研究，部分进行了专题介绍文化景观中持续的生态系统服务:分析和管理选择

玉米树篱?的可扩展性和多功能性麻风树赞比亚混合农业景观中的树篱

• 摘要
• 简介
• 方法
  • 案例研究区
• 结果
  • 与树木管理和树篱使用有关的景观单元
  • 村庄中的麻疯树:用途和生态系统服务
• 讨论
  • 现有文献的相关性
  • 扩大场景
  • 扩大树篱种植:对生态系统服务的影响
• 结论
• 对本文的回应
• 致谢
• 文献引用

介绍

在研究小农采用麻风树树木是一种新的、潜在的“有利”经济作物(van der Horst et al. 2013, Kuntashula et al. 2014;维梅伦和范德霍斯特，未出版的手稿)，我们开始问自己一些问题，关于我们所经过的农业景观，以及在乡村和农业景观中树木的位置和命运在多大程度上可以被解读为农业变化和集约化特定过程的物质指标。在几个实地考察季节的过程中，在我们回到办公桌前寻找文献的过程中，我们越来越感到这个主题领域的研究不足。在这里，我们探讨观察到的模式并讨论合理的过程。虽然我们报告的经验来自于一个特定的景观，但我们提出的关于非洲农业景观和塑造它们的社会生态过程的问题有更广泛的相关性。如果不了解形势，我们就无法真正掌握外生发展的潜在影响。我们以两种互补的方式构建了我们的观察:(1)树木在农业景观中的作用，以及(2)增加植树造林的生态系统服务(ES)后果。根据我们的实地观察，我们特别关注树篱。

特定景观的出现是人类为加强某些生态系统服务而损害其他生态系统服务的行为的结果。反过来，这些行动往往是由生态、技术和文化不可分割的混合所决定的。由非自然密度和线性生长的树木或灌木组成，树篱和活栅栏与相对的社会生态稳定性有关。如果没有足够的社会经济稳定性，农民就不会投资建立树篱，而树篱一旦建立，就可能在景观中存活数十年，从而提供一定的生态稳定性。树篱可以在许多文化景观中找到(Budowski和Russo 1993, Stone 1994, Choudhury et al. 2005)。许多历史悠久的农业实践以多功能为特征，树篱的种植方式通常提供多种生态系统服务，如防风、防止水土流失、使放牧动物远离农作物、提供食物、饲料或建筑材料。树篱的文化意义也得到了广泛的认可(Oreszczyn和Lane 2000, Fukamachi et al. 2011)。研究表明，这些树篱对生物多样性也很重要，在大部分原始树木覆盖已被移除的主要农业景观中，有助于森林边缘物种的生存(Hinsley和Bellamy 2000, Holland和Fahrig 2000, Usieta等人2013)。

现有的关于农业树篱的研究大多集中在发达国家，在发达国家，机械化导致了传统树篱的淘汰和衰落。Choudhury等人(2004)指出，迄今为止，发展中国家的当地击剑实践很少受到关注。在我们自己寻找了新的文献之后，我们必须报告说，这一观察结果在十年后仍然成立。另一方面，也有许多关于新的努力的报道，即从当地传统中分离出来，以促进农林复合作为(更)可持续农业的一种形式(Kabwe 2010, Kelso和Jacobson 2011)，并鼓励线性形式的植树作为恢复生态的努力，例如减少土壤侵蚀，提供防风或防火区，缓冲农田径流(Levasseur et al. 2004, Zahawi 2005, Williams 2011)。换句话说，规范服务往往为非政府组织或政府机构提供了关键的理由，这些机构试图说服小农采用植树。尽管学术界和发展专业人士经常提到这种围栏对生态系统的潜在服务，但人们往往不清楚当地农民在农业景观中建立活体围栏的驱动因素和障碍是什么，特别是在这种做法尚未在当地扎根和缺乏外部支持的情况下。风险管理是农民关注的一个关键问题，因为他们必须处理各种不可控因素，如气候、市场价格，同时致力于将农场传给下一代。家庭价值观、地区文化传统、遵守的父母做法和个人启发式都在农民的决策中发挥作用。在发展中国家，普通农民很难接触到正规的现代科学，而这些形式的当地知识和经验更为重要。因此，了解本土农业系统和当地农业实践是成功推动任何农业创新的先决条件。 After all, some farmers stand to benefit more from the adoption than others, some can afford to take more risk than others, and some have more knowledge and experience relevant for the adoption. Indeed, dismissal of local farmer knowledge and insistence on a blanket approach have been key reasons for the poor adoption rates of many agroforestry schemes in developing countries (Kabwe 2010).

我们研究了赞比亚东部的一个小规模混合农业系统，农民习惯在院子里种树，因为这是当地的惯例，但他们的田地几乎没有树。我们的目标是(1)确定农业景观中现有的植树和管理实践，(2)了解种植的树木如何被使用以及它们提供了什么生态系统服务，以及(3)研究扩大植树实践中固有的生态系统服务提供的权衡。为了实现这些目标，我们主要集中在树篱种植上，这种做法在赞比亚的混合农业系统中广泛存在，我们在那里进行了实地调查。

物种，比如麻风树，以后被称为麻疯树，牛奶树，大戟属植物tirucalli，黄夹竹桃，Thevetia peruviana在赞比亚，它们被广泛用作树篱。这三个物种的共同之处在于它们都有毒，因此不会被牲畜食用。然而，我们关注麻风树有两个原因:作为一种植物，它的使用方式比其他两种植物更有创造性和多样化，它的种子已经获得了商业价值。与其他物种不同，它的广泛采用有可能为农民提供更多的直接收入。此外，作为一种候选生物燃料作物，麻疯树近年来得到了广泛推广和研究(Openshaw 2000年，Achten等人2007年，Jongschaap等人2007年，arizona - montobbio等人2010年，Boerstler 2010年，Hunsberger 2010年，Mponela等人2011年)。尽管作为在田间种植的经济作物，它在很大程度上失败了，但许多作者都认为，它应该作为一种对冲手段来推广，例如沿着田间边缘种植，从而避免取代粮食作物(Henning 1996, Dyer et al. 2012)。因此，麻疯树代表了一个外部努力的案例，在现有的农业景观中扩大种植一种特定的非食用树，并声称可以以一种平衡不同生态系统服务的方式来实现。尽管关于粮食或燃料的争论以及关于“边际”土地的定义和可用性的讨论仍在继续，关于可持续生物燃料的潜在生产的一般主张和可操作的有益生物燃料系统的证据之间的差距仍然像以往一样大(van der Horst和Vermeylen 2011)。据我们所知，一个特定的农业景观实际上容纳更多麻疯树树篱的潜力，以及这种“树篱”所产生的当地权衡和协同效应尚未得到研究。因此，我们既有助于关于可持续生物燃料的辩论，也有助于关于植树在非洲小农农业集约化中的作用的辩论。

方法

在项目开始时，我们访问了赞比亚的不同地区，以获取村民使用麻疯树的信息，以及将这种树作为一种新的经济作物的努力。大多数实地调查都集中在赞比亚的东部省，在那里我们发现麻疯树是一种广泛分布的乡村树木，两家不同的外国公司，Oval和D1，曾试图(不成功)在小规模农民中开发外种植计划，以刺激麻疯树种子的生产，用于生物燃料市场。

作为该项目的一部分，对东部省4个不同地区的249名农民进行了调查(图1)，以更好地了解努力种植麻疯树并从现有灌木中收集种子的农民类型(Kuntashula et al. 2014年全文报道)。我们特别利用了在Nyimba地区，特别是在Sikwenda的更深入的实地调查，这个村庄有大约100户家庭，D1过去一直在那里收集麻风树种子。我们选择这个村庄是因为村里有大量的麻疯树。我们在村子里待了好几天，分了六次。我们在农民的院子里采访他们，并与重要线人一起在村庄里散步。与当地农业合作社成员、参与麻风树肥皂制作的人、妇女农民和村里最年长的成员进行了焦点小组讨论。在上次访问期间，我们举行了一次公开的村民会议，以传达我们迄今为止的调查结果，并证实我们对农业景观和植树做法的解读是准确的。

我们还通过人种学、参与观察和非正式交流获得了许多见解，在许多意想不到的时间里，当我们等待午餐煮好、拜访硕士学生、穿过村庄寻找关键线人、在邻近村庄停下来问路、礼貌地拜访当地达官贵人、与我们搭便车进城的人交谈时，或者和村里的助手一起穿过麻疯树灌木丛，寻找合适的地点收集土壤样本。

访谈和观察帮助我们确定了当地现有的植树用途以及这些树木提供的生态系统服务(目标2)。此外，我们使用了卫星图像，即谷歌地球上可用的SPOT图像，以便更好地了解当地村庄和农业系统的空间特征，并确定景观中现有的树篱(目标1)。专题小组讨论在了解与扩大植树实践相关的看法和权衡方面发挥了关键作用(目标3)。最后，我们的工作得益于赞比亚同事的当地知识和实地工作经验，例如:Kuntashula与东部省份的农民进行了十多年的研究。

案例研究区

东部省份的特点是地势平缓起伏，海拔900 - 1200米。单次雨季(1000毫米/年)从11月/ 12月持续到3月/ 4月。土地保有权安排由传统当局，即酋长和村长管理。人口密度在25到40平方公里之间。大约有一半的农民有牛犁，这使他们耕种的土地至少是用锄头耕地的两倍。玉米是该地区最重要的作物，约占总种植面积的60%至80% (Franzel et al. 2002)。大多数农民都养了一些猪和山羊，允许它们在村里闲逛，较富裕的农民也养了一些牛，白天由小男孩放牧，晚上就关在克拉尔里。

结果

与树木管理和树篱使用有关的景观单元

我们询问了锡温达的农民，他们种植了什么树木或灌木，在哪里使用了什么围栏方法，目的是什么。除了镇上另一个村子里有几个小香蕉种植园的农民外，村民们不认识谁在耕地上种树。相反，他们通常砍伐树木，只留下猴面包树和芒果树，这两种树都提供可食用的水果。一些小树可以不受干扰地留在自己和邻居土地的边界上，但在田里发现的任何幼苗都在除草时被故意移走。他们又一次为芒果树破例。虽然他们不主动在地里种芒果树，但遇到芒苗就放过。事实上，我们在玉米地里看到的成熟树木只有芒果。芒果受欢迎的部分原因在于它的可用时间，即在雨季早期，此时新的粮食作物尚未成熟，旧的粮食库存严重耗尽。在饥饿的季节，芒果是一种丰富的水果，在除草时被带到田里吃，因此它被广泛传播。

除了在雨季在主地种植玉米外，一些家庭还在山谷中的丹波斯湿地上有花园，那里的土壤湿度足以在旱季种植蔬菜。这个地区也是放牧的好地方，所有的菜园都用枯木围了起来。最近，一些农民转而种植龙舌兰篱笆。

村民们唯一熟悉的种树是在自家院子里。在那里可以种植各种不同的树木，荫凉和舒适是最常被提及的植树动机。一个人的宅基地由一两间茅草屋和一些小的构筑物组成，如粮仓、浴室、长檐厕所、鸡舍，以及一两棵遮阳的树。这些树木和建筑物周围的地面是贫瘠的，因为院子里每天都被一丝不苟地打扫干净。院子边上常种上灌木。在每个家庭的居住空间之间，我们看到了成熟的树木、潮湿季节长着高大草的空地、偶尔出现的牛棚或蔬菜园、地上挖出的土洞，这些土洞是为新房子的土坯墙提供建筑材料的，有时被用作垃圾场，还有被遗弃的家园，这些人在孩子们离开家建立自己的家庭后去世了。年轻的家庭定居在村庄边缘，在那里他们可以通过清理灌木丛开辟出自己的院子，这是公共牧场的一部分。

普通放牧地本身相对广泛，宽度可达1.5公里。村民们简单地称之为“灌木丛”，即根据当地法规划定的一块用于放牧、收集柴火等的公共土地。这里的树木是被砍伐的，也不是被种植的。反复访问锡文达和其他村庄，使我们意识到这个地区正在慢慢缩小，因为随着时间的推移，村庄和田地都在扩大。这一点在一次焦点小组会议上得到了证实，会上我们被告知，在过去，Sikwenda的村民有更多的牛头，但他们从未从20世纪90年代爆发的牲畜疾病东海岸热中完全恢复过来。村长同意了清除灌木丛并将其改造成庭院和私人花园的任何要求，只规定花园所有者有责任建造围栏以防止牛进入他们的花园。这与指定耕地不同，在指定耕地中，由牛造成的任何作物损失都必须由牛的主人赔偿。

简而言之，我们确定了关于树木种植和管理的四个一般景观单元(见图2)。在高地上有一个村庄，可以种植许多不同的树木，可以建造活栅栏;然后是在(有点)陡峭的上坡上的(茂密的)放牧公地，那里通常不会植树，除非它被改造成田地或花园，这可能需要一个活栅栏;然后是低坡上的可耕地，那里没有活栅栏，除了芒果外，树木都被积极地移走了;最后是山谷底部的潮湿丹波草，那里的枯木栅栏是常态，偶尔会被龙舌兰取代。

村庄中的麻疯树:用途和生态系统服务

我们在尼姆巴和佩托克地区的每个村庄都看到了麻疯树。生活在这个地区的恩森加人称之为“monokunda”。Mono是蓖麻豆的当地名称，它确实与麻疯树有关。昆达人居住在卢安瓜山谷，该山谷流入莫桑比克边境的赞比西河。这表明了当地贸易和交换网络的作用，通过这些网络，新作物传遍了整个非洲，这与葡萄牙商人在赞比西河下游引入麻疯树的说法是一致的。

在村庄散步时，农民们向我们展示了麻风树在当地的各种用途(见图3)，从我们的观察和讨论中，很明显，这些村庄必须是一个特别的 麻风树良好的生态位。它受益于营养，即牲畜粪便，和水，即从浴室，保护免受潜在的有害昆虫，特别是白蚁，由鸡控制，丛林火灾，和其他杂草的竞争，被村庄牲畜吃。尽管一些麻风树种子已被用于医药和照明，但在生物燃料的大肆宣传之前，麻风树的主要用途似乎是非消耗性的。当被问及为什么要种植它时，最常见的答案是它“花很漂亮”，但也反复提到了荫凉、防风、隐私和对动物活动的一些控制。它通常不是在田间种植的，但在生物燃料公司的刺激下，该地区的一些农民尝试在田间种植。然而，他们都发现，如果不施肥，不定期除草，不防火，它就会死。

我们观察到几种类型的家畜围栏:仅为牛建造的坚固原木，枯木，仅在丹博湿地边缘的一些菜地周围看到的龙舌兰篱笆，以及排水良好的沙土上的麻疯树围栏。有些栅栏是混合的，包括死木与龙舌兰，死木与麻风树，原木与麻风树，草席与麻风树，麻风树与仙人掌。后者被放在地上，以阻止即使是最小的猪扭动穿过麻疯树栅栏进入菜园。我们在村子里没有看到任何金属线。当我们询问时，我们被告知它很贵。在城镇边缘和主要道路上，我们看到的不是花园，而是房屋周围的树篱，主要是牛奶灌木和黄夹竹桃。在一个焦点小组讨论中，农民们说，他们更喜欢麻风树，而不是院子里的牛奶树，因为后者的汁液刺激性更强，很难切断。

在锡文达，我们注意到麻风树是村里最常见的灌木或树木。它生长在每个家庭之间的空间里。有时我们还能看到种植的原始形状，比如树篱是线性的，浴室是圆形的，但通常我们只看到成熟的麻疯树灌木丛。我们观察了麻疯树是如何扩散的，也就是说，从树枝的外面掉下来，种子在成熟的树周围圆圈发芽，随着时间的推移，一棵麻疯树就会变成一个麻疯树林。

在讨论生活在麻疯树灌木丛中是什么感觉，管理它们，即修剪，或收获种子卖给生物燃料公司时，农民们很快指出了一些风险。树木会侵占院子，人们害怕蛇藏在树里或树下。黄蜂经常在那里筑巢，在雨季，灌木丛是蚊子的藏身之处。这些种子有时会被婴儿消化，导致他们生病。在灌木丛中采摘种子不可避免地意味着一些叶子被折断，使人们接触到植物的汁液，它在皮肤上有一点刺痛，在衣服上留下不可磨灭的污渍。

在最后的焦点小组讨论中，我们提出了种植更多麻疯树的想法。对于农民来说，这是一个“现实世界”的困境，因为生物燃料公司的代表已经访问了他们，试图说服他们这样做。锡温达农民说，劳动力是他们最关心的问题。如果一个家庭足够大，那么收获麻风树种子的劳动力就不是问题。这是因为收割通常由妇女和儿童进行，在旱季的任何时候都可以进行，因为种子躺在地上，没有受到任何影响。种植幼苗或树苗也没有问题，因为这是一次性的活动，可以在一年中的任何时候进行。真正的人工成本在于在雨季除草和在旱季开始时建立防火带。如果不在头两年除草，麻疯树就无法生长。在旱季，火是无处不在的，当地人为了狩猎小猎物，清理土地重新种植，鼓励新草的生长，或者在早期火灾的情况下，在旱季后期保护他们的土地免受更强的火灾。这不仅是劳动力数量的问题，也是时间的问题。 A jatropha sapling needs weeding at the same time that the maize field, the staple food, needs weeding, whereas the creation of fire breaks coincides with the maize harvesting time. These are the busiest times in the agricultural cycle. In the more densely populated parts of the Eastern Province, some surveyed farmers said that they did not have enough land to plant jatropha. However in Sikwenda and most other places, labor seemed to be the main problem. Every single farmer we spoke to saw their maize crop as their number one priority and allocated their labor accordingly. Household labor is a fickle resource, easily affected by family dynamics, disease, opportunities for external income generation, and rural-urban migration. We observed some maize fields, in which the crop was overgrown with weeds, a sign of unanticipated household labor shortage at the crucial time for weeding. Food security is at the forefront of the farmer’s mind and growing maize generally wins out against any cash crop, and especially against a low value crop like jatropha. Moreover, the authorities’ consistent involvement in stimulating maize production and in buying maize from farmers at regulated prices has ensured that maize is both a food and a cash crop, thus effectively encouraging farmers to pursue a maize only strategy. Jokingly referred to as the ‘Ministry of Maize’ by one of our NGO partners, the Ministry of Agriculture has thus played an influential role in shaping the maize-dominated agricultural landscape in the Eastern Province.

讨论

现有文献的相关性

我们无法将我们关于树篱的发现与文献进行比较，因为我们没有发现其他关于当代小规模农业景观中树篱扩张的研究。然而，我们可以尝试将我们的发现与理论联系起来。我们发现景观中树篱的建设越来越多，村庄和田地之间的灌木丛被新的院子和新田地包围，村庄的开放空间被新的花园包围。鉴于这些微围栏明显是农业集约化的行为，而且这些树篱在结构和位置上都是新颖的，我们利用Boserup(1965)的诱导创新来解释这些发现的理论意义。人口增长导致了农业创新，使得不断增长的农村人口能够以同样数量的土地和更多的劳动力投入来维持自身。活栅栏的采用和多样化应用是一种技术创新，它在生态系统服务的生产和分配中形成了空间划分。活栅栏是生态技术的一种形式，换句话说，既是人造资本，也是自然资本，因为植物不会以这种方式自己生长，但它们自己提供额外的生态系统服务。尽管有一些外部因素的作用，比如村里的新手动泵促进了小规模灌溉，或者生物燃料公司对麻风树种子的需求，但我们可以看到，这种创新在很大程度上是内生的，基于现有的植物资源和当地做法，比如使用麻风树树苗作为浴室的柱子。也许最令人惊讶的发现与传统权威创造和维护的法律格局的重要性有关。如果村长取消了长期存在的共同放牧地的指定，(新)田地的所有者就不需要投资围栏了。

通过研究与某种有争议的正在扩张的树种相关的景观和生态系统服务，我们将一个严格的学术问题与一个具有具体政策相关性的问题结合起来。因此，我们讨论了以下两个问题:(1)我们对景观的研究在现有学术文献中反映的程度;(2)我们对在可持续和多功能农业景观中扩大麻疯树生产潜力的观察结果。

在现有文献中，“非洲农业景观”是一个经常使用且定义不清的术语。在我们努力进行广泛分类的过程中，我们对专注于田野、公地和村庄的过程和模式的研究感兴趣。我们不是在研究森林转型或城市化的地理，也不是在研究契约农业、土地改革或土地掠夺的政治生态。我们也承认存在一些违反分类的相关贡献，例如，因为它们的反思性质(见Widgren 2012)。

直到20世纪70年代，关于非洲农业景观的较老文献是由西方农村地理学家创作的，他们专注于(通常是字面上的)绘制农村定居点的结构和土地使用模式(例如，Hunter 1967年，Davies 1973年，MacMaster 1975年，Stevens和Lee 1979年)。这项工作是详细的，但描述性的。在西方地理学的“文化转向”之后，它似乎在很大程度上已经停止了。

第二部作品主要发表于20世纪80年代和90年代，重点是从当地人、他们的历史、知识和经验的角度来理解景观(例如，Mortimore 1989年，Fairhead和Leach 1996年)。这些作者挑战了殖民时代出现的欧洲观点，即非洲农村对环境管理不善，破坏了森林，耗尽了土壤，造成了荒漠化，他们创作了细致入微的反叙事，对日常的农业实践以及强烈交织在一起的人类与环境关系的长期和通常具有弹性的本质提供了深刻的见解。我们还没有发现太多的工作，结合上述两种文献的更前瞻性的目的。

第三个较小的文献主体是“聚落生态学”，这是一种较新的人类学方法，Kellett(2010:12)将其描述为“地理学中区位研究的产物”。“聚落生态学”一词用于寻求了解推动农业聚落的因素的研究，利用人类学、考古学、地理学和聚落本身及其周围地区的生态学来维持它。这项研究主要涉及美洲长期被遗弃的非欧洲定居点(例如，Kellett 2010, Jones 2010)。然而，斯通(1996)在一本关于尼日利亚当代Kofyar人的开创性著作中也使用了定居点生态学这个术语，以及他们在人口增长、农业集约化和生态梯度上的微迁移过程中形成的独特定居点和田野的近期社会空间历史。

简而言之，我们认为我们的研究范围是相对独特的，因为最近很少有文献试图解读非洲的农业景观，以更好地解决当代土地变化和采用更可持续的农业实践的问题。对于一个值得注意的例外，请参见Leach等人(2012)，他们对当代围绕土壤中生物炭的碳金融部门的兴奋之情进行了定居/景观方面的评论。为了充分发挥这类研究的潜力，对非洲农业景观的重新关注应该建立在以往研究的优势之上，结合定量地理学家的测绘技能和后殖民时期农村研究人员的人类学方法，在以过程为导向、基于系统和景观尺度的分析下，斯通的聚落生态学就是一个例证。

扩大场景

在导言中，我们认为有必要了解植根于当地的植树和树木管理实践，这是有效推广和成功采用新的农林业措施的先决条件。在我们的案例研究区域，可耕种的景观，主要是玉米地，几乎没有树木，而麻风树树篱代表了最重要和最广泛的新树木种植。对生物燃料的大肆宣传使农民接触到广泛种植麻风树的想法，这为我们提供了一个机会来研究这种“大规模”植树实践的潜在后果。它能走多远，它如何影响生态系统服务提供的平衡?

在我们讨论这个问题之前，有必要考虑一下可能的扩大水平。为了说明目的，我们开发了一些简单的场景，以扩大每个景观单元的麻疯树树篱种植:

• 在村里:每户院子周围都种上了麻风树;
• 在放牧方面:沿主要路径种植麻疯树，在卫星图像上可以看到;
• 在可耕地上:沿财产(田地)边界种植麻疯树;
• 而且，在丹博湿地:不可能种植树篱，因为对麻疯树来说太潮湿了。

对东部省份村庄SPOT图像的重复测量表明，院子的平均半径约为8米(另见图4)。因此，院子周围的完整树篱约为50米长(2*8*π)。如果相邻的家庭共享对冲，那么这个数字可能会减半(2500米)。
沿着公路种植麻疯树，这切断了公共牧场，这意味着树篱很容易收集种子，而劳动密集型的除草只需要在树篱的一边进行。谷歌Earth上的SPOT图像显示了一个从村庄向外辐射的道路网络，穿过牧场到田野。对于Sikwenda村，我们测量了每户80米的公共土地道路价值。考虑到道路两侧可以有树篱，这相当于每户有1.6亿树篱。

我们的农民调查(Kuntashula et al. 2014)显示，平均每户有3.2公顷耕地，外加一些休耕土地。如果我们假设每个家庭都有一块3公顷的土地，两边种有自己的树篱，这相当于346米的树篱(2 x√30,000平方米)。

为了更好地理解这些场景，我们可以使用两个明显的基准:(1)村庄现有灌木丛中麻风树种子的当前产量;(2)国家生物柴油需求。2011年，生物燃料公司D1购买了2000公斤麻风树种子，这些种子是Sikwenda村民从现有的灌木丛中收集的。这相当于每户约20公斤。这意味着沿着所有庭院种植麻疯树，将使目前的麻疯树产量翻一番。在放牧的公共道路上种植它可以多产出6倍的麻疯树，在现有的玉米田周围种植它作为篱笆可以多产出14倍的麻疯树(表1)。赞比亚每年消耗约7.3亿升柴油，除以1400万居民是52升/人/年。我们知道赞比亚的农业景观具有显著的多样性，但如果为了讨论的目的，我们假设我们的案例研究代表了平均农业景观，那么基于上述情景，整个赞比亚的麻疯树树篱景观容量将占全国柴油总消费量的11.6%至18.6%。这远远超过了政府现有的5%生物柴油的目标。在这个内陆国家，柴油相对昂贵，国内没有石油资源(1.6美元/升)，因此生产柴油替代品将节省大量外汇，并将大部分资金转向农村经济。因此，从总数来看，支持麻风树生产生物柴油听起来是一个诱人的提议。

这些仅仅是指示性数字，但它们表明，在不因取代粮食作物而对粮食生产产生负面影响的情况下，大幅扩大种植在理论上是可能的。就土地覆盖范围而言，在我们的设想中，分配给树篱的面积仍然不大。然而，鉴于我们在该领域的发现，在农民将劳动力投入到这种规模的树篱之前，农业系统需要进行深刻而系统性的改变。

当他们开始运营时，赞比亚的生物燃料公司鼓励农民在田间种植麻风树。后来，为了回应全球围绕粮食或生物燃料的争论，D1鼓励在现有耕地的田地边缘种植麻疯树篱笆。然而，我们观察到当地的树篱种植从未在现有的耕地上进行。农民们只是在新田地周围种植了树篱，这些新田地是在放牧公地建立起来的。在我们研究的农业景观类型中，麻疯树种子生产的一个更有根据的场景必须基于普通牧场向耕地的转换速度。我们没有试图量化这一数字，但我们可以预期它的规模可能最多相当于院子周围的树篱，即仅占表1中指示性总种子生产能力的5%。简而言之，我们对麻风树树篱可能采用的景观信息方法表明，反映农民行为和优先事项的采用率与任何技术或自上而下的对景观可以吸收多少树的评估之间存在巨大差异。

扩大树篱种植:对生态系统服务的影响

对一种“多功能”植物来说，更广泛地种植意味着什么?我们认为，通常的生态系统服务类型在景观水平上相对较好，但在更精细的空间水平上不太令人满意。重要的是要从亚植物水平开始，以确定植物的哪些特征使其对人类有用。表2列出了我们遇到的本地嵌入式用途。在文献中，还有更多的潜在用途正在被识别，但我们还没有在实地观察到这些。例如，我们没有发现任何农民收集树叶作为肥料，即使在砍伐了他们房子周围侵占的麻疯树灌木丛之后，一个锡文达家庭也拒绝了用木材生火的想法，因为“它燃烧得太快”，也就是说，他们更喜欢使用硬木品种。随着时间的推移，一些潜在的用途已经消失了。锡文达的人们说，他们的父母曾用这些种子来提供照明服务，但他们已经停止了这种做法。政府卫生工作者曾告诉一名农民，麻疯树种子散发的烟雾有毒。

另一方面，我们也看到了一些新的用途。我们遇到了中部省份的一位老年农民，他正在用麻疯树作为生物杀虫剂来对付玉米中的螟虫，他向我们展示了死亡的昆虫作为成功的证据。尼姆巴地区的数十名农民用麻疯树作为自家菜园周围的活栅栏，种植得如此密集，连山羊都养不动了鸡出来了。这显然是一种新的做法，因为传统的蔬菜花园只在丹波发现。在村子里安装了带有手动抽水泵的水井后，一个非政府组织推动了家旁边的这些花园，这样灌溉用水就唾手可得了。政府鼓励农民在这些菜园中种植蔬菜，但许多人选择在雨季刚开始时种植传统的玉米品种。灌溉时间很短，而且比农民倾向于在主地种植的杂交玉米更耐旱，农民在这些新菜园中种植传统玉米的基本原理是，当主要作物仍在田间成熟时，减少粮食不安全。

上述麻疯树的不同用途的例子指出，需要根据它们预期提供的服务，以不同的方式种植和管理每棵树，例如，遮荫树不应该被灌丛，通过非常紧密地种植树苗来创建活栅栏。上述情况以及表2还表明了所提供服务的潜在季节性，例如，在玉米收获后不需要使用螟虫农药，遮荫树在干燥季节失去所有叶子时无法提供遮荫。

表3显示了特定用途(传统和新用途)可能产生的扩大效果麻风树树。在整棵树的层面上，重要的是检查植物是如何种植和管理的，以及这与它所提供的特定生态系统服务是如何联系在一起的。在现场层面，我们需要检查植物已经取代了什么，或可能取代什么。在这里，我们想知道在植物生长之前，该地点有什么，以及这种类型的土地覆盖变化对ES可用性和可达性的影响是什么。在景观层面，我们特别感兴趣的是空间安排，即在周围景观的实际背景下，种植园的形状和管理如何影响ES的提供和分布。

结论

关注可持续农业的组织在非洲广泛推广农林复合。有许多案例研究证据和许多第一性原则论据支持这一论点，即在农业景观中种植和管理树木有助于在供应、调节和文化三个主要类别中提供一系列不同的生态系统服务。但是，农业景观可以是非常多样化的，农民在植树和管理方面可以采取许多可能的做法。通过列出许多潜在的生态系统服务，双赢的情况被认为是普遍的，而现实世界的权衡和冲突被忽视了，这是有风险的。我们的本地案例研究突出了几个重要且相互关联的教训。

首先，将麻风树转变为经济作物的失败努力向我们表明，院子、田地和公共牧场是独立的子系统，植物管理实践从一个转移到另一个并不顺利。它表明，农业应被视为一个嵌套系统，(1)在空间上被定义为包括村庄生态系统以及耕地和公共牧场/林地;(2)在社会上被定义为从个人到家庭到大家庭和传统权威下的村庄等单位。了解土地和劳动之间的动态关系如何在农业景观的不同部分发挥作用，是确定在一天和一年的不同时间的不同地点的限制生产要素的先决条件。在我们的案例研究区域，这种“阅读景观”表明，在耕地上种植麻疯树，劳动力是主要的限制因素。

其次，我们看到一些生态系统服务的可扩展性远远低于其他服务，例如，药用需要几个村庄的一棵树;院子外的阴影几乎无法伸缩;从逻辑上讲，控制侵蚀需要沿等高线修建长长的树篱;生物燃料市场的逻辑谴责如此高的产量水平，以至于整个景观如果不变成麻疯树田，就必须变成麻疯树树篱。因此，尽管树篱确实是多功能的，但不同生态系统服务之间的协同作用，像麻风树这样的植物在任何给定的景观中都能提供的协同作用，在很大程度上受到这种规模上的系统性不匹配的限制。这意味着我们应该严格评估随着植树规模的增加，单个生态系统服务的边际增加。鉴于不同的生态系统服务往往有不同的受益者，我们必须警惕这样一种风险，即增加植树造林将使一些群体受益，而对社会中的其他群体造成相对(甚至绝对)损害。

第三，我们必须了解植树的土地景观。正是牲畜的所有权导致了村庄章程的产生，它从生态学的角度，即有利于麻风树的选择性放牧和法律的角度，即田地所有者通过围栏保护作物的责任，分别划定了公共牧场，为麻风树提供了生态位。种植的树木通常是私人所有的，它们是圈地的工具。由于没有种植树木，传统当局，即村长或村长，可以根据社区内的不同需要灵活地重新分配土地。最后，树木也会带来不利影响，比如栖息的动物会破坏某些作物，消耗水分和养分，还会造成不必要的树荫。在一个财产边界种植的树木可能会影响邻居，潜在地造成局部外部性和冲突。

此外，我们对当地农业景观的了解使我们能够做出不同类型的贡献。通过揭示微圈地和土地转换过程发生的地点和方式，我们的研究为农业集约化过程中土地、劳动力和资本之间微妙的相互作用提供了新的见解。我们对农业景观中新树篱出现的关注也是新颖的。有许多关于树篱的研究，但这些主要是历史的、文化的或生态的，与长期建立或消失的树篱有关。通过加深我们对农民在不同地区使用不同树木的理解，我们可以批判性地探讨农林业的采用和推广问题，以及扩大新作物系统可能对不同生态系统服务产生的影响。最后，通过选择麻疯树作为我们的案例研究植物，我们能够基本了解生物燃料支持者和反对者的一些普遍说法。我们认为，将聚落生态学作为一个前瞻性的概念，更好地理解活的农业景观及其演变过程，对于评估任何外部变化驱动因素的合理影响至关重要。

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