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    不是所有的森林火災都需要撲滅?

    導語:生態系統分為三大類:火依賴型生態系統、火敏感型生態系統和火獨立型生態系統。在進化過程中,火依賴型生態系統已經離不開火的干擾。這類生態系統的物種不僅發生了適應性的進化,如易燃,而且系統的結構與組成均有利于林火的擴散。對這類生態系統而言,火燒絕對是一個不可缺乏的生態過程。

    每年世界各地都會發生許多起森林火災,導致平均480萬平方公里的森林付之一炬。森林火災不僅燒死、燒傷林木,直接減少森林面積,而且會改變森林結構和環境,從而影響生態系統,因此,在絕大多數人看來,森林火災是徹頭徹尾的災難,百害而無一利。

    但你是否知道,在西雙版納,刀耕火種是當地傳統的生產方式,在那里,棄耕地具有良好的植被演替恢復能力,當地有句諺語“火不燒山山不發”,意思就是不放火燒山,植被就無法得到有效的更新,動物的食物來源就無法保證,整個山也就無法欣欣向榮。

    為什么長期的刀耕火種還能實現人和森林的和諧發展呢?這是因為,當地發生的林火為火強度小的地表火,沒有樹冠火,只會燒掉地面表層的枯枝落葉、草本植物,不會傷及大多數動植物,且當地水系眾多,火勢不會瘋狂蔓延。而這種經常、輕微的火燒,把落葉變成了有機肥,清除了遮擋陽光的多余灌木,從而讓樹苗茁壯成長,森林的健康也就得以維持。

    自西雙版納自然保護區建立以來,對于林火的管理,經歷了1958-1990年的防火和之后的控制性火燒兩個階段,長期的嚴格防火雖然預防了森林火災,但也帶來了一系列負面影響——長期禁火既阻礙了植被的更新,又使枯枝落葉過度積累,造成了不受控制的火災的隱患。而控制性火燒就是通過人為點火,讓森林健康發展,降低大型火災的風險。

    其實,森林火災雖然對經濟、生態都造成了巨大的影響,但在世界范圍內,火在環境的形成與生物多樣性的維持方面一直扮演重要角色,火對動植物的棲息地分布、組成結構、碳能量與土壤的營養流動和水土保持有深遠的影響,甚至在許多地方,火是維持生態系統所不可或缺的要素。難以置信?就讓我們來了解一下火在生態系統中起到的作用吧。

    一半陸生生態系統離不開火

    在生態學中,有一個專門研究火的分支——“火生態學”(Fire Ecology)。這個學科有自己的專業期刊《火生態學》(Journal of Fire Ecology),其出版機構火生態學會(the Association for Fire Ecology)位于美國加利福尼亞州。

    從事林火研究的科學家將生態系統分為三大類:火依賴型生態系統、火敏感型生態系統和火獨立型生態系統。

    在進化過程中,火依賴型生態系統已經離不開火的干擾。這類生態系統的物種不僅發生了適應性的進化,如易燃,而且系統的結構與組成均有利于林火的擴散。對這類生態系統而言,火燒絕對是一個不可缺乏的生態過程。

    對于火敏感型生態系統,火則是大災難。即使火勢很小,這類生態系統的物種死亡率也很高。在不受人為干擾時,這類生態系統極少發生火災。連續的火燒會使這類生態系統發生質的改變,如由熱帶雨林變為稀樹草原。

    而火獨立型生態系統由于過濕或者過干且缺乏可燃物,火對其的作用可以說微乎其微。這類生態系統的主要代表有沙漠、凍原、苔原以及季節變化不明顯的熱帶雨林等。

    2007年,國際生物多樣性保護組織大自然保護協會對世界范圍內所有陸生生態系統的火傾向進行了初步評估。結果表明:火依賴型生態系統占全部生態系統的50%以上,火敏感型約占22%,而火獨立型約占15%(其他生態系統由于數據缺乏而未進行分析)。在世界優先生態區域中,46%為火依賴型生態系統。

    火才能重生的不只是鳳凰

    在火依賴型生態系統中,許多物種進化出了獨有的特性。

    生長于加拿大及美國北部的北美短葉松(Pinus banksiana)的種子被包裹在松果里,由厚厚的樹脂封閉著,只有在50℃以上才會釋放出來,山火過后,無數種子離開松果,被燒毀的老樹提供了豐富的營養,種子們便欣欣向榮地茁壯成長起來。

    類似的還有北美洲西部的扭葉松(Pinus contorta)等。許多針葉樹的球果可以一直保留在樹上數年甚至數十年都不裂開,直到等來為它們傳宗接代的山火。除了針葉樹的球果,還有一些植物的種子則在土壤里沉睡,山火扮演著誘導它們蘇醒的角色,科學家對這些種子進行人工的熱處理,也能促使它們萌發。

    山龍眼科的許多植物樹皮較厚易于在山火中存活,或者地下部分有芽,可以在火災后再生長重建植被層。厚的樹皮可以對芽提供很好的保護,樹狀蘇鐵等植物具有密集的葉叢保護著芽,火災過后,莖上或基部樹疤處的芽抽出新的枝條來。櫟屬的許多植物都需要火來幫助完成天然更新過程。

    在前面提到的西雙版納,有一種小果野芭蕉(musa acuminata),在茂密的森林中難以生存,但在刀耕火種地區能很好地生長,而野芭蕉是大象主要采食的種類,諸如此類,如果長期不發生山火,森林植物的多樣性將下降,野生動物食物嚴重不足。研究人員發現,大型動物的活動范圍主要集中在定期點火的保護區和村落附近。

    大多數草原的氣候條件和植被都有利于火的蔓延,火的強度和頻率是影響草原穩定性的重要因素。火可以促使營養物質的循環,并能限制樹木的侵入。草原的優勢植物是地面芽植物,它們進化出了抗火性強的種柄,以增強對種子的保護。而它們體內硅的含量增加,可以防止腐爛,從而為下一次燃燒提供燃料。

    由于植被層被火焚毀,苗床得以接受更多的光照,同時可溶性灰分營養元素的沉積,也為植物的生長和繁殖創造了有利條件。總而言之,火不僅影響著土壤的溫度、濕度、營養、微生物等方面,還在許多植物的傳宗接代、新舊更替過程中起著不可或缺的重要作用。

    滅,還是不滅?這是個問題

    通常,人們將特定生態系統內火災重復發生所需的各種條件統稱為這個生態系統的火系統。火依賴型生態系統有自己獨特的火系統,正常的火系統是維持這些生態系統可持續生存和演化的重要因素。人類為了開墾更多土地而對森林進行過度火燒,或是為了安全而過度抑制火燒,都會使原有的合理火系統發生改變。

    火燒頻次減少會使生態系統內的可燃物堆積過多,導致遠遠超過正常強度的火災發生,這樣的火災往往是嚴重甚至是毀滅性的。火燒頻次減少還會改變動物生存所需的棲息地,例如在中國,某些動物保護地由于缺乏合理的火燒管理,原來適合食草類動物生存的棲息地逐漸演化為喬木灌叢林,最終使這些動物因棲息地喪失而遷居。

    在火依賴型生態系統中,長期阻止自然火的發生,反而容易釀成災難性的后果。例如:森林中,許多本來能被多次地表小火清理掉的灌木和小樹,如果越長越密、越長越高,就會變成能燒掉整座森林的燃料。當這種不健康的森林著火時,火勢會順著長大的小樹爬上大樹的樹冠,那些原本可以在地表火中安然無恙的大樹也難逃一劫。

    而火燒過于頻繁,又會使生態系統的主要建群種數量急劇下降,甚至導致外來物種大量入侵,例如西伯利亞的針葉林生態系統就由于頻繁的火災而受到嚴重影響。有火依賴型生態系統,就有其他各種不常起火、不熟悉火、害怕火、乃至輕易就能被火摧毀的生態系統。

    對火敏感型的生態系統,應嚴格禁止火災發生,尤其是熱帶亞熱帶闊葉林生態系統。而對于火依賴型的生態系統,應根據其系統特有的火系統狀況進行有效管理。對超出正常火系統變化范圍的過多的火燒(災),應及時撲滅,盡量將火災影響降至最低。同時,在火燒不足的情況下(如未發生自然火災或者禁火過度),應開展適當的計劃燒除活動,避免可燃物過度積累或者群落組成改變,因為這樣會使火災易于爆發,而一旦爆發又難以控制。

    1988年美國黃石公園發生百年不遇的大火,有科學家指出“黃石公園在火中燃燒,也在火中生存”,因為自然界的平衡需要通過包括自然火在內的許多生態學過程共同作用來達到。火是生態系統的一部分,理解火,才能理解生態。因地制宜地管理火,火災才不會肆虐,森林才會更健康。


    • 發表于 2014-01-11 00:00
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