近自然经营通过调控林分状态增强马尾松人工林功能性状的研究及其生态意义

本文系统探讨了近自然经营（CTNM）对马尾松人工林林分状态与群落水平功能性状关系的调控作用。研究表明，CTNM通过提升林分优势度、树木健康度和物种多样性，显著增强了中龄林和近熟林的功能性状（如叶片生物量、氮含量），并强化了林分结构与功能性状的耦合关系，为人工林生态功能提升提供了重要理论依据。

　　

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研究区域概览

本研究在中国西南部贵州黔中高原地区开展。该区域为山地地形，平均海拔1200米，属亚热带湿润气候，年均温15.3℃，年降水量1200毫米。土壤以酸性黄壤为主，夹杂石灰岩、白云岩、砂岩和页岩等岩类。主要森林类型为马尾松（Pinus massoniana）和杉木（Cunninghamia lanceolata）人工林。

CTNM对不同林龄阶段树种组成的影响

CTNM改变了树种组成并影响多个林分状态指标（附表S4）。共识别12个优势种，包括主要针叶树（马尾松、杉木）和多个阔叶树种（如枫香Liquidambar formosana、白栎Quercus fabri）。虽然马尾松在所有林分中保持优势地位，但其重要值在CTNM样地中普遍降低（尤其在中龄林和近熟林），阔叶树种贡献度显著提升。

讨论

本研究明确证明CTNM能同步改善马尾松人工林的林分状态和功能性状表达，且效应随林龄阶段呈现显著差异。通过配对样地比较与多变量性状分析，发现CTNM不仅提升林分组成和活力，更强化了林分状态与关键功能性状（特别是中龄林和近熟林中叶片氮含量、比叶面积SLA和干物质含量LDMC）的协同关系。这种耦合效应印证了CTNM通过调控林内环境（如光资源再分配、养分循环）驱动群落功能策略转型的机制。年轻林分响应滞后说明结构-功能协同需要时间积累，而成熟林分中性状与多样性的紧密关联则凸显CTNM对生态系统长期稳定性的促进作用。

结论

近自然经营（CTNM）对马尾松人工林的林分状态和群落水平功能性状均产生显著影响，且效应因林龄而异。中龄林和近熟林CTNM样地表现出更高的林分优势度、树木健康度和多样性，而幼龄林结构响应较弱，可能源于延迟反馈。功能性状变化同样具阶段性：成熟林分呈现更高叶片生物量、氮含量和组织密度，印证养分保持和光合能力提升；年轻林分则缺乏一致变化模式。多变量分析表明CTNM强化了林分指标与功能性状的关联，但关键驱动因子随林龄演变：幼龄林中树木健康度和物种均匀度与叶片氮含量和厚度相关；中龄林中物种组成和均匀度关联比叶面积（SLA）和叶片生物量；近熟林中物种多样性则与叶片干物质含量（LDMC）和磷浓度密切耦合。这些发现证实CTNM能增强结构与功能性状的协同性，支持亚热带马尾松人工林的长期生态可持续性。