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森林火灾干扰冻土区生态系统稳定

森林火灾发生后，

森林涵养水源、净化空气、防洪等功能降低；

在气候稳定的情况下，

火灾后森林生态系统、冻土环境可能需要几十年甚至百年才能恢复。

近几十年来，在气候变暖和人类活动日益加剧的背景下，森林火灾（也称林火）发生频率越来越高。

作为森林生态系统重要的干扰因素之一，林火对生物地球化学过程、活动层和近地表多年冻土的水热状态以及养分循环具有重要影响。

森林火灾中升起的浓烟

冻土区植被发生更新和演替

大兴安岭位于东亚北方针叶林的东南缘，对区域气候具有重要的调节作用，而且是我国唯一的高纬度寒温带针叶林区。这里多年冻土层薄，对气候变化十分敏感。从全国林区起火频度来看，大兴安岭林区并不属于林火多发地区，但是其火源成灾率，特别是特大森林火灾的成灾率较高。

在气候变暖和林火的双重作用下，大兴安岭多年冻土正在发生显著且快速的退化。

李晓英及其团队研究了大兴安岭北部的满归镇和阿龙山镇——典型的针叶林区和连续多年冻土区经历森林大火后的变化。

研究人员发现，林火发生后，火烧迹地植被种类发生更新和演替。以满归镇森林为例，这里在2015年经历火烧后，2016年重度火烧区乔木和灌木完全死亡，乔木在2016年至2019年并没有更新；灌木在2018年开始更新，但更新种类主要为柴桦。

冻土分布常受地形、土壤和植被等局地因素影响。森林大火发生后，植被受损，地表反射率减小，增加的太阳光照等能量被传入地下。这样一来，土壤温度升高，地下冰融化，使多年冻土迅速融化，活动层迟缓回冻。

多年冻土土壤碳库受影响

森林是大气中氧气和二氧化碳的主要平衡者，可以吸收大气中温室气体和有毒气体（如二氧化硫）。研究数据显示，北半球冻土区土壤只占全球总量的16％，但有机碳的含量占比达50％，并且88％的土壤有机碳都在连续多年冻土区内。

然而，林火发生后，植被被烧毁，失去了温室气体和有害气体的净化功能；同时，植被燃烧时释放出大量的二氧化碳等温室气体。

不仅地上植被受影响，地下土壤有机碳、活动层厚度、土壤微生物等也因林火的发生而改变。

被烧毁的森林

对大兴安岭北部地区的土壤有机碳以及含氮量观测显示，林火对土壤有机碳和含氮量影响非常显著，重度火烧可以使其损失2/3，轻度火烧损失达1/3。碳的排放量因火烧程度而异。

研究发现，林火过后地温升高，活动层加深，土壤碳、氮释放增强；植被由针叶林转变为阔叶林、灌丛或草地（湿地）；引发热融滑塌、冻融滑坡和融冻泥流等。

林火、冻土退化、气候变化三者之间形成了正反馈效应，而且在气候条件稳定的背景下，林火扰动的森林生态系统和冻土环境可能需要几十年甚至上百年才能恢复到火烧前的状态。

由此看来，保护多年冻土区的针叶林，减少森林火灾的发生，对维持多年冻土区森林生态系统的稳定性和可持续发展至关重要。

森林扑火

保护森林，就是保护人类！

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