长期研究表明树种多样性增加了种植成功的可能性

根据史密森尼环境研究中心 (SERC) 和大自然保护协会发布的一项新研究，种植不同物种的森林有助于确保其成功。这一发现是BiodiversiTREE十年研究的结果，BiodiversiTREE是SERC的一个大型重新造林项目，旨在运行<>年，测试不同植树策略对树苗生存和其他生态系统功能的影响。

该研究发表在《恢复生态学》杂志上。

森林是自然多样的，这种植物物种的多样性带来了一系列好处：抗病虫害、抵御气候变化和增加野生动物栖息地。然而，几乎所有的人工林和一些恢复项目都是作为单一栽培种植的——在土地上种植单一植物物种。这种做法使受管理和未受管理的森林在生态和经济上都容易受到不断变化的条件的影响。单一栽培的另一个缺点是种植失败的风险 - 树苗无法茁壮成长 - 和早期死亡。

数以百计的科学研究表明，生物多样性增强了生态系统功能，表明植树的多样性可以改善其生存结果。然而，在树上很少有关于这一假设的检验。科学家设计了BiodiversiTREE来测试树木多样性是否会影响生态系统功能，这是北美同类实验中规模最大的。

2013年，科学家和100名志愿者通过在切萨皮克湾附近的前农田上种植20，000棵树苗来创建BiodiversiTREE。在一些地区，科学家和志愿者种植了一个物种，而在另一些地区种植了四个或12个物种。在头三年，每年对项目中种植的约8，000棵树进行监测，此后每两到三年监测一次。

十年后，结果表明，具有不同物种的重新造林项目更有可能包括在种植地点茁壮成长的物种，从而降低种植失败的风险。

“即使种植四个物种，而不仅仅是一个物种，在我们的地块中显着减少生存差异，表明多样性的小幅增加可能会对植树工作的成功产生重大影响，”SERC森林生态学家Rachel King说。

结果与之前的树木多样性实验相呼应，表明单一栽培既可以茁壮成长，也可以完全失败，因此只种植一个物种是有风险的。BiodiversiTREE中的单一物种地块容易出现“繁荣或萧条”，像梧桐树这样的物种的存活率为99%，而山核桃地块的存活率约为21%。然而，不同的情节要稳定得多。总体而言，单物种样地的生存变异性大约是4种和12种样地的变异性的两倍。

森林生态系统覆盖了地球上近三分之一的土地，支持着地球上大多数陆地物种和世界各地数百万人的生计。森林在应对气候变化方面也至关重要。仅在美国，就有多达148.535亿英亩的机会恢复森林覆盖，每年可以捕获116.<>亿吨二氧化碳，相当于从道路上清除<>.<>亿辆汽车。

“仅靠植树并不能解决气候变化问题，但做得好，作为自然气候解决方案具有巨大潜力，”大自然保护协会高级森林恢复科学家，该论文的合著者Susan Cook-Patton说。“如果我们要投资植树，重要的是要确保这些新森林通过采用多样化的本地物种来取得成功。

切萨皮克湾是美国最大的河口，也是世界第三大河口，横跨六个州和华盛顿特区。但是，过度受精等人类活动已经危及曾经是世界上生产力最高的河口之一。因此，在这个重要的流域种植树木将有助于恢复土地和水域。

“森林通过过滤养分和重新造林整个流域发挥着重要作用 - 就像我们对BiodiversiTREE所做的那样 - 可以为改善切萨皮克湾的健康提供有价值的见解，”Jamie Pullen说，共同作者兼首席技术员在SERC的陆地生态实验室。

“重新造林和植树是自然气候解决方案的重要组成部分，但很少有项目监测其生存结果或其对其他生态系统功能的影响，”SERC高级科学家兼BiodiversiTREE主任John Parker说。“BiodiversiTREE和TreeDivNet全球联盟中的类似项目网络旨在填补这些知识空白，并为更好的生态系统管理提供可靠的科学。

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