地中海地区柔毛栎林结构异质性指数评估及其原始林状态水平研究

推荐：为解决地中海地区柔毛栎(Quercus pubescens)原始林(OGFs)评估标准缺失问题，研究人员通过结构异质性指数(SHI)对比西西里岛两处潜在原始林与区域森林调查(RFI)数据，发现两处森林SHI均值达80，显著高于RFI的50，证实其原始林特征。该研究为地中海森林保护提供了量化工具，并推动意大利原始林网络建设。

　　

在地中海生态系统中，原始林(Old-growth forests, OGFs)作为生物多样性热点和碳汇核心，其保护价值日益凸显。然而，相较于温带森林，地中海地区柔毛栎(Quercus pubescens)林分的原始林特征研究长期空白。这种认知鸿沟源于人类活动对森林的千年干扰，导致现存林分结构简化，加之学界对地中海树种采用温带评估标准（如50cm DBH阈值）的适用性争议。更棘手的是，欧盟生物多样性战略虽将OGFs保护列为优先事项，但意大利境内仅1.4%森林被认定为原始林，且主要集中在山毛榉林，柔毛栎林几乎未被系统研究。

为破解这一困局，来自意大利帕勒莫大学的研究团队选取西西里岛两处具有原始林特征的柔毛栎林（Fanuso和Santa Maria del Bosco）作为研究对象。通过对比区域森林调查(RFI)数据，创新性应用结构异质性指数(SHI)量化评估其原始林状态。研究发现，两处林分的SHI均值达80，显著高于RFI林分的50，其中Fanuso林分死木体积达52.3m³/ha，Santa Maria del Bosco的DBH₄₀活树密度达120.2株/ha，均符合地中海原始林标准。该成果发表于《Forest Ecosystems》，为地中海森林保护提供了首个量化评估框架。

研究采用三项关键技术：1) 基于20m半径样方的活树普查（记录DBH≥5cm个体的物种、胸径和树高）；2) 线截取法(LIS)量化倒木体积；3) 结构异质性指数(SHI)计算，整合8类结构参数（包括垂直异质性、DBH变异等），通过PCA筛选关键指标。

3.1 结构指标分析

3.1.1 活体生物量

Fanuso林分展现更高多样性（9树种vs 7树种），但Santa Maria del Bosco的柔毛栎优势显著（占生物量95%）。两处林分DBH₄₀活树密度（98.7-120.2株/ha）远超RFI（0.6株/ha），验证其原始林特征。

3.1.2 死木特征

Fanuso死木体积（52.3m³/ha）达地中海森林阈值，但立枯木贡献不足（仅7.1m³/ha），反映自然演替早期特征。Santa Maria del Bosco因人为采集导致死木比例失衡（死/活体积比仅4%）。

3.1.3 SHI指数验证

SHI-O（研究团队筛选参数）与SHI-F（Fantini参数集）相关性达R²=0.98，但SHI-S（Sabatini参数集）在Santa Maria del Bosco显著偏低，揭示DBH变异指数比简单密度更能反映原始林状态。

4.2 方法论启示

研究证实40cm DBH阈值更适合地中海森林评估。Fanuso林分虽在50cm阈值下表现优异（39株/ha），但Santa Maria del Bosco（15株/ha）凸显区域差异，建议采用动态阈值体系。

5. 保护实践意义

该研究首次证实地中海柔毛栎林可具备原始林特征，为意大利原始林网络新增关键类型。针对死木结构不足问题，建议设立缓冲带减少人为干扰。SHI指数的标准化应用将推动跨国保护协作，尤其对欧盟2030森林战略中的地中海生态系统保护具有示范价值。