同一片森林中的树木可能与几公里外的树木有很大不同。该研究通过研究 364 个林地和代表 1,333 个物种的近 59,000 棵树，绘制了全国范围内的这些变化。 研究人员确定了 495 种优势树种，将森林分为 10 个不同的组。然后可以利用哥斯达黎加各地的卫星观测和环境数据绘制其中七个群体的地图。根据发表在 生态与进化这些发现为森林生态系统在树木组成、气候、地形和植被方面的变化提供了迄今为止最清晰的图景之一。 该地图还显示了次生林的分布情况以及它们可以支持森林生态系统的地方。这种区别对于保护很重要，因为森林覆盖本身并不能表明森林内生活着什么以及其生态系统如何运作。
哥斯达黎加如何利用优势树种绘制其森林生态系统图
哥斯达黎加的丛林景观并不统一。该国涵盖干燥森林、潮湿低地、云雾森林和降雨量高且海拔变化的山地生态系统。为了捕捉这种多样性，研究人员将森林清查记录与区域调查数据结合起来。他们的最终数据集包含 2004 年至 2021 年间调查的 364 个背景地块。地块范围从 0.1 到 1.6 公顷。 研究人员考虑了直径大于 10 厘米的树木，并保留了物种级别的样本。这创建了一个包含 1,333 个物种的 58,773 棵树的数据库。 然后，他们专注于主要的树冠物种，并根据哥斯达黎加各地树木组成的差异，利用其丰度模式对森林地点进行分类。
495 种优势树种揭示了哥斯达黎加森林的哪些方面
分析表明，495种优势树种可以区分10组林地。研究人员随后选择了七个拥有足够地点的核心群体来构建国家模型。随机森林模型将站点集群与植被、气候、土壤和地形信息结合起来。 Sentinel-2 的卫星观测有助于描述整个国家森林的植被模式。 该模型生成的森林生态系统图的 F1 得分为 0.73，而宏观系统 F1 为 0.58。绘制的生态系统包括潮湿的季节性常绿森林、加勒比海斜坡潮湿的常绿森林、干湿落叶林、山地橡树雨林以及一些山地或山地云和常绿森林。 它们的分布反映了该国不同景观的不同环境条件。
为什么次生林很重要？ 保护生物多样性 在哥斯达黎加
该研究还关注了次生林，次生林在热带景观中变得越来越重要。哥斯达黎加 52% 的国土面积为森林，其中次生林覆盖面积为 36%。然而，研究人员警告说，森林覆盖是支离破碎的，并且与农业、放牧和其他土地用途混合在一起。 因此，通过主要树木群绘制森林生态系统地图可以为保护规划者指出不同地点次生林的分布情况。 研究人员还利用这些数据评估生态系统的脆弱性以及次生林在维持森林结构方面的潜在作用。
为什么哥斯达黎加需要更好的森林资源清查
研究人员将这种绘图方法描述为可重复的，但他们也指出了一个重要的实际限制。 全国仅有364个样地，且不同森林类型或海拔分布不均匀。相对容易进入的低海拔和中海拔森林比难以进入的地区有更好的代表性。这种差异强烈影响了几组稀疏森林的模型。 研究人员认为，更好的实地清查将改善未来的地图，特别是在中高海拔森林中添加更多地块。尽管存在这些缺点，该研究还是展示了实地调查、卫星观测和生态数据如何协同工作。