經濟與生態只能選一個?兩個我都要!馬達加斯加混農林業的香莢蘭

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混農林業(agroforestry)是一種結合農業與林業的土地利用型態,一篇發表於《Nature Communication》的期刊,針對馬達加斯加的香莢蘭混農林業對當地生物多樣性的關係,並研究影響香莢蘭(Vanilla planiforlia)產量相關的因子。結果顯示,香莢蘭混農林業於休耕地中施行,會提升混農林內的生物多樣性,且香莢蘭的產量,與當地的生物多樣性沒有相關性,因此,或可輔導農民轉作,達到小農和環境共贏的香莢蘭栽種模式。

撰文|何郁庭

 

混農林業(agroforestry)是一種結合農業與林業的土地利用型態,一般而言,混農林業會將木本植物與農產品(家畜或作物)安排在同一個區域,使土地的整體產量提升,這樣的模式不但對環境更加友善,也符合永續經營的管理方式。不過,雖說混農林業能兼顧環境永續與農民經濟利益,但在森林中種植經濟作物,是否會對當地的生物多樣性產生影響呢?

今天要講的故事,是一個關於馬達加斯加的混農林業案例,藉由當地在森林、休耕地種植香莢蘭的研究成果,或許可以讓我們對混農林業有更多的了解。

圖一:香莢蘭的花|來源:anabenavides

 

香莢蘭、混農林業、馬達加斯加
圖二:香莢蘭果實內的種子,具有香草醛,是世界上最知名的香料之一|來源:corazonyvidamixe

馬達加斯加的農業是該國經濟支柱之一;同時,馬達加斯加也是一個舉世聞名的生物多樣性熱點,島上大約90%的生物都是特有種。由於人口數增加與農業擴張的緣故,該國面臨很嚴峻的生物多樣性危機,光是過去的60年間,馬達加斯加的老熟林(old-growth forest)面積就減少了44%,當地野生生物所遭受的威脅可想而知。如何復原被破壞的自然環境,又能讓當地農民擁有可栽培的作物,就成為政府及研究人員努力的目標。

一個德國與馬達加斯加的研究團隊認為,混農林業或許是個可行的解方。他們將腦筋動到香莢蘭頭上,分別在不同類型的土地架設樣區,進行以香莢蘭/當地木本植物共存的經營管理方式,試圖了解以香莢蘭做為混農林業的作物,是否能提高已開墾土地的生物多樣性,又會對未開發森林造成多大的影響;此外,更探討生物多樣性、土地利用歷史、各項環境變數與香莢蘭產量的關係——畢竟,如果作物產量不足,農民無法維生的話,再怎麼環境友善,也難以說服當地的小農轉型成混農林業的模式。

說到香莢蘭,或許人們更熟悉它的另一個名字——香草。香莢蘭(Vanilla  planifolia)是蘭科香莢蘭屬的植物,原產於墨西哥,具有蔓性的攀緣莖,也有不定根,讓它們可以攀附在木本植物的樹幹上。我們平常印象中的香草味,來自於香莢蘭果實內的種子,因此,通常香草莢採收後,會對果莢進行烘乾加工,而這些香草莢,每公斤價值約400美元¹,具有相當高的經濟價值。

註解「1」:2019年馬達加斯加香草出口價格為394.47美元/公斤

 

土地類型、生物多樣性、香莢蘭產量三者的關係

交代完背景後,就可以正式進入故事了。前面提到,馬達加斯加的土地被大量開墾,因此,研究團隊先將土地類型區分為老熟林(Old-growth forest, FOR)、破碎化的森林(Forest fragment, FF)、休耕地(Fallow, FAL),再選定10個老熟林樣區(Forest-derived vanilla agroforest, VFOR)與20個休耕地樣區(Fallow-derived vanilla agorforest, VFAL),栽種香莢蘭。

圖三:研究區分的土地類型景觀|來源:文獻1

 

蒐集資料後,研究進行了各種交叉比較。他們先比較不同土地類型的樹木、草本植物、鳥類、兩棲類、爬蟲類、蝴蝶、螞蟻與整體的生物多樣性,再比較上述類別特有種的生物多樣性。然後,研究團隊還比較了香莢蘭產量多寡,與各個類型的生物/特有生物,是否有所相關。除此之外,也分析了香莢蘭與環境/管理變數的關係。而這些綿密的資料中,可以發現幾個特別的亮點。

圖四:不同種類生物的物種多樣性盒狀圖與兩種香莢蘭混農林的散布圖|來源:文獻1

 

土地類型與生物多樣性的關係

首先,以整體的生物多樣性來說,不論是所有物種或特有種,老熟林(FOR)的生物多樣性都是最高的,其中,老熟林樹木的多樣性又遠遠高過於其他土地類型;香莢蘭混農老熟林(VFOR)的物種要比老熟林少23%,特有種更是少了47%。不過,香莢蘭混農老熟林(VFOR)的蝴蝶和螞蟻的多樣性反而比老熟林要高。反觀休耕地的部分,除了特有種的草本植物外,其他香莢蘭混農休耕地(VFAL)的生物多樣性都比休耕地(FAL)要高。

這個結果顯示,將休耕地轉作為香莢蘭混農的管理方式,整體來說,確實可以提高物種多樣性,如果希望將已經被伐除或燒掉的區域重新復育成森林,那麼將其整頓為香莢蘭混農休耕地,或許是個可行的方式;反觀在老熟林中,若進行混農林的管理,倒可能降低原始森林中的生物多樣性。

 

生物多樣性與香莢蘭產量的關係

由於香莢蘭的產量是這個研究中的其中一個重點,假若果莢的產量會影響物種多樣性,那代表環境保育和經濟活動中必定得有所取捨,則混農林業的推行可能會變得相當棘手。根據30個樣區的結果顯示,整體的生物多樣性和香莢蘭的產量是沒有相關性的,只不過,儘管整體的多樣性沒有改變,但是當香莢蘭產量增加時,蝴蝶的多樣性會有下降的趨勢。

雖然香莢蘭混農老熟林的平均產量要比休耕地還高,可是從數據中,可以較樂觀的推斷,混農林中的生物多樣性,並不會因為香莢蘭的產量而降低,所以說,打造生物與經濟雙贏的模式,是有可能成真的。

 

香莢蘭產量與其他變數的關係

既然香莢蘭與生物多樣性沒有太大的關係,那麼,有哪些因子會與它的產量有關呢?為了解答這個疑惑,研究團隊分別調查了栽植密度、藤蔓長度、植株年齡、人工授粉程度、土壤性質、林冠鬱閉程度、坡度、森林覆蓋率、地被覆蓋率、海拔等十項因素,其中有所關聯的,僅有栽植密度、藤蔓長度與人工授粉三項。

這個結果顯示了一個線索:香莢蘭混農林的產量,並不會受到林冠鬱閉程度影響,所以進行管理時,無須特地對森林進行疏伐,讓香莢蘭獲取更多光線,而這對森林復舊來說,是一個很大的優勢。

以上的各樣研究結果,對於想推行混農林業的人而言,確實是充滿希望,可是科學性的研究結果,提供政府相關部門後,還是得有相關的政策與配套,新的經營管理模式才有辦法落地。好比說,馬達加斯加的小農改種香莢蘭後,需要三年的時間才能收成,前期投入的成本,以及三年期間的經濟來源,都是需要考慮的;此外,香草莢的價格波動大,如果沒有相關單位的監管,農民的心血可能會被少數投機人士利用與收割。

近年來,臺灣也有不少林業單位推行相關政策,鼓勵林下養蜂及茶園混植樹木,不但可以讓山坡達到水土保持的功效,也能在維持森林景觀的前提產出具經濟價值的農產品,為臺灣的農民開創新型態的耕作模式。

不同的國家各自有不同的環境,也有各自要面臨的課題,如果能克服環境和經濟的矛盾,達到雙贏的局面,那就再好不過了。

 


參考文獻

  1. Wurz, A., Tscharntke, T., Martin, D.A. et al. Win-win opportunities combining high yields with high multi-taxa biodiversity in tropical agroforestry. Nat Commun 13, 4127 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-30866-8
  2. How to combine biodiversity with high yields in tropical agriculture? – Insights from a German-Malagasy research collaboration. https://ecoevocommunity.nature.com/posts/how-to-combine-biodiversity-with-high-yields-in-tropical-agriculture-insights-from-a-german-malagasy-research-collaboration
  3. 混農林業主題館-農業知識入口網。https://kmweb.coa.gov.tw/subject/index.php?id=143

 

 

 

 

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