Gap expansion is the dominant driver of canopy openings in a temperate mountain forest landscape

IF 5.3 1区环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY

Journal of Ecology Pub Date : 2024-05-04 DOI:10.1111/1365-2745.14320

Kirsten Krüger, Cornelius Senf, Tommaso Jucker, Dirk Pflugmacher, Rupert Seidl

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间隙扩展是温带山地森林景观树冠开阔的主要驱动力

自然干扰是森林动态的重要驱动力，而树冠间隙则是自然干扰在森林生态系统中留下的痕迹。树冠间隙的形成和持续是树木死亡和再生相互作用的结果。树冠隙缝会对生态系统产生长期影响，但树冠隙缝形成和闭合的时间动态却很少被量化。我们分析了贝希特斯加登国家公园（德国）3999 公顷无人管理的温带山地森林中的 11331 个树冠间隙及其随时间的变化。我们利用 2009 年至 2021 年期间的三次重复激光雷达采集，以 1 米的水平分辨率分析了树冠高度的变化，评估了树冠间隙的形成和闭合情况。我们的目标是确定缺口形成的主要模式，区分新缺口的形成和现有缺口的扩大。此外，我们还研究了间隙的闭合率，考虑了树木再生和树冠横向扩展造成的闭合。隙缝形成主要是由隙缝扩展而不是新隙缝的形成所驱动的。间隙扩展占间隙形成的 81.3%，尽管新间隙平均是间隙扩展的两倍。在 12 年的研究期间，只有 1.4% 的间隙没有扩大，而挪威云杉林的间隙扩大率最高。总体而言，在我们的研究系统中，间隙闭合率（0.74公顷/100公顷-1年-1）高于间隙形成率（0.58公顷/100公顷-1年-1）。再生树群的内生是间隙闭合的主要方式，侧冠扩展占所有闭合间隙面积的 20%。混交树种林分的间隙闭合率最高，0.1公顷的间隙比更大的间隙闭合得更快。综述。虽然欧洲阿尔卑斯山的树冠开阔度通常较小，但我们的研究表明，这些开阔度在多年内持续增长，这突出表明树冠开阔度是温带森林动态的一个重要驱动因素。树冠间隙的闭合速度快于其形成速度，这凸显了欧洲山地森林对自然干扰的恢复能力。然而，在气候变化的影响下，扰动预计会增加，因此这种恢复力在未来可能会受到挑战，这就需要对树冠间隙动态进行持续监测，将其作为森林变化的一个重要预警指标。

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Journal of Ecology 环境科学-生态学

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期刊介绍： Journal of Ecology publishes original research papers on all aspects of the ecology of plants (including algae), in both aquatic and terrestrial ecosystems. We do not publish papers concerned solely with cultivated plants and agricultural ecosystems. Studies of plant communities, populations or individual species are accepted, as well as studies of the interactions between plants and animals, fungi or bacteria, providing they focus on the ecology of the plants. We aim to bring important work using any ecological approach (including molecular techniques) to a wide international audience and therefore only publish papers with strong and ecological messages that advance our understanding of ecological principles.