树种多样性增加种植成功的可能性

根据史密森尼环境研究中心 (SERC) 和大自然保护协会于 5 月 18 日发表的一项新研究 ，种植具有不同物种的森林有助于确保其成功 。这一发现是BiodiversiTREE十年研究的结果 ，BiodiversiTREE 是 SERC 的一个大规模再造林项目，旨在运行 100 年，测试不同植树策略对树苗存活和其他生态系统功能的影响。

森林自然具有多样性，这种植物物种的多样性带来了一系列好处：抗病虫害、抵御气候变化和增加野生动物栖息地。然而，几乎所有人工林和一些恢复项目都是单一栽培——土地上种植单一植物物种。这种做法使受管理和不受管理的森林在生态和经济上都容易受到不断变化的条件的影响。单一栽培的另一个缺点是种植失败的风险——树苗无法茁壮成长——以及早期死亡。

数百项科学研究表明，生物多样性增强了生态系统功能，表明树木种植的多样性可以改善其生存结果。然而，这个假设在树上的测试很少。科学家设计了 BiodiversiTREE 来测试树木多样性是否影响生态系统功能——这是北美同类实验中规模最大的。

2013 年，科学家和 100 名志愿者在切萨皮克湾附近的前农田种植了 20,000 棵树苗，创建了 BiodiversiTREE。在某些区域，科学家和志愿者种植了单一物种，而在其他区域则种植了 4 种或 12 种。该项目种植的大约 8,000 棵树在前三年每年接受监测，此后每两到三年监测一次。

十年后，结果表明，具有不同物种的再造林项目更有可能包括在种植地点茁壮成长的物种，从而降低种植失败的风险。

SERC 的森林生态学家、该报告的主要作者 Rachel King 说：“即使种植四种而不是一种，也能显着减少我们地块的生存差异，这表明多样性的小幅增加可能会对植树工作的成功产生重大影响。”研究，发表在《恢复生态学》杂志上。

结果与之前的树木多样性实验相呼应，表明单一栽培既可以茁壮成长，也可以完全失败，这使得只种植一个物种是有风险的。BiodiversiTREE 中的单一物种地块很容易“繁荣或萧条”，梧桐等物种的存活率为 99%，而山核桃地块的存活率约为 21%。然而，多样化的地块要稳定得多。总体而言，单一物种地块中的生存变异性大约是 4 种和 12 种地块中变异性的两倍。

森林生态系统覆盖了地球上近三分之一的土地，支持着大部分陆地物种和全世界数百万人的生计。森林在应对气候变化方面也至关重要。仅在，就有多达 1.48 亿英亩 的土地可以恢复森林覆盖，每年可以捕获 5.35 亿公吨二氧化碳，相当于从路上减少 1.16 亿辆汽车。

“仅靠植树并不能解决气候变化问题，但如果做得好，作为自然气候解决方案具有巨大潜力，”大自然保护协会高级森林恢复科学家、该论文的合著者苏珊·库克-巴顿 (Susan Cook-Patton) 说。“如果我们要投资植树，重要的是要确保通过使用多种本地物种来成功地建立这些新森林。”

切萨皮克湾是最大的河口，也是世​​界第三大河口，横跨六个州和华盛顿特区。但是过度施肥等人类活动已经危及这个曾经是世界上生产力最高的河口之一。因此，在这个关键的流域植树将有助于恢复土地和水域。

“森林通过过滤养分发挥重要作用，并在整个流域重新造林——就像我们对 BiodiversiTREE 所做的那样——可以为改善切萨皮克湾的健康提供有价值的见解，”陆地生态学的合著者兼首席技术员 Jamie Pullen 说。 SERC 实验室。

“重新造林和植树是自然气候解决方案中越来越重要的一部分，但很少有项目监测它们的生存结果或它们对其他生态系统功能的影响，”SERC 高级科学家兼 BiodiversiTREE 主任约翰帕克说。“BiodiversiTREE 和TreeDivNet全球联盟中的类似项目网络 试图填补这些知识空白，并为更好的生态系统管理提供可靠的科学依据。”