加利福尼亚州凯伯兹——去年9月下旬，在加利福尼亚州内华达山脉海拔7000英尺的山脊顶部附近，工作人员拿着汽油滴漏火把，在一个异常寒冷的早晨开始点燃成堆的小木头和树枝。他们无视雪花和毛毛细雨，从一堆走到另一堆，小心翼翼地照料着舔舐周围地面松针和树枝的火焰，并监测着像篝火一样燃烧的小树。
在接下来的一个星期里，这些纵火者沿着卡普尔斯溪北部的山坡向下移动，他们的火焰在已被清理掉森林碎屑的“通道”的帮助下得到了有效控制。他们监督着火焰在草地上蔓延，这些草地令人惊讶地至少自1916年以来就没有燃烧过。工作人员特别注意了最大的杰弗里松和黄松，其中一些树有300年历史。这些树事先得到了志愿者的保护，他们清除了灌木，并将燃料从直径超过30英寸的树干上扫开。当火焰熄灭时，卡普尔斯生态修复项目已经在埃尔多拉多国家森林的山区流域烧毁了3435英亩，该流域位于萨克拉门托以东70英里处，为超过11万人口提供主要水源。这是内华达山脉有史以来规模最大的一次有计划的纵火，也是该州联邦土地上规模最大的一次纵火之一。
这一努力标志着加州从一个世纪以来不惜一切代价抑制火灾的政策转向与火合作，转而使用控制的火焰来恢复那些在频繁、低强度燃烧中进化的生态系统。抑制火灾导致整个西部的森林不自然地挤满了小树和灌木——为更大、更具破坏性的火灾提供了现成的引火物。加州的森林更加脆弱，因为自2010年以来，全州已有超过1.47亿棵因干旱而虚弱的树木死亡，使它们更容易燃烧。由于这些因素以及其他因素，例如管理不善的做法和气候变化导致的气温升高，即使是最积极的抑制措施也无法控制的火灾范围在过去五十年中增加了五倍。科学家表示，如果不加干预，纠结在一起的超干燥燃料团将构成前所未有的规模和强度的火灾隐患。今年的火灾，包括洛杉矶北部山区的湖泊火灾和萨克拉门托西部的L.N.U.闪电复合火灾，已经比去年加州火焰烧毁的面积多燃烧了30%，这使得消防队人手紧张，并促使州长加文·纽瑟姆宣布进入紧急状态。
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美国林务局官员已经计划了卡普尔斯计划烧除五年，他们紧张地希望在实施精心设计、科学的烧除策略之前，森林不会因闪电或粗心的露营者引发的火焰而燃烧。“这一切都是关于将火重新引入景观：恢复重要的自然生态系统过程，最终将减缓野火的蔓延，”埃尔多拉多森林主管杰夫·马索莱斯说。
在这个草地燃烧九个月后，紫色羽扇豆在边缘排列，纯白色的蓼花填满了烧焦的树木之间的空旷地带。图片来源：简·布拉克斯顿·利特尔
计划内和计划外
2011年，埃尔多拉多森林官员将卡普尔斯溪地区陡峭的花岗岩斜坡确定为优先恢复区域，该地区将逐步重新引入火灾并恢复散布在松树和冷杉林中的草地。这项计划由塞拉内华达保护区提供47.7万美元的资助，科学家制定的计划涉及在15年内进行8800英亩的计划烧除，以减少低洼植被的可燃负荷。除了防止大规模和无法控制的野火外，他们的目标是重建足够健康的森林，使小火灾能够不受阻碍地燃烧。卡普尔斯计划烧除的路径旨在促进物种的混合，形成马赛克状，在树林之间留出大的空隙，以便火灾偶尔可以在不损坏大树的情况下燃烧地表植被。“我们希望将火重新引入到能够带来最大益处并造成最小伤害的地方，”林务局生态学家贝基·埃斯特斯说，他在卡普尔斯烧除区设计了监测地块。
并非项目中所有的事情都按计划进行。在精心计算的计划实施10天后，意想不到的强风席卷了该地区，将计划内的火灾吹出了1080英亩的指定区域，进入了没有准备燃烧的森林。埃尔多拉多森林官员调来了抑制小组，在蔓延的火灾烧毁了2355英亩后将其扑灭。
当森林管理者尝试在经历了100年的灭火后将火重新引入内华达山脉时，此类小故障是学习过程的一部分，加州国家森林副森林学家托尼·斯卡迪纳说。“我们理解，当我们管理火灾时，无论是野火还是计划内的火灾，都总是存在风险，”他说。但斯卡迪纳毫不气馁。“我们仍然致力于以有计划、谨慎和可控的方式将这些生态系统恢复到有弹性的状态，”他说。“我们致力于将我们从这种情况中学到的知识应用到不断改进我们的计划烧除项目。”
检查情况
斯卡迪纳和其他人不得不等待冬雪融化——并等待林务局官员制定出在新冠肺炎疫情下，确保一组科学家可以安全地检查燃烧区域，并在春天到来时看看有什么生长。火灾发生九个月后，沿着卡普尔斯溪的小路穿过灰色的花岗岩巨石和烧焦的原木中盛开的紫色羽扇豆。漆黑的树干从茂密的草地中升起，阳光穿过针叶树的树冠，一半是绿色的，一半是被烧焦的铁锈红色。在炎热的七月早晨，埃斯特斯生态现场监测小组的植物学家海伦·佩恩跪在小路旁，检查一棵树干上有黑色烧痕的细长雪松树。在她身后，被火烧倒的、大小如电线杆的松树靠在仍然站立但被火削弱的树上，很可能会在下一次大风暴中倒塌。地面上散落着干枯的松针，洒在去年燃烧的灰烬上。
佩恩正在清点面积约为家庭游泳池大小的区域内的每一个细节：幼苗、开花植物和真菌的存在，以及树木的大小和数量，以及它们是否健康、被烧焦或被火烧死。这个地块是埃斯特斯在烧除前建立的105个地块之一，目的是尽可能多地监测其对植被的影响——在可预见的未来每五年监测一次。佩恩指着一棵细小的幼苗，它的树干不比缝补线粗，但不知何故支撑着新生的脆弱叶片。“我们发现了两棵，”她说，显然对快速的复苏感到兴奋。
在11月份的评估中收集的46个监测地块的数据提供了关于火灾的直接影响的信息。尽管在某些地方发生了剧烈的燃烧，并且额外有2355英亩的土地着火，但这项实验总体上产生了更健康的森林，林务局生态学家之一的斯科特·戴利说。在燃烧之前，直径为8英寸的树苗的密度几乎是科学家认为有弹性的森林应该拥有的密度的三倍。这些小树很容易被点燃，为火灾爬到大树顶上提供了阶梯。蔓延的火焰实际上将它们的数量减少到了更可持续的密度——并且有计划的火灾并没有像官员们希望的那样减少它们的数量，戴利说。计划烧除没有杀死任何直径大于30英寸的树木，但这些有着数百年历史的幸存者在蔓延的野火中表现不佳。在他调查的那个区域的地块中，戴利发现火灾后大树的数量减少了近25%。
计划烧除有效地减少了树下地表植被，野火通常在那里开始，将平均植被深度从大约两英寸降低到不到半英寸。野火甚至更有效：大约两英寸半的腐殖质减少到大约三分之一英寸。总的来说，卡普尔斯计划烧除和无意中引发的野火共同产生了更接近自然状况的森林，戴利说。尽管如此，还是有一些损害：为了控制蔓延的火焰而引进的推土机在森林地面上留下了疤痕。一些区域的树木被随意地散落在周围，因为消防员不得不砍倒它们来扑灭火焰。
马索莱斯说，卡普尔斯教给管理者的一课是气象学的关键作用。没有人预料到会将火灾吹出计划区域的风。“我们的预测能力有限。我们现在正专注于如何才能做出更好的预测，”他说。这次燃烧也清楚地表明，内华达山脉的许多森林过于拥挤，如果没有为卡普尔斯地区所做的巨大努力，火灾是无法返回的。“你不能仅仅把火放回地貌上，”马索莱斯说。
在这一片松树林中消失了一个多世纪的火灾，使草和其他植物恢复活力，它们在火灾提供的营养物质的激增中茁壮成长。松针被计划烧除烧成了铁锈红色。图片来源：简·布拉克斯顿·利特尔
小而重要的一步
太平洋西南研究站的美国林务局科学家马尔科姆·诺斯说，卡普尔斯规定的燃烧是恢复森林复原力的漫长征程中重要但很小的一步。他研究内华达山脉的森林，但没有参与卡普尔斯燃烧。他说，为了使森林恢复到原始状态（在原始状态下，森林可以在自然火灾中幸存并从中受益），工作人员将需要在内华达山脉林务局管理的500万英亩土地上每年燃烧50万英亩。该机构今年的“减少燃料”目标是23万英亩，其中仅包括6万英亩的规定燃烧。其余部分将使用链锯和其他机械设备来疏伐树木。“无论我们能做些什么来改变规定燃烧的步伐和规模，这都是99.9%的优先事项，”诺斯说。
森林复原力对加利福尼亚州的大多数居民都有影响。不健康森林的影响已经扩散，尤其是在2018年毁灭性的野火之后。对于那些足够幸运能获得保单的人来说，房主保险费翻了一番甚至三倍。太多人经历了野火逼近的恐怖，迫使他们最后一刻撤离并夺走了数十人的生命。然而，最普遍的影响是烟雾，它笼罩着城市、小城镇和农村地区，增加了哮喘和其他呼吸系统问题的风险。
公众对烟雾的接受度是内华达山脉森林恢复自然火灾面临的最大挑战之一。马尔索莱斯说，规定的燃烧确实会产生烟雾，但野火产生的烟雾中含有更多来自燃烧房屋和车辆的有毒成分。非营利性保护组织塞拉森林遗产的前执行董事克雷格·托马斯称烟雾是一种权衡。他通过一个多方合作与空气资源官员合作，以改善火灾管理与公共卫生之间的协调。托马斯说，由于加利福尼亚州的内华达山脉森林具有自然点火的倾向，无论是野火还是受控燃烧，“我们要么与火合作，要么它会吞噬我们的一切。”
埃尔多拉多森林官员将继续研究卡普尔斯燃烧的影响，为下一次规定的火灾做准备，下一次火灾可能在2021年发生在相邻区域。马尔索莱斯说，以有意义的规模恢复森林健康和生态系统价值是一个长期的过程。“我们不能放松，”他补充说。“不受控制的野火正在敲响这些社区的大门。”