菲利普·塔福亚在 20 世纪 60 年代还是个小男孩时，新墨西哥州北部圣克拉拉峡谷两侧的山脉覆盖着深绿色的黄松和花旗松。圣克拉拉普韦布洛（塔福亚的家乡）的人民几个世纪以来一直依赖这片森林获取文化用途、食物、柴火和娱乐。如今，它已基本消失殆尽。十年前，拉斯康查斯大火——该州历史上最大的一次火灾——烧毁了普韦布洛和周围联邦土地上的 156,000 英亩土地。虽然这些树木已经进化适应了低强度火灾，但在某些地方，迅猛的火焰是如此猛烈，以至于几乎所有的树木都 perished 了。
剩下的是一片巨大的树木墓地。这片土地上点缀着死去的“枯立木”，周围环绕着厚厚的纵横交错的倒木，侧面是柳兰，一种在火灾留下的空地上茁壮成长的紫色野花。唯一活着的树木是零星分布的、瘦骨嶙峋的白杨树，它们也在这片异常明亮和裸露的景观中蓬勃发展。“这个地方看起来和我小时候完全不一样了，”塔福亚说道，他现在是圣克拉拉普韦布洛的项目经理，在一个炎热的六月天，他坐在散落在山坡上的数千根倒木之一上。“以前到处都是树。你可能会迷路。现在你能看得很远。不可能迷路了。”
如果任由自然发展，随着更热更干燥的条件对树木的压力增加，大多数白杨树最终可能会让位于灌木。如果不加以干预，塔福亚童年时代的森林可能永远不会回来了。
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因此，他来到杰梅兹山脉东部，帮助完成自然界本身已无法完成的事情。到今天结束时，塔福亚和他的小队将手工种植 1,000 棵松树和冷杉树，逼近今年在圣克拉拉普韦布洛土地上种植超过 23,000 棵幼苗的目标，以及在圣达菲国家森林种植另外 24,000 棵，在班德利尔国家纪念碑种植 7,840 棵。该项目是由美国林务局、国家公园管理局、大自然保护协会、州立大学、当地普韦布洛人和其他机构共同努力的一部分，旨在到 2022 年底在拉斯康查斯烧伤区内重新种植 4,000 英亩土地。重新种植不仅对于为了森林本身的缘故而复活森林至关重要，而且对于为濒临灭绝的杰梅兹山脉火蜥蜴、墨西哥斑点鸮、艾伯特松鼠和其他物种创造适应气候变化的栖息地也至关重要。人类也需要这种栖息地：健康的森林可以防止侵蚀，并为包括圣克拉拉普韦布洛在内的下游社区保护水资源。
该项目是最早利用关于火灾后恢复的新科学的项目之一，它可以为西部各地因气候变化而引发更大、更热火灾的烧毁地点重新造林提供一个模型。“火灾越大，火势越猛烈，森林就越不可能自行恢复，”新墨西哥州州林务员劳拉·麦卡锡说。但在气候的“第二十二条军规”中，推动恢复需求的相同条件也使其变得更加困难。再生项目的科学家，包括新墨西哥大学森林生态学家马修·赫托和新墨西哥州立大学生物学家欧文·伯尼，必须为与森林最初进化所处的气候截然不同的未来气候做好计划。美国环境保护署的 气候指标 显示，过去 20 年西南地区的平均气温比上个世纪的平均气温高华氏 2 度。西南地区是美国阿拉斯加之后升温速度第二快的地区——而根据 2019 年气候中心报告，新墨西哥州是西南地区升温速度最快的州。“我们正在为模型预测的未来气候做计划，这个气候将更加温暖和干燥，”伯尼说。“但即使是当前的种植条件也充满挑战，因为火灾和气候已经使其变得恶劣。”
被火灾改变
火灾是西南部森林的自然和必要特征，它可以清除灌木丛，并保持树冠足够开放，让光线到达森林地面。黄松是为火灾而生的，具有厚厚的树皮，没有较低的树枝供火焰攀爬，并且根系很深，可以从焦土下获取水分和养分。但是，一个世纪以来，政策要求在火灾一开始就将其扑灭，导致细树积聚，自 20 世纪 90 年代中期以来，这助长了更大、更热的野火。通过数十年的研究，美国地质调查局前森林生态学家克雷格·艾伦还发现，过去 20 年气候变化助长的更热、更干燥的条件正在导致大规模的树木死亡以及更多、更强烈的野火。
在火灾严重的地区，森林往往一去不复返：仅靠风力无法将种子传播到留下的广阔无树区域。艾伦及其同事在 2018 年进行的一项研究发现，在持续到 2013 年的 18 年干旱期间，新墨西哥州和亚利桑那州的八场野火 留下了贫瘠的区域——有些面积相当于 1,900 个足球场——研究人员写道，这“在该地区历史记录中是前所未有的”。森林服务局在 2015 年估计，西南部有 159,418 英亩的黄松林需要重新种植。最近的其他研究警告说，到本世纪末，该地区可能会因严重火灾而失去 30% 到 50% 的传统森林。
赫托、伯尼和其他西南部森林专家对失去这些标志性景观的前景感到震惊，他们花费数年时间设计方法来智胜气候变化，并给这些森林一个生存的机会。圣克拉拉重新造林队的每位队员都背着一个敞口背包，里面装着齐胫高的黄松和花旗松幼苗，这些幼苗是在伯尼的实验室中用从杰梅兹山脉这些物种中最耐寒的样本中采集的种子培育出来的。这些种子是从在炎热、朝南的山坡或其他已经很难生存的地方茁壮成长的又大又健康的个体中采摘的。为了将它们在基因上具有优势的后代变成超级树木，伯尼对黄松幼苗进行了温室实验，以探索如何使它们变得坚韧，以适应它们成熟后将面临的更热更干燥的世界。
森林开发和恢复经理查德·布朗在新墨西哥州圣克拉拉普韦布洛检查一棵新种植的幼苗，它靠近一根倒下的木头。图片来源：April Reese
他发现，如果他停止供水，直到幼苗几乎开始枯萎，它们就会发展出一种聪明的防御机制：它们会将更多的“吸管”分配到木质部中，木质部是将水和养分从根部向上输送的组织，用于输送水分。这使得树木能够最大限度地利用它们接收到的水分。迄今为止收集的数据（虽然不完整）表明，在杰梅兹山脉，经过干旱处理的幼苗的平均存活率约为 67%——与 2015 年一项研究发现的传统浇水幼苗 25% 的存活率相比，这是一个很大的进步。但伯尼说，其他因素，如鹿和麋鹿的啃食，也会影响存活率。
幼苗的种植方式与其耐旱性同样重要。与大多数木材公司按行排列幼苗不同，该小组将幼苗成簇种植，中间留有空地。“目标是让树岛通过产生种子来填补它们之间的空隙，这些种子将通过风力带入空隙中，”詹斯·史蒂文斯说，他最近作为美国地质调查局新墨西哥州景观野外站的研究生态学家参与了该项目。这种称为“成核”的技术模仿了自然再生。它还为应对未来的火灾提供了一种保险策略：树丛之间的空旷区域充当天然防火带，因此即使一片树木被摧毁，其他树木也更有可能幸存下来。
研究人员还了解到，在斜坡上种植树木具有优势，可以使它们成为种子超级传播者。赫托说，在较平坦的地面上，从球果上掉落的种子通常会传播到母树周围 100 码左右的范围内。通过从斜坡上掉落，在风的帮助下，种子可以传播得更远。圣克拉拉普韦布洛的森林开发和恢复经理查德·布朗补充说，将幼苗种植在朝北斜坡的木头阴影下也有助于新树木获得先机，这些地点是由他选择的。“西北侧阳光较少，因此土壤保持更多的水分，”他一边说，一边触摸着一棵新种植的幼苗旁边的泥土。
渺茫的机会
即使有了所有这些周密的计划，也不清楚有多少幼苗能够存活到成熟。像大多数幼小生物一样，树木在幼年时期最脆弱；一场火灾很容易将它们消灭殆尽。为幼苗遮阴的同一根倒木也可能助长一场火灾，杀死它们。专家预测 2021 年将迎来一场可怕的野火季，对于塔福亚和他的团队如此精心种植的树木来说，这种情况确实有可能发生。
史蒂文斯现在是森林服务局野地火灾和燃料研究国家项目负责人，他说，该团队可能无法拯救每一片烧焦的森林，但通过在种子供应、资金和劳动力允许的情况下，在尽可能多的烧伤区战略性地种植小簇树木，它可以至少给杰梅兹森林中的一部分机会从灰烬中崛起。“幸存下来的那一棵树将自行创造另外 1,000 棵树，”他说。“只要让其中一些树木达到成熟，然后让它们来完成这项工作。”他补充说，植树并不容易，但所有的辛勤劳动和麻烦都是值得的。“我发现植树是一项非常令人满意的工作，”当他检查最近在班德利尔国家纪念碑的烧伤区种植的幼苗时，他说道。“你正在种植一些可能会在你离开很久之后仍然存在的东西。”
赫托创建了一个计算机模型，仍在同行评审中，他说该模型应该使未来的植树项目更容易和更成功。森林管理者可以使用该模型——该模型结合了当地气候、土壤湿度、坡度朝向和其他因素的数据——来确定幼苗最有可能存活的地方。他希望这些新工具以及从重新造林项目中不断吸取的经验教训将有助于提高存活率，并使西南地区的土地管理者能够扩大这项至关重要的工作。
为了满足新墨西哥州日益增长的重新种植烧伤区的需求，赫托、伯尼、麦卡锡和其他人正在建设他们称之为州级“恢复管道”的系统。该计划是西部首批此类计划之一，将包括从州立大学的工人培训计划到在其他地区复制伯尼的森林再生苗圃的一切措施——所有这些都是满足恢复烧毁森林的巨大需求的至关重要的步骤。“我们的想法是，我们将在州内开展一个从头到尾的完整运营，并吸收从这些不同项目中吸取的经验教训，”赫托说。
在圣克拉拉峡谷上方的种植地点，塔福亚、布朗和其余队员手持数字地图，在幽灵树的阴影下种下更多幼苗。每位种植者都以流畅的动作，用锄头状工具在地面上挖出一个狭窄的六英寸深的洞，从背包中取出一棵幼苗，将其放入洞中，然后将挖出的土壤扫回植物周围，形成一个小洼地以收集水分。整个过程不到两分钟，但种植者们却在考虑几十年后的事情。他们设想未来这些土地将再次成为森林，以便他们自己的后代能够体验他们年轻时的景观——为气候变化后的未来而改造。“这将需要很多年，”塔福亚说。“我希望会下雨。”