那些想知道森林如何形成的生态学家们都面临一个几乎难以超越的问题：森林形成过程极其缓慢。他们需要回答的最重要问题之一，就是不同种类的树木如何竞争有限的土壤、水分和阳光。研究人员特别瞩目的是：当成熟的树木移去后，其阴影下的树苗和小树在有机会发挥全部潜能的情况下，会发生什么。然而，与树林打交道并非易事。伐木、火灾和塌方会改变整个生态系统。对一些树来说，温室实验不自然而且受到了限制。现在，美国的一位生态学家发现了一种完全自然状态的实验室一数百公顷经龙卷风劫掠的原始森林。

1985年5月30日，龙卷风在俄亥俄州东部、宾夕法尼亚州西部和纽约州地区降落。两股龙卷风拔起了阿勒格尼国家森林的树木6. 新泽西州拉特格斯大学的一位研究生克 · 彼得森在泰厄内斯塔的锡尼克地区，对部分阿勒格尼森林进行为期四年的研究。泰厄内斯塔也许是美国东部最后一片出产硬质木材的原始森林。

1986年7月，彼得森建立了三条并行的试验带，每条长一公里，它们与龙卷风的走向相交。每条试验带都从未遭损害的森林处开始，越过龙卷风破球区，再到完好森林的另一头结束。彼得森和大学生托德 · 韦伯沿着每一条试验带，在有标记的试验区内，记录下每一棵植物的品种及其状态。彼得森希望在四年以后，当所有成熟的树移走，同时其它条件不改变的情况下，能发现硬质林所发生的变化。

锡尼克丘陵地区的森林里树木长得都很高大，许多树在50米以上。主要的树种是常青的铁杉（Tsuga canadensis）。其它常见的树种有：黄桦（Betula lutea）、黑桦（Betula lenta）、山毛榉（Fagus grandifolia）、黑樱桃（Prunus cerotina）和三种槭树树（Acer spp）。除了少数大树以外，其余的树都被龙卷风刮翻，有的被连根拔起，有的被折断，留下了参差不齐的树桩。一米以下的小树没有被掉下的碎石毁坏，它们安然无恙。许多三、四百年树龄的大树倒下后，幼树现在第一次完全暴露在日光下。

在未受干扰的森林里，小山毛榉占居了大部分地皮，在大树的荫蔽下，这些小山毛榉生长缓慢。在龙卷风地带，现在是小山毛榉的天下。彼得森说：“起初，山毛榉长一个头，现在它们在和黄桦竞赛，黄桦长得稍快些，最快的要数黑樱桃，可惜太少了。”如果山毛榉在竞赛中“羸”了，那么它们可能遮蔽其他树种并在下一代成为优势树种。

对泰厄内斯塔来说，1985年的龙卷风袭击已不是首次，1870年，一场暴风刮倒了试验区附近120公顷的森林。现在那里樱桃树的比例较邻近森林高。彼得森不指望最近新生的森林会以同样的方式发展。原因是自从十九世纪以来，这里森林中的动物群已经改变。白尾鹿（Odocoileus virginianus）是该地区现存的重要大动物，而控制它们的狼和其他食肉性动物已被猎人们消灭。彼得森说：“我从未见过哪种铁杉树苗高过5公分，大的树苗都给鹿吃了。”它们最爱吃铁杉苗，不过也吃槭树和樱桃。鹿不愿尝山毛榉，这便给了它们超过其他树木的有利条件。今年夏天，彼得森在部分实验区围上了铁丝网，用以观察鹿对特殊树种的生存起到了多大的作用。

只是在今年，还有一个因素可能对泰厄内斯塔树种的演替发生重要作用。吉普赛蛾（Por thetria dispar），它的毛虫蹂躏了其他北美森林后，现在龙卷风带立足了。这种毛虫喜欢吃山毛榉，从而在某种程度上抵销了鹿对其他树种的损害。彼得森说：“在吹倒的部分树中，山毛榉完全没有叶子了。”大多数树落光叶子后能存活一个季节，但是一旦毛虫再回来，山毛榉就有可能死亡。

彼得森在龙卷风区域仔细选择了能代表不同阳光、土壤和水分条件的试验区。一些试验点设在远离倒树区的开阔地，另一些试验点紧靠破坏物的碎片堆。巨大的铁杉被风连根拔起后，地上留下了深坑。风暴过去了两年，坑内几乎什么也没长。此处的土壤藏在树下数百年，缺乏树四周土壤里的那种腐殖质。在龙卷风经过的其他地区，腐败的叶子和被风刮落的嫩枝使土壤变得肥沃起来，而庞大的树干在四十至六十年内不会变样。

彼得森正通过清除灾区残物，控制某些试验区的周围环境，比较树木在空气流通不畅和受遮蔽的残物区与清除残物的阳光充足区相对的自我生长能力。经过四年的积累，彼得森将获得一套独特的资料，这些资料有助于他在森林如何形成的生态学知识领域填补一些空白。

[New Scientist，1987年9月10日］