吉林长白山森林生态系统国家野外科学观测研究站
新闻公告吴苗苗特别研究助理量化环境和干扰对森林景观动态的影响方面取得新进展
作者: 长白山站 更新时间: 2022-09-20
森林景观的格局和演变在一系列时间和空间尺度上受到多种生态因素（如环境和干扰）的影响。这些因子在不同时空尺度上复杂的交互作用可能会导致森林景观动态变得难以预测。因此理解和量化这些因素及其交互作用的影响对了解当前的森林景观格局和预测未来变化至关重要。然而，由于当前的森林景观是干扰、环境以及森林演替等在整个景观中累积和交互作用的结果，这类研究往往会受限于相对短期（如，几十年）的观测数据或空间离散的历史干扰数据的限制。空间特定的森林景观模型能够在多个空间尺度上模拟演替、干扰和环境影响下的森林动态，是量化和分离多个因素对森林景观动态的交互作用的有效工具。
公元946年长白山火山大喷发后，经过上千年的恢复，长白山北坡已经沿海拔发育出了与气候带相匹配的典型垂直植被带。然而长白山西坡和南坡的垂直植被带发育尚未成熟，具体表现为大量早期演替的森林斑块镶嵌分布在垂直植被带中，这与西坡和南坡受到周期性台风干扰的影响有关。重建受台风干扰影响下的长白山西坡和南坡历史森林景观动态能够为揭示和量化干扰和环境对森林景观动态的影响提供理想的平台。
景观过程组特别研究助理吴苗苗通过利用森林景观模型LANIDS PRO对长白山西坡和南坡的历史森林景观动态和台风干扰进行空间重建，通过设计因子实验来量化环境和台风干扰对森林景观恢复的影响。结果表明，环境在森林早期恢复中占据主导地位，森林的发育遵循由环境主导的确定的过程。然而随着森林的发育和成熟，环境的影响逐渐减弱。在森林恢复晚期，多次干扰的累积效应使得干扰逐渐占据主导地位。我们的研究表明短期研究也许会限制对干扰累积效应的理解，长期的森林历史景观重建才能够全面地揭示环境，干扰和演替之间的相互作用。
以上研究成果以“Disentangle the effects of environment and disturbance on landscape dynamics using LANDIS forest landscape model”为题发表在Environmental Modelling and Software杂志上。景观过程组特别研究助理吴苗苗为文章第一作者，项目研究员梁宇为通讯作者。研究得到了国家自然科学基金项目（NO. 31961133027, 31971486）等项目的资助。
图1 受种子传播、台风干扰以及环境空间异质性驱动的长白山历史森林景观演替动态