公元946年長白山火山大噴發(fā)后,經(jīng)過上千年的恢復(fù),長白山北坡已經(jīng)沿海拔發(fā)育出了與氣候帶相匹配的典型垂直植被帶。然而長白山西坡和南坡的垂直植被帶發(fā)育尚未成熟,具體表現(xiàn)為大量早期演替的森林斑塊鑲嵌分布在垂直植被帶中,這與西坡和南坡受到周期性臺風(fēng)干擾的影響有關(guān)。重建受臺風(fēng)干擾影響下的長白山西坡和南坡歷史森林景觀動態(tài)能夠為揭示和量化干擾和環(huán)境對森林景觀動態(tài)的影響提供理想的平臺。
中國科學(xué)院沈陽應(yīng)用生態(tài)研究所景觀過程組特別研究助理吳苗苗通過利用森林景觀模型LANIDS PRO對長白山西坡和南坡的歷史森林景觀動態(tài)和臺風(fēng)干擾進(jìn)行空間重建,通過設(shè)計因子實(shí)驗來量化環(huán)境和臺風(fēng)干擾對森林景觀恢復(fù)的影響。結(jié)果表明,環(huán)境在森林早期恢復(fù)中占據(jù)主導(dǎo)地位,森林的發(fā)育遵循由環(huán)境主導(dǎo)的確定的過程。然而隨著森林的發(fā)育和成熟,環(huán)境的影響逐漸減弱。在森林恢復(fù)晚期,多次干擾的累積效應(yīng)使得干擾逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。我們的研究表明短期研究也許會限制對干擾累積效應(yīng)的理解,長期的森林歷史景觀重建才能夠全面地揭示環(huán)境,干擾和演替之間的相互作用。
以上研究成果以“Disentangle the effects of environment and disturbance on landscape dynamics using LANDIS forest landscape model”為題發(fā)表在Environmental Modelling and Software雜志上。景觀過程組特別研究助理吳苗苗為文章第一作者,項目研究員梁宇為通訊作者。研究得到了國家自然科學(xué)基金項目(NO. 31961133027, 31971486)等項目的資助。

圖1 受種子傳播、臺風(fēng)干擾以及環(huán)境空間異質(zhì)性驅(qū)動的長白山歷史森林景觀演替動態(tài)




