干旱与食叶害虫交互作用下树木死亡的关键驱动因子：去叶频率显著高于发生时间的影响

本研究针对气候变化加剧背景下干旱与舞毒蛾(Lymantria dispar)去叶交互作用导致的树木死亡机制，通过遥感监测与实地调查相结合，首次揭示去叶频率（而非发生时间）是决定树木死亡率的关键因素（R2=0.52-0.60），为森林干扰协同效应的预测提供重要理论依据。

　　

随着全球气候变化加剧，森林生态系统正面临前所未有的多重干扰威胁。2016-2018年美国新英格兰南部地区同时遭遇严重干旱和舞毒蛾(Lymantria dispar dispar)爆发，导致大面积树木死亡，但不同区域的死亡率存在显著差异。这一现象引发科学界对"干扰交互作用"(disturbance interaction)机制的深入思考——当干旱（通过消耗树木非结构性碳水化合物储备）与昆虫去叶（直接破坏光合器官）同时发生时，二者的时间配置如何影响最终的生态后果？来自美国国家科学基金会资助团队的研究人员通过多学科交叉方法，首次定量解析了去叶频率与时间对死亡率贡献的权重，相关成果发表在《Forest Ecology and Management》。

研究团队整合了三个关键技术：1）基于Landsat卫星的舞毒蛾去叶程度量化系统（开发了condition change metric指标）；2）覆盖康涅狄格州和麻萨诸塞州的29个长期监测样地网络；3）树木基面积死亡率(basal area mortality)的标准化野外调查协议。通过这种"天-地"协同观测体系，实现了对自然扰动事件的精准归因分析。

【Defoliation, drought, and mortality patterns】
遥感数据显示研究区去叶强度（condition change metric值介于0.63至-2.98）存在显著空间异质性。所有样地均经历至少1年去叶，7个样地经历2年，1个样地（Beaver Brook）连续3年去叶。与之形成对比的是，干旱强度在空间上相对均质。这种设计为分离时间变量的影响提供了理想条件。

【Defoliation severity, frequency, and drought-defoliation interactions】
统计分析表明：仅经历干旱或"干旱+单年去叶"的样地死亡率较低（平均<19%），而"干旱+多年去叶"样地死亡率显著升高（最高达50%）。令人意外的是，去叶与干旱的时间间隔（2016年同步发生vs 2017年滞后发生）对死亡率解释力较弱。研究还发现，真菌Entomophaga maimaiga（舞毒蛾天敌）在干旱条件下的活性抑制可能是爆发诱因之一。

结论部分指出，该研究首次证实了在干旱-去叶交互作用中，去叶频率(defoliation frequency)比时间配置(temporal juxtaposition)具有更强的死亡率预测能力。这一发现改进了现有森林干扰模型的理论框架——过去普遍认为干扰的时间重叠会产生协同效应(synergistic effect)，但本研究证明频率累积才是关键。实践意义上，研究建议将多年连续去叶监测作为森林健康预警系统的核心指标，特别是在气候变化导致干旱频发的区域。作者特别强调，新英格兰地区栎树(oak-dominated)群落对此类干扰组合表现出异常脆弱性，这为区域尺度的森林适应性管理提供了科学依据。