喀麦隆可可农林复合系统中树种多样性与土壤大型动物群落的生物物理关联研究

为解决可可农林复合系统（cocoa-based agroforests）中树种多样性如何影响土壤大型动物群落（soil macro-fauna）的关键问题，研究人员在喀麦隆滨海地区开展生物物理评估，揭示了二者显著正相关（r=0.998，p<0.01），Shannon-Wiener指数达2.321。该研究为优化农林实践以维持土壤健康及生物多样性提供了科学依据。

　　

在热带地区，可可农林复合系统不仅是重要的经济支柱，更是生物多样性保护的“绿洲”。然而，随着农业集约化发展，传统遮荫种植模式正被单一化种植取代，导致土壤生态系统功能退化。喀麦隆作为全球70%可可产区的核心国家，其滨海地区（Mungo Division）的农林系统虽蕴含丰富树种（如Theobroma cacao、Persea americana）和土壤动物（如Lumbricus terrestris），但二者互作机制尚不明确。这一认知缺口直接制约了可持续生产与生态保护的协同优化。

为破解这一难题，喀麦隆的研究团队在《Soil Advances》发表了一项开创性研究。通过系统分析50个农场中33种树木与13类土壤大型动物的关系，首次量化了树种多样性与土壤动物群的生态纽带。研究发现，高树种多样性（Shannon-Wiener指数2.321）的农场中，土壤动物多样性同步提升（β=1.030），关键功能群如白蚁（Coptotermes formosanus）和蚯蚓（Lumbricus terrestris）密度显著增加。这一成果为热带农业生态系统的“地上-地下”互作理论提供了实证支撑，也为联合国《2030可持续发展目标》中的陆地生态保护目标（SDG15）提供了实现路径。

研究采用三大关键技术：1）标准化样方调查（40×40 m²树木样方与20×20 m²土壤样方）；2）双方法采集土壤动物（单柱体取样法monolith collection与陷阱法pitfall trap）；3）多样性指数计算（包括Shannon-Wiener指数与Pielou均匀度指数）。样本来自喀麦隆Mungo Division的15个社区，涵盖海拔10-2268米的梯度环境。

3.1 可可农林中的树种组成
调查发现33种乔木，优势种为可可（频率1.0）、鳄梨（Persea americana，频率0.76）和非洲李（Dacryodes edulis）。值得注意的是，固氮树种Albizia spp.虽频率仅0.14，但其对土壤氮循环的贡献不可忽视。

3.2 土壤大型动物群落特征
13个功能群中，蚂蚁（Lasius niger密度2.1个体/40 m²）和蚯蚓（Lumbricus terrestris密度2.48）占据主导。甲虫（Geotrupes egeriei）表现出最高物种丰富度指数（1.83），揭示其在有机质分解中的关键作用。

3.3 树种与土壤动物的关联
回归分析显示二者存在极显著线性关系（r=0.998），社区尺度上Mangwete的多样性指数最高（树木DI=3.00，土壤DI=3.20）。这种关联主要通过凋落物质量与微生境异质性实现，如Terminalia superb的落叶促进白蚁群落发展。

讨论与意义
该研究首次在非洲可可带验证了“树种多样性-土壤动物”协同理论。相比拉丁美洲以Erythrina为主的遮荫系统，喀麦隆农林系统通过本土树种（如Dacryodes edulis）实现了更高功能多样性。这一发现对政策制定具有三重启示：1）推广混交种植可提升土壤固碳（carbon sequestration）能力；2）减少农药使用以保护关键土壤工程师（ecosystem engineers）；3）发展非可可产品市场（如Cola acuminata）以增强经济韧性。正如作者Ambebe Titus Fondo强调的：“保护农林多样性不是选择题，而是热带农业可持续发展的必答题。”

这项研究为全球热带农业的生态转型提供了“喀麦隆样本”，其方法论框架（如IVI重要性指数计算）可直接应用于东南亚和拉美产区。未来研究可进一步解析特定树种-动物功能群（如Albizia与蚯蚓）的分子互作机制，为精准农林业（precision agroforestry）奠定基础。