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新发现 生物多样性 发表:2022年9月20日

当地中海植物多样性野火获利

文摘

在夏天,电视和报纸上经常播放令人印象深刻的观点在地中海森林大火。这些火灾通常被视为威胁,家园,和他们的财产。然而,如果野火是必要的来维持健康的一些森林植物吗?甚至一些植物需要森林大火吗?科学家研究了这个奇怪的问题通过检查后的植物类型和数量存在野火。结果是让人吃惊的。开花植物的生物多样性最高的森林野火之后被发现。年长的森林,树木生长和防止小植物生存。树木可以防止开花植物的生长通过对资源的竞争,包括光、水和营养物质。这些结果能够想出解决方案,将使森林维持高水平的植物生物多样性的同时还保护人类免受火灾的威胁。

野火可能有用吗?

想象你正穿过丘陵地中海森林在夏天,包含葡萄园环绕的山谷。火焰突然出现,进展迅速,摧毁一切在他们的路径!消防队员奋力扑灭了火焰。这种类型的森林出现在地中海法国、西班牙、葡萄牙、希腊、以色列、加利福尼亚、智利和澳大利亚。这些地区气候和植被和相近的特点是热,干燥的夏季,经常忙野火。大火被威胁的人,他们的财产,他们的家园。这些火灾也可以释放温室气体和污染烟尘粒子。manbetxapp在线登录

但如果这种燃烧也有用的森林吗?它是可能的森林吗需要森林大火吗?今天,野火一般都是由人类引起的,意外或犯罪行为。但对于数百万年,之前第一个人类,森林大火被闪电自然开始(1]。与许多动物、植物无法逃脱野火的火焰。如果大火摧毁一切在他们的路径,他们留下一个死气沉沉的,荒凉景观背后?将再次开花植物,树木会重新长出来吗?森林可以生态系统从火中恢复?科学家回答这些问题通过研究地中海森林大火后植被恢复。

研究森林火灾的反应

观察烧毁森林,直到高,老树返回时间消耗再生过程需要100年,至少。解决方案是研究森林燃烧在不同的日期,因此在不同的阶段都自上次解雇一些年轻人,一些中年人,和一些老2]。

评估工厂的数量物种在森林中(称为丰富)下层植被和他们的一起丰富(这被称为生物多样性),科学家们把大的框架在森林地面的特定区域(图1一个)。然后他们发现和指出,植物出现在框架(图1 b, C)。一旦回到实验室,他们的物种及其丰度列表转移到生物多样性的计算机进行复杂的计算(图1 d)。

图1 -方法用来评估植物生物多样性的森林。
  • 图1 -方法用来评估植物生物多样性的森林。
  • (一)科学家把框架在一个给定的区域在地上。(B, C)植物呈现在每一帧中被识别出来,仔细计算,指出。(D)在森林里收集的信息被传送到一台电脑计算的生物多样性。

知道森林的年龄,科学家们使用两种方法(图2)。如果火灾发生在1970年,科学家们抬头公共记录的日期。当火灾发生在1970年之前,科学家们测量了年龄最古老的阿勒颇松树(3]。因为大多数这些松树野火之后开始成长,计数只好这些松树可以用来估计野火日期([4];图2)。如前所述,森林大火后需要很长时间才能恢复。高大的树木需要超过100年成熟。的回归森林出现在几个步骤(图3)。

图2——科学家们使用两种方法来确定过去的野火。
  • 图2——科学家们使用两种方法来确定过去的野火。
  • 如果火灾发生在1970年,那么它的日期和位置被消防员或林业工作者指出,这些信息可以在网上行政记录。如果火灾发生在1970年之前,是最古老的树木,通过约会日期基于计算只好。木头的样品从幸存的树木与设备就像一个巨大的注射器。如果一个箱子有75人只好,因此75年的历史。
图3 -火灾后植物丰富的变化。
  • 图3 -火灾后植物丰富的变化。
  • (一)大火导致大多数的死亡树木、灌木、草本植物,开花植物,留下灰烬和木炭。(B)阿勒颇松树生长丰富;它们橡树从烧焦的树桩;植物丰富度最高。(C)松树已经主导树冠;的林下叶层包含小橡树、灌木、草本植物,开花植物;生物多样性仍然很高,但也开始减少。(D)橡树越来越占主导地位;植物丰富度大大降低。(E)橡树在树冠;植物丰富以来的最低点火;很少有植物和树木可以发芽。

早期:0到20年后野火

野火之后,大多数植物被烧毁或烧焦,地表覆盖着木炭和灰烬。一些高大的树木生存,通常只有那些位于边缘的火。一个或2年后,我们可以观察到许多种类的草药,开花植物和灌木。物种比以前更大量的野火!火灾导致如此高的物种丰富性如何?

实际上,大火不抑制植物。下方地面上,有很多种子,根,茎,和灯泡免受火灾的热由于绝缘性能的土壤。这些休眠植物受益于树木的死亡之前捕获光小植物的生长的关键。新植物生长的树木不再需要与降水第一火之后,他们也受益于灰烬,含有许多营养。删除树树冠允许更多的光到达地面,所以植物可以发芽,成长,开花。很年轻,因此,当森林最资源可以聚集,使得植物物种丰富度最高。

早期火灾之后,我们发现小植物如百里香、迷迭香、岩蔷薇,大戟属植物,和兰花,以及阿勒颇松树幼苗,混合着草。这些幼苗从阿勒颇松树种子发布幸存野火的边缘。15年来,阿勒颇松树长高比一般的成人。其他的树木和灌木,如橡树、枫树、圣露西樱桃,和开心果,产生激烈的新过程称为源于烧焦的树桩它们

中间阶段:20到80年后野火

30年后,松树主导的林下叶层。一些松树和房子一样高,和他们的树冠捕获大部分的阳光。地下的,阿勒颇的根源松树占据太多的水分和养分,其他植物很难保持竞争的事实从树木太强大了,很多林下植物。最具竞争力的植物生存而灭亡。

在松树的树冠下,我们发现两个物种的橡树,白橡木(每个失去叶子秋天)和冬青橡木(常绿)。这些橡树仍小于松树即使他们再生立即从烧焦的树桩或树木。它们生长缓慢,因为他们存在于松树,因此变得不那么光的影子。

后期阶段:80年到130年之后野火

橡树和松树的故事类似乌龟和兔子。松树是喜欢兔子,因为它生长迅速,占据了早期森林阶段。橡树就像乌龟,花时间去增长但最终接管。阿勒颇松树长时间不住,往往由于真菌腐朽的树干。松树死亡,橡树的竞争减少。橡树最终主导树冠野火之后大约100年。

橡树的枝叶,尤其是冬青橡树,就像一把雨伞,捕获的大部分光和创建一个阴影,防止更多的松树的生长。橡树也有高效的根系,善于发现水,即使在干旱。与橡树太多竞争对于大多数下层植被电站这个阶段,很少有能够生长在林下物种。因此,在老橡树森林,植物物种的数量是最低的。有趣的是,大多数植物生长后期森林的林下叶层也出现在最早的阶段。消失的植物仍然存在下土壤,以种子的形式,灯泡,根和茎。这些植物在等待一个新的野火事件发芽和成长。

我们如何帮助森林保持多元化?

所以,我们看到,森林大火让许多植物发芽或植物生长抑制或淘汰出局在古老的森林。因此,在地中海森林野火是有用的植物物种丰富度和增长。但野火也危险的人来说,他们的家园,他们的财产。那么,我们如何平衡需要保护人类的需要保护森林生物多样性及其相关的好处?例如,如蜜蜂授粉昆虫的野火[5),由于开花植物的物种丰富度几年后。一个解决方案可以让野火自发传播的地区没有人类,可以帮助燃烧森林生物多样性。

记住,火是一种自然过程中易燃地中海气候地区的生态系统。物种和生态系统和火灾和许多物种表现出特征密切相关,使他们能够应对火灾、树木等繁殖早期;方法来保护种子和源于燃烧,就像厚厚的树皮和它们的能力从树桩或根,或快速增长后立即火6]。在生态层面上,需要一个合理的火灾的频率来保护生物多样性。如果火太罕见,生物多样性减少;但如果火灾太频繁,植物可能不会恢复。

在后期的森林中,有一些稀有植物,苔藓,真菌和动物不存在早期森林阶段。这在晚期森林生物多样性仍然知之甚少,因为后期地中海森林并不常见。看来,在某种程度上,古老的森林导致生物多样性,因为他们有重要的稀有物种的具体情况,并最终重要的环境(7]。因此,我们需要所有类型的森林,年轻和生物多样性的森林火灾和其他自然干扰而导致的旧森林有限但独特的生物多样性。最健康的景观是平衡的,包含所有类型的生态系统。森林大火对森林的好处必须与风险的平衡。之间的平衡的优势和威胁可以帮助我们保护森林景观中所有的物种,包括人类。

术语表

温室气体:气体,防止热量逃逸到太空中。最相关的温室气体是水蒸气,二氧化碳,甲烷,一氧化二氮、臭氧。

生态系统:一个生态系统包含一组特定的生物适应生物、物理、化学和地质特征的地区。

物种:一群生物可以相互繁殖并产生可育后代。

下层植被:草本植物,开花植物、灌木和小树生长在森林林冠下。

生物多样性:在一个生态系统的物种数量存在。更多物种,生物多样性的生态系统。

树木年轮:黑暗和轻环的组合在一个树干代表一年的成长。

树冠:森林的上层,主要由占主导地位的树木的树叶和树枝。

它们:一种机制,通过这种机制木本植物(灌木和树)再生后产生新的茎的野火。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。


原始的文章

弗尔涅,T。、莱·J。Carcaillet F。Carcaillet C。2020. For a few years more: reductions in plant diversity 70 years after the last fire in Mediterranean forests.植物生态。221:559 - 76。doi: 10.1007 / s11258 - 020 - 01034 - z


引用

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[2]沃克·l·R。瓦尔德,d。Bardgett, r D。克拉克森,b . d . 2010。使用chronosequences在土壤生态演替的研究和发展。j .生态。98:725-36。doi: 10.1111 / j.1365-2745.2010.01664.x

[3]弗尔涅,T。Battipaglia, G。,Brossier B。Carcaillet, c . 2013。上的火烧和polymodal年龄结构提供证据的触发事件在法国南部地中海白松人口。Dendrochronologia。31:159 - 64。doi: 10.1016 / j.dendro.2013.05.001

[4]霍夫曼,j·m·洛特,m . t . 2017。Dendrochronological场火灾历史方法在松树东南海岸平原的生态系统。树木年轮Res。73:42-6。1536 - 1098 - 73.1.42 doi: 10.3959 /

[5]Lazarina, M。Devalez, J。Neokosmidis, L。、Sgardelis s P。Kallimanis, a。Tscheulin, T。2019年,等。温和的火灾严重程度最适合大部分的传粉者的多样性在地中海松林公会。生态。100:e02615。doi: 10.1002 / ecy.2615

[6]他,T。拉蒙特,B, B。Pausas, j·g . 2019。火作为地球生物多样性的关键驱动因素。医学杂志。牧师。94:1983 - 2010。doi: 10.1111 / brv.12544

[7]Taudiere,。Bellanger, j . M。男人味儿,p。Carcaillet C。克利斯朵夫,Læssøe T, et al . 2017。Xylobolus subpileatus,hyper-specialized担子菌类功能与旧林冠空隙。可以。j。Res。47:965 - 73。doi: 10.1139 / cjfr - 2016 - 0521

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