生态力量：塑造陆地生态系统的火

数百万年以来，火塑造了地球上生命的多样性。火灾状况的变化仍是全球生物多样性的重要来源，许多植物、动物和生态系统依赖于特定的火灾时间和空间模式。然而，人类活动与气候变化加剧了火灾的发生频率，现在正在影响从未发生过火灾或适应火灾的生态系统和栖息地，改变着全球范围内的火灾模式，从而损害了人类社会、生物多样性和生态系统。

在2023年6月至8月的夏季火灾高峰期，加拿大的野火已经烧毁了超过2500万英亩的土地，影响了数百万人的生活。影响范围超出国界，随着烟雾飘向人口稠密地区，纽约市的天际线变成了橙色，烟雾甚至在6月下旬飘过大西洋抵达了欧洲。

来源：Pixabay

由于野火的频率、范围和强度都在增加，美国橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory，ORNL）的科学家们正在多个方面开展工作，以更好地了解和预测这些事件，探索它们对碳循环和生物多样性的影响。

美国橡树岭国家实验室的科学家Henriette "Yetta" Jager研究了选森林间伐既能去除野火的燃料，又能为转化为生物燃料提供植物材料。“这是一个复杂的课题，” Jager说，“研究表明，虽然在一些无路地区清除灌木丛和砍伐树木比较困难，但让古老的森林独自生长可能弊大于利，引发更大、更广泛的火灾。” 野火是大自然的一部分，许多物种已经适应了野火的干扰，但随着气候变化，现在的情况有所不同。火灾发生的时间、规模和严重程度都将发生巨大变化，这将导致植被的巨大变化，并对动物产生新的影响。

Jager还与同事合作建立了一个框架，可以支持围绕森林间伐实践，景观模式甚至空间消防策略的决策。他们的工作成果可用于保护需要安全通道的陆地和水生物种，以远离野火，帮助森林管理应对这些变化。

Santos在野外调研 来源：阿拉斯加大学-费尔班克斯分校（University of Alaska Fairbanks）

了解野火对碳循环的影响是美国橡树岭国家实验室科学家Fernanda Santos的研究重点。她研究这些火灾对土地锁住碳的能力有何影响，还评估了野火如何在燃烧期间成为碳排放源，并加剧气候变暖周期。她指出，火灾会影响植物的功能特征以及土壤和土壤周围生物的多样性，而这些会改变植物和土壤的质量；火灾发生频率增加会加速生态系统从以树木向灌木的过渡，未来植物可能会向树皮更厚、发芽和重新萌发速度更快的方向演变，并导致植物多样性减少；火灾不仅消耗植物和树木的生物量，还可能导致在土壤中储存了数年或几个世纪的碳释放。

科学家们还指出，需要对火灾如何影响森林中植物与真菌之间的相互作用开展更多研究。科学家们说，更严重和更反复的野火还可能影响动物（包括昆虫、传粉昆虫和食草动物），并在未来气候变化中对生物多样性产生更多影响。

根据研究的结果，美国橡树岭国家实验室的科学家们提出了一些方法，以此更好地了解火在生态进化方面的作用和影响。其中包括开发火灾生态学的数据库，鼓励科学家和管理者将烧毁地区的环境数据提交到中央存储库；完善地球气候的模拟，以更好地预测可能的环境变化。

作者：王家欣   

—— 作者系中国生物多样性保护与绿色发展基金会（CBCGDF）国际部与北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院（BNU-HKBU UIC）全球化与发展（GAD）专业联合发起的“可持续发展人才培养计划”的学生

审核：Maggie  

编辑：Maggie

【参考资料】

1. Huntley, Brian John. “The Ecological Role of Fire.” SpringerLink.

https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-031-18923-4-7

2. The eco-evolutionary role of fire in shaping terrestrial ecosystems. 

https://doi.org/10.1111/1365-2435.14387.

3. Fire, ecosystems, and people: Threats and strategies for global biodiversity conservation. 

https://www.researchgate.net/publication/322518727_Fire_ecosystems_and_people_Threats_and_strategies_for_global_biodiversity_conservation_

4. Scientists dig into wildfire predictions and long-term impacts. 

https://phys.org/news/2023-08-scientists-wildfire-long-term-impacts.html.

5. Fire as a fundamental ecological process: Research advances and frontiers. 

https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2745.13403.

6. Luke T. Kelly et al., Fire and biodiversity in the Anthropocene.Science370,eabb0355(2020).DOI:10.1126/science.abb0355.

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