莫桑比克林波波走廊地区利用生态系统服务(ES)开展气候变化适应与应对的研究

《Climate Interactions》:Leveraging ecosystem services for adaptation and coping to climate change in the Limpopo Corridor, Mozambique

【字体: 时间:2026年06月10日 来源:Climate Interactions

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  研究人员评估了莫桑比克林波波走廊(Limpopo Corridor,LC)地区生态系统服务(ES)支持气候变化适应的潜力。数据来自林波波区、马巴兰区(Mabalane)和奇夸拉夸拉区(Chicualacuala)共597户家庭,采用民族生物学方法和分层随机抽样

  
研究人员评估了莫桑比克林波波走廊(Limpopo Corridor,LC)地区生态系统服务(ES)支持气候变化适应的潜力。数据来自林波波区、马巴兰区(Mabalane)和奇夸拉夸拉区(Chicualacuala)共597户家庭,采用民族生物学方法和分层随机抽样收集。共记录212个物种(176种植物区系、36种动物区系),药用资源表现出最高多样性(香农指数=4.1)。玉米(Zea mays)和高粱(Sorghum bicolor)被确定为主要的抗气候作物,而Strychnos spinosa被证明具有多功能性,可作为食物、药用、观赏和能源物种。Colophospermum mopane在木材和纤维用途中占主导地位;禽类如鸡和鸭表现出较高的适应潜力,普通小羚羊(Sylvicapra grimmia)是最受重视的野生动物。研究结果表明,传统生态知识(TEK)通过促进物种多样化利用和知识传承,支持家庭的适应与韧性。加强生物文化实践和本土物种可持续管理对于提高旱半干旱地区基于社区的适应能力至关重要。
该研究发表在《Climate Interactions》。研究背景方面,莫桑比克南部林波波走廊(LC)属于半干旱生态系统,气候变率大,干旱、洪涝、热带气旋等极端事件频发,预计到2040年气温升高可达1.2°C,降水在某些区域减少约30%,加剧了贫困、技术受限和基础设施脆弱带来的社会—生态脆弱性。农业、畜牧业和森林资源是当地生计支柱,但人口压力、毁林、农业扩张和气候变化正在改变传统土地利用模式,威胁生态系统服务(ES)供给。尽管已有较多南部非洲物种编目与用途研究,但缺乏将这些用途明确关联到基于生态系统的适应(EbA)和气候不确定性下韧性的分析。因此研究人员采用社会—生态系统(SES)框架,将传统生态知识(TEK)与ES、EbA及自然对人类的贡献(NCP)概念整合,沿着降雨梯度(沿海湿润亚湿润—内陆半干旱—干旱)在LC三个区开展民族生物学调查,以量化物种用途、评估ES对气候适应与应对的潜力,为旱半干旱区社区韧性策略提供实证依据。
主要关键技术方法包括:研究在LC内选择林波波区(亚湿润沿海)、马巴兰区(热带干旱,年均降雨约623mm)、奇夸拉夸拉区(热带干旱至半干旱,年均降雨<500mm)构成降雨梯度 strata;采用分层随机抽样,以区为层,户数为总体,按95%置信水平、7%最大估计误差确定每层样本量,最终调查597户(林波波区211户、马巴兰区195户、奇夸拉夸拉区191户),仅访谈户主;通过结构化问卷获取家庭社会经济特征,半结构化访谈获取物种用途认知,物种按本地名比对文献与标本鉴定并区分原生/外来,用途划分为食物(农业种、野生果、家养果、家畜、野生动物、鱼类)、木材与纤维、观赏、药用、燃料等大类与子类;多样性分析采用香农—威纳指数(Shannon-Wiener Index,H′=-∑pilog pi),区际与用途间相似性采用杰卡德相似指数(Jaccard Similarity Index,Sj=a/(a+b+c))和索伦森系数(Sorensen coefficient),聚类用欧氏距离,方差分析(ANOVA)检验物种丰富度差异(正态性用Shapiro-Wilk、方差齐性用Bartlett检验);民族生物学指标含相对重要性(RI)、优先排序(ROP)、忠实度(NF)、价值指数(UV,即Use Value,VU)、家族利用值(VUF,即Family Use Value)、文化价值(VC)、校正主要用途一致性(CUP)等;野外数据用ArcGIS Survey123采集,整理后用Power BI和RStudio分析。
研究结果部分保留小标题简述如下:
3.1. 林波波走廊受访者特征:研究显示597户中户主男性占57.5%、女性42.5%,63.5%年龄25—54岁,44.7%文盲,仅0.9%高等教育;主要生计为农业(85%),其次木炭与薪柴销售(55.9%)、畜牧(22.2%)。说明当地人力资本偏低,生计高度依赖自然资源。
3.2. 动植物物种丰富度、组成与多样性:共记录212物种(176植物、36动物),归110科(87植物科、23动物科)。用途分类看,药用资源(RM)物种数最多,野生动物(WA)在动物中最常用;香农指数最高为药用类(H′=4.1),地区上林波波区最高(H′=3.78,丰富度约130),但ANOVA显示三区平均丰富度无显著差异(p=0.02不拒绝H0);相似性上奇夸拉夸拉与马巴兰约62%(索伦森系数),林波波与两干旱区约54%;用途间药用与野果相似度78%,燃料木与木材纤维58%。表明虽气候梯度明显,物种总体丰富度无统计差异,但组成与用途结构随干湿梯度变化。
3.3. 生态系统服务对家庭适应与应对的潜力: domesticated animals(DA)和鱼类(FS)、农业种(AS)和野生动物(WA)各类内忠实度NF=100%;家禽(鸡、鸭)优先排序(ROP)高,体现知识传承强,罗非鱼(Oreochromis mossambicus)文化价值(VC)高;野生动物中常见小羚羊(Sylvicapra grimmia,RI=2,ROP≈97%)、岩兔(Pronolagus randensis,ROP=100%)、盔珠鸡(Numida meleagris,ROP≈58%)重要;植物中Strychnos spinosa(ROP=95,80%受访者引用,VUF=2,NF=100既作野果又作观赏)多用途突出;Colophospermum mopane(ROP=88)主导木材纤维,Brachystegia sp.(ROP=45)也重要;农业种玉米(Zea mays)和 cowpea最广泛,高粱(Sorghum bicolor)抗旱性强;结论是通过RI、ROP、VU、VUF、VC、CUP等指标可量化物种对气候冲击的适应与应对贡献,多用途原生种(如S. spinosa、C. mopane)和耐旱作物(高粱)及家禽、山羊等构成关键ES组合。
讨论部分总结:研究人员指出受访者低识字率虽限制正式教育吸收,但不妨碍实践型传统生态知识(TEK)积累;农业依赖雨养、化肥投入极低(全国约5.7kg/ha,LC更低),玉米为主食但单产仅约800kg/ha,故农户采用错期播种、间作耐旱作物(高粱、豇豆)、河岸种植、选地方品种等适应策略;木炭生产集中在马巴兰与奇夸拉夸拉,以Colophospermum mopane为主,虽收入补充但大部分利润外流,且过度采伐威胁 woodland再生;畜牧(牛、驴、山羊)提供动力、运输、奶肉与储蓄功能,驴尤耐旱;野生果(Sclerocarya birrea、Vangueria infausta、Strychnos spp.)在旱季/歉收年替代食物,可加工汁、酒、粉(如S. madagascariensis种子粉),但加工技术弱;药用植物(RM)多样(H′=4.1)且常与食药 continuum重叠(如Sclerocarya birrea、Anacardium occidentale兼具营养与药用),弥补正规医疗可及不足;木材纤维中Androstachys johnsonii(Lebombo ironwood)硬木用于建筑/家具,但密植采伐需可持续管理;鱼类提及少因局部禁渔保护本地权,并非无资源;物种组成上多数高频种原生(尤其 woody、野生果、野生动物),而主粮作物、家养果、家禽多为外来驯化种,需平衡引入种风险与本土种保护;多样性上林波波区(亚湿润)高于内陆干旱区,符合水热—多样性关系,但ANOVA无显著差可能因样本分布与干旱区生境异质性补偿;通过SES框架把TEK、EbA、NCP整合,说明ES不仅是生态指标,更是社会—生态韧性资本:多用途种(S. spinosa、C. mopane、高粱、家禽、小羚羊等)提供季节替代(旱季野果、歉收作物替代、薪柴缺时代木炭、病时传统医药、冲击时畜禽变现),但面临过度采树皮(药用)、木炭过度采mopane、野生动物局部过猎、性别偏差(仅访户主忽略妇女/青年知识)等权衡;最后研究人员结论为:LC区域212物种支撑多元ES,药用多样性最高(H′=4.1),玉米与高粱是关键适应作物,Strychnos spinosa等多功能原生种、Colophospermum mopane木材、家禽与小反刍动物等构成适应组合;TEK指导物种管理与多样化利用,强化生物文化实践和原生种可持续管理可提升社区EbA效果;需参与式治理、保护TEK传承、推动农林复合、规范资源采收强度、纳入边缘群体知识,以实现旱半干旱区气候韧性发展。论文结论部分译文:本研究评估了莫桑比克林波波走廊地区生态系统服务(ES)支持气候变化适应与应对的潜力。通过对三个区597户的分层抽样和民族生物学方法,研究显示生物多样性、传统生态知识(TEK)与生计实践在区域社会—生态系统(SES)中深度关联。共识别出212物种(176植物、36动物),涵盖广泛ES:食物、药用、木材纤维、燃料、观赏等。药用资源多样性最高(香农指数=4.1),凸显生物多样性对本地健康与福祉的关键作用。粮食相关物种如玉米(Zea mays)和高粱(Sorghum bicolor)及野果如Strychnos spinosa、Sclerocarya birrea对气候冲击下的家庭粮食安全与韧性至关重要。多用途种如Colophospermum mopane提供关键材料与能源,家禽与小畜助适应性灵活与收入多元。结果证实当地社区依赖栽培与野生物种动态组合维持生计并缓冲气候变率;TEK在物种选择、管理与保护实践中起核心适应机制作用;但毁林、过度开发、社会经济变化威胁这些知识系统与ES供给。结论为:ES构成LC气候适应的生态与社会资本;将TEK整合进正式适应与保护框架可提升EbA成效;加强教育、社区治理与资源可持续管理对维持生物多样性生计与长期韧性至关重要;最终通过参与式、知识驱动途径可为莫桑比克旱半干旱区气候韧性发展提供可行路径;后续建议加强社区可持续实践、农林复合、资源开采规制、TEK记载与包容性研究以提升生物多样性保护与资源管理。
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