野火也影响水生生态系统

近年来，在全球各地发生的毁灭性火灾中，气候变暖导致破坏性野火的数量和严重程度增加。气候变化预测表明，野火造成的环境和经济损失将在未来几年蔓延并升级。

虽然研究分析了对土地的影响，但加州大学圣地亚哥分校和其他机构的最新研究表明，水生生态系统也因野火而发生快速变化。

在生物科学学院教授乔纳森·舒林 (Jonathan Shurin) 实验室的领导下，研究人员比较了水生系统如何随着燃烧植物物质的输入而变化，包括对食物网的影响。他们的研究结果发表在该杂志上的两项研究中 全球变化生物学.

在这项研究的结果中，科学家们表明，火会化学转化植物残骸，并改变水生生态系统作为碳循环关键参与者的作用。这些转变表明这些水生系统储存、处理和排放碳的方式发生了根本性变化。

这些发现也很重要，因为水生生态系统充当着捕获水流并将碳储存在沉积物中的汇。

“野火的影响不仅限于陆地系统，”博士后学者克里斯·沃尔（Chris Wall）说，他是舒林小组的成员，也是其中一项研究的第一作者。“当我们想到野火不断增加时，尤其是在西方，重要的是要记住，燃烧的物质会直接流入对人类和野生动物至关重要的水道。我们现在认识到，野火可以极大地影响生态系统的健康，对含水层和休闲捕鱼等水资源产生影响。”

这些发现来自于加州大学圣地亚哥分校进行的一系列实验，对舒林小组进行研究的内华达山脉等地区和其他地区的水生生态系统具有影响。

生态系教员舒林说：“我们已经看到了这些大火对流域的影响，因此我们正在这些自然系统中进行研究，以了解气候变化的不同组成部分如何改变生态系统。” 、行为与进化。

许多正常运作的湖泊和池塘生态系统往往排放的二氧化碳多于吸收的二氧化碳，因为它们从邻近来源接收碳进入系统。新研究表明，这种关系可能会随着燃烧野火材料输入的增加而改变。研究发现，与未燃烧材料相比，接收燃烧材料的池塘总体二氧化碳排放量较少，这表明正在转向更大的碳储存。

“燃烧的植物物质为湖泊的生物碳泵提供燃料，使它们能够吸收更多的二氧化碳₂ 来自大气层，”舒林说。“然而，随着燃烧材料数量的增加，这种增加碳储存的能力就消失了，接受最大量燃烧植物材料的处理表现出最高的二氧化碳₂ 出口到大气中。”

研究人员在论文中总结道：“更频繁和更强烈的野火可能会改变水生系统储存、转化和与大气交换碳的能力。”他们指出，未来气候变化的预测应包括考虑水生和陆地生态系统之间反馈的综合模型，以便充分了解全球碳循环的变化。

该研究是在实验池塘系统上进行的，测试期为 90 天。研究人员在第 10 天、第 31 天、第 59 天和第 89 天测试了不同数量的燃烧和未燃烧的植物物质。作为研究的一部分，研究人员用氮肥给鼠尾草植物施肥，这样他们就可以追踪化学物质从植物叶子到食物网和浮游生物等宿主的移动。这种标记使他们能够追踪死亡植物穿过浮游生物和其他水生物种的路径，并确定这种氮转移对燃烧的反应有何不同。

沃尔说：“通过在植物材料中使用氮示踪剂，我们发现浮游动物吸收的植物源氮燃烧较少，这表明燃烧减少了氮向高等生物的转移。”“这与其他研究结果一致，其他研究结果表明，与未燃烧的处理相比，燃烧的处理具有较低的二氧化碳浓度、更高的氧合作用和更高的光合作用速率。”

“燃烧会改变树叶的化学成分，从而影响它们在淡水生态系统中的循环，”舒林说。

随着燃烧物质影响的增加，实验池塘中的居民的构成发生了变化。未燃烧的测试池显示了水生系统的物种特征，例如浮游动物。另一方面，含有大量燃烧物质的池塘则变成了蚊子等昆虫的避难所。

研究人员在报告中指出：“火处理改变了这些影响。”“燃烧增加了碎屑的元素和有机成分，对生态系统功能产生连锁效应。”

来源 ： 加州大学圣地亚哥分校