
和志勋和斯那劳丁正在攀登海拔4700米的白马雪山扎格边松。(采访对象供图)
海拔4700米以上,空气稀薄到每一次呼吸都像在拉扯胸腔。白马雪山扎格边松的流石滩上,碎石不断滑落,也提醒往来路人每一步都要找到着力点。
白马雪山“天空地一体化”生态监测科研团队成员和志勋和斯那劳丁已走到前面,身影在灰褐色的石海间缓慢移动。对面坡上,无人机正在起飞,螺旋桨的声音在空旷的高山峡谷间格外响亮。飞手、团队成员崔小兮的屏幕上,一号样地的坐标已经锁定。
今年,监测团队首次在这里试点结合AI图像识别进行草本监测。对常年攀登这片山的人来说,智慧化监测或许比传统方式能更大范围、更快速高效地完成样地草本调查。
白马雪山上的“雪兔子”。(和志勋摄)
和志勋是纳西族。在去流石滩的路上,他偶尔会停下来,拍一拍沿途的植物。高海拔的花儿贴地而生,灰白色绒毛在碎石间几乎隐形。“你看这株雪兔子,长成这个保护色,就是为了在流石滩上活下来。”
监测团队首次在白马雪山扎格边松试点结合AI图像识别进行草本监测。(文汇报记者祝越摄)
“科学容不得半点马虎”
前往流石滩的两天前,中国科学院昆明植物研究所的李金带着和志勋、朱文浩从云南丽江森林生物多样性国家野外科学观测研究站出发,驱车前往白马雪山。车过香格里拉,再往北,雪山一座接一座从车窗前展开。
白马雪山站的一天,从凌晨白马鸡的鸣叫中开始。天还没亮透,藏族后勤人员拉姆已经起来点燃火炉,酥油茶的香气慢慢弥漫开来。
在高海拔上,每前行一步都要付出比平原地区多几倍的气力。(文汇报记者祝越摄)
吃过早饭,团队整理装备:无人机、样方绳、直尺、记录本、胸径尺、标本夹……从白马雪山站徒步到3号样地,海拔均在4000米左右,步行大约一个半小时。路不算长,但在高海拔上,每前行一步都要付出比平原地区多几倍的气力。
从白马雪山站徒步到3号样地,步行大约一个半小时。(文汇报记者祝越摄)
沿途会经过藏族牧民曲扎家。这是科研队伍每次往返的必经之地。
曲扎住在山坡上的藏式木屋。(文汇报记者祝越摄)
曲扎住在山坡上的藏式木屋里,屋外拴着牦牛,屋里的火炉上架着一把烧水壶,壶身已被烟火熏得通体漆黑。水一滚,壶盖被蒸汽顶得滋滋跳响。曲扎提起壶,热水冲进泡面杯中,腾起一团白雾——这是整条路上最暖和的瞬间。他只知道这些人是来“看山上的树和花”的,具体做什么并不完全知晓,但知道他们每年都来,风雨无阻。
植物群落样方调查分为10块样地,横跨7个植被带。(文汇报记者祝越摄)
植物群落样方调查分为10块样地,横跨7个植被带,从金沙江干暖河谷到高山流石滩,海拔从2000多米延伸到近5000米。流石滩这块难度最大:5米见方的小样方,零星生长着几株雪兔子、几丛高山草甸植物,这些在高海拔极端生境下生长的花都很美丽。
植物群落样方调查看似简单,实则极难。有的草本样方只有1平方米,却密密麻麻长着几百棵草,每一个物种都要进行鉴定、计数、量测和记录。蹲久了腿麻,数久了指尖发麻。
李金与李琴调查1平方米样方内的植物。(文汇报记者祝越摄)
铁线莲和康边茶藨子长在一起,形态相似。朱文浩却能仔细分清:“这两种植物容易数混淆了,科学容不得半点马虎。”
朱文浩(中)正测量植物数据。(文汇报记者祝越摄)
云南省生态环境监测中心的兰永翠第一次跟着做样方调查。她原本负责卫星遥感数据分析。“以前做遥感分析,地面验证数据对我来说只是一组数字。如今自己成了数据的生产者之一,才真正理解那些数字背后藏着每一位监测者怎样的艰辛。”
AI也有“看不见”的时候
“天空地一体化”是这次监测任务的关键词。卫星看“域”,无人机看“面”,地面看“点”,多源数据融合才能实现对生态环境的全域精准监测。
云南省生态环境监测中心正高级工程师李琴是“天空地一体化”生态监测项目负责人。和想象中“坐镇指挥”不同,她每次都会和中国科学院昆明植物所团队一起上山,蹲在样地里做调查。“对项目全局的把控是基于对每一个细节的了解和参与。”
白马雪山站。(文汇报记者祝越摄)
无人机团队负责人张鹏举今年不仅要完成第二轮激光雷达点云数据采集,还要给流石滩的草本植物做AI识别训练。“流石滩草长得很稀,只有五六个品种。人工标记几百张照片,投喂给AI模型学习。学出来就能自动识别、计数、生成报告。”这是草本监测数智化的第一步,但AI的底层数据仍然来自人工监测。
当然,AI也有“看不见”的时候。
和志勋发现,流石滩上的许多植物会“隐身”:今年水母雪兔子和鼠麹雪兔子生出很多小苗,有的“藏”在石头下边;许多植物进化出保护色,叶子变成和石头相近的颜色,这给无人机AI识别带来了很大困难。
白马雪山高达80米钢结构的碳通量塔。(采访对象供图)
当然,“天空地一体化”背后的技术含量远不只是飞无人机。卫星遥感监测、物候监测、通量监测、自动冠层分析、大气环境DNA自动采样……每一个环节都在为多源数据融合贡献力量。“在珠巴洛河采5升水,就能测出水环境中有什么鱼、浮游生物和底栖动物,不需要捕捞,对生态系统零干扰。”李琴说,生态环境保护得好不好,是要用大范围、长时间尺度的监测数据说话的,这就需要监测人的技术创新和不懈坚守。
如今“天空地一体化”生态监测已从白马雪山起步,延伸至整个云南生态质量监测网络。959个生态质量监测样地覆盖全省所有县域。生态环境监测部门借助卫星影像和无人机数据,能及时发现生态破坏的苗头,及时预警干预。
回到丽江站,李金的工作转回国家站监测和丽江高山植物园的温室实验室。(文汇报记者袁婧摄)
从一张白纸到一张网
回到丽江站,李金的工作从野外转回国家站监测和丽江高山植物园的温室实验室——烘干样品、处理标本、整理数据。
温室里的杓兰属植物是李金最引以为傲的。园区已引种七八个种,都是国家二级保护植物。杓兰挑剔,温度、湿度、光照、共生菌,一个环节不对就会“闹脾气”。能把它们养活好,不容易。
温室里已培育了50多株玉龙杓兰。(文汇报记者袁婧摄)
意外之喜来自玉龙雪山蓝月谷。李金和同事明升平发现了一种长相奇特的兰花,查文献后发现,是100多年前被命名后再无人见过的玉龙杓兰。“我们在蓝月谷重新发现了它的群落。”如今,温室里已培育了50多株玉龙杓兰。
“科研的严谨也应延伸到生活。”李金说,一次野外工作时他和室友看到野生菌,兴奋地摘回去用电磁炉炒着吃,结果受热不均,食物中毒进了医院。“我们这种天天和植物打交道的人,也会栽在蘑菇上。”他苦笑。
丽江站。(文汇报记者袁婧摄)
在丽江站工作了20多年的站长许琨,见证着园子和台站的发展,“这里是大家的期望,是大家的孩子”。这种感情,源自漫长的陪伴。
丽江站的建站史可追溯到抗战时期。庐山植物园西迁云南,秦仁昌、冯国楣等老一辈植物学家在丽江建立工作站,3年间采集标本2万余件。1958年蔡希陶率队选址建园,1974年撤站,直到2000年中英合作复建才真正扎下根。许琨正是在复建后不久来到这里。
“我原来是蹲在实验室的,没出过野外。”许琨说。改变来自一次迪庆红山之行,他看到杜鹃花盛开,绵延几平方公里,从未见过这样的阵势。“被‘种草’了。”从那以后,他到处考察、认植物、拍照片、采种子、做档案。“这里很多东西都是新鲜的,像一张白纸。每年都有变化,每年都能看到结果。”
丽江高山植物园。(文汇报记者袁婧摄)
丽江高山植物园占地4000多亩,园内海拔落差达1000多米。不同的物种在各自适应的海拔完成生活史,迁地保护的成本和时效性远好于不具垂直地带性的植物园。国家站做监测,植物园做保护,两者形成完整链条。
在这个链条上,样方调查是基础。“综合的监测,空间尺度和时间尺度都要大,不只是一个小区域,可能是整个横断山、青藏高原东南缘、中国西南山地。”许琨说,“原来有些想不到或者不敢想的事情,慢慢就变成了现实。”
丽江站温室内栽种的重楼。(文汇报记者张滢莹摄)
许琨常提起重楼。这种药用植物的种子自然萌发需要两年半,团队通过技术手段把时间压缩到11个月。如今云南每年的重楼种苗以千万乃至亿计,价格回归,药厂用得起,村民种得起。“做出来的东西能被用上、能推广开,才算数。”许琨说这话时语气平静,有一种朴素的满足。
这些人和这些样地,构成了一个静默而坚韧的系统。它在白马雪山的高处,在玉龙雪山南麓的林地里,在昆明的数据平台上,守护着这片土地上最珍贵的生态脉动。
李金、兰永翠、斯那劳丁与李琴正进行植物样方调查。(文汇报记者祝越摄)
在海拔4700米的地方,监测者每一次蹲下、起身、记录,都是对科学的尊重,对雪山的承诺。
每一步都算数,雪山见证。
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