《Trees, Forests and People》:‘Bleeding’ Brazil nut trees: impacts of a local practice on fruit production
编辑推荐:
巴西栗(Bertholletia excelsa),俗称巴西坚果,是亚马逊森林保护的一个标志性物种,也是许多采掘家庭的关键收入来源。原住民和传统社区与这一物种互动了数千年,发展了旨在维持或增加果实产量的当地管理实践。其中一种实践是“放血(bleeding)”,
巴西栗(Bertholletia excelsa),俗称巴西坚果,是亚马逊森林保护的一个标志性物种,也是许多采掘家庭的关键收入来源。原住民和传统社区与这一物种互动了数千年,发展了旨在维持或增加果实产量的当地管理实践。其中一种实践是“放血(bleeding)”,包括在树干上做切口以刺激树脂渗出,传统上认为这能减少果实败育,从而提高坚果产量。鉴于巴西坚果生产的社会经济重要性以及关于放血有效性的持续争论,本研究调查了该实践是否随时间增加了低产或不产树的果实产量,放血时机(二月或十月)是否影响繁殖响应,以及伤口闭合如何根据切割强度和季节变化。研究人员在巴西亚马逊的奇科·门德斯采掘保护区(Reserva Extrativista Chico Mendes)的一片原生森林中进行了一项为期六年的受控田间实验。研究人员比较了两种切割强度(高与低)和两个应用时期(二月和十月)。处理树和对照树在处理前后各监测了三年。总体而言,未发现放血在处理后增加了果实产量的证据,无论切割强度或时机如何。成年树表现出随时间愈合树皮切口的能力,十月处理后伤口闭合更快,而较大直径的树愈合较慢。
**研究背景、问题与意义**
巴西栗(Bertholletia excelsa)是亚马逊森林保护的关键树种,其果实——巴西坚果——是当地采掘家庭的重要收入来源,可占家庭收入的76%。然而,果实产量在个体间和年份间高度波动,即便在同一树上也存在显著年际变化。为应对这一不稳定性,传统社区发展了一种名为“放血(bleeding)”的实践,即在树干上切割以刺激树脂流出,据信可减少果实败育并增加产量。尽管该实践在巴西阿克雷州和朗多尼亚州广泛使用,但从未经过受控实验验证,其有效性和潜在风险存在争议。因此,本研究旨在通过长期受控实验,检验放血对低产巴西栗树果实产量、生长和伤口愈合的影响,并评估切割强度和时机的作用,为管理者提供科学依据。论文发表在《Trees, Forests and People》。
**研究方法**
实验在巴西阿克雷州奇科·门德斯采掘保护区(Reserva Extrativista Chico Mendes)的原始森林中进行。从140棵长期监测的巴西栗树中,选取75棵平均年产量低于77个果实的低产树(DBH 53.4–200.8 cm),采用分层随机抽样分配至5组:对照组(无切割)、高强度-二月(4个窗口)、高强度-十月(4个窗口)、低强度-二月(2个窗口)、低强度-十月(2个窗口),每组15棵。窗口高20 cm,宽为树周长的5%,去除外皮和内皮以暴露组织。处理于2020年10月和2021年2月实施,2019–2021年为处理前监测,2022–2024年为处理后监测。主要技术方法包括:1)果实产量计数(地面果实统计);2)直径生长测量(DBH年增量);3)伤口闭合比例测量(使用卡尺计算愈合宽度/原始宽度);4)采用广义线性混合模型(Generalized Poisson分布)分析果实产量,线性混合模型分析生长,Beta回归分析伤口闭合,并考虑树体随机效应和协变量(DBH、藤本植物存在、冠形、冠位)。
**研究结果**
**4.1 果实产量**:通过广义线性混合模型分析,发现年际变化显著(P<0.0001),但处理×年份交互项不显著,所有处理组产量在处理后均未显著高于对照组。低强度-二月处理在2023–2024年有14.0和13.2个果实的点估计增加,但标准误大,无统计学意义。
**4.2 直径生长**:线性混合模型显示,年际变化和初始DBH显著影响生长,但处理主效应不显著。藤本植物存在时,低强度-十月处理的树在个别年份生长略高,但处理后组间无显著差异,表明放血未影响直径生长。
**4.3 伤口愈合**:Beta回归模型显示,伤口闭合比例随时间显著增加(P<0.0001)。高强度-十月处理在各评估年愈合最快,闭合率高出其他处理7–26%。2022年多数处理间差异显著,2023年高强度-十月显著高于低强度-二月和高强度-二月,2024年仅高强度-二月与高强度-十月间仍有差异。树体大小效应在2023–2024年显现:小树(DBH≈50 cm)愈合比例显著高于大树(DBH≥130 cm),表明大树愈合能力下降。
**总结讨论与结论**
讨论部分指出,本研究未发现放血在三年内增加果实产量的证据,与当地知识预期相悖。可能原因包括:繁殖响应时间尺度更长,或效果依赖于特定生态条件(如气候胁迫、藤本状况)。同时,放血并非无风险,树皮损伤可能增加昆虫和病原体暴露,但本研究未观察到明显损伤。伤口愈合数据显示,十月处理愈合更快,大树愈合更慢,提示大树风险更高。研究强调传统生态知识与实验科学对话的价值,认为放血不宜作为常规增产措施,未来需结合生理机制、长期重复放血和气候交互作用研究。
翻译研究结论:总体而言,研究人员发现,在治疗后三年的窗口期内,无论切割强度或时机如何,放血(bleeding)并未增加果实产量。这些结果不支持将放血作为通用管理实践来刺激低产或不产成年树产量的做法,在如本研究的条件下。伤口恢复数据表明,成熟巴西栗(Bertholletia excelsa)树能够随时间愈合树皮切口,十月处理后早期愈合更快,而较大直径的树在后期愈合更慢。尽管研究人员在研究期间未检测到处理对直径生长的影响,但树皮损伤可能增加对昆虫和病原体的暴露,并带来生理代价,这些可能无法仅通过生长指标捕捉。综合来看,研究结果表明,放血对坚果产量的潜在效益在短期至中期内不确定,而该做法存在不可忽视的风险,尤其是对于愈合较慢的大树。本研究也展示了传统生态知识与实验生态学之间富有成效对话的价值。