Fire resilience in a Mediterranean cultural landscape
这项研究发现,虽然地中海景观中的历史农业梯田对海罗勒松(Pinus halepensis)森林在火灾后的抵抗力和恢复力影响有限,但一个韧性框架显示,近40%的过火样地面临向持久灌丛过渡的风险,这凸显了进行早期监测和针对性管理的必要性。
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在阳光普照的地中海丘陵地带,火灾并非异常现象,而是一种节奏。数千年来,这些景观在冬季降雨滋养生长与夏季干旱枯竭燃料的微妙平衡中,经历了不断的燃烧与再生。这里的植物已经进化出适应这种循环的能力。有些植物,如阿勒颇松,依赖于在高温火灾后才会裂开的庞大种子库;而另一些植物,如圣栎,则能在火焰过后直接从根部萌发新芽。这种恢复能力被称为韧性。但游戏的规则正在改变。随着气候变暖以及人们放弃了曾经维持土地开阔状态的传统农业,森林正变得更加茂密且连绵不断,从而为更大、更热且更频繁的火灾创造了条件。生态学家面临的重大问题是:当火势过于剧烈时,这些古老的景观是否仍能恢复,或者它们是否正处于向完全不同的状态(例如永久性的灌木丛)转变的边缘。
这些景观的一个特定特征为寻找线索提供了可能:干石墙。世世代代以来,巴利阿里群岛的农民建造了由这些墙壁支撑的梯田,以便在陡峭的坡地上种植作物。这些结构将土地分割成小块马赛克式的地块,在历史上起到了阻断火势蔓延并固定土壤的作用。但随着农业的废弃,这些墙壁开始崩塌,梯田被野生的松树林所吞噬。一位研究人员想知道,这些作为往昔时代遗迹的残破石墙,是否仍具有保护森林或在火灾后帮助其恢复的力量。为了查明真相,他们观察了马略卡岛一个在2013年遭受严重山火影响的山谷。十一年后,他们走入丘陵,观察什么幸存了下来,以及什么重新生长,并将梯田坡地与未受干扰的非梯田山坡进行了对比。
研究人员在整个山谷设置了二十九个小型研究样地,仔细测量了每一棵树、幼苗和每一片地面植被。他们专注于两个主要问题:梯田区域在火灾后是否保留了更多的原始树木,以及它们是否比非梯田区域更快地恢复了结构。他们还观察了有多少新的松树建立了种群,通过计数幼苗来观察森林是否正在成功再生。结果非常微妙。梯田坡地确实保留了稍高比例的存活树木,尤其是较小的树木,与非梯田坡地相比。然而,这种差异并不足以被视为明显的统计学上的胜利。研究发现,树木的存活更多取决于它们在地图上的位置以及火灾发生前的粗细程度。位于较凉爽的北向坡面以及拥有较粗树干的树木,无论是在梯田还是在原始山坡上,都更有可能存活下来。
当研究人员观察森林如何恢复时,故事发生了转变。他们测量了烧毁区域与附近的未烧毁森林(作为健康成熟生态系统的基准)之间的相似程度。火灾发生十年后,烧毁区域与未烧毁区域仍然存在显著差异。林冠层更加开阔,地面落叶层也减少了,植物组成也发生了变化。有趣的是,非梯田的烧毁样地实际上比梯田样地更接近未烧毁的参考森林。这部分是因为最初的未烧毁梯田森林过于茂密且丰富,导致烧毁后的梯田样地面临着更高的恢复标准。梯田区域似乎在恢复原有结构方面更为艰难,这可能是因为这些被废弃、正在崩塌的梯田上的土壤和水分条件在数十年间已经退化,使得新生命难以扎根。
关于森林未来的发现最为引人注目。研究人员识别出了烧毁样地所采取的五种不同路径。近百分之四十的烧毁区域正处于“转型风险”路径上。这意味着它们失去了大部分原始树木,几乎没有新的松树幼苗生长,且未能恢复其结构。这些样地面临着变成永久性灌木丛的危险,而一旦进入这种状态,就很难再回到松树林。虽然有些样地恢复得很好——要么是因为保留了许多树木,要么是因为新幼苗生长迅速——但最常见的结果是这种不确定的、高风险的轨迹。研究还发现,新松树幼苗的密度在不同样地之间差异巨大,但研究人员无法确定一个单一的原因(如距上次火灾的时间或坡度)来解释为什么有些区域长满了新树,而有些区域却几乎空无一物。
研究结论认为,古老的干石墙虽然曾是景观防御的重要组成部分,但现在已不再能提供显著的防火屏障或保证恢复的助力。森林的韧性现在更多地由树木的大小和地形决定,而非这些历史梯田的存在。由于最常见的结局是通往灌木丛的风险路径,这表明景观正变得更加脆弱。研究人员提出了一种看待这些森林的新方法,即不仅要问它们是否在恢复,还要识别它们正处于哪条特定的路径上。这种方法可以帮助土地管理者识别那些最有可能永久失去森林特征的区域,从而在变化变得不可逆转之前进行干预。火灾发生十一年后,森林仍处于关键阶段,它接下来的走向将决定它是保持为松树林,还是变成某种完全不同的形态。
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