火災如何削弱亞馬遜雨林的反彈能力

火災如何削弱亞馬遜雨林的反彈能力
通常會開具規定的火種,以消除雜草並更新牧場上的草,以便在整個亞馬遜地區放牧。 保羅·馬薩卡(Paulo Massoca), CC BY-SA

今年,消耗亞馬遜雨林的火焰使世界震驚,這再次引起人們對地球上生物多樣性最豐富的地區之一以及向大氣中釋放大量碳的擔憂。 但是,還有一個被很大程度上忽略的擔憂-亞馬遜生態系統從多年反復燃燒中恢復的侵蝕能力。

亞馬遜雨林的大火完全是由於人類活動造成的。 牧場主,農民和 土地搶奪者 用火清理土地或更新牧場以供牧場,而土著和地方團體 經常使用 為傳統農業施肥和清理田地。

這些清理過的區域中的一些後來被拋棄了,讓它們長大–這可能是故事中充滿希望的轉折。 但是,新的森林並不總是簡單地從原始森林的原處撿起。 超過20年 研究 at 巴西國立美洲國家研究機構我們所做的貢獻表明,反複使用火種管理土地會導致森林生長緩慢,失去恢復生物多樣性和儲存碳的能力。

反彈森林

如今,拉丁美洲的次生林或被砍伐後歸還的森林總面積達2.4百萬平方公里。 再生長 除其他原因外,還包括農村地區向城市的遷徙,農業集約化和邊際土地的遺棄。

樹木回歸是個好消息 在原始熱帶森林被迅速破壞的地區,因為回歸的森林可以在當地和全球範圍內帶來巨大的生態效益。

在20年內,他們可以 藏有80%的樹種 在周圍成熟的森林中發現,有助於恢復生物多樣性。 他們還可以隔離 大量的碳。 此外,次生林為生活在日益分散的鄉村景觀中的動物提供了天然的走廊。

這些次生林還可以保護和恢復土壤,補充流域,並使那些賴以生存的人獲取食物,木材和其他商品。

因此,讓森林重新生長作為恢復生態系統和遏制氣候變化的低成本有效途徑而受到關注並不奇怪。 但是,正如我們的研究表明的那樣,這些潛在的好處很難普及。

火災對森林恢復的持續影響

在中部亞馬遜地區的不同地點,我們研究了森林在不同土地用途和火災歷史後如何自發地在廢棄的土地上再生。

這種用途的一個典型例子是在原林地上放牧牛。 在通過砍伐和焚燒進行初步清理之後,牧場主通常每隔一到兩年使用火除草並更新草。 另一個是輪換種植,其中數百萬的亞馬遜人交替使用切割,燃燒,耕種和再生長的周期生產當地主食。

作為長期實驗的一部分, 我們每年進行一次監測 在巴西瑪瑙斯市附近砍伐完好的森林後,樹木到達,建立,生長和死亡的過程。 我們和我們的合作夥伴發現,每年焚燒2至8年的牧場管理導致 森林明顯不同 那些在被砍伐後不久就獨自留下的地區蓬勃發展的人。

樹木到達並在兩個區域中相對較快地生長,並且衛星可以在三到五年內檢測到它們的樹冠。 但是,從天空中獲得的圖像並不能區分出反復燃燒的次生林的地面質量差。 一旦森林開始生長,這些地區僅由少數具有非凡抗火能力和高發芽能力的物種主導。

自廢棄之後的五年,巴西特費鎮附近的次生林林分恢復了土地用途和火災歷史的地區。 左側是一個封閉的林下,在只有一次燃燒的區域內有大量樹木再生,而右側則是一個開放的林下和貧瘠的林地,其中一種樹種占主導地位,林地被燒毀了五次。 (照片:卡塔琳娜·雅科瓦克(Catarina Jakovac))

反復燃燒會清除土壤中的樹木種子,從周圍森林中散佈的新物種以極慢的速度到達。 研究表明,經過二十年的努力,經過火源管理的前牧場上生長的森林所掩蓋的樹種比未遭受火燒破壞的次生林減少了50%。

每次火災發生後,通過植物生長積累的碳的比率也會下降。 經過五次燃燒, 生物質回收率降低50%.

火災對森林恢復的普遍影響

我們在中找到的結果 我們的研究地點 在非實驗環境下進行的新研究中也可以看到馬瑙斯周圍。 在Apuí,南部亞馬遜州的一個地區 最近毀林和火災的發生率很高,多年的牧場放牧和反复焚燒損害了次生林在荒地上自發繁衍的能力。

我們已經看到了 曾經傳統的耕作系統中的模式相似 隨著社會經濟的變化,這些系統超出了其承載能力。 在特菲(Tefé)區域至西部亞馬遜地區,一塊土地被耕種的次數越多,燃燒之間的休耕期越短,次生森林生長的速度就越慢,並且它們所藏有的植物群落以木本藤本植物和樹木相似為特徵。在廢棄的牛牧場。

傳統農業體系的集約化也使生產力降低30-50%,並且 破壞這些景觀的可持續性。 砍伐和燃燒的每個新周期都會使這些森林的固碳量減少10%。

火災如何削弱亞馬遜雨林的反彈能力
最近在傳統的刀耕火種系統下燃燒了一塊田地,用於作物種植。 在四到七年的短暫休耕制度下,燃燒和耕種四次以上的地區導致了次生林,類似於從退化的牧場中恢復的林地,耐火樹種數量少,森林再生緩慢。
卡塔琳娜·雅科娃(Catarina Jakovac), CC BY

這些研究表明,至少幾十年來,自然過程並沒有減輕火災對森林再生和生態系統恢復的影響。 根據燃燒事件的發生頻率,即使在與原本森林茂密的景觀接壤的地區,生物多樣性和碳儲量的返回也可能非常緩慢,甚至可能永遠不會發生。

對決策者的影響

巴西已承諾通過120,000恢復2030平方公里的退化土地 作為全球恢復這些地區努力的一部分。 但是我們的工作表明,目標是隔離多於1噸的CO2,並產生約4億美元的經濟效益, 巴西的目標只能在未退化的土地或不定期燃燒的地區實現。

從2014開始,次生林恢復了巴西亞馬遜地區的森林砍伐區。 170,000平方公里(相當於佛羅里達州的面積)正在重新綠化廢棄的土地。 但是一半的次生林正在恢復以前的牧場。 (來源:TerraClass)

亞馬遜地區約有三分之一的次生林生長在荒蕪的牧場和農田上。 但是,火災和休耕期不到五年的普遍使用阻礙了這些地區森林演替的自然軌跡。 這些貧困的森林景觀一旦被拋棄,就會陷入穩定狀態,這種狀態可能持續數十年。 它們以緩慢的速度生長,擁有數量有限的物種, 低碳固存 對當地人民的生活沒有多大用處。

如果巴西政府確實希望有效 恢復森林砍伐的土地,它必須採取積極措施來幫助次生林在這種情況下蓬勃發展。 二十年的研究表明,政府在以下方面的支持和投資 恢復計劃修剪樹木如果要在亞馬遜河中恢復森林對子孫後代和人類後代具有任何真正的經濟或生態價值,則需要種苗,種植土壤,恢復農用林業。

關於作者

Paulo Massoca博士 候選人, 美國印第安納大學 和博士後研究員Catarina Conte Jakovac, 瓦格寧根大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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