在热带农田种树，或能实现自然与农业双赢

• 一项新研究考察了“农林复合经营”对马达加斯加香草生产的影响。农林复合经营是指农民在同一片土地上种植树木和农作物。

• 研究发现，与未发展农林复合经营的休耕地相比，在休耕地上建立香草农林复合系统可使物种丰富度提高12%。

• 研究还发现，休耕地上的香草农林复合系统尤其有利于马达加斯加特有物种。

一项新研究发现，在热带农田种树有助于恢复生物多样性，同时不牺牲作物产量。

这项研究考察了“农林复合经营”对马达加斯加香草生产的影响。农林复合经营是指农民在同一片土地上种植树木和农作物。

研究发现，与未发展农林复合经营的休耕地相比，在休耕地——即暂时留出以待恢复的可耕地——上建立香草农林复合系统可使物种丰富度提高12%。

研究作者称，结果显示，物种丰富度提高与香草产量下降并无关联，这表明农林复合经营或能为农民和生物多样性带来“双赢”。

然而，研究还发现，在现有森林中建立农林复合系统与物种丰富度下降23%相关，凸显农林复合经营的益处取决于所利用的土地类型。

一位未参与该研究的科学家对Carbon Brief表示，优先在开阔地开展农林复合经营，而非改造原始森林，是同时应对气候变化和生物多样性丧失的明智之举。

“双赢机遇”

非洲岛国马达加斯加是世界最大的香草生产国。香草是马达加斯加小农的重要收入来源。据估计，马达加斯加有87%的农民生活在国家贫困线以下。

这座岛屿也是独特生物多样性的热点地区。马达加斯加拥有大量“特有”物种，即地球上其他地方都找不到的物种。岛上约98%的两栖动物和74%的爬行动物为特有物种。

农业生产方式威胁着岛上的森林和生物多样性。“刀耕火种”——砍伐并焚烧植被，为新作物开垦土地——是马达加斯加森林砍伐和土地退化的一大驱动因素。该国自1953年以来已失去44%的原始森林。

这项研究发表于《自然通讯》期刊，考察了农林复合经营——即树木和作物在同一片土地上共同种植——对马达加斯加香草作物的当地生物多样性和产量可能产生的影响。

农林复合经营此前被誉为一种解决方案，可应对农业用地生物多样性持续下降的问题，也可能成为一种基于土地的气候解决方案。这是因为在农田中增加树木可以提升碳储存量。

研究共同主要作者、生态学家安娜玛丽·武尔茨博士表示，研究结果显示，农林复合系统可以恢复土地上的生物多样性，前提是在休耕地而非完整森林上实施。她任职于德国的马尔堡大学。她对Carbon Brief表示：

“在休耕地上建立的农林复合系统与在森林中建立的农林复合系统，香草产量并无差异。这意味着农民不必砍伐森林也能获得高产，而可以在休耕地上种植香草，从而提升这片土地的生物多样性价值。”

追踪野生生物

研究人员追踪了七类野生生物，以衡量生物多样性：树木、草本植物、鸟类、两栖动物、爬行动物、蝴蝶和蚂蚁。

研究人员针对每一类记录了“物种丰富度”——即特定区域内的物种数量——涵盖森林和休耕地转化而来的香草农林复合系统、休耕地、原始森林，以及“森林斑块”——被道路、农业和其他人类开发活动与较大森林区域隔开的零星小片森林。

下图展示了不同土地利用类型的总体物种丰富度。

左侧箱线图展示了研究人员分析的五类土地上的物种丰富度：深绿色为原始森林，浅绿色为森林斑块，蓝色为森林转化而来的香草农林复合系统，黄色为休耕地，棕色为休耕地转化而来的香草农林复合系统。

右侧散点图展示了香草产量与生物多样性之间的关系。蓝点代表森林转化而来的农林复合系统，棕点代表休耕地转化而来的农林复合系统。靠上的点表示生物多样性最高的农林复合经营地块，靠右的点则表示香草产量最高的地块。

休耕地上的香草农林复合系统尤其有利于马达加斯加特有物种。Image: Carbon Brief。

图表显示，高产量与生物多样性下降并无关联，蓝色和棕色虚线标示了这一点。

武尔茨解释说，这一发现表明，农民可以在不损害野生生物的情况下生产高产作物：

“通过一些不与提高香草收成相冲突的措施，可以增加植物和动物的多样性。这些措施包括增加或维持农林复合系统中的高树木覆盖率，以及维持景观中的高森林覆盖率。”

特有物种

研究还发现，休耕地上的香草农林复合系统尤其有利于马达加斯加特有物种。武尔茨解释说：

“我们将特有物种纳入研究，因为它们是马达加斯加生物多样性的代表；研究还表明，特有物种对土地利用变化更加敏感，因此可作为保护价值的良好指标。”

研究结果显示，与未发展农林复合经营的休耕地相比，休耕地上的农林复合系统中特有物种总体多出38%。

然而，研究还发现，香草产量与一些特有物种（包括爬行动物和蝴蝶）之间存在权衡。

下图采用与前一张图相同的格式，但具体展示特有蝴蝶物种丰富度与香草产量之间关系的结果。

研究结果显示，与未发展农林复合经营的休耕地相比，休耕地上的农林复合系统中特有物种总体多出38%。Image: Carbon Brief。

图表显示，随着香草产量提高，特有蝴蝶物种的丰富度会下降。武尔茨表示，还需要更多研究来了解这种影响，并解释了一种可能的原因：

“蝴蝶对栖息地变化很敏感，原因包括其复杂的完全变态生命周期［涉及完全变态］、取食方式和寄主植物专化、体温调节以及共生关系。因此，管理方式的强化可能影响它们在香草种植地块上的存活和分布。”

对农民的启示

武尔茨称，总体而言，研究表明应引入激励措施，鼓励农民将休耕地转变为农林复合系统。

她表示，小农若没有资金援助，不太可能转向农林复合经营：

“该地区许多家庭，尤其是极度贫困、无法种植水稻的家庭，依靠土地轮作种植山地水稻。他们难以建立高产的休耕地香草农林复合系统，因为轮作种植山地水稻需要占用他们的劳动力。因此，可以通过合同安排向农民提供粮食援助、信贷、收入保障和溢价，尤其是在香草种植的头三年，从而帮助推广休耕地香草农林复合经营，同时维持不可或缺的自给农业。”

武尔茨补充说，这些激励措施应考虑“土地利用历史”，即土地此前是否用于耕作，或是否一直保持为完整森林。

作者在研究论文中指出，过去的研究和规划忽视了这一点。