外来森林种植园对本地植物物种的影响:基于巴斯克地区松树和桉树人工林的比较研究

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:European Journal of Forest Research 2.7

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  本研究针对北伊比利亚半岛快速扩张的外来速生树种(Pinus radiata和Eucalyptus sp.)种植园对生物多样性的潜在负面影响,通过对比分析原生林、松树人工林和桉树人工林的景观特征、林分结构、土壤性质及物种组成,揭示了桉树人工林植被覆盖度(17.69±2.34%)、物种数(15.45±0.86种)和土壤pH值(4.13±0.08)显著低于其他系统,且物种组成以广布种为主。研究通过ANOVA、Kruskal-Wallis检验和多元统计分析,证实原生林是保护本地植物的最优选择,为制定可持续森林管理政策提供了科学依据。

  

在全球原生森林面积持续减少的背景下,北伊比利亚半岛的快速工业化导致大量原生林被松树和桉树人工林取代。这些外来树种虽能满足木材需求,却可能通过改变森林结构、土壤特性和微气候,对本地植物多样性产生深远影响。巴斯克地区作为典型案例,其松树种植面积占森林总面积的41.21%,而桉树种植面积在近20年内翻倍增长至26,152公顷。这种土地利用变化引发了关键科学问题:不同森林经营方式如何影响植物群落组成?哪些驱动因素主导了这种变化?

西班牙巴斯克大学(University of the Basque Country, UPV/EHU)的研究团队在Biscay地区选取60个样地(20个原生林、20个松树人工林、20个桉树人工林),采用分层植被调查(0-0.2 m至>7 m共5层)、点中心四分法测量林分结构(树高、胸径、密度),并通过样线法统计死木体积(按5级分解阶段分类)。同时采集土壤样品测定pH值和有机质含量(SOM),结合GIS分析250米缓冲区内6类土地利用类型的景观组成。数据分析采用ANOVA、PERMANOVA和典范对应分析(CCA)等方法。

植被覆盖与物种组成差异
桉树人工林在高层植被覆盖(第四层17.69% vs 原生林47.42%)和物种数(15.45种 vs 原生林26.8种)上显著低于其他系统。原生林特有物种如刺柏(Ruscus aculeatus)和鳞毛蕨(Dryopteris affinis)仅存在于原生林,而桉树林以广布种如帚石楠(Calluna vulgaris)为主。

土壤与微环境特征
桉树林土壤pH值(4.13)显著低于松树林(4.76)和原生林(5.32),且死木总量(5.32 m3/ha)仅为原生林的27.6%。CCA分析表明,物种组成主要受pH值、距水源距离和坡向影响,如喜湿树种欧洲桤木(Alnus glutinosa)多分布于近水区域。

景观尺度效应
各森林类型周边景观呈现同质化趋势:桉树林周边72.08%为同类人工林,而原生林周边54.82%为天然林。这种隔离状态阻碍了专性物种(如林奈木(Linnaea borealis))的扩散。

该研究证实,短轮伐期(12-15年)的桉树人工林通过降低土壤pH值、减少死木积累和创造均质化环境,显著削弱了生态系统支持专性物种的能力。相比之下,原生林复杂的垂直结构(CV胸径变异系数0.22 vs 桉树林0.16)和丰富的微生境为生物多样性维持提供了关键条件。研究建议将巴斯克地区现行的桉树种植禁令延长,并通过生态补偿机制推动天然林网络建设,这对实现欧盟2030年生物多样性战略目标具有重要实践意义。

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