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新研究：炎熱干燥的環(huán)境限制森林從野火后恢復(fù)的能力
茂密的黃松給可可尼諾國家森林的橡樹溪峽谷帶來了火災(zāi)風(fēng)險。© Chris Crisman
根據(jù)發(fā)表于《美國國家科學(xué)院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上的一項(xiàng)新研究，隨著美國西部森林氣候條件日益炎熱干燥，樹木在野火后再生的可能性進(jìn)一步下降。
該研究還重點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，基于生態(tài)的森林管理可以通過限制火災(zāi)引起的樹木死亡量來部分抵消氣候因素導(dǎo)致的樹木再生能力下降，但前提是必須迅速采取行動。這項(xiàng)研究為優(yōu)化美國新的州級層面和聯(lián)邦層面舉措提供了及時的信息，以加快數(shù)百萬英畝西部森林的基于生態(tài)的森林管理步伐。
氣候變化的挑戰(zhàn)
美國西部的森林已經(jīng)適應(yīng)了不同類型的火災(zāi)，但是近幾十年來，更炎熱和更干燥的環(huán)境使得野火燃燒得更劇烈，更多的樹被燒毀。所有這些都可能導(dǎo)致野火過后可供森林再生的種子減少。即使在種子足夠的情況下，氣候變暖也進(jìn)一步限制了幼苗的發(fā)芽和生長。
“因?yàn)楦邷睾透稍锏沫h(huán)境會扼殺幼苗，發(fā)生野火后，氣候變化會進(jìn)一步降低幼苗發(fā)芽和生長的可能。”該研究的主要作者金·戴維斯（Kim Davis）表示。他在蒙大拿大學(xué)完成了這項(xiàng)研究，現(xiàn)在是米蘇拉消防科學(xué)實(shí)驗(yàn)室林務(wù)局的研究生態(tài)學(xué)家。
這項(xiàng)研究檢驗(yàn)了火災(zāi)的嚴(yán)重程度（用“被燒死樹木的數(shù)量”來衡量），以及火災(zāi)過后的氣候條件是如何影響樹苗再生以重建森林的機(jī)會。這是迄今為止最廣泛的研究，評估了美國西部334場野火后8種主要針葉樹的再生情況，使用了50多個研究小組收集的超過1萬個地塊的信息。
研究人員發(fā)現(xiàn)，過去40多年，炎熱干燥的環(huán)境已經(jīng)導(dǎo)致野火過后樹木再生率降低，而且這種趨勢在未來仍可能加速。例如，從1981到2000年，95%的研究地區(qū)都具有適宜野火后樹木再生的氣候條件，但在未來的氣候情景下，預(yù)計(jì)到2050年，這一比例將降至四分之三。
最脆弱的森林位于西南部和加利福尼亞州的干旱地區(qū)，而處于落基山脈北部和太平洋西北方較濕潤和涼爽地區(qū)的森林在近期內(nèi)仍有望支持針葉樹再生。
"氣候變化和野火所帶來的影響在整個西部各不相同，廣泛的研究范圍使我們能夠聚焦于這些變化最集中和最先發(fā)生的地方。"蒙大拿大學(xué)火災(zāi)生態(tài)學(xué)教授、共同作者菲利普-希格拉（Philip Higuera）說。
基于生態(tài)的森林管理可以降低風(fēng)險
該研究還發(fā)現(xiàn)，脆弱干旱森林的生態(tài)森林管理可以通過減少在野火中死亡的樹木數(shù)量來抵消氣候驅(qū)動的變化。具體而言，在幾乎一半的研究地區(qū)，只有在未來火災(zāi)嚴(yán)重程度較低的情況下，野火后的再生才有可能發(fā)生，因?yàn)樵谶@些火災(zāi)中，產(chǎn)生森林恢復(fù)所需種子的樹木死亡數(shù)量較少。
“我們從此前研究中得知，在過度生長的干燥森林中，森林疏伐和控制燃燒可以有效地降低火災(zāi)的嚴(yán)重程度以及由此導(dǎo)致的樹木死亡，”研究報(bào)告的共同作者、大自然保護(hù)協(xié)會（TNC）亞利桑那州項(xiàng)目首席科學(xué)家馬科斯·羅伯斯（Marcos Robles）說，“土地管理者在短期內(nèi)對干旱和氣候變化無能為力，但他們可以通過加快基于生態(tài)的森林管理，來減少易受嚴(yán)重野火影響的森林面積。”
TNC先前發(fā)表的研究表明，亞利桑那州的一項(xiàng)大型恢復(fù)計(jì)劃中的生態(tài)森林管理不僅可以減少野火導(dǎo)致的樹木死亡，還可以提供額外的共同效益，包括顯著減少與干旱相關(guān)的樹木死亡，同時增加碳儲量、河流流量和樹木生長。
“但時間不等人。我們現(xiàn)在迫切需要在森林中實(shí)施這些措施，以免我們完全失去森林。”羅伯斯說。
即使在落基山脈和太平洋西北部較涼爽的高海拔森林中，研究人員也發(fā)現(xiàn)，氣候變化使樹木在野火后再生的可能性降低。考慮到樹木在比過去更溫暖、更干燥的氣候條件下生長的機(jī)會窗口縮短，在這些森林中，野火后植樹可能會變得更加緊迫。
好消息是，美國聯(lián)邦政府撥款約30億美元，用于資助未來10年西部5000萬英畝的生態(tài)森林管理和重新造林工作。這項(xiàng)研究提供了急需的信息，特別是考慮到西部森林正在經(jīng)歷的快速變化。
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