恢复间伐对北加州沿海红杉次生林活树碳储量的早期影响研究

推荐 为解决北加州沿海红杉次生林因历史高强度采伐导致的结构单一、碳汇潜力受限问题，研究人员通过分析Redwood国家及州立公园151个监测样地数据，评估了恢复间伐对活树碳储量的短期（≤10年）影响。结果表明，尽管间伐初期导致碳损失，但处理后6-10年碳储量可恢复至初始水平，且间伐林分碳积累速率略高于未处理林分。该研究为优化森林恢复策略以实现碳汇与生物多样性协同提供了科学依据。

论文解读
北加州沿海红杉（Sequoia sempervirens）作为世界上现存最高的针叶树种，其森林生态系统在全球碳循环中扮演重要角色。然而，历史上大规模的商业采伐导致该区域次生林结构单一、林下植被发育不良，严重制约了森林生产力和碳汇功能。为恢复红杉林的生态完整性，Redwood国家及州立公园（RNSP）自20世纪末起实施了一系列以机械移除竞争树种（如道格拉斯冷杉Pseudotsuga menziesii）为核心的恢复间伐措施。这些措施虽旨在促进红杉优势地位并提升林分结构复杂性，但其对碳储量这一关键生态系统服务的影响仍存争议。

为量化恢复间伐的短期生态效应，美国研究人员基于RNSP内151个长期监测样地数据，系统评估了间伐对活树地上碳储量（tAGC）的影响。研究发现，未处理林分的tAGC主要与林龄呈正相关，而间伐处理虽在短期内降低碳储量，但通过促进保留木生长，处理后6-10年碳储量可恢复至初始水平。进一步模拟预测表明，间伐林分在未来数十年的碳积累速率将略高于未处理林分，且其多龄级结构有助于增强森林对火灾和病虫害的韧性。

在技术方法上，研究团队采用固定样地监测与模型模拟相结合的手段。首先，通过定期测量样地内每株树木的胸径、树高及碳储量，构建了包含151个样地的长期数据库；其次，利用本地化的林分生长模型，结合间伐强度（如轻度、重度间伐）和环境因子（坡度、海拔），模拟不同处理情景下的碳动态变化。

研究结果显示，间伐对tAGC的影响具有显著的时间动态特征。在≤10年的短期尺度内，重度间伐导致碳储量下降幅度达初始值的40%，但未处理林分的碳积累速率随林龄增长逐渐减缓，而间伐林分因保留木获得更多资源（如光照、水分），其碳积累速率在恢复期内反而更高。此外，环境变量（如坡向、海拔）对tAGC的解释力较弱，表明林分自身结构特征是决定碳储量的主导因素。

讨论部分进一步指出，尽管间伐初期存在碳损失风险，但其生态效益具有长期可持续性。一方面，间伐通过优化林分结构提升了碳汇潜力；另一方面，多龄级林分的形成增强了生态系统对环境扰动的抵抗力。研究强调，在快速气候变化背景下，恢复间伐不仅有助于实现碳封存目标，还可通过提升森林稳定性间接支持生物多样性保护。然而，作者也指出，当前研究主要聚焦于短期效应，未来需延长监测周期以全面评估间伐对碳循环的长期影响。

本研究为沿海红杉林的适应性管理提供了重要参考，其结论表明科学设计的恢复措施可在保障碳汇功能的同时促进森林结构优化。该成果对全球其他类似生态系统的恢复实践具有借鉴意义，特别是在平衡碳储存与生物多样性保护的权衡决策方面具有重要价值。