春天,洛杉矶西北部的圣莫尼卡山脉本地野花竞相绽放。这些美丽的植物除了提供令人惊叹的色彩外,还为昆虫提供食物,保持土壤健康,过滤渗入地下的水。
它们也很擅长在野火后生存,已经适应了数千年。但新的研究表明,通常在一场大火和一场大雨之后会绽放的野花正在输给长期存在的城市烟雾和外来杂草的双重威胁。
加州大学戴维斯分校植物科学系助理教授贾斯汀·瓦利埃(JustinValliere)最近领导的一项研究发现,通常在火灾后茂盛生长的本土野花和其他植物被陆地上的入侵植物所取代,这些植物接受了车辆中所含的氮。排放。
“火灾多发地区的许多本土植物都依赖火,有些植物完全依赖火。有些植物甚至在火灾后变得最茂盛,”瓦利埃说。“但我们发现这些随火而行的物种可能特别容易受到氮污染和入侵植物的影响。”
这就是这些山区的本土植物数量不断减少的部分原因。
种子已储存,等待发芽
本土植物面临的问题可以比作银行账户被提取:提取的资金没有得到补充。
瓦利埃说,它始于火,这是一个重要的生态过程。火焰燃烧地表的植物,并将其养分返回土壤。沉睡在地里的种子等待下一场雨发芽,然后利用这些养分生长。
他说:“在某个地点燃烧后的生长季节,植物多样性通常最高。”
但入侵植物比本土植物有很多优势。它们通常发芽更早,生长更快,产生更多种子,同时还能耐受干旱。
“他们就像骗子,”瓦利埃说。“他们不遵循相同的规则。”
氮也是每种植物营养的重要组成部分。它们从车辆尾气中漂浮并落到地面的氮中获得肥料。但入侵者利用氮和其他营养物质来生长得更快,赢得了水和阳光的竞争。结果,成熟的本土植物越来越少,产生的维持种群繁衍的种子也越来越少。
当账户余额为零时
2013年的斯普林斯大火为瓦利埃提供了一个独特的机会来研究野火和额外氮的综合影响。他和加州大学河滨分校以及国家公园管理局的同事在发生火灾的圣莫尼卡山脉建立了测试场地。然后,他们向土壤中添加氮,以模拟洛杉矶烟雾沉积的数量和类型。在这项研究的三年里,在野火后通常会茂盛生长的本土植物在添加氮的地块中下降得更快。
本地种子发芽但不开花。随着时间的推移,土壤中的种子库逐渐减少。
“每颗种子都有一次开花和繁殖的机会,”瓦利埃说。“如果一颗种子生长并在竞争中被击败,那么该种子就失去了补充种子库的机会。”
如果没有机会补充银行账户,本土植物就会灭绝,生态系统就会失去平衡。
“生物多样性具有固有的价值,”瓦利埃说。“这些入侵杂草可能会阻止火灾后原生灌木的重建,有时甚至会永远改变植物群落。”
本土植物的消失会对更大的环境产生连锁反应。问题可能包括以花朵为食的本地蜜蜂的消失,以及降雨导致山坡不稳定时发生泥石流。
在野火后生物多样性蓬勃发展的类似地区,包括地中海盆地、南部非洲和澳大利亚的部分地区,空气污染也威胁着原生植被。
瓦利埃警告说,城市烟雾的增加“可能对全世界易发生火灾的生态系统的生物多样性造成严重后果”。
合著者包括国家公园管理局的伊琳娜·欧文和加州大学河滨分校的伊迪丝·艾伦。