灾后如何生存才是关键生态系统的一次重置那些与火共生的动植物专家澳洲针鼹:逃避不可耻而且有用黑火甲虫:不是只有飞蛾会扑火西点林鸮:5分熟,刚刚好黑背啄木鸟:全家是我家,也是你家巨杉:真杉不怕火炼防火达人也扛不住极端野火为什么野火越来越大、越来越频繁?专家:建议以火防火
1月初,美国洛杉矶野火燃烧,熊熊大火吞噬了原本繁荣的城市、华丽的宅邸,造成超过1,350亿美元的损失。
野火肆虐的画面震惊全世界,而在火灾期间,除了紧急避难的群众,动物居民们的身影也备受关注,例如一只在橘红天色中奋力攀爬的陆龟,或在浓烟中逃窜的小鹿。
经过大火浩劫,除了人类需重建家园,栖地遭到破坏的野生动物会面临哪些生存挑战,不同物种如何挣扎求生?近年越来越频繁、猛烈的野火,又会带给动物们哪些威胁?
根据《卫报》说明,加州约10%的面积由“浓密常绿阔叶灌丛”(chaparral)覆盖,由草原、灌木与低矮的木本植物组成,常生长于野火好发的干燥气候,且为“全球最易燃的自然景观之一”。
根据以往研究,相较直接因野火死亡,火灾后动物如何生存、克服用物与水源锐减的新环境,更是严峻的挑战。例如一篇发表在《美国国家科学院院刊》的研究指出,2020和2021年的加州大火中,有超过500种脊椎动物的栖地遭影响,其中长趾钝口螈(Long-toed salamander)有14%的栖地遭破坏,它们虽得以在火灾中存活,却难以适应灾后的新环境,数量在接下来几年间持续下降。
而此次的洛杉矶大火,同样导致许多动物的栖地遭破坏,包括美洲狮(mountain lions)、加州蝾螈(California newt)和濒危的加州红腿蛙(red-legged frog)等。美国国家野生生物联合会(National Wildlife Federation)加州执行董事普拉特(Beth Pratt)指出,大火让“那些原本提供食物、庇护与栖息地的区域,如今都无法再发挥作用”。
此外,人类不断扩张的住宅区、开发活动与道路,也阻断了动物的逃生路线和生存空间。国际爱护动物基金会(International Fund for Animal Welfare,IFAW)指出,火势熄灭后,由于食物、水源与栖地丧失,动物可能被迫需迁入城市区域,“不仅生存资源减少,动物还可能被赶出野外,进一步增加与人类冲突的风险。”
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年初洛杉矶大火期间,有人目击一大两小的美洲狮在路上逃窜。
虽然大火会带来巨大破坏,毁损动物栖地,不过其实对野生动物来说,火灾不一定完全是坏事。BBC指出,许多物种已发展出躲避火灾的独特策略,回溯1984至2020年间31篇与野火有关的研究论文,半数以上都未发现火灾会直接导致动物大量死亡。
许多专家也指出,加州原本就经常发生野火,火灾甚至是生态系统维持生物多样性的必要工具。《国际野火期刊》(International Journal of Wildland Fire)的联合主编杜尔(Stefan Doerr)说明,根据以往记录,加州的浓密常绿阔叶灌丛,每30至100年就会经历一次高强度燃烧。即便火势猛烈,土壤下方却能维持相对低温,让种子得以幸存并再度萌芽。
杜尔提到,加州的森林生态系统能够适应火灾,虽然现在看起来仿佛世界末日,但“大自然已准备重生”。他预估,一旦当地迎来降雨,草本植物可能在数周内就会开始萌芽;灌木丛则需大约10年才能恢复。
“虽然这听起来可能很奇怪,但从更长远的生态学角度来看,这些野火的影响或许没有我们想象的那么严重。”
爱丁堡大学(University of Edinburgh)火灾科学讲座教授哈登(Rory Hadden)也赞同,高强度的火灾能让生态系统恢复生机,“大家都认为野火是灾难,但事实上在某些地区,野火对维持健康、生机盎然且多样化的生态系统是不可少的。”他也提到,由于燃料已消耗殆尽,此地未来20年间不太可能再度燃烧,“某种程度上,这就像是生态系统的一次重置”。
面对野火,不同物种各自发展出独特的防灾策略。美国鱼类及野生动物管理局(U.S. Fish & Wildlife Service)举例,有些青蛙、啮齿类动物通常不会移动太远,而是选择钻进地底的洞穴,躲避地表的高温;鱼类则会游到湖泊、溪流的最深处;若火势燃烧的不高,鸟类、会爬树的动物,有时会选择待在树枝、树冠层上避火;其他像是鹿、熊等大移动物,则会避开火焰四处移动,直到火势平息。
而当火灾过后,树木、植物的灰烬会成为土壤中的养分,让草类、蕨类植物快速生长;重新生长的草木能够为老鼠、松鼠提供掩护,吸引它们在此生活;随后,以老鼠为食的猫头鹰、貂、狐狸等动物,也会随之到来。
为了与野火共生,野生动物演化出各种防灾策略,让实例得以安然生存,或为了让群体能持续繁衍。例如:
科学家发现,生活在澳洲的针鼹(echidna)(见下图)遇到大火时,会躲在厚实、坚固的树干中保护自己;而在火灾过后几周,它们会进入类似冬眠的“麻木状态”(torpor),陷入新陈代谢缓慢的深度睡眠,大幅减少对食物、水分的需求,等待环境复苏再恢复正常活动。
(Source:Unsplash)
当野火爆发,扑向火场的除了消防人员,还有黑火甲虫(Black fire beetle)(见下图)。科学家发现,对于黑火甲虫而言,烧焦的森林不会受到掠食者干扰,是孕育下一代的理想场所,因此它们会在刚刚被火烧过的木材中产卵、孵化幼虫。
(Source:Udo Schmidt from Deutschland,CC BY-SA 2.0, via Wikimedia Commons)
为了找到产卵地点,黑火甲虫的胸部上有一个厉害的“感热设备”,能够通过传感红外线,侦测到120公里以外的热源,在第一时间转身向火里走去。
如果森林遇到低强度、中高强度野火夹杂的混合式火灾,那就是西点林鸮(Spotted owl)(见下图)大展身手的机会了。学者指出,森林经过不同强度的野火燃烧,会呈现完好的树木、依旧站立的枯木、倒下的枯枝、灌木、草本植物与新萌生的植物幼苗共存的独特生态系统,吸引各种动物群体前来,有利西点林鸮在此觅食、繁衍后代。
(Source:Unsplash)
许多研究都指出,整体而言,火灾相当有利于西点林鸮生存。不过,如果人们为了防止火灾进行伐木,或在野火后将林木清除,反而会剥夺西点林鸮的生存空间,对它们造成威胁。
黑背啄木鸟(Black-backed Woodpeckers)(见下图)同样擅长在野火肆虐后的森林中生存。它们会寻找森林火灾的边缘地带,在遭严重烧毁的区域与未被烧毁的树林交界处,找到中等大小的枯木钻洞筑巢。
(Source:U.S. Fish and Wildlife Service Northeast Region,CC BY 2.0, via Wikimedia Commons)
黑背啄木鸟漆黑的羽毛能让它们隐身于烟雾,焦黑树木中大量繁殖的蛀木虫则是它们的食物来源。除了成功繁衍后代,黑背啄木鸟留下的巢穴,也可能被其他物种利用,成为不同动物的栖息地,有助于森林的生态环境恢复。
乌龟怕铁锤、蟑螂怕拖鞋,而你可能会以为,木头肯定是怕火烧的,不过,分布于加州内华达山脉西部的巨杉(giant sequoia),可是无火不欢的。
研究指出,巨杉在长长的生命中会经历无数场火灾,他们已发展出能够抵御高温的厚厚树皮。且火对于巨杉的生长极其重要,火灾产生的热能可以让巨杉的毬果打开、释放种子,且火势能够清除地表的杂质,让土壤更加肥沃,有利幼苗扎根;且强度适当的火灾会清除部分树冠层,让阳光能够照射到幼苗。
尽管野生动物已发展出一套与火共存的策略,然而,近年越来越频繁、规模越来越大的野火,却让许多动物开始难以承受。
“野生动物已经适应了规模较小的野火,但不幸的是,有时它们无法逃离近期发生的大型火灾。”美国鱼类及野生动物管理局的野生动物学者艾斯(Stephanie Eyes)提到,若旺盛的火势蔓延至树冠层,将使动物们更难找到避难所。
此外,如果大型树木因高强度火灾死亡,同样规模的树可能需超过100年才能再长出来,导致物种在灾后难以找到栖息之处。例如以往擅长在火灾后的森林中生活的黑背啄木鸟,近年却面临繁殖困难,因为大规模的火灾将森林完全烧毁,并未留下适合它们筑巢、枯木与森林并存的混合式地景。
能够借由火灾孕育下一代的巨杉,近年也开始受到大火威胁。2020年、2021年,加州两场猛烈的大火,就连耐火的巨杉也难以抵挡,导致内华达山脉中13%至19%的巨杉死亡,遭受前所未有的破坏。
美国红杉国家公园的野生生物学家凯莉(Nancy Kelly)说明,当火灾的规模、强度较大,树木的根部也遭烧毁而死亡,土壤可能需要较长的时间分解草木余烬,让植物重新发芽,吸引动物重返。他补充:“虽然历经高强度火灾的区域,看起来就像是月球表面,但这里并非完全没有生命,只不过是生命的形式不一样。”
一名国家公园的管理员望着遭大火烧焦的红杉。(Source:National Park Service)
面对高强度的火灾,动、植物需要更多时间恢复,然而近年野火越来越频繁,间隔时间缩短,导自然更难从火灾中复苏。
加州大学洛杉矶分校(UCLA)演化生物学教授廷利(Morgan Tingley)在BBC的访谈中提到,近年野火发生的模式跟以前大不相同,原因除了气候变迁、全球暖化外,外来物种入侵也削减的森林应对火灾的韧性。
廷利说明,许多外来种容易助长火势,导致野火更频繁、更具破坏性。例如,2020年于亚利桑那州爆发的大火,导致索诺拉沙漠(Sonoran Desert)的巨型仙人掌遭到严重损害,而大火蔓延的主因之一就是外来的水牛草(buffelgrass)太过泛滥。且在火灾过后,生命力旺盛的外来物种还可能持续繁殖,更加挤压原生植物的生存空间。
此外BBC也指出,在美国的许多地区,为了保护人类居住的社区、基础设施,长期抑制野火发生,让火灾消失于生态系统中,却导致自然中的易燃元素持续堆积,“结果反而让当前的野火变得更加极端。”
目前,人类对于动植物与火灾的复杂互动,仍然有许多未解之谜。然而可以确定的是,在近年的野火肆虐下,加州的生物多样性正逐渐下降。专家警告,如果关键物种消失,或森林逐渐转变为灌木丛、草原,还可能进一步加剧火灾的风险。
针对此现象,廷利建议效仿以往原住民的传统,实施“策略烧除”(prescribed burning)。“当前的一大问题是,许多森林已经超过100年未经火灾清理”,若在人类可以控制的范围内,引发小型的火灾,能够减少大型、不受控制的野火发生的机会,并促进森林的生态平衡。
“如果我们能够以可控制、有管理的方式,让火回归于自然地景中,那么生物多样性也得以恢复。”
(首图来源:shutterstock)