热带稀树草原和草地长期被视为便于利用的“空白”地带:与其弄清它们的结构,不如直接开垦或放牧。Annals of Botany 上的一组专题文章对这一看法提出了质疑。该专题名为“Advances in Cerrado and tropical grassland plant biology – diversity, functioning, resilience and conservation”,聚焦这些生态系统的多样性、运作机制、韧性与保护。这些文章共同表明,开阔景观表面上的简单之下,隐藏着一套复杂的生存系统,而科学才刚刚开始真正解读它。
塞拉多,即巴西稀树草原,是南美洲第二大生物地理域,几乎完全由开阔生态系统构成。就植物多样性而言,它是世界上最丰富的热带稀树草原,但也是最脆弱的之一:过去四十年间,其约 40 % 的领土至少经历过一次火烧,而近一半的原始植被已经丧失。这里的植物演化出了在火灾、贫瘠土壤和季节性干旱条件下生存的策略。一个典型例子是地下与地上生物量的比例:在草地和稀树草原中,根系相对多于枝条,这是对缺水和养分不足的适应。因此,塞拉多有时被称为“倒置的森林”。
新的实验有助于理解植物从何时开始能够经受火灾。对于塞拉多的草本物种,在生命第三个月时,火烧后的存活率已超过 50 %,在后续阶段升至 70 % 以上,而一年以上的植株则接近 100 %。与此同时,旱季开始前的火烧会明显延缓恢复。换言之,韧性是逐步形成的,而火烧的时机至关重要。
地下器官起着关键作用。一篇关于塞拉多植物火灾适应性的综述表明,许多物种的分生组织,即生长组织,恰恰受到地下保护,而地上部分则由厚树皮覆盖。火灾之后,草本层迅速开花并结出种子,种子进入土壤种子库,随后重返群落。想象公园里的一棵老橡树:树冠可能被风暴损伤,但根系和休眠芽仍然存活,并长出新枝。塞拉多的地表植被同样可能消失,例如在开垦时,但地下储备使群落得以恢复。
这些知识的实用价值在于,它们指明了到哪里寻找恢复的支点。在传统保护方法效果有限的地方,地下更新机制可以成为修复措施的基础:例如选择火烧时机和挑选种植物种。然而必须记住,关于植物地下性状的信息目前仍然不足:据该数据库显示,大多数记录涉及叶片和植株整体形态,而根系和繁殖性状的记录较为薄弱。
Cerrado Plant Traits(CPT)数据库正是为解决这一问题而设。这是一个开放项目,汇集并标准化巴西塞拉多植物功能性状的数据。目前,它包含来自 148 个数据集的 150 个科、2134 个经分类学核实的物种的 113 859 条性状记录。记录涵盖保存完好、退化以及恢复中的地区。由此,科学家可以检验植物性状如何沿火灾、土壤和气候梯度变化,并比较森林与稀树草原交界处的群落。这样的工具本身并不预测未来,但为检验关于哪些群落更具韧性的假说以及制定保护与恢复计划提供了基础。
为了更好地保护这些生态系统,应当支持对植物地下器官的研究,充实性状数据库,尤其是根系和种子方面的数据,并与恢复实践者分享这些数据。

