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研究人员针对荫蔽咖啡种植园面临的问题,开展本土树种优先选择研究,确定了优先树种,该方法有推广意义。
咖啡,作为全球重要的经济作物,在许多国家的经济体系中占据着举足轻重的地位。然而,随着全球气候变化的加剧,咖啡种植正面临着前所未有的挑战。气温上升、降水模式改变、病虫害频发等问题,严重威胁着咖啡的产量和质量。在墨西哥,荫蔽咖啡种植是许多小农户的主要生计来源,但他们同样受到了气候变化的冲击。为了应对这些挑战,来自多个研究机构的研究人员开展了一项极具意义的研究,相关成果发表在《Agroforestry Systems》杂志上。
这项研究由皇家植物园邱园(Royal Botanic Gardens, Kew)牵头,与墨西哥国立自治大学伊萨卡拉高等研究学院(Faculty of Higher Studies Iztacala of the National Autonomous University of México)以及维拉克鲁斯自然保护协会(Pronatura Veracruz A.C.)合作开展。研究旨在开发并测试一种新的混合方法,用于在韦拉克鲁斯州中部的荫蔽咖啡种植园中优先选择本土树种,从而增强碳固存能力,改善小农户的生计,并保护当地的生物多样性。
研究人员采用了一种创新的两阶段混合方法。第一阶段,基于韦拉克鲁斯州本土树种的分布、保护和农业生态信息,运用多标准决策分析(Multi - criteria decision analysis,MCDA)对树种进行优先排序,生成初步的优先树种清单。在这一阶段,研究人员综合考虑了树种的分布范围、种子可用性、生长速度、固氮能力、作为荫蔽树的用途等多个因素。第二阶段,通过参与式研讨会,将当地小农户的传统知识融入其中,对初步清单进行优化。在研讨会上,研究人员向农户展示了初步筛选出的树种,并讨论了这些树种为咖啡种植带来的生态系统服务和经济效益。
研究结果令人瞩目。通过对韦拉克鲁斯州科阿特佩克(Coatepec)和瓦图斯克(Huatusco)咖啡种植区的研究,研究人员共鉴定出 1347 种本土树种,分属于 118 个科。其中,豆科(Fabaceae)是种类最多的科,有 227 种。在这些树种中,有 350 种为州级特有种,478 种具有实际用途,370 种分布在热带山地云雾林中,119 种已被用作咖啡农场的荫蔽树。
在优先树种的确定上,基于 MCDA 的分析显示,不同管理方式下的优先树种有所不同。例如,在乡村咖啡(Rustic coffee)管理方式下,奥科特阿?西奥科特里奥德斯(Ocotea psychotrioides)、美洲刺桐(Erythrina americana)和香洋椿(Cedrela odorata)的优先级较高;在荫蔽咖啡(Shade - grown coffee)管理方式下,银合欢(Gliricidia sepium)、香洋椿和金吉尼奎尔(Inga jinicuil)排名靠前;在碳捕获(Carbon capture)管理方式下,香洋椿、奥科特阿?西奥科特里奥德斯和钝叶塞克罗皮亚(Cecropia obtusifolia)的得分最高;而在综合考虑的农林业(Agroforestry)管理方式下,金吉尼奎尔、维拉因加树(Inga vera)和香洋椿位列前茅。最终,通过参与式研讨会,结合当地知识确定的优先级最高的树种包括金吉尼奎尔、鳄梨(Persea americana)、维拉因加树、斑点因加树(Inga punctata)等,这些树种与社区确定的六大优先共同效益紧密相关。
该研究具有重要的意义。首先,这种混合方法将树种的生态特征与当地知识相结合,为荫蔽咖啡种植园提供了一份适合的本土树种清单,这些树种不仅能够增强碳固存能力,还能为小农户带来多种社会经济效益。其次,研究结果有助于保护与咖啡种植相关的热带云雾林景观的生物多样性和生态系统服务。此外,该方法具有广泛的推广潜力,有望在墨西哥和拉丁美洲的其他咖啡种植区得到应用,为全球咖啡种植应对气候变化提供了新的思路和方法。
在研究方法上,研究人员主要运用了以下关键技术:一是数据收集与整理,整合了墨西哥本土树种清单、韦拉克鲁斯州植物区系以及当地咖啡种植区的相关信息,建立了包含 1347 种树种的完整清单;二是多标准决策分析,基于生物和农业生态信息,对树种的分布、保护和农业生态属性进行分类和加权,计算出不同管理方式下树种的优先级指数;三是参与式研讨会,邀请小农户参与,通过展示树种信息、讨论共同效益,将当地知识融入树种选择过程。
综上所述,这项研究为荫蔽咖啡种植园应对气候变化、实现可持续发展提供了重要的理论支持和实践指导。它不仅解决了当前咖啡种植面临的实际问题,还为未来的研究和实践开辟了新的方向,如进一步研究不同管理模式对咖啡生产的影响、评估所选树种的碳捕获能力等,有望推动全球咖啡产业的可持续发展。