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2018年9月，一场野火烧毁了秘鲁安第斯山脉生态重要地区Pichu Pichu火山上近2000公顷的灌木丛。不像地中海的生态系统虽然植被已经进化出了抵御火灾的策略，但阿雷基帕的火山土壤——世界上最干旱的地区之一——并不适应野火的干扰。米格尔Hernández埃尔切大学（UMH）的一个研究小组从海拔3700米的烧焦地区收集并分析了土壤样本，以了解这些脆弱的生态系统如何应对火灾干扰。

发表在《西班牙土壤科学杂志》上的研究结果表明，火灾发生四年后，植被和土壤燃烧，再加上火灾后的侵蚀，造成了土壤有机碳（SOC）的严重损失——这是土壤肥力的关键要素。“秘鲁的安第斯山脉还没有为野火做好准备，”UMH教授Jorge Mataix Solera警告说，他是一位拥有30多年研究火灾后土壤恢复经验的科学家。

Mataix强调，火是一种自然的生态力量，但其影响因生态系统而异。研究结果表明，火灾发生后，比丘比丘的土壤发生了明显的物理和化学退化，阻碍了生态系统的恢复。此外，火灾后的侵蚀引发了额外的退化，减少了粘土含量，削弱了土壤结构。

火灾后的疏水性和土壤脆弱性

在这些干旱土壤中发现的挑战之一是它们的自然排斥水的倾向，这是一种受有机质特征和高含沙量影响的现象。这种拒水性在火灾后持续存在，加剧了侵蚀。如果没有植被来保持水分，水就会从地表流走，而不是渗入土壤，从而加速侵蚀。UMH的研究员Minerva García Carmona解释说：“虽然结构良好和进化的土壤，如地中海土壤，具有很高的持水能力，但年轻的火山安第斯土壤，天然是沙质的，在火灾引起的有机物损失后失去了这种能力。”

“这就是为什么了解火灾对这些年轻而脆弱的土壤的影响至关重要，”García补充说，“特别是考虑到植物的作用，它们在野火中形成可燃物质并影响土壤退化。”

关键植物种类及其对火灾后土壤退化的影响

这项研究的重点是在生态系统中发挥关键作用的两种本地植物：黄小檗（Berberis lutea），被称为“palo amarillo del Perú”，和四角拟南芥（Parastrephia quadrangularis），或“tola”。研究人员调查了火灾对土壤的影响是否因主要植被的不同而不同。结果表明，黄连素为主的地区土壤退化程度较大。“这可能是因为它是一个更大的植物，具有更高的生物量，这加剧了燃烧效应，”García解释说。

UMH研究小组在研究野火对地中海森林的影响方面拥有丰富的经验，由于其长期的火灾暴露历史，这些森林已经制定了恢复战略。然而，他们在比丘比丘的发现证实，阿雷基帕的火山土壤自然保留的水分较少，特别容易受到火灾退化的影响。这凸显了野火对这些生态系统造成的日益严重的威胁。

安第斯火山带脆弱的生态系统

比丘位于安第斯山脉的火山中心地带。UMH的研究人员在海拔约3700米的地方收集了土壤样本，那里的年平均降雨量只有385毫米，集中在三到四个月的时间里。这使得阿雷基帕地区成为一个“寒冷的沙漠”，气温在4到18摄氏度之间。植被主要由高度适应干旱的灌木组成。

由于降水有限，安第斯火山带是周边地区的重要水源。一位UMH教授解释说：“尽管比丘比丘主要是灌木丛，但它的山麓支撑着森林，拥有丰富多样的动植物物种。”这些山麓包括queñua森林（Polylepis），其在秘鲁的特有物种目前濒临灭绝。

秘鲁野火的增加及其对气候变化的影响

在秘鲁，大多数野火发生在7月到10月之间。2024年9月，卫星监测项目Queimadas记录了该国7037个野火热点的历史新高。“在像阿雷基帕这样位于沙漠环境中的地区，了解新的火灾制度下土壤的反应对于评估生态系统对气候变化的恢复能力至关重要，”UMH的一位研究人员解释说。

Mataix认为，我们了解的越多，我们就越能帮助设计预防策略和火灾后处理措施，以减轻气温上升和干旱加剧的影响。Mataix总结道：“这在秘鲁和在西班牙或加州一样重要。”“虽然火灾是一种自然现象，但气候危机正在加剧这些事件，我们必须尽一切可能恢复和保护这些生态系统。”