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研究亮点
HIGHLIGHTS
1. 深入探讨了地衣多样性与森林结构特征之间的复杂关系；
2. 揭示了自然干扰如何通过改变森林结构间接影响地衣群落，增进人们对生态系统动态和生物多样性维持机制的理解；
3. 突破了传统的即时影响评估，通过历史数据追踪分析自然干扰对森林结构和地衣群落多样性的长期影响。
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研究背景
生物多样性的丧失是当前社会面临的一个重大挑战，迫切需要科学研究支持的解决方案。欧洲的原始森林作为众多濒危物种的重要栖息地，对于保护生物多样性发挥着不可替代的作用。然而，这些森林目前正面临因技术进步、木材价格上涨及保护法规缺失所引起的合法及非法伐木的双重威胁。地衣，作为森林生态系统中的关键角色之一，对环境条件具有极高的敏感性，是评价森林质量和连续性的可靠生物指标。地衣的丰富度与生态系统的多样性紧密相关，而这种多样性又受到多种因素的共同作用。此外，历史上的干扰模式对森林结构的形成起着决定性作用，通过促进不同演替阶段的森林斑块的形成，推动了森林结构的复杂性和微气候的多样化。
随着气候变化的加剧，自然干扰的频率和强度也随之增强，这可能改变森林的结构和功能，甚至会导致生物群落的重组。因此，深入了解干扰特征对森林结构的影响至关重要，对揭示当前及未来森林群落的驱动机制具有重要意义。在斯洛伐克西喀尔巴阡的原始混交欧洲水青冈森林中，本研究利用树木年轮学的方法研究地衣样地多样性的驱动因素及群落组成的变化，特别关注自然干扰对当代森林结构的影响，以及干扰介导的结构参数如何影响地衣种类的丰富度和群落结构。研究假设包括: 1)自然干扰对森林结构特性的影响与历史上干扰事件的时机和严重性紧密相关；2)所有地衣种类和红色名录地衣种类的物种丰富度及其群落组成，间接受历史自然干扰事件的影响。
02
研究方法
研究区域位于斯洛伐克西喀尔巴阡的原生混交欧洲水青冈森林。选取分别分布在8个林分的58个圆形样地，代表过去250年内不同时间和强度的干扰情况。利用树木年轮学分析重建历史上的干扰事件的时间和强度，随后结合森林结构调查地衣群落，收集相关数据。使用线性混合效应模型(LMMs)和广义线性混合模型(GLMMs)分析自然干扰与森林结构特征之间的关系，及其对地衣多样性和群落组成的影响。通过结构方程模型(SEMs)检验干扰、森林结构与地衣群落之间的因果关系，基于偏距离冗余分析(partial db-RDA)评估森林结构特征对地衣群落组成的空间分布模式。同时，利用便携式仪器测量环境参数，如光照、温度和湿度等微气候条件等。数据收集与分析过程中，应用FieldMap和WinSCanopy进行空间数据收集，并计算树冠开放度。
图 1｜斯洛伐克西喀尔巴阡地区8个混交欧洲水青冈原始林分布图
03
研究结果
图 2｜干扰与森林结构、物种丰富度、红色名录物种数量和地衣群落组成之间的结构方程模型图
图 3｜(a)林冠开度和(b)死树基面积对地衣物种丰富度的显著影响
图 4｜(a)死木材积、(b)死树基面积和(c)最大树龄对红色名录地衣物种数量的显著影响
图 5｜最严重的干扰强度和事件发生后不同时间对(a)活立木基面积、(b)最大树龄、(c)活立木DBH变异性、(d)死树基面积和(e)死木材积的显著交互效应
Cite this article
Gloor, R., Svitok, M., Mikoláš, M., Hofmeister, J., Halda, J., Janda, P., Sabatini, F.M., Zemanová, L., Buechling, A., Kozák, D., Ferencik, M., Frankovič, M., Dušátko, M., & Svoboda, M. 2024. Sustaining forest biodiversity: Exploring the effect of long-term natural disturbance dynamics on contemporary lichen communities in primary forest ecosystems. For. Ecosyst. 11, 100214.
https://doi.org/10.1016/j.fecs.2024.100214
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.fecs.2024.100214
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4.1，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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