保护林下植被促进采伐与小型哺乳动物保护协同：加拿大阿尔伯塔省管理型北方林地的生态平衡策略

为解决森林集约化管理与生物多样性保护的矛盾，研究人员在加拿大阿尔伯塔省 boreal forest 开展 Understory Protection (UP) 与 Natural Disturbance Harvesting (NDH) 的对比研究。通过随机区组设计部署 57 个相机陷阱，发现 UP 保留林下针叶林结构（UP_Buffer）显著支持 old forest 专性种（如 Clethrionomys gapperi、Glaucomys sabrinus），而 NDH 和 UP_Trail 更利于早期演替种（如 Sorex shrews、Peromyscus maniculatus）。研究证实 UP 通过空间异质性整合互补生境，为 boreal forest 可持续管理提供科学依据。

　　

在北方森林（boreal forest）管理中，木材生产与生物多样性保护长期存在矛盾。传统自然干扰模拟采伐（Natural Disturbance Harvesting, NDH）虽保留部分立木残体，但常导致林下针叶植被（understory conifer）破坏，威胁依赖成熟林结构的物种。加拿大阿尔伯塔省作为全球重要木材产区，亟需创新策略平衡经济与生态需求。尤其值得关注的是南方红背田鼠（Clethrionomys gapperi）等专性种，其生存依赖 hypogeous fungi（地下真菌）和复杂林下结构，但NDH造成的结构简化使其种群恢复需数十年。

为此，Bijaya Dhami团队提出林下植被保护采伐（Understory Protection harvesting, UP）新方法。这种条带采伐技术通过保留3-10m未采伐带（UP_Buffer）与采伐带（UP_Trail）镶嵌，既收获成熟杨木（aspen），又保护云杉（white spruce）幼苗。研究假设UP_Buffer能加速生态恢复，为专性种提供栖息地，而早期演替种将聚集于结构开放的UP_Trail和NDH区域。

研究采用随机区组设计，在阿尔伯塔-太平洋森林工业公司（Al-Pac）管理的57个样区部署红外相机陷阱。通过微生境测量（如冠层覆盖度ACC、绿树断面积GTBA）和广义线性混合模型（GLMM）分析，发现UP_Buffer和未采伐林（OG）具有显著更高的凋落物覆盖（LCP 66-76% vs NDH 39%）、粗木质残体体积（DWM 16-18m³ vs NDH 2.4m³），支持专性种栖息地利用强度（HUI）比NDH高2-3倍。尤其值得注意的是，Glaucomys sabrinus（北方飞鼠）几乎仅见于UP_Buffer，其出现概率与林龄无关，证实结构保留是关键驱动因子。

3.1 微生境特征差异

UP_Buffer与OG在垂直结构（冠层覆盖58-61%）、水平结构（凋落物覆盖>66%）方面无显著差异，但显著优于NDH。NDH和UP_Trail则形成高草灌覆盖（GCP 51-54%）、低冠层（38-43%）的早期演替生境。

3.2 物种特异性响应

早期演替种如Sorex shrews在NDH的HUI达39.81，但随林龄增长显著下降（β=-0.123）。相反，Clethrionomys gapperi在UP_Buffer的HUI（15.07）是NDH的4倍，且不受林龄影响。交互作用模型显示，Tamiasciurus hudsonicus（红松鼠）在UP_Trail的负效应随林龄减弱，表明结构恢复可逐步改善栖息地质量。

4.2 生态机制解析

UP_Buffer保留的粗木质残体提供热调节庇护所，其内部湿度环境支持hypogeous fungi生长，这是Clethrionomys gapperi的主要食物来源。而Glaucomys sabrinus对冠层连通性的刚性需求（需40-75%保留率）解释了其对UP_Buffer的专一选择。

该研究证实UP采伐通过50%云杉幼苗保留和15-25%杨木结构留存，创造了NDH无法实现的微生境异质性。这种"一林两制"模式使专性种与广布种共存成为可能，将生态恢复周期缩短至12年（鸟类研究佐证）。相较于NDH仅5%的立木保留率，UP_Buffer的快速结构恢复更接近低强度火干扰后的演替轨迹，为气候变化下的北方森林适应性管理提供新范式。论文发表于《Forest Ecology and Management》，为制定基于证据的保护政策奠定科学基础。