Экологийн судалгаанд зориулж ойн биомассыг хэрхэн тооцоолох вэ
Дэлхийн хэмжээнд уур амьсгалын өөрчлөлт, байгаль орчны доройтлын талаарх мэдлэг нэмэгдэхийн хэрээр экологийн судалгааны ач холбогдол улам бүр нэмэгдэж байна. Экологийн судалгааны нэг гол хүчин зүйл бол ойн биомассыг ойлгох явдал юм. Ойн биомасс нь ойн экосистемд байгаа органик бодисын хэмжээг тусгадаг бөгөөд нүүрстөрөгчийн эргэлт, экосистемийн уян хатан байдал, биологийн олон янз байдалд чиглэсэн олон экологийн судалгаанд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Ойн биомассыг тооцоолох нь нарийн төвөгтэй үйл явц боловч зөв арга техник ашиглан судлаачид үнэн зөв, найдвартай мэдээлэл авах боломжтой. Энэ нийтлэлд экологийн судалгааны хүрээнд ойн биомассыг тооцоолоход ашиглаж болох янз бүрийн аргуудыг авч үзэх болно.
Ойн биомассыг ойлгох нь
Ойн биомассыг ихэвчлэн ойд тодорхой цаг хугацаанд байгаа органик бодисын нийт масс гэж тодорхойлдог. Үүнд мод, бут сөөг, өвс ургамал болон бусад амьд биетүүд зэрэг бүх амьд организмууд, мөн навчны хог хаягдал, үхсэн иш зэрэг үхсэн органик бодисууд багтана. Биомассыг хэмжих нь экосистемийн динамик, ойн тогтвортой байдал, тэдгээрийн дэлхийн нүүрстөрөгчийн мөчлөгт гүйцэтгэх үүргийг ойлгоход чухал ач холбогдолтой.
Ойн биомассын хэмжилтийн арга
1. Шууд хэмжилт
– Түүврийн талбайн сонголт: Хэмжих ойн доторх түүврийн талбайг тодорхойлно. Ургамлын нягтрал болон хэмжээнээс хамааран талбайн хэмжээ нь 10×10 метр эсвэл 20×20 метр байдаг.
– Модны хэмжээг хэмжих: Модны диаметрийг цээжний өндрөөр (DBH) хэмжинэ. Энэ нь ихэвчлэн газраас дээш 1.3 метр байдаг. Үүнээс гадна, модны өндрийг клинометр эсвэл бусад хэмжих хэрэгсэл ашиглан тооцоолно.
– Эзэлхүүн ба биомассын тооцоолол: DBH болон модны өндрийг биомасстай холбодог бүс нутгийн аллометрийн тэгшитгэлийг ашиглана уу. Жишээлбэл, Майомын тэгшитгэл эсвэл шугаман регресс.
Шууд хэмжилт нь тодорхойлсон талбайд маш нарийвчлалтай өгөгдлийг өгдөг боловч ойг бүхэлд нь төлөөлдөггүй.
2. Аллометрийн арга
Аллометрийн арга нь модны хэмжээс (жишээлбэл, DBH эсвэл өндөр) болон биомассын хоорондын математик хамаарлыг ашигладаг. Аллометрийн тэгшитгэлийг тайрч, эзэлхүүнийг нь хэмжсэн олон модны эмпирик өгөгдлийг статистикийн шинжилгээгээр боловсруулдаг. Биомассыг тооцоолоход ашигладаг зарим нийтлэг аллометрийн тэгшитгэлүүд нь:
– Чавегийн тэгшитгэл: Энэ тэгшитгэлийг янз бүрийн халуун орны экосистемд маш их ашигладаг бөгөөд модны диаметр, модны өндөр, модны нягтрал дээр суурилдаг.
– Брауны тэгшитгэл: Модны өндөр болон DBH зэрэг параметрүүдийг харгалзан халуун орны ойн биомассыг тооцоолоход голчлон ашигладаг.
Аллометрийн аргыг ашиглан биомассын тооцооллын алдааг орон нутгийн нөхцөл байдал болон судлагдсан ургамлын төрөлд хамгийн сайн тохирох тэгшитгэлийг сонгосноор бууруулж болно.
3. Алсын зайн тандан судлал
Алсын зайн тандан судлалын технологи нь ойн биомассыг хэмжихэд, ялангуяа хүрэхэд хэцүү том газарт маш их хэрэгтэй байдаг. Алсын зайн тандан судлалын технологи нь ойн бүтэц, найрлагын талаарх мэдээллийг авахын тулд хиймэл дагуулын зураг, Гэрэл илрүүлэх ба хүрээлэх (LIDAR) эсвэл агаарын гэрэл зургийг ашиглахыг хэлнэ.
– Хиймэл дагуулын зураг: Landsat, Sentinel эсвэл MODIS хиймэл дагуулаас авсан хиймэл дагуулын зургийг биомасстай хамааралтай NDVI (Хэвийн болгосон ялгааны ургамлын индекс) зэрэг газрын бүрхэвч болон ургамлын индексийг тооцоолоход ашиглаж болно.
– LIDAR: LIDAR технологи нь мэдрэгч болон объектын хоорондох зайг хэмжихэд лазер ашигладаг бөгөөд энэ нь ой модыг маш нарийвчилсан 3 хэмжээст сэргээн босголт хийх боломжийг олгодог. LIDAR нь модны өндөр болон ойн бүтцийг хэмжихэд онцгой үр дүнтэй байдаг.
Биомасс тооцооллын загваруудыг тохируулах, баталгаажуулахын тулд алсын зайн тандан судлалын өгөгдлийг хээрийн өгөгдөлтэй нэгтгэх нь чухал юм.
4. Ургамлын загварыг ашиглах нь
Ургамлын загварууд нь ойн экологийн үйл явцыг дуурайж чаддаг симуляцийн хэрэгсэл бөгөөд ойн биомассыг тооцоолоход ашиглаж болно. Эдгээр загварууд нь ерөнхийдөө экологийн хууль тогтоомж, хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлс ба ургамлын хариу урвалын хоорондын хамаарал дээр суурилдаг. Зарим түгээмэл хэрэглэгддэг ургамлын загварууд нь:
– LPJ-GUESS (Лунд-Потсдам-Жена Ерөнхий Экосистемийн Симулятор) загвар: Энэхүү загвар нь янз бүрийн экосистем дэх ургамлын функциональ бүлгүүдийн динамикийг загварчилж, уур амьсгалын өөрчлөлтийн хувилбаруудад үндэслэн ойн биомассын тооцооллыг гаргаж чадна.
– ED (Экосистемийн хүн ам зүй) Загвар: Энэхүү загвар нь модны бие даасан динамик болон ойн популяци доторх харилцан үйлчлэлд үндэслэн экосистемийн бүтэц, үйл ажиллагааны өөрчлөлтийг дуурайдаг.
Ургамлын загварууд нь нарийвчлалыг сайжруулахын тулд нарийвчилсан оролтын өгөгдөл болон хээрийн өгөгдөл эсвэл алсын зайн тандан судлалаар баталгаажуулалтыг шаарддаг.
Бэрхшээл ба боломжууд
Ойн биомассыг тооцоолох янз бүрийн аргууд байдаг ч арга бүр өөрийн гэсэн бэрхшээл, хязгаарлалттай байдаг. Шууд хэмжилтийг голчлон жижиг үйл ажиллагааны хэмжээнд хязгаарладаг. Аллометрийн аргууд нь тооцооллын алдааг багасгахын тулд нарийвчилсан болон бүс нутгийн оролтын өгөгдлийг шаарддаг. Нөгөөтэйгүүр, алсын зайн тандан судлал нь нарийн төвөгтэй, үнэтэй технологи шаарддаг бөгөөд өгөгдлийг нарийвчлалыг хангахын тулд цаашид боловсруулах шаардлагатай болдог.
Цаашилбал, олон аргыг нэгтгэх нь ойн биомассын хэмжилтийн нарийвчлал, тогтвортой байдлыг сайжруулах боломжийг нээж өгдөг. Жишээлбэл, алсын зайн тандан судлалын аллометрийн аргууд эсвэл ургамлын загваруудтай хослуулах нь илүү нарийвчлалтай, найдвартай тооцооллыг өгөх боломжтой.
Дүгнэлт
Ойн биомассыг тооцоолох нь экологийн судалгааны чухал алхам бөгөөд олон салбарыг хамарсан арга барил, ойн экосистемийн талаарх бүрэн ойлголтыг шаарддаг. Шууд хэмжилтийн арга, аллометрийн арга, алсын зайн тандан судлах технологи, ургамлын загварыг ашиглан судлаачид биомассыг өндөр нарийвчлалтай тооцоолж чадна. Арга бүр өөрийн гэсэн бэрхшээл, хязгаарлалттай байдаг ч олон аргыг хослуулах нь илүү нэгтгэсэн, мэдээлэл сайтай үр дүнд хүрэх боломжийг олгодог.
Технологи, арга зүй хөгжихийн хэрээр ойн биомассын тооцоолол улам нарийвчлалтай болж, ойг хамгаалах, байгалийн нөөцийн менежмент , дэлхийн уур амьсгалын өөрчлөлтийг бууруулахад чухал ач холбогдолтой мэдээлэл өгөх болно гэж найдаж байна.
