地中海黑松林历史火情演变与现行消防政策的生态错位研究

《Journal of Environmental Management》：Historical range of wildfire regime in black pine forests outside actual target of public policies

　　本研究针对全球变化下愈演愈烈的森林火灾问题，以地中海科西嘉岛黑松林为研究对象，通过树木年轮火疤分析技术，重建了过去350年的火灾历史。研究发现，该生态系统的火灾间隔期和过火面积存在显著的历史波动，而非当前公共政策所追求的完全灭火。研究揭示了历史火灾制度（平均火灾间隔期10-40年，过火面积10-60公顷）与现行“完全压制”政策之间的不匹配，强调了基于生态系统的适应性火灾管理策略的必要性，为应对气候变化下的森林可持续管理提供了关键科学依据。

　　

在全球变化的背景下，包括野火在内的干扰事件正发生着深刻变化，对生态系统产生深远影响。地中海森林生态系统虽与火灾协同演化了数千年，但当前主流的“火灾压制”公共政策旨在限制火灾的数量和过火面积，这引发了科学认知与政策实践之间的巨大鸿沟。科学家们认为，社会必须学会与火共存，然而，完全灭火不仅在技术上难以应对某些极端火灾，从生态学角度看也缺乏理性，因为许多生态系统依赖或适应野火，其生物多样性受到火灾的调控。可持续的火灾管理需要在保护资源和人类安全之间取得平衡，同时现实地看待完全限制所有火灾的能力，并维护火灾所提供的生态功能。要实现这一目标，了解过去的火灾制度并将其与当前的灭火目标进行比较至关重要。

在此背景下，研究人员将目光投向了地中海西部的科西嘉岛黑松林。他们假设，尽管近几十年来由于全球变化，火灾可能变得更加频繁，过火面积可能增大，但火灾本身并非偶然事件，而是该地区数个世纪以来的周期性现象。为了验证这一假说，并为了给可持续森林管理提供理性基础，由Justin Badeau、Peter Z. Fulé、Christopher Carcaillet等组成的研究团队开展了一项深入研究，其成果发表在《Journal of Environmental Management》上。

研究人员主要运用了树木年轮学技术。他们在科西嘉岛东部山坡上沿着南北梯度选取了四个黑松林研究地点（Tartagine, Melo, Vivario-Vizzavona, Bavella）。通过链锯取样，共获取了270棵带有火疤的树木（包括活树、枯立木、倒木和树桩）样本。样本经过干燥、打磨后，使用高分辨率扫描仪数字化，并通过专业软件（如CooRecorder, Cofecha）进行树轮宽度测量和交叉定年。最终，成功对180棵树（567个火疤）进行了精确到年的定年，建立了最长可追溯至1559年的树轮年表。通过分析火疤在年轮内的位置（早材、晚材、休眠期）来确定火灾季节。此外，利用地理定位的火疤树木，以500米为半径绘制火场范围，重建了历史过火面积。

3. 结果

3.1. 各站点火灾年表

研究重建了四个站点自17世纪中叶以来的火灾历史。Tartagine站点的火灾年表最长（1659-2003年），记录了17个火灾年份；Melo站点（1742-1943年）记录了18个火灾年份；Vivario-Vizzavona站点（1820-2012年）记录了14个火灾年份；Bavella站点（1887-1960年）记录了5个火灾年份。各站点的火灾发生频率在不同时期存在波动。

3.2. 区域平均火灾间隔期

综合四个站点的数据，共重建了51个火灾间隔期。平均火灾间隔期（MFI）在不同站点间为11.8年至27.4年（包含当前未完成间隔期）。统计分析显示，过去300多年间，火灾间隔期呈现出明显的阶段性特征：1719–1848年和1923–1970年为短间隔期阶段，而1849–1922年和1971–2024年为长间隔期阶段。当前阶段（自1971年以来）的火灾间隔期（约39年）是过去350年来最长的之一，偏离了历史常态。

3.3. 区域重大火灾年份

定义为至少影响站点内25%样本的火灾年份。研究发现，重大火灾年份在过去300年中定期出现，但其时间分布在站点间有所不同。重大火灾的平均间隔期在Vivario为26年，Melo为31年，Tartagine为37年。20世纪上半叶（1918-1943年）是重大火灾较为集中的时期。

3.4. 火灾季节

火灾季节在至少300年内保持稳定。约60%的火灾发生在夏季（晚材形成期），22%发生在秋季或冬季（休眠期），仅有少数发生在春季（早材期）。这种季节性模式在不同站点和海拔梯度上表现一致。

3.5. 过火面积

重建的过火面积显示，68%的火灾过火面积在10至60公顷之间。Melo站点的平均过火面积最大（49.8公顷）。从时间序列上看，1849-1916年期间的过火面积（平均54.0公顷）显著大于1659-1848年（30.9公顷）和1917-2023年（32.1公顷）。研究未发现过火面积与火灾间隔期之间存在显著相关性。

4. 讨论与结论

本研究有力地证明，野火是科西嘉岛黑松林至少自17世纪以来长期存在的、非随机性的生态过程。火灾制度（间隔期、过火面积、季节）在历史时期内存在波动，但始终维持在一个可识别的范围内。研究揭示的历史火灾变异性范围（例如，68%的火灾间隔期在1-35年之间，过火面积在10-60公顷之间）与当前旨在完全消除火灾的公共政策目标存在显著脱节。

这种脱节带来了潜在风险。完全火灾压制政策会导致可燃物累积和景观均质化，反而可能增加未来发生大规模、高强度火灾的风险，尤其是在气候变化加剧干旱和热浪的背景下。当前科西嘉岛部分黑松林已超过60年未发生火灾，这种“火灾赤字”状况在历史上是异常的，且根据韦布尔模型分析，火灾风险随着上次火灾后的时间推移而增加。

研究人员强调， policymakers 需要重新审视当前的火灾管理范式。他们主张转向更具适应性的火灾管理策略，借鉴历史火灾制度的规律，在远离人居和重要资产的偏远林区，考虑引入计划烧除作为基于自然的解决方案。计划烧除可以有效地减少林下可燃物负荷，降低高强度灾难性火灾的风险，同时模拟历史低强度火灾的生态效应，有利于黑松的更新（因其种子需要开阔的矿质土壤和存活母树释放种子）和生物多样性的维持。

总之，这项研究提供了关于地中海黑松林长期火灾历史的关键数据，揭示了自然火情制度与人为管理政策之间的深刻矛盾。它呼吁采取一种更加理性、基于生态系统且符合历史规律的火灾管理方法，以增强森林在气候变化背景下的韧性，实现真正的可持续管理。研究结论对于整个地中海盆地乃至其他面临类似火灾管理挑战的地区都具有重要的启示意义。