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森林火灾后树木如何恢复？研究人员以中欧温带松树林为对象，用多种模型评估火灾后 15 年树木物种恢复的驱动因素等。结果发现地形和地被影响关键，森林向阔叶树过渡。该研究对预测森林恢复和指导修复意义重大。
在森林生态系统的大舞台上，火灾是一场破坏力巨大却又影响深远的 “剧目”。近年来，极端火灾天气愈发频繁，森林被烧毁的面积不断扩大，这让人们对森林在火灾后能否自然恢复忧心忡忡。森林恢复不仅关系到生态平衡的维持，还对生物多样性保护、土壤保持等有着重要意义。然而，目前关于森林火灾后树木再生的研究存在诸多问题。多数研究只是短期观测，难以捕捉到长期的植被变化轨迹；而且不同地区森林的地理环境差异巨大，使得预测森林恢复变得极为复杂。尤其是在中欧地区，虽然松树（Pinus sylvestris）林历史上火灾频发，但面对如今的新情况，人们迫切需要了解森林火灾后的恢复机制，以便制定合理的生态修复策略。
在这样的背景下，来自捷克共和国景观研究所森林生态系的研究人员 Jan Holík、David Janík 等人开展了一项重要研究，相关成果发表在《Fire Ecology》上。
为了深入探究森林火灾后树木物种恢复的奥秘，研究人员运用了多种关键技术方法。他们在火灾发生一年后，于捷克波希米亚瑞士国家公园的 Havraní skála 遗址，建立了由 135 个采样点组成的规则网络 。在每个采样点设置方形和圆形样地，对树幼苗（<130 cm）和幼树（≥130 cm）进行长期监测，记录其数量、种类等信息。同时，收集多种生物物理特征数据，包括利用遥感数据和实地观测来刻画火灾严重程度，从数字地形模型获取地形变量等。此外，研究人员还运用了多种数据分析技术，如通过置信区间推断总结树木幼苗和幼树组成结构的变化；使用联合物种分布模型（JSDMs）评估物种对环境条件的响应；采用空间点过程模型（如 log - Gaussian Cox 过程模型，LGCP）分析树木空间分布与环境的关系 。
研究结果如下：
- 物种多样性、组成和结构随时间的变化：幼苗物种丰富度、Gini - Simpson 指数（GS 指数）和有效物种数（ENS）在火灾后 5 年达到峰值，随后逐渐下降；幼树物种丰富度则在整个研究期间增加。火灾后 1 年，欧洲山杨（Populus tremula）幼苗最多；5 年时，欧洲山杨和疣枝桦（Betula pendula）幼苗数量相当且占主导；10 年和 15 年后，疣枝桦幼苗成为优势种。欧洲赤松（Pinus sylvestris）和云杉（Picea abies）幼树在火灾后 1 年数量少但占主导，5 - 15 年疣枝桦成为最丰富的幼树物种 。
- 物种共现模式：基于 JSDMs 的随机效应，在样地水平上检测到幼苗物种间普遍存在正相关关系，如欧洲赤松和北美乔松（Pinus strobus），以及疣枝桦、灰柳（Salix caprea）和欧洲山杨之间。幼树物种间的关联相对较少，不过在样地和调查年份水平上也存在一些正相关关系，同时欧洲赤松和灰柳的出现存在负相关 。
- 树木再生的环境和时空背景：方差分析表明，地形和地形气候代理变量对幼苗和幼树的响应影响最大。较高的地形湿度指数（TWI）、风效应（WE）和苔藓覆盖对幼苗和幼树生长有利；陡峭的斜坡、高岩石覆盖和低凋落物覆盖则对幼苗生长不利 。LGCP 模型显示，疣枝桦幼树的空间分布与坡度呈负相关，欧洲山杨幼树与 TWI 和海拔呈正相关。
研究结论和讨论部分指出，火灾后中欧温带松树林逐渐向早期演替的阔叶树过渡，疣枝桦在火灾后 10 年和 5 年分别在幼苗和幼树阶段占据主导地位。欧洲赤松在火灾后 5 年幼苗数量较多，但随后因光照竞争等因素减少，15 年后其幼树开始恢复。同时，研究还发现环境条件对森林恢复影响显著，较高的土壤湿度和苔藓覆盖有利于树木再生，而陡峭的斜坡和温暖的环境则不利于树木生长。该研究详细揭示了森林火灾后 15 年树木物种和群落的动态变化，为预测未来森林组成提供了重要依据，有助于土地管理者制定更科学、更符合生态和成本效益的森林恢复策略，对保护和恢复森林生态系统具有重要的现实意义。
