森林经营:地下生物多样性如何影响森林经营成效?

Continuous cover forestry and retention forestry are two such practices that can help to keep forests healthy and resilient.
Root causes ... Protecting underground biodiversity keeps forests healthy and resilient.Image: Unsplash/Gustav Gullstrand
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  • 地下隐藏的生命对森林健康和韧性至关重要。

  • 采伐树木会破坏地下生态系统,减少土壤生物的数量和多样性。

  • 连续覆盖式森林经营和保留式森林经营是两种有助于维持森林健康与韧性的做法。

  • 我们还需要开展更多研究,以了解地下生态系统对森林健康的全部重要性。

森林中有一半的生物多样性不可见,因为它们生活在地下。这些生物体型微小,却对生态系统至关重要。

一茶匙森林土壤中有数千种物种,以及数十亿个生物个体。其中包括细菌和古菌等微生物、原生动物、线虫、水熊虫、弹尾虫和螨等土壤动物,以及马陆、蜈蚣和蚯蚓等体型较大的动物。

一立方厘米的森林土壤中,还可能容纳长度超过一公里的真菌菌丝,它们是穿行于土壤中、形成菌丝体的丝状菌丝束。

如此惊人的地下生命多样性构成了复杂的食物网,许多较大型动物以较小的动物和微生物为食。森林经营长期忽视了这一复杂网络,但它可能是帮助森林抵御全球气候变化所带来压力的重要盟友。

地下生命

所有地下生命最终都依靠植物获取养分。一些土壤生物以枯叶和根系为食,并将其转化为土壤有机质。土壤有机质对土壤肥力和保水能力至关重要,也是土壤碳的主要储库。

其他地下生物则依靠活树根系释放的简单糖类维持生存和生长。树针叶和阔叶通过光合作用将大气中的二氧化碳转化为糖类及其他代谢物。

叶片产生的糖类最多有一半会输送到地下的树根。其中一部分糖类会从根尖分泌出来,或输送给生活在根系内部和周围的菌根真菌。

菌根真菌的菌丝从根尖向外延伸至更深的土壤中,也会分泌糖类和代谢物。这些化合物为大量土壤微生物提供养分,并构成庞大地下食物网的基础。

在树叶吸收二氧化碳后的数小时或数天内,部分碳会从根系和真菌菌丝中释放出来,并分布到整个地下食物网中。

尸体以及土壤微生物释放的代谢物,也是土壤有机质的重要来源。

管理整片森林

如今,我们更加认识到活根系对于维系地下生命的重要性,这应促使我们重新思考森林经营方式。

采伐树木会切断地下关键的资源流动,直接减少土壤生物的数量和多样性。然而,若采伐方式保留活树,使树木彼此间距不超过15米,就能在整个采伐区域维持土壤生物的存续。

保留部分活树的森林采伐方式,例如连续覆盖式森林经营和保留式森林经营,有助于让采伐后的森林土壤继续保持生机。

温哥华岛一片道格拉斯冷杉林中的保留式森林经营示例:每公顷保留了40棵成熟活树。Image: 不列颠哥伦比亚省政府,作者提供

植物多样性也很重要,因为不同物种的根系释放的化合物种类各异,从而影响土壤中的微生物多样性。

通过营建包含多个树种的森林,可以促进土壤生物多样性。尤其是含有阔叶树种以及具有固氮微生物共生体的树种的森林,有助于促进土壤生物多样性并补充土壤有机质。

21世纪的森林经营

面对气候变化和生物多样性崩溃这双重危机,我们需要具有韧性且多样化的森林。土壤生物是这一事业的重要盟友。

土壤生物构成森林生物多样性的一半,并调节影响土壤肥力、保水能力和温室气体排放的过程。促进土壤生物多样性的森林经营方式,有助于打造具有韧性且多样化的森林。

农业领域已认识到,活根系提供的物质对于维系土壤有机质和地下生命至关重要;这一理念也是再生农业的核心原则之一。这类实践积极恢复土壤质量、生物多样性、生态系统健康和水质,同时生产营养品质高且数量充足的食物。

森林经营也可以采用再生理念,尤其是通过连续覆盖、树种混植等做法,并有意识地保护地下生命。

森林如何让我们更幸福、更健康?我们期待您的解决方案。
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