火，作为关键的生态与进化驱动因子，在塑造植物群落结构方面扮演着“双刃剑”的角色。它既能烧毁植被，也能通过热激和烟雾信号“唤醒”沉睡的种子，启动生态系统的更新与演替。

全球“火易发生态系统”（Fire-prone ecosystem）中，约42%的物种会对热或烟信号表现出积极的萌发响应。然而，在非典型的火易发生态系统如中国北方温带草原，植物种子萌发究竟如何响应火干扰？这一过程受何种因素调控？长期以来，相关研究多局限于少数物种或依赖宏观数据的整合分析，缺乏基于特定生态系统的系统性实证研究。

针对上述问题，东北地理所科研人员以中国北方温带草地的80种常见植物为研究对象，模拟了野火发生时的烟和热激信号。研究团队采用贝叶斯系统发育混合效应模型，系统评估了烟、热激及其交互作用对种子萌发的影响，揭示了植物繁殖性状（Regenerative traits）在火驱动种群更新过程中的关键作用。

研究发现，供试的80个物种中，有24个物种的种子萌发受到火干扰信号的显著促进，其中11个物种对热激处理表现出显著响应，13个物种对烟信号表现出显著响应。然而，这些萌发响应并未表现出显著的系统发育信号。研究进一步阐明，种子休眠类型与解除休眠所需的特定火干扰信号密切相关，且一年生与多年生物种在对火干扰信号的萌发响应上表现出显著差异。以上结果表明，植物是否对火敏感，并不依赖于它们的亲缘关系，而更多地取决于繁殖性状。尽管整体萌发率的提高幅度有限，但物种及功能群对火干扰信号的差异性响应揭示了野火在重塑群落结构与组成中的潜在重要性。该研究为深入理解温带草原火后植被恢复机制提供了新的科学依据，也为草地生态系统的管理与恢复提供了理论支撑。

研究成果发表在植物学领域经典期刊《Annals of Botany》上，第一作者为东北地理所博士研究生李绍阳，通讯作者为马红媛研究员。本研究得到国家自然科学基金联合基金（U23A2004）、国家重点研发计划项目（2022YFF1300601）以及中国科学院东北地理与农业生态研究所创新团队项目（2023CXTD02）的共同资助。

图1 80个研究物种的系统发育关系及相对萌发率

图2 烟信号（无烟vs.有烟）和高温信号（无热vs.有热）组合下的萌发率及T50

论文链接：

Shaoyang Li, Hongyuan Ma, Yaxiao Li, Dandan Zhao, Yanmei Fu, Zhaoxia Jiang. Lifespan and dormancy type affect post-fire seed germination strategies: Evidence from a multispecies experiment in a temperate grassland, Annals of Botany, 2026;, mcag021, https://doi.org/10.1093/aob/mcag021.