劳里埃领导的一项新研究发现,野火过后,黑云杉森林的恢复能力下降

Dr. Jill Johnstone

滑铁卢——黑云杉是一种常绿树木,在北美北部占主导地位,历史上显示出对火灾的高恢复能力,甚至依靠它来再生。然而,威尔弗里德劳里埃大学领导的一项新研究詹妮弗Baltzer一个国际合作团队发现,由于气候变化导致的火灾活动增加可能会导致这种广泛存在且具有重要经济意义的北方物种的减少。

这项研究发表在10月25日的《科学》杂志上美国国家科学院院刊评价成分利用来自北美北部地区过去25年中超过1500个森林遗址的数据,研究了火灾后的变化。黑云杉在火灾前占主导地位,但火灾后往往失去优势。在以短叶松和阔叶树种为主的森林中,火灾后的更新从未失败,而以黑云杉为主的森林则有18%的时间失败。

“黑云杉是一种适应火灾的物种,几千年来一直主导着北方地区的景观,”生物学副教授巴尔茨说。“但是,干燥、变暖的气候加上火灾活动增加的累积效应,正在将黑云杉推向无法在景观中保持主导地位的地步。”这确实是一个强有力的证据,证明这个生态系统有一个临界点,可能会把它转变成一个不同的状态。”

巴尔茨和她的合著者,包括前劳里埃博士后研究员尼古拉·戴,发现两个主要因素导致黑云杉的弹性较差。首先,野火正在向土壤深处燃烧。黑云杉生长的厚厚的泥炭土层在历史上阻止了白杨和松树等竞争物种的形成,但更深的燃烧正在改变这一点。第二个重要因素是长期的气候水分不足。由于气候条件干燥,北美西部的森林更容易受到变化的影响,这可能导致更频繁或更严重的燃烧,或可能改变火灾后的再生条件。

恢复力的丧失通常意味着,在野火之后,以前以黑云杉为主的森林转向了不同的树种。在更极端的情况下,黑云杉林根本没有再生,火灾后的终点是一个没有森林的状态。土地覆盖的这种变化从根本上影响了更广泛的生态系统。

Baltzer说:“黑云杉森林具有独特的特性。“由于这些特性,用另一种树种取代黑云杉或转向非森林对许多生态系统功能都有影响,从有多少水小金体育通过树木向上移动到大气中,到野生动物的栖息地,再到碳循环。这些从一个物种到另一个物种的转变正在整个北美北部地区发生,所以我们需要了解这将如何改变北方森林的功能。”

团队的这项研究是在北亚利桑那大学米歇尔·麦克领导的一个研讨会上开始的,并得到了NASA ABoVE Fire工作组的最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台支持。它包括来自加拿大、美国、新西兰和荷兰的政府和学术合作者提供的数据集。关键的下一步是将这些发现推广到全球范围。

“这项研究发出了一个明确的信息,即火灾活动既刺激又指导了北美北部植被的重要变化,”育空大学研究助理吉尔·约翰斯通博士说。“这些系统,即使是那些维持在基本自然状态的系统,也会对气候变化和火灾的综合影响做出迅速而动态的反应。”

“这绝对是一个警钟,我们需要积极努力达到净零温室气体排放的点,以帮助稳定气候系统,”巴尔茨说。“天气越暖和越干燥,野火就会越大越严重,我们达到的生态临界点也会越多。我们需要共同努力,避免这样的未来。”

吉尔·约翰斯通博士研究助理YukonU研究中心867 668 7040 jfj.npel@gmail.com

Jennifer Baltzer副教授Wilfrid Laurier大学生物系jbaltzer@wlu.ca