巴西塞拉多地区Burseraceae树种火灾后再生与生长动态的形态解剖学研究

本研究针对巴西塞拉多生态系统中火灾对植被的影响，以Burseraceae科的Protium heptaphyllum为对象，通过控制燃烧实验和6个月温室监测，揭示了其通过基部和地下器官再生、快速生长速率及毛状体富集等适应性策略，填补了木本植物火后再生机制的空白，为生态恢复提供科学依据。

　　

在巴西广袤的塞拉多热带稀树草原生态系统中，火灾是塑造植被结构的关键生态因子。这片被称为"生物多样性热点"的区域，每年因自然或人为因素发生数千次地表火，温度可超过700°C。面对如此严酷的环境，当地植物演化出精妙的生存策略，其中再生能力（resprouting）成为维系物种存续的核心机制。然而，对于具有重要生态经济价值的Burseraceae科植物，尤其是Protium属树种的火后再生机制，科学认知仍存在显著空白。

圣保罗州立大学的研究团队选择广泛分布于塞拉多的Protium heptaphyllum（一种可产树脂的乔木）为研究对象，通过创新性的控制燃烧实验，首次系统揭示了该物种幼苗的火后再生策略。研究发现，所有经火处理的个体均在1-13周内表现出惊人的再生能力，87.5%的个体通过茎基部（距地面约1cm处）和地下器官实现再生。解剖学观察发现，这些再生部位存在被周皮（periderm）保护的芽原基，新生器官表面密布毛状体（trichomes）——这些特征共同构成了有效的组织保护系统。更引人注目的是，火处理组植株表现出显著高于对照组的生长速率，暗示其可能存在"补偿性生长"的生态适应策略。

研究采用的关键技术包括：从塞拉多地区采集种子培育9月龄幼苗进行控制燃烧实验；持续6个月的温室形态学监测（温度29.5°C，日灌溉8mm）；地下器官解剖学分析以确认芽原基分布；生物量（鲜重/干重）定量评估等。

【研究结果】

1. 再生时序与部位：首例再生出现在火后7天，主要发生在茎基部和地下区域，少数个体（12.5%）通过气生部分再生。
2. 生长动态：火处理组株高增长显著（p<0.05），但地下器官长度和生物量低于对照组。
3. 解剖特征：根颈（root crown）处存在芽原基，再生器官毛状体密度增加，周皮形成保护层。
4. 生存策略：快速再生与补偿性生长构成双重适应机制，2例个体虽再生后仍死亡。

这项发表在《South African Journal of Botany》的研究具有多重意义：首次阐明P. heptaphyllum通过多部位再生和结构适应性在火干扰生态系统中存活的机制；为理解木本植物（woody species）与火的进化关系提供新视角；其发现的芽库保护策略和毛状体防御特征，可直接指导塞拉多火灾频发区的生态恢复实践。在气候变化导致全球野火加剧的背景下，Thalissa Cagnin Pereira等学者的工作，为热带稀树草原生物多样性保护提供了重要的理论基础和技术支撑。