《Biodiversity and Conservation》：Fire history alters ecosystem services provided by tree species across forest and savanna landscapes in the Xingu Indigenous Territory
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火灾已成为巴西亚马逊南部日益普遍的干扰，气候预测表明其将进一步加剧，对森林生物多样性以及维持土著人民的供给生态系统服务（provisioning ecosystem services）构成日益严重的风险。本研究评估了火灾频率如何影响巴西欣古土著领地（Xingu
火灾已成为巴西亚马逊南部日益普遍的干扰，气候预测表明其将进一步加剧，对森林生物多样性以及维持土著人民的供给生态系统服务（provisioning ecosystem services）构成日益严重的风险。本研究评估了火灾频率如何影响巴西欣古土著领地（Xingu Indigenous Territory）库库罗人（Kuikuro）使用的树种所提供的供给生态系统服务。研究人员在阿富库里村庄附近的森林（n = 20）和稀树草原（n = 12）环境中布设了32个样地（10 × 10 m），覆盖了过去32年（1985–2017年）零至六次燃烧事件的火灾频率梯度。对于所有胸径（diameter at breast height, DBH）≥ 10 cm的树木，研究人员鉴定了物种，并与土著知识持有者合作记录了民族植物学用途，将用途分为三个供给类别：食物、建筑/手工艺和药用。研究还纳入了来自遥感的预测变量（海拔、坡度、土壤pH、黏粒含量和容重）。研究人员记录了91个树种，其中43种（47%）提供了至少一种与库库罗人相关的供给生态系统服务。冗余分析（Redundancy Analysis, RDA）表明，植被类型解释了有用物种组成的大部分变异，而火灾频率和土壤变量解释了额外变异。在森林中，较高的火灾频率与建筑/手工艺和药用物种丰度较低相关；在稀树草原中，与食物相关的物种与火灾频率呈负相关，而药用物种表现出较弱或相反的响应。物种生态重要性与用途之间的关系也因植被类型而异，有用物种在森林中往往丰度较低，在稀树草原中丰度较高。研究结果表明，火灾历史与具有文化重要性的树种组成和可用性变化相关，尤其是在日益暴露于火灾的森林环境中。这些变化可能影响支持库库罗人生计和传统实践的供给生态系统服务，凸显了整合生态学与土著视角的火灾管理策略的重要性。
**研究背景与目标**
全球范围内，土著领地（Indigenous Territories, ITs）在生物多样性保护中发挥关键作用，巴西约23%的亚马逊流域和4.35%的塞拉多地区由土著领地覆盖。欣古土著领地（Xingu Indigenous Territory, XIT）位于马托格罗索州，面积约280万公顷，生活着包括库库罗人（Kuikuro）在内的多个土著民族。库库罗人的生计和文化实践依赖于森林和稀树草原中的乔木树种，包括食物、建筑材料、手工艺和药用资源。传统上，库库罗人采用小型、季节性的可控火烧来维持植被异质性和资源更新。然而，近年来由于气候变化、干旱和农业扩张，不受控制的火灾在巴西亚马逊南部日益频繁，可能导致森林结构改变、树木死亡和物种组成变化，进而影响供给生态系统服务。然而，目前仍缺乏关于火灾频率如何影响不同植被类型中有用树种多样性和可用性的定量证据。为此，本研究旨在评估火灾频率对库库罗人利用的树种供给服务的影响，并检验假设：火灾频率增加会降低用于食物、建筑/手工艺和药用树种的多样性和可用性，且森林环境的负面影响强于稀树草原。
**研究开展与主要结论**
研究人员在XIT阿富库里村附近的森林（20个样地）和稀树草原（12个样地）中布设32个10 × 10 m样地，记录所有DBH ≥ 10 cm的树木，与土著知识持有者合作鉴定物种并记录民族植物学用途，将用途分为食物、建筑/手工艺和药用三类。利用MapBiomas Fire平台获取1985–2017年火烧数据，计算每个样地的火灾频率（0–6次）。通过冗余分析（Redundancy Analysis, RDA）、线性回归和重要性值（Importance Value, IV）等评估火灾频率与有用树种组成、比例和生态重要性的关系。共记录91种树木，其中43种（47%）提供至少一种供给服务。研究发现火灾频率与有用树种组成变化显著相关，响应因植被类型和用途类别而异：森林中建筑/手工艺和药用树种的比例随火灾频率增加而显著下降，例如建筑/手工艺树种比例从未烧样地的约65%降至三次火烧样地的20%以下；稀树草原中食物相关树种与火灾频率负相关，药用物种相对稳定或正相关。此外，物种生态重要性与用途之间的关系在两种植被类型中相反：森林中有用树种往往丰度较低，而稀树草原中有用树种丰度较高。结果表明，火灾历史可能改变具有文化重要性的树种组成和可用性，尤其是在日益暴露于火灾的森林环境中，从而影响库库罗人的生计和传统实践，凸显了整合生态学与土著视角的火灾管理策略的重要性。
**主要关键技术方法**
样本来自巴西欣古土著领地阿富库里村附近的森林（n = 20）和稀树草原（n = 12）样地。主要方法包括：样地树木普查（记录DBH ≥ 10 cm个体）、与土著知识持有者合作进行民族植物学用途分类（食物、建筑/手工艺、药用）、基于MapBiomas Fire平台遥感数据计算1985–2017年每个样地的火灾频率（0–6次），以及应用冗余分析（RDA）、线性回归和重要性值（IV）分析物种组成与生态重要性的关系。数据分析在R软件中完成。
**研究结果**
**群落结构指标：** 研究共记录396株树木个体，隶属91种、67属、41科。其中森林样地有53种，稀树草原有33种，两环境共享2种。森林样地的物种丰富度、树木密度和胸高断面积高于稀树草原，而稀树草原的物种均匀度（J = 0.92）高于森林（J = 0.83），表明稀树草原群落中个体分布更均匀。
**提供供给生态系统服务的树种：** 91种树木中，43种（47%）至少提供一种供给服务。其中27种仅有一种用途，如13种专用于建筑/手工艺（如Abuta grandifolia、Curatella americana），11种专用于药用（如Aspidosperma macrocarpon），3种专用于食物（如Mouriri elliptica）。其余16种具有多功能用途，体现物种对库库罗人生活的多重支持作用。
**物种生态重要性与用途之间的关系：** 在稀树草原中，重要性值（IV）与物种用途数量呈正相关，尤其在建筑/手工艺和药用类别中；在森林中则呈负相关，即具有多种用途的物种往往生态重要性较低。这说明不同植被类型中有用资源的优势度格局存在差异，稀树草原中高生态重要性物种更可能被利用，而森林中受依赖的多用途物种可能相对稀少，易受干扰影响。
**火灾频率对供给生态系统服务的影响：** 冗余分析显示，植被类型解释有用物种组成变异的主要部分，火灾频率和土壤变量解释额外变异。在森林中，火灾频率与建筑/手工艺和药用物种的相对丰度负相关；在稀树草原中，食物相关物种与火灾频率负相关，而药用物种响应较弱或呈正相关。线性回归进一步表明，随火灾次数增加，森林中建筑/手工艺树种的比例从约65%降至20%以下，药用树种也呈下降；稀树草原中建筑/手工艺和食物树种比例也出现一定程度降低，而药用物种相对稳定。
**讨论与结论**
讨论部分指出，森林树种缺乏火适应性状，反复火烧会加剧树木死亡和群落更替，导致建筑/手工艺和药用物种显著下降；稀树草原物种因具有厚树皮、地下储藏器官和萌生能力而表现出较强火灾耐受性，但火灾频率增加仍会改变功能组成。此外，近40%的树种具有多功能用途，因此物种丧失可能同时影响食物、健康、住房等多重维度，而专化物种则可能更脆弱。不受控制的火灾会减少文化重要资源的可用性，破坏传统生计，与库库罗人的传统火管理形成鲜明对比。研究结论强调，火灾频率增加与树种组成和有用树种分布的变化相关，对库库罗人依赖的供给生态系统服务具有潜在影响。森林环境表现出最强的负面关联，建筑/手工艺和药用物种随火灾增加而减少；稀树草原中即使火适应物种较多，火灾频率增加仍降低了食物和建筑相关物种的可用性。鉴于森林占XIT的大部分且日益暴露于野火，这些发现表明火灾对文化重要树种带来不成比例的风险，可能导致支持土著生计、健康和文化实践的生态系统服务组成发生变化。政策方面，需要制定区分传统土著火管理与外部驱动野火的生物群落特异性策略，承认并加强土著治理体系，支持基于文化的火灾管理，保护支撑供给服务的树种，将土著知识与生态监测和适应性管理相结合，以维护生物多样性和土著人民的长期福祉。
