Semuanya dalam campuran: Beragam penanaman pohon mempromosikan jasa ekosistem di hutan

Berita dari

Dengan memodelkan berbagai strategi penanaman dan campuran spesies pohon, para peneliti menawarkan wawasan untuk pengelolaan hutan yang berkelanjutan, reboisasi dan mitigasi perubahan iklim dalam studi baru. Studi ini diterbitkan dalam jurnal Nature Communications dan menunjukkan bagaimana pengaturan spasial spesies pohon dapat mengoptimalkan fungsi dan produktivitas ekosistem hutan. Para peneliti dari Pusat Penelitian Keanekaragaman Hayati Integratif (IDIV) Jerman, Universitas Leipzig, Universitas Friedrich Schiller Jena dan Pusat Penelitian Prancis CNRS menggunakan data dari eksperimen lapangan dan model komputer canggih untuk membandingkan berbagai strategi penanaman.

Simulasi termasuk pengaturan spesies pohon yang berbeda, termasuk desain blok dan blok mini, penanaman baris tunggal dan ganda dan distribusi acak. Eksperimen Data Nyata dari BEF-China (Fungsi Keanekaragaman Hayati-Keanekaragaman) digunakan sebagai dasar, termasuk model pertumbuhan pohon, pengukuran jatuh daun dan studi tingkat dekomposisi. Para peneliti menggunakan data ini untuk memodelkan bagaimana pengaturan spasial spesies pohon mempengaruhi fungsi ekosistem seperti pertumbuhan pohon dan nitrogen dan siklus karbon.

Penanaman acak menawarkan banyak manfaat ekologis

Para peneliti menemukan bahwa cara spesies pohon diatur dalam hutan – dalam kelompok atau secara acak, dalam penanaman blok atau baris – mempengaruhi produktivitas. Yang disebut heterogenitas spasial spesies ini, yaitu pola di mana spesies didistribusikan di dalam hutan, mempengaruhi bagaimana nutrisi bersirkulasi melalui ekosistem.

“Selama beberapa dekade, penelitian keanekaragaman hayati telah menunjukkan bahwa menanam berbagai spesies pohon di tegakan campuran bermanfaat untuk produktivitas dan penyimpanan karbon,” jelas penulis pertama Rémy Beugnon, postdoc di IDIV. “Namun, pendekatan ini jarang diterapkan, sebagian besar karena tidak ada pedoman praktis yang memperhitungkan kendala kehutanan nyata.”

Model menunjukkan bahwa penanaman acak meningkatkan biomassa pohon sebesar 11 persen dibandingkan dengan pengelompokan. Distribusi spesies pohon yang lebih merata, dan karenanya juga daun yang jatuh, memiliki efek positif pada pemanfaatan nutrisi dan bahan organik, menurut penulis.

Dengan heterogenitas spasial yang lebih besar, lebih banyak karbon juga bisa didekomposisi: sementara 36,5 persen karbon didekomposisi setelah sembilan bulan dalam pengaturan blok, 47,1 persen didekomposisi dalam pengaturan acak. Penanaman baris khususnya, di mana baris bergantian dari berbagai spesies pohon digunakan, menawarkan jalan tengah antara manfaat ekologis dan pengelolaan hutan yang sederhana. Di sini, 40,4 persen karbon terurai setelah sembilan bulan.

Faktor kunci lainnya adalah keragaman dan jumlah spesies di tegakan hutan tertentu, terlepas dari pengaturannya. Hutan dengan berbagai spesies menunjukkan nitrogen dan siklus karbon yang lebih tinggi dibandingkan dengan hutan yang kurang beragam. Mereka menyediakan berbagai sumber daya yang lebih beragam untuk pengurai, yang mempromosikan dekomposisi.

Kombinasi analisis eksperimental dan model prediktif dapat berkontribusi pada evaluasi skenario pengelolaan hutan yang berbeda. Selain mengkonfirmasi hasil ini dengan uji coba praktis, langkah penting selanjutnya adalah mencari tahu seberapa umumnya kesimpulan kami dan apakah mereka berlaku untuk berbagai jenis hutan, “jelas rekan penulis Benoit Gauzens dari IDIV dan Friedrch Schiller University Jena.

The Golden Mean: Row Planting sebagai kompromi

Dari sudut pandang praktis, para peneliti menunjukkan bahwa selain manfaat ekologis, kelayakan dalam kehutanan juga penting. Sementara penanaman acak memberikan hasil ekologis terbaik, termasuk lebih banyak keanekaragaman hayati, peningkatan siklus nutrisi dan peningkatan penyerapan karbon, penanaman baris menawarkan kompromi yang baik yang menyederhanakan langkah -langkah kerja seperti penipisan dan pemanenan.

Para peneliti berencana untuk memvalidasi temuan berbasis komputer mereka melalui eksperimen lapangan jangka panjang dalam kondisi nyata. Eksperimen semacam itu dapat memberikan wawasan lebih lanjut tentang bagaimana keragaman spesies pohon, pengaturan spasial dan fungsi ekosistem saling mempengaruhi dan berkontribusi pada pendekatan baru untuk reboisasi dan pengelolaan hutan yang berkelanjutan. “Studi ini adalah contoh penting tentang bagaimana penelitian dasar dapat dipraktikkan,” kata Nico Eisenhauer, profesor di Universitas Leipzig dan pemimpin kelompok di IDIV. “Kami dapat memanfaatkan keanekaragaman hayati yang ditargetkan di hutan jika kami mengaturnya dengan cara yang benar. Kami juga melihat bagaimana interaksi lokal antara pohon, iklim mikro dan keanekaragaman hayati tanah dapat membantu meningkatkan berbagai layanan ekosistem di hutan.”

Publikasi Asli di Komuniksi Alam

“Meningkatkan fungsi ekosistem hutan dengan mengoptimalkan pengaturan spasial spesies pohon”, doi: 10.1038/s41467-025-61389-7