高102.3米，体重183139.1千克，体内碳储量100365.6千克，年龄1841岁……如果树木也有“简历”，“亚洲第一高树”的“简历”里会列上这样一组数据。

给“亚洲第一高树”称重的是由北京林业大学老师范光鹏，西藏农牧学院资源与环境学院副院长闫飞、张志伟等师生组成的“森林激光雷达遥感科研团队”。如何给超过百米的古树称重？怎样在不砍伐的情况下测出树的体重？为什么要给大树称重？带着诸多疑问，记者采访了“森林激光雷达遥感科研团队”负责人范光鹏。

几十斤的设备

接力运上山

“这是我们第一次为超过100米的树木称重，我们也是目前唯一一个为‘亚洲第一高树’称重的团队。”范光鹏说。

日前，森林激光雷达遥感科研团队一行14人，在西藏林芝市林业局的带领下，经过六个小时的漫长路程，终于来到了“亚洲第一高树”所在的山脚下。

汽车爆胎、高原反应，带着几十斤的设备徒步爬山，范光鹏向记者回忆当时的情景，“海拔很高，队员出现了一些高原反应，路况也很复杂，高大的倒木和杂草灌木阻挡了道路，队员们只能趴着前进。”为了保存体力，队员们轮流将几十斤的设备提上山。而且，为了保护原始森林环境，在爬山过程中他们没有使用镰刀，每名队员都佩戴手套，通过攀附周围的草木藤蔓前进。“山路泥泞湿滑，高大的树木让森林里的光线很暗。包括我在内的很多队员都摔倒了，一路下来衣服全湿透了，浑身都是汗。”

经过6小时的艰难跋涉，他们终于看到了原始森林深处的藏南柏木——它高达102.3米，生长在坡度超过46度的险坡上，面朝帕隆藏布江的支流。“它在森林中具有显眼的外观，可以在远处被发现和辨认出来。”范光鹏说道。此外，这棵藏南柏木的主干异常粗壮，比周围其他树木更加坚固、结实。遒劲的枝干支撑起巨大树体，树身附着苔藓，周围满布乔木、灌木、藤蔓植物。

范光鹏解释，一棵树能长多高受很多因素影响，“面向帕隆藏布江，空气中的水分非常大，温度也比较高，光照充足，海拔和纬度不高，这也是它能长这么高的重要原因之一。”

利用现代技术

和生长方程称重

给巨树称重，离不开现代化信息技术手段。本次测量，专家们利用激光雷达点云树木结构自动重建模型，针对“亚洲第一高树”地上部分，对包括树干、枝和叶的地上部位进行数据采集，在计算机中分部位进行数据重建，定量计算这些部位的详细生长参数，从而计算出树木地上部分的重量。再使用生长方程测量这棵高树的地下生物量，两者相加作为这棵树的体重。

“我们使用模型测量树木之前，对模型进行了精度验证与分析。在模型计算稳定的前提下，计算了‘亚洲第一高树’的体重，可以精确到0.1千克。”范光鹏说道。

森林激光雷达遥感科研团队首先采集了“亚洲第一高树”的激光雷达点云、无人机影像和林分（森林的内部结构特征）调查数据。为了获取点云测量数据，他们设立了十个不同地点的扫描基站，360度扫描“亚洲第一高树”。

“基站标靶应该放在什么地方？”这是队员们遇到的第一个问题，范光鹏让队员站在两个相邻或间隔一个基站的点位上，并通过确保彼此能看见对方的方式，确定基站位置。范光鹏介绍，“有些地方植被茂密不能落脚，我们就把标靶放在旁边的植物或者树上。尽可能保持看到对方就可以了。”

因为树木的数据模型是通用模型，需要对“亚洲第一高树”多次建模以达到稳定状态。团队不仅扫描了“亚洲第一高树”，还扫描了周围的树木，“一是为了校准参数，因为样本尽可能多的话会降低误差；二是为了测量整个林分的生长状况、林分结构和碳储量。”范光鹏解释道。与此同时，在植物学分类专家的指导下，队员们还认识了甘肃荚蒾等生长在高树周围的树种。

胸径与树高之间存在密切的相关生长关系（又称异速生长），反映树木对水平生长和垂直生长的权衡。而“亚洲第一高树”生长在险坡上，树木胸径超过了290厘米，地势不平，胸径过大，如何测量胸径是队员们遇到的另一个问题。

“树木胸径的测量一般在树木的1.3米处。传统的方法是一个人使用胸径卷尺将树木围起来测量。但是测量‘亚洲第一高树’,我们不仅需要多个人围起来，在有坡度的情况下，还需要一部分人在下面，一部分人在上面，这样大家才能合起来将它围住测量。”范光鹏补充说，如果树木长在非常险峻的坡上，且非常粗大，无法围起来，可以横着拿木棍来对比树木胸径进行测量。

收集好的数据会在国家林业和草原局林业智能信息处理工程技术研究中心进行汇总和处理，基于点云测量的数据和调查数据一一对应，利用计算机建模技术重建它的三维模型。同时，通过模型中的指标：木材理化测定技术获取相关指标（包括树木的含水率、含碳率、鲜重、干重等），计算出来这棵高树地上部分的生物量，再使用生长方程测量这棵高树的地下生物量，两者相加作为这棵树的体重。

“据我们测量计算‘亚洲第一高树’，高度超过100米。它在生长过程中干物质量超过183吨，其中碳储量超过了100吨。体重183139.1千克，体内碳储量100365.6千克，这棵树地上部分的体重占总体重的91%以上。这棵树树龄1841年，现处于自然成熟阶段。”森林激光雷达遥感科研团队负责人范光鹏向记者介绍道。

多年探索

为树木建立模型

“为了建立模型，我们已经做了三四年的探索。”从2019年起，范光鹏及其团队就开始探索为树木称重的新办法。传统树木称重需要大量伐树、砍树实验来建好数学模型，且数学模型仅适用于阔叶树种、针叶树种等某一类型或者地区的树种。如果出现新树种，则没有专门的体重计算模型。“大量砍伐实验非常具有破坏性，而且会消耗大量的人力、物力、财力。所以我们想探索不需要砍伐树木的测量方法。”

范光鹏及其团队便将林学、遥感科学与技术和计算机科学与技术相关知识交织，形成了交叉创新的学科，利用激光雷达遥感技术为树木建立模型。相较于传统测量，本次利用激光雷达遥感和摄影测量技术，构建出的三维模型，计算树木生物量更加智能化和信息化。

这一方法对于测量单株树木的生物量、碳储量也更加准确，并且是一种高精度的无损测量方式，不会对树木有任何直接破坏。除此之外，大范围测量还能了解整个林区的发展状况、林分结构、碳储量、树种组成等，从而更全面掌握“亚洲第一高树”的生长状况。

“为大树称重离不开各个学科专业知识的积累。前期我们做了大量方法和模型实验，提高了技术的通用性，这次工作是相当于将‘亚洲第一高树’作为对象的应用性研究。”范光鹏说道。

给树称重

了解森林的固碳能力

“正如我们知道人有身高、体重、年龄，树也有身高、体重、年龄。体重是最能直接反映树木碳储量的指标。”范光鹏说道，森林是钱库、粮库、水库、碳库。碳库表明了森林具备的生态效益与功能。

树木的成熟分为“自然成熟”和“碳储量成熟”。自然成熟如同农作物成熟，而碳储量成熟则意味着固碳能力达到最大值。到达最大值后，碳储量的增加速度随着树木年龄的增大而减小，吸收二氧化碳的能力慢慢变弱。范光鹏表示，“不同林分结构下森林碳储量成熟的探索，也是我们当前迫切需要研究的内容，这样才能更好地服务于林业碳汇。”

当前，森林的固碳能力越来越受到了人们的重视，测量体重对于了解这片森林的固碳能力至关重要。树木体内碳储量可以准确地了解它在生长过程中所积累的碳含量，这有利于增加科研工作者的理性认知，更加直观了解到以“亚洲第一高树”为代表性的这片森林的碳储量是巨大的。此外，通过称重的工作可以使科研人员更好了解森林过去的生长状态，预测未来一段时间内森林对气候的影响，未来树木的生长情况。“这也是我们为‘亚洲第一高树’称重的原因。”

“一棵树、一片森林，同人的生长完全一样，都要经历从小到大，然后逐渐衰老、枯萎死亡的过程。而这一过程又与它所处的环境条件有很大关系。通过这次给‘亚洲第一高树’称重，我们发现这片森林‘碳储量成熟’了，我们更应该保护好这片森林，防止它变成释放二氧化碳的碳源。”范光鹏说道。

后期，该团队还会对“亚洲第一高树”所在的雅鲁藏布大峡谷国家级自然保护区中森林的发展状况、林分结构、碳储量、树种组成等进一步研究。“目前还在研究中，取得进一步结果将会跟大家分享。”范光鹏表示。

据《新京报》