气候变化下北方森林管理策略探究：驼鹿与木材管理情景模拟

《European Journal of Forest Research》：Identifying strategies to manage boreal forests: simulating moose and timber management scenarios at a landscape scale in the face of changing environmental conditions

在气候变化背景下，不同利益相关者对森林和有蹄类动物管理策略存在争议。研究人员模拟了 18 种驼鹿（Alces alces）收获率和森林管理情景组合对森林演替的影响。结果表明当前管理实践重要，不同策略对驼鹿种群、木材生产等影响各异。该研究为管理决策提供参考。

　　森林，作为地球上重要的生态系统，不仅为人类提供丰富的木材资源，还在维持生物多样性、调节气候等方面发挥着关键作用。在北方森林地区，木材采伐和有蹄类动物狩猎活动十分普遍。然而，目前对于何种森林和有蹄类动物管理策略，能在气候变化的大背景下，持续保证高水平的木材和动物收获量，同时维持重要的生态系统功能，不同利益相关者之间存在着激烈的争论。

驼鹿（Alces alces）是北方森林中重要的有蹄类动物，在北欧，其种群密度和收获率全球最高。当地的森林主要以人工管理的苏格兰松（Pinus sylvestris）为主，这些森林能为驼鹿提供大量食物，进而形成较大的驼鹿种群。但驼鹿的啃食行为会对树木造成损害，影响木材生产，导致经济损失，还会降低生物多样性。与此同时，气候变化给森林生态系统带来了更多的不确定性，使得平衡生态和经济目标变得更加困难。因此，开展相关研究，明确合适的管理策略迫在眉睫。

为了解决这些问题，来自美国地质调查局（United States Geological Survey）、瑞典农业科学大学（Swedish University of Agricultural Sciences）等机构的研究人员，进行了一项模拟研究。他们以瑞典南部的北方森林景观为研究对象，模拟了在气候变化导致森林生长发生变化的情况下，驼鹿啃食对森林演替的影响。该研究成果发表在《European Journal of Forest Research》上，为森林和驼鹿管理策略的制定提供了重要依据。

研究人员在开展研究时，运用了多种关键技术方法。首先，利用瑞典国家森林清单（Swedish National Forest Inventory）2010 年的森林数据和 SPOT 4、SPOT 5 卫星图像，确定了研究区域内森林的初始状态。其次，借助 LANDIS-II 森林模拟模型，结合生物量演替扩展模块（Biomass Succession Extension）、生物量收获扩展模块（Biomass Harvest extension）和有蹄类动物动态啃食扩展模块（Dynamic Ungulate Browse Extension），模拟了不同驼鹿收获率和森林管理情景下，森林演替与驼鹿种群动态之间的相互作用。

驼鹿种群动态和承载能力

研究人员模拟了当前管理策略（BAU/BAU）下的情况，发现驼鹿种群密度在 2060 年达到每 1000 公顷 10.8 头的峰值，随后下降；景观承载能力则先增后减。在无森林管理但实施当前驼鹿收获策略（BAU/NFM）的情景下，驼鹿种群密度波动较小，且更接近承载能力。而在无驼鹿收获和森林管理（NMH/NFM）的情景中，驼鹿种群数量先增后减，承载能力持续下降。

进一步研究发现，在不同森林管理策略下，降低驼鹿收获率 10%，可能使驼鹿种群密度略有增加，景观承载能力略有下降；而提高驼鹿收获率 10% 或 20%，则会使驼鹿种群变小，承载能力增大。在不同驼鹿管理策略下，增加轮伐时间（IRT）和间伐幼龄林分（YC）对驼鹿种群动态影响较小，而增加阔叶林生产策略（IB）会显著提高承载能力和驼鹿种群密度。

总生物量的生产

研究表明，在没有森林管理的情况下，所有物种的总生物量会从 6200g/m²逐渐增加到 8200g/m²。不同森林管理措施会导致总生物量呈现不同的时间动态变化，但 100 年后，所有情景下的总生物量都接近 8000g/m²。前期，增加轮伐时间（IRT）使总生物量估计值最大；后期，增加阔叶林（IB）情景下总生物量最大。不同驼鹿收获情景对总地上活体生物量影响较小。

不同情景下，未被啃食的云杉总地上活体生物量有所增加，森林管理情景下增加略滞后，但最终生物量略高于无森林管理情景，驼鹿管理策略对云杉生物量影响不大。苏格兰松的总地上活体生物量受森林管理影响显著，无森林管理时增加，有森林管理时下降，增加轮伐时间（IRT）能使苏格兰松生物量在模拟期间保持较高水平，间伐幼龄林分（YC）则使其生物量最低，驼鹿收获策略对其影响较小 。在非森林管理情景下，落叶树种总地上活体生物量保持稳定；森林管理策略中，增加阔叶林（IB）情景会使其生物量显著增加，其他策略影响较小，驼鹿收获情景对其影响不大。

驼鹿对松树的啃食情况

无论采用何种森林管理策略和驼鹿收获策略，驼鹿都会啃食松树。在常规管理策略下，平均每平方米松树被啃食的生物量为 2.8g。降低驼鹿收获率 10%，会使松树被啃食的生物量增加；提高驼鹿收获率 10% 或 20%，则会使其减少。增加阔叶林（IB）策略会使松树被啃食的生物量相对大幅增加。

综合研究结果和讨论部分可知，该研究突出了在森林景观管理中，综合考虑有蹄类动物和木材管理的重要性。当前管理策略能使驼鹿种群数量维持在景观承载能力以下，保证了可持续的饲料基础和防止驼鹿过度消耗食物资源。改变驼鹿收获率对景观承载能力和松树生物量移除量有可预测的影响，但对总地上生物量影响较小。不同森林管理策略对总生物量、驼鹿种群动态和松树啃食情况影响各异，增加阔叶林比例可提高景观对驼鹿的承载能力，但可能增加松树被啃食的风险。

这项研究的意义重大，为森林管理机构和利益相关者提供了有价值的参考，有助于他们在面对环境变化时，制定更加科学合理的森林和驼鹿管理策略，平衡生态保护与经济发展的关系，实现北方森林生态系统的可持续发展。