亚马逊火灾无损生态,但物种消失警报拉响

2024年,巴西亚马逊地区遭遇了历史上最严重的火灾季之一:1560万公顷(3850万英亩)土地被烧毁,面积相当于葡萄牙国土,其中43%是森林植被。根据巴西土地利用协作网络MapBiomas的数据,火灾破坏的面积比历史平均水平高出117%。
如今,一组科学家发现森林在火灾后具有惊人的再生能力,尽管生物多样性损失持续存在。这项为期二十年的研究聚焦亚马逊东南部,尝试预测全球最大雨林在森林砍伐、降水减少和长期干旱日益频繁的情况下所面临的风险。研究结果已公布。
“我们的研究带来了希望,”主要作者、巴西亚马逊环境研究所(IPAM)及美国耶鲁大学研究员Leandro Maracahipes说道。“它表明,即使经历多次干扰,高度退化的森林也能恢复。”
不过,Maracahipes强调,这种再生会形成一种新型森林。“这是一个新的生态系统。虽然它能恢复,但这种森林贫瘠得多,包含更多泛化物种,更容易受到新干扰的影响,”他告诉Mongabay。
森林边缘影响更大
实验始于2004年,正值亚马逊森林砍伐高峰期,研究结果于2026年4月发表在《美国国家科学院院刊》上。研究聚焦于生物群落南部——巴西马托格罗索州的一个区域,气候模型显示该地干旱影响更严重。该地区包括Tanguro研究站,这是Maracahipes及其团队使用的主要野外实验室之一,靠近养牛场。
研究中,研究人员将一块150公顷(371英亩)的森林区域分成三块相等部分:一块每年燃烧一次,一块每三年燃烧一次,第三块作为未燃烧的对照点。
据Maracahipes称,尽管实验显示出快速的生态恢复,但分析也检测到构成这片新森林的物种多样性发生了变化。这种变化在森林边缘最为剧烈;研究显示,这些区域植物多样性损失达31.3%至50.8%。
在这些边缘地带,更多生长快速、耐火力差且更泛化的树木,如Mabea fistulifera和Tachigali vulgaris,变得更为丰富。而森林特有种植被,包括Ocotea guianensis、Ocotea matogrossensis和Micropholis egensis,则有所减少。
“森林特有种树木通常是高木材密度的物种,更耐火灾和强风,寿命长,即能长期储存碳,”Maracahipes说,并补充道,这些物种对当地动物群的觅食也至关重要。
无证据表明植被稀树草原化
近几十年来,许多科学家警告亚马逊面临稀树草原化的风险——典型密集雨林景观转变为稀疏、低植被的生态系统,类似邻近的塞拉多稀树草原生物群落。支持这一观点的专家包括巴西气候学家Carlos Nobre,他是圣保罗大学(USP)高级研究所的高级研究员,也是亚马逊科学小组(SPA)的联合主席。
“稀树草原化的风险是森林砍伐和全球变暖的协同作用,特别是严重干旱频率的大幅增加,”未参与此次研究的Nobre告诉Mongabay。“以前,我们每二十年经历一次严重干旱。现在,二十年内我们遇到了四次特强干旱:2005年、2010年、2015-16年、2023-24年。”
Nobre补充道,亚马逊的气候可能变得类似于热带稀树草原的气候特征,旱季持续六个月。“在整个南亚马逊,旱季在45年内已延长了四到五周。”
研究的一个目标是确定是否发生植被稀树草原化。然而,最终研究人员并未发现证据;Maracahipes说,预期的更多禾本科植物(稀树草原的特征)并未出现。
“从2019年到2020年起,我们观察到树木覆盖增加,与禾本科植物的竞争加剧,导致禾本科植物开始被淘汰。禾本科植物无法承受封闭的树冠。当森林树冠闭合时,它们就被排除在系统之外。”
作者发现“几乎没有证据表明火灾退化的森林会向持久性稀树草原转变,尽管反复火灾或未来气候变化可能导致长期退化或人为形成的稀树草原。”
未来风险
研究合著者、森林工程师兼耶鲁大学副教授Paulo Brando,二十多年来一直研究亚马逊干旱和破碎化的影响。他表示,实验结果显示了一种半满杯子的乐观前景。
“我们能够证明,如果我们给森林机会,这些系统的生态韧性极高,”他告诉Mongabay。“即使在这片退化区域,在这个已燃烧过的系统,在气候变化影响下并暴露于农业区,我们仍然看到一种森林在回归——远未达到原始森林的程度——但它确实存在。”
另一项近期发表的类似研究也指出厄瓜多尔低地雨林的快速再生和恢复,同时表明完全生态恢复——特别是原始物种组成的回归——可能需要更长时间。在这项研究中,分析不仅包括植物物种多样性,还涵盖动物和微生物。
根据Brando的说法,恢复亚马逊退化区域的途径是保护它免受压力。“如果我们制定火灾预防和管理策略,即使退化区域也能重新变成一种新型森林,”他说。“因此,理解森林的韧性对于制定公共政策非常重要。”
Brando表示,恢复退化森林比从头开始植树造林项目效果更快。“如果存在适当要素,例如动物存在或种子传播,它比种植的森林更具韧性。目前,我们看到的激励措施恰恰倾向于种植森林,而非制定更全面的政策让退化森林得以恢复。”
根据Mongabay近期报道,本月早些时候发表的一项研究显示,亚马逊约17-18%的面积已被砍伐。该研究的作者警告,全球变暖和土地利用变化正推动雨林走向危险临界点,可能于2040年达到——比先前科学界预期快得多。
今年,这些警告变得更加紧迫,因为预测显示将出现强烈厄尔尼诺现象,增加更长、更严重干旱的可能性。这可能加剧亚马逊的火灾风险。
“正如巴西政府在亚马逊实施零森林砍伐政策,我们也需要零火灾政策,”Maracahipes说。
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