东方时讯网长期以来，政客们都喜欢植树仪式，但如今，经过深思熟虑的森林恢复计划变得越来越重要。事实上，许多国际倡议旨在通过恢复数百万公顷退化和砍伐森林的土地来大幅增加世界森林面积。
联合国森林战略计划于2017年启动，可能是最具标志性的计划之一，该计划旨在到2030年将全球森林覆盖率提高3%，相当于1.2亿公顷或两倍于法国面积的面积。波恩挑战赛涵盖61个国家，已承诺在同年恢复两倍以上的面积，达到3.5亿公顷。
这些急需的努力为森林生态学家提出了重要问题：我们如何确保恢复的森林能够提供我们期望的一系列服务?我们如何使它们具有弹性，以便它们在未来继续良好运作，特别是考虑到持续的气候变化?恢复森林如何为帮助解决其他关键的全球挑战提供机会，例如应对生物多样性的丧失和环境退化?
缩小森林恢复的差距
从政策制定者的承诺到实践者的有效森林恢复的飞跃需要科学的支持。第一个挑战是确定地球上最有可能容纳所有这些额外树木的区域。这需要先进的景观规划，协调不同的观点，例如：
确保对粮食生产不断增长的需求。
避免生物多样性丰富的地区，例如广泛管理的草原，即使它们可能适合树木生长，也不应将其转化为森林。
承认与森林以外的土地利用相关的经济和文化价值。
科学家们正在绘制详细的地图，显示现有森林、农业用地和城市地区之外的这种全球恢复潜力。尽管如此，关于这片土地的多少应该变成森林仍然存在争议。
一旦我们确定了森林恢复的优先位置，下一个挑战就是决定这些森林应该是什么样子。人工林将在恢复工作中发挥重要作用。森林现在覆盖了全球约30%的陆地表面，根据全球森林资源评估(粮农组织2020年)，人工林已占2.9亿公顷。这约占全球森林面积的7%，提供了近50%的采伐木材。
森林管理者的一个关键问题是应该种植哪种树种，因为这些树木将在未来几十年形成未来的森林。因此，它们应该在我们希望它们提供的服务方面提供最大的好处，例如强大的增长潜力、高碳封存和对生物多样性的最佳支持。同时，它们需要能够承受21世纪日益严峻的环境挑战——包括气候变化。例如，这些树木需要能够承受前所未有的干旱，例如欧洲许多地区在2022年春季和夏季看到的干旱。
问题是没有一种树种可以结合所有这些特征，因此在选择不同类型的树木进行重新造林时，最终归结为标准之间的权衡。
科学指导多样化种植园
到目前为止，大多数大规模植树计划都复制了单一栽培系统，几乎完全依赖少数商业树种——通常是松树、云杉或桉树。然而，现有的单一栽培给我们提供了关于如何设计、种植和管理能够抵御环境压力的其他类型森林的信息。幸运的是，世界各地的科学家已经建立了实验性的树木种植园，这些种植园可以提供特别丰富的信息。
比利时实验FORBIO中生长的椴树(Tiliacordata)的核心样本的X射线扫描。左边是树的中心，右边是树皮。年增长以单个波段可见，较宽的波段对应于较高增长的年份。图片来源：LanderBaeten/根特大学，Fourniparl'auteur
我们团队的实验是全球树木多样性网络TreeDivNet的一部分，所有这些实验都经过严格设计，旨在研究单个树种的生长情况，尤其是不同树种的混合物的生长情况。这些实验还相对年轻，目前仅涵盖20岁以下的树木，因此与森林发展的初始阶段最为相关。尽管如此，这些阶段对于种植后的成功建立和生长来说是最关键的。
我们目前的工作重点是树木生长。例如，如果树木与资源利用方式不同的其他物种共享生长空间，它们会长得更快吗?我们还研究了许多树木对气候变化和其他威胁的抵抗力。与TreeDivNet相关的团队在世界上大多数主要气候地区都有站点，包括北方和温带地区、地中海和热带地区。它们共同占地超过850公顷——相当于1,200个足球场——代表着世界上最广泛的生态研究设施之一。近30个实验正在测试大约250个物种的性能。所有人都在收集关键数据，这些数据将帮助我们了解哪些物种组合可以最好地实现多个目标并具有最高的威胁抵御能力。
决策树
为了帮助我们适应变暖的地球，TreeDivNet的科学家们正在联手研究树种的最佳组合，以使树木种植园在不断变化和不确定的气候中茁壮成长。它们减缓和适应气候的潜力将取决于幼树如何在极端气候条件下生存，特别是干旱、火灾和树皮甲虫等威胁。
我们的工作在最初几年对数十万棵树进行了生存评估，早期结果表明，混合种植完全失败的风险较小。相比之下，可能更具生产力的单一栽培往往缺乏弹性，并且可能无法承受极端压力的时期。树木死亡风险在混合物中的扩散，被称为“投资组合”或“保险效应”，可能为森林管理者在未来不确定的条件下努力确保森林持久性提供一条适应途径。正如该术语所表明的那样，这类似于我们如何使我们的经济组合多样化以确保更稳定的长期收入。
使用先进技术对正在研究的树木进行彻底检查。对木芯进行X射线扫描可以识别出由于干旱或其他威胁而出现生长延迟的树木。观察木材中的碳同位素可以揭示树木是否经历过干旱带来的压力，从而减少了在那段时间的光合作用。我们的目标是在树种的生态概况中总结这些测量结果，支持森林管理者在不同树种组合之间做出的决策，以应对未来的挑战。
使科学实用
学者们进行了大部分研究工作，但一个关键的目标是使科学变得实用，以便它可以作为该领域森林管理者的科学指南。在接下来的几个月里，我们将寻求接触并利用科学进步来帮助开发土地所有者和土地使用者可以广泛采用的可行的植树造林做法。
同样重要的是与世界各地的土地使用者、研究团体和林业组织建立持久的联盟。这些合作伙伴关系可以共同推动以自然为基础的转变，从少数商业物种的单一栽培向丰富的生物多样性种植园过渡，这些种植园很好地适应了未来几十年的许多压力因素，特别是气候变化。