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野火难烧尽,火后砍伐树木对森林会有什么影响?

野火难烧尽,火后砍伐树木对森林会有什么影响? 
(发布日期:2020/1/13 18:24:20)
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    气候变化,火灾多发的农村地区的住宅开发,过去的消防政策的影响,这些因素共同使美国的许多地区处于危险之中,尤其是在西部地区,美国的西部地区尤其最容易发生森林火灾。
我们知道美国加州每年都必然发生山火,并且火灾发生周期长达8个月,也就是说一年中有一半多的时间要面临山火。
联邦机构每年花费超过25亿美元来控制野火,而且成本还在上升。
科学家们普遍认为,火起着重要的生态作用,联邦土地管理人员正在努力在可控的环境中重新引发火势,以再生森林并减少可引起野火燃烧失控的导火索。
公职人员承受着扑灭威胁房屋的大火的巨大压力,但很少有人愿意让房主承担更多的财产保护费用。在房屋周围使用耐火的建筑材料和清洁刷可以减少火灾的风险。一些人希望走得更远,并禁止在容易发生火灾的地区进行新的开发。
伐木可以减少火灾隐患吗?
长期以来,木材行业代表和许多农村地区的官员一直在争辩,伐木可以减少可燃燃料的量来降低野火风险,尤其是针对死树或受损树木时。
当前,伐木倡导者特别担心树皮甲虫,细小的枯木昆虫,这些虫害可能大面积暴发,这种暴发是整个西方国家都存在的,并且周期性地大规模爆发。自1997年以来,在西方各州超过4100万英亩的树皮甲虫已经杀死或破坏了数百万棵松树,云杉,冷杉和其它树木。
伐木倡导者和许多西方政客争辩说,成堆的枯死树木很容易燃烧并引起野火。六名西共和党人提出了一项法案,该法案将允许州和地方土地管理人员在指定的“高风险”地区砍伐受损树木,即使这些树木是联邦土地。
但是美国森林服务处和学术界的科学家说,树皮甲虫袭击与野火之间的关系很复杂,而且被甲虫杀死的树并不总是比健康树更易燃。当树皮甲虫杀死松树或云杉的树木时,树木会变成红褐色,并把枯干的针头保留一两年。
然后,在虫害发作三到五年后,针头变成灰色并掉在地上。后来,枯树开始倒塌。研究人员说,火灾危险在每个阶段都不同。
威斯康星大学动物学家莫妮卡·特纳说:“火灾科学界的一个大争论是红针是否会增强树冠火灾”,这种强烈的烈火会在树梢之间迅速蔓延。他对北部大黄石地区的生态系统进行了广泛研究。在落基山脉,红色的针头比绿色的针头更干燥,更易燃,因此问题在于它们的相对作用,而不在于被甲虫杀死的森林是否会燃烧,而是与健康森林相比,它们更易燃。
在2011年的一项研究中,特纳和她的同事分析了在严重受到山松甲虫影响的落基山黑松林中影响火灾风险的因素,例如燃料量,水分含量和土壤表面温度。特纳说:“我们的研究结果表明,杀死甲虫并不会增加冠冕着火的风险,在某些情况下,实际上可以通过将冠层变薄来减少火灾。”
森林服务处的科学家发现,甲虫暴发虽然增加了一些火灾因素,但甲虫暴发减少了或没有影响其它火灾因素。此外,研究人员指出,甲虫暴发和起火之间的时间间隔很重要,因为红针和灰针阶段的火灾风险有所不同。科学家得出结论,需要在不同类型的森林中进行更多研究,并警告不要对甲虫袭击与火灾风险之间的关系一概而论。
大规模火灾后伐木的影响
另一个长期争论的焦点是大规模火灾后伐木的影响。美国森林经理在大火过后有许多担忧,人们希望确保树木能够再生,为返回燃烧区的动物和鸟类保留足够的生长时间,以减少昆虫侵害火烧树木的可能性,并尽量减少森林再次燃烧的机会,还希望在有价值的木材开始腐烂之前对其进行回收。
2002年,乔治·W·布什总统政府(2001-2009)批准了俄勒冈州锡斯基尤国家森林大火之后的打捞伐木计划,其中包括以前未进行过砍伐的古老林区和无路区域。反对者表示反对该计划,木材公司对伐木的热情不及倡导者所期望的,因为许多树木已被大火烧毁。
后来的一项研究发现,在大火后被砍伐的区域中树木的再生比未砍伐的区域中树木的再生更慢。伐木扰乱了土壤,使幼苗窒息。另一项研究得出的结论是,比起未曾采伐的地区,砍伐过的地区会让野火造成的破坏更为严重。
森林服务部门的研究表明,森林最后一次的燃烧比火灾后伐木对未来火灾的风险影响更大。如果存在“燃料梯子”,则火灾可能从树的表面蔓延到树冠,火灾可能蔓延到倒下的树枝或幼树。
一些保护组织正在与政府机构合作,以安全地使用火作为保护工具。大自然保护协会是致力于保护美国乃至全球重要生态土地的环保倡导组织,长期以来一直主张将可控燃烧作为具有成本效益的土地恢复工具。保护协会在2011年对13万英亩的保护地进行了计划烧毁。
保护区的当地分会与其他团体一起进行有计划的焚烧,以减少森林地面上的树叶,垃圾和木材。负责人卡拉·李解释说:“我们希望保持森林的健康和复原力,并减少山脊周围居民的风险。这里的人们认识到,使用规定的火种可以使消防员和邻居更加安全,因为这可以减少发生大火的危险。”
据保护区的森林生态学家兼消防经理加贝·查平说,没有火,保护区的森林将逐渐从橡树和松树树混合变为枫树。他说:“橡树提供了橡子,橡子是野生动植物的重要食物来源,并且它们储存大量的碳,因此我们希望对其进行维护。”
橡树和松树皮均具有较厚的树皮和非常深的根系,因此它们适于在大火后萌芽。它们在火后环境中生长良好,在那里它们拥有更多的光线,越来越大的空间并且竞争更少。
对于每次计划的燃烧,水利部和当地合作伙伴都会审查目标区域的生态环境和起火原因。然后,小组编写详细的蓝图,阐明燃烧的可接受条件,例如温度,湿度,风速和方向以及燃料湿度。该计划还评估了管理该运营所需的本地应急服务。计划性焚烧由国家监管机构审查和批准。
为了进行焚烧,计划中列出的所有专家都必须在场,包括护林员。通常,操作员点燃试火并观察烟雾和火的行为。
查平说:“我们将建立一种点火模式,使火势朝着陆地单位的中心燃烧,并在所有燃料用完后有效地自行燃烧掉。” “我们非常仔细地观察烟雾,以确保烟雾升至地面并从房屋和道路中散开。不会发生火灾而没有任何风险,但是进入此过程的所有计划,管理和人员培训都会减轻这种风险,除非我们对火灾的表现方式非常满意,否则我们不会继续进行。 ”
自然保护协会
自然保护协会正在创造工作环境,人们在场并用火做事,他们正将其用于良好的目的。
科学家们普遍认为,气候变化将在未来几十年中使美国大部分地区(尤其是西方国家)变得更热,更干燥,这将加剧火灾隐患。
更频繁的大火可能极大地改变生态系统。
例如,黄石公园,预计未来一个世纪的夏季平均气温将升高6华氏度,但对降雨的影响尚不确定。威斯康星大学的特纳说:“如果我们得到比今天更高的温度和相同数量的降水,将会出现更多的干旱,这将使该系统进入与大火相关的区域。”
“我们的模型表明,不着火的年份将更少。在某个时候,大火可能会迅速地蔓延,以致森林没有足够的时间重新生长。”
从2006年到2011年,六月,七月和八月的极端热量覆盖了地球的4%至13%,而1951年到1980年的夏季极端热量,地球仅占地球的0.2%。过去几年中的极端热浪是气候变化的直接结果,因为它们极不可能发生发生在没有气候变暖的情况下。
在海拔较低的地方,森林茂密的地区将有更多的鼠尾草和草地栖息地。关键问题是,气候和火灾制度是否会发生足够的变化,以使森林地区转向非森林地区。如果干旱年份紧跟着火灾年份,那可能会使树木的幼苗无法再生。
野火危害的范围之大
野火造成的损害往往超出了树木发黑,房屋被毁和死亡或流离失所的野生生物的范围。
火灾会产生烟雾或其它直接危害人体健康或与大气融为一体的有害物质。野火还威胁附近的供水,当烧毁的地区侵蚀和残骸冲入水道时,这些供水可能被污染。在某些地区,野火有助于为危险的山崩创造条件。
烟雾是颗粒物,水蒸气,二氧化碳,一氧化碳和其它化学物质的复杂混合物,其变化取决于燃料类型,天气和温度等因素。直径小于或等于2.5微米的细小颗粒(PM 2.5),仅为人类头发宽度的一小部分。这些微粒足够小,可以被肺部深层吸收,可以使呼吸系统疾病(例如哮喘)恶化,并增加心脏病发作和中风的风险。
一氧化碳严重威胁人体健康。当木材或化石燃料未完全燃烧时,会产生无味,无色的气体。人暴露于高浓度的一氧化碳下会导致头晕,头痛,注意力不集中,在极端情况下会导致意识丧失甚至死亡。在野火中,如果树木未充分燃烧(阴燃),则会产生大量一氧化碳。
长时间燃烧的大型森林大火会在烟雾漫长的传播时引起严重的区域空气质量问题。此类大火在全球范围内造成了严重损失,特别是在热带非洲,亚马逊河,西伯利亚和东南亚。例如,印度尼西亚大火造成的污染在马来西亚,泰国和其它邻国也引起了反复出现的健康和能见度问题。
在美国,在太空中也可以看到西方野火产生的烟雾,并引发了公共卫生机构对空气质量的警报,建议居住在火区附近的人留在室内。2004年,阿拉斯加与加拿大边境的森林大火加剧了3000多英里外的休斯顿的空气污染。可见一处着火,四处受到污染。
野火还会污染饮用水,破坏水处理设施。火灾会释放土壤化学物质,例如硝酸盐和磷。被火灾烧毁的地区容易受到侵蚀,地面上没有层状的落叶和其它自然碎片来吸收雨水,也没有灌木来固定土壤,雨水使土壤颗粒分离并带走。森林火灾过后的沉积物,灰烬,木炭和碎屑冲入河流,使水域浑浊并杀死鱼类。
其它污染物也可以在径流中吸收。例如,美国西部各州的废弃矿场周围存在尾矿(即加工金属矿石留下的废料),2010年科罗拉多州峡谷大火发生之后,美国地质调查局发现,矿山废料冲入当地饮用水后铝,铁和锰的含量升高。这些化学元素不会对健康构成威胁,但其浓度足以影响水的味道和气味。
火灾后造成的泥石流也会威胁到公共安全。在美国西部,秋季野火和冬季大雨二者前后发生会造成泥石流。当潮湿的土壤冲刷着火硬化的山坡时,就会发生大规模的滑坡,有时足以摧毁房屋。
自然作家约翰·麦克菲在洛杉矶描述了这一过程,那里的野火和山洪泛滥,泥石流堆积在溪谷中,或多或少类似于新鲜的混凝土。它们由水和大量固体物质混合而成,其中大部分都超过了沙粒大小。其中一些是雪佛兰大小,比汽车大的巨石在泥石流中长途行驶,像鱼卵一样聚集的巨石倒入泥石流中。
随着时间的流逝,科学家可以研究火灾后如何恢复来了解不同生态系统的优缺点。1988年的黄石大火可能最终成为非常有价值的基准。所以我们可以利用自1988年大火以来的经验来预测该地区下次的反应。
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