夏季实验性火烧对地中海黑松林凋落物生物量的影响机制研究

本研究针对地中海黑松（Pinus nigra）林在夏季实验性火烧后凋落物生物量的动态变化问题，通过43个月的长期监测，发现夏季火烧虽短期内显著增加凋落物量（如Beteta地区火烧样地凋落物达4132±511 kg ha?1 ），但未改变其季节分布模式（夏季峰值/冬季低谷）。研究证实林分基面积（basal area）是调控凋落物的关键因子，为火灾高风险季节的燃料管理策略提供了科学依据。

　　

在全球气候变化背景下，地中海盆地的野火模式正经历着强度、频率和季节性的显著改变。传统上，该地区的计划火烧（prescribed burning）多在春秋季低风险时段实施，但日益严峻的火灾形势促使研究者探索夏季高温条件下的火烧管理策略。然而，夏季火烧对森林生态系统关键过程——如凋落物（litterfall）动态——的影响仍属未知。凋落物作为养分循环和碳储存的重要载体，其变化直接影响森林恢复力和火灾风险。为此，西班牙卡斯蒂利亚-拉曼查大区的科研团队在昆卡山脉的黑松（Pinus nigra ssp. salzmannii）林中开展了一项开创性研究，成果发表于《Journal of Environmental Management》。

研究团队采用长期定位观测法，在2016年春秋季计划火烧实验基础上，于2019年6月实施夏季实验性火烧。通过43个月的月度凋落物收集（涵盖纯林Beteta和混交林El Pozuelo两类样地），结合贝叶斯分析（Bayesian analysis）评估火烧季节、林分特征（如基面积basal area）和气象变量的影响。

研究结果

1. 累积凋落物：火烧样地凋落物在火灾后短期内激增（Beteta火烧样地较对照高50%），但差异随时间递减。
2. 年际动态：年均凋落物生物量火烧样地略高（Beteta+26%，El Pozuelo+19%），但未达显著水平，且季节分布保持夏季高峰/冬季低谷的典型模式。
3. 组分分析：针叶、枝条和树皮比例未受火烧显著影响，表明黑松对夏季火烧的生理适应性。
4. 驱动因子：贝叶斯模型显示林分基面积是凋落物量的首要决定因子，而气象变量影响微弱。

结论与意义
该研究首次证实地中海黑松林对夏季火烧表现出显著恢复力：尽管火烧初期因灼伤针叶脱落导致凋落物激增（可能暂时增加野火风险），但年际产量和季节模式未受本质改变。这一发现挑战了传统认为夏季火烧会长期破坏养分循环的假设，为扩展火烧管理窗口期提供了理论支持。研究强调，在气候变暖背景下，基于林分结构（如basal area）的精准火烧策略可兼顾生态安全与火灾防控，对地中海型生态系统的适应性管理具有重要指导价值。作者特别指出，短期内凋落物增加可能提升火灾隐患，建议管理者在火烧时机选择时权衡这一短期效应与长期效益。