《Frontiers in Forests and Global Change》：Factors influencing resin production in maritime pine (Pinus pinaster Ait.): climate, stand structure and resin tapping methods
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引言： 以可再生资源替代化石基原材料的需求日益增长，提升了生物经济与循环经济框架下生物基林产品增值利用的关注度。在此背景下，海岸松（Pinus pinaster Ait.）天然树脂作为一种可再生原材料，具有在广泛应用中替代化石来源材料的潜力。然而
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引言： 以可再生资源替代化石基原材料的需求日益增长，提升了生物经济与循环经济框架下生物基林产品增值利用的关注度。在此背景下，海岸松（Pinus pinaster Ait.）天然树脂作为一种可再生原材料，具有在广泛应用中替代化石来源材料的潜力。然而，优化树脂产量需要对影响P. pinaster树木产脂能力的作业、营林、测树（dendrometric）及气候因素进行整合理解。
方法： 本研究于2024年和2025年在葡萄牙Tresminas、Nazaré和Isna三个海岸松林分中开展。研究评估了不同采脂方法（传统法与封闭法）、生物基与硫酸基刺激膏剂以及经营管理措施。采用方差分析（ANOVA）和Tukey检验比较各处理与地点间的树脂产量，并利用Spearman秩相关分析评估树脂产量与测树及气候变量的关联。
结果： 结果表明，传统采脂方法的树脂产量显著高于封闭法。刺激膏剂的性能因采脂方法而异：传统膏剂（硫酸基）在传统方法下产量最高，而Cunningham膏剂（硫酸基+乙烯利）在封闭法下产量最高。在封闭法中，生物基膏剂的产量与传统膏剂相当。伤口重新开割频率仅在Nazaré显著影响产量，21天间隔的产量更高。在产量较低的林分中，各间隔间无显著差异，提示延长间隔可在不降低产量的情况下降低作业成本。计划烧除对产量无显著影响，且胸径（DBH）低于20 cm树木的采脂在经济上不可行。
结论： 尽管封闭法树脂产量较低，但其具有相关的质量和作业优势，包括树脂杂质含量更低、松节油损失减少、作业时间缩短以及作业条件改善。采脂频率对产量的影响取决于各林分的气候条件。优化采脂活动的生产因素可提高生产力和作业效率，促进森林资源的可持续管理。
论文主体解读
一、研究背景与意义
在全球致力于以可再生生物资源替代化石基原材料的背景下，生物经济与循环经济战略日益受到重视。林业作为生物资源的重要供应部门，在推动这一转型中扮演关键角色。森林不仅作为大气碳汇发挥减缓温室效应的作用，其经营管理方式也直接影响碳固存能力。在众多林产品中，松树天然树脂作为一种可再生原材料，可在多个工业部门替代化石基化合物，同时采脂活动还能促进生物多样性保护、减少 wildfire 风险、增加农村就业，并因其非挥发性组分产品的长使用寿命而贡献于长期碳固定。
然而，传统采脂活动依赖硫酸等腐蚀性化学刺激剂，存在环境与作业安全局限。同时，传统开放式采脂方法面临树脂杂质含量高、松节油挥发损失大等问题。因此，开发生物基刺激膏剂和封闭式采脂方法，成为提升采脂可持续性的关键方向。在此背景下，整合理解作业方式、营林措施、测树特征与气候条件对海岸松产脂能力的影响，对于优化采脂生产、提高作业效率、促进森林资源可持续管理具有重要的科学与实践意义。
二、研究设计与技术方法
研究人员在葡萄牙大陆三个气候条件不同的海岸松林分中开展研究，分别位于北部Tresminas（海拔900 m，均温16.7 °C）、中部沿海Nazaré（海拔120 m，均温17.7 °C）和中部内陆Isna（海拔750 m，均温17.8 °C），林龄35至40年。2024年（4至11月）和2025年（3至10月）两个采脂季内，在Tresminas实施8个处理、Nazaré和Isna各实施6个处理，每处理30株树，随机分布于各样地。处理组合涵盖不同采脂方法（传统法与封闭法）、刺激膏剂类型、伤口重新开割间隔（21天与42天）及林分管理措施。所有采脂树胸径≥20 cm（除专门评估小径级树木的处理外），每季进行9次伤口更新，每次更新时以精度0.1 g的电子秤称量树脂产量。气候数据（温度、降水、蒸散）取自Open-Meteo平台。采用对数转换后的线性模型进行方差分析，以Shapiro–Wilk检验残差正态性、Levene检验方差齐性，处理间及地点间比较采用ANOVA与Tukey检验，测树及气候变量与产量的关联采用Spearman秩相关分析。每株采脂树经GPS定位，基于均值±标准差划分为高、中、低产脂等级，并利用最近邻指数（NNI）分析空间分布格局。
三、主要研究结果
3.1 林分及采脂树测树特征
Isna林分平均胸径（26.8 cm）显著高于其他地点，Tresminas（21.2 cm）和Nazaré（22.4 cm）较低。林分密度方面，Nazaré为低密度（471株/ha），Isna为中密度（738株/ha），Tresminas为高密度（792株/ha）。Isna的断面积最高（33.7 m2/ha），Nazaré最低（19.6 m2/ha）。采脂树中，Tresminas的树木最小（平均胸径23.6 cm、总高12.5 m、冠长5.7 m），Isna最大（29.9 cm、17.1 m、7.2 m），Nazaré居中。
3.2 总树脂产量
2024年Isna平均产量（835.6 g）高于Tresminas（708.7 g）。2025年Nazaré产量最高（1484.4 g），其次为Isna（1106.7 g）和Tresminas（700.5 g）。Isna产量较2024年增加，Tresminas两年相近。Nazaré 2024年数据因采脂作业操作问题未纳入分析。
3.2.1 采脂方法
以传统膏剂比较两种采脂方法，产量范围606.6至1556.7 g。采脂年份对产量无显著影响，而采脂方法和研究地点均为显著变异来源（p<0.0001）。Isna传统法产量显著高于封闭法，2024年分别为1480.8 g和966.3 g，2025年为1556.7 g和968.7 g。Tresminas仅在2024年差异显著（传统法1224.7 g vs 封闭法606.6 g），2025年虽传统法（905.7 g）高于封闭法（622.8 g）但差异不显著。时间动态上，Tresminas 2024年两种方法均在8月初至9月底产量最高，对应高温低降水期；传统法在季末的产量上升可能与雨水进入开放收集袋有关，封闭袋未出现该现象。
3.2.2 刺激膏剂
2024年在传统法下评估四种膏剂，膏剂间和地点间差异显著（p<0.005），但交互作用不显著。传统硫酸基膏剂（P1）在两个地点的产量均显著高于其他膏剂，P4（草酸基）在生物基膏剂中产量最高但与其他生物基膏剂差异不显著。各膏剂产量均在夏季最高。2025年在封闭法下评估四种膏剂，膏剂间、地点间及交互作用均显著（p<0.05）。Cunningham膏剂（P6，硫酸+乙烯利）在三个地点产量均最高。与2024年不同，传统膏剂（P1）与生物基膏剂（P5和P7）的产量在多数地点无显著差异，仅Nazaré的P1显著高于P7。这表明生物基膏剂可达到与传统膏剂相近的产量水平，是更具环境友好性和可持续性的替代方案。
3.2.3 伤口更新间隔
21天间隔下产量范围为622.8至1612.1 g，42天间隔下为646.5至870.3 g。间隔仅在Nazaré对产量有显著影响，21天间隔产量更高。在产量较低的林分中，两种间隔无显著差异，提示延长间隔可在不降低产量的情况下降低采脂成本。
3.2.4 林分管理措施
管理措施显著影响产量（p<0.05）。胸径<20 cm树木的产量（463.8 g）显著低于其他处理。对照处理（开放袋、传统膏剂、胸径>20 cm）产量最高（943.2 g），与计划烧除处理（768.7 g）差异不显著。林分密度方面，每公顷株数最高的林分单株产量最低（Tresminas，792株/ha，0.80 kg/株），而密度最低的Nazaré单株产量最高（471株/ha，1.48 kg/株）。
3.3 测树特征与气候对产量的影响
测树特征与产量的相关性因处理、地点和年份而异，多数情况下不显著。胸径是两年中与产量关联最频繁的变量，相关性以正向中等到强为主，尤其在Isna。树高相关性方向不一致，冠长以正向中等相关为主。整体而言，单一测树特征不足以作为产量的可靠预测因子。气候方面，温度与产量的显著相关以正向强相关为主，2025年主要出现在Isna和Nazaré，温度升高伴随产量增加。蒸散的相关性以负向强相关为主，但仅2025年Nazaré显著。降水的显著相关一般为负向强相关。2025年T10（封闭袋+Cunningham膏剂）和T11（封闭袋+P7膏剂）在各地点均呈现与温度强正相关、与降水强负相关的相似模式。
3.4 按产量等级的空间分布
初步目视分析未显示明显空间格局，但最近邻指数分析显示一定程度的聚集。Tresminas高、低产树均为随机分布（NNI分别为0.95和0.90），Nazaré高产树随机（0.98）而低产树聚集（0.79），Isna高产树随机（0.99）而低产树聚集（0.72）。
四、讨论与结论
讨论部分指出，传统采脂方法产量高于封闭法，但封闭法在树脂质量（杂质含量更低）、减少松节油挥发损失、缩短作业时间及改善作业条件方面具有优势。刺激膏剂的性能依赖于采脂方法，Cunningham膏剂在封闭法下表现最佳，生物基膏剂在封闭法下可达到与传统膏剂相当的产量，为减少采脂环境危害提供了可行替代。伤口更新频率的影响取决于地点气候条件，低产林分可采用更长间隔以降低成本。计划烧除对产量无显著影响，而小径级树木采脂经济上不可行。林分密度与单株产量呈负相关关系。气候因素中温度与产量正相关、降水与产量负相关的模式提示高温少雨期有利于采脂作业。
研究结论为：尽管封闭法树脂产量较低，但其在树脂质量、松节油损失控制、作业时间和工作条件方面具有显著优势。采脂频率对产量的影响取决于各林分的气候条件。优化采脂活动的生产因素可提高生产力和作业效率，促进森林资源的可持续管理。
