综述：非洲被忽视和未充分利用的粮食作物（NUFCs）的空间分布及其生态影响：一项系统评价

《Sustainable Futures》：Spatial distribution and ecological influences of Neglected and Underutilised Food Crops (NUFCs) in Africa: A systematic review

　　杰利利·巴巴通德·侯赛因（Jelili Babatunde Hussein）| 蒂拉胡恩·塞尤姆·沃克内（Tilahun Seyoum Workneh）
农业工程学科，夸祖鲁-纳塔尔大学工程学院（School of Engineering, University of KwaZulu-Natal），邮政信箱X01，斯科茨维尔3209，彼得马里茨堡，南非

**摘要**
本研究采用PRISMA指导的系统性回顾方法，并结合文献计量分析，探讨了非洲被忽视和未充分利用的粮食作物（Neglected and Underutilised Food Crops, NUFCs）的空间分布及其生态驱动因素。通过Scopus和Web of Science数据库，分析了2015年至2025年间的373篇相关出版物，以识别研究趋势、地理集中度和主题演变。研究结果表明，这一领域正在迅速发展且具有高度合作性，主要推动者包括南非、埃塞俄比亚、尼日利亚和肯尼亚，同时也有强大的国际合作。气候变量、农业生态条件以及社会文化因素在很大程度上影响了NUFCs的分布模式。尽管学术关注度不断提高，但针对空间分布的建模和综合社会生态分析仍较为有限，并且在不同地区和作物类别间的分布不均衡。持续存在的制约因素包括市场整合不足、政策忽视以及传统知识体系的流失。这些因素限制了对NUFCs适宜性和可扩展性的全面理解。本研究强调了标准化空间数据集的必要性，以及在代表性不足的地区扩大研究覆盖范围的必要性，同时需要加强政策整合，以支持将NUFCs纳入具有气候适应性和营养敏感性的粮食系统中。

**1. 引言**
非洲多样的农业系统源于长期的驯化历史、文化传统和环境适应。然而，该地区的粮食系统主要依赖于少数几种主粮作物，如玉米、水稻和小麦，而这些作物大多并非本地原产，容易受到气候变化和市场波动的影响[1]。相比之下，几种原产于非洲的被忽视和未充分利用的粮食作物（NUFCs）在政策和实践中往往被忽视，尽管它们具有营养价值、耐逆性强和文化意义。NUFCs通常被称为“孤儿作物”，虽然受到当地社区的种植和重视，但主流研究、推广服务和商业农业对其关注较少[2]。这些作物包括fonio、班巴拉花生（Bambara groundnut）、苔麸（teff）、蝗虫豆（locust bean）、非洲山药豆（African yam bean）和辣木（moringa），它们非常适合当地的农业生态条件，并表现出对生物和非生物胁迫的抵抗力。因此，它们在提高粮食安全、促进饮食多样性和增强非洲气候适应性农业系统方面具有巨大潜力[3]。但由于资金不足、收获后技术落后、市场价值低、本地消费有限以及政府支持不足，这些作物的发展受到限制[4]。

生态区、文化历史和传统知识体系影响着NUFCs在非洲的分布。西非种植耐旱谷物如fonio和豆类如班巴拉花生，而东非则以富含营养的作物如苔麸和恩塞特（enset）为主。中非和南非拥有丰富的本土水果和坚果树种，北非则生长着适应地中海气候的独特物种，如角豆（carob）和无花果（fig）[5]。然而，由于研究资金不足、价值链脆弱以及政府忽视，这些作物在国家发展计划中的地位仍然较低[6]。尽管NUFCs在关于气候智能农业、可持续饮食和生物多样性保护的政策讨论中越来越受到重视，但现有的综述在范围上仍然存在碎片化现象。大多数以往的综合研究集中在营养成分、遗传改良或价值链发展上，对NUFCs在非洲的空间分布模式及其生态驱动因素的关注有限[7,8]。值得注意的是，大尺度空间-生态综合研究较为匮乏，且没有研究将地理空间证据与气候、土壤和区域变异性系统地整合到一个统一的分析框架中。在气候变率加速、土地利用变化以及地理空间数据和建模工具日益丰富的背景下，这一差距尤为突出。缺乏扎实的空间-生态视角使得研究人员和政策制定者难以优先考虑NUFCs物种、识别适宜区域、评估区域脆弱性并设计针对性的保护和气候适应策略。因此，解决这一限制对于支持基于证据的决策制定以及推动NUFCs融入非洲可持续、气候适应性粮食系统至关重要。

基于此背景，本研究进行了PRISMA指导的系统性回顾，旨在（i）综合非洲各地区关键NUFCs物种的地理分布模式；（ii）确定影响其分布的主要气候、土壤和土地利用因素；（iii）评估NUFCs空间-生态研究的方法学趋势和不足之处。除了绘制分布图外，该回顾还探讨了这些作物的生态功能和社会文化意义，评估其在气候变化适应和粮食安全中的战略作用。最终目标是为基于证据的保护规划、有针对性的气候适应策略以及NUFCs在多样化且具有韧性的非洲粮食系统中的可持续整合提供支持。

**2. 研究方法**
本研究遵循《系统评价和元分析的优先报告项目指南》（PRISMA 2020）[9,10]进行。该方法旨在确保在综合关于NUFCs在非洲的空间分布和生态驱动因素的实证证据时具有透明度、可重复性和方法学严谨性。在检索文献之前，明确了研究范围、纳入标准、搜索策略、筛选过程、数据提取和综合方法。

**2.1. 搜索策略和信息来源**
搜索在Scopus和Web of Science数据库中进行，这两个数据库涵盖了非洲的农业、生态和地理空间研究。搜索对象为2015年1月至2025年间发表的同行评审文章。选择2015-2025年作为研究时期，以捕捉NUFCs研究加速发展的最近十年，这一时期恰逢全球和非洲在气候适应性、可持续粮食系统和农业生物多样性保护方面的政策关注度提升。使用布尔运算符结合了三个概念块来构建搜索字符串：
- **作物身份术语**：“被忽视和未充分利用的作物”、“孤儿作物”、“本土作物”和“传统作物”；
- **空间-生态概念**：“空间分布”、“物种分布模型”、“栖息地适宜性”、“生态位”、“土地利用”、“土壤”、“气候”；
- **地理范围**：“非洲”及各个非洲国家的名称。调整数据库语法以最大化检索效果。同时，手动筛选纳入文章的参考文献列表，以发现初始搜索中未涵盖的相关研究。

**2.2. 入选和排除标准**
入选标准基于P-E-O（Population-Exposure-Outcome）框架：
- **人口**：非洲的NUFCs，包括谷物、豆类、根茎类蔬菜和本土水果；
- **暴露因素**：生态和环境条件，包括气候变量、土壤特性、地形、土地利用/土地覆盖和管理系统；
- **结果**：空间分布、出现模式、栖息地适宜性或模型在当前或未来条件下的适用性。纳入标准还包括2015年至2025年间在非洲进行的实证研究，以及包含明确空间分析（制图、地理参考数据或空间建模）和生态或环境驱动因素评估的研究。此外，仅纳入英文文章，排除非英文文章以及会议论文集或编辑笔记中的文章。

**2.3. 研究选择和数据提取过程**
所有检索到的记录被导入参考管理软件以去除重复项。研究选择分为三个步骤：
1. 标题筛选，排除明显不相关的记录；
2. 摘要筛选，根据纳入标准进行筛选；
3. 全文筛选，基于方法学相关性和数据充分性进行评估。记录全文阶段的排除原因以确保符合PRISMA要求。PRISMA流程图（图1）展示了这一选择过程[11]。

**2.4. 数据提取**
开发了一个结构化的数据提取矩阵，并系统地应用于所有纳入的研究。提取的信息包括：NUFC物种和作物类别、国家和非洲子区域、数据来源（实地调查、标本馆记录、数据库、遥感数据）、使用的空间方法（GIS制图、SDM类型、建模框架）、分析的生态预测因子（气候、土壤、土地利用、地形）、关于分布和驱动因素的关键发现，以及报告的局限性和不确定性。经过初步筛选和数据提取后，共识别出373篇符合研究范围的出版物，并将其纳入文献计量分析。随后，通过更严格的PRISMA标准重新评估所有373篇文章，以确定其适合进行系统性文献回顾。根据预定义的纳入标准（特别是明确的空间-生态分析要求），142篇文章符合标准并被保留下来进行深入的定性综合分析。这些文章的选择基于定性方法学评估，包括：
- 与NUFC空间-生态分析的相关性；
- 研究目标和方法学的清晰度；
- 数据来源的透明度和可靠性；
- 分析的严谨性和对理解空间分布或生态驱动因素的贡献。未使用正式的偏倚风险评分工具，因为评估旨在确保本研究文献计量-系统框架内的一致性和相关性。因此，这些文章侧重于方法学可比性和生态解释，而非效应量的汇总。“新纳入研究的报告（n = 7）”代表在主要数据库搜索之外发现的补充文章，用于增强研究的背景深度和解释力度。这些文章不属于用于文献计量分析的核心数据集，而是为了支持讨论、澄清新兴主题并在综合过程中发现空白时提供额外证据而选择性纳入的。

**2.5. 数据分析**
使用描述性统计描述检索到的文献，包括出版趋势、文档类型和主题频率。在RStudio中的VOSviewer和Biblioshiny工具进行了文献计量分析，这些工具均为开放访问的分析工具。通过Biblioshiny包进行了关键词频率分析、时间趋势分析和主题映射，以确定研究主题随时间的变化和结构。VOSviewer用于观察关键词的共现网络，进行聚类分析以可视化NUFC文献中的主题联系，并识别主导和新兴的研究集群。

**2.6. 研究的局限性**
本研究的局限性在于地理和作物覆盖不均衡，某些非洲地区和NUFC类别的代表性不足。过度依赖存在数据导致空间采样偏差，空间技术、预测因子和数据分辨率的异质性降低了跨研究的可比性，使得元分析变得不可能。社会文化驱动因素的不足以及非英文文献和灰色文献的缺失进一步限制了综合研究的完整性和代表性。未来可以考虑扩大研究范围和语言覆盖，以提供更全面的问题描述。

**3. 文献计量结果**
文献计量分析基于出版年份、期刊、作者、国家和关键词对373篇文章进行了分析。结果表明，关于NUFCs在非洲空间分布的研究领域正在迅速发展且具有高度合作性（表1）。2015年至2025年间共发现373篇发表在206种期刊上的文章，年增长率高达24.77%，这反映了由于气候变化适应、农业生物多样性保护和粮食安全问题而日益增长的学术兴趣。文章的平均年龄（3.5年）较新，表明大部分证据是近期产生的，并受到非洲农业生态条件下地理空间分析和物种分布建模发展的影响[12,13]。

**表1. 被研究文章的主要信息**

**结果**
- **数据时间范围**：2015-2025年
- **来源（期刊）**：206种
- **文献数量**：373篇
- **年增长率**：24.77%
- **文章平均年龄**：3.5年
- **平均引用次数**：27.12次
- **参考文献数量**：3,247篇
- **关键词数量**：1,679个
- **作者关键词数量**：1,338个
- **作者数量**：2091位
- **单作者文章数量**：0篇
- **每篇文章的合作者数量**：12.8位
- **国际合作者比例**：58.98%
- **文章类型**：文章269篇，综述104篇

平均引用率（每篇文章27.12次引用）和庞大的参考文献库（3,247篇）表明该领域学术活跃且跨学科性强。作者统计数据显示，文章完全依赖于合作研究，没有单作者文章。合作者比例高（每篇文章12.8位作者），国际合作程度高（58.98%），这表明绘制NUFCs分布图具有挑战性，通常需要农学、生态学、气候科学和GIS领域的综合知识，国际合作对此起到了促进作用[7,14]。文献以研究文章为主（269篇）。尽管如此，仍有相当数量的评论（104条）展示了空间生态证据的同时生产和综合过程。这些趋势凸显了NUFC在非洲分布研究的日益成熟和国际适用性，以及系统综合的必要性，以整合那些方法多样、分散的结果。3.2. 评估年度NUFC出版物的特点出版物的趋势表明，2015年至2025年间关于NUFC的研究出版物数量稳步增长（图2）。年度出版物数量从2015年的7篇稳步增加到2019年的29篇，这早期就表明了学术界对NUFC的兴趣日益增加，因为人们关注非洲农业生物多样性的丧失和未开发的本土作物。自2020年以来，增长速度进一步加快，该主题的出版物数量从2020年的36篇增加到2022年的58篇，因为世界和该地区开始更加关注非洲的气候韧性、可持续食物系统和气候智能型农业。下载：下载高分辨率图片（392KB）下载：下载全尺寸图片图2. 评估年度的出版物趋势。2023年出版物数量减少（36篇）主要是由于COVID-19大流行导致的出版延迟和中断，而不是研究活动的放缓。2024年增长反弹（44篇），并在2025年达到峰值（64篇），表明NUFC相关研究正在蓬勃发展并得到巩固。这一趋势转向了更密集、方法更复杂的空间分析和物种分布建模研究，强调了NUFC在非洲气候适应和粮食安全对话中的重要性[7]。3.3. 最具影响力的来源和作者及其影响力表2展示了贡献于非洲NUFC的顶级来源和作者的文献计量指标，如h指数、g指数、m指数、总引用次数和文章数量。这些指标提供了关于生产力和影响力的见解，有助于更深入地了解研究领域以及哪些期刊和作者推动了其发展[15]。最高的h指数和g指数出现在《Sustainability》（瑞士）、《Frontiers in Sustainable Food Systems》和《Genetic Resources and Crop Evolution》等期刊上，表明这些期刊在生产力和对引用的长期影响方面表现突出。它们的高知名度表明NUFC研究处于农生态学、可持续性科学和遗传资源保护的交叉点，这对于解释气候变化条件下的空间分布模式至关重要[14,16]。表2. 最具影响力的来源和作者及其影响力。空白单元格h指数g指数m指数总引用次数文章数量来源《Sustainability》（瑞士）10191.111154919《Frontiers in Sustainable Food Systems》8141.33320323《Genetic Resources and Crop Evolution》8130.72721113《Frontiers in Plant Science》7100.63650710《Planta》771.0006137《South African Journal of Botany》690.6678411《Journal of Agriculture and Food Research》570.8331087《Agriculture》（瑞士）441.000394《Heliyon》460.667796《Plants》440.667934《Plos One》440.5001214《Scientific Reports》460.571656《Agronomy》340.5001624《Food Research International》330.2731363《Journal of Food Processing and Preservation》330.333193作者Mabhaudhi T17301.545186630Modi AT15211.364136521Chimonyo VGP11141.22285114Van Deynze A10111.00046511Achigan-Dako EG8140.88919614Hendre PS670.6004607Kunz R681.0001668Tadele Z6100.54528410Abberton M570.5562357Chibarabada TP550.5563165Gerrano AS560.5561216Hlahla S550.7143595Jamnadass R560.6253876Massawe F560.5004646Mayes S560.5005706《Planta》、《Frontiers in Plant Science》和《Scientific Reports》等期刊的高引用次数表明，关于生态适应、抗逆性和分布建模的NUFC研究的影响超出了非洲范围，对更广泛的植物和环境科学做出了贡献。一些期刊的m指数非常高，表明其在较短的出版期内具有持续的影响力，这与当前的NUFC研究浪潮相符。在作者层面，Mabhaudhi、Modi和Chimonyo在数据集中记录了最高的出版产出和引用影响力，表明他们在南部和撒哈拉以南非洲的实证和空间导向NUFC研究中做出了重大贡献。Tadele、Achigan-Dako和Jamnadass等研究人员的参与反映了支持NUFC分布研究的国际和区域研究网络的存在。这些趋势表明，一个新兴但集中的知识体系正在形成，其中只有少数期刊和研究领域在所有有影响力的工作中占据主导地位，这再次强调了应鼓励更广泛的区域参与和出版渠道。3.4. 各国的科学研究产出和隶属机构国家和机构层面的分析共同显示，非洲NUFC分布和生态学研究是一个高度集中但网络化程度高的研究领域（图3）。南非在数据集中记录了最高的国家级出版产出，反映了强大的研究能力和在气候适应性农业方面的持续机构参与。这一产出与领先的机构相关，包括夸祖鲁-纳塔尔大学（UKZN）、比勒陀利亚大学和西北大学（图3a）。大量出版物集中在UKZN，突显了其在推进南部非洲空间、生态和基于模型的NUFC研究方面的关键作用[14,17]。除了南非之外，埃塞俄比亚、尼日利亚、肯尼亚、加纳和坦桑尼亚也发挥了重要作用，这得益于NUFC的多样性以及国家研究议程的支持。诸如阿博梅-卡拉维大学、亚的斯亚贝巴大学、德布雷泽特农业研究中心和加纳大学（图3b）等机构提供了大量基于区域的实证数据，特别是关于本土谷物、豆类和叶类蔬菜的数据。这些研究增强了西非和东非的农生态变异性表示，并加强了证据基础的地理多样性[18,19]。与国际和CGIAR组织（如国际热带农业研究所（IITA）、世界农林中心（ICRAF）和世界蔬菜中心）相关的中心在促进数据生成、种质资源特征描述和跨非洲国家的地理空间建模方面发挥了重要作用。非非洲国家（包括美国、英国、法国、瑞士和荷兰，特别是瓦赫宁根大学及研究机构）的实质性贡献突显了国际研究合作在NUFC研究中的重要性。这些合作通常促进了先进分析方法、气候情景和文献计量工具的应用，增强了方法论的稳健性和全球可见性。南非、埃塞俄比亚、尼日利亚和肯尼亚等国家的文献计量优势显著影响了当前对非洲NUFC空间分布及其生态驱动因素的理解。由于大多数研究来自这些地区，报告的空间模式在很大程度上反映了它们的农生态条件，如半干旱稀树草原、亚湿润系统和高地环境，而其他地区，特别是中非和萨赫勒部分地区则代表性不足。这种不平衡的分布引入了空间偏差，导致在NUFC制图和分析中研究较多的生态系统更为突出。最常识别的生态驱动因素，如降雨变异性、土壤特性和温度压力，与这些领先研究区域的主要环境条件紧密相关。这些模式通过强有力的国际合作得到加强，这些合作通常促进了先进分析方法、气候情景和文献计量工具的应用，从而增强了方法论的稳健性和全球可见性。然而，证据表明NUFC研究中存在核心-边缘结构，其中少数国家和机构作为知识枢纽，得到了广泛的全球合作伙伴的支持。虽然这种网络化模式加速了研究产出和影响力，但也暴露了代表性不足地区的持续能力差距。通过更具包容性的、基于本地的研究来解决这些不平衡问题对于实现更全面、与政策相关的非洲NUFC分布理解至关重要。3.5. 按关键词划分的作者特征图4中的树状图可视化了可用的关键词，展示了非洲NUFC研究的主要主题和研究焦点。食品安全（10%）和气候变化（7%）的普遍性表明，NUFC研究主要围绕气候变异性和长期存在的粮食和营养不安全问题展开。本土作物（5%）、孤儿作物（6%）和营养（5%）等关键词表明，人们有很强的兴趣将物种适应当地条件，并利用这些植物来提高饮食质量和可持续性。某些作物（如班巴拉花生、苔麸和恩塞特）的可见性强调了这些特定NUFC作为农生态和气候适应性研究的代表的重要性。关键词如生物多样性、遗传资源、育种和韧性表明保护和作物改良视角的整合程度增加。提到小农户、生计和本土知识也突出了NUFC的社会生态环境。然而，空间明确术语的有限使用表明，在更广泛的NUFC研究领域中，地理分析是一个次要关注点。“气候变化”、“食品安全”和“生物多样性”等关键词在文献计量分析中的突出地位强烈影响了非洲NUFC空间分布和生态驱动因素的概念化。这些主导主题主要将NUFC研究置于气候适应、韧性和可持续食物系统的背景下，从而将注意力集中在降雨变异性、温度压力和土壤限制等环境因素上，作为作物分布的关键决定因素。因此，空间模式通常通过气候风险视角进行解释，强调干旱和脆弱农生态区的NUFC提供的适应优势。虽然这种关注加强了人们对NUFC作为气候适应性作物的理解，但也可能限制了对其他重要驱动因素（包括社会文化偏好、市场动态和政策环境）的探索。因此，当前对NUFC分布的解释不仅反映了生态现实，还反映了研究领域内的主题优先级。3.6. 期刊、作者、国家之间的文献耦合和关键词的共现文献耦合指的是通过共享参考文献的数量确定的实体之间的关系。它揭示了关于文档、来源、作者和组织之间的相似性[15]。本研究使用VOSviewer软件通过检测两篇出版物在第三篇文章中被共同引用的情况来评估期刊、作者和国家之间的文献耦合。期刊网络的文献耦合显示了一个组织有序、主题集中的NUFC相关研究出版环境（图5）。只有206篇文章中的10篇符合阈值，可以观察到三个主要集群。《Sustainability》（瑞士）和《Frontiers in Sustainable Food Systems》领导的可持续性和食物系统集群是一个关键枢纽，表明NUFC分布研究通常在可持续性、食品安全和系统层面进行分析。第二个集群集中在植物科学和遗传资源上，《Frontiers in Plant Science》和《Genetic Resources and Crop Evolution》是主要焦点，反映了对于作物多样性、适应性和与NUFC相关的进化视角的强烈关注。第三个集群以《South African Journal of Botany》为代表，专注于本地化的植物学和生态学研究。图5. 期刊的文献耦合。集群内的高互联性代表了高度的跨学科交流，以可持续性为重点的期刊将食物系统应用研究和作物遗传研究结合起来。总体而言，该网络证实了NUFC分布研究项目不仅限于任何单一领域，而是由可持续性科学、植物生物学和区域植物学研究的共同努力所推动的，这支持了其在非洲气候适应性食物系统中的应用。图6显示了NUFC出版物作者的文献耦合情况。基于文献耦合方法，研究使用了每篇文档和每位作者的最低阈值2和1次引用。合作网络表明，涉及Mabhaudhi和Modi的集群在数据集中最为互联，作为连接多个研究组的中心节点。这个集群主要与关注气候适应性、食品安全和NUFC农生态适应的南部非洲研究相关。次要集群，包括Achigan-Dako、Van Deynze和Hendre等研究人员，反映了围绕遗传资源、作物改良和生物多样性保护的平行但相关的研究方向。桥梁作者（如Hlahla、Mayes、Chimonyo）的存在强调了跨集群知识转移的概念，表明生态学、遗传学和食物系统研究的有效整合。图7显示了基于非洲NUFC研究的国家之间的文献联系。为了满足文献耦合要求，保持每个国家的最低文档和引用次数为5。国家合作网络提供了一个高度网络化、国际互联的研究环境，支持非洲的NUFC研究。南非作为领先的研究中心，凭借强大的机构能力、持续的资金支持和广泛的国际合作，处于NUFC研究协调和知识生产的中心位置。其他重要的非洲节点，包括埃塞俄比亚、肯尼亚、尼日利亚和贝宁，反映了这些地区拥有丰富的本土作物多样性以及活跃的实地研究体系。这些国家的研究活动集中表明了现有研究基础设施和合作网络在塑造NUFC研究格局方面的影响力，同时也显示出整个大陆在知识生成方面的潜在地理不平衡。下载：下载高分辨率图片（937KB）下载：下载全尺寸图片图7. 各国之间的文献关联。非洲国家与非非洲国家（尤其是美国、德国、意大利、法国、瑞士和日本）之间存在着密切的工作关系，这突显了国际合作伙伴关系在提供高质量工具、资金和方法支持方面的贡献。这些集群之间的紧密联系意味着NUFC的研究本质上是跨边界和跨学科的，建立在南北之间以及南南之间的合作基础上。然而，合作集中在少数几个非洲国家也表明了长期存在的区域不平衡，强调了需要增加在代表性不足的非洲地区的研究能力和代表性，以实现更均衡的大陆覆盖。图8展示了本研究中作者使用的关键词在NUFC记录中的共现情况。“共现网络”一词揭示了一个系统的主题景观，支持了对非洲NUFC的研究。食品安全是核心主题，与气候变化、营养和孤儿/本土作物密切相关，表明NUFC的研究主要关注维持食物系统对环境压力的韧性。其中一个集群（绿色）专注于气候变化、可持续性、生物多样性和适应，体现了将NUFC视为气候适应性资源的生态和系统视角。第二个集群（蓝色）围绕营养、农业生物多样性和被忽视及未充分利用的物种展开，指向饮食质量和多样化的成果。第三个特定作物的集群（红色）关注苔麸、恩塞特、班巴拉花生、基因组学和育种，指向遗传改良和旗舰NUFC物种，特别是在东非和南非。集群之间的高度相关性表明了一个跨学科领域的发展，在这个领域中，生态适应、营养安全和作物改良正变得越来越相互关联，但具体的空间分析术语相对不那么突出。下载：下载高分辨率图片（734KB）下载：下载全尺寸图片图8. NUFC中的关键词共现。3.7. 非洲NUFC的主题演变和三领域图谱主题地图展示了NUFC研究的高度分化和成熟的研究领域（图9）。食品安全、气候变化、孤儿药物、育种、气候韧性和某些作物（苔麸和豇豆）在驱动主题象限中最为突出，这意味着这些问题不仅发展成熟，而且也是该学科的核心。它们的立场与将NUFC视为非洲气候变化和食物系统韧性的战略资产的普遍观点一致。下载：下载高分辨率图片（534KB）下载：下载全尺寸图片图9. 非洲NUFC的主题演变。基本主题，如本土作物、可持续农业、农业生物多样性、营养、小农户和韧性非常核心，但覆盖范围较窄，表明它们是NUFC研究的核心概念组成部分。然而，仍需将它们整合到一个理论和方法框架中。 niche主题，如遗传多样性、种质资源、多变量分析、无麸质苔麸和特定分类单元（例如薯蓣），代表了专业化且技术先进的研究领域，但与更广泛的讨论联系较弱。相比之下，新兴或衰退的主题，如饮食多样性、农业方法和营养不良，则位于边缘，这意味着它们要么是未探索的研究领域，要么是整合不足的主题。因此，该地图突出显示了一个由食品安全和气候需求驱动的学科，并展示了将遗传、营养和农业系统视角更有效地纳入NUFC主流研究的明确机会。使用了一个三领域Sankey图（图10）来展示前20个国家、关键词和期刊。该图有助于可视化三领域的学术文献流。关键词（中间）、国家（左侧）和来源（右侧）是此Sankey图中出现的三个领域。这个三领域Sankey图显示了地理研究领导力、主流主题和NUFC研究出版物之间的结构联系。南非、英国、埃塞俄比亚、肯尼亚和美国是学术成果的主要贡献者，证实了非洲的强大领导力以及国际合作的补充作用。食品安全、孤儿作物、本土作物、气候变化、营养和被忽视及未充分利用的物种是与这些国家最密切相关的主题，表明它们对气候适应性和营养敏感的食物系统有共同的研究兴趣。下载：下载高分辨率图片（1MB）下载：下载全尺寸图片图10. 非洲NUFC的三领域分析。在出版物方面，《Sustainability》（瑞士）、《Frontiers in Sustainable Food Systems》、《Genetic Resources and Crop Evolution》、《Journal of Agriculture and Food Research》和《Frontiers in Plant Science》等期刊是最主要的传播者，因为NUFC研究在可持续性科学、食物系统和植物遗传学领域具有跨学科定位。非洲国家在高影响力国际期刊上的高发表率支持了非洲NUFC研究的国际相关性，以及依赖全球可见的渠道来传播知识。因此，该图突出显示了一个整合良好但地理上集中的研究生态系统，其中少数国家和期刊塑造了主导的NUFC讨论。总体而言，文献计量分析表明，非洲的NUFC研究领域正在迅速扩展且非常活跃，2015年至2025年间出版物数量大幅增长，文献基础相对年轻但充满活力。研究活动集中在少数几个国家，特别是南非、埃塞俄比亚、尼日利亚和肯尼亚，并得到了广泛的国际合作支持，尤其是与欧洲和北美的合作。主题分析一致强调食品安全和气候变化是核心驱动力，与营养、本土作物和农业生物多样性密切相关。同时，旗舰物种如苔麸、班巴拉花生、豇豆和恩塞特反映了地区特定的优先事项。重要的是，这些文献计量模式与系统评价的发现高度一致。研究的地理集中对应于研究较为充分的农业生态区，塑造了当前对NUFC空间分布的理解，而代表性不足的地区则较少被探索。同样，与气候和食物系统相关的主题的突出反映了评价中确定的关键生态驱动因素，包括降雨变异性、土壤条件和适应边缘环境的能力。这种趋同表明，文献计量趋势不仅映射了研究活动，还影响了整个非洲对NUFC的空间和生态动态的解释。总体而言，该领域正在成熟并变得越来越跨学科，但仍存在不平衡，强调了需要更广泛的地理覆盖和更深层次的时空生态方法整合。以下段落讨论了系统评价的发现，并深入探讨了非洲NUFC的当前理论、方法和预测因素。4. 讨论4.1. 被忽视和未充分利用的粮食作物农业生物多样性包括植物、动物和微生物的多样性，以及它们所处的生态系统。在许多干旱和半干旱地区，农业系统包括多种作物、树木和牲畜，通常包含大量本地适应性和有韧性的“野生”物种[21]。在某些地区，这些被忽视和未充分利用的作物是主要的主食物种。人们也可能使用NUFC来多样化种植，分散种植主要主食作物的风险[7]。然而，NUFC的生产通常被视为次要或补充的食物来源，市场需求、价格信号和风险暴露越来越多地促进了单一高产品种的采用，而忽视了NUFC[22]。“NUFC”一词广泛用于指代植物物种，将其与主要主食作物区分开来。然而，对其在食品安全、可持续发展和商业或增值产品生产方面的潜力的认识使它们成为学术和实证研究的前沿[23]。非洲古老的文明历史与食物和作物有关，涉及数千种本地粮食作物，其中数百种已成为非洲饮食和适应机制的一部分[24]。一些NUFC物种通过人类迁移和贸易在整个大陆传播，有些NUFC因沙漠或耕地的障碍而分离，形成了两个不同的群体：北部更营养和风味更丰富的食物作物，以及南部耐低降雨的作物[25]。对它们的重新关注突显了它们的营养价值、气候适应性和加强食物系统的潜力。因此，将这些食物作物整合到现代农业和饮食中可以保护文化遗产，同时促进可持续性[26]。4.2. 生物多样性在农业中的重要性生物多样性是指来自所有来源的生物体的多样性，包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所属的生态复合体；这包括物种内部、物种之间以及生态系统之间的多样性[27]。生物多样性对于生态系统功能、可持续农业生产以及实现食物和营养安全至关重要。农业系统越多样化，面对生物和非生物压力时的韧性就越强，进而增强食物和营养安全。在农业中，维持生物多样性对于提供生态系统服务（如遗传资源、饲料、食物、大宗材料和药品）非常重要。这包括不同品种和品种的作物和动物，这些对于应对新兴害虫和疾病、气候变化和市场波动至关重要[14]。在农业中维持生物多样性对于提供调节生态系统服务（如养分循环、碳封存、土壤侵蚀控制、减少温室气体排放和控制水文过程）也很重要。这也包括多样化农业系统抵御生物和非生物压力的能力，从而减少投入，而不是增加产量[7]。在农业景观中维持生物多样性对于为野生动物创造栖息地、提供多样化的饮食和支持其他文化生态系统服务（如美学和精神福祉）也至关重要[4]。尽管认识到生物多样性在农业和食物及营养安全中的重要性，但全球仍大量努力集中在少数主要作物的集约化种植上，而忽视了未充分利用的物种，只有少数作物物种（0.2%）提供了人类人口的大部分营养[4]。4.3. 非洲NUFC的历史背景和文化意义历史上，非洲的粮食作物研究和农业发展主要集中在主要主食作物上，如玉米、小麦、水稻、高粱、小米和土豆，其中许多是从亚洲、欧洲或美洲引入的物种[24,28]。在殖民时期和绿色革命期间，农业政策优先考虑高产谷物和商业经济作物，导致许多本土粮食物种被边缘化[22]。尽管如此，几个世纪以来，非洲社区一直种植和消费各种本土谷物、豆类、叶类蔬菜、根茎类和水果[18]。现在，由于饮食相关疾病、环境退化、贫困和对食物主权的关注，人们对NUFC的兴趣正在增加。与传统主食作物相比，许多传统粮食植物是本地适应的，需要较少的外部投入（如化学肥料和农药），更适合小农户系统[28,29]。将这些多样化的本土作物整合到当地食物系统中具有显著潜力，可以解决营养不良问题，促进可持续农业，并增强对气候变化和土地退化的韧性。这些NUFC构成了传统饮食和农业系统的基础，并深深植根于文化实践中。除了其营养作用外，许多NUFC还与仪式、节日和指导种植、加工、食物准备和医药使用的传统知识系统相关联[30,31]。NUFC很好地适应了非洲多样且往往恶劣的农业生态条件，表现出对干旱、害虫和贫瘠土壤的韧性。这种生态适应性，加上它们的营养价值，使它们在气候变化和食物不安全的情况下变得越来越重要[31]。然而，诸如研究投资有限、市场发展薄弱、政策忽视和社会认知等因素导致了它们的持续未充分利用。振兴NUFC具有显著潜力，可以加强食品安全，增强饮食多样性，保护文化遗产，并促进整个非洲的可持续、气候适应性的农业系统[31,32]。4.4. 非洲NUFC的地理分布NUFC在非洲大陆上的分布多样，取决于气候条件以及本土文化传统和传统食物加工技术。这些植物物种在特定边界区域内仍然重要，但科学家和商业种植者却忽视了它们。表3概述了分布在非洲各地的非传统粮食作物（NUFCs）。了解不同地区NUFCs的独特特征有助于推进其保护和利用实践。对这些作物的适当评估能够支持其农业生产，并将其纳入粮食系统，从而改善营养获取和粮食安全。NUFCs在非洲的地理分布非常多样，反映了该大陆丰富的农业生态和文化遗产。需要认识到，某些作物可能也存在于其他生态区内。这些作物遍布非洲的土壤中，其种植强度取决于它们对不同地理环境的适应性。因此，承认和理解这些分布对于促进其可持续利用和增强粮食安全至关重要。

表3. 非传统粮食作物在非洲各地的分布概况。

| 作物 | 生态区及气候适应策略 | 营养价值 | 参考文献 |
| --- | --- | --- | --- |
| 西非：NUFCs及其生态区 | Fonio（Digitaria exilis） | Fonio在西非广泛种植，尤其是在几内亚、马里、布基纳法索、塞内加尔和尼日利亚北部，主要分布在半干旱的农业生态区，这些地区的土壤肥力较低且降雨量不稳定。它能够在较少投入的情况下生长，加上其较短的生长周期和耐旱性，使其成为适合干旱地区农业系统的气候适应性谷物。Fonio是一种抗逆性强、无麸质的古老谷物，血糖指数低，对西非的粮食安全至关重要。它富含蛋氨酸和半胱氨酸，比主要谷物具有更高的营养价值。在传统饮食和仪式活动中也具有重要意义。 | van Zonneveld等人 [33]；Mabhaudhi等人 [14] |
| Bambara花生（Vigna subterranea） | Bambara花生主要分布在苏丹稀树草原、几内亚稀树草原和其他西非半干旱地区，特别是在尼日利亚、加纳和布基纳法索。它在这些环境中的分布反映了其强大的耐旱性、低投入需求以及在贫瘠土壤中的良好表现，使其成为气候适应、土壤肥力提升和混合农业系统中重要的豆类作物。 | 蛋白质和碳水化合物含量丰富，有助于家庭粮食安全和收入增加，尤其是在小农户和女性主导的农业系统中。由于其高赖氨酸和蛋氨酸含量，对粮食安全具有关键作用。 | Majola等人 [34]；Mudau等人 [35] |
| 非洲山药豆（Sphenostylis stenocarpa） | 非洲山药豆主要在西非和中部非洲种植，特别是在尼日利亚、加纳和喀麦隆，通常被整合到小农户的混合种植系统中。它的分布反映了其对亚湿润和森林-稀树草原过渡区的适应性，其双用途特性（可食用种子和块茎）、固氮能力和耐低投入条件使其具有气候适应性和生计多样化能力。 | 蛋白质和碳水化合物含量丰富，有助于家庭粮食安全和收入增加。尽管烹饪时间较长，但其优良的氨基酸组成使其成为对抗营养不良和增强农业生物多样性的重要工具。 | Adewale和Nnamani [36] |
| Kersting花生（Macrotyloma geocarpum） | Kersting花生主要在西非种植，特别是在布基纳法索、加纳、贝宁和尼日利亚北部，集中在半干旱到亚湿润的稀树草原地区，采用雨养和低投入的种植系统。它的分布反映了其对边缘环境的强适应性，具有显著的耐旱性和固氮能力，是一种有价值的气候适应性豆类，能够提高土壤肥力并支持可持续的混合农业系统。 | Kersting花生是一种稀有的耐旱西非豆类，其豆荚在地下成熟。易于消化且脂肪含量低，提供高质量的蛋白质和必需矿物质。尽管研究较少且未被充分重视，但它对粮食安全和农业生物多样性具有重要意义。 | Ayenan和Ezin [37]；Mabhaudhi等人 [6] |
| Acha/黑Fonio（Digitaria iburua） | Acha主要在西非稀树草原地区种植，特别是在尼日利亚（高原州）、尼日尔和马里部分地区，适应于贫瘠多石的高地和半干旱环境。它在这些地区的分布反映了其对低土壤肥力和不规律降雨的适应性，以及相对较短的生长周期，使其成为干旱地区农业系统中的重要气候适应性谷物。 | 含硫氨基酸极高且天然无麸质，是一种重要的功能性食物。由于其消化性和微量营养素含量，Acha在传统饮食和仪式中具有重要意义，是半干旱农业系统中重要的抗逆作物。 | Idris等人 [38]；Adegbola等人 [39] |
| 虎坚果（Cyperus esculentus） | 虎坚果在西非和北非广泛种植，特别是在尼日利亚、加纳和尼日尔，主要集中在半干旱到亚湿润的稀树草原地区。它的分布反映了其对轻质土壤和适度水分条件的适应性，以及强耐旱性和耐低投入能力，使其成为气候多变环境和小农户生产系统中的抗逆作物。 | 天然无麸质和无坚果，是一种多用途的“超级食物”，可用于牛奶和面粉生产。富含膳食纤维、健康油脂和矿物质，可以新鲜食用、干燥或加工成饮料（如kunnu aya）和面粉，有助于营养、小型企业和当地粮食系统。 | Palanga等人 [40] |
| 枣（Ziziphus mauritiana） | 枣在非洲的半干旱和干旱地区广泛分布，特别是在萨赫勒地区以及东非和南部非洲的部分地区，主要分布在降雨量低和温度高的干旱农业生态区。其深根系统、耐旱性和对贫瘠土壤的适应性使其成为高度气候适应性的物种，有助于在恶劣环境中保障粮食安全和生计多样化。 | 果实富含维生素C、糖分和生物活性化合物，可以新鲜食用或加工，有助于营养、收入生成和基于农林业的抗逆系统。作为一种抗逆的农林业物种，它提供必要的营养和牲畜饲料，是可持续农业系统和农村经济赋权的关键作物。 | Kabré等人 [41] |
| 沙漠枣（Balanites aegyptiaca） | 沙漠枣在萨赫勒地区、北非以及东非和西非的部分地区广泛分布，主要集中在干旱和半干旱环境中。其深根系统、耐旱性、耐热性和耐盐性使其成为干旱地区农业林业和可持续生计系统中的关键气候适应性物种。 | 沙漠枣的种子富含油脂，叶子富含矿物质，有助于人类营养和牲畜生存。果实、种子和叶子提供食物、食用油和饲料，是干旱地区农业林业系统和农村生计的重要组成部分。 | Murthy等人 [42]；Gufi等人 [43] |
| 珍珠小米（Pennisetum glaucum） | 珍珠小米在萨赫勒地区和西非及东非的半干旱地区种植，特别是在尼日尔、马里、布基纳法索和尼日利亚北部，主要分布在降雨量低且不稳定的干旱农业系统中。其极强的耐旱性、早熟性和高效的水分利用能力使其成为在边缘环境中增强粮食安全的关键气候适应性谷物。 | 富含能量、蛋白质和微量营养素，有助于粮食安全、传统饮食和气候适应性农业。这种无麸质、低血糖指数的谷物能够在贫瘠土壤中生长，是可持续的主食。 | Kangama [44]；Mihiretu等人 [45] |

**东非：常见NUFCs及其生态区**

| 作物 | 生态区及气候适应策略 | 营养价值 | 参考文献 |
| --- | --- | --- | --- |
| 苹果粟（Ensete ventricosum） | 苹果粟集中在埃塞俄比亚南部的高地湿润和亚湿润地区（海拔约2,000–3,100米），在稳定的水分和较低的温度下生长良好。其多年生生长习性、高生物量产量和对气候变化的强耐受性使其成为关键的气候适应性主食，为高地农业系统提供全年粮食安全。 | 苹果粟富含钙和铁，可以加工成kocho和bulla等主食。它提供全年粮食供应，支持大量农村人口，在埃塞俄比亚的文化认同和农业生态稳定性中发挥核心作用。 | Borrell等人 [46]；Mabhaudhi等人 [17] |
| 粗麦（Eragrostis tef） | 粗麦主要在高海拔至中等海拔地区（约1,800–2,500米）种植，适应排水良好的土壤和温和的气候条件。其对降雨变化的耐受性、在贫瘠土壤中的表现能力以及较短的生长周期使其成为适合多样化高地农业系统的气候适应性谷物。 | 粗麦是一种来自埃塞俄比亚和厄立特里亚的微小无麸质古老谷物，以其极高的铁、钙、纤维和抗性淀粉含量而受到重视。它是injera的主要成分，在非洲之角的粮食安全、文化认同和小农户生计中发挥核心作用。 | Assefa等人 [47]；Melese等人 [48] |
| 非洲叶菜（ALVs） | 非洲叶菜包括多种本土物种，如苋菜（Amaranthus spp.）、蜘蛛植物（Cleome gynandra）、非洲茄属植物（Solanum scabrum）和黄麻锦葵（Corchorus olitorius），在撒哈拉以南非洲广泛种植和采集。这些抗逆作物对非洲气候适应性强，需要很少的投入。它们的快速生长和较高的营养价值使其在对抗隐性饥饿和增强可持续当地粮食系统中至关重要。 | 富含维生素、矿物质和生物活性化合物，显著增加膳食多样性、微量营养素摄入量和家庭粮食安全，特别是在农村和城郊社区。 | Chivenge等人 [7]；Mabhaudhi等人 [49]；Netshimbupfe等人 [50] |
| 藜豆（Lablab purpureus） | 藜豆在东非和南部非洲的雨养和混合农业系统中种植，特别是在肯尼亚和坦桑尼亚的亚湿润低地和中等海拔地区。它的分布反映了其对降雨变化和干旱的强适应性以及固氮能力，使其成为支持土壤肥力和可持续混合种植系统的有价值气候适应性豆类。 | 蛋白质含量丰富，既可用作食物也可用作饲料，有助于膳食多样化、牲畜整合和气候适应性农业。 | Minde等人 [51]；Julius等人 [52]；Abberton等人 [53] |
| 指米（Eleusine coracana） | 指米在半干旱到亚湿润地区广泛种植，特别是在肯尼亚、乌干达、埃塞俄比亚和坦桑尼亚的高地地区。它的分布反映了其对干旱和降雨变化的强耐受性、良好的储存性和对贫瘠土壤的适应性，使其成为在小型农户农业系统中增强粮食安全的关键气候适应性谷物。 | 富含钙、铁和膳食纤维，有助于粮食安全、传统饮食和气候适应性农业。其较长的储存期使其成为干旱地区重要的“饥荒作物”。天然无麸质且血糖指数低，是可持续营养和农业生物多样性的重要功能性食物。 | Hassan等人 [54]；Manyasa等人 [55] |
| 玉米（传统品种） | 玉米在干旱和半干旱地区以及易受干旱影响的地区广泛种植，包括埃塞俄比亚的低地、肯尼亚北部和乌干达东部。它的分布反映了其对水分压力、高温和贫瘠土壤的强适应性，具有深根和耐旱性等特性，使其成为干旱地区农业林业和可持续生计系统中的关键气候适应性谷物。 | 富含抗氧化剂、纤维和铁，这些无麸质谷物具有较高的营养价值，作为主食和传统食物及饮料中的重要成分，有助于粮食安全、农业生物多样性保护和气候适应性农业。 | Worede等人 [56]；Mwamahonje等人 [57] |
| 牛豆（Vigna unguiculata） | 牛豆在西非、东非和南部非洲广泛种植，特别是在肯尼亚东部、乌干达北部和坦桑尼亚的半干旱和亚湿润地区。它的分布反映了其对强耐旱性、低投入雨养系统的适应性以及固氮能力，使其成为增强土壤肥力和支持可持续混合种植系统的关键气候适应性豆类。 | 富含蛋白质和微量营养素，既可作为食物也可用作饲料，有助于膳食多样化、家庭粮食安全和小型农户生计。 | Boukar等人 [58]；Owade等人 [59] |
| 甘薯（本地品种） | 甘薯在东非、南部非洲和西非的部分地区广泛种植，特别是在乌干达、卢旺达和肯尼亚西部的半湿润和湿润地区的小农户雨养系统中。它的分布反映了其对多种降雨条件的适应性、相对较短的生长周期和在低投入系统下的高生产力，使其成为支持粮食安全和小型农户生计的气候适应性根茎作物。 | 富含碳水化合物，橙肉品种还含有维生素A前体，有助于粮食安全、膳食多样化和农村社区的粮食安全。 |它们的高能量密度和采后耐久性使其成为可持续营养和气候智能型农业系统的关键。Low等人[60]；Huges Kouassi等人[61]

**中非：主要可食用非粮食作物及其生态区**

| 作物 | 生态区 | 气候适应策略 | 营养价值 |
|--------------|---------------------------|----------------------------------|------------------------------------|
| 栗属植物（Gnetum africanum / G. buchholzianum） | 中非和西非部分地区，尤其是在喀麦隆、尼日利亚、加蓬和刚果民主共和国 | 适应阴凉、高湿度环境，支持生物多样性保护、可持续采收和依赖森林的社区生计 |
| 山药（Dioscorea spp.） | 西非和中非，特别是在尼日利亚、加纳、科特迪瓦和贝宁 | 适应高降雨量和肥沃土壤，是粮食安全和小农农业系统中的关键作物 |
| 芋头（Colocasia esculenta） | 西非、中非和东非的部分地区，集中在降雨量大和湿地环境中 | 适应饱和土壤和洪水，是水分丰富的农业生态系统中的气候适应性根茎作物 |
| 非洲面包果（Treculia africana） | 西非和中非，特别是在尼日利亚、喀麦隆和刚果盆地 | 适应高降雨量和阴凉条件，是粮食安全和可持续农林系统的关键作物 |
| 苦叶菜（Vernonia amygdalina） | 西非和中非，特别是在尼日利亚、喀麦隆和加纳 | 适应多种土壤条件和周期性水分胁迫，是全年可食用的叶类蔬菜 |
| 茶豆（Pentaclethra macrophylla） | 西非和中非的湿润森林地带 | 适应高降雨量和阴凉条件，具有固氮能力，支持土壤肥力和可持续土地利用 |
| 西葫芦（Citrullus colocynthis / Cucumeropsis mannii） | 西非和中非，特别是在尼日利亚、加纳和贝宁 | 适应混合种植系统和中等降雨量，是营养和收入多样化的关键作物 |
| 高粱（Hordeum vulgare） | 北非的半干旱高地和草原地区 | 适应低降雨量、温度变化和贫瘠土壤，是干旱和高地农业系统的关键谷物 |
| 油豆（Ceratonia siliqua） | 北非的地中海地区 | 适应干旱和半干旱气候，是健康的替代可可的作物 |
| 椰枣（Phoenix dactylifera） | 北非的干旱和半干旱地区 | 适应高温和盐碱环境，是沙漠农业系统的关键作物 |
| 橄榄（Olea europaea） | 北非的地中海地区 | 适应干旱和半干旱气候，是地中海农业系统的关键作物 |
| 番茄豆（Lupinus albus） | 北非的地中海和半干旱地区 | 适应低投入条件，具有固氮能力，增强土壤肥力 |
| 玉米（Sorghum spp.） | 南非的半干旱地区 | 适应干旱和半干旱气候，是干旱农业系统的关键谷物 |
| 班巴拉花生（Vigna subterranea） | 撒哈拉以南非洲 | 适应半干旱环境，是提高土壤肥力和维持小农生计的关键豆类 |
| 豌豆（Vigna unguiculata） | 西非、东非和南非洲 | 适应干旱和半干旱气候，是提高土壤肥力和可持续种植系统的关键豆类 |
| 马鲁拉（Sclerocarya birrea） | 南非和东非部分地区 | 适应半干旱环境，是提高土壤肥力和支持农业系统的关键树种 |

**北非：主要可食用非粮食作物及其生态区**

| 作物 | 生态区 | 气候适应策略 | 营养价值 |
|--------------|---------------------------|----------------------------------|------------------------------------|
| 大麦（Hordeum vulgare） | 北非的半干旱高地和草原地区 | 适应低降雨量、温度变化和贫瘠土壤 |
| 无花果（Ficus carica） | 北非的地中海地区 | 适应干旱，是干旱和沿海农业系统的关键水果作物 |
| 椰枣（Phoenix dactylifera） | 北非的干旱和半干旱地区 | 适应高温和盐碱环境，是沙漠农业系统的关键作物 |
| 橄榄（Olea europaea） | 北非的地中海地区 | 适应干旱和半干旱气候，是地中海农业系统的关键作物 |
| 番茄豆（Lupinus albus） | 北非的地中海和半干旱地区 | 适应低投入条件，具有固氮能力 |
| 玉米（Sorghum spp.） | 南非的半干旱地区 | 适应干旱和半干旱气候，是干旱农业系统的关键谷物 |
| 班巴拉花生（Vigna subterranea） | 撒哈拉以南非洲 | 适应半干旱环境，是提高土壤肥力和维持小农生计的关键豆类 |
| 豌豆（Vigna unguiculata） | 西非、东非和南非洲 | 适应干旱和半干旱气候，是提高土壤肥力和可持续种植系统的关键豆类 |
| 马鲁拉（Sclerocarya birrea） | 南非和东非部分地区 | 适应半干旱环境，是提高土壤肥力和支持农业系统的关键树种 |

**南部非洲：主要可食用非粮食作物及其生态区**

| 作物 | 生态区 | 气候适应策略 | 营养价值 |
|--------------|---------------------------|----------------------------------|------------------------------------|
| 高粱（Sorghum spp.） | 南非的半干旱地区 | 适应干旱和半干旱气候，是干旱农业系统的关键谷物 |
| 班巴拉花生（Vigna subterranea） | 撒哈拉以南非洲 | 适应半干旱环境，是提高土壤肥力和维持小农生计的关键豆类 |
| 豌豆（Vigna unguiculata） | 西非、东非和南非洲 | 适应干旱和半干旱气候，是提高土壤肥力和可持续种植系统的关键豆类 |
| 马鲁拉（Sclerocarya birrea） | 南非和东非部分地区 | 适应半干旱环境，是提高土壤肥力和支持农业系统的关键树种 |

**总结：**
这些主要可食用非粮食作物在非洲不同地区的生态分布和气候适应策略反映了它们对当地环境的适应性。它们的高营养价值和多样性使得它们在可持续农业和粮食安全中发挥着重要作用。通过合理利用这些作物，可以促进农业系统的韧性、提高粮食安全，并支持当地社区的生计。相比之下，西非和中非的湿润和森林地带更倾向于种植以树木为基础和源自森林的作物，包括非洲面包果、油豆、苦叶菜、麻黄属植物以及埃古西（egusi），这些作物在较高的降雨量和农林复合系统中生长茂盛。高海拔和较凉爽的农业生态区，特别是在非洲之角地区，则以苔麸（tef）、大麦、恩塞特（enset）和指状小米等作物为主，这些作物适应了温和的温度和多变的降雨条件。同时，地中海和北非地区则以橄榄、无花果、角豆和枣椰树等多年生作物为主，这些作物能够耐受半干旱气候和贫瘠的土壤。总体趋势是，谷物类非粮食作物（NUFCs）与干旱和稀树草原系统有更强的关联。而在半湿润和半干旱地区的混合小农系统中，豆类和叶类蔬菜更为常见，这反映了它们在提高土壤肥力、提供膳食蛋白质以及促进传统非洲农业系统多样化方面的作用。这些生态分类突显了非粮食作物在特定农业生态位中的适应潜力，并强调了它们在应对气候变化、增强粮食系统多样性和支持可持续农业实践方面的战略重要性。通过了解不同农业生态位中非粮食作物的独特特性和功能，政策制定者和利益相关者可以制定有针对性的干预措施来促进其保护和利用。

4.6. 影响非洲非粮食作物分布的因素
非粮食作物在非洲广泛分布，受到人类活动和自然因素的共同影响。图11展示了影响非洲非粮食作物分布的各种因素。要准确识别重要作物的最佳生长区域，需要分析自然土地条件和人类耕作系统。

图11. 影响非洲非粮食作物分布的因素。
非洲多样的地貌为非粮食作物的自然分布设定了界限。大陆沙漠地带与热带雨林之间的巨大气候差异造就了适合特定作物的不同种植区。耐旱植物在干燥、干旱和半干旱地区生长，而耐高降雨量的植物则在湿润地区繁茂。土壤的组成、肥力水平及pH值决定了哪些非粮食作物能在特定区域生长。根据Mudau等人的研究，这些适应性强的作物能够在传统主粮难以生存的地区茁壮成长。地理位置的海拔高度也影响了特定类型的非粮食作物所需的微气候。

除了环境适应性外，非粮食作物的分布还反映了其发展历程中的其他方面。传统习俗和文化因素同样对非粮食作物的分布具有重要影响。早期积累的知识基础为我们提供了关于种植技术、加工方法和食物利用方式的详细了解。不同民族的文化偏好决定了农民种植哪些作物以及他们食用哪些食物。例如，苔麸在埃塞俄比亚的饮食中占据重要地位；而在西非，fonio（一种小米）则是烹饪传统中的核心成分；许多蔬菜也被视为各种非洲社区传统烹饪的基本组成部分。Enriquez和Archila-Godinez的研究表明，在经常使用非粮食作物的传统仪式中，它们的意义更加突出。土地管理实践和历史上的土地分配制度也影响了某些作物的兴衰。

社会地位和经济条件在这种情况下带来了额外的挑战。有限的市场准入限制了非粮食作物的传播，使得农民不愿种植市场需求不确定的作物。由于非粮食作物在现代商业农业生产及标准价值链体系中的参与度较低，其使用量也相对较少。在多个地区，种植作物的主要目的是实现自给自足并建立本地销售网络。经济限制和资源匮乏迫使农民选择营养价值较低的作物，即使这些作物所需的投入较少。随着城市化进程和西方饮食的普及，人们对传统非粮食作物的消费量下降。为主要主粮作物设计的农业支持措施对非粮食作物不利，而发展项目的资金不足也阻碍了它们的推广。由于大规模需求不足、加工设施有限以及运输系统不完善，非粮食作物的分布和采用面临诸多障碍。许多非粮食作物生产成本低廉，使其在资源匮乏的地区仍然具有实用性。现代化进程以及年轻一代从传统农业向其他行业的迁移导致重要本土知识的流失，进而减少了这些作物的种植和认知。

技术资源的可获得性是影响非粮食作物在非洲传播的重要因素。现代农业解决方案的普及程度影响了这些作物的传播范围。资源有限的农民很少尝试种植非粮食作物，因为种植这些作物需要高质量的种子。种子库和地方种子系统在种子分发方面发挥了作用，但它们在资金和基础设施建设方面面临困难。由于政策不足和研究投入不足，非粮食作物在市场上被边缘化。大多数非洲农业政策及推广服务优先考虑玉米、水稻和小麦，对本土作物的支持甚微。针对非粮食作物的研究有助于提高产量、抗虫性和营养价值，但缺乏农民和政策制定者的资金支持。农业推广服务为农民提供了关于非粮食作物的基本信息，包括其优势及具体种植方法。适当的推广服务缺失直接导致了农民教育和操作支持的不足。

历史和社会政治因素也在其中起着重要作用。殖民时期的农业政策倾向于推广外来出口作物，从而长期贬低了本土作物的价值。冲突、人口流动和土地所有权不稳定损害了某些地区的传统农业方式，减少了本土作物的多样性。因此，非洲非粮食作物的分布既体现了该地区的生物多样性，也反映了自然力量与人类活动之间的持续互动。可持续利用这些作物需要解决其社会经济问题，保护其文化价值，并确保未来几代人的粮食安全。

4.7. 被忽视作物的保护策略
保护非粮食作物对于维护农业生物多样性、保障粮食供应和发展气候适应性强的农业系统至关重要。这些起源于传统知识和文化传统的作物因现代化、栖息地破坏及市场价值低而面临灭绝风险。成功的非粮食作物保护计划需要通过原位保护和异地保护相结合的方式进行综合保护，并投资于相关研究和政策制定及公众意识提升工作。

原位保护是指在作物自然生长地或传统农业区进行保护。这种保护方式有助于作物自然发展并增强其对生态变化的抵抗力。农场内的保护工作主要由小农承担，因为他们继续沿用传统的种植方法。社区种子库在提供种子储存和交换服务方面发挥着关键作用，有助于保持种子供应和遗传多样性。农民与科学家的合作有助于培育出更具优势的作物品种。含有这些作物野生亲缘种的自然生态系统也应得到保护，因为它们的遗传特性具有很高的价值。异地保护则是通过将植物遗传资源存储在自然环境之外来辅助原位保护。国内外研究机构运营的基因库为当前和未来的农业育种工作提供了种子储存设施。植物园和农业研究站通过保存活体样本来保护稀有和濒危物种。组织培养技术和冷冻保存技术可以安全保存非种子作物。

非粮食作物的保护还依赖于研究活动和发展计划。对非粮食作物的科学研究有助于改进其分类和功能，提高其作为食物来源的价值。农民采用新的改良品种是因为它们能提高产量并增强抗虫害、疾病和其他环境威胁的能力。研究非粮食作物的营养价值使其更适合用于地方食品项目和健康改善计划。非粮食作物在结合间作和农林复合系统的农业生态系统中具有广泛应用，有助于维护生物多样性和土壤健康。保护文化和本土知识至关重要，因为这些作物与传统的食物传统、烹饪习俗和医疗实践紧密相关。记录和分享关于这些作物的传统知识有助于促进其保护并促进知识传承。通过文化活动和节日推广传统食物，可以提高人们对这些作物的认识和兴趣。成功的保护运动需要研究人员、农民、政策制定者和非政府组织之间的合作。

战略性的方法为保护工作提供了指导，而具体的干预措施则是实施这些工作的关键。国家和国际政策应重视非粮食作物的价值，通过奖励保护工作和资源种植来支持这些作物。政府应将非粮食作物纳入生物多样性和粮食安全计划，为种植者提供经济支持和农业援助，同时确保其保护。基于社区的保护工作依赖于法律框架，以保障种子主权和农民的土地权利。通过公私合作投资于非粮食作物的研究和生产，以及市场开发计划，可以加强保护工作。市场整合和价值链的发展为保护策略提供了经济可行性。针对非粮食作物的定向营销是保护自然生物多样性的有效手段。当生产者将非粮食作物加工成食品、健康补充品或传统零食时，其市场吸引力会增加。市场驱动的非粮食作物推广措施既能保护种植基地，又能促进农村社区的发展。所有这些举措都依赖于提高农民、消费者、政策制定者和研究人员对非粮食作物营养、经济和文化价值的认识。

4.8. 非粮食作物在非洲的成功推广和商业化案例
多项非洲案例证明了非粮食作物商业化的成功，为未来提供了借鉴。根据Lefebvre等人的研究，食品加工公司Yolélé Foods成功将古老的西非小米fonio重新引入西非和美国市场。该公司通过品牌推广、推出新产品（如薯片）并与厨师和食品生产商合作，提高了fonio的需求，使萨赫勒地区的农民受益。fonio的市场接受度已超出非洲范围，在欧洲和北美被宣传为无麸质的高蛋白替代品。加纳和莫桑比克的女性主导合作社通过油和粉状产品的生产展示了非粮食作物如何赋能女性并促进当地和国际市场的发展。辣木（Moringa）在东非地区广受欢迎，因其富含维生素、矿物质和抗氧化成分。肯尼亚、坦桑尼亚和乌干达的健康和营养计划中使用了辣木来支持儿童和孕妇。小型企业和中型企业开发了多种辣木产品，如油、粉和茶制品。肯尼亚的Moringa World公司是一家蓬勃发展的可持续企业，为国内外消费者生产有机辣木产品。NUS的作物开发使农民，尤其是妇女和年轻人，能够创造新的收入来源，同时在加工和营销领域创造就业机会，并提高社区的营养水平[111,120]。根据Mubaiwa等人的研究[121]，针对贝宁、肯尼亚和津巴布韦的苋菜和班巴拉花生价值链发展计划已经证明了NUFCs在增强粮食安全和减少贫困方面的潜力。通过专注于营养和推广的教育项目，坦桑尼亚的传统蔬菜得到了更广泛的接受，从而改善了儿童和妇女的饮食多样性[122]。非洲粮食主权联盟（AFSA）的“种子就是生命”运动通过农民控制的种子系统展示了传统作物的强大倡导作用，这些系统保护了生物多样性和粮食主权。近年来，由于消费者对本地营养食品的兴趣增加，这些蔬菜在市场上占据了稳定的地位，尤其是在大都市地区。由妇女管理的合作社在蔬菜种植和分销过程中发挥了核心作用，从而提高了家庭收入，并促进了成员社区的食物主权[18,100]。根据Mubaiwa等人和Tan等人的研究[121,123]，班巴拉花生最近受益于区域研究项目和加工创新。通过改良品种以及预煮即用等新型加工方法，班巴拉花生的市场接受度有所提高。从种植到加工和营销的农业运营中的妇女赋权项目将班巴拉花生转变为重要的食物系统组成部分。

这些例子展示了几个重要的学习点：NUFC计划的成功依赖于多个利益相关者，包括农民、研究人员、非政府组织以及私营企业和政府机构。为了实现NUFC的经济可持续性，加强整个价值链至关重要，从种子系统、农业生产到加工、包装和市场营销。保护生物多样性、支持本地食物系统并促进营养的政策环境将更有利于这些作物融入国家发展计划。持续的能力培养和知识传播使农民和企业家能够获得新技术，进而提高他们的生产力和市场竞争力。各种案例研究表明，通过有针对性的干预、联盟合作、市场提升计划和消费者服务举措，NUFC可以从被忽视的作物转变为非洲食物系统中的重要组成部分。正确的支持机制将使这些作物通过包容性和可持续的发展在整个非洲大陆促进粮食和营养安全。

4.9 支持被忽视作物的政策框架
对支持NUFCs的政策框架的认识不断增长，因为它们有助于确保非洲的粮食安全、改善营养状况、实现环境可持续性和增强农业韧性。政府和国际机构以及区域组织现在认识到NUFCs在加强食物系统和农村稳定方面可以发挥重要作用。非洲各国的国家机构目前将NUFCs纳入其农业和粮食安全实施计划中。这些农业政策旨在实现三个目标：建立多样化的生产体系，减少对进口基本食品的依赖，并通过推广本地植物物种来改善营养状况。苔麸、苋菜、班巴拉花生和高粱是埃塞俄比亚、尼日利亚、肯尼亚和南非正式支持的本土作物，以提高食品质量并支持当地农民[3,100]。NUFCs因提供多种优势而得到许多农村发展和气候适应计划的支持[124]。非洲联盟下的综合非洲农业发展计划鼓励成员国投资于农业发展，采用未充分利用的作物，从而增强粮食独立性和抗逆性[125]。非洲孤儿作物联盟（AOCC）在非洲机构和非洲联盟的财政支持下，进行基因组学和育种研究，以提高大约100种非洲未充分利用作物的营养和生产能力[126]。这些地区性举措共同努力，为NUFCs争取资源并建立相关能力。

根据Atukunda等人和Sporchia等人的研究[128,129]，在国际协议下，未成功开发的作物通过保护工作和应用变得更加重要。《国际植物遗传资源用于粮食和农业条约》（ITPGRFA）支持NUFCs的可持续利用，并确保植物遗传材料的公平利益分配。《生物多样性公约》（CBD）承认农业生物多样性，将传统作物视为实现保护和发展目标的关键要素。SDG关于零饥饿、气候行动和生物多样性的目标都间接支持NUFCs。

种子政策是指导NUFCs政策环境的重要因素。大多数非洲种子分发系统主要关注主要粮食作物，而忽视了被忽视、未充分利用的物种的优质种子。种子政策的调整需要将传统和本地植物品种纳入国家种子目录，并在社区和农民之间建立支持网络。乌干达和加纳的种子监管流程现在结合正式和非正式系统，使作物品种的保存和分发更加便捷[130,131]。越来越多的组织及金融机构开始支持NUFCs。在国际捐助者和发展伙伴的资助下，国家农业研究机构和大学投入更多时间研究这些作物。ICRISAT、Bioversity International和AfricaRice等组织领导着NUFCs的关键研究工作，并提供倡导和技术服务[132]。气候适应基金等财政资源以及注重营养的农业计划和农业企业孵化器正在资助NUFCs进入价值链并扩大其种植规模[132]。

尽管对NUFCs的支持不断增加，但仍面临诸多障碍。许多现有政策缺乏具体的实施机制或专门针对NUFCs的资源。农业、卫生、环境和贸易部门之间的协调不足，机构也难以提供足够的支持。当前的政策设计和项目创建需要更全面的数据收集和分析[133]。政治上强烈支持将NUFCs纳入主流农业。政策导向的举措、发展研究资金和基于社区的农民援助相结合，将使被忽视的作物直接为非洲未来的可持续食物系统做出贡献。

4.10 非洲NUFCs的研究与开发需求
非洲的NUFCs具有显著潜力，可以改善粮食安全和农村收入，同时增强对天气的抵御能力。农业研究领域对这些作物的兴趣有限，更倾向于关注玉米、水稻和小麦等知名主食作物。要充分利用非洲的NUFCs，需要在整个生产链上进行有针对性的研究投资。如图12所示，特别是研发和推广服务在内的制度因素在促进NUFCs采用方面发挥着关键作用，包括推动技术发展、加强知识传播以及支持将改进的农艺、加工和价值链创新传递给农民和当地社区。

在遗传改良领域，需要开发高产、耐气候、抗虫害且营养丰富的品种，以满足农民、加工商和消费者的需求[134]。应利用现代基因组技术和育种技术加速改良品种的开发。在农艺实践方面，需要进一步研究以优化不同非洲农业生态区的NUFCs种植方法，包括种植密度、土壤肥力管理、灌溉策略以及结合现代科学方法和本土知识系统的综合作物管理实践。改进种植方法需要研究适合不同非洲农业生态区的NUFCs种植技术。研究应侧重于最大化种植密度、施肥方法和灌溉方式，并结合传统知识系统。结合传统和现代育种技术（包括标记辅助选择）有助于培育出提高生产力和抗逆性的改良品种。除了作物管理方法的研究外，科学家还需要提高NUFCs的营养价值，使其在营养不良项目和饮食健康改善计划中更具竞争力。研究还需关注开发适合特定当地环境的种植方法、水分管理和收获方式。在间作和农林系统中应用NUFCs将提升其实际价值和环境影响。

收获后技术和加工领域需要立即开发成本效益高的技术，以提高NUFCs的可用性和附加值产品[112]。科学家需要研究有效保存NUFCs同时保持其营养价值的方法，因为这仍然是重要的研究重点。由于干燥、储存和加工技术不足，这些作物经常遭受经济损失和供应减少。投资农村基础设施以及开发面粉、零食和饮料等附加值产品可以改善货架稳定性，创造新市场并增加消费者兴趣。成功开发NUFCs市场需要企业进行市场研究和价值链分析，以识别市场机会并解决关键的市场或供应链问题[135]。收集的研究将有助于制定以市场为导向的战略，推动NUFCs的商业化。应建立完善的市场链，使NUFCs发挥最大潜力。应制定经济评估系统，并为生产和加工NUFCs的中小型企业创建商业模式和支持服务。需要建立农民合作社和营销计划，以增加消费者兴趣并扩大国内外市场的准入机会。还需要进行额外的营养评估和生物利用度研究，以全面了解各种NUFCs品种。必须评估这些作物中必需营养素的生物利用度及其加工技术的营养效果。Talucder等人和Vilakazi等人[22,136]发现，NUFCs的科学评估结合公众教育可以将作物应用于教育餐食、健康计划和家庭饮食中。分析还需考虑抗营养因素和食品安全问题。基本的政策支持以及制度结构为所有其他领域的进展提供了基础。各国政府必须将NUFCs纳入农业研究重点，并提供必要的法律支持、财政资源和制度框架。发展过程需要政府建立保护农民权利的体系，公平分配收益，并改善不同部门之间的协调。长期成功需要通过教育培养人才，结合培训计划和加强知识交流平台。理解各种社区中NUFCs的文化价值及其传统用途，需要社会经济和文化研究，以制定适当的策略来促进其广泛应用[135]。

4.11 非洲NUFCs的市场准入和价值链发展
非洲的NUFCs具有营养价值和较高的抗逆性，但在市场进入和建立有效价值链方面面临诸多障碍，这限制了它们在促进粮食安全和增强经济赋权方面的作用。主要障碍在于不发达的价值链，这在许多NUFC案例中普遍存在[135]。NUFCs未能达到连接生产者和消费者的成熟网络标准，阻碍了它们从农田到消费者餐桌的顺畅流通[135]。这些作物的主要生产者——小农户面临多重障碍，无法进入正式市场，只能依赖现有的本地和非正式分销渠道[137]。影响NUFCs价值实现的限制包括不完善的运输基础设施和储存设施、有限的市场信息以及关键资源的短缺[135]。缺乏成熟的价值链阻碍了加工和包装技术的实施以及品牌的发展，从而降低了非传统作物（NUFCs）的市场竞争力和盈利能力[112]。为了揭示NUFCs的商业潜力并为种植这些作物的小农户带来经济效益，有必要开发涵盖所有相关方的有效价值链[3]。需要立即关注投入供应商与生产者、加工商、贸易商和零售商之间的具体联系投资，以建立NUFCs的市场体系[138]。NUFCs农产品的商业成功取决于构建必要的基础设施，将NUFCs从生产区运输到市场，并执行增值操作[139]。提供关于价格数据、消费者需求和质量要求的市场情报，有助于农民制定有效的生产和分销策略[140]。支持农民协会发展的组织计划可以增强他们的谈判能力，并为农民提供市场准入和服务机会[141]。大部分NUFCs的销售通过非正式市场实现，这些市场依靠参与者之间的自发交易运作，但往往存在联系薄弱的问题[142]。非正式食品市场在当地食品网络中发挥着重要作用，这归功于它们的功能性，但这些市场通常会经历季节性和市场价格波动，并且缺乏大规模商业化的能力[142]。促进NUFCs发展的策略必须提高运营效率，并为非正式市场提供支持，同时建立进入正式渠道（包括城市市场、超市分销和可能的出口市场）的途径[18]。实施过程必须解决监管障碍和质量控制要求，同时通过教育消费者和开发新产品来刺激需求[3]。结合价值链发展举措的战略市场准入策略，将使非洲能够充分利用未充分利用的作物，实现更好的粮食安全、改善生计和可持续经济增长。

4.12. NUFC研究中的地理偏见和研究空白
从文献计量学和系统评价结果的整合中得出的一个关键观察是，研究成果存在地理聚集现象，这对理解NUFCs在非洲的分布和重要性具有重要意义。分析显示，南非、埃塞俄比亚、尼日利亚和肯尼亚在大多数情况下处于研究领域的领先地位，因为这些国家拥有更强的制度能力、更多的资金支持以及更发达的研究网络。因此，目前的证据基础偏向于这些国家的农业生态条件、作物优先级和价值链。虽然这种集中有助于深入研究已充分研究的系统，但也引入了空间偏见，可能会限制研究结果的普遍适用性。然而，其他地区（如中非和萨赫勒地区）在文献中的代表性明显不足，尽管这些地区拥有丰富的农业生物多样性，并依赖本地气候适应性强的作物。这种代表性不足并不是因为NUFC潜力低，而是由于结构性限制，包括有限的研究基础设施、薄弱的数据系统以及在国际研究合作中的参与度较低。因此，这些地区的重要物种、传统知识体系和本地适应实践记录不足，导致在大陆范围内对NUFCs分布和利用的评估存在空白。为解决这一不平衡问题，有必要有意识地改变研究结构，使其更具地理包容性。

4.13. 对NUFCs的空间生态研究的影响及缩小代表性不足地区研究能力差距的策略
尽管现有文献为NUFCs的地理分布提供了宝贵的见解，但大多数研究仍局限于行政或国家层面的报告，而非空间明确的生态建模。这反映了地理参考发生数据的可用性有限，以及NUFC研究中地理空间分析工具的采用相对较新的情况。未来的研究应通过整合地理参考的作物发生记录与环境预测因子（包括气候变量、土壤特性、土地利用模式和地形因素）来进行高分辨率的生态位建模。物种分布建模方法（如MaxEnt和集合建模框架）可以帮助识别生态适宜区、潜在的气候避难所以及保护和作物扩展的重点区域。标准化空间建模协议并开发开放的NUFCs发生数据大陆数据库，将有助于加强跨区域比较，并支持非洲气候适应性和生物多样性敏感型食品系统的基于证据的规划。这最终将有助于在整个大陆实现更可持续和高效的农业实践。

同时，缩小代表性不足地区（特别是中非）的研究能力差距对于提高大陆覆盖范围至关重要。未来的研究应通过有针对性的研究资助、扩展地理空间分析和生态建模培训，以及加强已建立机构与新兴研究中心之间的合作网络来优先考虑这些地区。将本地和本土知识与科学研究相结合，同时开发开放的NUFCs发生数据大陆数据库和参与式文档系统，将增强数据生成能力，并提高NUFCs分布绘图的准确性。这些努力还将促进更平衡的研究代表性，促进公平、具体情境的政策制定，并确保更好地捕捉和利用非洲NUFCs的全部多样性和潜力，以支持具有韧性和生物多样性敏感性的食品系统转型。

5. 非洲NUFCs的未来前景和建议
综述结果强调了未充分利用的植物物种在推动非洲食品系统方面的巨大变革潜力。NUFCs在农业多样化、增强弱势群体的营养安全以及帮助非洲国家更好地应对气候变化方面具有显著潜力，同时支持可持续经济发展。主题趋势分析显示，NUFCs研究的研究重点发生了明显的时间转变和统一（图13）。早期的研究（2017-2019年）集中在遗传资源、基因组学、恩塞特和苔麸上，反映了针对特定作物和种质的调查。从2020年开始，研究重点转向了粮食和营养安全、韧性、生物多样性和可持续性，表明研究视角正在向系统层面转变。Abdulwaliyu等人[143]和Simane等人[144]报告称，非洲可以利用NUFCs作为解决粮食短缺和营养不良问题以及应对气候变化挑战的重要资产，因为它们在生态适应性和营养多样性方面表现出色，并为社区提供了经济机会。要实现这一重大机遇，需要各利益相关者的持续支持和共同努力，包括各级公共部门机构、研究组织、积极行动的企业、发展团体和消费者教育。需要提出多项详细建议来优化NUFCs的潜力。将NUFCs的整合纳入国家农业政策、发展战略和土地利用规划框架应成为首要任务。应为NUFCs提供必要的长期研究资金，以支持旨在提高产量、增加营养价值、增强抗虫性和抗病性以及支持气候变化适应的关键育种计划[111,145]。NUFCs生产所需基础设施的发展应得到政府投资，因为农村地区是主要的种植区[146]。政府应实施支持性政策和法规，具体促进NUFCs价值链的发展，并为生产者和加工商提供进入国内外市场的机会[135]。全国性活动的实施以及在学校供餐计划中纳入NUFCs信息，提高了消费者的认知度，并在更多人群中获得了更广泛的接受度[100]。研究机构的育种工作必须将NUFCs作为主要研究重点，因为他们需要培育出产量更高、营养价值更好且能在非洲农业环境中更好地应对压力因素的品种[6,145]。研究人员需要进行广泛的农学研究，以开发适合不同非洲生态区域的栽培方法[6,7]。投资于基于研究的产后技术开发，可以有效减少当前的收获损失，使NUFCs在储存期间保持更好的质量[7]。全面评估NUFCs的健康益处以及提供饮食指导，需要对各种NUFCs品种进行更深入的营养研究[31,35]。详细的市场调查将发挥重要作用，包括识别国内和国际NUFCs市场机会以及了解消费者需求的变化[31]。根据Lefebvre等人的观点，私营部门应在农村地区建立NUFCs加工设施，以创造就业机会并提高当地作物的价值[112]。对可持续、健康意识强的食品选项的市场需求持续增长，因此生产者应开发创新的NUFCs食品产品，以吸引国内和外国消费者。外国NUFCs的生产需要透明和公平的采购实践，为小农户提供公平的回报，以建立可持续的供应链[112]。为了推动NUFCs及其相关产品的市场需求增长，组织需要投资于战略品牌建设、有效的市场营销和教育工作[31]。通过广泛的能力建设举措，发展组织应为小农户（特别是妇女和青年）提供必要的NUFCs生产、加工和营销技能[7]。社区种子库和本地NUFCs遗传资源保护需要发展组织的支持，以建立可持续运营[147]。正如Devaux等人所描述的，发展包容性的多方利益相关者平台需要支持，因为它们促进了从生产者到消费者的整个NUFC价值链各参与者的合作[148]。发展组织通过开展有针对性的信息宣传活动，教育消费者了解NUFCs的营养和健康益处及其在饮食中的经济优势，发挥着重要作用[137]。NUFCs的采用在很大程度上取决于消费者的意识，这需要通过积极研究这些食品的营养和健康特性并有意将其纳入日常饮食计划来实现[4,149]。NUFCs的扩展依赖于对当地农民和企业的支持，这些企业和农民负责NUFCs的生产和分销。推广包含NUFCs的传统食谱有助于保护文化遗产并加强当地食品系统[31]。为了使NUFCs在重塑非洲食品系统方面发挥最大作用并提高可持续性和包容性，食品系统必须得到所有利益相关者的全面参与。要实现NUFCs的广泛主流化，没有任何一方能够单独成功。NUFCs的成功实施依赖于政府政策、研究人员的基于证据的结果、私营部门的创新和市场开发实践以及赋能社区和发展组织的共同努力。

6. 结论
文献计量学结果表明，非洲的NUFCs研究已从边缘化的作物描述领域转变为具有战略重要性的领域，重点关注气候适应性和食品系统的韧性。在分析、共现网络、主题地图和趋势主题演变中，粮食安全的持续主导地位表明这是定义NUFCs学术研究的关键因素。对气候变化、可持续性、营养和小农户生计的日益关注表明研究正朝着应用性和影响力强的方向转变。然而，研究结果也揭示了结构性不平衡。研究和合作的成果集中在少数国家和机构，非洲某些地区和NUFC类别缺乏代表性。研究结果表明，NUFCs通过增强粮食安全、改善营养和增强对气候变化的韧性，代表了改变非洲食品系统的重大机会。它们的营养价值、对恶劣环境的适应能力以及在多样化农业系统中的作用使它们成为整个大陆可持续发展的重要组成部分。要实现这一潜力，需要政策制定者、研究人员、发展组织、私营部门和当地社区之间的协调行动。政策制定者应将NUFCs纳入国家农业、气候适应性和粮食安全战略，并增加对研究的投资，包括空间制图、生态建模和改进的农学实践，以支持不同农业生态区的生产。加强价值链、推广服务和种子系统也将对提高农民（特别是小农户和妇女农民）的采用率和市场准入至关重要。同时，保护举措和营养敏感型政策应促进NUFCs的发展，以保护遗传多样性和增强饮食多样性。已经存在实际的政策路径来扩大非洲NUFCs的规模。例如，苔麸已被纳入埃塞俄比亚的粮食安全和农业发展框架中，而高粱和小米则在萨赫勒地区的气候智能农业和抗逆性项目中得到推广。非洲叶类蔬菜也在肯尼亚和乌干达等国的营养敏感型项目中得到了应用。在区域层面，非洲孤儿作物联盟（African Orphan Crops Consortium）为作物改良、能力建设和政策协调提供了一个重要的平台。这些例子表明，当得到协调的投资和制度支持时，孤儿作物可以成功地融入农业、营养和气候政策框架中。因此，未来的研究应解决现有问题，特别是许多孤儿作物在地理覆盖范围上的不均衡以及空间数据的有限性。采用标准化的空间建模方法和共享的地理空间数据集将提高研究之间的可比性，并支持制定更可靠、基于证据的策略，以评估孤儿作物在气候变化条件下的适应性。从实际角度来看，将孤儿作物纳入国家农业、气候适应性和粮食安全战略中对于充分发挥其潜力至关重要。加强研究投资、价值链建设、推广服务以及保护工作将促进其广泛应用，提高饮食多样性，并支持非洲粮食系统的韧性和可持续性。

CRediT作者贡献声明：
Jelili Babatunde Hussein：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、可视化、验证、软件使用、资源管理、方法论、数据分析、概念化。
Tilahun Seyoum Workneh：撰写——审稿与编辑、验证、监督、资源管理、项目管理、方法论、调查、资金筹集、数据管理、概念化。