随着地球变暖，北方的生活正在迅速变化。 预计适应火灾的树木将采取 优势 野火 在苔原，因为他们开辟了新的殖民地。 但这是正在发生的事情吗？ Lucas Brehaut 和 Carissa Brown 研究了加拿大亚北极育空地区林木线上的野火。 他们想知道大火是如何改变环境的，以及烧伤后是否会长出幼苗。 他们的研究发表在 植物生态学， 表明野火的影响是复杂的，可能并不总是有利于适应火灾的树木。
Brehaut 和 Brown 对林线处的野火很感兴趣，因为它标志着两个生态系统之间的边界，对火灾的反应截然不同。 北方森林习惯于生火，树木已准备好利用燃烧造成的景观新缺口。 相比之下，苔原上的植物生命并不适应火灾，因为那里很少发生自然火灾——或者至少过去很少发生。
树线相当稳定，Brehaut 和 Brown 使用这个词 惯性 有几个原因。 寒冷会减少树木可产生的可存活种子的数量。 土壤条件可以防止苔原上的树木发芽。 即使种子发芽，苔原植被也可以帮助防止幼苗生长。
这在过去很好，但现在，随着气候变暖，许多变量将同时发生变化。 投入野火清理土地，让先驱物种定居，树木可能会向北移动。
Brehaut 和 Brown 检查了过去几十年在育空地区北部的北方森林 - 苔原边界发生火灾的三个地点。 两个地点靠近鹰平原，第三个地点在道森以西稍远的南边。 各地都寒冷，14月平均最高气温为27℃，XNUMX月降至-XNUMX℃。
令人惊讶的是，尽管天气转暖且土地刚被清理干净，但与未燃烧的地方相比，植物学家并没有在燃烧的土壤中发现更多的幼苗。 显然，发生了一些复杂的事情。 在讨论中，Brehaut 和 Brown 讨论了幼苗面临的条件，并建议清理的斑块不会提供舒适的床，而是创造更极端的条件。
夏天对种子来说可能很难。 烧毁的斑块颜色更深，热阱也更暗，这意味着在夏季，烧毁区域的土壤温度升高得更多。 这应该是个好消息，因为植物可以使用更多的能量，但它也可能使土壤变干，导致干燥。 种子从热中获得的东西，它们从干渴中失去。
这不是种子面临的唯一问题。 科学家们超越了生长季节，通过观察一年中另一端的情况来了解为什么幼苗不生长。
在冬天，情况发生了逆转，被烧毁的斑块比未被烧毁的邻居更冷。 这似乎很奇怪。 为什么温暖的土壤会变冷？ 答案是雪。 在未燃烧的地方，有大量的植被可以在雪落下和漂移时将其挡住。 这样就形成了一层绝缘毯，可以保护下面的土壤免受最严寒的影响。
对于烧焦的斑块，雪还在下。 然而，由于地面相对裸露，它可能会飘走，使土壤相对暴露在寒冷中。 Brehaut 和 Brown 发现，在被烧毁的地区，土壤有更多的时间低于冰点，因此土壤中的任何种子都需要应对更恶劣的条件。
“从种子的角度来看，低强度火灾（即植被和地表的斑块和部分燃烧）以及季节性土壤温度和冬季条件的变化的综合影响使我们得出结论，在研究区域，与未燃烧的林线相比，野火后的微型站点不会促进更多的幼苗出现和存活，”Brehaut 和 Brown 写道。 “虽然条件会随着火灾后时间的增加而改变，但对于许多北方树种来说，野火后成功发芽和建立的机会窗口仍然很短……研究表明，云杉成功发芽的理想条件包括低种间竞争，以及温暖、潮湿且营养丰富的基质…… 对于黑云杉来说尤其如此，它的大部分种子在野火发生后的最初几年内就散落了……”
“我们的结果还表明，关于林线的野火将创造理想的环境条件并促进火适应物种范围扩大的预测可能过于简化，因为它没有考虑头二十年内极端温度变化对幼苗的影响野火过后。 该预测也没有考虑野火严重程度与微型场地特征的场地内可变性之间的相互作用……与未燃烧的林线相比，我们的研究表明，无论野火如何，在范围边缘建立潜在的幼苗仍然具有挑战性。”
阅读文章
Brehaut, L. 和 Brown, CD (2022) “野火并未点燃加拿大亚北极育空地区的北方森林范围向苔原生态系统的扩张，” 植物生态学. https://doi.org/10.1007/s11258-022-01242-9
