农林复合经营 把木本植物和农业结合起来 产生了许多效益
以一种传统的方式种植咖啡来保存高大的树木是有好处的——而且不仅仅是为了鸟类。
科学家最近发现,生活在绿树成荫的咖啡农场里的鸟类数量丰富多样。这些农场位于东非国家埃塞俄比亚。充足的鸟类生活只是这种被称为农林复合经营的农业的诸多好处之一。这种做法在种植庄稼或饲养牲畜时混合在树上。
森林和农场的结合为世界上许多野生动物提供了栖息地。这种做法有助于保持水道的清洁和土壤的健康。这有助于农民和牧场主。农林业对于生产世界上最受欢迎的食物之一——巧克力至关重要。它甚至可能削弱气候变化的影响。
由于越来越多的人认识到它的好处,这种古老的农业技术得到了新的关注。
在埃塞俄比亚,一千多年来,农林业一直是种植咖啡的标准方式。阿拉比卡咖啡树在高高的树荫下茁壮成长。(“咖啡”这个词来自古埃塞俄比亚一个叫卡法的省份。)为了种植咖啡,种植者只是简单地减少任何竞争植物的森林。专家们对这种荫蔽生长的咖啡豆表示赞赏。
这位埃塞俄比亚妇女用篮子处理咖啡豆。Evan Buechley说他的团队已经在那里的咖啡农场捕捉到了鸟类,种植者们听说过,但从未见过。
埃文•布切利(Evan Buechley)解释说,埃塞俄比亚的一个咖啡农场“是一片美丽的森林,树冠上生长着大量的古老树木,这些咖啡植物是生长在林下的原生物种。”他是盐湖城犹他大学的研究生。布希利研究鸟类和保护生物学。
布希利和他的同事最近对埃塞俄比亚农场和森林里的鸟类进行了一次普查。他的团队发现了一些特别之处:森林里所有的鸟类都生活在传统的咖啡农场里。
Jim Brandle说,尽管有好处,许多农民不愿意采用农林复合经营方式。他是内布拉斯加大学林肯分校的林业教授。他解释说,人们很难相信在土地上种树是值得的,因为土地上可以种上有利可图的作物。不过,这种想法正在流行。例如,印度在2014年宣布,农林复合经营将引领其增加树木数量的努力。
早在这项技术得名之前,人类就已经使用农林复合技术来种植植物。布兰德利解释说,农林业的基本理念是一样的,无论是在非洲还是半个地球之外的南太平洋。例如,在夏威夷和太平洋的其他热带岛屿上,农民有种植椰子树、香蕉树、面包树和其他树木的历史。农林复合经营在其他地方也很普遍,甚至在美国大陆也是如此。
这些防风林位于北达科他州。树木保护着田里的庄稼,减少了被风侵蚀的土壤数量。这些树也储存碳。
如果你乘汽车、公共汽车或火车横越美国,你会经过许多农场。你可能会在印第安纳州看到一片片玉米田,在蒙大拿看到大麦田,在爱荷华州看到大豆田。在许多地方,一堵薄薄的树墙将围绕着一块田地。它被称为防风林。尽管这看起来和埃塞俄比亚的咖啡农场很不一样,防风林代表了一种农用林业。
事实上,防风林可能是美国最容易辨认的农林复合经营形式之一。布兰德利解释说,沿着田地的边缘种树可以阻断风力,从而改变风力的速度。在防风林旁边,天气暖和一些,风也小一些。在这些受庇护的地区庄稼长得更好。树木还有助于保护土壤免受风蚀。
在美国,另一种常见的农林复合经营发生在所谓的“河岸”地带。这些是沿着河岸的地区(ripa在拉丁语中是河岸的意思)。为了建立一个缓冲区或保护区,农民们在这里种植树木和其他类型的植被。这种植物有助于限制侵蚀。这些植物也为鸟类和其他野生动物提供食物和栖息地。绿色植物有助于防止雨水将沉积物、营养物质和杀虫剂冲刷到附近的溪流中。
这里的树木可以缓冲或保护河岸带。通过吸收化学物质和阻挡沉积物,植被可以帮助保持溪流的清洁。
美国农业部/ nrc
在Brandle工作的中西部地区,“我们正试图减少从农田中流出的径流进入当地溪流,”他说。一旦污染到达河流,污染就会一路流向墨西哥湾。在那里,水携带的过量营养物质会促进死区海湾的形成。这些是大面积的开放水域,这里暂时没有足够的氧气供s使用
Brandle说:“通过管理给定区域的树木数量,我们可以控制到达地表的光照量。”“树荫太大,树下什么也长不出来。”“但在silvopasture系统中,”他说,“我们所做的就是打开树冠层,直到我们找到一种合适的组合,在未来的某个时候能够获得合理的木材(收获)和一年一次的饲料收成。”
在同一块土地上养牛和种树不仅提供了两种收入来源。它还能防止在糟糕的一年里遭受损失。如果木材价格在一年内跌得太低,农民可以等着收割木材,只依靠牛来赚钱。
奶牛也受益于在提供荫凉的牧场上放牧。蒙塔尼指出,这在世界上温暖地区尤其重要。这些动物在阳光下会过热。当这种情况发生时,牛不会增加那么多体重,产奶量或产仔量不会增加那么多。她说:“通常情况下,你需要树木来让牛产出更多。”
印度尼西亚苏拉威西岛的农民在阴凉处种植可可——巧克力的来源。
Yusuf Ahmad/世界农林复合中心/Flickr (CC-BY-NC-SA 2.0)
奶牛并不是唯一遭受过多直接日照的生物。植物需要阳光才能生长和茁壮。但是过多的阳光会烘烤嫩叶,使土壤干燥。P.K.奈尔指出,许多最终出现在我们盘子里的热带物种在阴凉处生长得更好。他在盖恩斯维尔的佛罗里达大学学习农林业。他说,咖啡、黑胡椒和香草等植物在树荫下种植后,它们的品质都会得到改善。可可树也是如此。可可豆是巧克力的主要成分。
一些农民会在阳光直射下种植咖啡或其他喜阴作物,因为他们可以种植更多的植物。但他们生产的产品质量通常较差。而这些不太健康的植物可能需要化学杀虫剂或化肥,而种植作物则不需要。人们可能愿意花高价购买生长在阴凉处的品种,以避开这些化学物质。Buechley指出,在埃塞俄比亚,在阴凉处种植的咖啡每公顷(2.47英亩)可以比在阳光充足的地方种植的同一种作物多赚310美元。
对地球有利
农林复合经营对农民和当地环境的好处是众所周知的。但现在科学家和世界领导人认为,这种做法可以大大减轻更大问题的影响。其中包括:森林砍伐和气候变化。
近年来,人们以惊人的速度将树木从景观中移除。据联合国粮农组织报道,仅在1990年至2005年间,人们就砍伐了超过1620万公顷(63000平方英里)的森林。这个地区几乎和佛罗里达州一样大。
而且情况越来越糟。科学家们曾认为,在潮湿的热带地区,砍伐森林的速度正在放缓。这些地区包括南美洲的亚马逊河。但最近的一项分析发现,在1990年至2010年间,这些地区的森林流失速度实际上加快了62%。这一发现来自5月16日发表在《地球物理研究快报》上的一项研究。
农业森林并不是天然森林的完美替代品。想想埃塞俄比亚的咖啡农场。
这种以昆虫为食的非洲侏儒翠鸟是埃文·布切利及其同事在埃塞俄比亚咖啡农场发现的51种鸟类之一。森林覆盖的农场为咖啡树提供了至关重要的遮荫,也为鸟类提供了栖息地。
犹他州大学E. Buechley
犹他州的Buechley和他的同事们连续数周每天跋涉到一个咖啡农场或埃塞俄比亚偏远森林的新地点。他们会花一个下午的时间搭起一个精致的网,把鸟儿困住而不受伤害。第二天一大早,在太阳升起之前,研究人员返回并展开了这些雾网。然后他们鉴定并测量每只捕获的鸟。在放飞之前,他们还在每只鸟身上绑上一个编号的标签。
布希利指出:“人们对世界各地的咖啡农场进行了大量研究。”在许多地方,森林鸟类和其他动物在农场不能很好地生存,即使是实行农林复合经营。然而在埃塞俄比亚,所有的森林鸟类都生活在咖啡农场。但许多专业鸟类数量下降。这些物种只生活在有限的环境中。
布希利说:“它们并没有消失……但与附近的森林相比,它们的数量减少了大约80%。”他的结论是:虽然遮荫种植的咖啡比大多数其他形式的农业有很大的改进,但它与天然森林不同。他的团队的研究发表在2月11日的《生物保护》杂志上。