将家庭菜园与生态系统过程联系起来：社会生态过滤器在跨文化山区景观中推动分类学和功能上的农业生物多样性

《Agriculture, Ecosystems & Environment》：Linking homegardens and ecosystem processes: Social-ecological filters drive taxonomic and functional agrobiodiversity in intercultural mountain landscapes

家庭菜园作为多功能的生态系统，在提供食物和维持农业生物多样性方面起关键作用。本研究发现，菜园管理者的人口迁移背景、参与种子交换等文化实践及农药使用等管理策略作为社会生态过滤器，显著影响物种和功能多样性。研究证实物种丰富度与功能多样性呈正相关并随丰富度增加趋于饱和，揭示高丰富度菜园存在功能冗余现象。

　　在当今快速变化的社会-生态背景下，农业生态系统正面临着前所未有的挑战。这些变化包括土地利用方式的转变、气候变化以及食品需求和价格的波动。为了应对这些挑战，保护和维持农业生物多样性变得尤为重要。家花园作为一种多样的农业林业系统，不仅为家庭提供食物，还在维持生态系统功能和生物多样性方面发挥着关键作用。家花园由多个农业组件构成，这些组件在不同层次上相互作用，同时结合特定的管理策略。它们不仅是家庭经济的重要来源，还提供全年不断的食物、药物、装饰品、仪式用品以及收入生成机会。因此，家花园在维持生态和社会功能方面具有不可替代的价值。

家花园的研究近年来在新热带地区有所增加，但关于社会-生态过程如何影响农业生物多样性减少的研究仍然有限。特别是在这些以家庭为单位的农业系统中，理解农业生物多样性减少的机制对于制定有效的保护策略至关重要。这不仅有助于支持可持续的食品系统，还能增强生态系统的适应能力。在这一背景下，社会-生态过滤器的概念尤为重要。社会-生态过滤器指的是那些结合人类与自然过程的因素，它们通过选择性地去除具有特定功能特性的植物种类或品种，从而塑造社区的组成。这些过滤器可能包括园丁的社会人口特征、文化实践以及管理策略。

园丁的社会人口特征，如文化背景，可能对家花园的植物多样性产生显著影响。例如，在贝宁，西非的研究表明，园丁的社会人口特征对家花园的植物多样性有重要影响。此外，文化实践，如种子交换，也被证明对南美洲的农业林业系统的生物多样性有积极促进作用。在生态框架下，结合岛屿生物地理学理论进行分析，较大的家花园往往表现出较高的作物分类多样性和功能多样性。这一现象不仅反映了家花园作为农业生物多样性热点的重要性，也说明了它们在维持生态系统功能方面的潜力。

随着过去十年农村与城市之间的流动模式发生变化，从传统的单向迁移（“农村外流”）转变为更加双向的流动（Benson 和 O’Reilly, 2009；Marchant, 2017）。在智利南部，越来越多的“生活方式移民”——来自城市并自愿迁移到农村的人——正在与长期居住的农民（包括原住民马普切人和非马普切人）共同生活。这种文化群体和土地利用方式的交汇，正在塑造一个多元文化背景的山区景观。许多“生活方式移民”在他们的家花园中实践农业，尤其是在其家庭经济中扮演重要角色。

本研究旨在探讨家花园的农业生物多样性组成，分析植物群落的物种丰富度与功能多样性之间的关系，并评估小规模农民的社会人口特征、文化实践和管理策略是否作为社会-生态过滤器，影响家花园的功能多样性指标。对于研究的预测，第一项是描述性的，旨在记录家花园中的植物多样性，因此没有关联的预测。第二项预测认为，家花园的物种丰富度与功能多样性之间将呈现出加速关系，随后在物种丰富的家花园中趋于饱和，这表明功能冗余的存在。第三项预测则指出，小规模农民的社会人口特征、文化实践和管理策略作为社会-生态过滤器，通过选择性地去除具有特定功能特性的植物种类，从而影响家花园的功能多样性。

研究区域位于智利南部的Araucarias生物圈保护区，涵盖了Pucon、Villarrica、Loncoche和Curarrehue四个市镇，属于La Araucanía地区。实地调查工作在11月至3月之间进行，这段时间对应着该地区最富饶的农业季节。研究区域的气候为温带气候，具有较短的干旱季节，出现在南半球的夏季（12月至3月），年均降水量为2500毫米。这一区域的自然条件为家花园的多样性提供了良好的基础。

研究结果表明，我们采访了80名女性（45名原住民女性和35名生活方式移民女性）以及20名男性（5名原住民男性和15名生活方式移民男性），这表明家花园的耕作活动主要由女性主导。尽管“campesino”和“campesina”在西班牙语中是带有性别色彩的术语，但在此后，我们使用“campesino”作为性别中立的术语，指代马普切人和非马普切人的农民。总体而言，原住民农民在年龄、家花园管理经验和家花园规模等方面更为成熟。研究发现，家花园的面积、年龄以及园丁的起源（原住民或生活方式移民）是影响植物物种丰富度和功能多样性最重要的社会-生态过滤器。此外，参与种子交换、病虫害控制策略以及家花园管理方式也对植物物种的组成产生重要影响。

在讨论部分，本研究建立在之前关于生物多样性与社会-生态系统之间关系的研究基础上。它将社会、文化和生物物理维度整合到生态系统功能性的框架中，展示了它们如何支持农业生物多样性及生态功能。研究发现，园丁的社会人口特征、文化实践和管理策略呈现出多样性。这些社会-生态过滤器在塑造家花园的组成方面发挥着关键作用，通过选择性地去除具有特定功能特性的植物种类，从而影响家花园的功能多样性。

本研究的结论和建议表明，我们提供了一个框架，用于探索功能多样性与社会-生态系统的整合。研究得出结论，家花园的分类多样性和功能多样性受到社会-生态过滤器的驱动。不同的社会人口特征、文化实践和管理策略通过选择性地去除具有特定功能特性的植物种类，影响家花园的组成。在我们的模型中，最重要的过滤器是家花园的面积和年龄，以及园丁的起源。这些因素在塑造家花园的植物多样性方面起着决定性作用。此外，参与种子交换、病虫害控制策略以及家花园管理方式对植物物种的组成产生重要影响。

本研究强调了在快速变化的社会-生态背景下，家花园管理对于增强农业生物多样性和适应能力的重要性。通过理解社会-生态过滤器的作用，我们可以更好地制定保护策略，支持可持续的食品系统，并增强生态系统的适应能力。研究还建议，未来应加强对社会-生态过滤器的研究，以更全面地理解它们如何影响家花园的功能多样性。此外，鼓励更多社区参与种子交换和生态友好型管理实践，将有助于维持和增强农业生物多样性。在这一过程中，原住民社区和生活方式移民社区之间的互动可能为农业生物多样性提供新的机会和挑战。

本研究的代码可用性部分指出，用于当前研究的R脚本可以从通讯作者处获得，前提是合理的请求。研究的作者贡献声明表明，Antonia Barreau负责撰写、审阅和编辑，方法论、研究、资金获取。Isadora Pla负责撰写、审阅和编辑，可视化、研究、形式分析、数据管理。Julián Caviedes负责撰写原始稿件、方法论、研究、资金获取。José Tomás Ibarra负责撰写、审阅和编辑、撰写原始稿件、验证、监督、资源、项目管理、方法论、研究、形式分析、数据管理、概念化。

本研究的参与同意声明指出，所有研究参与者都给予了知情同意，参与本研究。发表同意声明指出，作者确认所有参与者都给予了知情同意，参与本研究。伦理审批声明指出，本研究获得了智利天主教大学伦理委员会的批准（协议号170714019和190603004）。研究的声明指出，在撰写过程中，作者使用了ChatGPT（OpenAI）来校对和改善本手稿的英语表达。在使用该工具后，作者对内容进行了必要的审查和编辑，并对发表的文章内容负全责。

本研究的资金部分感谢了ANID/Fondecyt的Regular项目（1240070和1200291），以及智利天主教大学的Vicerrectoría de Investigación（VRI）（资助号7512–023–81），南方智利自然实验室（ANID/LN 20007），以及跨文化与原住民研究中心（CIIR）（ANID/FONDAP 15110006）。此外，感谢智利南方巴塔哥尼亚国际中心（CHIC）的技术中心卓越项目（ANID PIA/BASAL PFB210018）的支持。

本研究的声明指出，作者声明没有竞争利益。研究的致谢部分特别献给Magaly Riffo，感谢她在智利南部安第斯地区小规模家庭农业方面的关怀和管理。我们感谢农民们对研究的慷慨和参与意愿。同时，感谢Romina Urra在整个项目中的承诺和支持。

总体而言，本研究通过综合社会-生态因素，揭示了家花园中农业生物多样性与生态系统功能之间的复杂关系。研究不仅关注物种的丰富度，还强调了功能多样性的关键作用。通过分析不同社会人口特征、文化实践和管理策略对家花园植物物种组成的影响，本研究为未来农业生物多样性保护提供了重要的见解。研究结果表明，家花园的管理策略在塑造其植物多样性方面起着决定性作用，特别是在应对快速变化的社会-生态背景下。因此，理解并优化这些社会-生态过滤器对于维持农业生物多样性、支持可持续食品系统以及增强生态系统的适应能力具有重要意义。