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研究亮点
HIGHLIGHTS
1. 定量评估入侵树种对生态系统服务的影响，为制定森林保护管理计划提供指导；
2. 挑战了原有对入侵树种的观点；
3. 强调了入侵树种的环境依赖性，指出具体研究应具体分析。
01
研究背景
入侵树种，又称“改变者”，指其入侵会改变当地森林生态系统的结构与功能，对生态系统服务产生正面或负面的影响。不过，并非所有栖息地都易受入侵树种的影响。通常，针叶林生长在营养贫瘠的土壤上，更易受入侵物种影响，而土壤营养富足环境下的落叶林则较不易受影响。这表明入侵具有一定的环境依赖性。随着全球气候变化加剧，研究入侵物种如何适应不断变化的环境条件显得尤为重要。树木的径向生长受树种特性、气候、土壤、光照和竞争等因素影响。当外来树种侵入生态系统时，这些条件会相应变化。本文重点研究资源互补性原理下的树种间竞争和促进现象对树木生长和地上生物量积累的影响。
混交林占欧洲森林总面积的17%，虽然经济效益较低，但在市场波动和自然灾害时，能显著降低风险，具有多重生态优势。本文具体探讨了混交林中的竞争与促进，通过定量评估入侵树种对本地树木生长的影响，探究入侵物种在不同阶段对本地树种生长效应的变化。研究评估了两种入侵树种——野黑樱桃(P. serotina)和刺槐(R. pseudoacacia)对森林中欧洲赤松(Pinus sylvestris L.)和两种橡树(Q. robur L.和Q. petraea (Matt.) Liebl.)地上生物量积累的影响。该研究不仅为森林管理部门制定精准有效的入侵物种管理策略提供了宝贵的见解，也拓宽了人们对入侵物种问题的认识，对制定个性化管理方案和优化森林碳存储潜力至关重要。
02
研究方法
研究在波兰西部的3种不同的森林类型中建立了72个圆形样地，以研究入侵树种对本地橡树和松树生物量积累的影响。本研究2种入侵树种: 野黑樱桃(Prunus serotina)和刺槐(Robinia pseudoacacia)，以及它们对本地树种欧洲赤松(Pinus sylvestris)、夏栎(Quercus robur)和无梗花栎(Quercus petraea)的影响。研究测量了样地树木胸高直径(DBH);从每个样地的五棵树上采集木芯样本，测量过去五年(2018-2022)的年平均生长量。使用不同异速生长方程估算样地内各物种的地上生物量，并计算入侵树种占总生物量的比例。基于DBH测量数据计算物种的基面积、密度和地上生物量，定义入侵梯度。
使用广义线性混合效应模型(GLMMs)和广义线性模型(GLMs)评估入侵树种数量对本地树种相对生物量积累的影响。使用Akaike信息准则(AIC)选择最佳模型，并使用“ggplot2”包展示结果。分析了入侵树种对橡树和松树的相对生物量积累在个体树木水平和样地水平上的影响，并根据入侵树种的生物量比例进行可视化。
图 1｜研究设计方案, 包括每个样地的林分特征(a)和72个研究样地在波兰三个森林监察区内的分布: Babki、Czerniejewo和Łopuchówko(b)
03
研究结果
图 2｜入侵物种所占总地上生物量比例与四个不同的定量入侵物种梯度指标之间的关系散点图: 冠层覆盖率、密度、基面积、以及地上生物量
图 3｜每种类型的样地数量及样地中入侵树木占总地上生物量的比例
图 4｜基于树干胸径和刺槐多度梯度的相对地上生物量积累的广义线性混合效应模型(beta分布)。基于林分年龄和刺槐多度梯度的相对地上生物量积累的广义线性模型(beta分布)
图 5｜树木水平上的广义线性混合效应模型(beta分布)，分析胸径和野黑樱桃多度梯度对相对地上生物量相对积累的影响。林分水平上的广义线性模型(beta分布)，分析林分年龄和野黑樱桃多度梯度对相对地上生物量积累的影响
Cite this article
Bury, S., Dyderski, M.K., 2024. No effect of invasive tree species on aboveground biomass increments of oaks and pines in temperate forests. For. Ecosyst. 11, 100201.
https://doi.org/10.1016/j.fecs.2024.100201
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.fecs.2024.100201
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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