这项发表在《自然-通讯》上的研究发现，在过去10年内经历过计划火烧的巨杉，在2020年城堡大火和2021年KNP复合大火中的存活几率比附近未处理的树木高出近四倍。
“计划火烧能有效降低巨杉的死亡率，即使是面对当今的极端野火，”第一作者丹·迪克森说，他在进行研究时是加州大学戴维斯分校靳育方教授实验室的博士后研究员。“如果目标是保护巨杉，计划火烧是管理者可利用的必要工具。”
为火而生的古老巨人
巨杉是地球上最大、最长寿的生物之一。一棵树的重量可相当于15头蓝鲸，并能存活超过3000年。在野外，它们仅生长在加利福尼亚州内华达山脉的西坡。
这些巨大的树木在由周期性低强度火灾塑造的地貌中演化而来。它们厚实的树皮和高耸的树冠提供了保护，而较小的火灾则清理植被、循环养分，并创造有助于新巨杉生长的条件。
因此，许多人曾经认为成熟的巨杉几乎是不怕火的。这种观念在2020年和2021年的火灾季节后发生了剧变，当时图像显示整个树林里充满了已存活数个世纪的树木的烧焦残骸。
“这些树木存活了如此之久，经历了如此多的气候变率、野火差异和干旱——它们见识过这一切，”迪克森说。“仅仅两年内就有这么多树木死亡，这是前所未有的。”
数十年的计划火烧创造了一项天然测试
根据这项研究，红杉和国王峡谷国家公园自1960年代以来一直维持着该国最广泛的计划火烧项目之一。随着时间的推移，这形成了具有截然不同火灾历史的镶嵌状树林。
一些区域相对较近期接受了控制燃烧处理。其他区域则超过100年未发生过火灾，导致枯木、灌木和其他可燃物堆积。
这种反差为研究人员提供了一个难得的机会，以衡量先前的计划火烧如何影响巨杉在极端野火中的存活情况。
来自加州大学戴维斯分校、美国地质调查局以及红杉和国王峡谷国家公园的科学家结合了几种遥感数据。他们使用了机载激光雷达，通过激光脉冲测量森林结构，并结合高分辨率的PlanetScope卫星图像。
研究团队检查了火灾前的可燃物条件，并估算了受城堡大火和KNP复合大火影响的19个林分中约26,400棵巨杉的结局。
计划火烧降低了死亡风险
结果显示了显著的生存益处。在过去十年内进行的计划火烧将巨杉的死亡几率降低了约77%。
处理区域内的树木存活可能性比同一林分中未处理区域的树木高出约四倍。
计算机模拟表明，早期的计划火烧防止了约1,900棵巨杉死亡。研究人员还估计，如果受影响林分中的每一棵巨杉都接受了类似处理，可能还会有另外3,900棵树木存活。
巨杉保护的关键工具
气候变化正在增加影响原始林的干扰频率和严重程度，包括干旱和极端野火。巨杉对普通火灾仍具有天然的抵抗力，但研究表明，当火焰变得足够强烈时，即使是这些异常耐久的树木也很脆弱。
研究结果提供了有力的证据，表明计划火烧可以通过减少重大野火发生时可用的可燃物数量，来帮助保护巨杉林分。
“鉴于这些森林历史上的火灾抑制做法以及近年来该州加快可燃物清理的步伐和规模，这是一项及时的研究，”靳育方说。“通过结合可扩展的高分辨率遥感和严谨的统计框架，我们能够揭示计划火烧的效果，其深度远超传统的轶事记录或实地调查所能告诉我们的内容。”
该研究的其他共同作者包括加州大学戴维斯分校的董晓丽和安德鲁·拉蒂默，美国地质调查局西部生态研究中心的阿德里安·达斯、大卫·索德伯格和内森·斯蒂芬森，以及红杉和国王峡谷国家公园资源管理与科学部的安东尼·卡普里奥。
该研究由NASA土地覆盖与土地利用变化项目、加州战略增长委员会和美国农业部国家食品与农业研究所资助。