树木种植方法(十年研究成果显示：树种多样性提高树木栽种成功可能)

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近日，史密森尼环境研究中心（SERC）和大自然保护协会（TNC）发表的一项新研究表明，实施多树种造林的森林并进行合理的树种布局，有助于提高树苗成活率。这项研究是SERC大型再造林项目BiodiversityTREE的十年研究成果，该项目旨在持续100年测试不同的植树策略对树苗存活和其他生态系统功能的影响。

森林具有天然丰富的生物多样性，而植物物种的多样性能够带来一系列好处：抵抗病虫害的威胁、提高应对气候变化的能力和增加野生动物的栖息地。然而，很多种植园和一些森林恢复项目都是单一种植，即在土地上种植单一的植物物种。这种做法使有管理和无管理的森林在生态和经济上都易受到不断变化的条件的影响。单一种植的另一缺点是种植失败的风险：树苗不能茁壮成长和过早死亡。

数百项科学研究表明，生物多样性增强了生态系统功能，这表明植树造林的多样性可以改善它们的生存结果。然而，很少有人在树木上检验这一假设。因此，科学家设计了BiodiversityTREE来测试树种多样性是否影响生态系统功能，这是北美同类实验中规模最大的一次。

2013年，科学家和100名志愿者在美国切萨皮克湾（Chesapeake Bay）附近的原农业用地上种植了20000棵树苗，开展BiodiversiTREE项目。在一些地区，科学家和志愿者种植了单一植物物种，而在另一些地区种植了4或12个植物物种。前三年每年监测该项目种植的约8000棵树，此后每两到三年监测一次。

10年后，研究结果表明，具有不同树种的再造林项目更有可能使得树木茁壮成长，降低种植失败的风险。

SERC森林生态学家、发表在《恢复生态学》（Restoration Ecology）上的该研究主要作者雷切尔·金（Rachel King）说：“即使种植4个树种而不是种植单一树种，也会显著降低地块的生存差异，这表明生物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。”

这一结果与之前的树种多样性实验相呼应，即单一栽培既可以蓬勃发展，也可以彻底失败，因此只种植一个树种是有风险的。BiodiversityTREE的单一树种地块容易出现“繁荣或萧条”，悬铃木等物种的存活率为99%，而山核桃地块的存活率约为21%。然而，树种多样化的地块要稳定得多。总体而言，单物种区的生存变异性大约是4个和12个物种区变异性的两倍。

森林生态系统覆盖了地球上近三分之一的陆地面积，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中也至关重要。仅在美国，就有多达1.48亿英亩的机会恢复森林覆盖，每年可捕获5.35亿吨二氧化碳，相当于从道路上清除1.16亿辆汽车。

该论文合著者、TNC资深森林恢复科学家苏珊·库克·巴顿（Susan Cook-Patton）说：“仅仅依靠种树并不能解决气候变化问题，但如果做得好，种树作为一种基于自然的气候解决方案具有巨大潜力。如果我们要投资植树造林，重要的是要确保通过种植多种本地物种而使新的森林获得成功。”

切萨皮克湾横跨美国6个州和华盛顿特区，是美国最大、世界第三大河口。但过度施肥等人类活动已经威胁到这一曾是世界上生产力最高的河口之一。因此，在这一重要流域植树将有助于陆地和水域生态的恢复。

SERC陆地生态实验室的合著者兼首席技术员杰米·普伦（Jamie Pullen）说：“森林通过过滤营养物质发挥着重要作用，对整个流域进行再造林——像我们在BiodiversityTREE中所做的那样——可以为改善切萨皮克湾健康提供有价值的见解。”

SERC高级科学家、BiodiversityTREE主任约翰·帕克（John Parker）表示：再造林和植树越来越成为自然气候解决方案的一部分，但很少有项目监测其生存结果或对其他生态系统功能的影响。BiodiversityTREE和TreeDivNet全球联盟中的一个类似项目网络试图填补这些知识空白，并为更好的生态系统管理提供可靠的科学依据。

这项研究可在该杂志的网站上查阅。