气候变化下喀麦隆可可农林复合系统的适应性制图与毁林减缓策略

《Agronomy for Sustainable Development》：Mapping climate change impacts on cocoa agroforestry systems in Cameroon to mitigate future deforestation

本研究针对气候变化严重威胁可可(Theobroma cacao)生产、影响生计并加剧保护林压力的现状，通过集成高价值伴生果树（萨夫树Dacryodes edulis和芒果Mangifera indica）、油棕(Elaeis guineensis)和香蕉/大蕉(Musa spp.)的多样化农林系统，评估了喀麦隆可可的未来生存能力。研究采用直至2100的长期气候预测数据，引入连续干旱月数指标改进EcoCrop模型，发现高排放情景SSP370下可可适宜区将从当前国土面积的64%锐减至2090年的27%，而油棕适宜区略有增加，芒果和萨夫树在可可损失区的覆盖潜力达76%-100%。该研究为制定气候韧性可可农林系统提供了关键科学依据，对维持经济作物生产、保护民生和减少毁林具有重要意义。

　　

在全球气候变化的阴影下，被誉为"巧克力之源"的可可树正面临生存危机。作为全球第五大可可生产国，喀麦隆约500万小农的生计与这种经济作物紧密相连，然而气温升高和降雨模式改变正在威胁传统种植区。更严峻的是，为弥补产量下降而进行的农业扩张可能导致保护森林的进一步消失，形成恶性循环。传统可可农林系统虽具有韧性潜力，但缺乏对未来气候条件的系统性评估。为此，发表于《Agronomy for Sustainable Development》的最新研究通过创新性的气候建模方法，为喀麦隆描绘了一幅可可农业的未来图景。

研究团队采用EcoCrop生态作物模型，整合土壤pH值、月均温、降雨总量和连续干旱月数等关键参数，对可可及其四种常见伴生树种（萨夫树、芒果、油棕、香蕉/大蕉）进行了适宜性评估。特别值得关注的是，研究首次将连续干旱月数指标引入多年生作物适宜性分析，并采用ISIMIP3b项目下10个全球气候模型的多模型集合模拟，涵盖SSP126（低辐射强迫）和SSP370（高辐射强迫）两种排放情景，时间尺度延伸至2100年。模型验证显示所有作物模型的AUC值均高于0.75，其中可可模型达到0.88，保证了预测可靠性。

当前和未来气候适宜性分析

研究发现当前可可适宜区主要分布在喀麦隆西部至东部的森林及森林-草原过渡带，占国土面积的64%。至2090年，SSP370情景下适宜区将急剧缩减至27%，且适宜区碎片化加剧。与此形成对比的是，油棕适宜区从39%增加至55%，香蕉/大蕉保持稳定（60%-66%），芒果和萨夫树适宜区虽有下降但仍保持较高水平（55%-64%）。气候模型间存在显著差异，例如2090年可可适宜区预测范围从UKESM1-0-LL模型的7%到MPI-ESM1-2-HR模型的53%，反映了长期预测的不确定性。

对韧性土地利用规划的启示

研究揭示了适宜区空间转移的潜在风险：至2050年，两种情景下可可适宜性增加的区域（增幅7%-11%）主要位于北部的森林-草原过渡带，这些区域多数为保护地或森林管理单元，不应作为农业扩张目标。气候变化将导致喀麦隆中部可可适宜区高度碎片化，可能加剧对剩余森林资源的压力。历史上，可可生产是毁林的主要驱动力，而未来气候引起的产量损失可能导致可可价格波动（如2023年厄尔尼诺事件引发的价格峰值），进一步刺激毁林。

通过多样化农林系统适应

研究构建了多样性指数评估复合系统的韧性：历史时期24%的国土面积适宜高多样性系统（包含全部五种物种），而到2090年，仅8%的区域适宜含可可的多样化系统，油棕主导的中等多样性系统将覆盖42%的国土面积。芒果和萨夫树作为遮荫树种表现出显著的缓冲潜力，在SSP370情景下，2030年可覆盖100%的可可损失区，2050年和2090年分别覆盖70%-83%。这种缓冲机制通过调节微气候（温度和湿度）实现，为现有可可产区适应气候变化提供了可行路径。

多样化农林系统的经济韧性

喀麦隆主要可可产区（中部和西部）将面临适宜性下降的挑战。虽然可可单作短期收益较高，但对市场波动和气候压力敏感。相反，可可农林系统虽单产降低25%，但通过纳入果木和用材树种，总系统产量提高十倍，显著增强粮食安全和地方贸易。不同物种的交错收获期（芒果1-6月、萨夫树4-10月、可可10-12月）确保全年食物供应和收入流，缓解财务压力。然而，农民仍需克服知识差距、种苗获取、加工技术和市场整合等障碍，特别是萨夫树的工业应用潜力尚未充分发挥。

对恢复努力和文化传承的贡献

多样化可可农林系统在维持物种丰富度（包括濒危物种）方面表现突出，支持再造林和长期保护工作。喀麦隆的可可农林系统是非洲树种密度最高的系统之一，尤其是由家庭劳动力传承管理的系统更具物种丰富性和结构多样性。土著树种如萨夫树在Beti族群中具有文化象征意义，常被种植以纪念杰出个人，成为连接代际的活记忆。

研究承认存在一定局限性：未考虑农民管理实践、其他土壤特性、市场可达性等关键资源约束；未量化CO₂施肥效应对可可生长的直接影响；EcoCrop模型未能捕捉农林系统内复杂的种间相互作用。未来研究可结合地块尺度模型（如Hi-SAFE、WaNuLCAS）进一步量化遮荫树对可可产量的直接影响。

该研究通过创新性的长期气候适宜性评估，揭示了喀麦隆可可生产的脆弱性和适应潜力。研究强调，至本世纪末，气候变化将对可可适宜性产生深远影响，但通过科学配置伴生树种（特别是芒果和萨夫树），可有效缓冲气候冲击。多样化农林系统不仅为小农提供经济韧性，还能减轻对保护林的压力，实现生产与保护的双赢。这一方法论框架可为其他热带作物产区提供借鉴，推动气候智能型农业转型。