北京市农林科学院在GEB上揭示植树造林对生物多样性的影响

由于植树造林在水土保持、固碳等方面的良好作用，使其在全球范围内变得越来越普遍和越来越受欢迎，然而植树造林对生物多样性的影响一直存在争议，人工林生态系统是“绿色沙漠”，还是生物多样性的宝贵栖息地仍不明确。

北京市农林科学院植被重建与生态修复研究团队利用整合分析的手段，搜集了全球138个植树造林样地中共361个配对的26个类群的生物多样性数据，试图回答以下三个问题：1. 与原始森林和次生演替相比，生物多样性在植树造林后如何变化；2. 植树造林对生物多样性的影响是否因人工林种植制度、管理制度、种植年限而异；3. 哪些生物和非生物因素会调节植树造林对生物多样性的影响。

研究发现人工林中生物多样性（物种丰富度）和多度低于原始森林，达到了与次生演替林地相似的水平，但随着人工林种植和管理制度而发生变化。具体而言，再造林的生物多样性高于造林生态系统；混种、本地物种种植和未管理的人工林生物多样性高于单一物种、外来物种种植和高强度管理人工林。人工林中脊椎动物、无脊椎动物和植物的多样性低于自然森林，而地下生物多样性与自然森林无差异。人工林中无脊椎动物多样性低于次生演替，而植物多样性高于次生演替。

图1 与原始森林和次生演替相比，不同人工林种植和管理制度下生物多样性的变化。

此外，不论在哪种种植和管理制度下，再造林的生物多样性随着再造林年龄的增加而增加。

图2 生物多样性随再造林年限的变化规律

图3 不同种植和管理制度下生物多样性随再造林年限的变化规律

此外，结构方程模型表明，再造林中的地上动物多样性受冠层覆盖和植物多样性的驱动，而再造林主要通过改变土壤有机碳和氮来影响地下生物多样性。

图4 植树造林对生物多样性影响的潜在机制

我们的结果表明通过本地物种混合种植进行造林将更有益于生物多样性，揭示集约化管理的人工林中生物多样性显着低于以恢复为导向的人工林，强调原始森林的不可替代性，肯定人工林是一种快速恢复生物多样性的可靠方法，为我国植树造林工程提供了理论支持。

该研究成果于2021年12月20日在线发表于国际学术期刊Global Ecology and Biogeography。北京市农林科学院王超博士为该论文第一兼通讯作者，北京市农林科学院武菊英研究员、张微微和李晓娜副研究员为该论文的共同作者，该研究得到了北京市农林科学院创新能力建设项目、国家自然科学基金、北京市自然科学基金等项目的资助。

原文链接 ↓

https://doi.org/10.1111/geb.13440

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