ENSO 引发的野火对亚马逊泛滥平原的复杂影响：生态警钟已敲响！

研究人员针对亚马逊泛滥平原野火问题，研究其发生及森林恢复情况，发现与 ENSO 等相关，对生态保护意义重大。

　　亚马逊，这片广袤无垠的热带雨林，宛如地球的绿色心脏，其中的泛滥平原更是地球上最为广阔且生物多样性极为丰富的河流栖息地。它们就像连接陆地与水生生物的桥梁，不仅调节着南美洲北部的水文循环，还储存着大量对全球气候至关重要的碳。然而，随着气候变化的加剧，干旱的频率和强度不断增加，野火如同幽灵一般，开始频繁侵袭这片原本湿润的土地。

在过去，由于亚马逊泛滥平原通常较为湿润，野火并不被视为重要的干扰因素。但如今，情况发生了巨大的变化，即使是亚马逊流域最湿润的地区也未能幸免。目前，关于野火对泛滥平原生态系统的影响，大多数研究都集中在非泛滥平原的 “高地” 森林上，而泛滥平原森林因其独特的地理和生态环境，面临的野火风险和后果可能与高地森林截然不同。并且，亚马逊泛滥平原在空间尺度上具有高度的异质性，无论是小尺度上与地形相关的差异，还是大尺度上不同子流域及其地貌的区别，都使得对野火风险和后果的研究变得更加复杂。不同类型河流的泛滥平原，如黑水、清水和白水河流的泛滥平原，其营养物质和沉积物浓度差异显著，这可能导致不同的野火风险以及森林燃烧后的恢复轨迹。

为了深入了解这些问题，来自荷兰瓦赫宁根大学环境科学系、巴西圣卡塔琳娜联邦大学生态学研究生项目、德国卡尔斯鲁厄理工学院湿地生态研究所等机构的研究人员展开了研究。该研究成果发表在《Ecosystems》上。

研究人员主要进行了两项分析：一是绘制亚马逊流域泛滥平原的火灾发生地图，并探究火灾发生与环境条件的关系；二是评估不同类型泛滥平原森林燃烧后的植被恢复情况。在研究过程中，使用了多种关键技术方法。首先，利用 MODIS 烧毁面积产品（MODIS Burned Area product）的月度数据，结合随机抽样的方式，检测森林火灾的发生情况；同时，收集了干燥季节长度、土地利用强度、土壤质地、洪水 - 降水同步性以及 ENSO_3.4等环境数据，用于分析火灾发生的驱动因素。其次，运用 AVOCADO（异常植被变化检测，Anomaly Vegetation Change Detection）算法，基于 Landsat 图像的归一化植被指数（NDVI）数据，评估植被的恢复情况。

研究结果如下：

1. 火灾发生：野火在亚马逊泛滥平原广泛存在，且其发生与土地利用强度、干燥季节长度、洪水 - 降水同步性以及土壤中沙子的比例显著相关。虽然不同类型泛滥平原每年的烧毁面积波动较大，但平均下来差异不大。然而，考虑到泛滥平原的面积不同，清水（0.67%）和黑水（0.47%）泛滥平原每年燃烧的面积比例相对白水（0.20%）泛滥平原更大。此外，亚马逊泛滥平原火灾发生的时间变化与热带太平洋海表温度变化（即 ENSO_3.4变化）显著相关，但在 2001 - 2020 年间，三种河流类型的燃烧像素数量和总面积均未呈现出显著趋势。
2. 复燃风险：研究发现，黑水泛滥平原森林中复燃的比例显著高于白水和清水泛滥平原森林，平均复燃风险比白水和清水泛滥平原森林高 62 - 73%。而且，黑水泛滥平原森林中火灾事件之间的最短时间也明显短于其他两种类型的泛滥平原森林，平均复燃时间比清水和白水泛滥平原森林短 60%。
3. 燃烧后的 NDVI 恢复：黑水泛滥平原森林燃烧后的 NDVI 恢复速度明显慢于白水和清水泛滥平原森林，平均恢复时间分别比后两者慢 20% 和 35%。此外，2005 年燃烧且 15 年后仍未恢复的像素比例，在黑水泛滥平原（平均为 49%）显著高于清水（平均为 18%）和白水泛滥平原（平均为 27%）。同时，在泛滥平原内，低海拔地区的火灾发生和火灾后森林恢复时间均显著更高。

研究结论和讨论部分表明，该研究揭示了野火在亚马逊泛滥平原的发生规律及其对不同类型泛滥平原森林的影响。ENSO 是影响野火发生时间变化的重要因素，而土地利用强度、土壤质地、干燥季节长度和洪水 - 降水同步性等则影响着野火的空间分布。黑水泛滥平原森林由于土壤中沙子比例高、养分含量低，在火灾后恢复缓慢，且复燃风险高，这可能导致其植被从封闭树冠森林向开放植被类型转变。而在所有类型的泛滥平原森林中，低海拔地区由于洪水期长，树木生长季节缩短，森林恢复速度较慢，且可能影响到一些适应洪水的特殊物种。

该研究具有重要意义，它强调了监测野火，尤其是黑水泛滥平原野火的重要性。为了避免黑水泛滥平原森林植被的大规模转变，需要采取措施预防森林火灾，如推广替代以火为基础的农业实践，扩大保护区范围以涵盖泛滥平原，以及制定综合火灾管理计划。这些措施对于保护亚马逊泛滥平原的生态系统、生物多样性以及维持其提供的生态系统服务至关重要。