残遗种源在干扰后森林景观的恢复中发挥着重要的作用。由于残遗种源的成核效应,其空间配置,如位置和多度,将会影响残遗种源在森林景观恢复中的作用。比如,残遗种源的位置能够影响种子的空间传播格局以及新定植的幼苗的位置,进而影响森林景观的空间动态;而残遗种源的多度将直接影响产生的种子数,因而影响周围幼苗的建群和森林的恢复。然而作为影响残遗种源重要性的两个重要的属性,位置和多度的相对重要性目前尚不清楚。
长白山在946 AD发生过一次毁灭性的火山喷发,有少数植被幸存下来作为残遗种源促进森林景观的恢复。经过多年的森林演替,目前在北坡已经形成了温带森林典型的垂直植被带,能够为我们了解残遗种源位置和多度的重要性提供理想的平台。
中国科学院沈阳应用生态研究所景观过程组通过在基于时空明晰的森林景观模型LANDIS PRO构建的长白山火山喷发后的历史森林景观的基础上考虑残遗种源的位置和多度设计因子分析实验来量化这两个因素的重要性。结果表明,对于残遗种源的空间配置来说,相对离散的分布格局或增加的多度都将加快森林景观的恢复。残遗种源的位置在森林的整体恢复中发挥更加重要的作用,而对于一些晚期演替树种来说,残遗种源的多度对其重要性的影响更大。本研究建议在森林经营管理中,以空间上相对离散的方式种植树木,并合理增加晚期演替树种的多度能够有效促进森林景观的恢复。
以上研究成果以“Remnant trees location and abundance play different roles in forest landscape recovery”为题发表在Forest Ecology and Management杂志上。景观过程组特别研究助理吴苗苗为文章第一作者,梁宇研究员为通讯作者。研究得到了国家自然科学基金项目(NO. 31961133027, 31971486)等项目的资助。
图1 在确定的残遗种源位置和随机的残遗种源位置两种模拟情景下,总基面积在1730、1750、1810、和1860年的分布格局
图2 在真实的残遗种源多度和多度增加50%的模拟情景下总基面积在1730、1760和1830年的分布格局
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