印度尼西亚咖啡农林复合系统和其他人类改良生境中的鸟类组合 | MDPI Biology

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文章导读

由于农业转型，热带地区的森林砍伐程度很高，因此探索可持续的农业系统是保护生态环境的重中之重。热带地区的森林砍伐主要是由农业扩张和林业用地的需求所造成的，每年大约有 500~1000 万公顷的自然森林因此消失。咖啡是拉丁美洲、亚洲和非洲热带地区生产的主要商品之一，超过 2500 万人依靠其生产维持生计。然而由于农业扩张和集约化，咖啡生产业对全球生物多样性的丧失产生了深远的影响。

印度尼西亚是世界第四大咖啡生产国，同时也是全球生物多样性的热点地区。尽管农业集约化在该行业中非常重要，但其对生物多样性的影响仍未得到充分研究。自 16 世纪以来，为了满足全球对农业生产 (尤其是咖啡生产) 的需求，印度尼西亚爪哇岛经历了大规模的森林砍伐。由于栖息地的丧失，加之偷猎和农业集约化，使得该地区鸟类 (特别是最受保护的鸟类物种) 多样性不断减少。咖啡树通常是在森林覆盖下种植的，不同的遮荫系统在保持生物多样性和作物生产力方面发挥着重要作用，因此咖啡农林系统也被认为是各种野生动物的潜在避难所。基于此，2022 年 2 月 15 日，来自印度尼西亚和英国的科研人员以研究论文的形式在 Biology 期刊发表了文章，目的是了解鸟类在不同咖啡农林复合生境类型和其他人类改良生境类型之间的响应和差异。

研究内容

从 2021 年 2 月至 8 月，作者在爪哇岛收集了 21 个地点 (1228 个站点) 的数据 (图1)。使用样点法在每个站点收集数据，持续时间为 10 分钟，观测半径为 50 米。通过收集和记录的每个物种的个体数量，作者计算了相应站点的物种数量、香农多样性指数，以及物种丰富度指标。为了测试样点周围栖息地生境之间的差异，作者使用了广义加性模型 (Generalized Additive Models, GAMs)，将每个地块的鸟类数量、多样性或丰富度作为响应变量，并且将海拔、到保护区的距离、遮荫树物种丰富度和植物多样性纳入到作为鸟类数量、多样性或丰富度的潜在预测因子。此外，作者还使用非度量多维标度 (Non-metric Multidimensional Scaling, NMDS) 测试了栖息地生境之间觅食群落的组成是否存在差异。

图1. 印度尼西亚爪哇岛的 21 个研究采样点的区域位置。

研究结果表明，商业复合咖啡农田 (即由咖啡树、其他作物和/或果树以及各种遮荫树组成的农田) 中的鸟类数量显著高于除乡村咖啡、传统复合咖啡和社区管理的森林之外的所有其他栖息地中的鸟类数量 (图2)。

图2. 印度尼西亚爪哇岛 1228 个站点调查期间考虑的商业复合咖啡 (参考类别) 和其他栖息地的鸟类丰度之间的发生率比值。(**p<0.01；***p<0.001)

商业复合咖啡农田的鸟类多样性和丰富度高于其他作物/水果田和树木农场 (人类改造的栖息地)、阳光咖啡和遮荫单种咖啡农田 (图3 和图4)。商业复合咖啡农田鸟类的多样性和丰富度与传统复合咖啡、乡村咖啡系统以及社区管理的森林中的多样性和丰富度相似。此外，稻田、红树林和其他商业复合农田也具有与商业复合咖啡农田相似的物种多样性和丰富度。

图3. 印度尼西亚爪哇岛 1228 个站点调查期间考虑的商业复合咖啡 (参考类别) 和其他生境中鸟类香农多样性指数之间的发生率比值。(*p<0.05；**p<0.01)

图4. 印度尼西亚爪哇岛 1228 个站点调查期间考虑的商业混养咖啡 (参考类别) 和其他栖息地的鸟类丰富度之间的发生率比值。(*p<0.05；**p<0.01)

除此之外，作者还发现鸟类群落的组成也因栖息地的不同而不同 (图5)。咖啡农林复合系统中的蜜源动物、食虫动物和食果动物的比例高于其他能维持鸟类高度多样性和丰富度的系统 (如主要有食果动物和食肉动物的稻田系统)。

图5. 21 个地点觅食行会组成的非度量多维标度。不同的颜色表示研究地点的主要栖息地 (或者两个主要栖息地，若它们同等重要的话)。

研究总结

本研究考虑到热带地区的高毁林率，研究结果表明商业咖啡农林复合系统可以维持良好水平的鸟类数量、多样性以及丰富度，与自然森林覆盖下的咖啡农林系统相当，这一发现至关重要。与稻田等鸟类多样性和丰富度相似的其他栖息地相比，咖啡农林复合系统提供的生态系统服务也有所增加。本研究的结果强调了在未来土地利用变化的情况下，印度尼西亚各种农林方案中使用的复合混种做法作为支持野生动物保护的替代方案的重要性。最后，作者还建议在其他咖啡农林系统研究相对不足的地区 (尤其是在东南亚和非洲等地区) 进行类似的多地点研究。

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原文出自 Biology 期刊

Imron, M.A.; Campera, M.; Al Bihad, D.; Rachmawati, F.D.; Nugroho, F.E.; Budiadi, B.; Wianti, K.F.; Suprapto, E.; Nijman, V.; Nekaris, K.A.I. Bird Assemblages in Coffee Agroforestry Systems and Other Human Modified Habitats in Indonesia. Biology 2022, 11, 310.

    Biology 期刊介绍

主编：

Jukka Finne，University of Helsinki, Finland

Andrés Moya， University of Valencia and CSIC, Spain

期刊主要涵盖细胞生物学、发育生物学、进化生物学、生物化学与分子生物学、微生物学等所有生物领域。

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