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欧洲温带森林生物多样性下降,研究人员开展 “林冠疏伐结合凋落物清理对温带林地植物多样性影响” 的研究。结果表明二者协同可防植被杂草化、支持目标物种生长。这为森林生物多样性保护提供新策略。
在欧洲的温带森林里,曾经充满生机与多样物种的林地,正面临着严峻的挑战。过去的一个世纪,森林管理方式发生了巨大改变,传统的管理手段被逐渐摒弃。与此同时,大气沉降和农业活动带来的富营养化问题日益严重,森林变得越来越荫蔽、营养过剩。原本常见的开阔至半开阔森林,像以栎属(Quercus)或欧洲鹅耳枥(Carpinus betulus)为主的林地,面积不断缩减。在这些森林中,耐荫和需营养物种大量繁殖,而那些对光照需求大、适应寡营养环境的物种却越来越少,生物多样性受到极大威胁。
为了解决这些问题,来自捷克的研究人员开展了一项意义重大的研究。他们选择在捷克的卡尔什特因国家自然保护区(Karl?tejn National Nature Reserve)进行实验,这里属于波希米亚岩溶风景保护区(Bohemian Karst Protected Landscape Area)。研究人员想探究林冠疏伐(canopy opening)结合凋落物清理(litter removal)对林地植物多样性和林下植被组成的影响。经过 4 年的研究,他们发现林冠疏伐结合凋落物清理,能有效防止植被杂草化(ruderalisation),促进那些适应寡营养和中营养(oligo- and mesotrophic)环境的热嗜性(thermophilous)目标物种生长,这对于保护森林生物多样性有着至关重要的意义。该研究成果发表在《Biological Conservation》杂志上。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:首先,建立了裂区实验(split-plot experiment),在两个部分疏伐(疏伐后林冠开度达 30%)的地块上,设置 8 对亚地块,其中一对进行凋落物清理,另一对作为对照;同时,在相邻的郁闭林冠森林中也设置了配对地块。其次,通过长期监测不同处理地块的植物种类,记录物种丰富度的变化。最后,运用 RLQ 分析方法,将植物组成数据与物种特征相结合,探究不同处理对物种组成的影响。
物种丰富度和森林栖息地亲和类群响应
研究人员发现,在 2020 - 2023 年间,定期进行凋落物清理的疏伐地块,物种丰富度增加最多,从 58 种上升到 86 种;而对照地块的物种丰富度则保持在 53 种没有变化。林冠疏伐对物种丰富度有显著影响,在疏伐后的前两年,不同处理地块的物种数量都有所增加,不过从第三年起,进行凋落物清理的疏伐地块物种丰富度最高。这表明林冠疏伐为植物生长提供了更多光照,而凋落物清理进一步促进了物种的繁衍。
讨论
该研究首次证实,凋落物清理可作为林冠疏伐的补充管理措施。目前,林冠疏伐在欧洲森林生物多样性保护中备受关注,但单纯的林冠疏伐可能会导致营养释放,促进需营养物种扩散。而凋落物清理能降低土壤养分含量,限制需营养物种的生长,从而缓解林冠疏伐引发的植被杂草化问题,增强林下植被多样性。
结论
本研究为林冠疏伐等增光干预措施提供了新的思路,凋落物清理是一种极具前景的补充手段。二者结合对促进寡营养和中营养栖息地的保守目标热嗜性物种生长具有协同效应,能有效限制需营养物种,为温带林地的生态恢复和生物多样性保护提供了重要的理论依据和实践指导。这项研究的成果,为未来的森林管理和生物多样性保护工作指明了方向,有助于推动生态环境朝着更加健康、稳定的方向发展 。