以下是引用本文的既定格式:
麦克斯韦、C.、R. M.谢勒、j.w.朗和P.曼利,2022年。频繁的干扰缓解了加州和内华达州太浩湖盆地的严重火灾。生态与社会27(1):21。摘要
由于过去土地利用的变化和气候的变化,森林正在超出其历史变化范围。随着火灾越来越严重,森林管理者正在寻找能够恢复森林健康和减少火灾风险的策略。然而,管理活动只是影响森林状况的一系列干扰因素的一部分。为了考虑干扰强度和干扰类型(野火、树皮甲虫和管理)的范围,我们制定了一个干扰重现区间(DRI),代表任何干扰(人为或自然干扰)的平均重现周期。我们应用DRI研究了加州和内华达州太浩湖盆地的森林变化。我们专门研究了DRI对严重火灾比例和净固碳量的影响。为了测试DRI的管理部分,我们与该地区的森林管理者和利益相关者一起开发了管理场景;这些情景被整合到一个机械森林景观模型中,该模型也解释了气候变化,以及野火和昆虫爆发的自然干扰。beplay竞技我们的结果表明,增加干扰的频率(较低的DRI)可以减少地形上高强度火灾的百分比,但不能减少总体野火总量。然而,较高的直接还原率会减少碳的储存和封存,特别是在强调采用指定的火法而非手工或机械燃料处理的管理策略中。介绍
土地管理者认识到目前的森林和火灾政策在气候变化下维持森林方面的局限性;beplay竞技由于过去的土地利用模式,美国西部的森林变得越来越密集,并经历了更大的干扰(Hessburg和Agee 2003, Beaty和Taylor 2007)。此外,气候变化正在造成更大beplay竞技、更严重的火灾(韦斯特林和布莱恩特2008年)。展望未来,森林恢复应适应不断变化的扰动制度,而不是固守在历史制度上。一个挑战是,当前的植被反映了历史上的土地利用和干扰制度。例如,在加利福尼亚和内华达的太浩湖盆地(LTB),野火在欧美殖民之前要频繁得多,一些流域每年都会燃烧,直到广泛的火灾排除(Taylor和Beaty, 2005年)。向灭火的转变导致了耐阴白杉(冷杉属concolor)侵蚀了防火和防火松树为主的林分。尽管人们有兴趣增加景观上的火灾数量,但盆地的火灾管理受到住宅开发的限制,原因是建筑的风险和休闲娱乐对当地经济的重要性。2007年的安哥拉大火是当时美国最昂贵的火灾之一,因为火灾中损失了大量的建筑(Safford et al. 2009)。当代森林管理活动的重点是减少燃料:减少火灾蔓延的可能性和高火灾强度,同时抑制活跃的火灾(Safford et al. 2009, Safford et al. 2012)。但是,这种战略的长期效力可能有限;在气候变化的影响下,火灾规模预计会增加(Westerling和Bryant 2008年),beplay竞技需要处理的地区积压进一步威胁到森林的恢复力。
火灾只是影响森林景观的一系列更大干扰的一部分。昆虫在全球范围内造成大量森林死亡,通常由放大火灾影响的相同气候条件触发(Kurz等人2008年,Hicke等人2016年,Kolb等人2016年)。此外,昆虫爆发可导致大面积死亡,与野火一样(Hicke等人2016年),就这一景观而言,树皮甲虫已造成内华达山脉大部分地区的大量死亡(Scheller等人2018年)。通常与自然干扰同样重要的是,管理活动——木材采伐、减少燃料处理、规定的火灾——也通过针对特定物种和年龄组合的选择性死亡来塑造森林的组成和密度。在科姆斯多克时代,由于欧美殖民和旧木材的采伐,森林的人口和组成发生了根本性的变化(Barbour et al. 2002)。
鉴于更高的温度和不断增加的干旱会增加大范围死亡事件的频率,管理的挑战是理解如何在非平稳气候下恢复历史扰动过程(Goulden和Bales, 2019年)。另一方面,由于多个相互作用的干扰可能对未来的干扰产生负反馈(Lucash等人,2018年),我们假设减少干扰返回间隔(dr -一个地区受到干扰影响的频率),这将导致更多的干扰,在长期内将减少未来干扰的严重程度,这反过来会使景观回到较低严重的火灾状态。然而,高频扰动制度的一个潜在倾向是,它可能降低碳固存潜力,可能导致森林成为一个碳源。我们的目标是了解以下内容:(1)缩短扰动恢复间隔(DRI)是否会使该景观恢复较低程度的火灾状态?(2)缩短DRI会减少景观尺度的固碳吗?我们使用一个模拟建模框架来预测在自然干扰下的未来森林状况,以及一系列合理的管理强迫来解决这两个问题。
方法
研究区域
太浩湖盆地是一片森林覆盖的山地景观,面积约70000公顷,主要(~70%)由美国农业部林业局管理,位于跨越美国加州和内华达州边界的内华达山脉中部。气候季节性干燥,大部分降水在冬季降雪,冬季寒冷,夏季温暖到炎热。森林主要是针叶树和白杉(冷杉属concolor)及Jeffrey pine (松果体jeffreyi)和其他较低海拔地区的树木,向红杉木(冷杉属华丽号)及西部白松(松果体monticola)。扰动返回的间隔范围从亚高山地区的罕见到白杨的频繁(美洲山杨)组件。在被殖民化之前,森林大火经常发生在松树为主的地区,返回的间隔从2年到20年不等(Taylor and Beatty 2005)。火灾抑制导致了耐阴白杉的增加,以杰弗里松为代价,以及依赖干扰的白杨的广泛衰退。昆虫爆发和随后的森林死亡是塞拉斯松林的自然现象;然而,与历史条件相比,它们的发生频率和严重程度有所增加(Raffa等人,2008年)。
森林与扰动模拟
我们使用LANDIS-II框架模拟森林变化,因为它代表了森林演替,集成了气候变化,并捕获了广泛空间范围内的各种干扰(Scheller et al. 2007)。beplay竞技树木和灌木被建模为物种年龄组,每个物种都有自己的生活史属性(例如,耐荫性、传播能力、耐火性、对甲虫的易感性)。多个队列可以占据相同的空间,并在特定的内部和内部进行竞争,这使得紧急行为可以响应外部驱动(Scheller et al. 2007)。共建立了10个树种和4个灌木类群模型,它们各自的参数见附录1(表A1.2)。演替扩展(NECN v. 6.1)处理生长和无干扰的死亡率,并在这些队列、地上和地下池中跟踪碳。此外,在该框架内,还跟踪了扰动扩展造成的碳净损失(下图),从而计算森林的净生态系统交换(NEEC),即整个系统是否吸收或释放碳。
使用社会-气候相关的致热过程(SCRPPLE v. 2.1)扩展(Scheller等人,2019)对野外和指定的火灾进行了建模。这种扩展模拟了这类火灾的蔓延和强度,同时对气候条件和燃料负荷很敏感。电池的燃烧强度取决于电池内部和相邻电池的条件,当满足以下三个条件中的两个时,就可能发生高强度的燃烧:(1)电池内精细燃料的燃料加载阈值,(2)电池内阶梯燃料的燃料加载阈值,或(3)相邻电池存在高强度的火焰。五名在LTB工作的消防专家提供了所有模拟物种和年龄等级的强度与死亡率的分项数据,从强度到严重程度进行了转换。规定的火灾严重程度被限制在较低的严重程度:模型根据天气限制选择燃烧天数,以将严重程度最小化(附录1:表A1.2),因为它假定火灾管理者无论如何都会限制火灾影响。
三种甲虫(Jeffrey pine beetle [Dendroctonus jeffreyi霍普金斯],山松甲虫[Dendroctonus ponderosae,和冷杉雕刻甲虫[Scolytus ventralis])使用生物干扰剂(BDA v.2.0.1)扩展的修正版本(Sturtevant等人,2004年)进行建模,在该模型中,超过气候水分亏缺和最低冬季温度阈值将触发暴发。昆虫传播和死亡率的参数跟随Kretchun等人(2016),并基于现场研究和专家意见(Egan等人2010,2016)。
初步地上生物量估算来自森林调查和分析数据,并与Wilson等人(2013)进行验证。利用加州FRAP最近的野火(2000-2016年)参数化火灾蔓延和规模。观测数据的年平均火灾面积为117 ha/yr (sd = 309),模型数据的年平均火灾面积为182 ha/yr (sd = 210)。采用1993-2017年的《病虫害检测调查》方法,验证了历史气候条件下的昆虫疫情。杉木雕刻甲虫每年平均影响面积约1120公顷,杰弗里松甲虫约295公顷,山松甲虫约147公顷。模拟影响面积分别为~857、~711和~82 ha。
森林管理
我们使用管理场景来获取一系列合理的管理活动,每一个都代表每年处理的活动、地点和区域的组合。我们与代表LTB内多个机构的管理者共同开发了五种管理场景,以及来自该地区运营的利益相关者团体的意见(见表1)。场景1代表了一种极简的场景,其特点是不进行燃料管理,但采取高强度的灭火措施。情景2侧重于在荒地-城市界面(WUI)区域内进行燃料处理,处理类型(手动或机械)取决于可达性。与场景1一样,现场进行了高强度灭火,没有规定的燃烧。方案3建立在方案2的基础上,增加燃料处理的强度和范围,同时将处理扩展到一般的森林和荒野地区。场景四结合了场景二的手动和机械稀释,以及规定的火灾和自然点火。情景5与情景4相似,但规定的燃烧程度更高。方案2的再处理频率设定为20年。情景3、4和5的再治疗频率为11年。明确设置了灭火努力水平,对于场景1-3,灭火是最大努力。 For Scenarios 4 and 5, suppression was at maximum effort for accidental ignitions in all areas and lightning ignitions in the WUI, but minimum effort for lightning ignitions in wildernesses and general forest.
气候模型
继第四次加州气候评估确立的先例之后,四种全球变化模型(GCM;选择两种不同的相对浓度途径(RCP)下的CanESM2、CNRM5、HADGEM2和MIROC5),是因为它们代表了一系列可能的未来条件(例如,更暖和更潮湿、更热更干燥)。所选的rcp(4.5和8.5)分别代表未来排放受到控制和不受控制的乐观情景。气候降尺度使用了Pierce等人(2014年)开发的本地化构建模拟方法,该方法可在USGS GeoData门户网站(https://cida.usgs.gov/gdp/).我们平均了EPA二级气候区域的气候预估,以便在模型中整合。该地区的未来气候变化幅度很大,尽管在所有预测中气温都在上升,但降水却在增加、减少或改变季节性。
分析方法
我们按管理区域计算了每年的DRI,该区域被确定接受类似的治疗。这是用管理面积除以1年的管理活动、虫害、中低度火灾影响面积的总和得出的结果。DRI是指在多个重复中,对特定的年度时间步进行平均,干扰影响一个与相关管理区域大小相等的区域所需要的时间。这样做是为了跟踪DRI随时间的变化,以便分离气候信号和跟踪干扰对景观的累积影响。采用多元回归分析方法,探讨了DRI与火灾严重程度和生态系统净交换的关系。所有分析均采用R (v 3.5.3)进行。
结果
扰动恢复时间间隔
当考虑到所有森林干扰的套件时,这些管理策略在地面上有很大不同的足迹。管理行动是景观上DRI的主要驱动因素,这一点可以从场景1(不采取行动的场景)和其他利用管理活动的场景之间的DRI的巨大差异,以及场景3以外荒野地区的DRI(图1)中反映出来。每个场景实施的行动在地面上产生了不同的结果:使用规定火灾次数最多的场景(场景5)发生的轻度火灾最多(图2)。使用燃料处理次数最多的场景(场景3)发生的中度火灾最多。无管理情景导致高严重程度火灾的比例最高(图2)。增加DRI并没有导致被烧毁总面积的减少,但确实减少了被严重程度火灾的景观比例(图2B;表2)。
管理和碳封存
beplay竞技气候变化正在使地貌成为碳源(图3,左)。对景观采取的管理行动类型可以减缓或加速这一趋势,这反映在现有的不同管理区域(见表3)。情景4和情景5中规定的火灾对景观生物量的更高清除(无论是由于垃圾/倒下的木质材料的燃烧,还是由于比其他形式的处理更高的死亡率)影响了碳平衡(图3,右),其中活碳池和死碳池随着时间的推移都在减少。尽管处理的区域相似,但对情景2和情景4进行更直接的比较表明,规定的火灾造成较高的死亡率,导致较低水平的活C,但较低严重程度的火灾比例较高。情景3,即密集收获情景,尽管清除程度最高,但仍保持了最高水平的隔离。
讨论
我们的分析表明,经过测试的管理方法,在C储存和火灾严重程度之间存在权衡。虽然较低的DRI降低了高强度火灾,但其净效应降低了C存储。因此,管理人员必须决定,降低火灾风险(以及随后避免排放带来的人类健康风险和水土流失带来的水文风险,表现为降低严重火灾)是否值得付出成本(包括C储存和执行这些战略所需的额外资源),这些问题在本专题的其他文章中已经讨论过。由于植物材料和枯死材料的大量减少,规定的火灾可以通过疏伐行动更持久地降低未来火灾的严重程度,但在高产场所,持续时间可以受到限制(Casals等人,2016)。然而,规定的火可以对野生动物和依赖火的植物物种产生额外的广泛恢复结果(Alcasena et al. 2018),这不在本研究的范围内。
另一种景观C管理的方法是通过促进或保护C热点地区。在我们的模拟中,无论管理方案如何,景观上C密集的热点都会随着时间的推移而持续存在,但增加DRI降低了整个景观的C异质性——通过释放剩余的树木,减少了热点,而增加了其他地方的平均值(图4)。降低C-密林发生高强度火灾的风险可以在中期(< 30年)维持C-景观(Harris等人,2019年)。
在管理者能够控制DRI的程度上,过高的DRI可能会导致景观碳吸收恢复力的下降。由于气候变化,什么都不beplay竞技做也会产生成本,因此管理决策需要考虑实施任何给定战略的一整套输入和潜在结果、这个特殊问题的目标和环境管理决策支持(EMDS)工具的实施(Reynolds et al. 2014)。在LTB内部,最近的管理层主要关注WUI (Loudermilk et al. 2014),并有可能在未来几十年内增加C的隔离(Loudermilk et al. 2017)。然而,这些研究假设,管理将仅限于WUI。我们的场景旨在阐明在整个场景中发生的管理行动的权衡。情景1,没有管理的情景,活碳含量最高,但严重火灾发生率也最高。尽管情景3的DRI最低,但在高海拔森林和荒野地区(这些地区在其他方面受到的干扰有限)实施较低的DRI(高扰动率)并没有带来任何实质性的C收益,而且可能也会产生最高的成本。收获可以促进剩余树木的生长,同时还可以减少不可预测的高强度火灾。因此,根据采伐森林产品的使用方式,场景3可能会有额外的C收益。
估算DRI为估算太浩湖流域的碳承载能力提供了必要的信息(Liang et al. 2017)。我们发现,对于给定的DRI,景观碳储量有一个上限。Liang等人(2017)发现,内华达山脉的森林在气候变化下可能需要数百年才能平衡到新的碳承载能力,并且气候介导了野火。beplay竞技同样,我们的结果表明,到本世纪末,鉴于活体碳含量下降和生态系统净交换减少的趋势,这一景观可能会超过碳的承载能力,在这一时间框架内不会接近任何形式的平衡。后一点的例证是发生在本世纪下半叶的模拟高强度火灾的好转(图2)。
虽然在它的”安全操作空间,”其中,潜在的干扰状况与森林物种的生物特征相一致,促进了生态恢复力(Johnstone et al. 2016),复杂的因素是气候变化。beplay竞技虽然在欧美殖民和气候变化之前,森林的长期稳定被视为安全的操作空间,但气候变化直接改变了干扰机制和森林条件(Johnstone等人2016年),而这种气候介导的干扰,如火和beplay竞技昆虫,将在很大程度上限制景观C的增长,并改变我们在LTB中观察到的物种优势模式(Scheller等人2018年)。
任何建模研究都存在不确定性,尤其是当试图解释新的气候条件时。尽管气温明确地预计会升高,但在预期降水和极端事件方面存在大量变化,这些gcm可能无法捕捉到这些变化。2021年加州的干旱情况是更大的大干旱的一部分,气候变化使其变得更糟(Williams等人,2020年),这是现代历史上前所未有的。beplay竞技虽然像LANDIS这样的机械模型通常对新的条件更可靠,但它们可能会受到限制,因为对相关机制的不完全理解(例如,直接干旱死亡)或由此产生的新过程(由昆虫和干旱死亡造成的前所未有的燃料积累造成的大规模火灾)。
致谢
资助机构包括:美国国家森林基金会、加州太浩保护区、美国农业部太浩湖盆地管理部门、南内华达公共土地管理法公共法105-263、加州气候投资、美国农业部太平洋西南研究站
数据可用性
支持本研究结果的分析中使用的模型参数和代码可在以下公开获取:https://github.com/LANDIS-II-Foundation/Project-Lake-Tahoe-2017/此代码已存档在zenodo.org:https://doi.org/10.5281/zenodo.4644579
文献引用
阿尔卡西纳、F. J.、A. A. Ager、M.萨利斯、M. A.戴和C.维加-加西亚。2018.优化指定的消防分配,以管理加泰罗尼亚中部的火灾风险。中国环境科学(英文版)6:872-885。https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.11.297
巴伯、M、E.凯利、P.马洛尼、D.里佐、E.罗伊斯和J.菲茨-考夫曼。2002.美国内华达山脉太浩湖盆地的现在和过去的老森林。植物学报13(4):461-472。https://doi.org/10.1111/j.1654-1103.2002.tb02073.x
贝蒂,R. M.和A. H.泰勒,2007。加州内华达山脉北部原始混合针叶林的火灾扰动和森林结构。植被学报18(6):879-890。https://doi.org/10.1111/j.1654-1103.2007.tb02604.x
P. Casals, T. Valor, A. Besalú, D. Molina-Terrén。2016.地中海松林规定燃烧后8 - 9年的林下燃料负荷和结构。森林生态与管理362:156-168。https://doi.org/10.1016/j.foreco.2015.11.050
伊根、J. M.、W. R.雅可比、J. F.内格隆、S. L.史密斯和D. R.克拉克2010。在加州东北部,森林变薄和随之而来的树皮甲虫导致了死亡。森林生态与管理260(10):1832-1842。https://doi.org/10.1016/j.foreco.2010.08.030
伊根,J. M., J. M. Sloughter, T. Cardoso, P. Trainor, K. Wu, H. Safford, D. Fournier. 2016。太浩湖流域杰弗里松甲虫爆发动态的多时相生态分析。种群生态学58(3):441 - 462。https://doi.org/10.1007/s10144-016-0545-2
费蒂格,C. J., L. A. Mortenson, B. M. Bulaon和P. B. Foulk, 2019。美国加州内华达山脉中部和南部干旱导致树木死亡,森林生态与管理432:164-178。https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.09.006
古尔登,m.l.和R.贝尔斯,2019年。2012-2015年,加州森林的死亡与多年的深层土壤干燥有关。自然地球科学杂志12:632 - 637。https://doi.org/10.1038/s41561-019-0388-5
古斯塔夫森,E. J., S. R. Shifley, D. J. Mladenoff, K. K. Nimerfro和H. He, 2000。利用LANDIS进行森林演替与木材采伐的空间模拟。中国林业科学学报,30(4):432 - 436。https://doi.org/10.1139/x99-188
哈里斯,L. B., A. E.肖尔,A. B.杨,B. L.埃斯蒂斯和A. H.泰勒。20世纪原始森林野火后碳储存和排放的时空动态森林生态与管理。https://doi.org/10.1016/j.foreco.2019.117461
Hessburg, P. F.和J. K. Agee, 2003。1800-2000年美国西北内陆森林的环境叙事。森林生态与管理178(1-2):23-59。https://doi.org/10.1016/s0378 - 1127 (03) 00052 - 5
Hicke, j.a., A. Meddens和C. A. Kolden. 2016年。最近在美国西部,树皮甲虫和森林大火导致树木死亡。森林科学62(2):141 - 153。https://doi.org/10.5849/forsci.15-086
jensch, A.和P. White, 2019年。生态学中的脉冲动力学和扰动理论。生态100 (7):e02734。https://doi.org/10.1002/ecy.2734
2016年,约翰斯通、J. F.、C. D.艾伦、J.富兰克林、L. E.弗里希、B. J.哈维、P. E.伊盖拉、M. C.麦克、R. K.米恩特梅尔、M. R.梅茨、G. L.佩里、T.舍纳格尔和M. G.特纳。改变干扰机制、生态记忆和森林恢复力。生态学报,29(3):393 - 397。https://doi.org/10.1002/fee.1311
Kolb, T. E., C. J. Fettig, M. P. Ayres, B. J. Bentz, J. A. Hicke, R. Mathiasen, J. E. Stewart和A. S. Weed. 2016。在美国观察和预测干旱对森林昆虫和疾病的影响。森林生态与管理。https://doi.org/10.1016/j.foreco.2016.04.051
Kretchun, A. M., E. L. Loudermilk, R. M. Scheller, M. D. Hurteau, S. Belmecheri。气候和树皮甲虫对森林生产力的影响-将树木生态学与森林景观建模联系起来。中国林业科学学报,46(8):1026-1034。https://doi.org/10.1139/cjfr-2016-0103
库尔茨,W. A., C. C.戴蒙德,G.斯廷森,G. J. Rampley, E. T.尼尔森,A. L.卡罗尔,T. Ebata,和L. safranik。2008。山松甲虫和森林碳对气候变化的反馈。beplay竞技自然452:987 - 990。https://doi.org/10.1038/nature06777
Liang, S., m.d. Hurteau和a.l. Westerling, 2017。内华达山脉气候-野火相互作用下碳承载能力的潜在下降。科学报告7(1):2420。https://doi.org/10.1038/s41598-017-02686-0
劳德米尔克,E. L., R. M. Scheller, P. J. Weisberg, A. Kretchun. 2017。弯曲碳曲线:气候变化下火灾管理对碳弹性的影响。beplay竞技景观生态学32:1461 - 1472。https://doi.org/10.1007/s10980-016-0447-x
娄德米尔克,e.l., A. Stanton, R. M. Scheller, T. Dilts, P. J. Weisberg, C. Skinner, J. Yang。2014。燃料处理在降低野火风险和固碳方面的有效性:太浩湖盆地的案例研究。森林生态与管理323:114-125。https://doi.org/10.1016/j.foreco.2014.03.011
Lucash, m.s., r.m. Scheller, b.r. Sturtevant, E. J. Gustafson, A. Kretchun, J. Foster. 2018。在气候变化下,干扰的相互作用如何影响森林的动态。beplay竞技生态球9 (6):e02293。https://doi.org/10.1002/ecs2.2293
梅格斯、g.w.、H.扎尔德、J. L.坎贝尔、W. S.基顿和R. E.肯尼迪。昆虫的爆发会降低随后森林火灾的严重程度吗?环境研究快报11(4):045008。https://doi.org/10.1088/1748-9326/11/4/045008
皮尔斯,D. W., D. R. Cayan和B. L. Thrasher, 2014。使用局部构造类似物(LOCA)的统计降尺度。水文气象学报15(6):2558-2585。https://doi.org/10.1175/JHM-D-14-0082.1
拉法、K. F、B. H. Aukema、B. J.本茨、A. L.卡罗尔、J. A. Hicke、M. G. Turner和W. Romme。2008。容易被人为放大的自然扰动的跨尺度驱动因素:树皮甲虫爆发的动力学。生物科学58(6):501 - 517。https://doi.org/10.1641/B580607
雷诺兹,k.m., P. F.赫斯伯格和P. S.伯格隆编辑。2014.制定透明的环境管理决策:生态系统管理决策支持系统的应用。施普林格,德国海德堡。
萨福德,H. D., D. A.施密特和C.卡尔森,2009。燃料处理对野火严重程度的影响在荒地和城市界面地区,安哥拉火,太浩湖盆地,加州。森林生态学报,29(5):733 - 736。https://doi.org/10.1016/j.foreco.2009.05.024
萨福德,H. D. J. T.史蒂文斯,K.梅里姆,M. D.迈耶,A. M.拉蒂默,2012。加州黄松林和混交林的燃料处理效果。森林生态与管理274:17-28。https://doi.org/10.1016/j.foreco.2012.02.013
谢勒,R. M., J. B.多明戈,B. R. Sturtevant, J. S. Williams, A. Rudy, E. J. Gustafson和D. J. Mladenoff。2007。具有灵活时空分辨率的空间景观模拟模型LANDIS-II的设计、开发与应用生态模型201(3 - 4):409 - 419。https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2006.10.009
Scheller, R., A. Kretchun, T. J. Hawbaker和P. D. Henne. 2019。变化的社会-生态火灾格局景观模型。生态造型401:85 - 93。https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2019.03.022
Scheller, R. M., A. Kretchun, E. L. Loudermilk, M. D. Hurteau, P. J. Weisberg, P. J.和C. Skinner. 2018。燃料管理、物种组成、树皮甲虫和气候变化之间的相互作用以及对太浩湖盆地森林的潜在影响。beplay竞技生态系统21:643 - 656。https://doi.org/10.1007/s10021-017-0175-3
塞德尔,R., D. Thom, M. Kautz, D. Martin-Benito, M. Peltoniemi, G. Vacchiano, J. Wild, D. Ascoli, M. Petr, J. Honkaniemi, M. J. Lexer, V. Trotsiuk, P. Mairota, M. Svoboda, M. Fabrika, T. A. Nagel,和C. P. O. Reyer. 2017。气候变化对森林的干扰。beplay竞技自然气候变化7beplay竞技:395-402。https://doi.org/10.1038/nclimate3303
B. R. Sturtevant, E. J. Gustafson, W. Li, He H. 2004。在LANDIS中模拟生物干扰:一个使用云杉budworm的模块描述和演示。生态模型180(1):153 - 174。https://doi.org/10.1016/j.ecolmodel.2004.01.021
泰勒,A. H. 2004。美国太浩湖盆地早期开垦地森林参考条件的识别。生态学应用14(6):1903 - 1920。https://doi.org/10.1890/02-5257
泰勒,a.h.和r.m. Beaty, 2005。气候对北部内华达山脉,太浩湖盆地,内华达,美国的火制度的影响。生物学报32(3):425-438。https://doi.org/10.1111/j.1365-2699.2004.01208.x
韦斯特林,A. L.和B. P.布莱恩特,2008。beplay竞技气候变化和加州野火。气候变化简报》249。https://doi.org/10.1007/s10584-007-9363-z
Williams, A. P.和E. Cook, J. E. Smerdon, B. I. Cook, J. T. Abatzoglou, K. Bolles, S. H. Baek, A. M. Badger和B. Livneh。人为变暖对北美大干旱的巨大贡献。科学》368(6488):314 - 318。https://doi.org/10.1126/science.aaz9600
威尔逊,b.t., c.w.伍德尔,D. M.格里菲斯,2013。将清查样地的森林碳储量估算估算到全国连续覆盖范围。碳平衡管理8:1。https://doi.org/10.1186/1750-0680-8-1
表1
表1.管理方案按意向和处理类型、公顷数、年划分(大致、四舍四舍)
场景 | 管理 规范 |
机械 | 手 | 规定的火灾 | 总计 | 每年处理的景观百分比 | 最低再处理时间 | 自然点火作为管理火灾 |
1 | 唯一的管理活动就是扑灭火灾。 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0% | 0 | 没有 |
2 | 管理活动集中于荒野-城市界面的森林间伐。这种管理策略旨在围绕人类建造的结构和财产提供一个防御空间的缓冲。每年处理约2%的植被面积,均在WUI。这种情况与目前太浩湖盆地的管理活动最为相似。灭火工作与场景1相同。 | 350 | 950 | 0 | 1300 | 2% | 20. | 没有 |
3. | 该方案建立在方案2的基础上,将管理活动扩展到WUI以外的剩余森林景观,并主要使用机械和一些人工方法来稀释森林和减少生物量。它每年治疗大约6.7%的植被面积。灭火工作与场景1相同。 | 1200 | 3800 | 0 | 5000 | 7% | 11 | 没有 |
4 | 这个场景建立在场景2的基础上,将管理活动扩展到剩余的森林景观。场景4主要使用规定的火灾和管理野火。该方案每年处理大约4%的植被面积。在WUI地区,灭火措施与情景1相同,但在荒野地区,为了达到资源目标,允许自然点火。 | 250 | 1000 | 1800 | 3050 | 4% | 20. | 是的,在荒野 |
5 | 这个场景建立在场景4的基础上,大大扩展了指定火力的使用。该方案每年治疗大约7.2%的植被面积,略高于方案3,但大多数治疗(75%)是规定的火法。在WUI地区,灭火措施与情景1相同,但在荒野地区,为了达到资源目标,允许自然点火。 | 250 | 1000 | 6600 | 7850 | 11% | 20. | 是的,在荒野 |
表2
表2.利用广义线性模型计算了每年中低度火灾发生率。
因变量: | |
每年中、低度火灾的百分比 | |
logDRI | -0.066 * * * |
(0.004) | |
时间晚了 | -0.190 * * * |
(0.007) | |
常数 | 1.122 * * * |
(0.013) | |
观察 | 500 |
日志的可能性 | 556.268 |
Akaike Inf,致命一击。 | -1106年.536 |
* = p < 0.1, ** = p < 0.05, *** = p < 0.01 |
表3
表3.生态系统净交换和扰动回归区间的广义线性模型结果。NEEC,网络生态系统交换;荒地和城市分界面上。WUI,
因变量: | |
NEEC | |
logDRI | -2.170 * * * |
(0.052) | |
时间晚了 | 17.127 * * * |
(0.128) | |
一般的森林 | -31.264 * * * |
(0.214) | |
太升荒野 | 5.868 * * * |
(0.206) | |
WUI国防 | -37.833 * * * |
(0.230) | |
WUI威胁 | -25.453 * * * |
(0.223) | |
常数 | -6.493 * * * |
(0.319) | |
观察 | 59880年 |
日志的可能性 | -249136的胜率 |
Akaike Inf,致命一击。 | 498287年.100 |
* = p < 0.1, ** = p < 0.05, *** = p < 0.01 |