编辑推荐:
•野火边缘对有蹄类动物来说是一个风险与收益的权衡。•火灾与森林类型的相互作用仅在冬季影响骡鹿。•然而,鹿的冬季活动主要受森林类型的影响。•麋鹿在冬季更喜欢使用被烧毁的边缘地带。•火灾后的森林再生并未影响夏季的栖息选择。引言野火改变了栖息地条件,并可能影响野生动物的行为(Sergi
- •
野火边缘对有蹄类动物来说是一个风险与收益的权衡。
- •
火灾与森林类型的相互作用仅在冬季影响骡鹿。
- •
然而,鹿的冬季活动主要受森林类型的影响。
- •
麋鹿在冬季更喜欢使用被烧毁的边缘地带。
- •
火灾后的森林再生并未影响夏季的栖息选择。
引言
野火改变了栖息地条件,并可能影响野生动物的行为(Sergio等人,2018年;Turner,2010年)。随着火灾在地球上不同生物群落中的规模、频率和严重程度的增加(Jones和Smith,2020年;Miller等人,2009年;Nagy等人,2018年;Westerling等人,2006年),理解干扰如何影响野生动物变得越来越重要。火灾通过直接清除植被以及随后的植物群落变化来改变野生动物的栖息地。火灾被称为“全球性食草动物”,因为它消耗植被,最初会限制食草动物的食物资源(Archibald等人,2005年;Bond和Keeley,2005年)。然而,火灾对有蹄类动物的影响往往是可选择的,因为当植物再生时,被烧毁的区域可以吸引这些动物(Archibald等人,2005年;Archibald和Hempson,2016年)。火灾对食草动物的积极影响体现在:去除老生长植被后,森林可以再生,提供更多和更好的食物(Carlson等人,1993年;Endress等人,2012年;Snobl等人,2022年)。火灾影响区域内的未烧毁区域也为有蹄类动物提供了重要资源,包括减少捕食风险的掩蔽处(Doherty等人,2022年;Ganz等人,2022年);在炎热条件下降低热应激(Alston等人,2020年;Robertson等人,2022年);以及在植被恢复期间提供替代食物(Robinson等人,2014年)。
特大火灾(面积超过10,000公顷)的出现导致火灾蔓延到多种森林类型中,改变了更大范围内的栖息地条件(Linley等人,2022年)。有蹄类动物根据食物可获得性和躲避捕食者的掩蔽情况选择森林类型;例如,许多物种喜欢在白杨(Populus tremuloides)林中觅食,因为那里有高质量的下层植被(Beck等人,2006年;Rhodes等人,2018年)。火灾对每种森林类型的再生影响不同,这取决于火灾的行为和物种组成。白杨、甘贝尔橡树(Quercus gambelii)和枫树(Acer属)通常通过根和茎的萌芽迅速再生(Abella和Fule,2008年;Aubin等人,2005年;Harper,1985年;Lewis等人,2024年;Shinneman等人,2013年;Wan等人,2014a),而针叶树的再生则主要通过种子进行,速度较慢(Romme和Knight,1981年;Shatford等人,2007年)。这些火灾后的再生差异可能通过改变食物可获得性和掩蔽情况强烈影响有蹄类动物的栖息地选择,而这些因素会随着植被的再生而变化(Hilmers等人,2018年)。在我们的研究地点,橡树的幼苗密度在被烧毁的边缘比未烧毁的边缘更高,但白杨和杜松则不然;而在未烧毁的区域,枫树、矮松和冷杉的幼苗密度更高(Tanner等人,2025年)。同样,枫树的幼苗被啃食的比例在被烧毁的边缘比未烧毁的边缘更高,但橡树和白杨则不是这样;然而,白杨在两种边缘上的被啃食比例都高于其他森林类型(Tanner等人,2025年)。
有蹄类动物对火灾的反应随时间而变化(Allred等人,2011年;Lewis等人,2022年)。随着植被的恢复,有蹄类动物可能会增加对烧毁区域的使用,这取决于火灾的严重程度(Lashley等人,2015年;Lewis等人,2022年)。在矮松-杜松系统中,尽管火灾后几年内食物更加丰富,但骡鹿(Odocoileus hemionus)会避开被烧毁的区域,可能是由于掩蔽物减少(Roerick等人,2019年)。相比之下,麋鹿(Cervus canadensis)经常选择被烧毁的区域,因为那里的食物更好,有时甚至在火灾后的第一年就会这样做(Canon等人,1987年;Connor等人,2022年;Sittler等人,2015年;Snobl等人,2022年)。麋鹿对烧毁区域的使用高峰会在火灾后几年到十年之间出现,这取决于森林类型和火灾移除的植被量(Whetzel,2023年),改善的食物条件可以持续长达15年(Van Dyke和Darragh,2006年)。因此,预计有蹄类动物对烧毁区域的使用会随着时间的推移而增加,直到植被恢复或演替变化减少了食物的好处(Fisher和Wilkinson,2005年)。需要进一步的研究来更好地了解火灾如何随时间影响不同森林类型中有蹄类动物的栖息地使用。
火灾还可以通过边缘效应影响野生动物的栖息地。我们将具有不同植被特征的烧毁区域和未烧毁区域之间的边界定义为火灾边缘(Parkins等人,2018年)。有蹄类动物调整它们的移动和行为,以最大化资源获取同时最小化捕食风险,这通常会导致风险与收益的权衡(Calhoun等人,2024年)。通过留在烧毁的边缘附近,有蹄类动物可以在烧毁区域获得食物优势,并在未烧毁区域获得庇护(Allred等人,2011年)。然而,我们对野生动物在干扰后如何沿火灾边缘选择资源了解不足(Parkins等人,2018年)。我们也对不同森林类型的火灾边缘处野生动物反应的差异了解有限。为了简化,我们在这里将烧毁边缘区域和未烧毁边缘区域分别称为烧毁边缘和未烧毁边缘。
我们评估了2018年Pole Creek特大火灾后四年内,两种有蹄类动物(骡鹿和麋鹿)在三种森林类型(白杨-针叶林、橡树-枫树林和矮松-杜松林)的烧毁边缘和未烧毁边缘上的活动情况。我们假设由于火灾后的再生差异,骡鹿和麋鹿在烧毁边缘上的活动会随森林类型而变化。我们预测森林类型和火灾之间的相互作用会对骡鹿和麋鹿的活动产生显著影响。
部分摘录
研究区域
本研究在美国犹他州的Uinta–Wasatch–Cache和Manti–La Sal国家森林的Pole Creek特大火灾烧毁边缘进行,该火灾发生在2018年夏末(图1)。这场特大火灾是由三起由闪电引发的火灾合并而成的,最终烧毁了超过60,000公顷的土地。烧毁区域的海拔范围从1622米到2693米不等,包括多种森林类型。主要植被随海拔高度而变化,有颤杨(Populus tremuloides)和针叶树种(
结果
所有地点和年份中,骡鹿和麋鹿的总检测数量分别为3236只和706只。骡鹿的检测数量在不同森林类型和烧毁状态之间有所差异。在白杨-针叶林中,380只在烧毁区域被检测到,554只在未烧毁区域被检测到。在橡树-枫树林中,334只在烧毁区域被检测到,12只在未烧毁区域被检测到。在矮松-杜松林中,937只在烧毁区域被检测到,1019只在未烧毁区域被检测到。麋鹿的检测数量也有差异
讨论
了解骡鹿和麋鹿如何应对新的栖息地条件对于在快速变化的环境中做出明智的管理决策是必要的。我们提供了关于这两种物种如何在不同森林类型的火灾后使用烧毁边缘的见解。我们发现,火灾与森林类型之间的相互作用仅在冬季是影响骡鹿活动的重要因素。对于夏季的两种物种和冬季的麋鹿来说,
结论
本研究的目的是确定骡鹿和麋鹿是否在不同森林类型中以不同的方式使用烧毁边缘和未烧毁边缘。我们发现火灾与森林类型之间的相互作用确实影响了骡鹿的活动,但仅在冬季;而且这种相互作用对活动的影响不如森林类型本身显著。骡鹿的冬季活动在不同森林类型间存在差异,而麋鹿的反应则与烧毁情况和森林类型都有很强的关联。
作者贡献
S.S.和D.T.设计了实验;D.T.和R.P.收集了数据;R.P.在J.L.和R.L.的帮助下分析了数据;R.P.撰写了第一版手稿,其他作者都对该手稿进行了审阅。
资金
犹他州自然资源部为这项研究提供了资金支持。拨款编号:4978
CRediT作者贡献声明
Ryan Pienaar:写作——初稿、方法论、正式分析。Devri Tanner:写作——审稿与编辑、方法论、概念化。Randy T. Larsen:写作——审稿与编辑、监督、方法论。Jesse S. Lewis:写作——审稿与编辑、监督、方法论。Samuel B. St. Clair:写作——审稿与编辑、监督、方法论、概念化。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可以影响本文报告工作的财务利益或个人关系。
Ryan Pienaar|Devri Tanner|Randy T. Larsen|Jesse S. Lewis|Samuel B. St. Clair