农林复合系统在加里曼丹本土物种保护与碳储存中的协同作用机制研究

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Trees, Forests and People 2.7

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  本研究针对加里曼丹岛生物多样性受土地利用变化威胁的现状,通过分析北佩纳詹帕塞尔和库泰卡塔内加拉地区的农林复合系统(Agroforestry),揭示了该系统在保护58.7%本土物种、促进物种正向关联(OI=1.00)及实现33.28 Mg C ha?1 碳储存方面的双重效益,为热带地区生态-经济协同发展提供了科学范式。

  

研究背景
加里曼丹岛作为全球生物多样性热点地区,拥有超过11,000种植物物种,其中低地雨林中的龙脑香科(Dipterocarpaceae)植物尤为典型。然而,土地用途转变、森林破碎化和过度开发导致该地区生物多样性急剧下降,本土物种如红皮书收录的濒危物种白木香(Aquilaria microcarpa)和榴莲(Durio kutejensis)面临生存威胁。传统保护手段难以平衡社区生计与生态需求,而当地土著世代实践的农林复合系统(Agroforestry)可能成为破解这一困局的关键。

研究设计与方法
印度尼西亚国家研究与创新署(BRIN)等机构的研究团队选取库泰卡塔内加拉和北佩纳詹帕塞尔地区的3个村庄(Wonosari、Mentawir、Sungai Merdeka)为研究对象,采用嵌套样方设计(2×2 m至20×20 m)进行植被调查,结合社区访谈。通过香农-威纳指数(Shannon-Wiener index)评估多样性,重要性值指数(IVI)分析物种优势度,卡方检验(χ2)和Ochiai指数(OI)量化物种关联性,并利用异速生长模型(allometric model)估算碳储量。土壤养分通过湿法消化(HCl-HNO3
-H2
SO4
)和原子吸收光谱法(AAS)测定。

研究结果

1. 农林复合系统的物种多样性
调查共记录881个个体,涵盖74种38科植物。草本层以杂草为主(占77%),而乔木层70%为本土物种,包括濒危的白木香和易危的榴莲。香农指数显示,Wonosari村的草本多样性最高(H'=1.870),Sungai Merdeka村的幼树多样性最丰富(H'=2.043)。

2. 本土与非本土物种的协同关系
PCA分析揭示物种间存在显著正关联,如马六甲蒲桃(Syzygium aqueum)与罗布斯塔咖啡(Coffea canephora)的OI值达1.00。本土物种如婆罗洲棕(Borassodendron borneense)偏好高钾(K)和碳(C)环境,而白木香则适应高钙(Ca)土壤,显示生态位分化。

3. 碳储存潜力
Bootstrap分析显示平均碳储量为33.28 Mg C ha?1
,与橡胶-水果混种系统的碳储量范围(21.39–111.22 Mg ha?1
)一致。橡胶(Hevea brasiliensis)和油棕(Elaeis guineensis)因其大径级(25–60 cm)贡献了主要碳汇。

结论与意义
该研究证实农林复合系统能有效协调生态保护与经济发展:通过整合本土果树、经济作物(如橡胶)和高碳汇物种,既保护了58.7%的本土物种(含4种IUCN受胁物种),又实现相当于热带次生林的碳储量。Sungai Merdeka村的"白木香-香草"模式尤为突出,为政府制定《印尼生物多样性战略行动计划》(IBSAP)提供了实证支持。这种"生产性保护"策略或将成为热带地区实现联合国可持续发展目标(SDGs)的典范。

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