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为探究次生林功能恢复过程,研究人员以巴西帕拉州东北部次生林为对象,分析叶和木材性状、CSR 策略等。结果发现该地区次生林功能恢复缓慢,性状变化与预期不符。此研究有助于理解森林生态恢复机制,为生态保护提供参考。
在广袤的亚马逊雨林,曾经茂密的森林因人类活动遭受严重破坏,大量土地被用于农业等用途。砍伐后的森林开始自然恢复,形成次生林。这些次生林虽然在不断生长,但它们的恢复过程却充满谜团。其生物多样性和碳储量的恢复受多种因素影响,如森林遗留物、环境条件以及之前的土地利用方式等,这使得预测其恢复情况变得极为困难。而且,人们对次生林功能恢复的了解十分有限。为了揭开这些谜团,来自国外的研究人员开展了一项针对东亚马逊 Bragantina 地区次生林的研究,相关成果发表在《Flora》杂志上。
研究人员以该地区不同恢复年龄的次生林为研究对象,同时选取老林作为对照。他们重点研究了叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)和木材密度(WD)等植物功能性状,以及植物采用的 CSR 功能策略和资源获取权衡。CSR 策略将物种分为竞争者(C%)、耐胁迫者(S%)和杂草(R%),有助于深入理解植物的生态策略。
研究人员主要采用的技术方法包括在不同年龄的次生林和老林设置样地进行实地观测,采集植物样本测定相关功能性状数据,同时分析土壤样本获取土壤特征数据,以此来探究各因素之间的关系。
在研究结果方面:
- 功能性状和 CSR 策略的变化:除 LA 外,其他性状在不同森林间存在显著差异。SLA 在晚演替阶段(53 年和 63 年)和老林中有较高均值,与预期相反;LDMC 在 63 年林分中较高;WD 在 53 年林分中较高。在 CSR 策略方面,次生林以耐胁迫(S%)策略为主,而老林的耐胁迫和竞争策略比例较为平衡。
- 资源分配关系:研究发现木材密度(WD)、胁迫策略(S)和叶干物质含量(LDMC)之间存在协调关系。同时,预期的叶和木材性状在资源分配上的权衡关系,如 SLA 和 WD 之间,并未得到完全证实。
- 与地上生物量和土壤特征的关系:功能性状与土壤变量之间存在显著关系,表明土壤因素对植物功能性状有重要影响,但具体的影响机制还需进一步研究。
研究结论和讨论部分指出,Bragantina 地区次生林的功能恢复较为缓慢。这可能与该地区之前的高强度土地利用以及破碎的景观有关。即使经过 50 年的土地弃耕,碳储量恢复依然缓慢,且叶和木材性状的变化没有呈现出预期的清晰模式。这项研究的重要意义在于,它揭示了在人类活动影响强烈的地区,森林演替过程的复杂性,为后续的森林生态恢复和保护提供了重要的理论依据,有助于人们制定更科学合理的生态保护策略,推动森林生态系统的可持续发展。