殘遺種源:火山噴發後促進森林恢復的重要因素

火山噴發是一種較為罕見但威力巨大的自然災害。大型的火山噴發時會噴出滾燙的熔岩流和火山灰,吞噬摧毀大片土地,釋放的能量造成劇烈氣候變化,對生物體造成可怕的影響。長白山是東北最高的山峰,也是知名的景點,以神秘的天池、美麗的高山花園聞名,每年吸引着來自全國各地的絡繹不絕的遊客。

殘遺種源:火山噴發後促進森林恢復的重要因素

不過,長白山也是一座巨型的復式火山。距離現在最近的一次毀滅式的火山噴發發生在大約公元946年,這次火山噴發被記錄為近2000年來地球上發生的規模最大的火山噴發之一,火山爆發指數達到7。

強烈的火山噴發幾乎破壞了周圍5000km2的植被,僅有極少數的植被能夠倖存下來,我們稱之為「殘遺種源」。噴發產生了大約4.5 km寬1km深的火山口,而後形成了現在我們看到的天池。火山噴發後經過長期的植被恢復,逐漸形成了現在獨特的長白山自然風光,植被沿海拔分帶明顯,從低海拔至高海拔分別為針闊混交林,闊葉紅松林,雲冷杉林,岳樺林和苔原帶,其中苔原帶也有着「高山花園」的美稱。

殘遺種源:火山噴發後促進森林恢復的重要因素

長白山天池(圖片來自網絡)

火山噴發後的森林恢復主要依賴於種源和種子傳播。一般來說,位於火山灰侵蝕區域周圍未受干擾的森林是影響森林恢復的重要種源,它們被稱之為基帶種源。與火山灰侵蝕區域內部倖存的殘遺種源共同作用促進森林的恢復。

近期,中科院沈陽應用生態研究所景觀過程組探討了長白山火山噴發後森林的恢復動態,進而揭示了不同種源對森林恢復的重要性。

研究發現,在森林恢復早期,由於基帶種源可以提供大量的種子促進森林的恢復,而殘遺種源由於在森林恢復早期數量很少,因而森林恢復早期的恢復主要受基帶種源的控制,森林的恢復模式主要表現為基帶種源的不斷向上擴張。隨後由於殘遺種源的斑塊隨着演替不斷增大,殘遺種源的作用也隨之增加,甚至可能超過基帶種源的作用。

殘遺種源:火山噴發後促進森林恢復的重要因素

殘遺種和基帶種源分別對基面積、樹木密度的相對重要性

這一成果強調了殘遺種源在森林恢復的過程中不可忽略的重要作用,更加全面地分析了不同種源在森林景觀恢復進程中的作用。

研究成果以 Quantifying the effects of remnant seed sources on postvolcanic-eruption forest recovery through historic landscape reconstruction from 1710 to 2010 為題,近期在線發表在 Landscape Ecology 上。

來源:cnBeta