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野火與森林關係密切且淵源久遠
依考古推測,人類約在100萬年前開始用火,科學家認為這項能力可能來自目睹閃電引起的森林野火;果真如此,則森林野火早已是地球上的自然現象之一。生態學家從遺留在湖底的碳化木材證實了史前森林野火現象,並界定出溫帶地區是地球上森林野火頻繁的地帶,這一個地帶的氣候四季分明、乾濕季有別,生長在這裡的森林大部份是針葉樹林。
依考古推測,人類約在100萬年前開始用火,科學家認為這項能力可能來自目睹閃電引起的森林野火;果真如此,則森林野火早已是地球上的自然現象之一。生態學家從遺留在湖底的碳化木材證實了史前森林野火現象,並界定出溫帶地區是地球上森林野火頻繁的地帶,這一個地帶的氣候四季分明、乾濕季有別,生長在這裡的森林大部份是針葉樹林。
森林為什麼會燃火?
依物理學的燃燒原理,只要燃料、熱原、氧氣三個因子同時存在,火就可能發生;閃電引起的森林野火就是這個簡單原理下發生的自然現象。野火燃燒必備的這三項因子稱為「火三角」。火三角中最關鍵的因子是燃料,森林是由各種不同的植物所組成,各種植物都是可以燃燒的燃料。
→某些森林生態系藉野火干擾而產生演替,以維持生物多樣性。如:2000年南投縣丹大地區的林火跡地,火後一個月新芽驟長。
依物理學的燃燒原理,只要燃料、熱原、氧氣三個因子同時存在,火就可能發生;閃電引起的森林野火就是這個簡單原理下發生的自然現象。野火燃燒必備的這三項因子稱為「火三角」。火三角中最關鍵的因子是燃料,森林是由各種不同的植物所組成,各種植物都是可以燃燒的燃料。
→某些森林生態系藉野火干擾而產生演替,以維持生物多樣性。如:2000年南投縣丹大地區的林火跡地,火後一個月新芽驟長。
植物體的主要成份是碳水化合物所形成的纖維素與木質素,在相當的熱原下很容易產生熱解並引起燃燒。從實驗室得到的結果發現,木材在325℃左右就可以引燃,所以一片茂密的森林也意味著有充足的燃料。但是,不同樹木的樹型結構各不相同,因此影響不同林型著火的難易程度,例如熱帶雨林闊葉樹的樹葉為革質且寬闊、樹形疏散展開,不易引燃與傳播火焰;松樹則是以細緻的松針佈滿平展的枝條,呈緊密三角形,不但容易著火,也能讓火焰持續;松針則富含松脂,在250℃左右就會釋出可燃的揮發性氣體幫助燃燒。
野火燎林
野火燎林
森林植物在種類、組成與生長上的差異,是由於氣候影響所致,而野火則依森林著火的難易度,透過一定的週期、季節及強度,來控制森林應有的面貌。高溫潮濕的熱帶與亞熱帶,野火特性為800~900年的火週期、不明顯的火季節與火強度,因此鮮少能主宰熱帶雨林的形態。四季分明的溫帶則不同,美國北方野火以150~300年為火週期,有明顯的火季節、強度高,主導柱松(lodgepole pine)定期全面毀滅後重生密林;美國西海岸野火卻以5~25年的火週期、明顯的火季節及低強度地表火,不斷干擾西部黃松林成為巨木疏林景觀。同樣的,生長在台灣大甲溪的二葉松原始林也類似美國西部的黃松林,受到週期短、季節明顯及強度低的野火不斷干擾,只能發展成大樹聳立在曠野間的稀疏林型。
植物社會依野火宰制的力量決定其生存與組成的方式,生態學家認為這是演化的結果
他們認為,在野火的威脅下,植物為了適應火的來臨,必須有特殊的方法確保生存並傳遞給子孫。例如美國北方的柱松為因應毀林大火的來臨,會以蠟質樹脂彌封毬果並長期不落地以保護成熟種子,待大火來臨時把蠟封毬果烤裂,至火災後種子才飛散出來,這時大火已為種子備好佈滿灰燼的苗床,使它們可以順利發芽。而美國西部的黃松則須盡速增厚樹皮,以保護樹幹內部不受經常的火燒。這是物種為適應環境改變而必須演化出來的特性,這類植物不但不怕火,更藉野火保持它們的生存競爭優勢,因此稱為「賴火植群」。一旦野火在這類森林受到抑制,原有森林不是被其他種類取代,就是族群內個體自相競爭,一旦野火來臨便全林毀滅而無法重生。
控制還是失控?
植物社會依野火宰制的力量決定其生存與組成的方式,生態學家認為這是演化的結果
他們認為,在野火的威脅下,植物為了適應火的來臨,必須有特殊的方法確保生存並傳遞給子孫。例如美國北方的柱松為因應毀林大火的來臨,會以蠟質樹脂彌封毬果並長期不落地以保護成熟種子,待大火來臨時把蠟封毬果烤裂,至火災後種子才飛散出來,這時大火已為種子備好佈滿灰燼的苗床,使它們可以順利發芽。而美國西部的黃松則須盡速增厚樹皮,以保護樹幹內部不受經常的火燒。這是物種為適應環境改變而必須演化出來的特性,這類植物不但不怕火,更藉野火保持它們的生存競爭優勢,因此稱為「賴火植群」。一旦野火在這類森林受到抑制,原有森林不是被其他種類取代,就是族群內個體自相競爭,一旦野火來臨便全林毀滅而無法重生。
控制還是失控?
遠古人類深知野火與森林間自然運行的法則,視野火為自然界管理森林的工具,如此才有健康的森林環境,得以不虞匱乏地容身其間,即順行自然法則而生活。人類文明日益發展,森林是不可或缺的資源,為確保資源充足永續,人類以「生產最多林木」的原則來管理森林,野火成為破壞森林的一種可怕災害。
→2001年2月,梨山森林大火,發生在台灣二葉松的人工造林地。
於是,「森林火災」成為人類給野火的「文明」定義,野火成為森林大敵,防範及迅速有效撲滅森林野火變成保護森林的第一要務。過去100年來,防火與滅火技術控制了大部份森林野火,並獲得空前的成功。美國原本每公頃只有75~100株巨木高聳的西部黃松疏林,逐漸變成每公頃500株的密林;台灣大甲溪上游的二葉松原始林,早期每公頃不到400株,經過防火、滅火之外再加強造林,每公頃已經鬱閉達2500~3300株。一旦野火光顧這樣的森林,常因燃料過多使燃燒強度更猛烈,而使全林遭到毀滅。
→2001年2月,梨山森林大火,發生在台灣二葉松的人工造林地。
於是,「森林火災」成為人類給野火的「文明」定義,野火成為森林大敵,防範及迅速有效撲滅森林野火變成保護森林的第一要務。過去100年來,防火與滅火技術控制了大部份森林野火,並獲得空前的成功。美國原本每公頃只有75~100株巨木高聳的西部黃松疏林,逐漸變成每公頃500株的密林;台灣大甲溪上游的二葉松原始林,早期每公頃不到400株,經過防火、滅火之外再加強造林,每公頃已經鬱閉達2500~3300株。一旦野火光顧這樣的森林,常因燃料過多使燃燒強度更猛烈,而使全林遭到毀滅。
過去100年來,世界各地控制野火的做法相當類似
野火受抑制下的森林幼樹密生,過多樹木等於累積了大量燃料,造就了全世界各地森林大火時代的來臨。1987年,中國大陸東北先以燃燒一個月的大火開啟序幕,這次焚林大火燒遍一萬平方公里的林地;1988年,美國黃石公園也以三個月的烈焰,肆虐1萬4000平方公里林地,展示野火反撲的訊息。1990年代森林野火全面來臨的現象更是確切而明顯,發生地點不再局限於溫帶地區︰1993年台灣玉山延燒七天的森林大火震驚大眾,媒體形容為林業史上空前的浩劫;1994年澳州雪梨大火讓許多人無家可歸;1997年印尼加里曼丹森林大火形成大面積霾害,且導致一架飛機失事,200餘人喪生;溫帶國家如美國、加拿大、蒙古、俄羅斯更是大火連年。
野火受抑制下的森林幼樹密生,過多樹木等於累積了大量燃料,造就了全世界各地森林大火時代的來臨。1987年,中國大陸東北先以燃燒一個月的大火開啟序幕,這次焚林大火燒遍一萬平方公里的林地;1988年,美國黃石公園也以三個月的烈焰,肆虐1萬4000平方公里林地,展示野火反撲的訊息。1990年代森林野火全面來臨的現象更是確切而明顯,發生地點不再局限於溫帶地區︰1993年台灣玉山延燒七天的森林大火震驚大眾,媒體形容為林業史上空前的浩劫;1994年澳州雪梨大火讓許多人無家可歸;1997年印尼加里曼丹森林大火形成大面積霾害,且導致一架飛機失事,200餘人喪生;溫帶國家如美國、加拿大、蒙古、俄羅斯更是大火連年。
21世紀之後情況更惡化,2000年美國發生了12萬次森林野火,2002年更打破過去50年的紀錄,美國為了救災耗費了400億美元;2001年12月澳州雪梨再次發生森林大火,火線直逼城市住宅。面積不大的台灣也飽受野火之苦,2001年梨山林火動員了數百人搶救,而在2002年5月,在梨山林火跡地數公里外的武陵,更烈的森林大火讓人幾乎束手無策,延燒六天動員了1300人搶救,最後得靠老天下了一場及時雨才解除危機。2002年火季結束前,台灣已發生165次大小森林野火,是過去年平均數的五倍。人類雖投入大量人力、物力與野火對抗,但大火常常還是吞噬了所有林木,直到有天候轉變的幫助才能撲滅,大火過後,人類辛苦建造、保護的森林幾乎沒有多少能夠搶救下來。
以上內容摘自【科學人雜誌】
以上內容摘自【科學人雜誌】
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