这些激光扫描显示了火灾如何改变优胜美地的森林

森林可以呈现出许多不同的形状：长满橡树灌木丛的刺状森林、阴暗且长满苔藓的森林，或者阳光充足且长满柔软的草地的森林。这些结构会影响生活在那里的动物、生态系统可以储存的碳量以及野火如何在景观中蔓延。但除非普通的徒步旅行者知道要寻找什么，否则很难注意到这些景观规模的模式。

本月，华盛顿大学的森林生态学家和远程成像公司 NV5 Geospatial 在EOS上发布了一组令人惊叹的加利福尼亚州约塞米蒂国家公园的激光雷达扫描照片，让我们得以一窥森林中的细微差别以及这片区域内 100 平方英里范围内野火造成的巨大后果。

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该项目是美国地质调查局 3D 高程计划的一部分，该计划创建了全国各地的地形图。NV5 通过飞机在约塞米蒂国家公园上空来回飞行，并在下方的地形上投射激光来收集这些地图的高程数据。通过测量激光反射回飞机所需的时间，这项名为 LIDAR 的技术可以精细地绘制出地表，甚至可以检测到单棵树。

要制作地形图，NV5 只需弄清楚激光在树下到达地面的位置。但激光雷达还能捕捉到地面上方树木和灌木丛的精确细节。“[光] 一直穿过树冠向下传播——其中一些被反射，一些继续传播直到到达地面，”NV5 项目总监 Andrew Brenner 说。

华盛顿大学的森林生态学家利用 2010 年至 2019 年期间拍摄的优胜美地扫描图，绘制出了火灾如何改变地貌结构。

在美国林务局于 20 世纪初全面采用灭火措施之前，北美大部分地区都经常发生火灾，约塞米蒂国家公园的大部分地区也不例外。生态学家现在知道，发生火灾的森林与未发生火灾的森林看起来截然不同。在覆盖约塞米蒂国家公园大部分地区的松树和冷杉混合生态系统中，反复发生的火灾曾使小树稀疏，形成了一片片成熟森林和开阔的草地。

错落有致的森林中存在“天然防火带”，这意味着火灾通常不会那么猛烈：它们会迅速穿过草丛和灌木丛，而不是“烧毁”整片树林。这不仅降低了人类的火灾危险，而且还能为喜爱阳光的野花、可食用植物和鸟类创造栖息地，从而造福当地生态系统。

作者在EOS中写道，这种开放式结构是“森林在频繁发生火灾的环境中茁壮成长的关键”。“然而，数十年的火灾抑制使树木填补了空隙，形成了容易发生强烈火灾的茂密林地。”

茂密的森林和干旱树木引发的强烈火灾可能引发生态连锁反应。火灾会烧焦土壤、烧毁幼苗，使森林难以像小火那样恢复。在西部，森林景观在火灾后正在转变为开阔的草原。

然而，在过去的 50 年里，优胜美地的森林管理人员试图重新引入常规火灾，既设置了预定的燃烧区，也为雷击引发的火灾留出了空间。但要消除数十年的火灾抑制需要时间，尤其是气候变化使得找到健康、适度燃烧的“金发姑娘区”变得更加困难。

研究人员发现，在国家公园经常发生火灾的地区，森林已经开阔起来，而且在 2013 年烧毁了数十万英亩土地的 Rim 大火中，森林的生存能力更强。但令人惊讶的是，他们发现，即使是一场低强度到中等强度的火灾，也能让森林看起来与经常被烧毁的森林非常相似。

这意味着，即使气候变暖，西部森林变得干涸，一次适时规定的火灾也能在很大程度上增强地貌的恢复力。