С помощью данных, полученных с БПЛА, учёные НГУ впервые создали модели работы лесной экосистемы

Экспериментальные исследования с использованием беспилотников были проведены в Пироговском лесу Академгородка.

Пресс-служба Новосибирского государственного университета сообщает, что сотрудники Климатического центра Новосибирского государственного университета занимаются построением единой модели естественной экосистемы, в которой планируют отразить показатели почвенного дыхания, запаса фитомассы, фотосинтезирующей активности доминантных видов растений, а также освещённость ярусов леса.

Сотрудники центра, кроме БПЛА, используют также широкий спектр современного лабораторного и полевого оборудования.

Основу для построения модели на основе данных, полученных с БПЛА с применением лазерного сканирования, подготовили студенты магистратуры геолого-геофизического факультета НГУ и по совместительству лаборанты Климатического центра Степан Денисов и Дмитрий Горяйнов.

Они выяснили, что всего на экспериментальном участке зафиксировано 18 557 деревьев, 0,7 процента из которых достигают высоты 30 метров и выше. После обработки данных для каждого дерева на территории исследования удалось определить координаты, высоту, диаметр кроны, площадь кроны, объём кроны.

Использование автоматического подсчёта количества деревьев на территории исследования позволило исследователям, основываясь на данных фотосинтеза и дыхания элементов растительности, оценить запас фитомассы, количество поглощённого СО2 и интенсивность его поглощения. Эксперименты показали, что разработка методики распознавания древесной растительности и определения видового состава на основе данных, полученных с БПЛА, представляет интерес не только с научной, но и с прикладной точки зрения.

По словам главного научного сотрудника Климатического центра НГУ доктора биологических наук Николая Лащинского, основной задачей Климатического центра является определение эффективности лесных экосистем, как естественных, так и искусственны, в том числе лесопосадок, с точки зрения депонирования углерода. «Лес – это сложноорганизованная система, которая занимает большой объём пространства и делится на ярусы: деревья, кустарники, травы и мхи, — пояснил учёный. — Все её компоненты работают на одну из задач – поглощение углерода и его запасание. Чтобы понять, как именно это происходит и в каких объёмах, важно хорошо представлять себе пространственную организацию лесной экосистемы и степень насыщения разных ярусов органическим веществом. Важно знать, сколько ветвей и листьев расположено на определённой высоте, потому что от этого зависит количество солнечного света, а в итоге — и эффективность работы этой фотосинтетической системы. Измерить высоту каждого дерева в лесу — задача очень трудоёмкая и времяёмкая, но она существенно упрощается с использованием беспилотного летательного аппарата и его программного обеспечения, которое позволяет при обработке снимка с высокой точностью определить высоту каждого дерева и объём его кроны, что и было нами сделано».

Далее Николай Лещинский отметил, что в ходе экспериментов учёные получают довольно мощный механизм управления лесом, контроля за ним и понимания того, какие процессы происходят в лесных экосистемах. Эти знания чрезвычайно важны для сохранения лесов со всем богатством животного и растительного мира, а также предотвращения негативного влияния на них.

Справка ЧС: Пироговский лес в пределах Новосибирской агломерации представляет собой самый большой массив естественных и относительно нетронутых приобских сосновых боров: здесь практически нет инвазивных видов растений и искусственных посадок, сохранена естественная слабо нарушенная экосистема с богатым растительным и животным миром. На его примере можно получить представление об устройстве уникальных сибирских экосистем.