草原植物没有得到保护主义者、作家、电影制片人或政策制定者足够的关注。大多数人对草原知之甚少,除了它们显而易见的草多这一事实。我在这里向你展示,草原是充满各种奇迹的动态场所。

世界生境类型的基本地图。草原以棕色显示。[地图制作:Genetics4Good,来源Wikimedia]
什么是草原?
草原是一种以禾本科植物(Poaceae)为主导的生态系统。这种生态系统大约在600万年前开始扩张,在地质学上属于相对较近的时期。大约在这个时期,全球气候开始变得干燥寒冷,原因是极地冰盖吸收了大量水分。这种气候使森林的生存更加困难,导致如北美中部和中亚草原地区的森林消亡。
随着草原的扩展,我们所熟知的具有魅力的大型动物也随之扩散。大象、狮子、瞪羚以及其他数百种动物将其分布范围延伸到了非洲、亚洲和美洲(是的,在人类到达北美之前,这里曾生活着狮子、巨型海狸和毛象)。
那么,气候再次变化后,草原是如何得以持续存在的呢?草原进化出了适应频繁火灾的能力。这些火灾会杀死试图在草原上生长的木本灌木和树木,但不会伤害草类。食草动物也会吃掉那些尝试扎根的美味木本植物。最后,正如我们将稍后探讨的,草原的根系非常紧密地交织在一起,成熟的草原难以让其他植物扎根。
草原有哪些不同类型?
全球草原主要分为三种类型:自然草原、半自然草原和所谓的“改良草原。”“改良草原”即农业草原——比如中西部的玉米地。农民用非本地草种替代了原生植物,以便频繁收割作物。
半自然草原主要用于管理干草或其他饲料,但不施用化肥和除草剂。半自然草原因含有多种植物物种,而非单一种植作物,因此可以成为重要的野生动物栖息地。
自然草原则指未经耕作的草原,由牛、羊、山羊或自然食草动物放牧。随着土地被改良草原取代,自然草原变得日益稀少。本文重点讨论自然和半自然草原,因为它们的植物比玉米和小麦更具趣味性。
既然我们知道了草原是什么,那么接下来看看为什么我们要关心草原植物吧!

美洲野牛站立于短草草原,这是地球上最受威胁的生态系统之一。[照片来源:Wolfgang Hasselmann,来自Pixabay]
草原根系提供无价服务
草原最吸引人的地方或许在于其草根。虽然表面看起来简单,但土壤中的活动非常丰富。与绝大多数生长体积在地上部的森林不同,草原将80%的生长体积集中在地下。
这意味着你看到的一磅草地上方部分,其根部已向土壤中输入了五磅的物质。且这些根不断叠加着前一年的生长,而叶子每年凋零。有些草的根可深入土壤15英尺深!
这样的根系网络正是草原成为优质农业土壤的主要原因。庞大的根系在数百年里不断向土壤注入大量碳。此碳为土壤中的真菌、细菌和动物提供食物。这些微生物与丰富的碳源共同为植物生长提供充足养分。当农夫将草原转为农田时,依托丰富的表土种植玉米和小麦能够取得高产。这也是为何人类将北美80%的草原转为农田的原因。

大象在热带稀树草原生态系统中游荡,稀树草原是草原的一种类型。[照片来源:Maria Michelle,来自Pixabay]
草原植物大量固碳
草原根系还具有另一个重要作用:从大气中吸收CO2。植物生长时吸收CO2并将其储存于体内。这有助于应对全球变暖,因为CO2是温室气体。植物生命终结时,碳会随着分解或被火焚烧而释放。
森林作为生产力极高的生态系统,固定大量碳,是重要的碳汇。但随着气候变化导致森林火灾愈发频繁严重,森林可能成为潜在风险。如果森林被彻底烧毁,数百年积累的碳会释放至空气中,加剧全球变暖。
加州大学戴维斯分校的研究者发现草原比森林更稳定可靠地固定碳,这得益于其特殊的根系结构。草原一旦被火灾焚烧,只有约20%的碳会进入大气,而80%存于地下的碳不会被火烧掉。面对加州日益频发的野火,草原成为碳储存更安全的长期选择。
不过,森林依然是全球最重要的碳汇,我们不应忽视它们。但请记住,草原包含约12%的陆地碳储量,这绝非小量。
草原生物多样性胜过雨林
是的,你没看错。这是真的(有时候)。虽然雨林在大尺度上无疑是地球上生物多样性最丰富的地区,但草原在小尺度上的物种多样性胜出。在不足100平方米的面积内,草原植物通常比雨林更丰富。
研究者在捷克的一块500平方英尺的草原区域发现了131种植物!更惊人的是,在爱沙尼亚的一平方英尺地块上,科学家发现了43种植物,创造了世界纪录。这相当于三种不同植物生长在与你手机大小相当的区域!
草原之所以这么多样,是因为植物之间在阳光上的竞争不大。在森林生态系统中,树木遮挡了大部分阳光,使得下层植物难以获得足够光照。草原则每年重新开始生长,竞争环境基本平等。
你可以确信,伴随着众多的草原植物,还有令人眼花缭乱的昆虫作为授粉者和食草者。同样,多样的鸟类和哺乳动物也将草原作为家园。

大蓝茅,可能是北美高草草原最重要的物种。[照片来源:Prairie Learning Center 朋友,来自Flickr]
草原植物的审美价值
好吧,有时候草原植物很酷就是因为它们看起来很酷。看看本文顶端的紫锥花(Echinacea),漂亮吧?上图中的大蓝茅,在合适条件下可以长到12英尺高。秋天时,它会变成鲜艳的红色和黄色。
诚然,草原比崎岖的山脉或美丽的海滩更难以欣赏。你得跪下来,花时间仔细观察其变化。试试看吧!火车轨道旁边通常是观察精彩草原植物的绝佳地点,因为那里不受农耕或放牧的干扰。如果你想看更多有趣的草原植物照片,点这里看看。
草原生态系统的稀有性
许多人对稀有事物充满热情。如果这引起你的共鸣,你一定会为草原植物感到兴奋。北美高草草原是世界上最稀有的生态系统。剩余面积仅占1-4%,其中大多数集中在俄克拉荷马和堪萨斯的燧石山脉。其余地区已变为农业、城市用地或被过度放牧。
全球范围内,草原是受威胁的生态系统。约15.5%的陆地以某种形式受到保护,但仅有4.5%的草原得到保护。它们可能不够迷人或惊艳,但依然需要保护。草原过滤我们的水源、从空气中移除碳、防止土壤流失,并为全球动物和人类提供食物!
希望本文能激发你更多关心草原植物的兴趣。下次当你开车经过好看的草原时,试着停下来自己探索一下。你可能会发现许多惊喜!


