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黄石公园的火生态

发布时间:2011/7/12 8:46:39  浏览次数:

黄石公园的火生态

郭朋勃

      记得在西南林学院学习时,吴德友教授给我们介绍了很多国外森林防火经验。讲到“火生态”一章时,列举了美国黄石公园的实例,在那里,火已经成了生态的一部分,听起来特别新奇。

      黄石国家公园(Yellowstone National Park)位于美国西部北落基山和中落基山之间的熔岩高原上,绝大部分在怀俄明州的西北部。海拔2134-2438米,面积8956平方公里。1872年,黄石公园被美国第18任总统特批为全世界第一个国家公园。

      黄石公园是一个森林火灾频发的地方,奇怪的是,公园管理处对黄石公园的火灾却采取“以火管理”的政策,只要不是人为因素造成,且不危及人的生命及财产安全,园内巡逻员均不干涉,让它自生自灭。

扭叶松——生命因火而延续

      黄石公园总面积的85%都覆盖着森林。绝大部分树木是扭叶松,这是生命力极强的一种树木。生长在黄石公园的植物,最大的灾难便是森林大火。正是因为山火肆虐,不少树种分布越来越稀疏。但扭叶松却凭借它顽强的生命力,不仅生存下来,而且逐年扩大自己的领地,究其原因是因为扭叶松树皮很薄、很脆,易于燃烧,一旦发生火灾,它和其他树木一样难以逃脱。但是,它却用坚固而紧闭的松果将种子储藏起来。这些松果被树脂所封裹,只有森林大火才可能将其融化,为了等待这样的时机,球果可以在树上呆上一二百年。这样,扭叶松就做好了死亡和转世再生的准备,可以任凭山火肆虐了。当致命的火灾吞噬松叶和充满松脂的薄树皮时,很多松果只是被烧焦,表面熏黑了,一旦浓烟散尽,它们就会崩裂开来,将储藏其中的种子播撒在广阔的被清除干净的地面上,于是新的一代从灰烬中萌生,充满勃勃生机。这种树不但坚守着自己的领地,而且每场山火过后,又能将领地向远方拓展。直至今天,它均匀而稠密地分布在公园各处,几乎把整个公园都变成了自己的王国。

      扭叶松生长得十分紧密,就像甘蔗林一样。比如这片森林:每棵树的直径1.2~2.4米,树高30米,树龄平均175年。由于缺少阳光,下面的树枝刚长出来就枯死掉落了。这些树密密地排列着,它们的生长就是一场争取更多阳光的赛跑。因此它们笔直地冲上云霄。假如我们把整座森林从顶部以下3米的地方砍下,就会发现森林变成了一片密密麻麻的电线杆。

      只有沐浴着阳光的树梢才长着叶子。阳光的缺乏使它们不蔓不枝,一心冲得更高。一棵生长在阳光里有10年树龄的幼树,其树叶与丛生在一起的树龄为一两百年的树木同样多。随着山火越来越大,山地变得越来越干,奇妙的扭叶松以其强大的竞争力占据了几乎整个美国西部地区

森林火——生态系统的一部分

      森林火给整个生态系统带来的好处很多,其中最重要的一条,要算营养物的再循环了。如果黄石公园没有森林火,这里的许多物种有可能会慢慢“饿死”。有些地区经历了两个多世纪的堆积,平均每半公顷土地就拥有45吨干燥物质。它们越积越厚,使原有生物群落很难发展与更新,新的物种更无插足的余地。一场大火过后,把土地裸露在阳光之下,黑灰大量吸收了太阳的热能,成为催发种子的最好温床。火舌在烧毁野草和灌木的同时,也吞噬了妨碍植物生长的病虫害以及有碍植物发芽生长的化学物质。浓烟覆盖在临近的地区,也可以杀死森林中的一些病原体,因此间接保护了没有过火地面的森林。炽热的大火还烤裂了岩石,又为一些喜爱阳光的拓荒树种开辟了道路。火所烧毁的一切,从生态学的观点来看,并非浪费,只是物质和能量转换的一种形式。

      在自然演化过程中,生活在黄石公园的很多植物和动物,已经适应了间歇周期较长的大火,甚至其中有些物种,还必须以火来保证它们的生存和繁衍。例如扭叶松的幼苗不能在浓密的树荫下成长。如果没有森林火为其扫清道路,则喜欢在树荫下成长的冷杉、云杉等植物将成为优势群落,甚至取扭叶松而代之。科学家研究,扭叶松为了适应间歇野火的环境,具备一种特有的“生态策略”,即成熟的扭叶松都生长有两种球果。一种是开放性的球果,每年都随着球果的成熟而把种子散落在地上。但由于接触不到阳光,大多数种子无法发芽,只有树冠遭受病虫害或者被大风吹疏的时候,才有少数种子可能萌芽成活。但扭叶松还有另一种球果,被树脂所封裹,需要113℃的高温才能溶化。而在寒温带的黄石高原上,只有森林火才可能达到这种温度,森林火把一切化为灰烬的情况并不多见,一般只是使森林稀疏一些,为生物的“新陈代谢”和“推陈出新”创造条件。就像狼追捕北美驯鹿一样,森林火只吞食那些软弱有病的、不太适应的,或是运气不佳的植物。而这些死里逃生的强者,却摆脱了许多竞争的对手,获得了充足的阳光、营养和水分而成为天之骄子;它们既为树木更新提供了树种,又为耐荫植物充当了凉棚。大火过后的第一个春天,黄石公园第一批扭叶松、黑松和其他幼苗就陆续破土而出。新的绿色生命迅速冲破了灰暗的过去,又—轮持续几个世纪的循环开始了。有朝一日,遮天蔽日的参天大树又将成为这里的主体。(公众教育科)


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