建模研究显示树皮甲虫侵扰如何影响野火

最近的一项建模研究表明，树皮甲虫在森林中的爆发不一定会导致更大、更具破坏性的野火——至少在一段时间内不会。

这项研究有朝一日可以帮助消防管理人员更好地决定如何将资源用于灭火和清除燃料。特别是，研究人员希望管理人员能够更好地评估当森林中甲虫爆发时，他们应该在哪里，何时以及如何分配资源。

“社区普遍认为树皮甲虫侵扰肯定会增加火灾，”华盛顿州立大学土木与环境工程系贝里家族杰出教授詹妮弗亚当说。“但这篇论文的重要性在于，这个问题的答案取决于它。如果你只看气候变化直接对火灾、火灾蔓延或火灾概率的影响，而你没有在图片中包括植被，你大多数时候都会得到错误的答案。

在内华达大学里诺分校博士后研究员任建宁和亚当的带领下，研究人员在《地球系统建模进展杂志》上发表了他们关于树皮甲虫对野火影响的工作。

气候变化正在加剧野火、极端天气事件和昆虫爆发等自然干扰，近年来，树皮甲虫的爆发影响了西部和加拿大数百万公顷的森林。树皮甲虫杀死树木，但目前尚不清楚这如何影响野火 - 一些研究发现甲虫袭击后火灾增加，而另一些研究发现没有增加。

这是因为试图梳理出影响野火的无数不同因素具有挑战性。

“使用现场观察来确定甲虫何时何地会增加或减少火灾几乎是不可能的，因为我们只是没有所有不同因素的所有不同组合，”该论文的共同作者，内华达大学助理教授Erin Hanan说。“当我们试图理解复杂的相互作用时，模型很有用，因为我们可以保持一切不变，只需转动一个表盘——比如它有多湿或我们有多少死亡率。毫不奇怪，答案真的很复杂。

在他们的研究中，研究人员研究了爱达荷州大伍德河流域的Trail Creek流域。他们发现，在树皮甲虫爆发的前五年左右，树皮甲虫的损害实际上可能会限制地面野火的蔓延。这是因为野火受到两个因素的影响——燃料的干燥程度和燃料量。

在袭击后的前三到五年里，被甲虫杀死的树木仍然站着，针叶完好无损，从绿色变成令人作呕的红色。由于森林生产力较低，森林地面上会积聚正常的碎屑，火灾燃烧的燃料更少，地面火灾的可能性也降低了。然而，几年后，针从枯树上掉下来，留下一片灰色的森林。在许多情况下，火灾随后增加。

森林火灾的可能性和程度也取决于在爆发中实际死亡的树木数量，这是另一个难以衡量的变量。此外，随着树木的死亡，燃料和土壤的水分含量会不同程度地变化，这也会影响火灾。

“当你让树皮甲虫进来时，它们正在杀死树木，它们以多种不同的方式改变燃料，”哈南说。“它们不仅在景观中产生了大量的死燃料，而且还改变了树木用水的方式。

因为这是一项建模研究，所以这项研究并没有具体预测真正的火灾会发生什么。例如，这些模型不包括任何灭火工作。相反，这项工作是基础研究，旨在解开影响森林火灾的许多变量，并帮助研究人员更好地了解将要发生的自然过程。

“使用我们的建模工具，消防管理人员可以运行模拟，然后决定降低火灾风险的最有效方法，”在华盛顿州立大学获得博士学位的任正非说。“这项研究为管理人员提供了一个实用的工具，可以更好地预测火灾隐患何时何地会增加。

标签：