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为研究规定火烧(PB)对海岸红杉林野火的影响,研究人员对比分析相关数据,发现 PB 可提升森林抗性和恢复力。
# 长期规定火烧对老龄海岸红杉林后续野火影响的研究解读
在广袤的美国西部森林中,火,一直以来都是塑造森林生态的重要力量。然而近年来,由于气候变化、原住民用火习俗被摒弃以及火灾抑制政策的实施,野火的发生频率和严重程度急剧上升。就像一个失去控制的恶魔,野火肆意吞噬着森林资源,给生态环境带来了巨大的威胁。
海岸红杉林(Sequoia sempervirens),这片位于加利福尼亚州中部海岸至俄勒冈州南部的独特森林,以其对野火的抗性和灾后恢复能力闻名。海岸红杉树凭借高高的树冠和厚厚的树皮,在野火中具备一定的生存优势。而且,它们还有着特殊的再生能力,不仅能从基部萌蘖,还能通过种子繁殖。可是,随着野火愈发频繁和猛烈,这些古老的森林也面临着前所未有的挑战。
在这样的背景下,规定火烧(Prescribed burning)作为一种燃料管理工具逐渐受到关注。它就像是一场人为可控的 “小火焰派对”,旨在通过有计划地燃烧森林中的部分植被,减少野火发生时的燃料,从而降低野火的危害。但目前,关于规定火烧对森林在野火后的长期影响,研究还十分有限。
为了深入了解这一问题,来自圣何塞州立大学(San Jose State University)的 Sky Biblin、Will Russell 和 Kate Wilkin 等研究人员开展了一项重要研究。他们的研究成果发表在《Fire Ecology》上,为我们揭示了规定火烧与海岸红杉林野火之间的奥秘。
研究人员选择了加利福尼亚州的大盆地红木州立公园(Big Basin Redwoods State Park)作为研究地点。这里拥有大片的老龄海岸红杉林,并且有着不同的土地管理历史。研究人员精心挑选了六个研究地点,其中三个在过去(1999 年、2007 年或 2011 年)进行过规定火烧,另外三个则没有。在 2020 年 CZU 闪电复合火灾(CZU Lightning Complex fire)发生约一年后,研究人员在这些地点设置了 100 个样地,每个处理组各 50 个样地,进行了详细的数据收集。
研究中用到了几个关键的技术方法。首先是样地设置与数据采集,在不同处理区域设置直径 20m 的圆形样地,记录样地的坡度、坐标、坡向等信息,同时测量树冠覆盖度、树木死亡率、树木再生情况以及不同类型燃料的深度和负载等数据。其次,使用广义线性混合效应模型(GLMMs)对数据进行分析,以此探究规定火烧对森林结构和组成的影响。
下面来看看具体的研究结果:
1. 个体树木分析
研究发现,经过规定火烧处理的区域,所有树种的个体树木在野火后的死亡率和顶枯率(Topkill)都显著低于未处理区域。例如,所有树种的平均死亡率在规定火烧区域为 8.6%(标准误差:±1.4),而在未处理区域为 13.2%。而且,树越高、直径越大,就越不容易发生顶枯。
2. 样地水平分析
在样地层面,规定火烧同样展现出了重要影响。野火过后,经过规定火烧处理的样地,树冠覆盖度更高,树木存活率也显著提升,平均树木密度则更低。在燃料方面,处理区域的地表燃料高度明显低于未处理区域。在树木再生方面,海岸红杉幼苗在规定火烧区域的数量远远多于未处理区域。
综合研究结果和讨论部分来看,这项研究意义重大。研究表明,规定火烧能够有效降低野火的严重程度,提升海岸红杉林对野火的抗性和恢复力。即使在规定火烧实施 9 年之后,这些益处依然存在。这一发现为森林管理者提供了有力的科学依据,支持将规定火烧作为一种有效的土地管理工具,应用于海岸红杉林的保护和管理中。不过,研究也指出,仍有一些问题需要进一步探索,比如规定火烧的长期效果在重复处理区域的表现,以及其影响能持续多久等。相信在未来,随着更多研究的开展,我们将能更好地利用规定火烧这一工具,守护好珍贵的海岸红杉林生态系统。
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