飞鱼博客一项在马来西亚婆罗洲沙巴热带雨林进行了20年的实验开始揭示，人类协助恢复被砍伐的森林可以加快生态系统的恢复速度。
研究人员还发现，种植多样化的幼苗，而不是单一的幼苗只有一种物种，在短短十年内导致了更大的生物量和森林复杂性。
这项研究为这样一种观点提供了更多的支持，即更大的森林物种多样性总体上——特别是对于恢复——提供了更多的生态系统服务，可能包括碳封存。
然而，有一种可能性是，本研究中使用的树木类型的特定生命周期——主要分布在东南亚的双龙心科热带硬木树种——可能特别增强了这种情况下的多样性。
2002年，三位研究人员着手进行了一项大规模的实验——无论是在面积上还是在时间上。他们的目标是:探索树木多样性在低地雨林恢复中的作用。21年后的今天，早期的研究结果已经出现，并发表在《科学进展》杂志上的一项新研究中。
关键的发现是:人类辅助的森林恢复可以比让自然自生自死获得更好的结果——这是一个重要的结果，因为人类正在讨论如何最好地恢复因伐木、转为农业和其他原因而失去的数百万公顷森林。
科学家们从马来西亚婆罗洲沙巴的500公顷(1235英亩)被砍伐的森林开始，该森林位于马鲁阿森林保护区内，这是一个巨大的国有选择性砍伐森林。他们把这500公顷的土地分成了124个大小相等的地块。有些木块他们不去管，让大自然来做再生的工作。在另一些地方，他们只种植一种树种。在另一些地方，他们种植了四种树木，在一些地方，他们种植了16种树木。
他们将这个项目命名为“沙巴生物多样性实验”(SBE)，并提出了几个问题:在几十年的时间里，一开始恢复的物种数量是否重要?
沙巴生物多样性实验(SBE)的森林冠层，进入该项目多年。图片由Ryan Veryard提供。
“当你亲自去现场时，你注意到的第一件事就是穿过那些留给大自然的东西是多么困难!牛津大学的博士研究员Ryan Veryard说，他是这项新研究的主要作者。“未种植的地块在森林地面上有很多带刺的灌木和低矮的植被，这使得自然更新变得困难。我们重新种植的土地上这种植被要少得多，尤其是那些种植了16种(树木)的土地。”
这些地块最初种植了更多的树种，更接近于原始森林，因为树冠阻挡了阳光，几乎没有灌木丛，使森林地面有些光秃秃的，环境更像大教堂。
科学家们利用RapidEye卫星观测来测量第一个十年(1999年至2012年)森林冠层的复杂性，他们发现，人类种植的地块，每个地块都有1300棵龙脑树苗，比那些自然种植的地块更接近热带森林。
此外，双龙果种类较多的群落生物量和冠层盖度均高于种数较少的群落。(龙掌科的一种高大的树脂硬木热带乔木，主要生长在东南亚。)
研究人员甚至能够量化他们的结果:他们发现，每当种植的双龙果树种类增加一倍，该区块的生物量平均每公顷增加12.9兆克(大约每英亩5.7吨)。更高的生物量意味着这些更多样化的区块可能比相邻的更少多样性的区块储存更多的碳——这进一步证明了更大的生物多样性可以导致更有效的碳封存，这是人类试图利用自然吸收更多二氧化碳排放的重要发现。
在沙巴生物多样性试验(SBE)试验初期测量幼苗。图片由Ryan Veryard提供。
Veryard说，科学家们仍在争论为什么更多样化的森林地块会导致更高的生物量和复杂性。但他指出，最基本的理论是，不同种类的树木不只是为了争夺光和水而相互竞争，而是针对不同的生态位，使它们能够共存——并茁壮成长。
Veryard说:“就像拼图碎片不会在拼图中争夺相同的空间一样，不同物种的个体不需要在生态系统中为争夺空间而进行如此激烈的斗争。”“由于它们有不同的总体偏好(如海拔、土壤pH值等)，每个物种在同一生态系统的不同部分生长最佳。”
这些不同的生态位可能意味着更多样化的种植会带来更好的生存和生长条件。世界各地的研究发现，正如诗人阿尔弗雷德·丁尼生(Alfred Tennyson)所写的那样，大自然可能不那么“牙齿和爪子的红色”，而是从共享的公司中获得更大的利益。
Veryard说:“高生物多样性不仅是热带地区高生产力的结果，也是高生产力的原因之一。”他指出，一个多样化的、完全更新的森林不仅由树木组成，而且可以吸引有魅力的动物。“在我最近一次访问(SBE森林)时，我偶然发现了猩猩，大象，甚至发现了一只懒猴。”
另一个因素可能解释了为什么在这种情况下，人类辅助的重新造林比自然的再生效果要好得多，这可能是由于龙心科植物独特的生活史。沙巴的热带雨林主要是龙脑树，这些高大的树冠树种有一种独特的繁殖方式。
“它们不是每年都产种子;相反，[它们]进行不规律的‘密集’活动，许多物种将同时开花，然后将种子释放到森林中，”Veryard说。“这些[龙脑]种子的传播范围通常也很差。”
到目前为止，在该项目进行的20年里，在SBE内进行的细致测量表明，那些开始种植了大量树种的街区产生了更大的生物量和森林复杂性，比那些在没有人类帮助的情况下自行再生的街区更像原始森林。图片由Ryan Veryard提供。
沙巴热带雨林中发现的双龙脑种子。图片由Natasha de Vere通过Flickr (CC by 2.0)提供。
种子传播能力差可能意味着，如果东南亚一片被砍伐的森林失去了许多双翅果物种，那么恢复它们可能会有更大的困难。在SBE的实验区，伐木工人在20世纪80年代采伐了大部分的龙脑花。所以科学家们可能帮助他们返回，他们在每个块中添加了更多的双龙果。
“龙脑龙的特殊生物学特性可能意味着它们特别能从援助中受益。只有更多的研究和时间才能证明这一点，”牛津大学的生态学家、SBE的创始人之一安迪·赫克托说。
赫克托尔和他的同事们目前有一个雄心勃勃的计划，要深入挖掘森林的变化。他说:“我们的目标是对种植的树木进行重新普查，看看哪些树木存活了下来，以及它们是如何生长的，并将其与更广泛的遥感数据结合起来，包括2013年和2021年的重复激光雷达调查，以及更广泛、更长期的卫星数据。”
这项研究将由东南亚雨林研究伙伴组织和自然环境研究委员会资助完成。
“在这个地区，选择性砍伐的森林可能需要100多年的时间才能达到与原始森林相似的成分。所以我们还有几十年的数据值得收集，”Veryard说。
横幅图片:沙巴雨林中的东方斑犀鸟。犀鸟是我的在其生态系统中重要的种子传播者。图片由Andrea Schieber通过Flickr提供(CC by - nc - nd 2.0)
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引用:
Veryard, R.， Wu, J.， O 'Brien, M. J.， Anthony, R.， Both, S.， Burslem, D. F.， Hector, A.(2023)。树木多样性对热带森林恢复的积极作用科学进展，9(37)。doi: 10.1126 / sciadv.adf0938
