误入歧途的恢复实践如何威胁巴西塞拉多生态系统的生物多样性与服务功能

《Annals of Botany》：Cerrado: biodiversity and ecosystem services under severe threat by misguided restoration

本刊推荐：针对全球将热带稀树草原误认为退化森林、盲目推行植树恢复的严峻问题，Giselda Durigan研究员基于其自1980年代起在巴西塞拉多（Cerrado）的长期研究，系统剖析了从目标设定、制图到技术应用和成效评估全链条中的常见错误。研究指出，套用森林恢复模式（如高密度植树）来恢复这片由火和食草动物维持的开放生态系统，不仅难以成功，反而会催生无法抵抗野火、缺乏本土物种的“弗兰肯斯坦生态系统”，并严重损害其独特的地下水资源补给功能。该研究为联合国生态系统恢复十年（2021-2030）在季节性干旱地区的实践提供了关键警示与科学指导。

　　

在巴西广袤的内陆，孕育着世界上生物多样性最丰富的热带稀树草原——塞拉多（Cerrado）。然而，这片被誉为“地球粮仓”的独特生态系统，正以惊人的速度被转变为大豆田、甘蔗园和桉树林。更令人担忧的是，旨在修复其生态损伤的恢复行动，却因根深蒂固的误解而常常南辕北辙，甚至加速了其独特生物多样性和关键生态系统服务的丧失。

问题的核心在于一个普遍的认知错误：全球许多政策制定者、甚至部分科学家，仍将像塞拉多这样的热带稀树草原和草地视为退化的森林，认为恢复它们就意味着“多种树”。这导致了从“波恩挑战”（Bonn Challenge）到“万亿棵树计划”等全球性倡议，都错误地将植树造林作为应对这些地区环境退化的万能药方。然而，塞拉多并非单一的森林，而是一个由草地、开阔稀树草原到林地组成的动态镶嵌体，其开放结构由火、食草动物等自然干扰机制维持。强行在这片土地上高密度植树，犹如试图将一只习惯在旷野奔跑的美洲豹关进茂密的丛林，其结果必然是生态功能的紊乱和物种的消亡。Giselda Durigan在《Annals of Botany》上发表的观点文章，以其四十余年的实地研究经验，系统地揭示了在塞拉多恢复过程中，从规划到监测的各个环节所存在的严重误区及其深远后果。

为了系统评估塞拉多生态恢复的现状与问题，研究人员并未采用传统的实验生物学手段，而是基于长期的生态监测、案例比较分析和文献综合，进行了一次深刻的“病理解剖”。其研究方法的关键在于：

1. 1.
   长期生态学观测：作者回顾并分析了自1980年代起在塞拉多地区设立的多个恢复实验地和原生植被永久样地的长期数据，对比了不同恢复技术（如植树、直接播种、自然恢复）下的植被结构、物种组成和生态系统服务变化。
2. 2.
   多案例比较分析：研究系统比较了多种被标榜为“塞拉多恢复”的实践案例（共10种主要技术路径），并依据植被结构、耐火性、物种多样性等多个关键生态指标进行评分，量化其与原生生态系统的差距。
3. 3.
   政策与地图分析：批判性地分析了巴西国家层面的植被覆盖地图（如MapBiomas项目、TerraClass）和地方层面的农村环境注册（CAR）数据，指出了其在识别开放生态系统（如草原、稀树草原）方面的严重不足和误导性。
4. 4.
   生态系统服务权衡分析：重点探讨了碳储存（Carbon Storage）与水资源供给（Water Yield）之间的内在权衡关系，强调了在季节性干旱的塞拉多，盲目追求碳汇可能对水资源安全造成的威胁。

主要研究结果

1. 对由干扰维持的开放生态系统的误解

最大的误区始于根本的生态学认知。塞拉多是一个由自然火和食草动物维持的开放生态系统动态镶嵌体，其不同的植被类型（从开阔草地到森林）被认为是替代稳态。然而，恢复实践常常错误地假设“树越多越好”、“水体周边必须是森林廊道”、“无树即为退化”，并试图通过抑制火和放牧来“保护”恢复区。作者坦言，自己曾在1989年犯过类似错误，在一片本应恢复为湿草地的区域实施了“ riparian-forest restoration experiment”。这种认知偏差导致健康的草原、稀树草原甚至正在自然恢复的次生稀树草原被错误地划为“待恢复的退化土地”，并在恢复行动中遭到破坏。

2. “碳盲症”：对水资源产出和稀树草原生物多样性栖息地供给的威胁

当前恢复实践，特别是受碳市场驱动的项目，存在严重的“碳盲症”（Carbon-blindness）。它们混淆了碳固存（Carbon Sequestration，从大气中移除碳的速率）和碳储存（Carbon Storage，系统中储存的碳总量）的概念。在天然生物量较低的塞拉多，高密度植树以追求碳信用，预计将导致：（1）地下水补给和径流量减少，甚至导致泉水和溪流干涸；（2）开放栖息地丧失，导致大量 endemic 动植物物种数量锐减；（3）形成的“恢复林”可能更易燃且更不耐火，易发生大规模火灾释放碳。此外，森林替代草地会降低地表反照率，产生增温效应，抵消部分固碳效益。

3. 制图——开放草地和稀树草原在原生植被图中被忽略或误判

认知错误直接导致制图错误。基于低分辨率影像的大尺度地图难以捕捉塞拉多植被的精细镶嵌格局，常将桉树林记为“森林覆盖增加”，从而低估了塞拉多的毁林面积。更重要的是，在法律要求的农村地产详细地图（CAR）中，只有树冠覆盖率超过50%的植被类型才被认定为原生植被，导致无树的原始草原和开阔稀树草原被错误地标记为“需要恢复的区域”。这造成了资金浪费和健康生态系统的破坏。

4. 诊断退化与预测恢复力

另一个常见错误是忽略自然恢复的潜力。在塞拉多，恢复力主要取决于土地使用的类型、持续时间和强度，而非森林恢复中强调的种子源距离和景观连通性。这是因为塞拉多植物具有数百万年适应干扰形成的强大地下萌芽能力。研究表明，在低强度放牧或林业用地后，尤其是木本植物的自然恢复是可能且高效的，废弃牧场在约17年后其树种丰富度即可与老熟稀树草原相当。因此，在不需频繁翻耕的土地上，被动恢复（自然恢复）往往是更优选择。

5. 优先排序中的错误标准

全球范围内，恢复优先区的设定普遍存在“生物多样性保护偏见”，即优先选择易于恢复、成本低且能最大化生物多样性收益的区域。然而，恢复的需求恰恰与保护相反：最需要恢复的是那些保护已失败、生物多样性已消失的区域，无论其多么困难和高成本。当前的优先排序标准忽视了环境脆弱性、生态系统服务需求以及社会公平（如受益人口规模），加剧了环境不公。

6. 错失或误解恰当的参考生态系统

为恢复项目设定正确的参考目标至关重要。但由于塞拉多植被在时空上是动态变化的“移动靶标”，设定单一稳定的参考生态系统既不现实也不可取。理想的做法是接受一个从草地到稀树草原再到森林的结构梯度作为目标。然而，绝大多数恢复项目完全缺乏对植被结构或物种组成的参考目标，导致在从无树木的地方创造森林，或种植不耐火物种等根本性错误。

7. 失败的技术：稀树草原及其独特植物区系何在？

过去几十年尝试的各种主动恢复技术，其长期结果令人沮丧。尽管恢复生态学有所进展，但现有技术的效果远低于预期。关键失败在于：（1）套用森林恢复技术（如高密度植树），使用苗圃中易得的、也生于森林的“泛化树种”，结果形成低多样性、荫蔽的“类森林”植被，与塞拉多相去甚远；（2）未能恢复由原生草本植物构成的、维持火反馈的关键地表层。地表层包含了塞拉多超过80%的植物物种，但当前恢复种植的物种中86%是木本植物；（3）直接播种等技术常因未能满足不同功能群的需求而失败，且无法有效控制入侵草种。

表1评估了不同恢复技术的效果，显示被动恢复和稀疏种植本地树种的技术得分最高，而高密度植树（尤其是单一树种或桉树）得分最低。

8. 错误的塞拉多恢复成功指标

评估恢复成功与否的指标存在偏差。为满足法律合规性，一些地区开始采用包含植物多样性和稀树草原特征（如草本层）的协议。但若恢复由碳市场资助，则往往仅以树木生物量为唯一指标，这完全不适合以恢复稀树草原为目标的项目。评估塞拉多恢复成功，应在群落尺度关注植被结构（稀疏木本植物+多样化草本层）和物种组成（ endemic 物种和生长型比例），在景观尺度关注不同植被类型镶嵌格局的恢复，而非单纯的树木覆盖度或生物量。

9. 干扰抑制=功能停滞：恢复干扰！

由于对干扰生态学理解不足，许多恢复指南建议通过修建防火带和围栏来抑制火和放牧。但这恰恰破坏了维持开放生态系统的关键机制。定期、可控的计划烧除和合理放牧，有助于消除耐火性差的植物，维持系统对火的韧性，并抑制木本植物过度侵占。对于已超过稀树草原生物量阈值（如基部面积达15 m2/ha）的区域，间伐树木应被视为有益的管理策略。

研究结论与意义

Durigan的研究最终提出了一系列避免错误的基本规则，其核心思想可概括为“If it ain‘t broke, don’t fix it!”（没坏就别修！）。首要任务是准确识别和保护现存的原生植被和正在自然恢复的次生稀树草原，切勿对它们进行不必要的“恢复”干预。对于确需恢复的退化土地，目标应是重建稀树草原的植被结构和关键生态系统服务，而非追求最大的碳储存。恢复优先区的选择应基于更大的生态服务附加性、环境公平性和受益人口规模。必须尊重塞拉多的生态特殊性：其植物区系中木本与非木本物种的比例约为1:6，恢复时应遵循这一比例；其恢复主要依靠地下萌芽，而非森林式的演替序列；恢复成功的“终极检验”是火——一个成功恢复的塞拉多生态系统应当能够抵抗或耐受火烧。

该研究的深刻意义在于，它尖锐地指出了在全球生态系统恢复浪潮中，忽视生物群落特异性（Biome Awareness Disparity）可能带来的巨大风险。对于塞拉多这类开放生态系统的恢复，当前最紧迫的行动或许并非急于开展大规模、技术不成熟的主动恢复，而是首先“刹住”土地转化的车轮，并给予自然恢复过程更多的信任和空间。这项研究为纠正全球恢复实践中的偏差、特别是在季节性干旱地区制定基于科学的恢复策略提供了至关重要的框架和警示。论文呼吁，在塞拉多，真正的生态恢复之路依然漫长，当务之急是阻止破坏，并让社会认识到开放生态系统本身不可替代的生态价值。