创新背景

再生森林又名次生林，是原始稳定的森林植遭遇自然灾害或人为破坏之后，经过若干年后再度自然繁殖发展而成的新的森林植被和生态系统，且具备植被未被破坏前的森林规模。再生森林多见于热带刀耕火种的农业系统中的休耕地、人工或者天然林场。通常认为再生林的价值不亚于原始森林。

创新过程

瓦格宁根大学研究人员领导的团队于2022年7月4日发表在《科学进展》上的一项研究表明，在废弃的农业用地上自然再生的热带森林可以帮助恢复和保护美洲独特的生态区域（生物群落）。生态学家团队在从墨西哥西部到巴西南部的年轻再生森林中建立了1215块试验田。这些森林具有很大的植物区系多样性，这是进化历史和当前环境条件的综合结果。

14个植物区系区域

国际2ndFor网络的研究发现，整个非洲大陆的不到20年的年轻再生林的物种组成变化很大，形成了14个不同的植物区系区域。这一发现打破了原本人们认为的年轻再生森林将由同一小群广泛分布的先锋物种主导的观点。巴西圣卡塔琳娜联邦大学的Catarina Jakovac教授表示，年轻森林的典型先锋物种通常很丰富，并且被通才动物分散，因此一般认为它们中的大多数能够到达遥远的地点，如广泛分布的金针花（Trema micrantha）和竹叶菊（Guazuma ulmifolia）。

研究表明，在这些年轻森林中，广泛分布并不是规则，研究分析的2164种物种中有80%仅存在于一个植物区系区域。不同的物种群体在每个地区茁壮成长，因此再生森林有助于保护整个大陆生物群落的多样性。

生物地理历史和近期环境条件的变化

研究人员对再生森林中物种变异的情况进行探究，发现目前看到的物种组成是古老的生物地理历史和近期环境条件综合作用的结果。瓦格宁根大学Marielos Peña-Claros教授表示，在进化史上，一些地区经历了具有不同生物地理起源的物种的激烈交流，但其他地区则因地理和生态障碍而分开。

例如，大约300万年前，北美和南美之间的陆地联系导致了中美洲和亚马逊之间重要的物种交换。相比之下，东南和南大西洋森林地区具有与亚马逊非常不同的物种组成。这可能是因为它们被一个干燥的区域隔开了大约3300万年，形成今天的塞拉多生物群系。

全球变化可能引起物种组成的变化

除了进化史之外，当前环境条件的变化也是导致物种组成的变化的原因。不同的植物区系区域在土壤pH值、温度季节性和水分供应方面有所不同。一些早期演替物种能够长距离分散，但只能在特定的环境条件下茁壮成长。但是，如果这些环境条件发生变化，物种的组成也会随之变化，从而模糊了生物群系之间的区别。土地利用改变了土壤pH值，气候变化导致温度升高和水资源供应的季节性增强。

瓦格宁根大学Lourens Poorter教授认为，全球变化可能会引起物种组成的变化，从而可能导致这些森林的同质化并降低大陆尺度的独特性。为避免和减少此类后果，森林恢复举措应高度重视物种选择，并在恢复工作中优先考虑当地物种，这将有助于恢复当地森林和大规模多样性，同时保护整个大陆的独特生物群落。

创新关键点

通过研究再生森林，探究其中的物种变化情况及其原因，帮助恢复森林生态系统，保护生物多样性。