中國有多少棵樹?為了回答這一問題,由北京大學、中國科學院等科研機構組成的聯合研究團隊,綜合運用高精度無人機激光雷達和人工智能技術,首次對全國樹木數量進行了精細測算,繪制出我國首張“樹密度地圖”。結果顯示,截至2020年,中國森林平均樹木密度為每公頃689±17株,全國樹木總數為1426±3.5億棵,相當于平均每位中國人擁有100棵樹。日前,該研究成果在《科學通報》發表。
    樹密度,即每公頃樹木的棵數,在生態學中既是森林健康和穩定的度量指標,也是影響林分動態、物種多樣性和生態系統功能發揮的重要因素。研究發現,我國不同地域,樹密度各異,東北、西南和華南地區的樹木數量相對集中;西北和華北地區則因自然條件相對嚴酷,林木較為稀疏。其中,西南地區以約360億棵樹居全國之首,華南(328億棵)與華東(259億棵)緊隨其后。從植被類型上看,寒溫帶針葉林密度最高,亞熱帶常綠闊葉林與熱帶雨林單位面積的樹木數量也相對偏多,而溫帶草原與荒漠區的樹木則呈零星分布。
    過去,傳統的森林資源調查主要依賴地面樣方測量,費時費力,且很難實現全國性的高分辨率覆蓋。研究團隊突破傳統方法的瓶頸,從2015年開始,利用自主研發的手持、背包、無人機等激光雷達設備,在全國各個地區收集森林激光雷達數據,僅無人機激光雷達數據量就超過了400TB,覆蓋我國各類森林生態系統。同時,研究團隊基于構建的激光雷達數據庫,結合地形、土壤、氣候等多源遙感數據構建了AI模型,以100米的高分辨率構建了樹木密度分布圖,實現對全國各地區樹木個數的估計。
    “未來,這些技術還可以廣泛用于碳匯評估、生態修復規劃以及森林防災減災等領域,并助力生態系統的可持續管理。”北京大學遙感與地理信息系統研究所所長、博雅特聘教授郭慶華說。