美国东部白橡树幼树动态研究：可持续性瓶颈的量化分析

《Forest Ecology and Management》：White oak sapling dynamics across the eastern US: Quantifying a bottleneck to sustainability

　　本文通过分析美国森林清查数据(FIA)，量化研究了美国东部白橡树(Quercus alba)幼树(dbh 2.5-12.7 cm)的关键种群动态参数（招募、死亡率、采伐、外生长）。研究发现，尽管区域尺度上幼树种群呈微弱正增长(0.5% yr-1)，但近半数生态分区存在种群停滞或衰退，且白橡幼树普遍存在生长停滞现象（常超过15年），这揭示了其向乔木层(dbh≥12.7 cm)补充的关键瓶颈，为区域差异化抚育策略提供了科学依据。

　　

Highlight

我们的研究结果强调了幼树阶段的关键重要性，在此阶段的瓶颈会延迟或阻碍树冠层的补充。尽管在宏观尺度上白橡树幼树表现出适度正向的种群增长，但幼树丰度仍然较低，并且在许多地区，较高的幼树死亡率或不足的幼苗补充制约了可持续性。在我们检查的41个生态分区中，有13个显示白橡树幼树种群处于停滞或下降状态，另有7个分区幼树数量太少，无法支持有意义的趋势估计。

Discussion

总体而言，白橡树幼树在研究区域尺度上表现出适度正向的种群增长，这与在同一区域观察到的较大径级白橡树的下降趋势形成对比（Vickers et al., 2025）。然而，这种幼树种群的表面稳定性值得仔细审视。白橡树幼种群并不丰富，2013年平均约为27株/公顷（SPH）。在这种情况下，0.5%的年种群增长率意味着在7-8年内每公顷仅增加1株。因此，即使幼树种群在增长，其绝对数量仍然很低，这限制了对未来乔木层补充的潜在贡献。

白橡树幼树的低死亡率（每年2.3%）和低采伐率（每年1.2%）表明，一旦个体达到幼树大小级别，它们就具有显著的持久性。这种持久性可能为应对再生失败提供一个缓冲。然而，这种持久性也伴随着一个显著的挑战：生长停滞。我们的数据显示，白橡树幼树停留在幼树级别而不生长到小树级别（dbh ≥ 12.7 cm）的中位时间超过15年。这种生长停滞意味着许多幼树被困在林下层，无法进入主林冠。

与其他树种相比，白橡树幼树的死亡率较低，但外生长率也较低。这表明白橡树幼树特别适应在林下条件中持久生存，但它们在利用生长机会方面效率较低。这种“持久但缓慢”的策略在干扰 regimes 发生变化（例如火抑制导致林分密度增加、遮荫加剧）的森林中可能处于不利地位。因此，管理干预，如延迟释放（delayed release），对于帮助这些停滞的幼树克服生长瓶颈并最终进入乔木层可能至关重要。

Conclusion

我们的研究结果强调了幼树阶段的关键重要性，在此阶段的瓶颈会延迟或阻碍树冠层的补充。尽管白橡树幼树在宏观尺度上表现出适度正向的种群增长，但幼树丰度仍然较低，并且在许多地区，较高的幼树死亡率或不足的幼苗补充制约了可持续性。在我们检查的41个生态分区中，有13个显示白橡树幼树种群处于停滞或下降状态，另有7个分区幼树数量太少，无法支持有意义的趋势估计。