气候变化:野火如何导致树种迁移

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  • 先前的研究表明,随着气候变化,动物、植物和树种正迁移至更有利于其生长和繁殖的环境。

  • 对植物而言,这些新的分布区往往位于海拔更高、气候更凉爽的地带。

  • 一项新的分析表明,野火加速了树种分布范围的这种迁移。

  • 这是一种有助于保持森林健康的自然方法。

  • 低强度及有计划的火烧或许有助于引导树木迁往更适宜的区域,防止其在气候变化中陷入困境。

一项新的分析首次提供了一些经验证据,表明野火正在加速树种分布范围的迁移过程,其可能的原因是减少了来自既有物种的竞争。

在美国西部各地的森林中,“避难树种”正在迁移。随着气候条件的变化,树种的分布范围正在发生移动,尤其是向更凉爽或更湿润的地点迁移。

这项新研究发表于《Nature Communications》,提出了一个问题:在生态系统不断迁移的时代,应如何管理土地——这一问题与新近签署的基础设施法案密切相关,该法案拨款超过50亿美元用于森林恢复和降低野火风险。

“复杂且相互依存的各种力量正在塑造我们森林的未来,”首席作者、斯坦福大学生物学研究生埃弗里·希尔(Avery Hill)表示,“我们利用了大量生态数据,希望为旨在管理这些生态系统转型的日益增多的研究成果做出贡献。”

野火正在加速树种分布范围的迁移过程。Image: Statista

随着气候变化,动物和植物物种正迁移至适合其生长和繁殖的环境。过往研究表明,植物分布范围正以平均每年近5英尺的速度向海拔更高、气候更凉爽的地带移动。

在许多研究中,这些分布范围的迁移速度落后于气候变化的速度,这表明部分物种可能会陷入不适宜的栖息地而难以脱身。影响植物物种跟上气候变化能力的因素,对于维持西部森林中主要树种的健康种群至关重要,但这些因素在很大程度上仍不为人所知。

为了更好地了解树种分布范围迁移的距离、方向和速度,希尔及其合著者、斯坦福大学伍兹环境研究所所长克里斯·菲尔德(Chris Field)研究了野火这一对美国西部生态系统结构和组成具有强大且广泛影响的驱动因素,如何作用于这一现象。

研究人员利用美国林务局在九个西部州超过74,000个样地收集的数据,识别出正向较凉爽、较湿润地点迁移的树种——这是对近期气候变暖和干燥的一种预期反应。随后,他们比较了被野火烧过的地区与未被烧过的地区之间这些分布范围迁移的速度。

在八个物种中,其幼苗生长环境的气候与同一物种成年树木的气候存在显著差异。希尔和菲尔德发现有力证据表明,其中两个物种——花旗松和峡谷活橡树——在被烧过的地区比未被烧过的地区的分布范围迁移幅度更大。幼苗。尽管分析未能揭示野火如何加速某些树种分布范围迁移的机制,但研究人员推测,被烧过的地区林冠开阔、林下植被被烧焦,因而来自其他植物物种的竞争较少。

研究结果不仅表明

火可以加速树木迁移,还表明某些物种可能通过竞争减缓了其他物种的分布范围迁移。这反过来又引发了关于火灾管理对树木跟上气候变化能力的影响的问题,并凸显了低强度有计划火烧和自然火灾的重要性。世界经济论坛在应对气候变化方面正在做些什么?

“这项研究揭示了一种自然机制,即使面对轻微的气候变化,它也能帮助森林保持健康,”菲尔德表示,“研究还说明,生态系统过程往往存在多层控制因素,这一特点强调了深入理解对于有效管理的价值。”

菲尔德同时担任跨学科环境研究教授、地球系统科学与生物学教授,并担任普雷科特能源研究所高级研究员。

戈登和贝蒂·摩尔基金会资助了这项工作。


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