《Restoration Ecology》：First assessment of brush-harvested native seed mixes in southern Brazilian grasslands
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巴西的草地生态系统恢复一直受到本地种子和幼苗供应链缺失的限制。在此，研究人员展示了巴西首次使用刷式收割机（brush harvester）对原生草地残余进行机械化多物种种子收获的评估。研究人员评估了所收获种子混合物的物种丰富度（species richness
巴西的草地生态系统恢复一直受到本地种子和幼苗供应链缺失的限制。在此，研究人员展示了巴西首次使用刷式收割机（brush harvester）对原生草地残余进行机械化多物种种子收获的评估。研究人员评估了所收获种子混合物的物种丰富度（species richness）和丰度，评价了其出苗潜力（emergence potential），并讨论了将收获的种子混合物用于草地恢复的研究与实践应用后续步骤。收获于春季在不同地点进行：2022年11月三次，2023年11月一次。实验室中对5克样本进行分选（包括分离、鉴定和计数），另取5克用于温室出苗试验。综合分选与出苗结果，共记录81个物种，种子数最高达759粒/克，温室试验中平均出苗数最高达303.3株/克。这些结果表明，刷式收获在巴西南部草原收集具有高出苗能力的繁殖体方面具有强大潜力。
**研究背景与问题**
联合国生态系统恢复十年（2021–2030）推动了全球退化生态系统恢复的进程。巴西的国家原生植被恢复计划（PLANAVEG）目标是到2030年恢复至少1200万公顷原生植被，其中潘帕（Pampa）地区需恢复30万公顷。潘帕地区是巴西南部广阔且高度生物多样性的草原区域，属于拉普拉塔河（Río de la Plata）草原的一部分。尽管放牧是该生态系统重要的可持续土地利用方式，但原生草原正迅速被农业和林业等用地替代。巴西的恢复行动主要集中在森林生态系统，草原恢复面临技术、法律框架和种子、幼苗等植物材料匮乏的多重挑战。由于缺乏种子供应链，主动引入种子变得尤为关键——因为退化草原的土壤种子库往往枯竭且种子扩散能力有限。因此，在缺乏种子市场的情况下，寻找替代途径获取种子至关重要。
收割机械能够在草原生态系统中收集大量种子。多种设备和方法可从保存良好的残余群落中采集物种丰富的种子混合物，包括手动脱粒器和机械收割机（牵引式、拍打式、真空式和刷式）。多国已将刷式收割机（brush harvester）列为草原物种种子收获的标准设备。近期，与潘帕草原具有相似植被特征和恢复挑战的乌拉圭拉普拉塔河草原进行了刷式收获试验，显示出良好的种子采集潜力和较好的萌发及出苗能力。此前巴西尚无相关研究。因此，研究人员在巴西南部开展了首次刷式收获多物种本地种子混合物的评估，以判断该设备在本地草原种子生产中的可行性。
**研究开展与总体结论**
研究人员在巴西南里奥格兰德州的两个地点（EEA-UFRGS试验站和Chandon葡萄园）选择四块保存良好、无明显外来物种污染、无灌木的原生草地，于2022年11月和2023年11月使用拖拉机悬挂的刷式收割机进行种子收获。收获后的材料经实验室分选（分离、鉴定、计数）和温室出苗试验，评估了种子混合物的物种丰富度、丰度及出苗潜力。结果共记录81种物种（分选和出苗合计），每克种子数最高达759粒，温室出苗平均每克最高达303.3株。研究证明刷式收获能高效收集具有高出苗能力的繁殖体，为巴西南部草原恢复提供了可行的本地种子来源途径，并提出了后续研究与应用的步骤以及简单记录协议。
**主要关键技术方法**
研究在巴西南部两个草原类型（内陆亚高山草原和灌木草原）各选两块保存完好的原生草地，分别位于EEA-UFRGS（30°05′S，51°40′W）和Chandon葡萄园（30°42′S，52°38′W）。收获使用拖拉机悬挂的刷式收割机（重约500 kg，刷长1.5 m，直径40 cm，尼龙刷毛0.2 mm厚），向上旋转脱附成熟种子。每份收获物均质后取5份5 g样本进行种子分选，按形态型分类鉴定并计数，部分极小种子采用千粒重（TSW）估算数量。另取5份5 g样本表面播种于无菌基质（50% Humossolo + 50% Carolina Soil）进行温室出苗试验，监测43–47天。计算收获产量（kg/ha）、种子相对惰性物重量百分比、每克种子数和每公顷估算种子数，并分析单子叶/双子叶比例、禾本科/其他单子叶比例、丛生/匍匐禾草比例、C3/C4禾草比例。
**研究结果**
*收获与分选*：通过分选共记录53种（含形态型），其中单子叶40种、双子叶13种，每个种子混合物的物种数31–40种。收获产量为2.5–4.7 kg/ha，每克平均种子数288.1–759.1粒。种子相对惰性物重量百分比在混合物1和4中较高（56.2%和86.6%），混合物2和3较低（38.1%和33.6%）。每公顷估算种子数为367,897.1–2,328,840.3粒。分类学与功能参数显示单子叶占绝对优势（97.9–99.8%），其中超过90%为禾本科；禾草以丛生型为主（>99%），且以C3植物为主（87.7–97.3%）。除莎草科Rhynchospora barrosiana外，最丰富的分类单元均为禾草，包括Chascolytrum subaristatum、Vulpia australis、Nassella nutans等。
*温室出苗试验*：出苗试验共记录60种（含形态型），其中单子叶42种、双子叶18种，每个种子混合物物种数26–43种。幼苗以单子叶为主（>90%），每克平均出苗数154.7–303.3株。出苗最丰富的物种为C. subaristatum、V. australis和C. uniolae。分选和出苗结果在主要类群和最丰富物种上高度一致。注意，混合物4因收获较晚未进行出苗试验。
**讨论与结论**
收获产量、种子百分比、种子数等参数在混合物间存在差异，配对比较表明低产量收获不一定差，种子百分比和密度影响种子丰度。与文献报道的每公顷数千万粒种子相比，本研究估算值偏低，原因包括草原类型、管理历史、植被高度、微地形、湿度等环境因子，以及收获时的物候阶段和刷式收割机旋转方向（本研究为向上旋转，而常用推荐为向下旋转）。从应用角度，1公顷供体草地收获的种子仅能恢复约0.01–0.08公顷，但刷式收获可规模化，重复收获可增加总量。种子混合物中C3丛生禾草占优与春季收获时间一致；匍匐型物种少是因区域优势匍匐物种（如Paspalum notatum）为C4植物，花果期在夏季。出苗试验中，一些分选中的丰富物种（如C. poomorphum、R. barrosiana、Elionurus muticus）未出苗，反映种子休眠和萌发需求研究的不足。混合物3中出现了入侵物种Senecio madagascariensis和Eragrostis plana的幼苗，表明供体场地选择需谨慎，收获后检查种子混合物至关重要。研究首次评估了巴西南部草原多物种刷式收获，证明该技术具有收集物种丰富且出苗能力高的繁殖体的潜力。后续需优化方案，包括多季节收获以匹配不同物候、调整刷式收割机参数、研究收获前管理和储存条件，并确定适宜播种密度。同时需按照国际标准进行种子纯度和活力评价，记录供体地和收获过程信息。巴西现行立法需修订以促进种子混合物交易，但直接多物种收获已为克服商业种子短缺提供宝贵机会，遵循SER协议可保护供体种群，整体上直接收获的种子混合物是推动本地种子供应链的战略工具。
