昆虫、野兔和其他意想不到的动物控制着野火。

图片比大型食草哺乳动物大得多。
firefighters standing in front of smoky hillside
即使是微小的生物也能影响大火 尼尔·托马斯/Unsplash

我们习惯了听到人类如何改变地貌燃烧的方式,但近年来,生物学家和生态学家越来越意识到动物对火灾有多大的影响。例如,在加利福尼亚州,城市现在正在投资雇佣山羊群来啃食覆盖着杂草丛生、干燥植被的山坡,这些植被在加州的火灾季节充当着火绒。

然而,动物与火之间的关系远比食草动物减少野火燃料复杂得多,《生态学与进化趋势》杂志上的一篇新综述显示。食草动物并不总是减少野火,而且大型动物也不是唯一影响燃料的生物——小型哺乳动物、鸟类和昆虫也发挥着重要作用。“我认为在考虑哪些动物可能影响火灾时,人们一直强调大型动物,”该综述的作者、澳大利亚国立大学的陆地生态学家克莱尔·福斯特说。“我们发现有各种各样的动物可以影响火灾。”

到目前为止,研究动物的火灾生态学家主要关注大型食草动物如何影响燃料(易燃植物材料)的数量。但是,除了燃料的体积之外,还有很多其他因素会影响火灾的大小和强度。燃料的分布、由哪些植物组成以及其紧实度也很重要。福斯特说,在她自己的研究中,她已经看到了袋熊如何改变其栖息地的植被结构,这可能会影响火势蔓延。她很好奇,如果我们只关注大型食草动物,我们还会错过哪些其他的相互作用。“我决定采取一种全球性的方法,”她说。“我和我的同事们一起努力,试着找到我们能找到的所有例子。”

他们的发现揭示了即使是微小的生物也能对生态系统产生多大的影响,并有助于我们更好地理解火灾频发的地貌。

食草动物的双重作用

在草原上,像牛、犀牛和水牛这样的大型食草动物会吃掉大量的所谓“细小燃料”,即高度易燃的植物(如草),这些植物会蔓延火势,从而可以减小火灾的规模和燃烧的面积。在干旱的地貌中,这些动物可以在管理野火方面发挥重要作用。但这并不是在所有生态系统中都适用。

在某些地方,对食草动物来说最美味的植物也是最不易燃的,而这些食草动物选择性的食欲可能会留下燃烧最剧烈的植被。在美国的混合落叶-针叶林中,研究发现牛更喜欢吃落叶植物的幼苗——比如白杨、白蜡树和柳树——而留下针叶树。这些年轻的松树和冷杉树在野火发生时就会成为“梯子燃料”,在林地地面和树冠之间形成垂直桥梁,从而引发树冠火。

在北部巴塔哥尼亚,研究人员观察到,当牛和入侵的欧洲野兔在火灾后啃食亚高山森林时,它们会阻止树苗生根。反过来,该地区转变为以灌木为主的生态系统——一个更易燃的生态系统。

别忘了虫子

“在这篇综述中,我真正开始欣赏的一件事就是昆虫和其他无脊椎动物,”福斯特说。“它们可以通过某些方式对火灾产生重要影响。”研究人员已经知道美国西部的树皮甲虫,它们的侵害会削弱和杀死树木,降低树木的含水量,从而使它们容易在火灾中点燃。

但虫子还会做一些更鲜为人知的事情。当网蝽吃橡树叶时,它们的化学成分会发生变化。被网蝽侵害的树木的落叶中木质素含量更高,木质素是一种分解速度非常慢的纤维。“一项研究发现,如果树木受到虫子侵害,落叶的分解速度会减慢25%。”这意味着地面上会堆积更多的落叶,形成一层厚厚的枯枝落叶,成为火灾的极佳燃料。

福斯特在她回顾的文章中指出,生活在落叶层中的滚圆虫和其他无脊椎动物也影响着火灾。这些虫子吞食枯叶和树枝,将它们分解成更小的碎片,使微生物更容易吞食。在最近对澳大利亚桉树林的研究中,当研究人员移除了无脊椎动物时,落叶的分解速度减慢了三分之一以上

不仅仅是燃料的数量很重要

动物甚至不需要摄入任何植物,就能改变地貌的燃烧方式。踩踏和挖掘会通过压碎或用土壤覆盖植物来压实植物。由于通过它们的空气更少,这些燃料不易被点燃。大象会在茂密的植被中踩出小路,形成可以阻止火势蔓延的空隙。

小型动物也尽了一份力。澳大利亚的巨鸡(Malleefowl)用它的脚耙起一大堆落叶,然后把它的卵产在里面(堆积的落叶会产生热量并保持卵的温暖!)。这项活动移除了其林地栖息地中树木周围的一些落叶层。因此,虽然这些鸟类不一定会改变燃料的总量,但它们会使燃料在地貌中变得更斑驳。福斯特说,这种燃料的斑驳性会影响燃烧率。如果没有连续的枯叶层来助燃,火势在遇到地貌中被“耙过”的部分时可能会减缓。

更多地了解动物与火的关系

福斯特说,未来我们需要更多地关注那些帮助塑造环境及其燃烧方式的小型动物。“昆虫无处不在,但我们对它们的作用知之甚少,”她说。“我认为这是需要进一步研究的一个方面。”

对这些更精细尺度互动进行进一步研究,可以帮助我们更好地理解野火。例如,找出动物在它们的生态系统中哪里制造了燃料的斑驳,可以帮助我们模拟火灾的行为。“但是我们现有的火灾模型不一定能让我们模拟这些斑块如何影响地貌中的火势,”福斯特说。“我认为与消防员合作创建一些模型,或改进一些现有模型,以便我们能够以更精细的尺度来观察这些问题,这将会非常有益。”

关于动物与火的相互作用,还有很多东西有待了解。“我的核心信息是,可能存在一些我们尚未了解的、具有重大生态或管理价值的相互作用,”福斯特说。“探索其中的一些可能会很有收获。”

 

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