中国秦岭栎林结构多样性对生产力的影响

《European Journal of Forest Research》：Effects of structural diversity on the productivity of oak forests in the Qinling Mountains, China

　　

摘要

森林结构多样性越来越被视为林分生产力的关键驱动因素，对可持续森林管理至关重要。然而，其多方面组成部分对生产力的独立效应和交互效应仍存在争议。本研究在中国秦岭地区33个以栎类为主的森林样地中，量化了树种多样性、树木尺寸多样性和空间多样性对森林生产力的影响。采用分层划分法考察了这三种结构多样性指标对林分生产力的影响。随后，运用结构方程模型（SEM）解构了各多样性组分对生产力变化的直接和间接路径，同时考虑立地条件的影响。结果表明，立地条件显著提高了物种多样性、树木尺寸多样性和生产力，但对空间多样性无显著影响。关键的是，物种多样性主要通过促进空间多样性和尺寸多样性间接提升生产力，且这种正向间接效益超过了其不显著的直接效应。在结构维度中，尺寸多样性和空间多样性均对生产力产生显著的正向直接效应，并共同作为主要中介变量，传递立地条件和物种多样性的正向效应，而物种多样性的直接效应则微乎其微。这些发现表明，立地条件通过直接和间接途径，以级联结构多样性为中介，从根本上塑造了秦岭栎林的生产力。尽管树木尺寸多样性和空间多样性主要通过直接途径调节生产力，但它们同时也是物种多样性间接效益的关键纽带。值得注意的是，空间多样性对立地条件的独立性表明，应将协同优化树木尺寸分异和空间结构作为优先的战略管理方法，以维持生态完整性并增强森林功能。