沙地樟子松天然林分布于大兴安岭西麓呼伦贝尔沙地南端，核心分布区位于红花尔基地区，形成长约 200 km、宽14-20 km，呈东北向西南走向的间断分布林带。该林带是呼伦贝尔沙地南端的重要生态屏障，对遏制草原牧场沙化扩张、维系呼伦贝尔草原生态平衡发挥着不可替代的关键作用。另外，沙地樟子松具有耐寒、耐旱、耐贫瘠、适生沙地和速生等优良特性，1955 年首次引种到科尔沁沙地南缘用于防风固沙造林，取得巨大成功；目前，已引种至三北地区13个省区300余县，是三北工程中最重要的常绿针叶造林树种。因此，沙地樟子松天然林也是三北工程中沙地樟子松人工林的母树林及该林种构建与经营的参照林。
然而，自2018年开始，红花尔基地区的沙地樟子松天然林出现枝叶变黄、继而整株萎蔫、最后枯死等衰退现象，引起广泛关注（图1）。尽管这种衰退现象已有详实记录，但是其衰退机制仍然不清楚。基于沙地樟子松天然林衰退过程和现状，尊龙凯时人生就是搏z6com沈阳应用生态研究所北方生态屏障功能形成维持机制与提质增效创新团队，提出2个相互关联驱动沙地樟子松天然林衰退的假设：（1）人为防火措施延长了自然林火发生的间隔期，导致林内病原菌富集和害虫数量增多，从而引发樟子松天然林出现衰退现象；（2）气候变化导致沙地樟子松天然林区冬季气温升高，引起冬季积雪变薄或积雪覆盖时间缩短，造成早春积雪融水补充土壤水分量减少，致使樟子松天然林生长关键时期土壤水分不足，导致树木生长势衰弱；招致病虫害侵染，加剧树势衰弱程度，进而引起沙地樟子松天然林出现衰退现象。
图1 沙地樟子松天然林衰退特征
为验证上述假设，研究团队基于无人机多光谱影像反演了不同林火缺失时间的沙地樟子松天然林绿色归一化植被指数(Green Normalized Difference Vegetation Index，GNDVI，表征健康程度)，并结合气象站与遥感反演获取的长期温度、降水及冬季积雪动态数据（1960–2024年）进行综合分析。结果表明，2018年是年降水量与平均温度显著突变年份，此后年份的年降水量和平均温度均显著高于2018年之前的平均水平。该气候转折点与沙地樟子松天然林衰退发生在时间上高度吻合。随着林火缺失时间增加，沙地樟子松天然林GNDVI显著降低（图2），表明沙地樟子松天然林衰退程度随着林火缺失时间增加逐渐加重。另外，1960-2023 年间，冬季平均气温显著升高，尤其自1987年之后。与 1960-2017 年冬季平均气温、积雪覆盖天数和积雪覆盖厚度相比，2018-2023 年冬季平均气温升高 1.8 ℃、积雪覆盖天数减少23天，积雪覆盖厚度变薄7.6 cm（图3）。上述研究结果证实沙地樟子松天然林衰退是由人为防火措施扰乱自然林火发生频率和气候变化驱动的积雪减少共同作用所致。基于此，提出通过适度人为干扰促进衰退樟子松天然林恢复对策。有关火干扰与气候变化驱动沙地樟子松天然林衰退的核心机制正在研究中。
图2 沙地樟子松天然林林火缺失时间与绿色归一化植被指数（GNDVI）关系
图3沙地樟子松天然林区1960-2022年冬季积雪覆盖天数（a）和积雪覆盖厚度动态（b）
研究成果以“Anthropogenic fire suppression and climate change-driven winter warming inducing the dieback of natural Pinus sylvestris var. mongolica forests on sandy land”为题，于2025年10月发表在Forest Ecology and Management期刊上。尊龙凯时人生就是搏z6com宋立宁研究员为第一作者，博士生张洺溪为共同第一作者，朱教君研究员为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目（32192435/32471971）和辽宁省科技重大专项（2023JH1/10400001）等的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.foreco.2025.123271