抚育采伐作为一种广泛采用的森林经营方式，被认为是维持森林可持续发展的重要管理措施。近期北京林业大学全国高校黄大年式教师团队、国家林草局林业和草原科技创新团队——森林经营教师团队，以东北温带天然林长期经营控制性实验为基础，从多重空间尺度上解析了森林经营活动对生态系统稳定性的影响。该研究通过长期定位观测实验，首次提供了森林生态系统总体和组成稳定性对抚育采伐的响应存在尺度依赖性的证据，强调了森林经营中维持空间异步性的重要性。成果以“Selective logging destabilizes the functioning and composition of forest ecosystems at multiple spatial scales”为题，发表在生态学领域经典期刊Oikos上。
图1 多重空间尺度上生物多样性与稳定性关系的概念框架
论文提出了多重空间尺度上生物多样性与稳定性关系的概念框架（图1），发现在抚育采伐后的最初几年，α和γ多样性均与采伐强度呈现显著负相关关系，但到采伐后第10年，不再显著相关（图2）。当综合考虑总体和组成稳定性时，局域和更大空间尺度上的生物多样性与稳定性之间均呈正向关系。
值得注意的是，不同抚育强度上的生物多样性与稳定性关系存在显著的大小和方向差异。抚育采伐主要通过降低局域空间尺度的α稳定性来影响γ稳定性（图3）。抚育采伐对α多样性有负面影响，但对β多样性和空间异步性没有显著影响。此外，α多样性的提高促进了局域空间尺度的总体和组成的稳定性。与此不同，β多样性对总体和组成的空间异步性的影响并不显著。这些发现强调了抚育采伐对生物多样性和生态系统稳定性的多重影响，并进一步明确了森林经营中控制抚育采伐强度的重要性。
图2 抚育采伐对不同空间尺度生物多样性的影响
在γ尺度上，森林生态系统的稳定性受到α稳定性和空间异步性的共同促进。由于α稳定性和α多样性的生物保险效应减弱，森林抚育对稳定性的负面影响从局部传递至更大的空间尺度。与此同时，抚育采伐对总体和组成方面的空间异步性并未表现出显著的影响，α多样性依然在维持总体和组成稳定性方面扮演着生物保险的角色。随着抚育采伐导致的α稳定性和α多样性减弱，生态系统对外部干扰的抵抗力下降，使得抚育采伐的负面效应在各个空间尺度上逐渐显现。因此，森林经营实践中注重抚育采伐与生物多样性保护平衡，才能确保生态系统功能和物种组成的可持续性。
图3 多重空间尺度上抚育采伐、生物多样性与稳定性的因果关系
北京林业大学森林经理学科博士毕业生乔雪涛为第一作者，张春雨教授为通讯作者。蒙彼利埃大学Thomas Lamy研究员、北京大学王少鹏研究员、乌特勒支大学Yann Hautier教授、吉林省林科院张忠辉研究员、何怀江副研究员、哥廷根大学Klaus von Gadow教授，我校赵秀海教授、耿燕副教授、张乃莉副教授等参与了研究。国家重点研发计划、北京林业大学杰出青年人才培养计划资助了该项工作。
