人为影响的河岸森林在亚马逊东部工业中心展现非木材林产品潜力

《Urban Ecosystems》：Anthropized riparian forests show non-timber forest product potential in an industrial hub of the Eastern Amazon

　　

了解河岸森林的非木材利用潜力对于推进亚马逊人为化区域的社会生物经济（sociobioeconomy）至关重要。研究人员评估了河岸森林中记录物种的利用潜力，并确定了巴西亚马逊（Brazilian Amazon）一个工业中心内与其分布相关的因素。沿着该地区主要河流具有最高重要性值指数（Importance Value Index, IVI）以及具有某些保护状态的物种根据其潜在用途（食品、医药、化妆品和手工艺）进行了分类。使用最大熵（maximum entropy, MaxEnt）进行了潜在分布建模，考虑了水文（hydrological）、地形（topographic）和土地利用（land-use）变量。共评估了25个物种，其中只有18个至少有一个用途类别。最常见的用途分别是医药、食品相关、手工艺和化妆品。棕榈树Euterpe oleracea和Mauritia flexuosa在所有类别中因其利用潜力而突出，而Byrsonima spicata、Eschweilera coriacea和Apuleia leiocarpa仅表现出一种已知用途。最常用的植物部位是树皮（13种物种），用于医药目的；果实（10种物种），主要用于食品；以及叶子（6种物种），主要用于植物疗法（phytotherapy）。然而，只有三个物种符合建模标准：E. coriacea、M. flexuosa和Symphonia globulifera。因此，E. coriacea和S. globulifera显示出土地利用的负面影响，而M. flexuosa与坡度（slope）呈正相关。所识别的功能性和用途多样性突显了亚马逊河岸森林的高生物经济（bioeconomic）潜力；然而，土地利用的负面影响强调了在人为化（anthropized）区域采取综合保护策略和可持续管理非木材林产品（non-timber forest products, NTFPs）的重要性。

本研究以巴西亚马逊东部工业中心Barcarena市为例，聚焦人为影响河岸森林的非木材林产品（NTFPs）潜力。河岸森林作为陆地与水生环境的界面，在热带景观中履行调节水文、稳定河岸、维持生物多样性等关键生态功能，尤其在亚马逊的洪泛平原（várzeas）和黑水系统（igapós）中作用突出。然而，1985至2023年间亚马逊丧失约8900万公顷森林，主要源于农业扩张、伐木和采矿；帕拉州作为东部亚马逊主要毁林前沿，至2023年损失约20%原生林。Barcarena因大型工业与港口项目集聚，自然景观急剧变化，但河岸森林残存仍保有丰富物种多样性，其中许多物种具有传统医药、食品、化妆品和手工艺用途。为推进基于非木材的生物经济（bioeconomy）整合保护与发展，亟需识别具有生物经济潜力的物种，并揭示环境因子对分布的影响。研究人员由此开展双目标研究：评估Barcarena主要河流沿线河岸森林中本地树种的潜在用途，以及探明影响具利用潜力物种分布的环境因素。论文发表于《Urban Ecosystems》。

主要关键技术方法包括：沿三条受不同人类干扰程度的水体（Murucupi河、Marajó湾、Barcarena河）设置12个25m×100m样地，对胸径≥3.82cm的乔木、灌木和棕榈个体进行完整调查；计算重要性值指数（IVI）并筛选IVI最高的10种及具有保护状态（IUCN/地方名录）的物种共25种进行用途评估；利用Useful Tropical Plants数据库结合文献，将其用途归为食品、医药、化妆品、手工艺四类，构建无向二分网络分析多样性；采用最大熵（MaxEnt）算法进行潜在分布建模，环境预测变量包括从SRTM数字高程模型提取的坡度与坡向、到水体距离（OpenStreetMap）以及MapBiomas土地利用类别，通过方差膨胀因子（VIF<10）筛选共线性，以训练数据AUC评估模型性能。

研究结果：
物种组成与重要性值指数：研究人员共记录1385个个体，隶属53科209种；仅4种（92个体）具有保护状态，占总物种数1.91%。Euterpe oleracea在Barcarena河区域IVI最高（5.18%），Ormosia coutinhoi和Mauritia flexuosa在所有区域均为前十优势种；Taralea oppositifolia、Symphonia globulifera、Virola surinamensis在Barcarena河和Murucupi河均位列前十。
物种非木材利用潜力：25种评估物种中72%至少有一种用途记录。医药用途最常见，其次为食品、手工艺和化妆品；E. oleracea和M. flexuosa表现出跨所有类别的高用途多样性，而Byrsonima spicata、Eschweilera coriacea和Apuleia leiocarpa仅有一种已知用途。最常利用部位为树皮（13种，多医药）、果实（10种，多食品）和叶片（6种，多植物疗法）。通过IVI与用途类别数的散点图识别优先物种：Barcarena河中E. oleracea为高优先级；Murucupi河无高优先级种，但M. itauba、S. globulifera和M. flexuosa因用途类别多而具相关性；Marajó湾中Spondias mombin为高优先级。
物种潜在分布建模：仅E. coriacea、M. flexuosa和S. globulifera满足至少两次出现记录的建模条件。E. coriacea模型性能优异（训练AUC=0.98），其分布受土地利用（负向）和坡向影响；M. flexuosa模型表现差（AUC=0.50），但坡度为正影响因子；S. globulifera模型表现较差（AUC=0.67），土地利用为负影响因子。这揭示了土地利用变化作为强环境过滤器的角色，可压制地形和水文等自然梯度。

讨论部分总结：
结果表明相当比例的物种具有非木材利用潜力（尤其医药和食品），但该潜力在景观中分布不均，地形与水体距离等环境梯度影响资源可及性。E. oleracea（a?aí）和M. flexuosa（buriti）因广泛的文化经济用途和生态重要性突出，但过度需求可能导致单作化与生物多样性丧失。M. flexuosa对干扰的耐受性暗示河岸生态系统的韧性。土地利用对E. coriacea和S. globulifera的负效应强调维持河岸植被完整性的重要性。许多物种无已知用途表明知识空白，如Mezilaurus itauba（itaúba）虽木材价值高且被评为易危，但其替代非木材用途可减少采伐压力。医药用途主导性符合亚马逊社区依赖药用植物的传统。食品用途凸显河岸森林对粮食安全的贡献，但Barcarena工业活动带来的重金属和有机污染风险需通过化学分析评估。
研究结论翻译：
受人为影响的河岸森林仍可拥有高生物经济潜力的物种，尤其对于食品、医药和化妆品用途，从而强化了其在可持续利用和地方生计中的重要性。通过整合生态重要性与利用潜力，研究人员的发现突出了在人类影响景观中多样化非木材林产品（NTFP）价值链同时支持保护的机会。尽管潜在分布建模提供了环境预测因子影响的洞见，但由于建模物种数量有限，这些结果应谨慎解读，限制了更广泛的普适性。总体而言，研究人员的发现表明河岸区域的生产性恢复策略可同时促进生物多样性保护与收入生成。然而，在人为化区域，这类资源的安全使用依赖于进一步的环境污染评估，尤其对于拟用于食品和医药目的的物种。