研究:提高计划烧除频率有助入侵草种环境中幼年橡树再生

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随着冬季结束,计划烧除进入实施季。对希望保护或恢复橡树主导森林的土地管理者而言,火可以清理林下木质残留并形成树冠空隙,从而增加林下光照,为橡子萌发和幼树生长创造条件。但在外来植物入侵背景下,火行为是否会变得更强、更不利于幼树存活,一直是管理实践中的担忧。

伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校一项新研究指出,在入侵草种覆盖的森林中,提高计划烧除的发生频率,能够在一定程度上创造更有利于幼年橡树再生的环境。相关论文《增加火灾发生频率部分通过打破入侵草种-火灾反馈机制,有利于温带落叶林中早期橡树再生》已发表在《应用生态学杂志》上。

研究通讯作者、伊利诺伊大学农业、消费者与环境科学学院自然资源与环境科学系教授詹妮弗·M·弗拉特里戈表示,南伊利诺伊州土地管理者在管理大型森林地块时,向研究团队提出了关于火与草种入侵可能影响橡树再生的现实问题。她称,计划烧除是管理大面积区域的重要工具,如果火带来意外且可能不利的影响,将使管理目标更难实现。

研究团队指出,伊利诺伊州本土的橡树—山核桃森林对火具有适应性,控制性烧除通常可带来益处。然而,非本地草种的引入使火灾行为及其生态后果更具不确定性。入侵草种细叶竹节草(Microstegium vimineum,俗称“高跷草”)可覆盖森林地表并抑制本地植物生长;同时其对计划烧除反应良好,可能增加燃料负荷,使火更热、持续更久,从而进一步为入侵植物扩张创造条件,形成不利于本地植物的循环。

为评估反复计划烧除在中西部橡树—山核桃森林中的影响,研究人员在南伊利诺伊州肖尼国家森林的幼年橡树样地开展控制烧除试验。结果显示,与仅烧除一次的地块相比,多次烧除的地块林下光照增加、火灾强度降低,幼年橡树的存活并重新萌芽的数量接近翻倍;同时,高跷草的覆盖率随更频繁的火发生而下降。

弗拉特里戈表示,以往不少研究聚焦一到两次烧除的效果,而该研究结果提示,要获得预期管理成效,可能需要在更长时间尺度上实施多次烧除。

论文合著者、当时就读自然资源与环境科学专业研究生的丹·马沙拉负责了大量数据收集与分析工作。他表示,关于反复火有利于橡树再生的发现,或可增强那些希望通过计划烧除促进橡树生长、但对高跷草存在顾虑的土地管理者的信心;同时,他补充称仍需进一步研究反复火对高跷草生命周期不同阶段的影响。

研究期间,伊利诺伊大学林业专家参与了控制烧除与数据采集。林业推广项目也与森林土地所有者合作,提升管理技能并应对包括入侵物种在内的挑战。支持该田野研究的林业推广与研究专家克里斯·埃文斯表示,这项研究为将计划烧除作为伊利诺伊州森林管理实践、尤其是促进橡树再生的手段提供了支持;其中值得关注的是,反复火似乎减轻了高跷草带来的一些负面影响。


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