我们如何在天空中使用相机来跟踪入侵植物物种

灌木马缨丹或野生鼠尾草的粉红色,橙色和白色花朵在世界许多地方的观赏花园中很常见。虽然被景观设计师认为是美丽和耐寒的,但该物种却被保护生物学家谴责为“有史以来最严重的杂草之一”。

马缨丹(Lantana camara)在其原生境外的栖息地(原本是美洲热带地区)的积极增长导致其蔓延超过2000万公顷。在印度南部半岛的Biligiri Ranganathaswamy Hills老虎保护区,我们研究了灌木在茂密的棘手灌丛中蔓延到整个公园,在那里它扼杀了其他植物物种,并阻碍了野生动物的移动,对公园造成了重大挑战经理。

马缨丹(Lantana camara)的效果并不是独一无二的。其他外来入侵物种,例如起源于欧亚大陆的着名的盐杉,在几年内迅速蔓延,改变了大型景观。

保护规划者,例如Biligiri Ranganathaswamy保护区的管理人员,发现遏制侵入当地生物多样性和生态系统服务的外来入侵植物的积极扩张是一项挑战。

            
            
              马缨丹camara树篱在柏林大教堂的。
              javallma / Pixaba
            
          

大多数侵略性灌木​​入侵者如马缨丹(Lantana camara)部分或完全取代森林中的原生灌木物种。虽然马缨丹作为观赏植物被引入,并且由于喂食浆果的鸟类现在已经广泛传播,但是其他类似的入侵物种如Chromolaena odorata(向日葵科)是风分散的。

跟踪入侵者

重要的是找到能够提供高质量,频繁更新的入侵植物分布图的解决方案,以便有效地定位,定位和移除它们。鉴于它们传播的大面积,管理人员越来越多地转向遥感等高科技方法。

这涉及使用空间(卫星上)或空中(飞机上)的特殊摄像机拍摄景观,这些摄像机检测的不仅仅是人眼可以看到的景象,例如因为它们能够在红外线和热可见光谱中记录信息。光,然后从这些图片中获取信息。

近年来,已经可以获得非常高分辨率的卫星数据。这些可以检测小于一米的物体,并且由于在电磁波谱的狭窄,高度特定波长下拍摄的图像而具有更大的区分植物身份的能力。

我们回顾了最近在这方面的研究,发现虽然技术的进步有所帮助,但它们需要与入侵植物行为的生态学知识相结合,以实现更有效的绘图。

植物功能性状是捕获可用于通过卫星进行作图的入侵物种的许多重要方面的有效方式。植物性状是植物结构和功能的特征,影响它们如何传播,存活和响应环境和其他条件。在植物具有的众多特征中,有些特征非常适合使用卫星数据进行绘图。这些可以大致分为三种类型 – 季节性(物候),结构和生理。

            
            
              入侵灌木马缨丹卡马拉占据下层热带森林的壁龛。
               Madhura Niphadkar,作者提供
            
          

季节性特征

植物在一年中的特定时间产生叶子,种子和花,可以通过遥感跟踪。在衰老开始时(有色叶子和落叶),叶片(绿叶)或开花(有色花朵的存在)之间入侵物种和本地物种之间的差异在卫星传感器在特定时间使用的特定光谱波长内清晰显示今年。

这是绘制灌木和草本植物的一种特别有效的策略,灌木和草本植物位于树冠下方,因此与卫星传感器模糊不清。例如,入侵的阿穆尔金银花 – 金银花(Lonicera mackii)被绘制在秋末/秋季,落叶树是无叶的,并且通过过度树木的无叶分支中的间隙清楚地看到入侵登山者。

            
            
              阿穆尔金银花 – 下层攀岩者。
              Fanghong / Wikimedia,CC BY-NC
            
          

结构和生理特征

结构特征 – 例如聚集成分布在原生植物中的簇或高度 – 也可以有效地用于绘图。在我们对Biligiri Ranganathaswamy保护区的研究中,我们能够绘制出马缨丹大型连续丛生的图案。使用脉冲激光光线提供地球表面三维地图的激光雷达数据也很方便

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注