热带森林是地球上物种多样性最高的陆地生态系统,在保护生物多样性和调节气候变化方面发挥着重要的作用。由于人口的快速增长和对农业用地的需求不断增加,热带雨林正经历大面积的采伐和退化,目前全球50%以上的热带森林已经转变为热带次生林。因此这些次生林在保护生物多样性、缓解气候变化和许多生态系统服务方面发挥着越来越重要的作用,但是与老龄林依然存在较大的差距。当前热带次生林的恢复速度,以及它们能在多大程度上提供生态系统服务,仍然存在较大的不确定性。因此了解次生林的演替过程及其潜在的生态机制对于次生林的管理、保护和恢复策略具有重要的意义。群落物种组成的变化是决定热带次生林恢复的关键。演替过程中不同物种具有不同的生境偏好,能够影响热带林恢复的方向、速度和潜力,然而目前对不同生境特有物种在热带林次生演替过程中的作用尚不清楚。
森环森保所植被与恢复生态学科组利用在海南霸王岭热带低地雨林建立的12个1公顷森林固定样地,包括4个演替初期次生林(YS),4个演替中期次生林(OS)以及4个没有受到明显人为干扰的老龄林(OG),对样地中所有胸径大于1cm的木本植物进行定位监测。通过对过去十年(2010-2020)间3次的调查数据,分析了群落物种组成的变化以及不同生境特有种(habitat specialization)对热带林次生演替过程中物种组成变化的影响。
研究发现,次生林的物种组成随着次生演替的进行缓慢地接近老龄林的物种组成,呈现出确定性过程占主导的演替规律,但是与老龄林还存在较大的差距(图1)。不同生境特有种对群落物种组成相似性有着相反的作用。例如广布种(generalists,GEN)可以提高次生林与老龄林物种组成的相似性;相反,老龄林特有种(old-growth forest specialists,OGS)则是降低了相似性。而稀有种(rare species,RAR)、演替初期特有种(young-secondary forest specialists,YSS)、演替中期特有种(old-secondary forest specialists,OSS)对相似性的影响取决于选用的相似性指标。稀有种考虑发生率时降低了相似性,演替初期特有种主要是降低了相似性,而演替中期特有种在考虑发生率时提高了相似性。总之,不同生境特有种对演替过程中群落物种组成相似性有着不同的影响。
该论文A ten-year record reveals the importance of tree species’habitat specialization in driving successional trajectories on Hainan Island, China发表于农林科学类期刊Forest Ecology and Management上。论文第一作者是中国林科院森环森保所2019级硕士研究生田立新,通讯作者是中国林科院森环森保所丁易研究员。该工作得到了中央级公益性科研院所基本科研业务项目和国家自然科学基金的共同资助。(田立新 丁易/森环森保所)
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.foreco.2022.120027
田立新 丁易 中国林科院森环森保所 2022-01-27