9月25日，國際學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）在線發(fā)表了西北農(nóng)林科技大學(xué)青年科學(xué)家岳超研究員領(lǐng)銜的團隊題為《極端森林大火放大火后地表升溫》的研究成果。該研究首次從林火規(guī)模這一獨特視角，揭示了極端大火對生態(tài)系統(tǒng)破壞性、林火碳排放和地表氣候反饋的放大效應(yīng)，并對可能存在的“極端大火頻發(fā)-氣候變暖-更多極端大火”的惡性循環(huán)提出了警示，為全面和深入認識林火對地球系統(tǒng)和氣候過程的影響開辟了新視角。

岳超介紹，人為溫室氣體排放導(dǎo)致的氣候變暖使得極端林火天氣呈現(xiàn)頻發(fā)、廣發(fā)、強發(fā)的趨勢。世界氣象組織數(shù)據(jù)顯示，2023年是有記錄以來最熱的年份，全年平均氣溫比工業(yè)化前水平（1850-1900年）高出1.45±0.12°C，大大超出此前最熱年份的升溫幅度。

當前，單次林火事件的持續(xù)時間更長、燃燒面積更大——加拿大、美國和澳大利亞森林野火的單次林火事件的面積在最近幾十年里翻倍甚至三倍增長，這些現(xiàn)象意味著氣候變暖已經(jīng)造成極端大火更加頻繁。然而，越來越大的林火事件對地表氣候的影響被嚴重低估。

該項研究的創(chuàng)新點在于：在全球變暖背景下，以往科學(xué)界較多關(guān)注總過火面積對林火碳排放和氣候的影響，而忽視了在同樣的過火面積下，數(shù)場大型林火與眾多小型林火相比對生態(tài)系統(tǒng)和氣候反饋的差異。

研究結(jié)果顯示，在北半球中高緯40度以上的北方溫帶和寒帶森林中，就單位過火面積而言，極端大火具有更高的燃燒強度，燃燒過程釋放更多的二氧化碳，火后樹木死亡率更高，并且火后夏季地表溫度升溫幅度更大。并且，極端大火對夏季地表升溫的放大效應(yīng)可以持續(xù)數(shù)十年之久。極端大火導(dǎo)致的地表升溫會影響火后森林能否順利更新及其樹種組成，并強化凍土層的退化，加速凍土有機碳的釋放。這些過程意味著極端大火很可能加劇全球變暖，反過來導(dǎo)致更多的極端大火，從而造成惡性循環(huán)。

如何減緩極端大火帶來的氣候風(fēng)險？該研究發(fā)現(xiàn)，夏季地表升溫及其隨火災(zāi)規(guī)模的放大效應(yīng)隨著闊葉樹的增加而減少，這與闊葉樹種相比針葉樹種具有較低的火災(zāi)脆弱性相一致。因此，適當增加闊葉樹的比例可以減緩大火帶來的氣候風(fēng)險。

在人口較為稀少的加拿大、美國中西部和澳大利亞，林火總面積和單次林火事件的面積均呈顯著上升態(tài)勢。有預(yù)測表明，未來的氣候變暖將在人口稀少的溫帶和寒帶森林導(dǎo)致更多的極端大火。岳超表示：“這項成果讓我們意識到在全球變暖的背景下，科學(xué)認識極端大火的生態(tài)和氣候影響以及防控極端大火氣候風(fēng)險的緊迫性，從而有助于提高我們預(yù)測未來氣候變化以及極端大火對全球變暖響應(yīng)的能力?！?/p>

西北農(nóng)林科技大學(xué)為論文第一單位及通訊單位。西北農(nóng)林科技大學(xué)2022屆博士生趙杰為論文第一作者，岳超研究員為論文共同第一作者兼通訊作者。合作者包括西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士生王嘉銘、博士生趙洪飛，2016級本科生李光耀，荷蘭阿姆斯特丹自由大學(xué)Sebastiaan Luyssaert（塞巴斯蒂安·呂瑟特）教授，哥倫比亞羅薩里奧大學(xué)Stijn Hantson（斯泰恩·漢森）研究員、加拿大自然資源部王憲禮研究員、電子科技大學(xué)何彬彬教授以及臨沂大學(xué)王梁教授。該研究得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、青藏高原二次科考和中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項等項目的支持。

岳超，水保學(xué)院（水保所）研究員，領(lǐng)銜“植被動態(tài)與地表過程”團隊，主要開展碳循環(huán)、土地利用變化、森林干擾和陸表氣候反饋研究，近年來在我國生態(tài)恢復(fù)工程的碳匯效應(yīng)、黃土高原人工林穩(wěn)定性和生態(tài)功能提升、森林野火動態(tài)及氣候反饋等領(lǐng)域做出了一系列研究成果，參與中科院先導(dǎo)項目、青藏高原科考項目多項國家科研項目。