菲利普·塔福亞在 20 世紀 60 年代還是個小男孩時，新墨西哥州北部聖克拉拉峽谷兩側的山脈覆蓋著深綠色的黃松和花旗松。聖克拉拉普韋布洛（塔福亞的家鄉）的人民幾個世紀以來一直依賴這片森林獲取文化用途、食物、柴火和娛樂。如今，它已基本消失殆盡。十年前，拉斯康查斯大火——該州歷史上最大的一次火災——燒燬了普韋布洛和周圍聯邦土地上的 156,000 英畝土地。雖然這些樹木已經進化適應了低強度火災，但在某些地方，迅猛的火焰是如此猛烈，以至於幾乎所有的樹木都 perished 了。
剩下的是一片巨大的樹木墓地。這片土地上點綴著死去的“枯立木”，周圍環繞著厚厚的縱橫交錯的倒木，側面是柳蘭，一種在火災留下的空地上茁壯成長的紫色野花。唯一活著的樹木是零星分佈的、瘦骨嶙峋的白楊樹，它們也在這片異常明亮和裸露的景觀中蓬勃發展。“這個地方看起來和我小時候完全不一樣了，”塔福亞說道，他現在是聖克拉拉普韋布洛的專案經理，在一個炎熱的六月天，他坐在散落在山坡上的數千根倒木之一上。“以前到處都是樹。你可能會迷路。現在你能看得很遠。不可能迷路了。”
如果任由自然發展，隨著更熱更乾燥的條件對樹木的壓力增加，大多數白楊樹最終可能會讓位於灌木。如果不加以干預，塔福亞童年時代的森林可能永遠不會回來了。
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因此，他來到傑梅茲山脈東部，幫助完成自然界本身已無法完成的事情。到今天結束時，塔福亞和他的小隊將手工種植 1,000 棵松樹和冷杉樹，逼近今年在聖克拉拉普韋布洛土地上種植超過 23,000 棵幼苗的目標，以及在聖達菲國家森林種植另外 24,000 棵，在班德利爾國家紀念碑種植 7,840 棵。該專案是由美國林務局、國家公園管理局、大自然保護協會、州立大學、當地普韋布洛人和其他機構共同努力的一部分，旨在到 2022 年底在拉斯康查斯燒傷區內重新種植 4,000 英畝土地。重新種植不僅對於為了森林本身的緣故而復活森林至關重要，而且對於為瀕臨滅絕的傑梅茲山脈火蜥蜴、墨西哥斑點鴞、艾伯特松鼠和其他物種創造適應氣候變化的棲息地也至關重要。人類也需要這種棲息地：健康的森林可以防止侵蝕，併為包括聖克拉拉普韋布洛在內的下游社群保護水資源。
該專案是最早利用關於火災後恢復的新科學的專案之一，它可以為西部各地因氣候變化而引發更大、更熱火災的燒燬地點重新造林提供一個模型。“火災越大，火勢越猛烈，森林就越不可能自行恢復，”新墨西哥州州林務員勞拉·麥卡錫說。但在氣候的“第二十二條軍規”中，推動恢復需求的相同條件也使其變得更加困難。再生專案的科學家，包括新墨西哥大學森林生態學家馬修·赫託和新墨西哥州立大學生物學家歐文·伯尼，必須為與森林最初進化所處的氣候截然不同的未來氣候做好計劃。美國環境保護署的 氣候指標 顯示，過去 20 年西南地區的平均氣溫比上個世紀的平均氣溫高華氏 2 度。西南地區是美國阿拉斯加之後升溫速度第二快的地區——而根據 2019 年氣候中心報告，新墨西哥州是西南地區升溫速度最快的州。“我們正在為模型預測的未來氣候做計劃，這個氣候將更加溫暖和乾燥，”伯尼說。“但即使是當前的種植條件也充滿挑戰，因為火災和氣候已經使其變得惡劣。”
被火災改變
火災是西南部森林的自然和必要特徵，它可以清除灌木叢，並保持樹冠足夠開放，讓光線到達森林地面。黃松是為火災而生的，具有厚厚的樹皮，沒有較低的樹枝供火焰攀爬，並且根系很深，可以從焦土下獲取水分和養分。但是，一個世紀以來，政策要求在火災一開始就將其撲滅，導致細樹積聚，自 20 世紀 90 年代中期以來，這助長了更大、更熱的野火。透過數十年的研究，美國地質調查局前森林生態學家克雷格·艾倫還發現，過去 20 年氣候變化助長的更熱、更乾燥的條件正在導致大規模的樹木死亡以及更多、更強烈的野火。
在火災嚴重的地區，森林往往一去不復返：僅靠風力無法將種子傳播到留下的廣闊無樹區域。艾倫及其同事在 2018 年進行的一項研究發現，在持續到 2013 年的 18 年乾旱期間，新墨西哥州和亞利桑那州的八場野火 留下了貧瘠的區域——有些面積相當於 1,900 個足球場——研究人員寫道，這“在該地區歷史記錄中是前所未有的”。森林服務局在 2015 年估計，西南部有 159,418 英畝的黃松林需要重新種植。最近的其他研究警告說，到本世紀末，該地區可能會因嚴重火災而失去 30% 到 50% 的傳統森林。
赫託、伯尼和其他西南部森林專家對失去這些標誌性景觀的前景感到震驚，他們花費數年時間設計方法來智勝氣候變化，並給這些森林一個生存的機會。聖克拉拉重新造林隊的每位隊員都揹著一個敞口揹包，裡面裝著齊脛高的黃松和花旗松幼苗，這些幼苗是在伯尼的實驗室中用從傑梅茲山脈這些物種中最耐寒的樣本中採集的種子培育出來的。這些種子是從在炎熱、朝南的山坡或其他已經很難生存的地方茁壯成長的又大又健康的個體中採摘的。為了將它們在基因上具有優勢的後代變成超級樹木，伯尼對黃松幼苗進行了溫室實驗，以探索如何使它們變得堅韌，以適應它們成熟後將面臨的更熱更乾燥的世界。
森林開發和恢復經理查德·布朗在新墨西哥州聖克拉拉普韋布洛檢查一棵新種植的幼苗，它靠近一根倒下的木頭。圖片來源：April Reese
他發現，如果他停止供水，直到幼苗幾乎開始枯萎，它們就會發展出一種聰明的防禦機制：它們會將更多的“吸管”分配到木質部中，木質部是將水和養分從根部向上輸送的組織，用於輸送水分。這使得樹木能夠最大限度地利用它們接收到的水分。迄今為止收集的資料（雖然不完整）表明，在傑梅茲山脈，經過乾旱處理的幼苗的平均存活率約為 67%——與 2015 年一項研究發現的傳統澆水幼苗 25% 的存活率相比，這是一個很大的進步。但伯尼說，其他因素，如鹿和麋鹿的啃食，也會影響存活率。
幼苗的種植方式與其耐旱性同樣重要。與大多數木材公司按行排列幼苗不同，該小組將幼苗成簇種植，中間留有空地。“目標是讓樹島透過產生種子來填補它們之間的空隙，這些種子將透過風力帶入空隙中，”詹斯·史蒂文斯說，他最近作為美國地質調查局新墨西哥州景觀野外站的研究生態學家參與了該專案。這種稱為“成核”的技術模仿了自然再生。它還為應對未來的火災提供了一種保險策略：樹叢之間的空曠區域充當天然防火帶，因此即使一片樹木被摧毀，其他樹木也更有可能倖存下來。
研究人員還了解到，在斜坡上種植樹木具有優勢，可以使它們成為種子超級傳播者。赫託說，在較平坦的地面上，從球果上掉落的種子通常會傳播到母樹周圍 100 碼左右的範圍內。透過從斜坡上掉落，在風的幫助下，種子可以傳播得更遠。聖克拉拉普韋布洛的森林開發和恢復經理查德·布朗補充說，將幼苗種植在朝北斜坡的木頭陰影下也有助於新樹木獲得先機，這些地點是由他選擇的。“西北側陽光較少，因此土壤保持更多的水分，”他一邊說，一邊觸控著一棵新種植的幼苗旁邊的泥土。
渺茫的機會
即使有了所有這些周密的計劃，也不清楚有多少幼苗能夠存活到成熟。像大多數幼小生物一樣，樹木在幼年時期最脆弱；一場火災很容易將它們消滅殆盡。為幼苗遮陰的同一根倒木也可能助長一場火災，殺死它們。專家預測 2021 年將迎來一場可怕的野火季，對於塔福亞和他的團隊如此精心種植的樹木來說，這種情況確實有可能發生。
史蒂文斯現在是森林服務局野地火災和燃料研究國家專案負責人，他說，該團隊可能無法拯救每一片燒焦的森林，但透過在種子供應、資金和勞動力允許的情況下，在儘可能多的燒傷區戰略性地種植小簇樹木，它可以至少給傑梅茲森林中的一部分機會從灰燼中崛起。“倖存下來的那一棵樹將自行創造另外 1,000 棵樹，”他說。“只要讓其中一些樹木達到成熟，然後讓它們來完成這項工作。”他補充說，植樹並不容易，但所有的辛勤勞動和麻煩都是值得的。“我發現植樹是一項非常令人滿意的工作，”當他檢查最近在班德利爾國家紀念碑的燒傷區種植的幼苗時，他說道。“你正在種植一些可能會在你離開很久之後仍然存在的東西。”
赫託建立了一個計算機模型，仍在同行評審中，他說該模型應該使未來的植樹專案更容易和更成功。森林管理者可以使用該模型——該模型結合了當地氣候、土壤溼度、坡度朝向和其他因素的資料——來確定幼苗最有可能存活的地方。他希望這些新工具以及從重新造林專案中不斷吸取的經驗教訓將有助於提高存活率，並使西南地區的土地管理者能夠擴大這項至關重要的工作。
為了滿足新墨西哥州日益增長的重新種植燒傷區的需求，赫託、伯尼、麥卡錫和其他人正在建設他們稱之為州級“恢復管道”的系統。該計劃是西部首批此類計劃之一，將包括從州立大學的工人培訓計劃到在其他地區複製伯尼的森林再生苗圃的一切措施——所有這些都是滿足恢復燒燬森林的巨大需求的至關重要的步驟。“我們的想法是，我們將在州內開展一個從頭到尾的完整運營，並吸收從這些不同專案中吸取的經驗教訓，”赫託說。
在聖克拉拉峽谷上方的種植地點，塔福亞、布朗和其餘隊員手持數字地圖，在幽靈樹的陰影下種下更多幼苗。每位種植者都以流暢的動作，用鋤頭狀工具在地面上挖出一個狹窄的六英寸深的洞，從揹包中取出一棵幼苗，將其放入洞中，然後將挖出的土壤掃回植物周圍，形成一個小窪地以收集水分。整個過程不到兩分鐘，但種植者們卻在考慮幾十年後的事情。他們設想未來這些土地將再次成為森林，以便他們自己的後代能夠體驗他們年輕時的景觀——為氣候變化後的未來而改造。“這將需要很多年，”塔福亞說。“我希望會下雨。”