河岸红桉人工林导致海岸沙丘生物同质化：多类群证据揭示造林对开放生态系统的生态影响

本研究针对全球大规模造林计划可能引发的生态问题，通过多类群（维管植物、地表节肢动物和蜥蜴）三年期对比研究，揭示河岸红桉（Eucalyptus camaldulensis）造林导致海岸沙丘生态系统生物同质化现象：特有沙生（psammophile）物种减少68%，外来种增加338%，营养级重构（蜥蜴被蛛形纲和蜈蚣取代）。研究为开放生态系统造林政策提供关键生态风险评估依据，发表于《Trees, Forests and People》。

　　

在全球气候变化背景下，造林被视为重要的碳汇策略，但大规模在自然开放生态系统中种植树木可能带来意想不到的生态后果。以色列海岸沙丘这一独特生态系统正面临这样的挑战——过去70年间，为固沙和木材生产种植的河岸红桉（Eucalyptus camaldulensis）人工林已覆盖该区域50%面积。这种快速生长的外来树种是否真如政策预期般带来生态效益？还是说反而会破坏当地特有的生物多样性？

特拉维夫大学斯坦哈特自然历史博物馆（Steinhardt Museum of Natural History, Tel Aviv University）的研究团队通过为期三年的系统研究给出了警示性答案。研究人员选择以色列亚历山大溪国家公园内的人工林与相邻未造林沙丘进行对比，采用多类群研究方法，系统评估了维管植物、地表节肢动物和蜥蜴三大类群的响应。

研究采用的关键技术方法包括：1）设置20个1000m²样方（10造林/10对照）进行植被调查；2）每年4月部署150个陷阱（15陷阱/样方）连续72小时采集节肢动物和蜥蜴；3）运用广义线性混合模型（GLMM）分析处理效应；4）通过生态耦合（ecoCopula）模型进行群落排序分析。

物种丰富度与多度

数据显示造林使植物、节肢动物和蜥蜴的物种丰富度分别下降25%、25%和68%，蜥蜴多度下降68%。特有沙生物种如濒危蜥蜴Acanthodactylus schreiberi在造林地近乎绝迹。

植物组成转变

维恩图显示仅46-53%植物物种为两地共有。造林地沙生植物减少36%（7→1.3种），沙生特有种锐减81%，而广布种、杂草种和外来种分别增加129%、173%和338%。

节肢动物群落重构

排序分析揭示两类明显不同的节肢动物群落。造林地腐食性等足目增加641%，捕食性蛛形纲和蜈蚣分别增加174%和192%，而沙生特征类群如蚁科Cataglyphis niger减少65%。

蜥蜴群落替代

仅8%的蜥蜴记录为沙生物种。树栖物种如Ablepharus rueppellii转向造林地，而沙生蜥蜴几乎完全消失。营养级分析显示典型蜥蜴猎物被等足目取代，捕食生态位由蛛形纲和蜈蚣占据。

植被结构改变

造林使草本植物丰富度显著降低，反映从开阔草本群落向郁闭木本植被的转变。桉树凋落物（含5%精油和70多种生物活性物质）形成的10cm厚覆盖层进一步抑制了特有种生存。

讨论部分指出，这种生物同质化现象通过三重机制实现：1）物理生境改变（遮荫、凋落物堆积）；2）化感作用（allelopathy）抑制；3）营养级重构。特别值得注意的是，造林不仅影响本地尺度生物多样性，还会通过边缘效应影响周边保护区——以色列仅存12%的原始海岸沙丘中，已有1/3被桉树人工林侵占。

研究对当前全球造林政策提出重要修正：AFR100等倡议计划在非洲稀树草原造林1亿公顷，但忽视了开放生态系统（占全球陆地23%）特有的碳储存机制（草地储存全球34%陆地碳）和生物多样性价值。论文建议严格区分商业造林与生态恢复，在环境评估中增加生物同质化指标，避免在自然开放生态系统中盲目推行"以树换碳"策略。这些发现为正在制定的"联合国生态系统恢复十年"计划提供了关键科学依据。