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气候变化下欧洲赤松混交林的适应性管理:促进树种更替以增强干旱抗性的实验研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月17日 来源:Annals of Forest Science 2.5
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为解决地中海地区欧洲赤松(Pinus sylvestris L.)因气候变化导致的衰退问题,研究人员在西班牙东北部开展了一项为期6年的森林经营实验,通过不同疏伐处理(包括林下清理UC、疏伐结合清理UCPT及移除松树PL)评估其对松树存活、生长及植被更替的影响。结果表明,疏伐处理(UCPT)显著提升松树抗旱性(抗性指数1.43 vs 对照0.73),而移除松树促进柔毛栎(Quercus pubescens)生长(基面积增量9.1 m2/ha)。该研究为气候变化下森林适应性管理提供了关键实证,发表于《Annals of Forest Science》。
随着全球气温上升和降水格局改变,地中海盆地正成为气候变化的敏感区。该区域年均升温幅度预计比全球平均值高20%,夏季甚至超出50%,而干旱事件频发已导致欧洲赤松——这一北半球分布最广的松树物种——在其南部分布边缘出现大规模落叶、死亡和更新失败。更棘手的是,传统以松树为主的森林可能正向耐旱的栎类主导转变,但这一自然过程能否通过人为干预加速,仍缺乏实验证据。
针对这一科学问题,巴塞罗那自治大学和CREAF的研究团队在西班牙蒙特斯奎乌城堡公园开展了一项创新性实验。他们设计了四种处理方案:对照组(CO)、仅清理林下植被(UC)、结合松树疏伐的林下清理(UCPT)以及完全移除松树(PL),通过6年监测揭示了不同经营策略对森林适应力的影响。这项研究最终发表于《Annals of Forest Science》,为地中海森林应对气候变化提供了重要管理范式。
研究团队采用多维度监测技术:通过固定样地连续测量树木胸径(DBH)计算基面积增量(BAI);采用DEBOSCAT标准评估冠层落叶率;利用树轮宽度分析干旱响应指标(抗性Rt、恢复Rc、韧性Rs);结合当地气象站数据计算标准化降水蒸散指数(SPEI)量化干旱强度。所有数据均通过GLMM混合模型和ANOVA进行统计分析。
生存与落叶
研究发现,尽管各处理中松树死亡率均低于3.5%,但落叶率呈现显著分化:UCPT处理使松树落叶率降至18%,显著低于对照组的42%。GLMM模型证实,时间与处理的交互作用对落叶率变化具有决定性影响(p<0.001),表明疏伐能逆转干旱导致的健康恶化趋势。
生长响应
树轮分析显示,UCPT处理的松树年轮宽度(1.24 mm)显著高于对照组(0.95 mm)。更关键的是,在2017年极端干旱后,UCPT处理的松树表现出惊人的恢复力(Rs=2.16),是对照组(1.16)的近两倍。与此对应,PL处理中柔毛栎的基面积增量达9.1 m2/ha,证实移除松树可加速栎类优势化。
更新动态
令人担忧的是,所有处理中均未发现欧洲赤松幼苗,其幼树密度也低于200株/公顷。相比之下,柔毛栎幼苗在PL处理中达13,750株/公顷,暗示未来植被可能向栎类主导转型。
这项研究首次实证了地中海地区松栎混交林的适应性管理路径:适度疏伐(UCPT)可维持松树生态功能,而激进干预(PL)能促进耐旱树种更替。作者Sara Busca等特别指出,管理策略应权衡短期保护与长期转型——在松树文化价值高的区域采用UCPT延缓衰退,而在生态转型优先区实施PL加速演替。该成果为制定区域特异性气候适应政策提供了科学基准,尤其对南欧森林管理具有直接指导意义。随着干旱加剧,这种"双轨制"管理框架或将成为地中海森林可持续发展的关键。
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