研究

森林邻近的收益和成本之间的权衡:关于林木作物整合和生态系统损害管理的农民实践和战略

• 摘要
• 简介
• 方法
  • 研究区域
  • 抽样设计
  • 木本和作物物种数据收集
  • 关于农民对生态系统损害管理和林木作物整合知识的数据收集
  • 统计分析
  • 伦理问题
• 结果
  • 农民林木作物整合策略
  • 生态系统损害和管理实践
• 讨论
  • 农民林木作物整合策略
  • 生态系统损害和管理实践
  • 蚂蚁介导的生态系统有害
• 结论
• 竞争利益声明
• 对本文的回应
• 作者贡献声明
• 致谢
• 数据可用性
• 文献引用

介绍

马赛克农业景观中的森林斑块和树木为小农提供了许多生态系统服务(Ricketts 2004，千年生态系统评估(MA) 2005, van Damme和Kindt 2012)。除了这些规定外，生态系统功能还会产生一些不利影响(这里定义为“生态系统的功能会对人类福祉产生不必要的和经济上有害的影响”)(Escobedo等人2011,von Döhren和Haase 2015, Lyytimäki 2015)。生态系统损害的概念在不同的研究中被用于负面影响的危害，如害虫(Lemessa等人，2013年，Ango等人，2014年)和粮食不安全(Zhang等人，2007年)，生物危害，如疾病(Chevalier等人，2016年)，人类和牲畜的捕食(Vailshery等人，2013年)，花粉、挥发性有机化合物和其他污染物引起的过敏(Escobedo等人，2011年)，以及地球物理危害，如洪水(Dunn 2010年)。噪声污染(Basner et al. 2014)以及热应激和风暴(Xu et al. 2016)。这一概念也被用于研究野生哺乳动物对作物的袭击，以及蚂蚁对蜜蜂的影响对小农生计的负面影响，尤其是那些靠近森林的小农(Lemessa et al. 2013)。生活在森林中的野生哺乳动物，如狒狒、猴子、丛林猪、豪猪、黑猩猩和大象，已被确定为重要的作物掠夺者，对非洲不同地区的谷物、根茎作物和水果造成严重破坏(Seifu和Beyene 2014)。这种作物损失造成了严重的问题，导致许多居住在森林附近的农户出现粮食短缺(Hill 2000, Fungo 2011)。此外，农作物掠夺者造成了大量的间接成本，如看守劳动力和对儿童上学的负面影响(Kleijn等人，2006年，Ango等人，2014年，Byg等人，2017年)。

蚂蚁攻击蜂巢，对小农的生计造成负面影响。它们也是蜜蜂最重要的敌人，给蜂蜜生产部门造成了严重的问题(Hansen and Klotz 2005, Petit and Burel 2006, Stamps and Groothuis 2010)。研究表明，森林是蚂蚁首选的筑巢和觅食地点(Andersen et al. 2006, Philpott et al. 2006, Schultheiss and Nooten 2013)，因为森林的栖息地结构复杂，凋落物丰富，粗糙的、死亡的木质碎片数量较多，湿度充足，气候寒冷，土壤有机质含量高，干扰较少(Chala et al. 2012, Desalegn 2015)。

为了应对这些生态系统损害，农民发明了各种针对作物入侵者和蚂蚁的本土管理策略，这些策略在空间上与破坏类型和强度有关(Lemessa等人，2013年，Ango等人，2014年，von Döhren和Haase 2015年)。然而，为减轻作物入侵者的影响而采取的这些管理行动可能会导致栖息地的改变，例如树木砍伐，这反过来又会影响其他生态系统过程并导致生物多样性的丧失(Zahawi和Augspurger 2006, Zhang等人2007,van Damme和Kindt 2012, Swanepoel等人2017)。

尽管森林附近的生态系统损害对其农业生产系统和生计有影响，但农民仍将树木整合到农田中(Zahawi和Augspurger 2006, Ango等人2014,Mohammed和Asfaw 2015)，并保留森林和林地。树木-作物整合(这里定义为“在不同环境下管理一些多用途的天然/种植树种以及引进作物”)是农民的基本活动之一，需要彻底分析，以确定它如何在国内消费和作为收入来源方面对农民的生计做出贡献(Harvey 2000, Tolera等，2008)。此外，农民允许多用途树木在农田内生长，并与作物一起管理它们(Posada et al. 2000, Harvey et al. 2011)。这些树木从农田的土壤种子库中生长，如果位于耕地内所需的位置，则由农民保护，并根据其传统的农林业实践进行管理(Perfecto等人1996年，Schroth等人2004年，Harvey等人2006年，Ruelle 2014年)。农民在决定在森林附近或远离森林的地方种植作物时，会考虑到产量损失。但他们继续种植经常受到袭击者袭击的作物，因为他们要么缺乏不容易受到袭击的替代作物，要么开发了不同的保护机制(Lemessa et al. 2013, Mohammed and Asfaw 2015)。

各种研究表明，农民在宅基地及其周围和农田上经营树木以获得各种利益(Harvey 2000, Zahawi和Augspurger 2006, Tolera等人2008)，例如活栅栏(Chaco 2003, Francesconi 2006, Pulido-Santacruz和Renjifo 2011)，放牧土地(Posada等人2000,Harvey等人2006,2011)，以及用于咖啡生产的遮荫树(Perfecto等人1996,Schroth等人2004,Ango等人2014)。然而，这些研究并没有明确地解决森林邻近性和农民在平衡生态系统损害和保护方面的知识和实践的影响。他们忽略了森林邻近性对农民作物生产系统的影响，以及克服野生动物袭击造成的作物损失的管理战略，而这些影响在平衡生态系统损害和森林保护之间发挥着关键作用。我们的方法试图解决这个问题，并提供了关于农民在树木作物管理和生态系统损害权衡方面的知识和技能的替代见解。

根据对我们研究地点的侦察调查和其他地方的早期研究(Hill 2000, Kleijn等人，2006,van Damme和Kindt 2012, von Döhren和Haase 2015, Sinare等人，2016,Byg等人，2017,Swanepoel等人，2017)，我们假设该地区的主要作物入侵者是长绒猴(的大白aethiops)、疣猪(Phacochoerus非洲)、丛林猪(Potamochoerus larvatus)和豪猪(Hystrix cristata)．几项研究表明，靠近森林而不是远离森林的地方发现了更大的作物损害(例如，Fungo 2011, Linkie等人，2007,Lemessa等人，2013,Ango等人，2014)。我们还预计，在我们的研究景观中，靠近森林而不是远离森林的作物遭受的损害更大。尽管野生动物对作物的破坏极大地影响了大量小农的生计，但人们对他们本土的分析管理实践仍然知之甚少，对农民在生态系统损害和保护之间权衡的态度也知之甚少。因此，我们假设:(1)居住在森林附近和远离森林的农民在林木作物整合和作物袭击方面存在显著差异。因此，我们预计当地社区的管理策略会随着与森林距离的减少而增加。(2)农民有自己的策略来避免蚂蚁袭击蜂巢。我们以两两设计的方式，在距离森林边缘不同距离的150个家庭花园、农田和农场边界(被称为作物区域的几何边界)中调查树木作物组成，以验证这些假设。此外，我们还进行了半结构化问卷调查，以调查农民在管理作物袭击者和蚂蚁对蜂箱造成的损害方面的知识和实践。

方法

研究区域

这项研究是在埃塞俄比亚西南部卡法区的Gimbo区进行的(图1)，该地区位于亚的斯亚贝巴西南约461公里处。它位于北纬07°23′~ 07°49′′之间，东经36°00′~ 36°47′′之间，海拔高度500 ~ 3300 m。研究区地形多样，气候、土壤和植被高度多样化。从地形上看，该地区的特点是一个复杂的高地系统，陡峭的山谷和大的平原，这些平原下降到南部的低地。

该地区雨季较长(3月至10月)，年平均降雨量在1710毫米至1892毫米之间(自然与生物多样性保护联盟[NABU] 2017年)。干燥的月份是十二月到二月。年平均气温为19.4°C，平均最高和最低气温分别为27.5˚C和10.1°C(金宝区社会经济概况[SePGD) 2018，未发表的数据)．

该地区潮湿的非洲山地森林有各种各样的动植物组合(Friis et al. 2010)。黑白疣猴(疣猴guereza)是研究区森林的主要特征。气味清香guineense，齐墩果welwitschii，Millettia ferruginea，Pouteria adolfi-friedericii,鹅掌柴abyssinica为优势树种(NABU 2017)。森林提供临时的生态系统服务，即常见的香料，如Aframomum corrorima而且Piper capense在整个景观中自然生长，由当地社区收割。森林地区是巴罗阿科博盆地支流戈杰布河的重要淡水水库。

抽样设计

我们使用谷歌Earth (Ango et al. 2014)确定了研究区域的森林、农田、定居点和其他景观特征，随后于2018年9月2日至6日进行了侦察调查。随后，确定了8个场址;四个遗址(Baka、Beymo、Tula和Zingaji)远离森林边缘(≥3公里)(Lemessa et al. 2013)，其他四个遗址(Kayikela、Shorori、Ufudo和Wakaraba)靠近森林(≤1公里)。因此，我们总共铺设了48个横断面(每个选定的研究地点6个)。每条样条线的长度为2-3公里，样条两侧各宽1公里。随后，我们沿着所有48个横断面选择了150个家庭花园(这里定义为种植和种植植物的家园区域，尽管其组成在大小和作物多样性方面存在很大差异)、农田(指大规模种植和种植植物的农田)、农场边界和河岸区域(75个靠近森林边缘，75个远离森林边缘)，以收集木材和作物物种多样性的数据。在获得当地行政机构和花园所有者的许可后，对所有景观和花园进行了参观。

木本及作物物种资料收集

所有的木本和作物品种都记录了它们的方言和学名，并在实地使用埃塞俄比亚和厄立特里亚的植物群(Hedberg and Edwards 1989, Edwards et al. 1995, Hedberg et al. 2004)。植物标本被压制和干燥，并在亚的斯亚贝巴大学埃塞俄比亚国家植物标本馆进行了实地鉴定。经鉴定的标本的重复保存在埃塞俄比亚国家植物标本馆和阿尔巴明奇大学植物学实验室，并注明其特定的识别/参考号。此外，还针对树木和作物管理进行了半结构化访谈问卷调查。

关于农民对生态系统损害管理和林木整合知识的数据收集

我们进行了一份半结构化的问卷调查，并将其翻译成当地语言(Kafi nono)，以探索有关农民树木作物整合实践、最易受影响的作物类型、经常袭击作物的入侵者类型、蚂蚁袭击蜂巢的情况以及社区为最大限度地减少作物损失而采取的管理策略的数据。因此，我们按照Kothari(2004)的方法，对384名农民(193名靠近森林，191名远离森林)进行了抽样调查。主要的线人访谈和焦点小组讨论(FGD)被用来验证收集的数据。主要线人(n是通过滚雪球辨认出来的，他们大多是年长的农民。他们都被公认在土地利用和森林覆盖变化、树木作物整合、因袭击作物而影响其生计的野生动物类型以及土著管理战略等具体问题方面具有丰富的知识。此外，共对32名被调查者(女性(n= 12)和男性(n= 20))，每组7 - 10人。每个小组由模范农民、农民代表、发展代理人、地区农业官员和NABU专家组成，系统抽样。讨论的主要问题是农民如何管理树木和作物的战略以及生态系统损害的类型和管理实践。我们与农田所有者进行了多次实地考察，以核实和收集额外的数据。数据收集于2019年9月至11月。

统计分析

使用统计程序R的线性混合效应模型(lme-package) (R Development Core Team 2010, Ango et al. 2014)，通过每个家庭花园的平均物种数量和靠近和远离森林边缘的所有样带的累积物种数量，分析了家庭花园之间树木-作物整合的变化。作为分类变量，我们将距离森林边缘的距离(接近和远离)、主要因素之间的相互作用和海拔高度作为固定因素，将样条对(每对包括一个靠近森林的样条和一个远离森林的样条)作为随机因素(Lemessa et al. 2013)。此外，我们在R的纯素包中使用Bray-Curtis不相似指数，采用多响应排列程序测试了靠近和远离森林边缘的所有横断面/家花园的物种组成是否不同(Oksanen et al. 2011)。采用独立样本t检验分析了作物袭击与森林距离和蚂蚁介导的影响之间的函数关系。同样，我们用皮尔逊卡方检验分析了农民在森林附近和远离森林时的反应。计算单因素方差分析和Kruskal-Wallis检验，以观察在P< 0.005和P在距离森林不同的地方，农民对农作物和蜂巢袭击的反应< 0.001。

伦理问题

这项研究得到了埃塞俄比亚阿尔巴明奇大学的批准。通过对研究目标的简要说明，获得了卡法地区管理局、金宝区管理局、环境保护和林业局、农业和自然资源发展局的书面许可。访谈前已获得选定家庭的口头同意。

结果

农民在林木作物整合中的策略

共鉴定出木本植物和农作物共72种，隶属于40科(附录I)，平均样地林边种数为31.04种(范围1.3 ~ 83.7种)，平均样地林边种数为27.3种(范围1.3 ~ 89.4种)，差异有统计学意义(p < 0.05)P< 0.001。象腿ventricosum是这片土地上最常见的粮食作物。根茎作物(例如，茄属植物tuberosum))大多在远离森林的地方种植。农民们指出，块根作物最容易受到作物入侵者的影响，因此，在森林附近种植块根作物的趋势较少。

我们发现，在靠近和远离森林边缘的横断面上，在家庭菜园、农田内部、农场边界沿线和河岸地区(这里定义为不适合作物种植的缓冲区)，树种和粮食作物的平均数量存在显著差异(图2)P< 0.005(表1)。在远离森林边缘的家庭花园和农田中，多年生作物较多。多年生水果，如素类，Persea美国,Mangifera籼这种植物在森林附近很少种植。此外，在远离森林边缘的庭院中发现了更多的一年生作物(图2)。

埃塞俄比亚西南部咖啡农业生态系统中的树木被农民分类为种植园(在这种情况下，指的是与自然生长的树木相比的栽培木本植物)或自然生长在家庭花园、农田、农田边界和河岸地区。这些地区的树木分布格局差异显著。我们发现，在研究点的家庭花园和沿农田边界的人工林数量较多，且在靠近森林和远离森林的地方差异显著(图2)。在Baka、Beymo、Tula和Zingaji，家庭花园和沿农田边界的人工林数量较多，而在农田和河岸地区的人工林数量较少。此外，在森林附近有大量天然生长的树木(P< 0.001;图3A, B, C)。在河岸地区，人工或自然生长的树木在靠近森林和远离森林的地方变化较小(图3D;P< 0.07)。

在所有研究地点，家庭花园和农田的树木和作物整合程度较高，但河岸地区的树木和作物整合程度一般较低(表1)。本研究的结果表明，农民使用了许多标准来整合树木和作物。其中，幼苗的获取、农场规模(表2)、生长速度快、多用途价值(表3)和抗旱性被描述为主要因素。在FGD和采访中，农民指出树木作物一体化等Millettia ferruginea而且Albizia gummifera最受欢迎的颜色是什么Coffea阿拉比卡．他们提到的原因是，这些树的叶子薄、小、轻，当它们脱落时对咖啡树没有影响;选择这些树是因为它们能让足够的光照射到作物。农民还在农田里种植树木Eragrostis微软，蚕豆根尖,玉米．还有树木，比如科迪亚africana，鹅掌柴abyssinica，热带榕属植物sycomorus，以及水果植物，例如:素类，Persea美国,Mangifera籼都与高粱二色的而且Pisum一．从这项研究中，我们发现，多用途树木与作物整合的知识是通过父母、社区或终身经验获得的(表4)。尽管存在一些差异，但在靠近森林边缘和远离森林边缘的研究地点，树木与作物整合的模式总体上相似，差异不具有统计学意义(图4;P> 0.05)。

生态系统损害与管理实践

本研究的结果表明，大型野生哺乳动物在靠近森林边缘的地方对作物的袭击更大，而在远离森林的地方则不那么普遍(图5A，表5)。疣猪、长尾猴和豪猪经常被农民列为作物掠夺者，特别是在家庭花园和森林附近的农田;它们的影响在远离森林的地方不太常见(表6)。

在森林附近和远离森林的地方，掠食动物的影响存在差异。在FGD和访谈中，森林附近的大多数农民(71.9%)认为丛林猪、狒狒和长尾猴造成的破坏很严重(损失超过总产量的十分之一)。一些远离森林边缘的农民(24.5%)报告了类似的作物损害，主要是由丛林猪和长尾猴造成的。这种差异在统计上有显著性(P< 0.001;表6)。

当农民被问及如何将野生哺乳动物破坏作物的风险降至最低时，他们列出了几种土著策略，如在自家花园和农田边缘守卫、吸烟、喊叫、直接驱赶动物，或使用狗、围栏和恐吓装置(如稻草人)(表7)。此外，儿童和妇女也参与驱赶入侵者，从自家花园和田间作物中赶走入侵者在白天。男人经常在自家花园巡逻，大喊大叫，用火把保护他们的庄稼不受丛林猪和豪猪的伤害。然而，农民们解释说，夜间看守庄稼会影响健康，比如寒冷和睡眠不足。

农民制定了不同的管理策略，如用蜂箱在树下撒灰，用塑料材料在树上涂抹，找到并杀死蚁后，或摧毁蚁穴，以减少蚂蚁对蜂箱的攻击(表7)。他们还向树喷洒大蒜悬浮液和桉树树叶作为驱虫剂。另一个创新策略是使用生物控制机制，他们切割部分巢穴种蚂蚁把它粘在有蜂巢的树上。这些物种攻击突袭蜂巢的蚂蚁。

在森林和森林附近，蚂蚁对蜂巢的袭击比远离森林的蚂蚁更大(图5B，表5和表6;P< 0.001)。此外，独立样本t-测试结果显示，在森林附近，农民对蚂蚁冲击的反应有显著差异(米= 2.27,SD= 0.624)，远离森林(米= 2.34,SD= 0.657;t= 0.866, df =382，P= 0.002)。均数差异的幅度很小(η²= 0.00196)。尽管蚂蚁对蜂箱有很大的影响，大多数农民仍然认为从森林中获得的好处超过了蚂蚁造成的损失。他们发明了不同的策略(表7)来减轻蚂蚁对靠近森林和远离森林的蜂巢的攻击(P< 0.001)。

讨论

农民在林木作物整合中的策略

大多数关于森林生态系统的研究都集中在服务的效益和清单上(Cerdán等人，2012,Lemessa等人，2013,Ruelle 2014, Mohammed和Asfaw 2015)。Harvey (2000)， Zahawi和Augspurger (2006)， Tolera等人(2008)报道了森林的各种好处，如活栅栏(Chaco 2003, Francesconi 2006, Pulido-Santacruz和Renjifo 2011)，放牧地(Posada等人2000,Harvey等人2006,2011)，以及咖啡生产的遮荫树(Perfecto等人1996,Schroth等人2004,Ango等人2014)。然而，这些研究没有明确讨论森林邻近性和管理做法对相关损害的影响。它们忽略了森林邻近性对农业生产系统和管理战略的影响。我们的跨学科调查提供了关于不同森林邻近地区农民关于权衡/损害的知识和管理实践的替代见解。下面，我们首先讨论农民在树木作物整合方面的知识和实践模式，然后讨论作物和蜜蜂突袭者以及当地管理策略。

结果表明:(1)在小区、农田内部、农田边界、近林和远离林缘横断面的河岸区，树种和粮食作物的变化具有统计学意义;(2)与农田内部相比，家庭花园、农田边界和河岸地区的树种数量更多(图2);(3)远离森林边缘的人工林较多，而靠近森林的自然生长树种较多(图3A、B、C);(4)农民在森林边缘附近和远离森林边缘的树木与作物的整合均未表现出统计学上显著的模式(图4);(5)农民的林木作物整合知识是祖辈和社区传承下来的，或者是终生经验的结果。

在我们的研究区域，农民通常根据多种用途价值在农田中整合树木和作物(van Damme和Kindt 2012, Ruelle 2014, Mohammed和Asfaw 2015)。这些植物大多是多用途的本地植物，包括遮荫树(Millettia ferruginea而且Albizia gummifera)、燃料或木材工厂(桉树spp。科迪亚Africana)、蜂箱树(鹅掌柴abyssinica而且热带榕属植物sycomorus)、水果植物(柑橘类spp。Persea美国而且Mangifera籼)与Coffea阿拉比卡和其他粮食作物如Eragrostis微软，蚕豆根尖，玉米，高粱二色的,Pisum一．此外，其他研究(例如，Cerdán et al. 2012, Ruelle 2014)表明巴豆macrostachyus，齐墩果欧洲公司，Cuspidatasp。科迪亚africana在埃塞俄比亚北部和该国其他地区的农场景观中，通常与粮食作物结合在一起(Mohammed and Asfaw 2015)。尽管将水果植物整合到小农的菜园中是一种新的收入来源，但Aregawi等人(2018)报告称，埃塞俄比亚提格雷家庭菜园中种植的水果和蔬菜约占家庭收入的35%。

农民使用许多标准来将树木与作物结合起来。这些因素包括农场规模、生长速度快、兼容性、多用途价值、抗旱性和获得幼苗的途径。其中，农场规模被认为是决定因素之一。我们观察到，一些农民通常拥有几块地和更多的土地，这使得他们除了种植粮食作物外，还能比那些规模较小的农场种植更多的树木。这些农民使用他们的全部土地来种植粮食作物，即使他们也对种植更多的树木感兴趣。巴西和肯尼亚也报告了类似的结果(Cerdán et al. 2012, van Damme and Kindt 2012)。研究发现，农民更喜欢在生产力不高的地区种植更多的树木，包括非常陡峭的山坡、农场边界、房屋旁边和河岸地区。埃塞俄比亚南部和西北部也报告了同样的趋势(Ruelle 2014, Mohammed and Asfaw 2015)。

生态系统损害与管理实践

作物突袭

野生哺乳动物对作物的袭击对小农的生计和粮食安全产生负面影响(Escobedo等人，2011,Fungo 2011, von Döhren和Haase 2015, Lyytimäki 2015, Xu等人，2016)。我们研究中的农民报告说，橄榄狒狒、丛林猪、疣猪、长尾猴和豪猪是对他们生计构成最严重威胁的主要作物掠夺者，尤其是在森林附近，而不是在远离森林的地方(P< 0.001)(图5，表4)。这一结果证实了对乌干达、喀麦隆和埃塞俄比亚许多景观的几项研究(Hill 2000, Weladji和Tchamba 2003, Seifu和Beyene 2014)。特别是，居住在森林边缘附近的农民估计，他们的作物产量损失了四分之一以上。此外，全球40%以上的粮食产量因虫害、病原体和杂草而损失;虫害的影响主要发生在靠近森林的地方(Kleijn et al. 2006)。同样，Zhang et al.(2007)报告说，农业害虫给世界各地的小农造成了重大的经济损失。

在我们的研究中，大多数信息提供者(82.3%)同意，随着与森林距离的增加，作物入侵者的影响程度会减少，因为森林为这些动物提供了保护。森林附近的农民比远离森林的农民声称，由于动物袭击作物而造成的产量损失更大(Weladji和Tchamba 2003年，Fungo 2011年，Lemessa等人2013年，Seifu和Beyene 2014年，von Döhren和Haase 2015年)。这种损失超出了他们的管理策略(主要是保护)，在森林边缘的村庄中经常听到这样的故事(van Damme和Kindt 2012, Ango等人2014)。像橄榄狒狒、普通猴子和疣猪这样的日间作物掠夺者，在远离森林的地方比在靠近森林的地方更少见，因为后者在被驱赶时可以提供更容易的保护。其他研究也报告了类似的发现(Hill 2000, Sinare et al. 2016)。此外，在埃塞俄比亚南部的森林地区，疣猪对作物的破坏发生率更高(Byg等人，2017年)。另一方面，与橄榄狒狒相比，丛林猪和豪猪会从森林里跑更远的距离来袭击作物，它们的夜间行为使得农民的管理策略更加困难。Naughton-Treves(1997)报告了类似的发现，即，由于丛林猪的夜间行为，即使在距离森林边缘很远的地方保护作物也很困难。

农民报告说，野生动物对早耕和晚耕作物的袭击问题非常严重，这证实了之前的研究(Kleijn et al. 2006, Seifu and Beyene 2014)。原因是农作物的掠夺并没有分散到许多田地，因此任何特定田地的损害都是最大的(Naughton-Treves 1997 Lemessa et al. 2013)。Swanepoel等人(2017)报道，作物种植时间和类型缺乏整合以及缺乏合作方法将加剧入侵者对作物的破坏。此外，在空间上存在显著差异，靠近森林边缘的作物比远离森林边缘的作物更容易受到影响。来自乌干达、布基纳法索和法国的其他几项研究(例如，Hill 2000, von Döhren和Haase 2015, Sinare et al. 2016)也报告了类似的结果。作物袭击不仅造成粮食作物损失，还造成了大量的间接成本，如额外的看守劳动力和对儿童上学的负面影响(Ango et al. 2014, Shackleton et al. 2016)。

尽管农民受到作物入侵者的挑战，但他们已经制定了自己的管理策略，包括围栏、守卫、噪音、恐吓设备和烟雾，以最大限度地减少这种生态系统损害(Naughton-Treves 1997, Weladji和Tchamba 2003, Escobedo等人2011,Fungo 2011, Seifu和Beyene 2014, Lyytimäki 2015, Xu等人2016)。尽管研究地区的农民采用了不同的管理策略，但他们报告说，橄榄狒狒和长毛猴足够聪明，能够轻松适应人类行为，并且不那么害怕儿童和恐吓设备，这使得保护作物的效率较低，更具挑战性(另见Lemessa et al. 2013, Ango et al. 2014)。与此一致，Shackleton等人(2016)强调，农民应采取适当的本土管理做法，以减少入侵者造成的作物损失。

蚂蚁介导的生态系统损害

我们研究地区的农民报告说，蚂蚁袭击了他们的蜂巢，影响了蜂蜜生产。埃塞俄比亚北部和其他地方也报告了类似的问题(Hansen和Klotz 2005, Andersen等人2006,Petit和Burel 2006, Desalegn 2015)。森林中有多种生态系统危害，如害虫、捕食者、寄生虫、蜜獾、鸟类、蜘蛛、蛇、蜥蜴和蜡蛾。但是蚂蚁直接限制了蜂巢的生产力，因为它们攻击蜜蜂来偷蜂蜜。之前的研究也报道了蚂蚁是蜜蜂最重要的敌人，它们被认为是蜂蜜生产部门的一个严重问题(例如，Stamps和Groothuis 2010, Schultheiss和Nooten 2013)。

农民们报告说，蚂蚁进入蜂箱，以蜂蜜、幼虫和花粉为食，破坏蜂蜡，导致蜜蜂逃跑;它们甚至以小蜜蜂为食，可以摧毁整个蜂群。我们的结果证实了以前的研究(Hansen和Klotz 2005, Andersen等人2006)。Desalegn(2015)发现蚂蚁除了吃蜂蜜和花粉外，还攻击了40%的蜂群。

养蜂是研究区Kafa社区的传统，90.3%的农民主要使用传统养蜂方法，即将蜂箱永久放置在森林中(Chala et al. 2012)。我们记录了森林内/附近的蜂箱比远离森林的蜂箱受到蚂蚁攻击的数量更多(Andersen et al. 2006)。这是由于存在结构复杂的栖息地，有丰富的凋落物，有更高数量的粗糙、死亡的木质碎片，足够的湿度，寒冷的气候，高土壤有机质，以及森林中通常较少受干扰的阴影区域(Petit and Burel 2006, Desalegn 2015)。这些复杂的栖息地为蚂蚁提供了筑巢地点。非生物因素，如土壤性质、每日温度变化、湿度和风，以及生物驱动因素，如植物群落结构，决定了当地蚂蚁的组合(Petit和Burel 2006, Stamps和Groothuis 2010, Schultheiss和Nooten 2013)。此外，食物资源的可获得性决定了蚂蚁觅食行为的严重程度(Andersen et al. 2006, Stamps and Groothuis 2010)。在我们的研究区域，农民在森林中进行咖啡农林复合经营，那里有大量的蚂蚁筑巢地点，这就解释了蚂蚁对蜂箱攻击的严重性。Philpott et al.(2006)报道，由于生理和生态因素，蚂蚁更喜欢咖啡林和可可林。

农民们报告说，蚂蚁对蜂箱的攻击有时间上的差异。最严重的袭击发生在10月初到12月的干旱季节。在炎热的日子里，蚂蚁单独觅食(Stamps and Groothuis 2010, Schultheiss and Nooten 2013)，对蜂箱进行严重攻击(Desalegn 2015)，它们还表现出动态觅食行为，对蜂箱的影响不断恶化(Andersen et al. 2006)。此外，我们的研究结果证实了之前的研究，即蚂蚁会根据粗木屑、食物可用性、凋落物深度和土壤温度的水平表现出捕食行为(Hansen and Klotz 2005, Petit and Burel 2006)。

农民使用不同的管理策略，如撒灰、喷洒当地的驱虫剂悬浮液，以及摧毁突袭蚂蚁的巢穴，以最大限度地减少蚂蚁对蜂箱的攻击。农民们也使用了生物控制机制，他们割下了一窝鹅的一部分种蚂蚁sp.(当地称为“Penie”)，并用蜂箱将其粘在树干上。种蚂蚁sp.保护蜂箱免受蚂蚁的袭击，作为它们保护自己巢穴的努力的一部分(Desalegn 2015)。在森林附近观察到蜂巢袭击的高发性是由于蚂蚁有丰富的筑巢地点。随着与森林距离的增加，蚂蚁的筑巢地点减少，导致对蜂巢的攻击减少。因此，多移植种蚂蚁在离森林较近的地方观察到蜂巢，以减少蚂蚁对蜂巢的攻击(Chala et al. 2012)。

结论

农民从过去几代人、他们的社区或他们自己的一生经验中获得了将多用途树木与作物结合的知识。他们根据多种用途的价值，有选择地和有战略地将树木与作物结合起来。虽然生态系统的服务功能占主导地位，但森林确实产生了一些有害的服务。即使存在空间差异，生态系统的损害也可能影响当地生计和农民的作物生产系统，特别是在靠近森林的地方。作物入侵和蚂蚁对蜂箱的影响是本研究区主要的生态系统损害。然而，农民们继续生活在那里，因为他们已经制定了自己的策略来减轻这些生态系统的损害。我们建议进行生态学和社会经济研究，以增强农民在生态系统损害、传统应对机制和生物多样性保护之间进行权衡的策略。

竞争利益声明

作者声明没有个人、商业、政治、学术或经济利益冲突。在作者身份上没有分歧。从概念化和设计研究到提交出版，作者对智力内容做出了重大贡献。作者还确认，这本书完全是原创的，没有在其他地方发表过，目前也没有考虑在其他地方发表，并且引用了他人的词语和/或思想。

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