奥地利森林类型中树木多样性、结构多样性与地上碳储量的差异及其对森林保护管理的启示

本研究针对森林生态系统保护中如何协同提升碳储存与生物多样性的难题，通过分析奥地利247个样地的树木α多样性、结构特征与地上生物量数据，揭示了以"栖息地树木"和"枯木"为生物多样性指示器的森林具有最高碳储量，且氢化型、混交林和阔叶林碳储存优势显著。研究成果为欧盟绿色新政(Green Deal)和LULUCF法规框架下的森林保护规划提供了兼顾碳汇功能与生物多样性的实践工具。

　　

在全球气候变化与生物多样性丧失的双重危机下，森林生态系统正面临前所未有的挑战。欧盟绿色新政(Green Deal)和《2030生物多样性战略》虽已确立保护目标，但如何在具体实践中平衡碳储存与生物多样性保护仍存在知识缺口。传统保护策略往往将两者割裂对待——要么侧重碳汇功能的速生树种培育，要么单纯保护珍稀物种栖息地。这种割裂导致保护效率低下，甚至出现碳储存优先策略反而损害生物多样性的"绿色悖论"现象。

奥地利自然资源与生命科学大学(University of Natural Resources and Life Sciences, Vienna)的Janine Oettel团队在《Forest Ecology and Management》发表的研究，通过创新性地整合三类生物多样性指示器（枯木量、栖息地树木、稀有生态系统），系统分析了247个奥地利森林样地的多维数据。研究发现氢化型森林、混交林和阔叶林不仅具有最高地上生物量（均值达312 Mg/ha），其结构复杂性还支持更丰富的物种共存。特别值得注意的是，被标记为"栖息地树木"保护的林分，其枯木体积是常规林的2.3倍，创造了从真菌到啄木鸟的完整生态链。

研究采用分层随机抽样设计，结合国家步道石保护计划(steppingstone program)的监测网络，使用激光雷达(LiDAR)验证的异速生长方程计算生物量。通过广义线性混合模型(GLMM)分析森林类型与生物多样性指示器的交互效应，并采用Mantel检验评估树多样性与碳储存的空间关联。

【差异分析揭示保护优先级】
在"栖息地树木"指示的林分中，胸高断面积比对照高18%，证实老龄树作为"生态工程师"的双重价值。枯木存量与碳储存呈正相关(r=0.42)，颠覆了传统林业清理枯木提升碳汇的认知。稀有生态系统（如河岸林）虽碳密度中等，但特有物种丰富度指数(ESI)最高，印证了"生态位互补"理论。

【结构多样性驱动机制】
研究首次量化了树冠层三维异质性与碳储存的关系——结构复杂度指数(SCI)每增加1单位，碳储量提升7.3%。这解释了混交林的优势：不同树种通过垂直空间分割实现资源互补。栎树(Quercus spp.)等抗旱树种在干旱梯度分析中展现特殊价值，其木质素含量与分解速率形成长效碳库。

【保护策略创新】
作者提出"结构-功能-类型"三位一体保护框架：选择含5%以上栖息地树木且枯木量>20m³/ha的林分，优先保护氢化型湿地森林。该方案可使碳储存效率提升23%，同时满足欧盟自然恢复法案(Nature Restoration Law)对森林结构完整性的要求。

这项研究为破解"碳-生物多样性权衡"困境提供了操作指南。通过生物多样性指示器的标准化应用，保护规划者能快速识别具有协同效益的关键区域。特别是在气候适应方面，研究强调栎树林等抗旱生态系统的战略价值——它们既是未来气候情景下的避难所，又能维持长期碳储存。这些发现直接支持了LULUCF法规中关于"永久性森林碳汇"的计量要求，为成员国实施巴黎协定提供了科学依据。