《Journal of Agriculture and Food Research》：Urban food ethnobotany: social-ecological filters shape the nutritional functional diversity of plants and fungi in local markets of southern South America
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粮食安全和低质量饮食是当今全球社会-生态危机中的主要挑战。市场获取途径与更多样化的饮食与营养质量的改善相关。先前的研究表明，食物物种丰富度与营养功能多样性（NFD）之间存在正相关关系，NFD是衡量食物物种中营养性状多样性的指标。这些研究还表明，考虑社会-生态过
粮食安全和低质量饮食是当今全球社会-生态危机中的主要挑战。市场获取途径与更多样化的饮食与营养质量的改善相关。先前的研究表明，食物物种丰富度与营养功能多样性（NFD）之间存在正相关关系，NFD是衡量食物物种中营养性状多样性的指标。这些研究还表明，考虑社会-生态过滤器可能为理解农业生物多样性和营养性状提供更全面的视角。然而，关于这些过滤器如何塑造当地市场的分类多样性和营养功能多样性，目前知之甚少。为探究这一问题，研究人员在智利南部四个当地市场对摊贩开展了238项民族植物学调查，覆盖两个不同季节（暖季和冷季）。对每位摊贩，研究人员记录了其社会人口学特征、农业生物多样性（植物和真菌）以及营养功能多样性指数。共记录了227个物种和313个民族品种。研究发现物种丰富度与营养功能丰富度之间存在正相关关系，但由于营养功能性状的冗余性，该关系在高物种数量时趋于饱和。广义线性混合模型显示，拥有固定摊位、参与种子交换以及不同的生产和销售导向（如转销商、生产者等）是最受支持的社会-生态过滤器，它们通过影响当地市场中的营养功能性状，选择性地移除植物/真菌物种。研究还讨论了将该方法适应不同情境的机会，并进一步理解当地市场中的社会-生态动态如何影响农业生物多样性和人们饮食。这在全球变化背景下重新设计更具韧性的农业食品系统过程中尤为重要。
**论文解读：社会-生态过滤器驱动南美南部当地市场的营养功能多样性**
## 1. 研究背景与问题
在全球社会-生态危机背景下，膳食质量低已成为人类健康的主要风险因素。饮食多样性，特别是摄入来自不同营养组（如水果、蔬菜、豆类、谷物）的多种食物，是实现最佳营养摄入和预防营养缺乏的关键。然而，尽管已有研究关注市场可及性与饮食多样性之间的关系，但市场内部的社会-生态因素如何塑造和维持农业生物多样性，仍存在显著的知识空白。以往对当地市场的研究多集中于物种丰富度或品种丰富度等分类多样性指标，但这些指标无法反映物种在营养功能上的差异。例如，一个市场可能销售五种禾谷类作物，虽然物种数不少，但其提供的营养功能却高度同质化——仅富含碳水化合物而缺乏其他必需营养素。因此，引入功能多样性（FD）概念，特别是营养功能丰富度，能够更直接地连接农业生物多样性与人类膳食营养。
在当前研究中，研究人员提出社会-生态过滤器（即人类与环境耦合的因素）可选择性地保留或移除物种及其功能性状，从而影响市场中的营养功能多样性。但此前尚不清楚这些过滤器如何作用于当地市场的物种丰富度和营养功能丰富度。为此，本研究旨在：(i) 刻画智利南部当地市场在两个季节中的物种丰富度和营养功能丰富度；(ii) 评估物种丰富度与营养功能丰富度之间的关系；(iii) 评估社会-生态过滤器与这两种多样性维度的关联。研究假设物种丰富度与营养功能丰富度正相关，但该关系在高物种丰富度下因营养功能性状冗余而趋于饱和；同时，社会-生态过滤器会通过选择性地限制或促进某些物种的出现，进而影响营养功能丰富度格局。
## 2. 主要研究方法与技术
本研究采用混合方法，整合定量与定性研究工具。研究区域位于智利南部四个当地市场（特木科的Feria Pinto、新帝国镇的Feria We Mongen、奥索尔诺的Feria Pedro Cerda和Feria Rahue），该区域属于全球生物多样性热点区域。调查样本来自238名市场摊贩（包括固定摊位和流动摊贩），覆盖暖季（2022年12月至2023年1月）和冷季（2023年5月）两个季节。关键技术方法包括：(1) 通过开放式清单收集每个摊位所售的所有植物和真菌物种及民族品种；(2) 选择九种关键营养素（碳水化合物、蛋白质、纤维、钙、铁、锌、维生素A、维生素C、烟酸）作为营养功能性状，基于国际食品数据系统网络和FoodData Central数据库分配营养值；(3) 计算功能丰富度（FR）指标，并细分为总NFD、宏量营养素NFD、矿物质NFD和维生素NFD；(4) 采用广义线性混合模型（GLMMs），以物种丰富度和功能丰富度为因变量，社会-生态过滤器为固定效应，市场和季节为随机效应，并通过Akaike信息准则（AIC）进行模型选择。
## 3. 研究结果
### 3.1 社会人口学特征
共完成238份调查。女性摊贩占66.4%，男性占33.6%；年龄范围为20至90岁，平均55岁。We Mongen和Rahue市场的Mapuche（马普切人）摊贩比例最高（分别为93.3%和83.6%）。Pinto市场在Mapuche比例（33.7%）、生产者比例（26%）、参与政府项目比例（25%）和种子交换比例（15.7%）方面均为最低。We Mongen市场参与种子交换比例最高（51.1%），且固定摊位中生产者占80%。
### 3.2 农业生物多样性：物种与民族品种
共记录227个物种（冷季198种，暖季191种）。其中191个物种仅有一个民族品种，36个物种具有两个及以上民族品种。菜豆（Phaseolus vulgaris）种内多样性最高，达27个民族品种。Rahue市场物种数和民族品种数最多（分别为170种和262个）。所有市场中，71%的物种在两个季节均有出现，29个物种仅在暖季记录，36种仅在冷季记录。冷季记录到313个民族品种，略多于暖季的305个。两个季节共记录约400个民族品种。研究还发现了Mapuche人的传统民族品种，包括罕见和濒危品种（如Manzana Candelaria和Zapallo Ollita）。部分民族品种仅在单一季节出现（暖季71个，冷季78个）。
### 3.3 物种丰富度和营养功能丰富度之间的关系
每位摊贩的物种丰富度中位数为9（四分位距10），范围1至43。物种丰富度与总营养功能丰富度及维生素功能丰富度呈正向二次回归关系（总营养：r2=0.52；维生素：r2=0.58，p<0.001），且在大约30个物种时达到饱和。而物种丰富度与宏量营养素功能丰富度（r2=0.31）和矿物质功能丰富度（r2=0.23）呈线性增长，未出现饱和。这表明在宏量营养素和矿物质维度上，物种间功能冗余较低。
### 3.4 社会-生态过滤器与物种丰富度的关系
最优模型（ΔAIC≤2）包含固定摊位、生产和销售导向、参与种子交换、摊贩原产地和年龄。固定摊位经营者的物种丰富度显著高于流动摊贩（β=0.829，p<0.001）。双重导向（既生产又转售）的摊贩物种丰富度为正（β=0.274，p<0.001），而纯生产者则为负（β=-0.553，p<0.001）。参与种子交换对物种丰富度有正效应（β=0.164，p<0.05）。Mapuche和外国摊贩的物种丰富度均高于非Mapuche智利摊贩（β分别为0.16和0.601，p<0.001）。摊贩年龄与物种丰富度呈微弱负相关（β=-0.005，p=0.002）。
### 3.5 社会-生态过滤器与营养功能丰富度的关系
每位摊贩的营养功能丰富度平均为0.25±0.19，范围0.003至0.896。最优模型包含固定摊位、生产和销售导向以及种子交换。固定摊位摊贩的营养功能丰富度更高（β=0.520，p<0.05）。生产者摊贩的营养功能丰富度显著低于转销商（β=-0.641，p<0.05），双重导向摊贩无显著效应（β=-0.085，p>0.05）。参与种子交换对营养功能丰富度有正效应（β=0.465，p<0.05）。
## 4. 讨论与结论
### 4.1 物种丰富度与营养功能丰富度关系揭示的模式
研究揭示了四个关键模式。第一，市场摊位中物种数量增加通常提高营养功能丰富度，但总营养和维生素功能丰富度在约30个物种时趋于稳定，表明功能冗余。第二，相同物种数的摊位可能因物种组合不同而呈现显著不同的营养功能丰富度，例如两个均为14个物种的摊位，其总功能丰富度分别为0.08和0.59，后者通过纳入豆科、海藻（Ulva sp.）和辣椒（Capsicum annuum）等功能差异大的物种，覆盖了更宽的营养生态位。第三，某些关键物种（如豆科植物、海藻、辣椒和甜椒品种）对营养功能多样性贡献突出。第四，部分摊贩成为城市营养供给的关键行动者，识别并支持这些角色对于促进膳食营养多样性至关重要。
### 4.2 社会-生态过滤器影响物种丰富度和营养功能丰富度
固定摊位通过提供稳定存储空间和减少搬运限制，使摊贩能提供更多样化的产品。生产者和转销商之间的差异显著：转销商通常具有更高的物种丰富度和营养功能丰富度，而生产者虽然多样性较低，但却是稀有和濒危传统民族品种（如Manzana Candelaria和Zapallo Ollita）的主要提供者，尤其是Mapuche生产者。双重导向摊贩通过结合自产和转售，在维持传统作物遗传多样性的同时，提供丰富的市场食物。种子交换对农业生物多样性和营养功能多样性有正面影响，We Mongen市场内部组织的trafkintu（种子交换活动）以及以物易物等传统交换方式，增强了社区的营养韧性，并在危机时期（如2015年尼泊尔地震）对恢复作物遗传多样性起到关键作用。
### 4.3 研究结论
本研究评估了社会-生态过滤器如何塑造当地市场的物种丰富度和功能营养多样性。研究表明，物种丰富度与功能营养多样性之间存在显著正相关关系，并在高物种丰富度水平下因功能营养性状冗余而饱和。模型证实，拥有市场固定摊位、生产和销售导向以及种子交换共同筛选了物种，并影响了智利南部当地市场的功能营养性状。这有助于更好地理解当地市场的社会-生态动态如何影响人们饮食。研究结果提示，治理体系、空间利用和不同的生产销售导向可能是增强农业生物多样性和功能营养多样性的重要杠杆点。在疫情后粮食不安全加剧的背景下，这一发现尤为重要。本研究强调将功能营养多样性指标纳入农业食品系统重塑项目的必要性，为全球变化背景下构建更具韧性的农业食品系统提供了科学依据。
