《Journal of Environmental Management》：Protected areas influence fire regimes globally
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在全球气候变化与人类活动加剧的背景下，保护地（PAs）能否有效维持自然火情并减轻负面火灾影响成为关键科学问题。本研究基于全球2000万场火灾数据（2000-2020年），首次系统揭示了不同IUCN保护级别对各大洲及生物群系燃烧面积（BA）、火势强度（FRP）、蔓延速率（FSR）等火情属性的差异化调控机制。研究发现热带湿润森林保护地显著降低BA，而地中海森林最严格保护类别（Ia/Ib）反而增加火险，该成果为优化全球保护地网络的火情管理策略提供了关键科学依据。
随着全球气候变化和人类活动的加剧，野火正以前所未有的规模和强度席卷世界多地，对生态系统和人类社会构成严重威胁。在这个背景下，全球保护地（Protected Areas, PAs）作为生物多样性保护的关键堡垒，其能否有效调控火情特征、维持自然火情并减轻负面火灾影响，成为生态保护和火灾管理领域亟待解答的核心问题。传统观点认为，保护地通过限制人类活动有助于减少火灾发生，但越来越多的证据表明，保护地内燃料的持续积累可能反而会增加火灾风险。这种矛盾凸显了我们需要更深入、更系统地理解保护地对火情特征的实际影响。
为了回答这一全球性挑战，由A. Cardil领衔的国际研究团队在《Journal of Environmental Management》上发表了开创性研究。研究团队分析了2000年至2020年间全球超过2000万场火灾数据，结合世界保护地数据库（WDPA），首次在全球尺度上系统评估了不同国际自然保护联盟（International Union for Conservation of Nature, IUCN）保护级别的保护地对各大洲及生物群系火情特征的差异化影响。研究结果揭示了保护地网络的复杂作用，为未来保护地管理和火情调控策略的优化提供了关键科学依据。
研究团队采用了多项关键技术方法开展这项全球尺度的分析。他们利用FRYv2.0全球火斑形态数据库，该数据库基于MCD64A1燃烧面积产品，提供了2000-2020年间的火情数据，包括火场大小、中值火辐射功率（FRP，作为强度指标）、蔓延速率（FSR）和持续时间等关键火情属性。研究还整合了MODIS土地覆盖类型数据（MCD12Q1）来区分草地、灌丛和森林区域。保护地信息来自世界保护地数据库（WDPA），研究人员根据火点位置判断火灾是否发生在保护地内，并关联对应的IUCN保护类别。统计分析采用自助法（bootstrapping）结合Mood中位数检验，比较保护地内外火情属性的差异，确保结果稳健可靠。
研究结果揭示了保护地对全球火情特征的复杂影响，这种影响表现出明显的生物群系特异性和大陆差异性。
热带和亚热带湿润阔叶林
在作为全球碳汇和生物多样性热点的热带湿润森林中，保护地显著降低了燃烧面积，特别是在南美洲和非洲。然而，保护地内的火灾规模更大、持续时间更长，可能与保护地内道路稀少、救火资源有限导致的火灾响应延迟有关。
热带和亚热带草原、稀树草原和灌丛
在这个地球上最易火的生物群系中，保护地内的年燃烧面积比例反而高于非保护地。保护地内的火灾规模更大、持续时间更长、蔓延更快但强度较低，反映了保护地在维持这个生物多样性热点区的自然火情动态方面发挥着重要作用。
热带和亚热带干旱阔叶林
在南美洲，保护地内的森林火灾规模更大，而在非洲和亚洲则呈现相反趋势。不同IUCN保护类别的影响各异，最严格的I类和II类保护地内火灾规模更大、蔓延更快且强度更高，表明保护政策和土地管理实践可能导致燃料负荷增加。
热带和亚热带针叶林
在中美洲，保护地有效降低了燃烧面积、火场大小和蔓延速率，体现了墨西哥政府通过国家保护地委员会（CONANP）实施的火情管理计划的有效性。
北方森林和泰加林
这个占全球森林覆盖27%的生物群系中，保护地内的火灾强度更高，可能与保护地内森林林龄更大、燃料更多有关。北美和亚洲的北方森林在火情特征上表现出显著差异，反映了树种对火适应策略的演化差异。
山地草原和灌丛
仅在非洲发现了显著差异，保护地内的燃烧面积异常高，主要发生在国家公园（IUCN II）中。火灾规模更大、持续时间更长但强度较低，可能与保护地内更连续的草本和灌丛植被层有关。
地中海森林、林地和灌丛
在这个以快速、高强度火灾为特征的生物群系中，最严格的IUCN类别（Ia和Ib）显示出较高的燃烧面积，反映了缺乏森林管理和燃料积累的"火灾悖论"现象。
泛滥草原和稀树草原
保护地在所有大陆（南美除外）都降低了燃烧面积。南美洲潘塔纳尔生物群系近年来的灾难性野火主要影响保护地内的大型连续草原和森林斑块。
沙漠和旱生灌丛
保护地在亚洲、澳大利亚和北美有效降低了燃烧面积，但在非洲、欧洲和南美却增加了燃烧面积，反映了不同大陆保护策略和人类活动影响的差异。
温带阔叶和混交林
在欧洲和南美，保护地降低了燃烧面积，而在亚洲和北美，保护地内的火灾规模更大、强度更高、蔓延更快，与保护地内常见的防火措施可能导致燃料积累有关。
温带针叶林
在北美，保护地内的燃烧面积比例较高，反映了近年来保护地内允许野火在适度燃料负荷和温和天气条件下燃烧的管理策略转变。与此相反，欧洲直到最近仍以全面防火为主。
温带草原、稀树草原和灌丛
作为地球上受保护最少的生物群系之一，最严格的IUCN类别（Ib）显示出最高的年燃烧面积比例。北美保护地内的火灾规模、强度、速度和持续时间都更高，与长期防火实践导致的木质植被入侵和燃料结构改变有关。
这项研究通过对全球保护地火情特征的全面分析，揭示了保护地网络的复杂作用机制。研究发现，在大多数生物群系中，保护地内的燃烧面积比例小于保护地本身的比例，表明保护地总体上受野火影响较小。然而，在热带草原、热带干旱阔叶林和温带针叶林中，保护地内的燃烧面积比例反而更大。最严格的IUCN保护类别（Ia和Ib）与最低的燃烧面积相关，但这种模式因生物群系而异，地中海森林、温带阔叶混交林、温带草原和热带针叶林在最严格的IUCN类别中表现出更高的火险和更强烈的火灾。
这些发现强调了保护地管理需要基于生物群系特异性的策略，而非一刀切的方法。在火适应生态系统中，适当的火情管理（包括计划烧除）可能比全面防火更有效；而在火敏感生态系统中，严格的保护和执法至关重要。研究结果为全球保护地网络的优化提供了科学依据，指导决策者制定更有针对性的环境政策，在气候变化加剧火灾风险的背景下，更好地平衡生物多样性保护与火灾风险管理。
