半寒带生产林中树木相关微生境特征：胸径与林分异质性的关键作用

推荐：本研究针对生产林多功能管理中生物多样性指标缺失的问题，通过调查76个半寒带生产林样地，系统分析了树木相关微生境(TreMs)的丰度、类型丰富度及其与胸径(DBH)和林分异质性的关系。研究发现落叶树种（如欧洲栎和挪威槭）的TreMs贡献显著高于针叶树，且TreMs发生概率随DBH增大而提升（落叶树种平均临界阈值为51.5 cm）。该成果为生产林经营中保留微生境树木提供了科学依据，对平衡木材生产与生物多样性保护具有重要意义。

　　

在当今全球木材需求持续增长的背景下，生产林的集约化管理导致森林结构简化和生物多样性锐减。尽管现代林业倡导多功能经营，但如何量化生物多样性指标仍是核心难题。树木相关微生境（Tree-related microhabitats, TreMs）作为"存在于活立木或枯立木上的特定结构，能为物种提供生存、繁殖的关键基质"，被认为是生物多样性的有效指示器。然而，关于半寒带生产林中TreMs的形成机制及其与林分特征的关系仍缺乏系统研究。

针对这一科学问题，来自立陶宛的研究团队在《Forest Ecology and Management》发表了一项开创性研究。该团队调查了立陶宛7个县76个成熟生产林样地，涵盖欧洲赤松、挪威云杉、垂枝桦等主要树种共3,395株树木。研究采用标准化TreMs分类体系（8大类型64亚型），通过广义线性混合模型(GLMM)和多样性指数分析，揭示了胸径与林分结构对微生境形成的关键影响。

关键技术方法包括：(1) 500 m²圆形样地调查，最小边缘距离50 m以避免边际效应；(2) 基于Kraus等的TreMs分类标准；(3) 样本稀疏法(Rarefaction)比较树种间TreM亚型丰富度；(4) 结合GLMM和Gini系数分析DBH、基面积(BA)异质性与TreMs的关联。

3.1 TreMs在树种间的发生规律
数据显示仅23.2%的树木存在TreMs，其中黑桤木(71.9%)和欧洲栎(50.7%)发生率最高，而两种针叶树均低于9%。TreMs数量与DBH显著正相关，DBH≥95 cm的树木平均承载≥1个TreMs。

3.2 TreMs类型分布特征
变形/生长形态(26.5%)和附生植物(25%)是最常见类型。欧洲栎表现出独特的TreMs多样性，记录到6种亚型/株的最高值。稀疏分析显示挪威槭和欧洲栎的TreMs亚型丰富度最高(>40种)。

3.3 DBH的阈值效应
落叶树种TreMs发生的平均DBH阈值为51.5 cm，其中垂枝桦(58.4 cm)阈值最高，挪威槭(36.4 cm)最低。针叶树中仅欧洲赤松显示DBH的显著影响，但未达0.5发生概率。

3.4 林分结构的影响
TreMs类型多样性与树种多样性(Shannon指数,r=0.39)及BA异质性(Gini系数,r=0.29)显著正相关，表明结构复杂的混交林更利于微生境形成。

讨论部分指出，该研究首次在半寒带生产林中量化了TreMs的形成阈值，为"近自然林业"实践提供了关键参数。特别是建议保留DBH≥51.5 cm的潜在微生境树木，尤其是欧洲栎等落叶树种。研究还强调，在针叶林中加入落叶树种可显著提升结构异质性，这对缓解当前生产林生物多样性危机具有重要实践意义。文末呼吁未来研究应关注超60 cm DBH树木的长期观测，以完善老龄林管理策略。