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无人机在生态学监测的应用前景非常有潜力: 热度 1 gaojianguo 2016-2-16 11:13; 基础科学研究的源动力可能来自于战争需求，曾有人云战争可以推进人的智力达到它的极限，科学用于军事后，军事的工具反过来也促进科学的发展，二者相辅相成。无人机就是很好的案例。无人机最初用于军事目的，已经在全球范围杀伤了大量平民和恐怖分子，现在无人机不仅进入寻常百姓家，还担负了辅助科学研究的重任。其中，在未来，无人机将大规模应用于生态学研究。说起生态学监测，大家肯定不陌生，各种五花八门的传感器、仪器设备时刻记录着我们周遭的世界。无人机由于效率高、廉价已经应用于灾后重建、生态和地理绘图等工作，但在植物生态学的应用案例较少。我所关注的是，使用无人机的特性（高效和实时）进行植物种类分类，进而解决基本的生态学问题和难题。当然，使用无人机进行某个植物物种的分类目前看来几乎是不可能的，但或许我们可以转换一下思路，进行“功能群”上的分类。打个比方，我无需知道这片山头到底长了哪个树种或植物，但根据已有的数据通过无人机上的探头能够分辨出C3或C4、针叶或阔叶、大树或小树、生长的旺季或枯萎期等功能特性估计不难实现，这些生理和结构上的差异表征了不同的功能群属性，从而大大方便生态学家研究生态系统的结构和功能了。Linking physiology and morphology，从而开创生态系统服务功能的崭新研究。这个想法有点类似于微生物学上的功能群研究，由于鉴定某个微生物种类太难，所以大家转向功能群的研究。虽然鉴定某棵树不难，但难的是鉴定一大片区域的所有树种。通过对光合途径、生活型和树形大小我们就可以结合具体模型（需要经验数据的验证）量化固了多少碳、释了多少氧、防了多少风沙，可能在最初阶段我们还暂时无法计算它们具体的数值，但这种方法可以帮助我们分清不同植物的功能群属性，即不管它是什么植物，它到底行使了什么职责？如果能够推广到区域或全球尺度，我认为，将革新我们看世界的方式，无论在生态系统服务功能的量化评估上还是生物多样性方面。最后分享一篇无人机进行生态学监测的技术层面的论文，暗示以上想法实现的可能性： Cost-Effective Mapping Using Unmanned Aerial Vehicles in Ecology Monitoring Applications （ pdf.pdf ）相关阅读：无人机的启示; 5831 次阅读|1 个评论

谈学科交叉-植物生长和微量元素之间的关系: 热度 3 dongzg101 2011-4-3 11:31; 上周在北京，被中科院植物所研究生同学拉去香山听一个973生态方面的结题会议，见了生态的以前植物所的院士，主持人是中科院植物所的研究员马、张等，做报告的各个大学的博导。其中有一个博导做草原荒漠化方面的报告，做关于如何阻止荒漠化。我提了一个问题。北方草原荒漠化会不会和微量元素的缺失有关。每一种植物对微量元素的偏好是不一样的。几百年来，草枯萎后会变成泥土，所以，土壤中的微量元素不会有什么变化，只要气候不发生大的变化。草原不会退化。但现在，草都被牛羊吃掉了，微量元素的自然循环被切断了。土壤中的某些含量稀少的微量元素得不到补充，久而久之。由于某种微量元素，这种草已经不适合生长，从而破坏相关的生态平衡，导致草原退化，当换另一种草得时候，如果它的微量元素的偏好性不一样，那它就能生长起来阻止荒漠化，那位做报告的导师态度很好，他说他还没考虑到这方面的问题，挺好的人啊！将来说不定会成为院士，后面三个做报告的都在玩数学公式和统计，我是已经看不懂了，没什么意义。这样，就又提出了新的课题每种植物对微量元素的偏好性怎样呢。既可以从生态上来做这些课题，又可以从生理方面做这些课题。化学是一门重要的学科，我们对生物学的理解关键在于化学在小分子层次上的理解，如何在分子水平上理解蛋白质，核酸的化学功能。我们目前这个层次提出的化学理解还是粗浅的，没有什么系统理论。在从这个角度来看，生物学给化学提出了要求。我们还需要做大量的研究和讨论！以后生物学的研究生要多找些化学背景的本科生来读，或许会促进生物学的发展。中科院新院长是化学背景，希望能对中国化学的发展带来一个契机。以前我在云南大学读书的时候，有个口号，生物、化学是一家。我在云大学植物学专业，化学是重点必须学的，无机、有机等四门化学都学了。可是在固氮酶的研究中还是感觉自己的知识不够。不记得哪位科学家说过，做科学研究要有两把尺子，一把量科学本身，一把量量自己，看看能不能解决这个问题。学科交叉是未来的方向。中科院应该能为做科学交叉研究作出贡献，有些课题要多找些不同背景的人来讨论和研究。这个世界将变得有趣。; 3530 次阅读|3 个评论

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