编辑推荐：
为解决森林间伐对树木干旱死亡率影响不明的问题，德国弗莱堡大学等机构研究人员开展相关 meta 分析研究。结果显示间伐未增加干旱后树木死亡率。该研究为森林管理提供重要依据，推荐科研读者阅读。
在全球气候变化的大背景下，干旱和热浪愈发频繁，这对森林造成了极大的影响，森林树木的死亡率不断攀升。就拿欧洲来说，过去 30 年里，森林死亡率持续上升，像 2018 - 2020 年的干旱，更是引发了大规模的树木死亡事件。而且，未来这类导致树木死亡的干旱事件预计会更加严重、频繁，影响范围也会更广。
森林对于生态系统至关重要，它不仅关乎减缓气候变化的目标，还为我们提供了许多重要的生态系统服务，比如净化空气、保持水土等。然而，树木和森林的不断死亡，严重阻碍了这些目标的实现和服务的提供。所以，积极管理森林，增强其适应能力和恢复力，成为了应对这一问题的重要策略。
在众多森林管理策略中，间伐（thinning，即通过砍伐部分树木，降低林分密度）被认为是一种可能提高森林对干旱抵抗力和恢复力的方法。一些研究表明，间伐可以降低林分的蒸腾和截留损失，让土壤有更多的水分供给树木，还能减少树木之间对光和养分的竞争，促进树木在干旱后的恢复。不过，也有研究发现，间伐的效果并非一成不变，它会受到树种、树龄、上次干预时间以及立地干旱程度等多种因素的影响。
目前，虽然有不少关于树木对干旱生长反应的研究，但对于间伐在严重干旱事件中对树木死亡率的影响，人们还知之甚少。有的研究发现间伐能降低树木死亡率，可这些研究缺乏定量分析，无法明确死亡率降低的程度，以及间伐效果与实验设计和立地条件之间的关系。而且，间伐可能会让高大、优势的树木更多地暴露在辐射下，增加它们的蒸腾压力，这是否会导致这些树木在干旱中的死亡率上升，也有待研究。
为了弄清楚这些问题，来自德国弗莱堡大学（University of Freiburg）等机构的研究人员在《Annals of Forest Science》期刊上发表了一篇名为 “No increased drought-related mortality after thinning: a meta-analysis” 的论文。他们通过研究发现，间伐虽然降低了树木的总体死亡风险，但在极端干旱事件期间和之后，间伐林分相对于未间伐林分的较低死亡率并没有进一步降低。不过，间伐也没有加剧优势树木的死亡。这一研究结果对于森林管理有着重要意义，它表明在考虑森林管理策略时，间伐仍然是一个可以考虑的选项，因为它不会增加干旱后的树木死亡率，而且还能带来其他好处，比如维持树种丰富度、降低风倒等干扰风险。
研究人员在开展这项研究时，主要用到了以下几个关键技术方法：
文献和数据搜索 ：他们利用 Web of Science? 和 Elicit? 等在线数据库，广泛搜索了有关森林间伐实验中树木死亡率的研究。同时，还联系了相关研究机构和人员，获取未发表的数据，尽可能全面地收集资料。选择干旱时期 ：借助 TERRACLIM 数据库提供的历史气候数据，计算标准化降水蒸散指数（SPEI）来确定干旱事件。选取 SPEI3Summer（夏季三个月的 SPEI 值）低于 -1.65 的年份作为极端干旱年，以此筛选出包含极端干旱年的清查期进行研究。Meta 分析 ：采用风险比（Risk Ratio）的方法进行 Meta 分析。将间伐处理和对照处理的树木死亡数据整理成 2×2 列联表，计算风险比，以此比较间伐和未间伐林分中树木的死亡率。为了使分析更准确，还进行了加权处理，并使用 R 软件的 “metafor” 包进行统计分析。
下面我们来详细看看研究结果：
3.1 干旱前后的风险比
风险比是衡量间伐处理与对照处理中树木死亡风险的指标，数值为 1 表示没有影响。研究人员通过随机效应模型进行 Meta 分析，结果显示两个 Meta 分析的模型都具有统计学意义，且估计的置信区间都明显低于 1。这意味着在干旱前，间伐处理的树木死亡风险比对照处理低 67%；在干旱期，间伐处理的树木死亡风险比对照处理低 75%。不过，由于干旱前和干旱期的置信区间有重叠，所以这个差异在统计学上并不显著。研究人员还分析了干旱后的第三个时期，以评估滞后死亡率，但由于实验数量较少（12 个），没有得到显著差异。
此外，研究还发现实验之间存在很大的异质性，这从两个 Meta 分析中非常高的
值就能看出来。不同实验的风险比并没有紧密围绕计算出的合并风险比分布，有些实验的风险比甚至大于 1，与合并风险比的结果相反。通过漏斗图分析发现，这种异质性主要是由实验的高标准误差（由于样本数量少）导致的，而且实验中死亡率的有无或高低也会使标准误差发生变化。不过，研究人员并没有发现已发表研究存在偏向记录间伐对死亡率有影响的 publication bias（发表偏倚）。
3.2 协变量对间伐影响干旱相关死亡率的影响
研究人员还分析了多个协变量对间伐效果的影响。间伐强度对风险比有正向（但不显著）的影响，这表明间伐强度越大，间伐处理相对于对照处理的死亡率越低。不过，间伐强度在干旱前和干旱期对异质性的解释率都很低，分别只有 4.2% 和 0。上次间伐时间的系数也是正向的，但同样不显著，说明最近进行间伐的林分，间伐处理相对于对照处理的死亡率相对较低，在干旱前其对异质性的解释率为 0，在干旱期为 3.0% 。
根据 Koeppen 气候区进行的亚组分析显示，在温暖 / 干旱和大陆性气候区，实验的风险比在两个时期都显著低于 1；而在温带地区，实验结果则参差不齐。在干旱期，Koeppen 气候区可以解释 11.3% 的变异，而在干旱前为 0。不过，需要注意的是，温暖 / 干旱区和温带区的实验数量较少。此外，研究人员还发现，年龄、分类类群或物种等因素对解释方差没有贡献，而且在多变量 Meta 回归模型中，也没有发现协变量之间的相互作用能更好地解释变异性。
3.3 优势指数
为了评估间伐是否会增加优势树木在极端干旱中的死亡率，研究人员应用了 Meyer 等人开发的优势指数（Dominance Index）。结果发现，干旱后，对照和间伐处理的优势指数没有差异。在干旱前，对照的优势指数略高于间伐林分，这表明平均而言，对照中更多受抑制的树木死亡。所有处理和时期的优势指数大多高于 1，说明死亡树木相对较小。但也有一些情况是优势树木死亡，这从优势指数误差线低于 1 就能看出来。而且，间伐林分的平均直径比对照林分高，这是因为之前的间伐操作优先移除了被压和中间层的树木。
在讨论部分，研究人员提到，虽然间伐在干旱后没有显著降低树木死亡率，但也不能因此就否定它在增强树木和林分对干旱抵抗力方面的作用。间伐不会导致优势树木死亡率增加，而且它还有其他好处，比如提高森林对其他干扰的抵抗力和恢复力，促进更适应干旱物种的更新等。
这项研究也存在一些局限性。比如，研究没有考虑生物因素和可能的诱发因素（如先前的干旱）对树木死亡的影响，也难以确定树木死亡的准确原因。研究中使用的干旱选择程序可能无法准确反映实际干旱情况，而且由于实验清查期较短，可能没有捕捉到所有与干旱相关的死亡率。
未来的研究可以从多个方向展开。例如，更密切地监测个体树木的状况，结合树木的生长反应和死亡率数据，进一步阐明干旱胁迫与树木死亡之间的关系；对间伐实验中的土壤持水能力等因素进行详细记录，以更好地校正立地效应；增加对混交林中间伐效果的研究，因为混交林在森林适应全球变化的策略中也很重要。此外，还需要改进研究报告的方式，详细报告间伐实验中的死亡率数据、测量方法、死亡原因和时间间隔等信息，以便于后续的系统评价。
总的来说，这项研究首次对间伐和干旱相关死亡率进行了 Meta 分析，虽然受到数据库限制和结果变异性高的挑战，但为我们深入了解间伐对干旱相关死亡率的影响提供了重要依据，也为未来的森林管理和研究指明了方向。在全球气候变化的背景下，这样的研究对于保障森林生态系统的健康和稳定具有重要意义。
