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研究亮点
HIGHLIGHTS
1. 重点研究苏格兰松纯林中的老龄经营栎树林斑块对生物多样性的影响；
2. 揭示栖息地条件如何塑造特定森林斑块中的植物群落；
3. 强调在管理针叶林时保留落叶林斑块的生态价值。
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研究背景
全球气候条件在宏观尺度上决定了不同地区森林的分布和特性，而在区域和地方尺度，地形、土壤条件、微气候以及树种构成等多种因素进一步影响着森林的物种组成。全面了解森林的形成与功能对于维持森林的生物多样性至关重要。原始森林和老龄林是全球最为重要的森林类型，约占全球森林总面积的三分之一。然而，在欧洲，这两种类型的森林覆盖率极低。大多数欧洲森林为“半自然”状态，其中，21至60年生的经营林分占比最大，而140年以上的老龄林占比最低。由于经营林分的轮伐期通常不到200年，大部分树木在100至150年时即被采伐，无法完全自然演化。尽管原始森林和老龄林的面积有限，但大多数森林栖息地实际上位于经过人为管理和干预的经营林分中。不同年龄阶段的经营林分在森林生物多样性维持中发挥着关键作用，各阶段林分为不同物种提供适宜的栖息环境。然而，老龄经营林分由于其特有的微气候条件和多样化的微栖息地，极为有利于植物群落的发育，为特定物种提供了丰富的生态资源。因此，如何在经济性利用与生态保护之间取得平衡至关重要。为此，需进一步研究影响老龄经营林分物种组成的关键因素，以支持可持续的森林管理策略。
针叶林是贫瘠栖息地中的自然植被，但由于采伐和推广针叶树的造林，导致中欧森林中针叶林逐渐取代了落叶林。落叶树种为特定物种提供了关键栖息地，且植被多样性高，因此，保护落叶林并研究其多样性的驱动因素变得尤为重要。在松树主导的森林中，落叶林常以小斑块形式继续存续，特别是在贫瘠地带。尽管森林形成的许多因素已得到充分研究，但这些落叶林斑块在针叶林中的作用尚不完全清楚。本研究旨在评估分布在苏格兰松纯林中的老龄经营栎树林斑块内维管植物物种组成的变异性及其影响因素。研究重点探讨主要的生境梯度如何影响栎树林植被、鉴别生境类型指示种，确定显著影响物种组成的环境变量，以及这些变量与物种特征之间的关联。
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研究方法
研究在波兰西南部的中欧低地森林中进行。基于森林数据库的数据，选择年龄在95年以上、栎树比例超过50%的森林样地。在初步选定的477个森林样地中，实地研究了109个老龄栎树林分。准备三个数据集，分别为样地-物种表(记录样地上物种的存在和覆盖度)、样地-环境表(描述样地的环境变量)和物种-特征表(记录物种的特征)。采用了DCA排序分析样地的物种组成。使用Whittaker的β多样性指数评估老龄栎树林分物种组成的变异性。使用RLQ分析来探究物种组成与环境变量之间的关系。基于森林数据库信息，每个样地被分配了森林地类(即森林质量等级)，并根据这些地类为每个样地分配生产力和湿度属性。为研究样地中记录的植物物种分配森林物种类别、Raunkiaer生活型、Grime生活策略和生态指示值。使用R软件中的“vegan”包进行排序分析，使用“labdsv”包计算指示物种值，使用“ade4”包进行RLQ分析。
图 1｜研究区域: (a)在欧洲的位置；(b)研究区域的森林分布
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研究结果
图 2｜老龄经营栎树林植被沿排序梯度的变异性
图 3｜RLQ排序空间中环境变量(a)和物种特征(b)展示，以及RLQ轴1和2与环境变量(c)和物种特征(d)之间的显著关联
图 4｜环境变量与物种特征之间的关联: (a)单次比较中的显著关联; (b)多重比较中的显著关联
图 5｜基于物种特征的聚类分析
Cite this article
Stefańska-Krzaczek, E., Krzaczek, R., Mazurek, N., Chmura, D., 2024. Variability and determinants of vascular plant species composition in patches of old managed oak forest stands dispersed within Scots pine monocultures. For. Ecosyst. 11, 100235.
https://doi.org/10.1016/j.fecs.2024.100235
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.fecs.2024.100235
关于本刊
《森林生态系统(英文)》（Forest Ecosystems）是由教育部主管、北京林业大学主办的林学、生态学类的开放获取学术期刊。主要收录森林生态系统、森林群落、森林环境、遥感、气候变化、大数据等相关研究领域的高质量、原创性研究论文和评论性文章。影响因子3.8，在中科院期刊分区表中居农林科学大类一区，林学小类一区。
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森林生态系统(英文)
微信号：Forest Ecosystems
https://www.sciencedirect.com/journal/forest-ecosystems
编辑：唐珊珊
审核：李杰
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