雄伟的森林美国西部塔的标志性树木,它们的高度和年轮承载了数十年甚至数百年的历史。但是,幼嫩的树木也讲述了有关气候的重要故事,以及森林在野火之后恢复的潜力,比如过去几年里肆虐西方的野火。现在,由于气候变暖,干旱和灾难性火灾更加频繁,这种复兴的潜力可能会受到威胁。

森林生态学家凯尔·罗德曼(Kyle Rodman)说:“小树往往比根深、能更好地抵御干旱的成熟树木对气候更敏感。”罗德曼一直在研究树苗在火灾后的生长情况,以此来衡量森林的恢复能力。“了解干燥、炎热条件下的小树很重要——它们是变化的哨兵。”

最近一项研究发表在全球生态学与生物地理学罗德曼和来自美国林务局以及科罗拉多州、亚利桑那州和北卡罗来纳州大学的同事们,重点研究了落基山脉两种常见树木——黄松和道格拉斯冷杉——在不同气候情景下火灾后幼苗的生存能力。在正常情况下,野火是这些森林自然生态的一部分,它们具有通过新幼苗再生的能力。但今天的情况很难说正常。该研究得出的结论是,如果该地区的条件变得更加温暖和干旱,就像许多模型预测的那样,森林的恢复力将会下降,因为火灾后的幼苗密度会显著降低。

在梅森峡谷大火11年后,科罗拉多州落基山脉一处地点的黄松苗标志着森林的良好恢复。
在梅森峡谷大火11年后,科罗拉多州落基山脉一处地点的黄松苗标志着森林的良好恢复。凯尔·罗德曼提供

威斯康辛大学麦迪逊分校的博士后罗德曼说,从怀俄明州南部和科罗拉多州到新墨西哥州北部,大约50%的研究地形目前适合火灾后的森林恢复。罗德曼在科罗拉多大学博尔德分校期间与人合作撰写了这项研究。但该研究估计,到2040年,随着二氧化碳排放量的适度增长,这一数字将下降到20%左右。如果排放量在本世纪末迅速上升,则会骤降至3%至6%。

这也是假设新树木的种子能够首先到达受影响的地区。种子的传播自然地通过风、水或旅行的鸟类和小型哺乳动物进行。然而,如果火灾后幸存的树木很少或没有,种子将需要更长的时间才能进入被烧毁的区域,罗德曼说,他称之为“长距离接力”。

种子一旦落地,就很容易受到温度和水分的影响。如果天气变得更加炎热和干燥,它们可能就没有机会了。罗德曼说:“它不再是长距离接力赛,而是没有比赛。”地形也会影响生存前景,他补充道。山谷底部往往更潮湿、更凉爽,朝北的山坡比朝南的山坡接受到的阳光更少。

这一发现进一步证明了气候变化对地球森林造成的严重影响。罗德曼说,严重的火灾——尤其是在温暖干燥期之后发生的火灾——会大幅减少能够产生种子的成熟树木的数量,或者在火灾附近出现温和的温度和风,这对年轻的树木有利。

草地——而不是新的森林——是2002年新墨西哥州Ponil Complex大火造成的,那场大火烧毁了9万多英亩土地。
草地——而不是新的森林——是2002年新墨西哥州Ponil Complex大火造成的,那场大火烧毁了9万多英亩土地。凯尔·罗德曼提供

如果森林不能恢复和再生,火灾最终可能会完全重塑景观,被烧毁的地形会变成长期或永久的草地或灌木丛,甚至完全是另一种类型的森林。罗德曼说:“有些地方在Beplay客户端安卓版过去二三十年里发生过火灾,它们在很长一段时间里看起来都不一样。”“几十年来,它们一直是连续的针叶林,现在它们是齐胸高的灌木丛。这就是我所说的重组——转向一个完全不同的生态系统。即使没有改变,也肯定需要很长时间才能恢复到以前的水平。”

其影响是巨大的。他说:“森林覆盖了世界上大约30%的陆地面积,但它们是80%以上陆地物种的栖息地。”“过去的20年给我们敲响了警钟,告诉我们火灾现在在做什么,控制它们有多难,以及之后会发生什么。我们最担心的是情况可能会变得更糟。”