橡樹再生失敗是一種林地現象,這種現象表現在不足的橡樹(Quercus)幼苗和小樹將無法有效替代死亡的成年橡樹。這導致當地橡樹數量下降,而其他耐陰樹種如楓樹、椴樹和白蜡樹則可能更為突出。橡樹再生失敗在美國東部和中西部的森林,以及歐洲的森林中被觀察到。
“早期有關橡樹再生挑戰的證據可以追溯到13世紀的法國法令,該法令要求種植橡樹幼苗,以確保砍伐不超過生產。”
橡樹再生的挑戰自古以來就已被識別。英國為了彌補橡樹短缺,從美洲殖民地進口橡木。19世紀初美國的一項政府贊助的林業研究便旨在促進需用於造船的活橡樹(Quercus virginiana)的生長。橡樹在木材供應中仍然占據重要位置,儘管木造船不再常見,但其再生問題始終未解。在20世紀初,研究者們研討了美國中西部和南部的森林,發現如果有充足的提前再生或火災干擾,橡樹在伐採後的下一代仍能保持其主導地位。然而,在許多其他情況下,橡樹的再生卻呈下降趨勢。
“橡樹似乎比現代時期更容易在歷史的過去進行再生。”
橡樹再生失敗可能由於橡樹生命周期不同階段的各種因素造成。幼樹的生長和生存是決定橡樹再生成功與否的關鍵階段,特別是在幼苗發芽的第一個夏季。橡樹屬於光需求性樹種,因此能否成功進入樹冠層主要取決於林地底層的光照水平。這些光照水平又受到林冠空隙的影響。成熟的橡樹不僅限制這些光的直接照射,還通過掉落的食葉毛蟲來妨礙幼苗的生長,因為這些毛蟲會使幼苗的葉片枯萎,造成其能量儲備的缺失,抑制其存活。此外,在美國的不管理林地以及歷史的原住民族管理中,火災為創造大規模林冠空隙的主要因素,這使得橡樹能夠進入成熟的樹冠。然而,現代的森林管理通常排除了火災,導致林冠空隙變小,橡樹獲取所需光線的能力下降。
橡樹再生失敗可能帶來重大經濟影響,因為橡樹在許多美國和歐洲森林中都是關鍵樹種。據估計,東美國僅有4%的橡樹主導森林擁有足夠的橡樹以替代目前的樹冠。橡樹林占美國森林面積的51%(約7850萬公頃),因此具有很高的經濟價值和生態意義。許多動物物種,特別是昆蟲,在橡樹森林類型中更喜愛的結構和組成,橡樹森林的區域性下降被顯示出對動物種群產生有害影響。如今,現代的努力專注於通過重新引入自然或原住民火災來維持早期的環境條件,並創建脫離措施以減少過度食草的強度。
“科學家們也在研究氣候變化將如何影響橡樹的再生。”
在當前的研究中,氣候變化被認為會對橡樹再生產生雜訊影響,一些模型表明,隨著氣溫上升,橡樹可能會在某些棲息地內變得更為普遍,但溫度和降水模式的變化也可能對年輕樹木造成不利影響。作為關鍵的生態系統組成部分,橡樹的再生問題對今天的森林形成了挑戰,未來我們該如何在變遷的環境中確保橡樹的適應及繁榮呢?