菲律宾于1910年开设第一所林业学校时,研究所负责人制定了一项计划,以恢复马尼拉郊外校园周围退化的林地。他们种植了数十种本地和外来树种。1913年,学校从印度加尔各答的植物园收到了1,012颗桃花心木种子,并开始在地面上种植它们。美国硬木成为该国重新造林工作的主要内容,遍及整个自然区域,以至于最终被证明是令人讨厌的。这些树木造就了名副其实的绿色沙漠:富含单宁的叶子对当地动物来说是难吃的,并且似乎扼杀了其他植物的生长。他们还每年生产种子,这使它们比当地的硬木更具优势,后者每五年或更长时间一次。
几乎没有历史仅是林业的愚蠢。联合国粮食及农业组织森林与景观恢复机制协调员道格拉斯·麦奎尔(Douglas McGuire)说:“我想说,应该使用哪种物种进行恢复的整个概念往往得不到足够的重视。”罗马。
许多项目失败是因为他们选择了错误的树木,使用的树种过少或长期未进行管理。森林学家和生态学家意识到,要使修复工作取得成功,他们需要更广泛地考虑“使树木与其位置匹配,对附近昆虫和其他动物的影响以及与土壤和气候变化的关系”。换句话说:生态系统。
如今,科学家们正在测试和比较各种策略,从让自然顺其自然发展到看起来很像农业的森林管理方法。没有一种万能的解决方案,但这项工作暴露了一些哲学上的摩擦。寻求增加生物多样性的生态学家可能拥护各种各样的物种,而可持续发展的倡导者则可以支持有益于当地人民的异国水果树。寻求减轻气候变化的研究人员可能会寻求一种快速增长的品种。
斯托尔斯康涅狄格大学的森林生态学家罗宾·查兹登说:“这里的恢复目标是不同的态度。”“这里还有一些和解的尝试,这很有希望。”
实际上,还有很大的增长空间。2011年的一项分析表明,约有20亿公顷的土地适合恢复土地(面积比南美大)(请参阅“重新期望”)。由于人类活动,许多土地被砍伐或退化。在过去的十年中,许多国家和组织都承诺要帮助填补这一领域。人们承诺将种植数十亿甚至数万亿棵树木,以及诸如非洲长城绿化之类的区域计划,该计划将在撒哈拉沙漠上种满植被。中国设定了一些最雄心勃勃的国家目标。它的目标是仅今年就种植670万公顷的树木,大约相当于爱尔兰的规模。
但是一些关键的最后期限迫在眉睫。例如,成立于2011年的波恩挑战赛的目标是到2020年恢复1.5亿公顷的土地,并在随后的十年中恢复2亿公顷的土地。它已经得到了世界各国的充分承诺,但是这些策略并不总是有证据支持的,而成功的衡量标准仍在确定中。科学家们说,随着保护工作的推进,必须考虑领先的策略。麦奎尔说:“在这种大动作,大目标和非常紧迫的时机恢复过程中,这是很大的风险。”
让自然顺其自然
当人们想到重新造林时,他们通常会想到植树。但是,一些生态学家认为,重新填充森林的最佳方法是不予处理。1980年代,费城宾夕法尼亚大学的生物学家丹尼尔·詹森(Daniel Janzen)和他的搭档温妮·哈尔瓦克斯(Winnie Hallwachs)制定了一项计划,为在哥斯达黎加的一个小型国家公园重新造林,该公园是从以前的牧场上雕刻出来的。它被非洲草覆盖,在干旱季节有意燃烧。两人与包括政府在内的合作伙伴一起雇用当地人阻止火灾并帮助保护土地。随着时间的流逝,类似于长满非洲大草原的热带森林变成了热带雨林(雨豆(Samanea saman),瓜纳卡斯特(Enterolobium cyclocarpum),猪李子(Spondias mombin)和其他本地树木。并且在捐助者和当地工人的帮助下,它得以发展。
如今,被视为世界遗产的瓜纳卡斯特自然保护区拥有超过100,000公顷的土地,被视为采用这种自然恢复方法的最好例子之一。Janzen是该策略的拥护者。带走袭击,“自然照顾恢复”?他说。“生物喜欢收回自己的土地。”
但是自然再生将无处不在。世界上有无数的地区比瓜纳卡斯特的退化程度高得多。在某些地方,土壤养分被消耗,尽,没有来自本地物种的种子或幼苗来填充空间。即使有保护这些地区的政治意愿,森林也不大可能再生。
那是需要更积极努力的地方,环保主义者正在探索不同的策略。在泰国,清迈大学森林恢复研究部研究主任斯蒂芬·埃利奥特(Stephen Elliott)数十年来一直在用当地物种恢复当地森林。他遵循一种框架物种方法,该方法涉及种植足够的物种以开始吸引传粉媒介和种子传播者。他说,关键是要在第二年或第三年之前使树冠足够快地关闭,以防止杂草入侵。
奈杰尔·塔克(Nigel Tucker)于1990年代在澳大利亚帮助建立了框架物种方法,他说,他很早就注意到一些植物在支持蓬勃发展的生态系统中的作用举足轻重。以无花果树(Ficus spp。)为例:在世界各地的热带森林中,它们产生定期的果树,鸟类,蝙蝠和灵长类动物“特别是在干旱时期”赖以生存,它们的叶子是其他动物的重要食物来源。所有这些都有助于授粉和种子扩散,从而促进森林的再生。塔克说:“在我的本地工作中,无花果总是占任何种植的10%,我们种植了尽可能多的无花果树种。”
另一种称为应用成核的策略涉及种植小簇或“核仁”。整个空地上的树木。目的是当核吸引种子分散剂时,它们逐渐彼此靠近。加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的恢复生态学家Karen Holl在哥斯达黎加和其他地方研究了这种方法。她说,这可能与在整个树木上种植树木一样有效,但所需资源较少,结果是景观更加多样化。
Chazdon一直在与同事合作撰写评论,比较不同方法如何影响木材生产,野生动植物种群,水和沉积物滞留以及其他因素。但她正在努力做到这一点,因为她说,有许多研究需要审查。“没有”有很多证据。她说,我们有看法。“目前决策的基础还不是很科学。” / p>
合作方式
尽管存在诸如菲律宾红木问题之类的林业大错,研究人员仍在争论恢复工作是否必须全部或主要依靠本地物种。越来越多的努力表明,将外来商业物种与本地商业物种融合可以为生态系统和经济带来可喜的成果。桉树(Eucalyptus globulus)和松树(Pinus spp。)等物种可以在退化严重的土壤中快速生长;在世界各地的森林中流失的大多数本地物种都没有。将它们种植在一起意味着,由于生长较快的树木可以自行蔓延而选择了“树木”,可以为较慢的树木提供遮篷,从而为它们提供帮助。冠层树种还可以成为社区的收入来源,或者是吸引木材公司参与促进物种多样性的恢复项目的一种方式。巴西萨沃保罗大学热带林业实验室的恢复生态学家佩德罗·布朗卡里翁(Pedro Brancalion)正在与一家木浆公司合作,在大西洋森林的原生树种旁边种植桉树,并随后收获桉树。该方法已产生足够的收入来抵消大部分项目成本。
本地物种也可以使经济受益。布朗卡利翁(Brancalion)的另一项努力是严重倚靠ju莽ara(Euterpe edulis),ju莽ara是较著名的a莽ai的近亲,也生产可食用的水果。在人们认为合适的任何地方种植Jujuara树木:在家庭花园中,沿着连接村庄的小土路,在剩余的森林碎片中以及在农林中-树木或灌木与其他粮食作物或牧场结合在一起。一个名为Ju莽ara网络的项目也恢复了对该水果的文化欣赏,如今该水果已成为全国美食节的焦点,也是许多小农的主要收入来源。
Chazdon和其他人说,在人口稠密的地区,农林业似乎是个好主意,因为它可以提供食物。她说:“帽子将成为人们参与并使修复成功的强大动力。”
它已在非洲部分地区流行。肯尼亚东部的一位农民Alex Munyao在2013年在内罗毕的世界农林中心(ICRAF)主持的培训计划中学习了如何照料幼苗和嫁接树。他说服ICRAF团队建立了一个苗圃,该苗圃最初是从中美洲种植鳄梨(Persea americana),南部非洲产的京苹果(Dovyalis caffra)和一些其他水果组成的。现在,他已向其他农民和地方政府官员出售了30,000多棵苗木,用于恢复项目。他还向当地学校捐赠了一些,并帮助社区中的人们将自己的鳄梨树嫁接到改良品种上。
肯尼亚国际货币基金组织(IFRAF)非洲水果项目的负责人斯蒂芬·麦穆林(Stepha McMullin)说,由于像Munyao这样的人正在传播这个词,这种培训已使10,000或更多的农民受益。该计划已分发了足够的幼苗,以在500公顷的农田上种植树木。它确实包括外来物种,部分原因是诸如芒果和木瓜之类的水果通常具有较高的市场价值,但农民也正在学习某些本土品种的价值。
例如,沙漠枣(Balanites aegyptiaca)曾经在非洲许多干旱地区的野外很常见,其果实营养丰富,深受儿童欢迎,但是许多农民已经从他们的土地上砍伐了这些树木,为其他农作物铺平了道路。当McMullin团队向农民询问种植“或简单地保留”沙漠日期时,“嘿,他们感到非常惊讶,甚至嘲笑了这个想法”。她说。但是,在了解了健康益处后,特别是对儿童的健康益处,更多的家庭选择了保存和种植树木。
起源问题
为了支持其他地方的大规模修复计划,McMullin的同事正在开发种子和幼苗的供应,维护基因库并对本地树木和其他农作物的基因组进行测序。他们的工作解决了可能阻碍世界不同地区的重大修复工作的问题之一。
种植材料将从何而来?负责ICRAF树木多样性,驯化和交付项目的遗传资源专家Ramni Jamnadass说,这是一个很大的瓶颈。
5月,国际生物多样性组织和其他组织发布了一份报告,分析了七个拉丁美洲国家的种子供应系统,重点是参与恢复的政府和研究机构。没有人非常关注种子的遗传起源或可获得的本地物种的多样性。
巴西是这种趋势的一个例外,它已经建立了蓬勃发展的本地苗圃。它还有法律要求亚马逊地区的土地所有者在其一定数量的财产上维持原生植被,尽管这些法律取得了不同的成功。他们长期没有得到执行,据估计,森林砍伐随着时间的推移而增加,没有减少。
可以说,亚洲是全球为恢复物种多样性和研究本土物种所做的努力最被忽视的地区。罗马生物多样性国际负责森林遗传资源和恢复的主管克里斯托弗·凯特尔(Christopher Kettle)表示,对基础设施的需求(如收集和储存种子的机制以及苗圃育苗的需求)在这里可能是最令人绝望的,因为许多树木都是每年都会产生种子的“枯萎”物种。人们需要准备。凯特尔说:“否则,你会错过小船,失去所有的种子,还必须再等七年。”“对于东南亚地区的恢复来说,这是一个非常非常重要的问题,因为许多最重要的木材和树木(那些将锁住最多碳的木材和树木)都是所有肥大的树木。”
气候变化是推动森林恢复的一个驱动因素,但同时也引发了一些问题,例如将来树木在哪里繁盛。纽约国际森林研究组织联盟的森林生态学家兼研究小组协调员约翰·斯坦图尔夫(John Stanturf)认为,辅助迁移或将植物移至如今可以生存并在未来蓬勃发展的概念具有希望。他和他的同事去年从伊朗里海森林中收集了种子,并将其带到丹麦。伊朗树木适应高温和干旱,但也与丹麦树种有关。Stanturf计划测试这种引入是否会增加本地树木的遗传多样性,抗性和复原力。
预计气候变化还将改变树木,昆虫,疾病和其他森林物种之间的关系。斯坦图尔夫说:“如果今天它们是一个小问题,那么如果它们一年可以繁殖三到四代,那么可能会成为一个主要问题。”这仍然是一个巨大的知识鸿沟。“足够了解这是一个问题,但是我们对如何做出反应还不够了解”。温哥华不列颠哥伦比亚大学的森林生态学家辛迪·普雷斯科特说,土壤也是如此。“您从一开始就不看土壤,您可以花费大量金钱和时间投入那些不会在那生存的物种。”
剩下要做的大量研究工作,该领域的领导者一直在进行深入的思考,并认识到恢复可以通过“并旨在满足不同的需求”来推动。“当您谈论保护或恢复时,第一个问题必须是由谁,为谁恢复?”詹森说。
这个问题可以有多个答案。Brancalion指出,全球用于修复的资金大部分都致力于将其开发为缓解气候变化的工具。他说:“如果你问巴西的农民是否关心气候变化,他们会说:“我担心水。”他们作为土地管理者的利益需要与那些有钱支持重建的人更好地融合在一起。
对于查兹登来说,这是最重要的一课。她说,恢复的意义远不止于种植在地面上的东西。确实,它与森林有关,但实际上与人有关。他们是恢复的动力。
自然560,542-544(2018)