随着天气越来越热、越来越干燥,加州的约书亚树正面临困境

在莫哈韦沙漠,气温升高、降雨减少以及更严重的野火正在杀死约书亚树。加州官员正致力于制定一项计划,通过建立保护区和控制开发来保护这种独特的丝兰树及其沙漠生态系统。
A Joshua tree on Eureka Peak in Joshua Tree National Park.
约书亚树国家公园尤里卡峰上的约书亚树。摄影:Michael Faist / NPS

这个 故事 最初发表在 Yale Environment 360.

2020 年,穹顶大火席卷了南加州的莫哈韦国家保护区,将近 70 平方英里的生物多样性丰富的沙漠烧成了黑色。这场大火杀死了 130 万棵约书亚树,包括世界上最大、最密的约书亚树林之一——希马穹顶(Cima Dome)上的大部分树木。

接着在 2023 年,约克大火席卷并烧毁了 adjacent 约书亚树林的大片区域,又杀死了大约一百万棵树。希马穹顶(Cima Dome)——其海拔更高、比周围沙漠更凉爽——的毁灭对国家公园管理局和保育人士来说尤其是一个沉重的打击,他们曾认为那里是东部约书亚树的避难所,也是该物种未来的关键。

加州鱼类及野生动物管理局(California Department of Fish and Wildlife)的植物学家 Andrew Kaiser 表示,专家们曾计划通过清除入侵性草类并监测森林健康状况,将希马穹顶打造成一个保护区。他曾在火灾期间在莫哈韦国家保护区工作,现在负责制定其西部约书亚树保护计划。“2020 年穹顶大火的周长几乎与模拟的气候保护区完全重合。它们几乎完全重叠。”

生物多样性中心(Center for Biological Diversity)的保护主管 Brendan Cummings 表示,近年来杀死和破坏约书亚树的野火数量急剧增加,“这在很大程度上是由于沙漠生态系统的变化”。他住在约书亚树镇,是为保护约书亚树提供法律保护的领导者。“三十年前,约书亚树林中的典型火灾燃烧面积不到一英亩。闪电击中一棵树,它就会倒下。很少会烧到一英亩以上。”现在,他说,更大的火灾很普遍。

这类大火是对约书亚树的主要威胁之一:更热、更干燥的天气会杀死幼苗并减少新树的生长,这是另一个重要因素。 2019 年 和 2011 年 的研究发现,如果不能缓解气温升高,在未来几十年里,横跨美国西南部部分地区的约书亚树可能会损失近 100%。这还是在开发(尤其是公用事业规模的太阳能农场)没有首先将它们毁灭的情况下。


约书亚树是一种丝兰:它们有着毛茸茸的树皮,扭曲的树枝末端长着一簇簇参差不齐的叶子,看起来就像是从苏斯博士(Dr. Seuss)的书里走出来的。西班牙人称它们为“izote de desierto”(沙漠匕首),当地的卡瓦亚(Cahuilla)部落称它们为“humwichawa”。据说摩门教定居者以先知约书亚(Joshua)的名字命名这棵树,约书亚举起并伸展双手引导以色列人。成熟的树木年龄从 75 年到 300 多年不等,幼苗需要大约 30 年才能成熟。

摄影:Yale Environment 360

约书亚树有两个不同的亚种:西部约书亚树,主要分布在加利福尼亚州,包括约书亚树国家公园(一个重要的保护区);东部约书亚树,分布在加利福尼亚州东部、内华达州南部、亚利桑那州西部以及犹他州的一小部分地区。每种约书亚树都依赖一种特定的飞蛾进行授粉——而这种飞蛾不会给其他物种授粉。

它们对沙漠生物多样性也至关重要。“它们是关键物种,这意味着它们为其他物种创造了更多的栖息地,并增加了整个沙漠的生物多样性,”加州大学河滨分校(University of California, Riverside)退休的研究生态学家 Cameron Barrows 说,他研究约书亚树。“从红尾鵟到大雕鸮,再到斯科特金鹂和仙人掌鹪鹩,它们的密度和数量都与筑巢地的可用性有关,而约书亚树实际上是莫哈韦沙漠大部分地区唯一的筑巢地。”

沙漠夜蜥蜴以其掉落的树枝为家;受威胁的沙漠龟会食用约书亚树的花;而黑尾兔和沙漠林鼠则依靠树干组织中的水分。

气候变化是莫哈韦地区火灾状况变化的重大推手。燃烧面积的巨大增加部分是由于气温升高,这增加了入侵性草类的生长速度。在过去一百年里,沙漠的平均气温已上升高达 3.6 华氏度(2 摄氏度),而在一些地区,降雨量则下降了高达 20%。在北美最干旱的莫哈韦地区,降水量变化很大,但平均每年约为 5 英寸。约书亚树高度适应莫哈韦地区灼热的高温,在超过 120 华氏度(49 摄氏度)的气温下也能茁壮成长。但它们也需要水分,而气候变化带来了干旱。

预计未来几年,气候变化将继续导致加州天气出现 极端波动。尽管近几个湿润的冬季帮助了新的约书亚树幼苗发芽,但它们的生存并非板上钉钉:约书亚树需要稳定可靠的水分供应才能度过它们早期成长的阶段。

Barrows 说:“温度很重要,但降雨量确实很重要。“如果你将更高的温度与更干燥的条件结合起来,你就完蛋了。”

与此同时,湿润的年份也有助于那些威胁约书亚树的植物物种的生长。“在过去几十年里,最初由牧牛业和其他来源引入的入侵性草类已经占领了莫哈韦地区,[改变了]火灾状况,”Cummings 说。红羊茅(red brome)和地中海劈草(Mediterranean split grass)等草类易燃,在湿润的年份,它们会大量生长,并造成更强烈、更广泛的火灾。

人们还 担心 外来物种入侵,加上气候变化和大气氮沉降(这些氮气从烟雾缭绕的洛杉矶盆地飘来,并 刺激易燃草类的生长),将阻碍火灾后约书亚树林的重建。取而代之的是,这些地区可能会转变为生物多样性较低的非本地草地。

西部约书亚树已被提议列入《加州濒危物种法案》的受威胁物种名单,并且自 2023 年以来一直受到加州《西部约书亚树保护法案》(Western Joshua Tree Conservation Act)的管辖,该法案禁止未经州政府授权而在私人或公共土地上砍伐树木。联邦政府在特朗普和拜登政府时期均拒绝了对这两个亚种提供联邦濒危物种保护,最近一次是在 2023 年。

缺乏保护的一个原因是,目前约书亚树的数量并不短缺——威胁是基于未来损失的预测。东部约书亚树的种群估计有数百万棵,西部约书亚树的数量多达 1000 万棵。尽管如此,Cummings 认为它们都应该受到保护,因为未来的预测看起来很黯淡。“我们知道,鉴于气候变化的威胁,它们正处于灭绝的轨道上,”他说。“即使气候变化停留在目前的水平,我们[仍然]会失去它们一半的栖息地。”当然,气温预计不会保持稳定。

对西部约书亚树的另一个潜在威胁是莫哈韦沙漠的开发,那里有一半的树木生长在私人土地上。(绝大多数东部约书亚树生长在公共土地上。)讽刺的是,对约书亚树最大的威胁之一是大型太阳能阵列,它们是为了帮助该州摆脱化石燃料而建造的。占地 530 兆瓦的 Aratina 太阳能加储能项目将在加州博龙附近的一块私人土地上建造,该项目将杀死近 4000 棵约书亚树,并减少沙漠龟和其他物种的栖息地。

沙漠龟、红尾鵟和黑尾兔都依赖约书亚树。*摄影:Daniel Elsbrock / NPS;Preston Jordan Jr. / NPS;Brad Sutton / NPS*

太阳能开发商反对将约书亚树列为受威胁物种。他们认为,加州沙漠与北非沙漠一起,拥有世界上最高的太阳能辐射强度,这使其成为发电的理想之地。“我们的电网容量需要以几乎难以想象的数字来扩大,”大型太阳能协会(Large-Scale Solar Association)执行董事 Shannon Eddy 告诉《Vice News》。“我们正处于这个领域探索的最前沿。因此,在我们真正知道它们需要去哪里之前,现在就将大片沙漠排除在太阳能开发之外,是不合适的。”

《西部约书亚树保护法案》(Western Joshua Tree Conservation Act)在加州鱼类及野生动物管理局就是否将该亚种列为受威胁物种时陷入僵局后出台,该法案豁免了一些太阳能项目。这是一项政治妥协,该法案得以通过是因为它比将约书亚树列为受威胁物种提供了更多的管理灵活性。

该法案要求鱼类及野生动物管理局——与政府机构、加州美洲原住民部落和公众共同——在 2024 年 12 月 31 日前制定该物种的保护计划草案,并要求公司购买许可证才能砍伐或迁移约书亚树。许可证费用将用于建立一个保护基金。该计划旨在不仅保护约书亚树,还保护整个莫哈韦沙漠生态系统——包括树木、沙漠龟、穴居猫头鹰、稀有植物、丝兰蛾和其他物种——免受开发压力的影响。

Cummings 说:“这绝非完美。“但它将使事情进入一个合理、有序和合法的空间。高地社区在保护沙漠景观免受开发方面做得非常糟糕。”

一项新兴保护策略的关键部分,该策略部分由最近发表在《 生物保护 》杂志上的一篇 论文 指导,是保护保护区内的约书亚树。保护区是指定的区域,那里的约书亚树林健康,并且可能随着气温升高而更凉爽、更不易干旱。例如,在约书亚树国家公园,管理者正在清除保护区内的草类,以清除燃料并在树木之间创建防火隔离带。

研究人员还在绘制约书亚树的基因组图谱,以预测哪些种群对高温和干旱的抵抗力最强,从而优先保护它们或使用它们的种子进行重新种植。

已经考虑过辅助迁移——将成年约书亚树移至北加州和俄勒冈州。但加州鱼类及野生动物管理局的 Kaiser 说:“你不能 just 搬迁约书亚树。“你必须搬迁保育植物(帮助幼苗建立的植物)。你必须搬迁丝兰蛾传粉者。你必须进行监测。到目前为止,我们看到的所有研究都表明,在目前这个时间点,它不是一个可行的选择。但我们并没有排除它。”

尽管存在所有这些威胁,但还是有一些希望的曙光。例如,南加州电动汽车的日益普及,可能会降低助长易燃草类生长的空气中氮气的含量。

而且,相关方有着广泛的承诺。加州大学河滨分校的 Barrows 说:“在管理良好的地区,例如国家公园,我持乐观态度。“有趣的是,在一些地区,约书亚树正在入侵松树林,并且长势良好,因为那里海拔更高、更凉爽、更湿润。所以约书亚树作为一个物种不会灭绝,但如果它们失去约书亚树,莫哈韦沙漠的一些地区将变得更加生态贫瘠——除非我们能够扭转气候变化的问题。”


 

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