茂密的黄松给可可尼诺国家森林的橡树溪峡谷带来了火灾风险。© Chris Crisman

根据发表于《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上的一项新研究，随着美国西部森林气候条件日益炎热干燥，树木在野火后再生的可能性进一步下降。

该研究还重点发现，基于生态的森林管理可以通过限制火灾引起的树木死亡量来部分抵消气候因素导致的树木再生能力下降，但前提是必须迅速采取行动。这项研究为优化美国新的州级层面和联邦层面举措提供了及时的信息，以加快数百万英亩西部森林的基于生态的森林管理步伐。

气候变化的挑战

美国西部的森林已经适应了不同类型的火灾，但是近几十年来，更炎热和更干燥的环境使得野火燃烧得更剧烈，更多的树被烧毁。所有这些都可能导致野火过后可供森林再生的种子减少。即使在种子足够的情况下，气候变暖也进一步限制了幼苗的发芽和生长。

“因为高温和干燥的环境会扼杀幼苗，发生野火后，气候变化会进一步降低幼苗发芽和生长的可能。”该研究的主要作者金·戴维斯（Kim Davis）表示。他在蒙大拿大学完成了这项研究，现在是米苏拉消防科学实验室林务局的研究生态学家。

这项研究检验了火灾的严重程度（用“被烧死树木的数量”来衡量），以及火灾过后的气候条件是如何影响树苗再生以重建森林的机会。这是迄今为止最广泛的研究，评估了美国西部334场野火后8种主要针叶树的再生情况，使用了50多个研究小组收集的超过1万个地块的信息。

研究人员发现，过去40多年，炎热干燥的环境已经导致野火过后树木再生率降低，而且这种趋势在未来仍可能加速。例如，从1981到2000年，95%的研究地区都具有适宜野火后树木再生的气候条件，但在未来的气候情景下，预计到2050年，这一比例将降至四分之三。

最脆弱的森林位于西南部和加利福尼亚州的干旱地区，而处于落基山脉北部和太平洋西北方较湿润和凉爽地区的森林在近期内仍有望支持针叶树再生。

"气候变化和野火所带来的影响在整个西部各不相同，广泛的研究范围使我们能够聚焦于这些变化最集中和最先发生的地方。"蒙大拿大学火灾生态学教授、共同作者菲利普-希格拉（Philip Higuera）说。

基于生态的森林管理可以降低风险

该研究还发现，脆弱干旱森林的生态森林管理可以通过减少在野火中死亡的树木数量来抵消气候驱动的变化。具体而言，在几乎一半的研究地区，只有在未来火灾严重程度较低的情况下，野火后的再生才有可能发生，因为在这些火灾中，产生森林恢复所需种子的树木死亡数量较少。

“我们从此前研究中得知，在过度生长的干燥森林中，森林疏伐和控制燃烧可以有效地降低火灾的严重程度以及由此导致的树木死亡，”研究报告的共同作者、大自然保护协会（TNC）亚利桑那州项目首席科学家马科斯·罗伯斯（Marcos Robles）说，“土地管理者在短期内对干旱和气候变化无能为力，但他们可以通过加快基于生态的森林管理，来减少易受严重野火影响的森林面积。”

TNC先前发表的研究表明，亚利桑那州的一项大型恢复计划中的生态森林管理不仅可以减少野火导致的树木死亡，还可以提供额外的共同效益，包括显著减少与干旱相关的树木死亡，同时增加碳储量、河流流量和树木生长。

“但时间不等人。我们现在迫切需要在森林中实施这些措施，以免我们完全失去森林。”罗伯斯说。

即使在落基山脉和太平洋西北部较凉爽的高海拔森林中，研究人员也发现，气候变化使树木在野火后再生的可能性降低。考虑到树木在比过去更温暖、更干燥的气候条件下生长的机会窗口缩短，在这些森林中，野火后植树可能会变得更加紧迫。

好消息是，美国联邦政府拨款约30亿美元，用于资助未来10年西部5000万英亩的生态森林管理和重新造林工作。这项研究提供了急需的信息，特别是考虑到西部森林正在经历的快速变化。