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针对西非可可生产导致生物多样性丧失的问题,研究人员以科特迪瓦 150 个可可田为对象,探究树木多样性来源及影响因素。通过贝叶斯模型分析发现,残留和自然萌发树木多样性显著高于人工种植树且具互补性,研究为农林业可持续发展提供了科学依据。
在西非,可可生产如同一只无形的手,悄然撕扯着当地的生态画卷。作为全球可可产量的主要贡献者,象牙海岸和加纳等国的森林覆盖率在过去百年间锐减超 80%,生物多样性岌岌可危,区域气候也因大规模毁林变得愈发不稳定。传统的可持续发展举措虽向农民分发了数百万棵树苗,然而可可田中人工种植树的存活率却令人失望。在此背景下,如何在可可农林业中实现树木多样性的恢复与维持,成为亟待破解的生态难题。
为揭开可可田树木多样性的奥秘,来自科特迪瓦费利克斯?乌弗埃 - 博瓦尼大学(Université Félix Houphou?t-Boigny)、法国蒙彼利埃大学(Université Montpellier)等机构的研究团队,聚焦科特迪瓦南部原森林区的 150 个可可种植地块(总面积 240.4 公顷),开展了一项颇具深度的研究。研究成果发表在《Agroforestry Systems》上,为可可农林业的可持续发展点亮了新的方向。
研究人员采用了多维度的技术方法。首先,对每个地块中胸径(DBH)≥10 cm 的木本植物进行全面清查,细致区分人工种植、自然萌发和残留树木 cohorts,并完成植物学鉴定。同时,通过访谈农户获取社会变量(如教育水平、植物知识水平、来源),结合地理信息获取气候(降水季节性、年降水量、温度季节性)、土壤(容重、有机碳含量、黏土含量)和田间变量(前土地用途、可可密度、距森林距离)。在数据分析层面,运用香农 α 多样性和 β 多样性指数评估不同 cohorts 的多样性及互补性,并借助贝叶斯框架下的对数正态模型,分析社会环境变量对各 cohort 多样性的影响。
研究结果
1. 树木多样性的分布格局
研究共记录到 9939 株木本植物,分属 278 种、175 属和 50 科。其中,人工种植树占 29%,自然萌发树占 43%,残留树占 28%。α 多样性分析显示,残留树和自然萌发树的香农指数中值(9)显著高于人工种植树(3.97)。而 β 多样性分析表明,人工种植树与残留树、自然萌发树之间的物种组成差异较大(中值 2),呈现出显著的互补性,反观残留树与自然萌发树间的 β 多样性中值为 1.7,差异相对较小。
2. 社会环境因素对多样性的影响
前土地用途为森林、农户植物知识水平和降水季节性,对所有 cohorts 的多样性均有正向影响,可可密度则始终呈现负向作用。不同 cohorts 的多样性驱动因素存在显著差异:
- 人工种植树:温度季节性、年降水量和农户教育水平呈负向影响,可能与人工种植树多为经济树种,农户倾向选择高回报物种有关。
- 自然萌发树:年降水量、农户教育水平和前土地用途(森林)呈正向影响,而可可密度、土壤黏土含量和距森林距离呈负向影响,反映出森林土壤种子库和光照条件的重要性。
- 残留树:温度季节性、年降水量、农户来源(外国)、教育水平和前土地用途(森林)呈正向影响,暗示外国农户更倾向保留树木以规避监管,且森林历史为残留树提供了丰富基础。
研究结论与讨论
本研究揭示了可可农林业中树木多样性的核心来源与驱动机制。残留树和自然萌发树是维持多样性的 “主力军”,前者作为森林遗留的种子库,为自然再生提供了物质基础;后者则展现了热带森林在人为干扰后强大的自我恢复潜力。尽管人工种植树的 α 多样性较低,但其与其他 cohorts 的物种互补性,为提升整体多样性和生态系统服务(如碳储存、木材供应)提供了重要补充。
研究同时强调了农户特征的关键作用:教育水平较高的农户更能理解生物多样性的长远价值,而外国农户因法律地位差异形成了独特的树木保留策略。这些发现表明,未来的农林业发展策略需打破 “自上而下” 的单一树苗分发模式,转向 “自下而上” 的协同模式 —— 既要保护残留树以维持自然再生能力,也要根据土壤、气候条件科学筛选自然萌发树,并针对性地引入互补性人工种植树。此外,加强农户的植物识别培训和生态意识教育,将助力构建更具韧性的可可农林业系统。
这项研究为全球热带农业景观中的生物多样性保护提供了重要范式,证明了在生产性生态系统中实现经济收益与生态健康的平衡并非遥不可及。通过整合自然过程与人类智慧,可可农林业完全有可能从 “生物多样性杀手” 转型为 “生态守护者”,为热带地区的可持续发展铺就一条绿色之路。