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为探究热带地区桉树人工林生长影响因素，研究人员分析巴西马托格罗索州西南部超 11.3 万份样地数据，发现地下水位深度显著影响桉树生长，如水位≤10m 时 MAI 达 47m3?ha?1?yr?1，还影响死亡率等。研究为林分管理提供依据。
在热带地区，森林生长受到气候因子如降水、温度以及土壤因子如养分有效性和储水能力的调节。然而，以往关于桉树人工林生长驱动因素的研究，多聚焦于物种选择、土壤性质、施肥制度等，却常常忽略区域空间变异性，尤其是地形或排水特征差异带来的影响。在气候和土壤相对均匀的区域，像地下水位深度和根系动态这类局部因素，可能对人工林的生长、产量和抗逆性起着关键作用。随着桉树人工林向克隆林分转变，其对干旱等胁迫的敏感性日益凸显，而准确预测和管理林分层面的胁迫影响仍面临挑战，因此，深入探究地下水位等因素的作用变得尤为必要。
巴西马托格罗索州作为巴西桉树林业的领先地区，自 21 世纪以来人工林扩张迅速，但干旱事件频发，这使得地形对生产力的影响愈发凸显。基于此，来自相关机构的研究人员，在该州 1000 万公顷区域内，整合了数十万个样地十年的生长数据，结合地下水位深度算法与高分辨率地理空间数据，开展了关于地下水位深度对桉树生长、产量及环境变量影响的研究。该研究成果发表在《Forest Ecology and Management》上，为理解热带砂岩地貌中桉树人工林的生长机制提供了重要 insights。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：利用 MapBiomas 项目通过遥感检测到的超 85.7 万个地表水体样本，运用普通克里金法制作了高精度的地下水位海拔图，该模型通过交叉验证和误差分析，展现出良好的可靠性。同时，对超 11.3 万个森林清查样地的桉树克隆人工林十年生长数据进行筛选，划分出不同子集用于表征不同地下水位深度等级的生长和产量、构建通用模型以及基于克隆的分析。
地下水位深度对桉树生长和水分利用的影响
研究分析了 7.1 万个样地数据，发现该区域平均降水量差异较小（1150 至 1270 mm?yr?1），但地下水位深度范围较大，从小于 10m 到超过 100m 不等。当地下水位在地表 10m 以内时，树木总用水量中约 20% 来自该饱和带，而深度超过 50m 的地下水位对树木用水贡献极小。这表明在一定深度范围内，地下水位是桉树重要的水分来源，对其生长起到关键作用。
地下水位深度与桉树生长指标的关系
通过对 1.7 万个样地构建模型分析，发现地下水位在 10m 以内的立地，整个轮伐期内树干生长的平均年生长量（MAI）平均为 47m3?ha?1?yr?1，而地下水位超过 50m 的立地 MAI 低于 37m3?ha?1?yr?1。随着地下水位深度增加，干旱引起的冠层损伤从 7% 上升到 30%，树木死亡率几乎增加了三倍。此外，最佳立木密度在可获取地下水位的地方约为 1360 株?ha?1，在无法获取的地方下降到 1080 株?ha?1。这一系列数据表明，地下水位深度显著影响着桉树的生长状况、抗逆性以及合理的种植密度。
桉树克隆与地下水位深度的相互作用
对 5 万个样地进行基于克隆的分析，在 15 个种植最多的桉树克隆中，从最低到最高地下水位深度，MAI 的增加范围为 + 4.8 至 + 16.8m3?ha?1?yr?1，这反映出显著的基因型 - 环境相互作用。平均而言，地下水位深度每增加 10m，MAI 下降 0.8m3?ha?1?yr?1（范围 0.4 至 1.4）。同时，基准年龄 7 年时的立地指数（SI）从 31m 下降到 27m，平均每增加 10m 地下水位深度减少 0.25m。这说明不同桉树克隆对地下水位深度的响应存在差异，在实际种植中需考虑克隆与立地条件的匹配。
地形建模在森林管理中的意义
研究表明，地下水位深度的地形建模为森林清查和规划、克隆配置、优化种植密度、施肥策略、萌芽技术以及树木育种区等特定景观策略等森林管理实践提供了有用信息。通过将地下水位等地形因素纳入考量，能够更精准地进行人工林管理，提高生产力和抗逆性。
综上所述，该研究通过大规模的样地数据分析和地形建模，揭示了地下水位深度在热带桉树人工林生长中的关键作用，明确了其对桉树生长指标、克隆适应性以及森林管理策略的影响。这一成果不仅填补了以往大规模分析中对地下水位因素忽视的空白，更为应对气候变化下的干旱胁迫、优化森林管理提供了科学依据，有助于提升桉树人工林的生产力和可持续性。
