地中海地区海岸松林火后植被恢复的关键影响因素：冠层与灌木物种的差异化响应

这篇研究通过72个采样点的实地调查，揭示了地中海海岸松（Pinus halepensis）林火后植被恢复的驱动机制。研究发现，北向坡向（NI）和火前冠层覆盖度（PCC）显著促进松树幼苗再生，而南向坡向更利于灌木层覆盖（归因于专性种子植物（obligate seeders）的贡献）。高火强度会降低物种丰富度，而长期建立的森林（long-established forests）则表现出更强的恢复力。研究强调了火后管理需针对不同植被层（冠层vs.灌木）采取差异化策略，为地中海生态系统恢复提供了关键科学依据。

　　

引言

野火作为地中海森林生态系统的关键干扰因子，其频次和强度在气候变化背景下持续加剧。海岸松（Pinus halepensis）作为该区域优势树种，其火后恢复能力直接影响生态系统功能。本研究通过整合地形、火行为、火前森林特征及土地利用历史等多元因子，揭示了冠层与灌木层植被恢复的差异化驱动机制。

研究方法

研究区域位于西班牙东北部埃布罗河流域，2019年野火烧毁4000公顷海岸松林。团队基于Sentinel-2影像的火强度分级（dNBR）和火前冠层覆盖度（PCC）数据，分层随机设置72个采样点。采用10m×10m样方统计松树幼苗密度，并通过20m样线法记录45种木本植物的盖度与丰富度。物种按火适应策略分为专性种子植物（obligate seeders）、兼性萌蘖种（facultative resprouters）和萌蘖种（resprouters）三类。

关键发现

1. 1.

   松树再生驱动因子

   北向坡向（NI=1）的幼苗密度显著高于南向（NI=-1）（β=1.081，p<0.001），归因于较低蒸发需求促进种子萌发。高PCC样地幼苗密度达2.38株/m²，是低PCC样地的1.8倍，印证了成体树木对种子库的贡献。值得注意的是，火强度对松树再生无显著影响，凸显其部分迟熟球果（serotinous cones）的热触发释放特性。

2. 2.

   灌木层恢复格局

   南向坡向的灌木盖度（最高125%）比北向高9.92%（p=0.009），CCA分析揭示这与专性种子植物（如Cistus clusii）的集中分布相关。中等火强度（dNBR 270-439）促进物种丰富度峰值（22种），而高强度火（dNBR 440-659）使盖度降低40%。长期建立的森林（1956年前已存在）灌木盖度比新近森林高35%，反映历史土地利用对繁殖体库的长期影响。

3. 3.

   功能性状分异

   CCA双序图显示萌蘖种（如Quercus coccifera）聚集于北向-高PCC区域（CCA1解释52.3%变异），而专性种子植物（如Rosmarinus officinalis）主导南向坡地。这种策略分异印证了"干旱耐受-萌蘖代价"的生态权衡理论。

管理启示

研究建议针对恢复目标采取差异化措施：北向高PCC区域可依赖自然更新，而南向/高强度火烧区需人工促进土壤覆盖。强调保护长期建立森林的繁殖体库，并建议将火强度监测（通过dNBR或实地指标）纳入恢复规划。

创新价值

该研究首次在群落水平揭示海岸松林"冠层-灌木层"恢复的异步性，为理解地中海生态系统的火后演替提供了新视角。后续研究可结合土壤微生物组分析，进一步解析地下-地上互作对恢复的影响。