《异类崛起》中的火灾后初期恢复过程长期来看趋于一致：以杜松侵入的鼠尾草草原为例的研究

《Rangeland Ecology & Management》：Initial Divergent Postfire Recovery Converges Over the Long-term: A Case Study in Juniper-Encroached Sagebrush Steppe

松柏木林控制后植被恢复研究显示，中期 succession 林地（phase 2）在 fire 后第十年即由本土多年生草本和 sprouting 灌木主导，而晚期 succession 林地（phase 3）初期 cheatgrass 占优，但 fire 后第15年草本层恢复均衡，灌木层在第20年完成 convergence，显示高生态韧性。

　　在这项研究中，科学家们探讨了在北美西部的 sagebrush 步草原生灌木-乔木群落中，由于火灾频率降低导致的 pi?on–juniper 木林扩张现象。他们特别关注了在施加控制性火灾后，不同演替阶段的木林如何恢复其植被结构，并评估了这种恢复过程中的变化趋势。研究的地点位于俄勒冈州 Steens 山的 Kiger 河谷，这里是一个典型的 sagebrush 步草原生植被区，长期以来受到 pi?on–juniper 木林扩张的影响。为了恢复这些区域的生态系统，研究人员在过去的三十年中广泛采用了控制性火灾和机械处理等方法，旨在减少木林的扩张并恢复原有的植被群落。

研究团队对比了在控制性火灾施加后20年期间，不同演替阶段的木林（中演替和晚演替）的植被恢复情况。他们的目标是评估火灾后早期（第一十年）和后期（第二十年）植被动态的变化，并探讨植被恢复的速率和模式。在火灾后的第一十年，中演替木林的植被主要由本地的草本多年生植物和萌发的灌木物种组成，而晚演替木林的植被则主要由非本地的 cheatgrass（入侵性年生草）和 snowbrush（本地灌木）主导。这一发现表明，尽管火灾对两种类型的木林都造成了显著影响，但它们的植被恢复过程存在差异。

在火灾后的第二十年，两种木林的植被组成逐渐趋同，都由草本多年生植物、mountain big sagebrush、round-leaf snowberry 和 snowbrush 共同主导。这一趋势显示了植被恢复的显著能力，尤其是在火灾后的长期时间尺度上，这两种木林都表现出较强的恢复力。然而，晚演替木林的植被恢复所需时间比中演替木林大约一倍。这可能与生态位特征有关，例如海拔和年降水量区（PZ），这些因素可能为本地多年生植物提供了相对于入侵性年生草的竞争优势。

此外，研究还发现，尽管在火灾后初期，晚演替木林的植被主要由 cheatgrass 占据，但随着时间的推移，本地草本植物逐渐恢复并占据了主导地位。这一过程表明，生态系统的恢复能力并非一成不变，而是受到多种因素的影响，包括火灾的强度、植被的初始组成以及生态位的特性。研究人员指出，中演替木林的植被恢复速度较快，主要得益于较高的本地多年生植物覆盖和密度，而晚演替木林由于这些条件较低，导致其恢复过程较为缓慢。

研究团队还分析了不同植被类型在火灾后的变化，包括草本植物、灌木以及外来物种的覆盖情况。例如，Sandberg’s bluegrass 在火灾后的初期恢复较快，而 cheatgrass 在晚演替木林中占据了主导地位，但随着时间的推移，其覆盖逐渐减少，而本地草本植物的覆盖逐渐增加。这种变化不仅反映了生态系统的自我调节能力，也表明在适当的管理和干预下，生态系统可以恢复到较为平衡的状态。

此外，研究还探讨了不同管理措施对植被恢复的影响。例如，控制性火灾在恢复 sagebrush 步草原生植被方面表现出较高的效率，但同时也存在一定的风险，尤其是在火灾强度较高时，可能会促进外来物种的入侵和扩张。相比之下，机械处理虽然对植被恢复的干扰较小，但在早期恢复阶段可能更为有效，但随着时间的推移，这些措施的效果可能不如控制性火灾显著。

研究结果还揭示了不同植被类型在火灾后的恢复能力差异。例如，perennial bunchgrass 在火灾后的恢复速度较快，且在长期内能够有效抑制 cheatgrass 的入侵。这可能是因为这些多年生草本植物在土壤中具有较强的种子库，能够在火灾后迅速萌发并占据优势。而 perennial forbs 的恢复则较为缓慢，这可能与生态位的特征和竞争关系有关。研究人员指出，虽然在某些情况下，perennial forbs 的恢复可以促进生态系统的多样性，但在大多数情况下，它们的恢复速度和覆盖范围可能不如其他植被类型显著。

总的来说，这项研究提供了关于火灾后 sagebrush 步草原生植被恢复的重要信息。它不仅揭示了不同演替阶段的木林在恢复过程中所面临的挑战，还强调了生态位特征在植被恢复中的关键作用。此外，研究还讨论了管理措施对植被恢复的影响，提出了在长期管理中需要考虑的策略，包括控制性火灾和机械处理的综合应用，以确保 sagebrush 步草原生植被的稳定恢复和可持续发展。这些发现对于土地管理者制定有效的恢复计划具有重要意义，同时也为生态学研究提供了新的视角和方向。