天才能有足夠的風(fēng)來(lái)?yè)u擺，但我們發(fā)現(xiàn)它不僅適用于城市內(nèi)的樹木 - 它實(shí)際上是追蹤城市樹木生長(zhǎng)的理想方式，”Jaeger 說(shuō)。

研究小組表示，基于衛(wèi)星的遙感跟蹤方法可用于監(jiān)測(cè)以單一物種為主的森林的綠度變化，但由于每個(gè)街區(qū)內(nèi)的物種多樣性很高，因此很難了解城市內(nèi)的樹種。 . 延時(shí)攝影機(jī)也不理想：它們價(jià)格昂貴，并且在人口稠密地區(qū)引發(fā)了隱私問(wèn)題。雖然無(wú)人機(jī)圖像可以提供高分辨率圖像，但獲得每天或每周飛越的許可將是不可持續(xù)的。“加速度計(jì)是離散的、連續(xù)的，不受城市環(huán)境中的行動(dòng)或物理障礙的影響。我們獲得了高分辨率、可靠的數(shù)據(jù)�！�

“現(xiàn)在我們知道加速度計(jì)可以確定開花日期，這可能對(duì)農(nóng)業(yè)有用，預(yù)測(cè)樹果實(shí)何時(shí)成熟或知道何時(shí)采取干預(yù)措施來(lái)保護(hù)樹芽免受極端天氣的影響，”Jaeger 說(shuō)。該技術(shù)還可以預(yù)測(cè)秋天樹葉何時(shí)變色，測(cè)量森林樹冠中的積雪量，甚至檢測(cè)蟲子對(duì)樹木的破壞。

“樹木也是氣候變化的生物指標(biāo)，”Jaeger 說(shuō)，“因此，擁有高分辨率、長(zhǎng)期的加速度計(jì)數(shù)據(jù)將有助于科學(xué)家更好地預(yù)測(cè)氣候變化將如何影響樹木開花、樹木健康等。”