当代管理改变了大型保护区的火干扰体制：评估管理成效与未来方向

《Fire Ecology》：Contemporary management has altered the fire regime of a large protected area: evaluating management outcomes and future directions

　　

有效的火干扰管理对火干扰频发型保护区生物多样性保护至关重要。用于追踪火干扰管理成效的绩效指标有助于识别火干扰体制变化，并可支持适应性管理。本研究评估了澳大利亚北部大型（>19,000 km2）世界遗产地卡卡杜国家公园在实施《卡卡杜国家公园管理计划2016–2026》（KNPMP）后的火干扰管理成效。研究人员评估了四项绩效指标的达成情况，这些指标旨在减少大强度火干扰的面积与频次、缩小火干扰斑块规模，并增加长期未燃烧植被斑块的数量及累积面积。分析针对卡卡杜三种地貌单元（低地、洪泛平原、悬崖带）展开，并将2016年实施当代管理以来的火干扰管理成效与参照条件进行比较。研究发现，KNPMP火干扰管理绩效指标的达成具有地貌依赖性。在低地（占卡卡杜面积67%，火干扰管理最密集区），当代管理下总过火面积和晚季火干扰（通常强度更高）频次下降，晚干季火干扰斑块规模随时间推移减小；洪泛平原总过火面积下降，悬崖带无显著变化，但两者火干扰频次均降低，并明显转向早季燃烧。低地与悬崖带高能极端火干扰事件数量亦减少。尽管如此，大强度火干扰（≥1 km2）仍占卡卡杜燃烧总面积的大部分。当代火干扰体制转变导致低地与悬崖带长期未燃烧斑块数量增加，但累积面积未增加，洪泛平原则表现为累积面积增加。长期未燃烧斑块趋于更小，且多分布于比周边景观地形更湿润、更崎岖的区域。虽然当代火干扰管理实现了部分KNPMP绩效指标，但其火干扰体制变化的生态效应尚不清楚。不同地貌单元的生物多样性响应可能存在差异，但因缺乏直接的生态监测，其影响无法评估。未来卡卡杜及更广泛的保护区火干扰管理应获得充足资源保障，并以明确、可量化且与生态结果挂钩的目标为指导。

研究背景方面，火干扰频发型保护区中，火干扰管理是维持生态与文化过程的核心措施，但全球许多保护区面临火干扰风险上升与管理资源不足的问题。卡卡杜国家公园作为大型热带稀树草原保护区，自1980年代开始实施战略性火干扰管理，但在2006–2015年间未能完全达到生态绩效阈值，同时区域哺乳动物种群持续下降，火敏感植被退化。2016年实施的KNPMP虽设定了火干扰管理目标，但指标缺乏具体量化标准，也未直接关联生态结果，因此亟需评估其管理成效与生态意义。

关键技术方法方面，研究将2008–2015年设为参照期，2016–2023年为当代管理期，基于30米分辨率Landsat卫星火干扰制图数据，结合气候协变量（月均最高温、月均降雨量），采用广义线性模型（GLM）与广义线性混合模型（GLMM）分析不同地貌单元的总过火面积、火干扰频次、高能火干扰事件（ΣFRP≥95百分位数）、火干扰斑块规模及长期未燃烧斑块（≥5年未燃）的数量、累积面积、斑块大小与地形特征（地形湿度指数TWI、地形崎岖度指数TRI）。高能火干扰事件通过MODIS热异常点（MCD14ML）的火辐射功率（FRP）计算，地形指数基于30米SRTM DEM生成。

研究结果分为四部分：

1. 1.
   大强度火干扰影响面积的变化：低地与洪泛平原总过火面积在当代管理期显著低于参照期，悬崖带无显著差异；晚季燃烧比例在所有地貌单元均下降，但大强度火干扰仍占总燃烧面积的86%。
2. 2.
   大强度严重火干扰频次的变化：所有地貌单元火干扰总频次下降，低地早季与晚季火干扰均减少，洪泛平原与悬崖带晚季火干扰减少而早季火干扰增加；高能极端火干扰事件在低地与悬崖带显著减少。
3. 3.
   平均火干扰斑块规模的变化：当代管理期内，低地与悬崖带湿季与早干季火干扰斑块规模增大，中干季减小；低地晚干季斑块规模减小，悬崖带晚干季斑块规模增大；洪泛平原仅中干季斑块规模与总过火面积显著下降。
4. 4.
   长期未燃烧斑块数量与累积面积的变化：低地与悬崖带长期未燃烧斑块数量显著增加但累积面积未变，洪泛平原两者均增加；斑块普遍变小且更集中于湿润崎岖地形；长期未燃烧斑块的持续年限在低地与洪泛平原延长，悬崖带缩短。

讨论部分指出，KNPMP部分指标的实现具有地貌依赖性，但大强度火干扰仍占主导，可能对小型哺乳动物与火敏感物种构成威胁；早季燃烧的增加虽降低了火强度，但可能带来碳减排项目与生物多样性保护的权衡；长期未燃烧斑块的碎片化可能削弱其作为避难所的生态功能。研究强调需将绩效指标与直接生态监测结果挂钩，并融入传统所有者知识体系，以应对气候变化与入侵物种等复合威胁。

结论与未来方向部分明确，当代管理已改变卡卡杜火干扰体制，但尚未转化为明确的生物多样性效益。未来应制定SMART（Specific, Measurable, Achievable, Relevant, Time-bound）型生态绩效指标，整合火干扰制图与管理记录，发展高分辨率遥感技术（如合成孔径雷达SAR），并针对不同地貌单元制定差异化策略，以保障生态与文化双重目标的实现。本研究发表于《Fire Ecology》。