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研究与创新

南阿巴拉契亚山脉严重燃烧的森林中鸟类多样性增加

森林在高度严重的野火中燃烧。
森林在高度严重的野火中燃烧。来源:克里斯·摩尔曼。

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克里斯·摩尔人
凯瑟琳格林伯格
Laura Oleniacz,北卡罗来纳州新闻服务

一个新的研究在2016年被野火严重烧毁的北卡罗来纳州山林地区,鸟类多样性有所增加,这进一步证明,尽管野火可能对安全和财产构成风险,但它可能对野生动物有益。研究结果可以帮助森林管理者更好地预测鸟类对野火的反应,并管理森林以使鸟类受益。

该研究的合著者说:“随着气候变化,了解动物与野火动态之间的关系对我们来说很重要,因为预测显示未来会有更多这种高严重程度的野火在整个景观中出现。克里斯·摩尔人他是北卡罗来纳州立大学林业和环境资源教授。

在经历了一段时间的干旱和纵火行为之后,2016年秋天,阿巴拉契亚山脉南部的野火烧毁了超过235平方英里的森林。这项研究发表在杂志上森林生态与管理研究人员在北卡罗来纳州西部的南塔哈拉国家森林的三个森林地区追踪了不同程度的烧伤严重程度。

研究人员在五年内统计了这些森林地区繁殖季节鸟类的数量和多样性。他们利用这些数据来比较不同严重程度的烧伤斑块中的鸟类群落。

摩尔曼说:“众所周知,鸟类和其他动物会对森林植被结构做出反应,森林植被结构是森林中植物的垂直分布。”“当野火改变植被结构时,它会对生活在那里的动物产生影响。”

在严重烧伤的地区,研究人员记录了大部分树冠树木的消失,随后是茂密灌木的重新生长和树木的重新发芽。在受严重火灾影响的地区,44%的树木在第一年死亡,到第五年死亡的比例为71%。相比之下,未燃烧地区的树木死亡率为7%。

摩尔曼说:“在高度严重的野火之后,一切都是棕色和黑色,看起来像是死了。”“但在美国东南部,变化很快,植被迅速恢复。”

当他们比较不同火灾严重程度地区的鸟类数量时,他们发现,随着时间的推移,在野火严重程度高的森林地区,鸟类数量增加,鸟类多样性增加。到第五年,严重烧伤地区鸟类的总丰度和物种丰富度(或不同物种的数量)是未烧伤地区的两倍。

虽然高强度斑块支持更多鸟类似乎违反直觉,但研究人员表示,这是因为很少有物种避开了高强度斑块,但有几种物种更丰富,或者只出现在这些斑块中。更具体地说,这些在很少或没有树冠的地区的灌木中繁殖的物种,几乎只出现在高度严重的烧伤斑块上。

摩尔曼说:“当我们在完整的树冠下进行低强度的规定火灾时,我们对这些喜欢在灌木丛中筑巢的鸟类没有好处。”“事实上,低程度的烧伤——无论是野火还是规定的火灾——对鸟类物种或群落的繁殖几乎没有影响。”

其中一种,即灶鸟,在严重烧伤地区的丰度呈下降趋势。7种物种的丰度在严重程度较高的地区最高,11种物种的丰度在不同地区之间没有差异。

该研究的主要作者说:“我认为,只要有一些垂直的结构——比如一些活的树或直立的障碍物——和掩护,很多森林鸟类并不像文献先前所说的那样特别。凯瑟琳格林伯格他是美国林务局的研究生态学家。“其他研究表明,即使是成熟的森林鸟类也会把它们的幼鸟带到最近受到干扰的地区,那里有丰富的昆虫和水果,以学习如何在茂密的灌木覆盖下觅食以保护自己。”

摩尔曼说,可能是高度严重的斑块足够小,或者在景观上不够完整,所以它没有影响生活在冠层上的鸟类或依赖冠层树木的鸟类。

摩尔曼说:“北卡罗来纳州西部的大部分地区都包含连续封闭的冠层森林,所以你得到了这种新的结构条件,与严重烧伤的冠层去除有关,这有利于灌木鸟类,但你仍然有冠层在附近,为其他鸟类服务。”

研究人员表示,这些发现对管理森林以促进鸟类多样性具有启示意义。

摩尔曼说:“这不是一个实际或合乎逻辑的方法来管理整个景观的高严重性野火,因为它明显存在安全和木材收入损失的风险。”“然而,有些类型的木材采伐可能会造成类似于高强度野火造成的结构条件。”

这项名为“在中央阔叶林的高严重野火斑块中繁殖鸟类的数量和多样性最大”的研究发表在《科学》杂志上森林生态与管理。合著者包括Katherine J. Elliott、Katherine Martin、Mark Hopey和Peter Caldwell。该研究由美国农业部林业局Coweeta水文实验室南方研究站资助;南塔哈拉游侠区南部第8区;水资源计划华盛顿办事处;国家自然科学基金生态长期研究项目(项目编号:DEB-0823293);美国农业部粮食和农业研究所,农业和食品研究倡议竞争计划,农业生态系统管理(奖励#2017-67019-26544);大自然保护协会;以及美国林务局北卡罗莱纳州监事办公室。

-oleniacz -

给编辑的说明摘要如下。

“繁殖鸟类的数量和多样性在东部阔叶林的严重野火斑块中最大”

作者:凯瑟琳·格林伯格、克里斯托弗·摩尔曼、凯瑟琳·j·埃利奥特、凯瑟琳·马丁、马克·霍佩和彼得·v·考德威尔。

发表年12月15日上线森林生态和管理

DOI10.1016 / j.foreco.2022.120715

摘要2016年,在阿巴拉契亚山脉南部,混合严重程度的野火创造了一个在规定燃烧后不常见的森林结构梯度,为研究时间动态条件和繁殖鸟类的反应提供了一个独特的机会。我们测量了3个燃烧和3个未燃烧流域5年(Y1-Y5)的森林结构和繁殖鸟类群落。我们使用综合火灾严重程度指数将地块分为未燃(NB)、低(L)、中(M)和高(H)。树木死亡率随火灾严重等级(FSC)和时间的增加而增加;5年后,新省7%、L省11%、M省38%、H省71%的树木死亡。灌丛恢复速度快且最明显,比其他FSCs (70% vs 21%-44%)高5个Y5。H (Y3)和M (Y4)的鸟类总丰度、物种丰富度和多样性随时间增加而增加;到Y5,这些指标在H中最高,在H中是NB的两倍。低强度的野火对鸟类没有明显的影响。7种丰度在严重程度较高的FSCs中最高; 11 species did not differ among FSC, although ovenbirds (Seiurus aurocapilla)表明在h区有较低丰度的趋势,没有物种局限于NB, L或M,而干扰依赖性靛蓝狩猎(Passerina cyanea)、栗边莺(一点pensylvanica),以及东岸(Pipilo erythrophthalmus丰富度和多样性的增加与H区树木的大量死亡和随后的灌木恢复有关,伴随着干扰依赖物种的涌入以及大多数其他物种的积极或中性反应。结果强调了火灾严重程度和时间在驱动森林结构和繁殖鸟类反应中的相互关联作用。繁殖鸟类对严重烧伤的反应与其他研究中记录的大量树冠减少的造林处理相似,这为管理阔叶林中繁殖鸟类多样性提供了可能的替代方案。