亚马逊东部首次采伐周期后树种自然再生响应:RIL与CL对森林恢复的长期影响评估

【字体: 时间:2025年06月28日 来源:Forest Ecology and Management 3.7

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  本研究针对热带雨林可持续管理中商业树种再生不足的难题,通过对比分析减伐影响采伐(RIL)与传统采伐(CL)对30年采伐间隙地的长期影响,综合运用永久样地监测与LiDAR技术,揭示了两种采伐方式在森林结构、多样性及组成恢复中的异同。结果表明,尽管结构恢复显著,但商业树种自然再生率低下,提示需将定向育林措施纳入管理计划以保障热带森林木材生产的可持续性。

  

热带雨林被誉为地球的绿色肺脏,但其木材资源的可持续利用始终面临严峻挑战。在亚马逊东部,选择性采伐已持续数十年,而采伐后森林的恢复能力直接关系到未来木材供应的稳定性。尽管减伐影响采伐(Reduced-impact logging, RIL)技术被广泛推广,但传统采伐(Conventional logging, CL)仍普遍存在,两者对森林再生的长期影响尚未明晰。尤其令人担忧的是,许多高价值商业树种在采伐后表现出再生乏力,这可能在未来导致"生态空窗"和木材短缺。

为破解这一难题,来自巴西圣保罗研究基金会等机构的研究团队在《Forest Ecology and Management》发表了一项历时30年的追踪研究。该研究创新性地结合地面调查与激光雷达(Light Detection and Ranging, LiDAR)技术,系统评估了RIL与CL对采伐间隙地自然再生的影响。研究地点选在巴西北部帕拉州的Agrossete农场,这里属于典型的热带湿润气候,原始植被为常绿阔叶林。

研究团队采用了多维度技术路线:通过永久样地连续30年监测四个再生层(幼苗、幼树、杆材和成树)的密度与组成;运用LiDAR获取三维冠层结构数据,分析叶面积垂直分布;采用Hill系列指数评估多样性,并通过非度量多维标度(NMDS)解析物种组成差异。所有数据均来自15个RIL和15个CL采伐间隙地的对比分析。

密度与多样性动态
30年监测共记录2131株个体,其中761株为高度≥300 cm但胸径<5 cm的再生个体。数据显示RIL与CL处理在总密度、商业物种比例和多样性指数上无显著差异。但值得注意的是,36个曾被采伐的商用树种中,多数表现出再生不足,部分物种甚至完全消失于再生群体。

结构恢复特征
LiDAR分析揭示了两种采伐方式下冠层结构的差异化恢复路径。虽然CL形成的间隙地面积较小,但两者都实现了结构恢复。叶面积垂直分布在特定层次呈现显著差异,表明微环境异质性持续影响着再生过程。冠层高度与地上生物量呈正相关,空间异质性则与树木和幼苗密度密切相关。

生态组群响应
不同生态特性的物种组对采伐方式的响应各异。喜光物种在CL间隙地表现略优,可能与CL造成更大的冠层开口有关。而耐阴物种在RIL处理中保持更稳定的种群结构,反映RIL对微生境的保护效应。

这项研究首次系统论证了热带雨林采伐间隙地长达30年的自然再生轨迹。核心发现表明,虽然RIL和CL都能促进森林结构恢复,但两者在维持商业树种再生方面同样乏力。这一结果颠覆了"低影响采伐自然保障再生"的传统认知,揭示了单纯依赖自然过程的局限性。研究创新性地整合LiDAR与地面数据,为评估森林恢复提供了三维视角,证实冠层结构异质性是驱动再生的关键因素。

该成果对热带森林可持续管理具有深远意义:首先,它证实现有管理周期(30年)可能不足以保证商业树种充分再生;其次,强调必须将人工促进再生措施(如补植、疏伐)纳入管理计划;最后,建立的LiDAR评估框架为快速监测森林恢复提供了新工具。这些发现将直接影响亚马逊地区森林管理政策的制定,为平衡生态保护与木材生产提供了科学依据。

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