黄石公园在其1988年火灾后得以繁荣,但干旱的夏天威胁着所有进步

极其炎热干燥的天气已不再像过去那样罕见。
burned and unburned trees
1988 年黄石火灾后,火烧与未火烧的树木景观图。Monica Turner, CC BY-ND
2016 Maple fire
2016 年的 Maple 大火(摄于 2017 年 7 月)重新烧毁了 1988 年黄石大火后重新生成的年轻森林。随着气候变暖,预计未来高强度火灾的频率会增加,这可能会改变森林恢复的模式。Monica Turner, CC BY-ND

今年夏天是 1988 年黄石大火 30 周年纪念——那是一场席卷黄石国家公园及其周边约 120 万英亩土地的巨大火灾。火灾的规模和严重程度让科学家、管理者和公众都感到惊讶,并受到了媒体的大量报道。许多新闻报道宣称黄石已被摧毁,但事实恰恰相反。

火灾发生时我曾身处其中,并在那年秋天返回查看灾后景象。烧毁的森林绵延数英里,焦黑的树干构成了一片荒凉、似乎了无生机的景象。但从直升机上往下看,我们惊讶地发现,大火实际上形成了一片由火烧和未火烧的森林斑块组成的马赛克。

自 1989 年以来,我一直在研究黄石森林的恢复情况,看着焦黑树木的景观转变为茂密的年轻森林。火灾在许多生态系统中扮演着重要的生态角色,黄石的原生动植物 已很好地适应了历史上的干扰和恢复周期。如今,烧毁的土地上 生长着繁茂的年轻刺叶松

由于大火主要发生在国家公园和荒野地区,我们学到了很多关于 生态系统如何应对此类火灾 的知识。火灾后的管理措施很少,大部分烧毁区域都任由自然恢复。

由于 黄石的森林具有非凡的恢复力,1988 年的火灾并没有造成生态灾难。然而,如今气候和火灾趋势可能正在将森林推向其极限。游戏规则正在快速改变。

young lodgepole pine forests
1988 年后的年轻刺叶松林,摄于 2014 年。Monica Turner, CC BY-ND

高温、干旱和风

极端天气条件 导致了 1988 年的火灾,正如它们也助长了西部许多近期发生的火灾一样。黄石的夏季通常过于凉爽潮湿,不适合发生如此大规模的火灾,但 1988 年的夏天是并且仍然是当地有记录以来最干燥的夏天。

燃料(地面上的枯木和松针以及活树)的数量并没有异常,也没有证据表明先前火灾的扑救对 1988 年的火灾有任何显著影响。高温、严重干旱和强风是主要原因。

7 月初,在火势达到最大规模之前,超过每小时 60 英里的阵风让我无法飞越火场。黄石河和刘易斯河沿岸的道路、河流甚至宽阔的峡谷在刮风的日子也无法阻止火焰蔓延。强风将燃烧的树枝带到火线前方,加速了火势蔓延。火势在夜间也持续燃烧。

Crown fire at Grant Village
1988 年 7 月 23 日,黄石国家公园格兰特村的树冠火。国家公园管理局/Jeff Henry

烧毁的森林如何恢复

在过去 10,000 年里,黄石地区每隔 100 到 300 年 就发生一次严重火灾。“树冠火”会烧穿森林冠层,烧死树木,同时激发新的生长。“树冠火”是 黄石的常态,也是 许多高海拔和高纬度森林的常态

刺叶松的树皮很薄,很容易被烧死,但它们通常结有适应火灾的球果,这使得它们能够在火灾后立即再生。当受热时,球果会释放出大量的种子,产生新一代的树木。火灾还创造了理想的生长条件,提供了充足的矿物质、土壤和阳光。

Yellowstone wildflowers
2008 年黄石东部 Gunbarrel 火灾三年后,野花盛开。Monica Turner, CC BY-ND

在黄石,野花和草从幸存的根系中发芽,因为土壤燃烧不深,并且 保留了植物生长所需关键营养素原生植物逐渐填满了 光秃的区域。曾经是落基山脉北部地区关注物种的白杨树,在烧毁的松林中大量发芽,距离最近的成熟白杨树远达数英里。许多白杨树 在高海拔地区的生长状况良好,高于它们火灾前的分布范围。

黄石的生态系统很快就自行恢复了。我推测,许多游客在欣赏风景和野生动物在绿色的海洋中穿梭时,可能已经不再“看见”1988 年火灾的痕迹了。在落基山、冰川和格兰特提顿国家公园也观察到了 20 世纪火灾后类似的自然恢复模式,这些公园也与火灾共同演化了数千年。历史上,高强度火灾会杀死树木,但不会摧毁森林。

Huckleberry Mountain in Glacier National Park
1935 年 7 月 30 日(上图)和 2009 年 7 月 9 日(下图)的冰川国家公园 Huckleberry 山在火灾后。国家公园管理局

气候变暖,火灾增多

1988 年的火灾 开启了大规模野火的新时代,每年都有更多的西部森林被烧毁。夏季和冬季都在变暖,与大火相关的炎热干燥天气 不再像过去那样罕见。积雪每年融化得更早,燃料干燥得更快,气温记录不断被打破,火灾季节也越来越长。近期,包括 班德利尔落基山冰川优胜美地 在内的许多国家公园和保护区都发生了火灾。

气候变暖、变干意味着本已炎热干燥地区的干旱正在加剧。在美国西部,人为引起的气候变化 使燃料干燥,并使 1984 年至 2015 年间森林火灾的过火面积几乎翻倍

虽然北部落基山脉的大部分火灾是由闪电引起的,但在人口稠密地区, 人为的火源正在延长火灾季节。即使在阿巴拉契亚南部潮湿的混合森林中,严重的干旱也导致了一场人为火灾,从大烟山国家公园开始,蔓延到田纳西州的 加特林堡

未来会怎样?

即使是那些已经适应了大规模、严重火灾的森林,在气候变暖的世界中也面临风险。到 21 世纪末,像 1988 年夏天那样炎热干燥的天气,在黄石可能会成为常态,而不是例外。

预计大火将 更频繁地发生,并且 已经开始重新烧毁森林,而这些森林还没有足够的时间来恢复。在黄石和格兰特提顿国家公园,2016 年的火灾 烧毁了 1988 年和 2000 年火灾后重新生成的年轻森林。我们对这些近期火灾的研究记录了更高的燃烧强度和更少的火灾后树苗。这些幼树的生存并非必然,因为它们是在一个更温暖的世界中开始它们的生长。

国家公园是许多国家最后完整的景观的锚点,也是我们理解环境变化最好的活体实验室之一。对 1988 年火灾的研究现在为评估近期火灾的影响提供了参考。黄石将继续保持其美丽、原生物种和激发我们灵感的力量。然而,只有时间才能告诉我们,在未来几十年里,黄石的森林是否还能保持其 从火灾中恢复的能力

Monica G. Turner 是威斯康星大学麦迪逊分校的生态学教授。本文最初发表在 The Conversation 上。

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