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野火生态学:考察洛杉矶大火对环境的破坏

俄亥俄大学教授和生态学专家布莱恩·麦卡锡和迭戈·阿尔瓦拉多-塞拉诺讨论了2025年1月洛杉矶野火对生态和环境的影响。

Alex Semancik出生于2025年2月20日

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2025年1月的洛杉矶野火现在已经被扑灭,但这场地狱般的大火将对人们的生活、健康以及环境产生持久的影响。毁灭性的大火造成至少29人死亡,同样数量的人受伤,16 000多座建筑物被毁,5万多英亩土地被破坏或毁坏,数千人被疏散。

火灾的确切原因尚不清楚,但火灾调查人员已经确定,帕利塞德斯火灾可能是在洛杉矶西部泰梅斯卡尔峡谷的一条徒步小径附近发生的。由于火灾发生当晚该地区没有雷暴和电线,专家认为火灾是由所有野火中最常见的来源-人引起的。虽然可能是人类点燃了火星,但南加州的自然条件对火势蔓延的速度和凶猛程度起了很大作用。

南加州的自然环境助长了火灾

美国西南部通常是干旱的代名词,但俄亥俄大学森林生态学教授布莱恩·麦卡锡博士说,今年春天的潮湿条件实际上使情况变得更糟。McCarthy在威廉希尔亚洲真人平台艺术与科学学院的环境与植物生物系工作,并结合实验和观察研究来了解森林的种群动态和群落生态。

“南加州今年的春天相当潮湿。这导致了大量草本植物的萌发,从而形成了茂密的甘甜植被,”麦卡锡说。“作为该国该地区自然循环的一部分,这些植物在生长季节结束时死亡,并在秋季在地面上留下大量高度易燃的燃料。”

A headshot of Senior Associate Dean of the College of Arts & Sciences Brian C. McCarthy
布莱恩·c·麦卡锡是艺术与科学学院的高级副院长。他也是环境与植物生物学系的森林生态学教授。

由于存在大量易燃的死植物,再加上圣安娜风和低湿度,如果火灾被点燃,自然条件非常适合火灾迅速蔓延。麦卡锡说,在火灾开始之前,加州林业和消防部门(CAL Fire)只有有限的选择来对抗这些自然易发火灾的条件。由于洛杉矶更加城市化和发达的扩张,像规定烧伤这样的选择是有限的。

麦卡锡解释说:“州和地方消防机构几乎无法控制私人拥有的多样化和异质景观。”“这与管理国家森林的美国林务局等机构有很大不同。”

俄亥俄大学助理教授Diego Alvarado-Serrano博士说,加州和其他地方的自然野火在维持生态系统平衡方面发挥着关键作用,本质上是一种自然的规范燃烧。Alvarado-Serrano说,野火促进了营养物质的循环,为不耐阴的物种开辟了栖息地,影响了发芽率,并影响了群落中物种的资源可用性。

在南加州的灌木林生态系统中,抑制自然火灾逐渐将多种草本和灌木群落转变为以单一木本物种为主的低多样性群落。阿尔瓦拉多-塞拉诺说,自然野火也有助于减少大规模火灾的可能性。较小的、自然发生的火灾消耗了可燃材料,否则这些材料会积累起来,导致毁灭性的、大规模的火灾,就像在洛杉矶发生的那样。

“加州的几个生态系统特别适应零星的自然野火,”阿尔瓦拉多-塞拉诺说。“这些火灾在历史上发生的频率和强度都要低得多,有助于维持一个多样化的社区。”

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Diego F. Alvarado-Serrano是俄亥俄大学的助理教授和进化生物学家,他对环境和物种特征之间的相互作用如何影响它们的进化路径非常感兴趣。

洛杉矶县的环境将如何恢复

洛杉矶杂乱无章的布局给生态恢复带来了一些独特的挑战,但总的来说,麦卡锡相信当地的小型公园和保护区可能会恢复得很好。主要包含本地物种的地区将预先适应火灾干扰并迅速恢复。然而,由于高温杀死了植物的生殖机制,最终可能会导致物种数量减少。

麦卡锡说:“导致这类地区脆弱的另一个问题与它们的面积和位置有关。”“这些小的、植被覆盖的地区坐落在一个更大的硬表面景观中,无法进入更大的相邻土地轨道,这些土地可能为鸟类、小型哺乳动物或风提供种子传播。”

阿尔瓦拉多-塞拉诺说,所有的野火都有可能改变一个地区的物种组成,但通过演替过程,许多加州生态系统最终可以恢复原来的植被。然而,只有当火灾的强度和频率允许恢复时,生物才有可能重新定居被烧毁的地区。

Alvarado-Serrano解释说:“由于其规模,最近加利福尼亚的野火只会促进受影响地区最早期和最耐受性的殖民物种。”“(大火)还将改变群落中物种的年龄结构,影响生长和繁殖速度。”

在森林中,每20到30年发生一次的火灾不会对物种组成产生长期影响,但像洛杉矶最近发生的野火这样的大规模、频繁的火灾会挑战当地物种的生存。当地主要物种的消失可能会影响整个生态系统。对于加利福尼亚鹌鹑和加利福尼亚山狮这样的动物来说,失去栖息地可能意味着它们在当地或完全灭绝。

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灌木林生态系统是一个灌木状的生物群落,夏季炎热干燥,冬季温和。它在加利福尼亚南部和美国西南部被发现。

防止未来的野火破坏

据美国环境保护署称,多项研究发现,气候变化已经导致野火季节长度、野火频率和燃烧面积的增加。麦卡锡认为,随着火灾变得越来越频繁和不稳定,减轻未来野火造成的破坏的关键是为建筑物和土地做好准备,并改变我们的发展方式。

包括最近在洛杉矶发生的火灾在内的许多野火都发生在荒地城市界面(WUI)。WUI是未开发土地与人类发展之间的过渡地带。它是建筑物和其他人类发展与未开发的荒地或植物燃料相遇或混合的线、区域或区域。麦卡锡认为,只要WUI的员工继续发展,我们就会继续遇到问题。

麦卡锡说:“这可能是一个自我解决的问题,因为保险机构决定不为这些环境中的房屋投保,因为火灾的风险很高。”“但这是一个难题——谁不想在树林里有一栋房子呢?”

另一种解决方案是仔细规划社区——考虑周围的环境——以及以不同的方式建造和维护房屋。麦卡锡说,即使仔细考虑了以下所有方面,房屋仍然可能燃烧,但速度要慢得多,这使消防机构有更好的机会减缓火势蔓延。麦卡锡建议如下:

  • 把重点放在能够承受高温和减缓火焰蔓延的不易燃材料上。
  • 使用绝缘混凝土形式的墙壁和基础,而不是传统的木棒框架和木护套结构。
  • 避免使用木瓦,而是使用耐火金属屋顶,金属门和双层玻璃窗。
  • 特别注意外部景观——不要让枯草、枯叶或枯枝在你的房子周围堆积。考虑更多的硬景观,如石墙,混凝土和砾石。
  • 一般来说,尽量让所有的树离家至少1.5棵树的长度。