西非造林幼苗存活的“解剖学”：种植时机、遮荫与竞争对16种乡土树种早期建成的影响

《Forest Ecology and Management》：The anatomy of survival — What determines seedling fate after planting in West Africa?

　　本研究针对西非热带森林恢复中幼苗存活率低的关键问题，通过大规模田间试验系统解析了种植延迟、香蕉遮荫、草本竞争及外来树种Cedrela odorata对16种乡土树种幼苗存活的影响。采用分层贝叶斯生存模型量化物种特异性响应，发现早期种植、香蕉遮荫普遍提升存活，而Cedrela竞争具有强烈抑制作用。研究为非洲森林景观恢复倡议（AFR100）提供了物种精准配置与管理的科学依据，对退化地生态修复具有重要实践意义。

　　

在西非热带地区，森林正以前所未有的速度消失，尤其是森林-稀树草原过渡带。历史上物种丰富的半落叶林区因农业扩张、砍伐和人为火灾严重退化。尽管非洲森林景观恢复倡议（AFR100）等计划雄心勃勃，旨在恢复数百万公顷森林，但大规模造林的成功往往卡在幼苗栽植后的第一道关卡——存活率低。究其原因，缺乏对影响幼苗存活的多种驱动因素及其相互作用的系统认知是关键瓶颈。特别是在西非，针对多样化乡土树种在退化生境中早期建成规律的实证研究尤为匮乏。

为破解这一难题，由Ibrahim Konaté领衔的研究团队在科特迪瓦中部的Téné分类森林开展了一项大规模田间试验，对21,609株幼苗的命运进行追踪。他们试图回答三个核心问题：不同乡土树种在造林第一年的存活率有何差异？种植时间、遮荫条件、杂草竞争及外来树种入侵如何影响存活？何种种植条件最有利于各物种的建成？研究成果发表在《Forest Ecology and Management》，为西非洲半落叶林区的生态修复提供了精细化的操作指南。

研究团队依托ForestInnov实验平台，在49个0.5公顷样地中种植了16种具有经济与生态价值的乡土树种。关键技术方法包括：1) 采用网格化种植设计（3.5米×3.5米间距），其中22个样地通过间作香蕉创造遮荫条件；2) 系统记录种植延迟天数、草本覆盖度、Panicum最大出现频率及Cedrela odorata存在度等环境变量；3) 运用分层贝叶斯逻辑回归模型（Hierarchical Bayesian logistic regression model），分析物种特异性存活概率对环境因子的响应，有效区分了群落水平趋势与物种个体差异。

3.1. 物种存活率

分析显示，16个树种的存活率差异显著。Fromager (Ceiba pentandra)、Kotibé (Nesogordonia papaverifera)、Asan (Celtis zenkeri)和Ako (Antiaris africana)表现最佳，存活概率中位数超过0.8。而Bi (Eribroma oblongum)、Ilomba (Pycnanthus angolensis)和Acajou (Khaya anthotheca)存活率较低（<0.4）。这表明物种自身的生态策略是决定早期建成成败的首要因素。

3.2. 存活决定因素

3.2.1. 种植延迟

对多数物种（如Framiré, Dabéma, Tiama, Bété），延迟种植会导致存活率显著下降，凸显早播对利用雨季初期土壤水分的必要性。然而，Samba和Bi等物种的存活概率随延迟呈现稳定甚至上升趋势，暗示其可能具备规避早期病虫害或强降雨胁迫的独特适应性。

3.2.2. 遮荫效应

香蕉遮荫对大多数物种存活产生积极影响，尤其对Ako、Eho、Acajou等物种益处明显（效应值<-4）。遮荫通过降低地表温度、减少蒸发和维持土壤湿度，为幼苗创造了缓冲微环境。但Kotibé、Ilomba等物种对全光照条件不敏感，甚至略受益，反映了其强光耐受性。

3.2.3. 竞争压力

Cedrela odorata的存在对绝大多数物种存活产生最强抑制作用（平均效应值≈-4），证实其竞争主导地位及与乡土恢复的不兼容性。草本覆盖（Cover）和Panicum最大也存在负效应，但程度因种而异。例如，Kotibé和Amazakoué对竞争高度敏感，而Tiama和Bété则表现出较强耐受力。

3.3. 最优种植条件

研究综合物种存活潜力与环境因子响应，提出了精细化种植策略。高存活率物种（如Fromager, Kotibé）可作为退化地的先锋种，但需配套杂草控制。对遮荫需求高的物种（如Eho, Acajou, Tiama），推荐与香蕉等 nurse plant 间作。敏感物种（如Ilomba, Bi）则应避免与强竞争者（如Cedrela）混交，并实施高强度抚育。

该研究深刻揭示了幼苗存活的“解剖学”结构——其由物种固有特性、种植操作及生物互作共同塑造。结论强调，西非热带森林恢复不存在“一刀切”方案，成功依赖于物种与立地条件的精准匹配。通过早期种植、策略性遮荫和针对性除草，可显著提升造林成效。然而，鉴于植苗的复杂性与成本，在种子源尚存的区域，辅助自然再生（assisted natural regeneration）仍是更具成本效益的优选。该研究不仅为AFR100等大型生态工程提供了科学支撑，也推动了基于功能性状的适应性恢复理念在实践中的应用。