气候适应性森林经营十年：一个应用性合作实验框架的创新实践

《BioScience》：Ten Years of Adaptive Silviculture for Climate Change: An Applied, Coproduced Experimental Framework

为解决气候变化下森林生态系统管理的挑战，研究人员开展了"适应性气候变化森林经营(ASCC)"网络研究，通过建立14个实验点测试抵抗-恢复-转型框架，证实了合作生产模式能有效推动气候适应性经营实践，为全球森林管理提供了可复制的科学模型。

　　

随着全球气候变化的加剧，森林生态系统正面临着前所未有的挑战。极端降水、干旱、野火等自然灾害频发，给森林健康带来严重威胁。传统森林管理方法已难以应对这种快速而不确定的变化，迫切需要新的解决方案。在这一背景下，由Linda M. Nagel领衔的研究团队在《BioScience》上发表了为期十年的研究成果，提出了一个创新的适应性森林经营框架。

森林作为重要的生态系统，不仅提供木材资源，还在碳固存、水源涵养和生物多样性保护等方面发挥着关键作用。然而，气候变化正在改变树木栖息地的适宜性，增加病虫害威胁，并改变社会对森林服务的期望。这些变化要求森林经营必须从被动应对转向主动适应。

为了应对这些挑战，研究人员建立了适应性气候变化森林经营(ASCC)网络。该网络采用独特的合作生产模式，将科学家、土地管理者和当地社区紧密联系在一起，共同设计和实施气候适应性经营措施。ASCC网络目前包括14个实验点，覆盖美国和加拿大的9种主要森林类型，总面积超过2000公顷。

研究人员采用的核心技术方法包括：建立标准化的实验设计框架，确保各站点在处理方法、单元大小和监测指标上的一致性；实施抵抗-恢复-转型(RRT)梯度处理方案，每种处理设置4个重复，每个处理单元约10公顷；开展长期生态监测，包括林分结构、树种组成和生态系统功能等指标；应用森林辅助迁移技术，引入未来气候适应性树种；采用参与式工作坊模式，整合当地知识和科学 expertise。

ASCC实验框架

ASCC项目始于2009年，代表了一个开创性的合作生产科学网络。研究团队花费两年时间建立了标准化的实验框架，明确定义了抵抗、恢复、转型和无行动等核心概念。该框架的独特之处在于将所有处理的基线设定为实验开始时的森林现状，而非理想化的历史状态，这使得实验结果更具现实指导意义。

每个ASCC站点的建立都遵循严格的合作生产流程。首先组织当地科学家和土地管理者参与的工作坊，共同确定管理目标、期望未来条件和适应性经营措施。这一过程确保了实验设计既符合科学严谨性，又满足当地管理需求。

ASCC站点间的趋同趋势和经验教训

尽管各ASCC站点具有独特的生态和社会经济背景，但研究发现了几个普遍趋势。沿水分梯度从半干旱到湿润森林，干旱和野火风险的管理策略存在明显差异。半干旱地区更注重通过调节树木密度来降低风险，而东部地区则更关注外来病虫害的治理。

另一个重要趋势是恢复和转型处理中普遍强调结构和组成复杂性的提升。恢复处理通常采用多龄级林分结构和创造多样化资源环境的经营方法，而转型处理则更注重未来适应性树种的更新，往往通过创造大型林窗或全林分采伐来实现。

森林辅助迁移成为各站点的共同实践，包括辅助种群迁移、辅助范围扩展和辅助物种迁移三种形式。这一技术最常用于转型处理，树种选择主要基于未来气候适宜性、功能冗余性和抗病性等因素。

ASCC实验网络的影响

ASCC网络的成功体现在多个方面。从最初计划的3-5个实验点扩展到14个站点，证明了该框架的实用性和吸引力。通过使用当前生态系统状况作为基线，ASCC避免了关于历史状态的争论，为适应性选择提供了客观基础。

抵抗-恢复-转型框架有效阐明了适应性行动的方向和意图，同时尊重了各地的差异性。该框架实施了全面的管理选项，认识到并非所有处理在所有地点都同样可行，这为探索达到期望结果所需的干预程度提供了支持。

在科学贡献方面，ASCC网络已产生26篇同行评审论文，被300多篇独特文章引用，涉及林业、生态学以及跨学科研究领域。该网络还启发了其他气候适应框架的发展，如抵抗-接受-指导框架。

更重要的是，ASCC通过合作生产过程建立了科学-管理伙伴关系，涉及200多名主要合作者。这种基层努力通过持续的多学科研究者和当地管理者的参与，促进了长期对话和有效传播。

ASCC网络还通过有意识的科学传播、培训和研究生指导，影响了更广泛的气候适应整合。每年通过讲座、实地考察和培训直接覆盖数千人，并将ASCC概念整合到美国至少10个大学林业课程中。

结论

ASCC网络通过合作和适应性实践，展示了气候变化适应的有效途径。虽然相对于森林和气候变化影响的长期性，该网络仍处于早期发展阶段，但这项工作为森林和其他生态系统管理不确定性下的适应性科学合作生产提供了示范框架。

ASCC项目的核心原则包括：与当地管理者、科学家和社区伙伴合作生产科学；使用抵抗-恢复-转型梯度来沟通和评估适应性行动；确保处理的可行性和操作性；确定基线和建立变化基准；使用期望未来条件作为成功阈值；纳入气候新颖性和测试极端情景；规划灵活的管理和沟通以促进知识交流。

这些原则可应用于其他实验环境，强调在保持核心实验完整性和气候适应相关性的同时，适应当地生态、文化和资源管理背景。随着这项工作的继续产生科学结果，ASCC网络通过合作和适应性实践展示适应如何运作的力量和效用预计将增加，为实施气候变化适应以满足多样化需求提供越来越有价值的见解。