方遲
炎熱的夏季,氣候干燥,對于很多地區來說,夏季是個可怕的季節。持續的高溫、干旱天氣很容易引起森林火災的頻發。一點星星火,可毀百年林。每年世界各地都會發生許多起森林火災,每年平均有480萬平方千米的森林付之一炬。森林火災不僅會燒死、燒傷林木,減少森林面積,還會改變森林結構和環境,影響生態系統。因此,在絕大多數人看來,森林火災是徹頭徹尾的災難。
可你知道嗎?看似“百害而無一利”的森林火災在環境的形成與生物多樣性的維持方面一直扮演著重要角色。火對動植物的棲息地分布、組成結構、碳能量與土壤的營養流動和水土有著深遠的影響,甚至在許多地方,火是維持生態系統不可或缺的要素。也許你會感到難以置信,不過這是真的!
在生態學中,有一個專門研究火的分支——火生態學。從事林火研究的科學家將生態系統分為3大類:火依賴型生態系統、火敏感型生態系統和火獨立型生態系統。
在進化過程中,火依賴型生態系統已經離不開火。這類生態系統的物種不僅發生了適應性的進化如易燃,而且系統的結構與組成均有利于林火的擴散。對這類生態系統而言,火燒絕對是一個不可或缺的生態過程。
對于火敏感型生態系統來說,火則是大災難。即使火勢很小,這類生態系統的物種死亡率也很高。在不受人為干擾時,這類生態系統極少發生火災。連續的火燒會使這類生態系統發生質的改變,如由熱帶雨林變為稀樹草原。
而火獨立型生態系統由于過濕或者過干且缺乏可燃物,火對其的作用可以說微乎其微。這類生態系統的主要代表有沙漠、凍原、苔原以及季節變化不明顯的熱帶雨林等。
2007年,國際生物多樣性保護組織大自然保護協會對世界范圍內所有陸生生態系統的火傾向進行了初步評估:火敏感型約占22%,火獨立型約占15%,而火依賴型生態系統占全部生態系統的50%以上。是不是大大超過你能猜到的比例呢?

在火依賴型生態系統中,許多物種進化出了“不燒死不成活”的獨有特性。
生長于加拿大及美國北部的北美短葉松,其種子包裹在松果里,由厚厚的樹脂封閉著,只有在50℃以上的高溫才會釋放出來。雖說在炎熱的夏季,接近地面的樹枝也能獲得足夠的熱量,但只有火,才是它們傳宗接代的正道。山火過后,無數種子離開松果,被燒毀的老樹給種子們提供了豐富的營養,它們便欣欣向榮地茁壯成長起來。
山龍眼科的有些植物樹皮較厚、籽多且不怕燒,易于在山火中存活;有些植物地下部分有芽,可以在火災后再生長重建植被層;還有不少常年掛著短葉松那樣的果實,一旦燒死就開始播種。
許多針葉樹的球果可以一直保留在樹上數年甚至數十年都不裂開,直到等來為它們傳宗接代的山火。還有一些植物的種子在土壤里沉睡,山火扮演著誘導它們蘇醒的角色。
多數草原的氣候條件和植被都有利于火的蔓延,火的強度和頻率是影響草原穩定性的重要因素。火可以促使營養物質的循環,并能限制樹木的入侵。草原的優勢植物是地面芽植物,它們進化出了抗火性強的種柄,以增強對種子的保護。而它們體內硅的含量增加,可以防止腐爛,從而為下一次燃燒提供燃料。
由于植被層被火焚毀,苗床得以接受更多的光照。營養元素的沉積,也為植物的生長和繁殖創造了有利條件。總而言之,火不僅影響著土壤的溫度、濕度、營養、微生物等方面,還在許多植物的傳宗接代、新舊更替過程中,起著不可或缺的重要作用。
火依賴型生態系統有自己獨特的火系統,正常的火系統是維持這些生態系統可持續生存和演化的重要因素。長期阻止自然火的發生,反而容易釀成災難性的后果。
森林中,許多本來能被多次地表小火清理掉的灌木和小樹,如果越長越密、越長越高,就會變成能燒掉整片森林的燃料。當這種不健康的森林著火時,火勢會順著長大的小樹爬上大樹的樹冠,使得那些原本可以在地表火中安然無恙的大樹也難逃一劫。
而火燒過于頻繁又會使生態系統的主要建群種數急劇下降,甚至導致外來物種大量入侵。西伯利亞的針葉林生態系統就由于頻繁的火災而受到嚴重影響。
因此,對于火依賴型生態系統,應根據其特有的火系統狀況進行有效管理。對超出正常火系統變化范圍的過多的火燒(災),應及時撲滅,盡量將火災影響降至最低。在火燒不足的情況下,應開展適當的計劃燒除活動,避免可燃物過度積累或群落組成改變,否則易于爆發火災,一旦爆發則難以控制。對于火敏感型生態系統,應嚴格禁止火災發生,尤其是熱帶、亞熱帶闊葉林生態系統。
自然界的平衡,需要通過包括自然火在內的許多生態學過程共同作用來達到。火是生態系統的一部分,理解火,才能理解生態;因地制宜地管理火,火災才不會肆虐,森林才會更健康。