设定基准：多世纪时间序列中温带山区森林火灾后森林结构的演变模式

《Journal of Ecology》：Setting the benchmark: Patterns of forest structure after wildfire in temperate, montane forests across a multi-century chronosequence

森林火灾后桉树森林演替动态研究显示，幼林阶段（2009年）茎密度高达6700株/公顷且均匀，成熟林（1926/1939年）茎数减少50%-60%，古老森林（≤1900年）茎密度最低但个体大小差异最大。环境因素如坡度和海拔显著影响不同演替阶段的结构特征，种间关系在早期演替中更负向。研究证实自我竞争是森林结构复杂化的重要机制，为应对新型火 regimes 提供生态恢复基准。

　　

摘要

1. 许多森林类型的形成受到野火的影响，野火可以重置生态演替过程并改变物种的发育轨迹。全球范围内新的火灾模式正在增加，对森林构成了重大威胁。了解野火后森林的演替动态对于制定基于证据的“森林结构基准”至关重要，这些基准有助于指导适当的生态管理和恢复工作。然而，对于长期未受干扰的森林（包括那些将原始森林作为参考状态的森林），这方面的认识仍然有限。
2. 在1900年及1926/1939年和2009年，澳大利亚东南部的许多高山灰桉（Eucalyptus regnans）森林遭受了大规模、高强度的野火侵袭。我们利用这些火灾记录，开展了一项自然实验，以更好地理解跨越多个世纪的森林结构变化模式及其环境驱动因素。我们研究了不同植物类型在茎干大小和密度方面的差异，以及它们随时间变化的相对关系。
3. 我们的研究结果表明：2009年野火发生后的早期演替阶段，森林中同尺寸茎干的密度很高但变化较大（≥7000株/公顷）。相比之下，原始森林（树龄≤1900年）的茎干数量最少，密度变化最小，但茎干大小的变异性最大。环境因素（如坡度和海拔）影响了茎干密度的分布模式，其影响方向因植物类型而异。不同植物类型之间的相互关系在演替过程中存在差异，在早期演替阶段（2009年）这种差异更为显著。
4. 总结。我们的研究表明，在历史火灾模式下，森林中的自我稀疏作用可能导致从早期演替森林到成熟森林（1926/1939年树龄）的几十年间茎干数量减少约50%–60%，而从成熟森林到原始森林之间也会出现类似的变化。自我稀疏是森林的重要功能之一，它有助于形成结构复杂的原始森林，并具有重要的生态价值。这些实证发现为在新型火灾模式下指导山地森林的恢复工作提供了依据。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

同行评审

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