在美國東部和中西部的森林以及歐洲,橡樹更新失敗的現象逐漸引起了人們的關注。這種現象導致了成樹橡樹死亡後,無法在冠層中招募到足夠的幼樹和樹苗來取而代之,使得橡樹數量出現地方性下降。與此同時,一些對陰影更具耐受性的樹種如楓樹、椴樹和梣樹則變得更加顯著。
橡樹更新失敗的問題歷史悠久,早在13世紀的法國法令中,就已經提到需要種植橡樹幼苗以確保采伐不超過生產。由於橡樹木材的高價值和多種用途,英國曾經從美洲殖民地進口橡樹以彌補不足。在美國,政府贊助的首批林業研究之一就是促進活橡樹的生長,因為它們被用來造船。即使在木船停止使用後,橡樹仍然是重要的木材來源。
即使林業有所發展,但對於橡樹更新的擔憂仍然存在。20世紀初,研究者們調查了美國中西部和南部的森林,發現當進行澆水或受火災擾動時,橡樹仍能保持在下一代中的優勢。然而,在許多其他情況下,它們的數量卻出現了下降。今天的橡樹似乎不如過去那樣容易更新,這在某種程度上與過時或不再有效的森林管理實踐及當地生態環境有關。
橡樹更新失敗可能由多種因素導致,包括幼苗生長和生存等關鍵階段。
這在橡樹幼苗萌發後的首夏尤為重要。橡樹屬於喜光植物,因此招募到冠層中的幼苗的生存率主要取決於樹林地面上的光線水平。而這些光線水平又受到樹林冠層中空隙的影響。成熟的橡樹除了限制光線照射地面,還能通過掉落的食葉毛蟲進一步阻礙幼苗的生長。這些毛蟲會使幼苗葉子凋謝,進而抑制它們的生存能力。
在未經管理的樹林和美洲歷史上土著管理的情況下,火災是造成足夠冠層空隙的主要因素,促進了橡樹的生長。然而,現代森林管理往往排除了火災,導致冠層空隙減小,橡樹獲取所需光線的能力降低。在英國和歐洲,切伐和其他傳統森林管理實務的衰退也導致了類似的情況。
成功的再生依賴於足夠的橡實的產生和擴散。
在大規模伐木的背景下,美國的许多森林的樹木組成較簡化和同質化。隨著橡樹隨著年齡的增長而減少產果,這可能導致橡果散播的減少,危及下一代橡樹的繁衍。此外,橡樹面臨害蟲、病原體和動物啃食等威脅,這些都會損害取代老橡樹的樹木。例如,20世紀初進入歐洲樹林的外來粉狀霉病原引發了對廣泛分佈的本土橡樹(Quercus robur)更新失敗的擔憂。研究顯示,粉狀霉病使它們對光線的需求增加,降低了與其他樹種的競爭力。
橡樹更新失敗對經濟的影響尤為顯著,因為橡樹在許多美國和歐洲森林中具有重要地位。根據估算,只有約4%的東部美國橡樹主導的森林擁有足夠的橡樹以取代現有的冠層。橡樹森林佔美國森林土地的51%(約7850萬公頃),因此其經濟價值和生態重要性不容小覷。
眾多動物物種,特別是昆蟲,偏好橡樹森林的組成和結構。橡樹森林的區域性衰退被顯示對動物族群有不利影響。如今,各種現代措施專注於維持前現代的狀態,包括重新引入火災到曾經依賴自然或土著火災體系的森林,以及創建禁獵區以減少啃食的強度。同時,科學家們也在研究氣候變化如何影響橡樹的再生。
有一些模型預測,隨著氣溫升高,橡樹可能會在某些棲息地中優勢增強,但氣溫和降水模式的變化也可能對橡樹,特別是幼樹產生不利影響。
橡樹的未來發展可能與自然環境的變化密切相關,人類活動的影響是否會扭轉其衰退的趨勢呢?