针叶林采伐区保留树木特征对腐木甲虫多样性保护效能的优化研究

本研究针对人工针叶林采伐后如何通过保留树木（Retention forestry）协调木材生产与生物多样性保护的难题，聚焦腐木甲虫（saproxylic beetles）的栖息需求，系统分析了7类保留树木（5种阔叶树、1种针叶树及1种枯立木）对6类甲虫群落的差异化影响。研究发现，树木类型（如活体橡树和桦树枯立木）对甲虫物种丰富度的贡献显著，而树体大小影响微弱，且不同甲虫类群（如Cerambycidae与Scolytinae）的最优树木组合存在差异。该成果为人工林生态管理提供了关键科学依据，强调保留树木多样性对生物保护的重要性。

　　

在全球森林资源日益紧张的背景下，人工针叶林作为木材生产的主力军，其单一化经营模式导致生物多样性显著下降。尽管保留林业（Retention forestry）被提出作为平衡木材生产与生态保护的双赢策略，但关于保留树木的具体特征（如树种、大小及状态）如何影响目标物种的实证研究仍存在空白。日本北海道中央地区的研究团队以采伐后的萨哈林冷杉（Abies sachalinensis）人工林为实验场，开展了一项为期4–8年的生态学研究，揭示了不同保留树木特征对6类腐木甲虫（saproxylic beetles）群落的差异化影响，相关成果发表于《Forest Ecology and Management》。

研究团队采用树干窗口陷阱法（trunk window traps）系统采集了10,893只甲虫个体（涵盖145种），重点分析了Cerambycidae（天牛科）、Disteniidae（瘦天牛科）、Scolytinae（小蠹亚科）等6类功能群在7种保留树木上的分布规律。通过广义线性混合模型（GLMM）和多样性指数计算，量化了树木类型、胸径大小及周边树冠覆盖度对甲虫群落的影响。

研究结果

1. 甲虫对树木类型的响应差异：Cerambycidae与Scolytinae群落的丰度不受树木类型显著影响，而Erotylidae（伪瓢虫科）和Lucanidae（锹甲科）则显著偏好橡树和枯立木。
2. 树冠覆盖度的关键作用：周边树冠覆盖度显著影响Cerambycidae和Scolytinae的丰度，表明微环境光照条件对这两类甲虫的栖息选择至关重要。
3. 树木组合的优化效应：Cerambycidae和Scolytinae的物种丰富度在2–5种树木组合下达到峰值，而Erotylidae等类群仅需单一树种（如枯立木或橡树）即可维持高多样性。

结论与意义
该研究首次系统论证了保留树木的“质”（类型与状态）比“量”（胸径大小）对腐木甲虫保护更具决定性，其中活体橡树和桦树枯立木的生态效能尤为突出。这一发现为人工林采伐作业中保留树木的精准配置提供了科学依据：通过保留多样化的树木类型（尤其阔叶树与枯立木的组合），可最大化提升甲虫群落的物种丰富度。研究同时指出，未来保留林业实践需结合目标物种的生态需求优化树木组合策略，而非简单追求保留数量。这一成果不仅推动了森林可持续经营的理论发展，也为全球人工林生物多样性保护提供了可操作的解决方案。