《European Journal of Forest Research》：The relationship between tree carbon dynamics and the occurrences of epiphytes of conservation concern in boreal unmanaged forests
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本研究针对原始森林景观丧失导致的碳动态改变和生物多样性下降问题，通过对芬兰27个北方原始森林样地开展长达30年的树木调查和红皮书地衣监测，揭示了森林碳储量与濒危地衣保护之间的复杂关系。研究发现虽然净初级生产力(NPP)增长10.7%，但活立木碳储量保持稳定，大量生物量转化为枯落物；红皮书地衣丰富度与碳储量大小无关，但与林龄正相关，在碳汇功能较强的林分中较低。该研究为协调森林碳汇与生物多样性保护提供了重要科学依据。
在北方森林生态系统中，集约化经营管理导致的原始森林景观丧失，不仅改变了森林碳动态，更造成了生物多样性的严重下降。由于缺乏重复测量数据，原始森林的碳平衡状况至今认识不足，而濒危物种保护与森林碳动态之间的联系更是研究薄弱环节。这种知识空白严重影响了我们制定兼顾气候变化缓解和生物多样性保护的森林管理策略。
为了解开这一科学难题，芬兰环境研究所的Anu Akuj?rvi领衔的研究团队在《European Journal of Forest Research》上发表了创新性研究成果。研究团队基于1990-2019年间对芬兰27个以针叶林为主的原始森林样地开展的三次重复树木调查，结合2020-2021年进行的国家级红皮书附生地衣调查，系统分析了北方原始森林的碳平衡特征，并深入探索了碳动态、森林自然度与附生地衣发生之间的内在联系。
研究方法的核心技术
研究采用长期定位观测与空间分析相结合的方法：通过900-2500平方米的圆形固定样地，测量胸径≥5厘米的所有树木；利用样本树高和冠层基部高度数据建立线性混合效应模型估算生物量；基于管道模型理论和异速生长方程计算碳储量；采用重复测量方差分析检验差异显著性；通过广义线性模型(GLM)分析地衣与碳指标的关系。
碳储量和动态的变化规律
研究发现活立木碳储量在调查期间保持稳定（平均值112-119 Mg C ha-1），而枯落物碳储量几乎翻倍（从19.9增至35.8 Mg C ha-1）。净初级生产力(NPP)范围在2.3-5.7 Mg C ha-1year-1之间，平均值从3.6增至3.9 Mg C ha-1year-1，增长达10.7%。NPP与枯落物体积存在权衡关系，表明碳动态与森林结构密切相关。
林分动态的驱动机制
年平均毛生长量从3.6增至5.0 m3ha-1year-1，增幅39%，但净生长量接近于零。自然死亡率（按立木材积计为0.9%和0.8%）远高于进界生长率（仅0.01%），表明生长增加主要来自现有树木而非新个体建立。胸径超过20厘米的树木对绝对毛生长量贡献最大，而小树的相对生长率显著增加。
红皮书地衣与碳和自然度的关系
研究共记录到58种国家级红皮书附生地衣，平均每个样地9.9种。统计分析显示，地衣丰富度和出现次数与树木碳储量大小无关，但随着研究期间树木碳储量增加而减少。林龄对红皮书地衣发生有显著正向影响，而枯落物体积和大树比例则呈现负相关。
研究结论与启示
这项研究揭示了北方原始森林在维持较大碳储量的同时，能够支持需要保护的物种。然而，碳动态与生物多样性之间存在复杂关系：碳储量增加较快的林分中地衣多样性较低，可能与林分密度较高导致光照不足有关。研究表明，适度的树木死亡率不会导致大量碳释放，因为碳继续存储在枯落物中，而死亡率可能诱导剩余树木的生长释放，抵消分解枯落物的排放。
该研究强调了原始森林在气候变化缓解和生物多样性保护方面的双重效益，为制定兼顾碳汇功能和生物多样性保护的森林管理策略提供了科学依据。在气候变化导致干扰动态改变的背景下，需要进一步研究原始森林碳储量的稳定性，以确保森林生态系统服务的可持续性。
研究结果支持增加保护森林面积同时实现气候变化缓解和生物多样性保护的关键目标，为欧盟2030年生物多样性战略中强调的自然和原始森林作为生物多样性热点和重要碳储存的价值提供了实证支持。
