以下是引用本文的既定格式:
Schümann, H., A. Knierim, S. D. bellinggrath - kimura, M. Kernecker, 2022。使用多功能景观还是反对多功能景观?德国东北部草原-森林过渡带土地使用者地方性知识的案例研究。生态与社会27(1):38。摘要
保持或恢复景观的多功能性对于确保景观提供广泛的服务至关重要。增加的多功能性意味着有更多不同的相邻土地用途。土地利用相互作用的区域是过渡带;草原与森林之间的生态系统具有特殊的生态特性,能够满足多种物种的需求。但是,当地土地使用者的管理做法往往影响土地利用过渡地带的特点,从而影响为提供服务奠定基础的生态过程。土地使用者的当地生态知识可以为他们的决策提供重要的依据。在这里,我们探索土地使用者和农民的本地知识如何塑造他们的管理,从而有助于多功能景观的维护和恢复。我们对畜牧养殖户和当地农业和自然保护专家进行了21次半结构化定性访谈,以草原-森林过渡带为例,说明多功能景观中相互依赖的组成部分。我们发现,受访农民的当地知识可以在以下几个方面对多功能景观的维持或恢复做出贡献:可以洞察草地-森林过渡带的景观功能,可以让土地使用者利用景观功能-草地生产协同效应,可以洞察森林对草地生产的负和正贡献感知。森林对草地生产的负面影响是影响农民经营决策的重要因素。 Farmers have a holistic view of both the field and the landscape. Managing landscapes for multifunctionality is dependent on this kind of holistic knowledge to identify synergies and trade-offs in landscape functions and how they contribute to agricultural production. However, current regulations such as the institutional separation of grassland and forest and grassland area-dependent direct payments prevent farmers from acting according to their local knowledge.介绍
在过去的几十年里,欧洲的农业发生了巨大的变化。战后生产最大化的时代之后是另一个清算与更集约农业有关的紧迫环境问题的时代。这种转变推动了农业实践向可持续性发展的方向发展,伴随着农民角色的转变,不仅包括生产,还包括景观管理(Burton 2004, rent et al. 2009)。这些变化反映在农业政策上,包括鼓励创建多功能农业景观的欧洲共同农业政策(CAP)(欧盟委员会2020)。这些景观应该服务于多种目的,包括农业生产、维护或恢复生物多样性的栖息地,以及确保多种自然资源(Hersperger等,2020)。
在多功能农业景观中,需要增加栖息地之间的连通性,以促进生态系统服务及其提供者的溢出效应(Grass等,2019年)。此前的工作已经强调,半自然栖息地可以增强物种的功能多样性,从而支持邻近农田的授粉和虫害控制等生态过程(Birkhofer等2018年,Martin等2019年,Serafini等2019年)。然而,了解生态系统服务及其提供者在半自然生境和构成多功能农业景观的农业土地利用系统之间的边界溢出程度,对于将农业管理与景观效应分开至关重要。关注不同土地利用系统中可见溢出效应的区域,与景观结构的影响相比,有助于识别管理的影响。这些地区以前被称为过渡带,因为它们的特点是通过生态系统服务及其提供者,相邻的土地利用类型相互作用(Schmidt et al. 2017)。作为一个例子,我们强调了草原-森林过渡地带。由于过去土地利用的变化和森林破碎化,这些过渡带覆盖了欧洲农业景观的大部分(Wade等,2003年),可以被认为是具有高度生态相关性的栖息地(Burst等,2017年,Erdős等,2019年)。
草地-森林过渡带的特征依赖于农田和森林的经营,因此经营土地的使用者,特别是农民,在很大程度上影响着这些地区的基本生态过程。这些土地使用者嵌入在复杂的社会-生态系统中,在这些系统中,各种各样的驱动因素影响着他们关于景观变化或管理的决定(Edwards-Jones 2006, Ostrom 2007, Ahnström等,2009)。他们如何感知生物物理条件和空间结构,如草原-森林过渡带,解释了他们的管理决策(Kaltoft 1999, Siebert et al. 2006, Bennett 2016)。特别是,过渡带对管理景观生产力的感知影响影响了农场和森林管理者选择的管理做法。事实上,提高或保持土地生产力仍然是许多土地使用者的主要动机(Kristensen等人2016年,Preissel等人2017年)。
土地使用者对其自然环境的感知可以被视为当地生态知识的一部分,有助于多功能景观的恢复和维护(Cebrián-Piqueras et al. 2020)。例如,有证据表明,通过将资金要求和法规与农民的知识、观念和价值观相结合,这些方案将被更广泛地采用(Marshall 2009, von Münchhausen和Häring 2012, Mettepenningen等人2013,Chapman等人2019)。当地的生态知识也决定了农民和其他土地使用者适应当地多种场地条件(包括多功能景观)的管理做法的能力(Berkes等人2000年,Altieri 2004年)。最后,农民和土地使用者的当地生态知识也被认为有助于补充科学生态知识(Raymond等,2010年,Tengö等,2014年,Cebrián-Piqueras等,2020年),因为当地生态知识的价值在于其地点特异性、多尺度和覆盖大时间框架的能力(Joa等,2018年)。从这个意义上说,局部生态学知识特别适合描述多功能景观中生态功能的复杂性质,并将它们与特定的空间结构(如过渡地带)联系起来。因此,探索农民和土地使用者对过渡带的当地生态知识是恢复和维护多功能景观的一个重要条件(Plieninger and Bieling 2013, Duncan et al. 2020)。
农民管理着全欧洲物种最丰富的一些生态系统(Oppermann et al. 2012, Bernués et al. 2016),因此,他们的知识对于维持或恢复生物多样性的栖息地和确保多样化的自然资源尤其重要(Plieninger和Bieling, 2013)。在这里,我们通过探索农民的当地生态知识以及它如何有助于维护或恢复中欧的多功能景观来补充文献。我们关注农民作为土地使用者,他们的决策和实践作为生产的外溢影响了景观的多功能。我们的具体目标是:(1)探索与草地-森林过渡带相关的农户对景观功能的地方生态知识,(2)收集他们感知到的对草地生产的积极或消极贡献信息,(3)探索地方生态知识与影响多功能的管理决策之间的关系。
理论背景
我们的研究嵌入了更广泛的文献,包括多功能景观管理和与保护和农业相关的当地生态知识。在科学文献中,景观的多功能使用通常被称为共享土地,以生产粮食和资源,并保护生态系统及其组成部分(Fischer等人2017,grashoff - bokdam等人2017)。为了整合这些有时相互冲突的目标,以一种利用协同效应和减少权衡的方式管理它们至关重要(Pretty 2018, Powers et al. 2020)。我们使用景观服务的概念(Termorshuizen和Opdam 2009)来识别协同效应和权衡。我们通过组织土地使用者与特定景观结构相联系的生态功能知识,并通过识别他们赋予它们的不同价值来实现这一目标。景观服务的概念不同于生态系统服务(也称为环境服务或自然对人类的贡献),因为它涉及服务提供的空间维度。使用景观服务概念尤其适合探索与土地利用过渡带等特定空间结构相关的生态功能(Bastian et al. 2014, Westerink et al. 2017)。
生态功能是提供服务的基础(Termorshuizen和Opdam 2009)。它们可以被定义为发生在生态系统内的生物和非生物过程,可以直接或间接地促进服务的提供(Garland等人,2021年)。如果生态系统功能与空间明确的景观特征或结构相关,一些作者更喜欢使用景观功能一词(Duarte et al. 2018)。然而,无论是生态系统还是景观,当功能的效益被人类重视时,它们就变成了服务(Fagerholm et al. 2012)。由于社会科学对价值观念的不同理解和多样性,我们将价值的使用局限于将工具价值作为影响农民决策的因素(Chan等,2018)。工具价值的特征是通过价值创造的过程,而这仅仅是满足人类需求和偏好的一种手段。在我们的研究中,这一想法具体意味着理解农民对景观功能的看法,因为他们对草地生产(在我们的研究中,即饲料或肉类)有积极或消极的贡献,突出它们的价值。
我们意识到有许多不同的方法和透镜可以用来辨别多功能景观中的模式-过程关系。我们选择了结构-功能-价值框架来组织农民关于过渡带的信息和见解。在这种情况下,我们关注的是空间结构之间的关系,在这种情况下,草地-森林过渡带、感知的景观功能,以及他们通过农民的眼睛感知到的对草地生产的贡献(图1)”贡献”而不是”服务”因为前者比较中立,较少带有特定的本体论。此外,我们可以简单地添加”积极的,””负的,”或”模棱两可的”描述贡献是如何被重视的,并更好地区分感知到的协同作用和权衡。在草原-森林过渡带的背景下,仔细观察感知到的对农业生产的负面影响,而不是单独评估潜在的有益景观功能,是特别有趣的。生态功能的负面贡献目前似乎还没有得到充分的研究,尽管最近的文献强调了感知到的负面贡献影响土地使用者行为的可能性很大(Lyytimäki 2015, Blanco等人2019,Teixeira等人2019)。
在可持续发展科学中,对知识相关主题的兴趣正在增加,在过去的几年中,许多作者已经认识到土地使用者的知识对可持续土地管理的重要性(Berkes和Turner 2006, Tengö等2014,Šūmane等2018,Apetrei等2021)。当地生态知识是通过对当地生态系统进行广泛的个人观察并与之相互作用而获得的知识的一种形式(Charnley et al. 2007)。它可以与传统的或纯粹的生态知识区分开来,因为它来源于最近的人类与环境的相互作用,并由特定的人群共享(Raymond et al. 2010)。多位作者(Lamarque等人2014年,Muhamad等人2014年,Bernués等人2016年,Dietze等人2019年)已经探索了当地生态知识对土地使用者决策的影响。例如,Lamarque et al.(2014)发现,即使在农民的决策中考虑了关于生态系统及其服务的知识,但它并不是构成他们决策的主要因素。同样,Muhamad等人(2014)研究了森林-农业景观中农村人口对生态系统服务的感知,认为土地使用者的决策更多地依赖于经济激励而不是当地的生态知识。一项关于影响农民对欧洲生物多样性保护的考虑和参与的因素的文献综述发现,土地使用者决定的一系列驱动因素来自个人、公共、集体以及社会层面(Siebert etal . 2006)。因此,深入了解农民如何感知和评价空间景观结构及其生产功能,将有助于了解农民支持或不支持景观多功能使用的决策的驱动因素。因此,探索当地的生态知识对于恢复和维护多功能景观至关重要(Hernández-Morcillo et al. 2014, Burton et al. 2020)。
然而,仅凭当地的生态知识并不能保证农民的管理决策支持多功能景观(Cebrián-Piqueras等,2020)。农业环境规划或法规可能是支持从单一功能景观向多功能景观过渡的有力手段。然而,在欧洲,过去保护农业领域物种多样性的尝试,尤其是通过联合农业行动(CAP),都以失败告终(Nilsson等人2019年,Pe等人2020年)。因此,这种自上而下的政策和计划在促进以行动者为主导的景观管理方面并没有特别成功,从而增强了多种功能或服务的提供。这一结果可以部分解释为目前大多数农业环境计划所基于的单向和孤立的信息或知识流动(Leventon等人2017年,Recanati等人2019年,Dik等人2022年)。因此,许多作者强调需要整合包括农民在内的当地决策者付诸行动的不同形式的知识(Kloppenburg 1991年,Raymond等人2010年,Brunet等人2018年)。
可操作的知识是通过不同利益相关者的有效合作产生的知识,使其在实践中可用(Stern等人,2021年)。因此,为了产生可操作的知识,科学和地方知识需要交织在一起,以代表不同的社会、法律、组织和政治背景(Mach等人2020年,Stern等人2021年)。特别是在保护研究中,许多作者强调需要整合多种形式和知识来源,以关注社会和环境问题的相互联系,并在多功能景观中促进农业生产和生物多样性保护(Kloppenburg 1991, Pretty 1995, Berkes 2004)。在这方面,地方生态学和科学生态学知识往往被认为是相互补充的,因为它们内在不同的本体,它们的整合可能克服过去传统生态学研究的缺陷(Joa et al. 2018)。而科学生态知识通常指的是”明确的知识,已从应用更正式的方法,旨在增加关于有效性和可靠性的不同立场的严谨性”(Raymond et al. 2010:1769),地方生态知识的价值在于其地点特异性和多尺度考虑(Becker and Ghimire 2003)。然而,Raymond等人(2010:1767)见”研究人员持有不同的哲学或认识论观点”是影响知识整合的主要挑战。为了克服这种挑战,面向预定义的以问题为重点的集成过程可能是有帮助的。在这方面,Westerink等人(2017)表明,景观服务的概念可以作为一个边界概念,弥合不同利益相关者之间可能存在的认知和社会构建的类别差异。因此,记录当地行动者的知识是了解他们感知人类与自然复杂互动的方式以及驱动这些互动的因素的一个重要起点(Tengö et al. 2014, Geertsema et al. 2016),尤其是在多功能景观中。
方法
研究地点及地区
研究地点位于德国勃兰登堡的东北部,横跨三个行政区域:Uckermark, Barnim和Märkisch-Oderland。该地区的物理特征与勃兰登堡的其他地区不同,因为该地区形成于较年轻的魏氏冰川时期,留下了许多可识别的冰川形态。例如,北部的特点是有5万- 6万个冰川凹陷(Ministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz des Landes Brandenburg, 2010)。景观的结构异质性创造了几种不同的生物群落,从而产生了高度的物种多样性。该地区值得保护的珍稀物种和生物群落数量众多,人口稀少,为建立宽敞的自然保护区创造了完美的前提条件(图2;Ministerium für Umwelt, Gesundheit和Verbraucherschutz des Landes Brandenburg 2010)。
土地利用与草原-森林过渡带
在巴尼姆(17.8%)和乌克马克(12.0%),有机管理的耕地比例相对较高,这可以部分解释为大型自然保护区禁止集约化农业实践(Ministerium für ländliche Entwicklung Umwelt und Landwirtschaft 2018)。研究区域约39.5%的农业面积由畜牧业农业企业管理。这些业务包括专业和混合农场系统(Amt für statistics k Berlin-Brandenburg 2017)。虽然奶牛的数量比前几年大幅减少,但越来越多的农场正在转向牛肉生产。如今,勃兰登堡拥有德国最多的小牛牛肉生产系统(Troegel and Schulz 2018)。这种广泛的牛肉生产形式包括整个夏季或有时全年在草原地区放牧的牛,通常是有机的。
森林覆盖面积约为27.7%,永久牧场覆盖面积约为5.7%。因此,草原-森林边界是景观的共同特征(Amt für statistics k Berlin-Brandenburg 2019, 2020)。然而,在这一景观背景下,只有少数森林边缘地区可以自然发展。其中大多数是由土地使用者人为创造的,其特征是在开放区域(如永久牧场或农田)和森林之间的急剧过渡(Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und Klimaschutz Brandenburg, 2020)。到目前为止,勃兰登堡还没有关于森林边缘管理的制度规定。农民通常是管理这些边缘的人,以防止森林生长到他们的农田。此外,勃兰登堡的森林法禁止在森林中放牧牲畜,这导致森林和草地被农民视为两个截然不同的实体。然而,在2020年,勃兰登堡的农业、环境和气候保护部颁布了一项指令,涉及自然发展的森林边缘的保护和恢复。该指令强调了自然保护工作对多功能景观管理的重要性。
数据收集
我们在2019年10月至2020年2月期间对勃兰登堡东北部的农民进行了面对面的半结构化访谈,收集了数据。半结构化访谈设计使其能够涵盖预定义的话题,但也在每次访谈中提供了一定程度的灵活性(Newing et al. 2011, Young et al. 2018)。访谈指南旨在收集三个主要主题的数据:(1)农民对与草地-森林过渡带相关的景观功能的认知,(2)农民根据其对草地生产的积极和消极贡献对功能生态过程的评价,以及(3)农民对景观功能的当地生态知识对其草地管理决策的影响(完整的访谈指南见附录1)。访谈持续30-120分钟,并进行录音。农民签字同意,有意选择适合草原系统和景观文脉。我们通过当地研究机构和组织结构的数据库(如联合国教科文组织生物圈保护区Schorfheide-Chorin、生物多样性探索组织或土地护理协会Schorfheide-Chorin)确定了合适的农民。我们联系了20位农民,其中17位同意接受采访(表1)。我们样本内农场的多样性反映了勃兰登堡草原农场的特点,有机农业、小牛牛肉生产和家庭农场的比例很高。另外,我们还对当地农业或自然保护专家进行了四次访谈,这些专家拥有更一般但更适合区域的科学生态知识(表2)。专家访谈提供了草原-森林过渡带更科学的观点,并有助于比较更多地方和区域的观点。针对每一位专家,根据其专业领域构建了个人访谈指南,并与为农民设计的访谈指南密切相关。
数据分析
在记录访谈内容后,我们按照定性内容分析的规则进行分析。定性分析有助于以必要的细节和深度描述和解释复杂的情况(Newing et al. 2011)。内容的结构根据Kuckartz和Rädiker(2012)和Schreier(2014),其中陈述了一个编码结构应该由总体演绎类别和进一步的分化发生归纳。采用粗编码结构,利用MaxQDA (https://www.maxqda.com/Verbi,柏林,德国)。在这一过程中,归纳类别按照Mayring(2014)的归纳类别形成指南发展。在此之后,制定代码定义和锚定示例,这有助于在对农民陈述进行分类的过程中保证一定程度的一致性,然后再对整个材料进行编码(表3)。
结果
我们根据结构-功能-价值框架组织我们的结果(图1)。受访农民感知到发生在草原-森林过渡地带的四种总体景观功能。其中一些功能被认为对草地生产有积极或消极的贡献(图3)。详细的结果表,包括所有农民的报价,见附录2。
农民对草原-森林过渡带及其景观功能的认知
农民认为减少的太阳辐射、防风、死亡的森林物质和物种相互作用是最重要的景观功能(图4)。事实上,许多农民提到森林改变了他们靠近森林边缘的草地的气候条件。森林冠层遮蔽了草原区域,减少了到达草原的太阳辐射,从而在边缘过渡区创造了更凉爽和潮湿的条件。森林的防风功能,降低了吹过开阔草原地区的风速,也被农民强烈感知。农民们将这些功能,尤其是太阳辐射,与草地的水分保持联系在一起(图4)”(…)如果森林地区有露水,那就相当潮湿,如果你走得更远,那就很干燥,因为风更有可能刮到那里”(农民11)。这句话强调了风对草原水分可利用性的影响,以及森林边缘可能在这方面产生的积极影响。
除了森林对草地的气候相关影响外,农民们更经常提到的是草原-森林过渡地带物种之间的相互作用及其对草地的影响(图4)。例如,主要栖息地在森林中的猛禽利用草地寻找小型哺乳动物或两栖动物。与之相关的鸟类是白鹳(Ciconia Ciconia)、黑鹳(Ciconia黑质)、小斑鹰(Clanga pomarina)、大灰伯劳(Lanius excubitor)及红背伯劳(Lanius collurio).然而,野猪(野猪)和几种鹿(鹿科)最常出现在草原-森林过渡带(图5);农民们将它们的存在归因于他们将森林作为庇护所,将草地用作蛆、橡子、山毛榉和放牧的地方。狼(犬属红斑狼疮)被认为是食肉动物,但农民更关心狼如何影响鹿和野猪数量的行为,而不是它们对牲畜的潜在威胁。事实上,农民们观察到鹿和野猪聚集在更大的群体中,它们的行为变得越来越不可预测。在某些情况下,影响邻近草原牲畜的不同种类的昆虫也被认为利用了森林。一些农民提到了昆虫的寄生关系,通过传播疾病或对草地上放牧的牲畜造成叮咬压力(图5)。与森林有关的特定昆虫种类是苍蝇(Brachycera)、蚊子(蚊科)及蜱虫(Ixodes蓖麻).农民感知到森林和草地植物之间的种间竞争(图4)。除了对水分和养分的竞争,农民还提到了对空间的竞争,因为灌木和其他乔木物种迅速生长到草地区域(图5)。李属spinosa)、杨树(杨树(spp),黑莓悬钩子属植物spp),洋槐(洋槐pseudoacacia)及狗玫瑰(狗牙蔷薇).不同营养水平的物种相互作用形成了草地-森林过渡带的一些生态模式和过程,对草地生产的贡献各不相同。
农民还指出草地-森林过渡带影响土壤功能。具体来说,他们提到,他们预计在秋季覆盖土壤的树叶会影响该地区的土壤氮。然而,农民很少提及改变土壤属性的潜在过程及其与森林的联系(图4)。
草地-森林过渡带景观功能对草地生产的感知贡献
农民普遍发现,草地生产在很大程度上受到与草地-森林过渡带相关的功能生态过程的影响。一般来说,农民认为负面贡献多于正面贡献。他们将大部分的负面影响归因于物种间的相互作用(图6)。只有一位专家提到了生物控制过程可能对草地产量产生积极影响(图7C)。其他农民和专家根本没有意识到这种积极的贡献,或者由于对草地产量的重要性不高而忽略了它。然而,农民经常提到,以森林为主要栖息地的野猪和鹿的高丰度对草地生产有负面影响(图7C)。野猪被认为是影响产量稳定的主要因素。农民解释说,公猪在寻找富含蛋白质的食物时,会挖开大片的草地,导致大量的产量损失。这一效应得到了两位专家的证实,他们提到了公猪对草原的巨大负面影响(图7C)。例如,在谈到草原时,一位专家指出:”如果你想象森林里有50头野猪,它们每天都来草原地区破坏,那么森林作为野猪的栖息地将是不利的”(专家2)这句话强调了森林作为动物栖息地的巨大作用,这些动物对草原生产有害,并表明草原-森林过渡地带对农业来说是不切实际的或有问题的。
农民还认为发生在森林边缘的植物物种是发生在草地的植物物种的主要竞争对手(图7C)。例如,灌木和乔木树种迅速生长到草原地区,限制了可管理的面积,造成产量损失。此外,它们还与森林物种竞争水分和养分,森林物种的遮荫被认为是草原-森林过渡区植物生长的抑制因素。此外,农民经常提到,由于机械的作用,森林植被限制了林缘的进入,从而促进了低产植物物种的发生,影响了草原的整体植物物种组成。例如,一位农民说”更多的杂草,例如荨麻和蓟,生长在森林的边界,因为那里不可能管理好它们”一位专家对草地-森林边界植被动态的看法得到了认同(图7C),强调了管理土地利用过渡带的复杂性,这两种土地利用系统的植被重叠。
与专家相比,农民对太阳辐射下降对草地生产力的影响的认知更为模糊(图6)。大多数农民认为这一功能通过抑制草地植物的生长而对草地生产产生负面影响(图7B)。相反,一些农民认为这一功能通过增加可用水量对干旱年份的产量有积极影响(图7B)。然而,这些农民表示,与草地与森林物种的水分竞争相比,这种影响相当小(图7B)。一位专家解释说,这种效应是有高度上下文关系的:”这当然也取决于年份,例如,去年,在阴影区域,太阳辐射减少的积极影响”然而,和农民们一样,专家们对这个问题的看法也有分歧。虽然一位专家指出,在干旱年份,边缘地区可能会有更高的产量,但其他三位专家指出,在干旱年份,由于水的竞争,对草地产量没有积极的影响(图7B)。
草地上森林的小气候功能(即遮荫、温度、风和湿度相关功能)的感知效果似乎取决于农场是否在相关地区放牧。许多农民认为荫凉效应有利于他们的动物的健康,这也得到了两位专家的支持(图7B)。此外,两位农民意识到高温对土壤微生物的负面影响,因此指出遮荫效应会影响土壤肥力和产量(图7A)。”而在森林后面,无论如何地面都是阴暗的,温度也不是很高,这对土壤生命也是有利的”因此,从更广泛的意义上讲,农民似乎更重视草地-森林过渡带对从土壤微生物到牲畜等物种的温度调节功能。
遮荫也被认为有利于草地生产。一个农民认为阴影区植被生长较晚是一种优势,因为他们全年都需要足够的饲料(图7B)。农夫说:”(…)你有阴影区域,你也有湿度停留较长的区域,然后你又有角落,植被开始较晚。你只需要调整你的管理方式,你可以将其视为优势,也可以将其视为劣势,但这取决于明智地利用条件”(农民9)。这表明,如何感知草原-森林过渡带与农民如何利用特定条件和功能有关。例如,消极影响来自于喜阴植物的出现,它们降低了草料的质量,增加了管理的努力,因为在阴凉处干草干得更慢。
农民只将草地-森林过渡带的正贡献与防风功能联系起来(图6)。防风功能通过增加土壤表面的水分可利用性和改善放牧动物的健康状况,影响与减少太阳辐射相同的草地生产区域(图7D)。死森林物质(如凋落叶)落在草地上被认为对草地生产有负面影响(图6)。秋季覆盖土壤的树叶预计会影响过渡区土壤的肥力,但对产量的影响仍然相当低,因为大量的树叶会对饲料质量产生负面影响(图7A)。枯树还会掉到草原上,使管理复杂化;它们增加了管理工作,因为它们会破坏栅栏,需要从该地区移除(图7A)。
农民对草原-森林边界的当地生态知识和管理决策
农户对景观功能的认知影响其景观管理决策。农民最常砍伐灌木和树篱,以应对森林和草地物种之间的空间竞争(图8)。虽然大多数农民对森林的清晰边界感兴趣,因此非常清楚地修剪边缘区域,但由于森林所有者的利益冲突或树枝限制了机械的可达性,一些农民很难做到这一点。专家1表示,避免接触受限的常见技术是额外移除悬垂的小树枝。尽管这些做法使森林更加脆弱,也会对农民产生负面影响(例如,树木倒在栅栏上),但没有一个农民让森林以渐进、连续的方式发展。然而,一些农民认为,如果有足够的资金支持,逐步发展森林是一种选择(图8)。他们知道这种森林边缘的防风功能,并列出了对草地管理的其他积极影响:”(…)如果我在边缘有灌木和树篱,而不是这样的阴影功能和吸水性,这是一个优势(…)”(农民3)这一反应表明,具有逐级梯度的森林边缘如何改善与小气候调节相关的功能。农民阻止森林演替的决定与农民通过CAP获得的直接报酬密切相关。他们的直接报酬取决于他们的草地面积,如果灌木和树篱在该地区生长过快,报酬就会减少。
有两位农民提到,在草地-森林过渡带地区,用牲畜放牧代替割草可以更好地利用该地区的条件(图8)。另外,有一位农民提到,通过让牲畜在草地上放牧,可以避免机械对森林边缘的限制。动物可以在树枝下行走,因此更有效地保持边缘的清晰。另一位农民认为,如果牛在该地区放牧,由于植被生长的变化,饲料供应的不同是一个明显的优势。此外,两位农民都提到,通过让牛在该地区吃草,他们可以利用减少太阳辐射对他们的动物健康的积极贡献。例如,其中一个说:”(…)当我决定把它用作幼牛牧场时,它再好不过了,因为动物们可以吃东西,有树荫,还可以啃树”(农民4)这句话说明了牲畜如何利用草原-森林过渡带并从中获益。
对从森林到草原造成破坏的野猪和鹿采取了额外的适应性措施。其中一个例子是通过围栏来防止野生动物进入草原。此外,一些农民依靠猎人的支持来避免草原的破坏(图8)。因此,与猎人保持良好的关系被一个农民视为重要的策略。”我总是支持在现场的猎人来做这项工作。他们是我的联络人,我知道他们每天晚上都在外面(狩猎)”(农民8)因此,通过野猪觅食,土地利用系统之间的相互作用反映在土地使用者之间的必要相互作用中,这使得农民和猎人都可以利用草原-森林过渡带。
讨论
通过一个连接草地-森林过渡带结构、功能和贡献的概念框架,我们能够对农民的当地生态知识进行分类,并与专家的见解相补充,以理解管理和恢复多功能景观的复杂性。我们的研究得出了五个关键发现。首先,农民认为草地-森林过渡带的功能与草地生产以及景观格局和过程的广泛维护有关。其次,关于农民的认知和知识,农民详细地了解了草原-森林过渡地带的生态方面的知识,尽管这些知识并不平等,这可以归因于我们样本中包含的独特的农场业务背景。第三,农民确定了草地-森林过渡带的四种主要景观功能,包括减少太阳辐射、防风、物种相互作用和死亡森林物质。4种功能中有3种被认为是矛盾的,对草地生产有负的和正的贡献;只有防风是无可争议的积极因素。此外,他们如何评估功能对草地生产的贡献是他们决策的核心(Termorshuizen和Opdam 2009, Kristensen等人2016,Chapman等人2019)。四是农民对过渡带带来的不便进行管理措施的调整;这些措施部分是短期的(如砍伐树木和篱笆),部分是长期的(如森林逐步发展),部分是与他人合作的(如猎场看守人)。 Finally, in terms of multifunctional landscapes, we see a need and a potential to move from single plot considerations to more holistic assessments.
农民的当地生态知识提供了草原-森林过渡带景观功能的整体图景。特别是,他们对这些地区物种和物种相互作用的了解突出了多功能景观中生物多样性保护和农业生产的相互联系(图4)。虽然其他研究主要集中在农民对特定生产环境中不同植物或动物物种的知识(Winter等人2011,Valencia等人2015,Vogl等人2016),但很少研究土地利用相互作用导致的物种。这可以证明实地管理和景观尺度效应之间的联系。此外,草原-森林过渡带的生态学研究通常只关注一个或多个功能性生物类群(Lacasella et al. 2015, Mazía et al. 2016, Boesing et al. 2018)。像我们这样的研究,包括农民的当地生态知识,可以帮助揭示生物多样性、丰度和物种之间复杂的相互作用,这些物种极大地影响了景观功能,特别是在多功能性的背景下。
草地-森林过渡带对草地生产的负贡献大于潜在的有益贡献。这一现象推动了农民对这些区域的管理决策。除了利用协同效应之外,农民还经常报告,他们选择的管理方案干扰了植物和动物物种在土地利用系统之间的移动,从而阻碍了多功能。例如,森林演替导致草地面积减少的一个常见反应是定期砍伐灌木和树篱。缺乏灌木和乔木逐渐发育的人为森林边缘可能成为具有重要功能特征的物种的扩散屏障,或促进入侵物种的存在(Fagan et al. 1999, Caitano et al. 2020)。砍伐灌木和树篱虽然对草地生产有积极影响,但阻碍了当地生物多样性栖息地的恢复,并对多种自然资源的确保产生负面影响。此外,不断阻止自然森林演替并保持边缘开放的管理实践降低了林分的恢复力,尤其是对强风事件的恢复力(Wuyts等人,2008)。这给农民带来了负面影响,因为树木经常掉到草地上,会破坏栅栏,增加管理力度。一些农民也提到,自然发展的森林边缘反过来可以在草地生产和自然保护之间产生潜在的协同效应,这表明当地在这方面的生态知识。然而,根据Lamarque et al.(2014)和Muhamad et al.(2014),我们发现农民的决定不仅基于他们当地的生态知识,还基于外部驱动因素(即法规或资助计划)。 In fact, institutional factors such as farmers’ fear of losing area-dependent funding, the lack of institutional regulations dealing with the management of forest edges, and the separation of forest and grassland into two distinct entities by the Brandenburg forest law were major drivers of farmers’ decision to cut back shrubs and hedges that grow into their grassland. If regulations did not prohibit farmers from better using, or least experimenting with, these transition zones, perhaps more positive contributions by the grassland–forest transition zone or multifunctional landscapes could emerge. While speculative, engaging in participatory research with farmers regarding synergies and trade-offs in multifunctional landscapes could provide greater insight.
土地使用者的当地生态知识不仅是其自身决策的核心,而且有助于支持边界土地利用之间复杂相互作用的研究。事实上,其他作者也强调了知识联合生产对成功的生物多样性监测和保护工作的潜力(Blicharska等人2016年,Kühl等人2020年,Chambers等人2021年,Dawson等人2021年)。当地生态知识也可能在科学实践知识或信息传递的方式中发挥重要作用(Opdam 2019)。有针对性的信息将提高农民对积极贡献和可能的协同作用的认识,这可能是一个切入点,与景观管理相关的信息和咨询干预。例如,生产关于土壤功能的可操作知识可以使农民保持养分平衡,防止养分泄漏对土壤生物物种的功能多样性产生负面影响(Ball等人2018年,Dietze等人2019年)。因此,生成(或共同生成)关于土壤功能的可操作知识,包括养分的提供和分解过程,是多功能景观恢复和维护的重要前提。利用边界对象(如特定的景观结构或功能)有助于将当地行动者的知识整合到多功能景观维护或恢复的规划过程中,因为与行动者讨论这些边界对象可以揭示他们如何使用或适应它们,从而揭示他们当地的生态知识(Westerink et al. 2017)。在这些规划过程中,积极识别当地土地使用者的生态知识对于促进适应当地土地使用者价值的决策非常重要(Termorshuizen和Opdam 2009, Brunet et al. 2018)。此外,深入了解当地土地使用者的需求和偏好,有助于为边界概念的使用设置正确的框架,这增加了边界概念为农民做出有利于多功能景观的决策提供信息的潜力(Opdam等人,2015)。
我们的研究强调了协调欧洲多功能景观中不同土地用途的困难。农民认为森林对草地生产具有主导作用,因为森林是侵占草地的动植物物种的栖息地。因此,从单一农户或农田规模、单一物种类型或单一功能或服务(如产量)扩大研究和政策意味着要拥抱社会-生态复杂性,并考虑社会和生态溢出效应(即景观功能的积极或消极贡献)。这种情况意味着,理解土地利用系统之间的社会和生态相互作用对于理解多功能景观中的协同作用和权衡至关重要。我们从农民那里了解到,他们对田和景观效应都有全面的认识,在考虑管理时不一定要把这些尺度分开。这一结果表明,在草地-森林过渡带的研究中,可能较好地掌握了它们对景观尺度的整体性认识。例如,农民指出牲畜和森林之间可能存在协同效应,特别是,如果牲畜能够利用森林边缘并在森林中放牧,草地-森林过渡区对草地生产的积极贡献将会增加。考虑到人们对景观功能的认知,我们了解到,农民已经在利用景观(例如,在草地-森林过渡地带)来获得一定的效益,但他们也受到景观规模的不利影响,这主要是由于野生动物对草原生产的破坏,但也有制度因素。
结论
本研究探讨了农户对草地-森林过渡带景观功能的本地生态知识、对草地生产的正、负贡献,以及本地生态知识与影响多功能性的管理决策之间的关系。研究发现,农户对草地-森林过渡带的景观功能、物种组成和相互作用具有较强的认识。然而,只有少数农民利用这些知识来管理多功能的景观。农民如何利用他们的知识取决于他们如何感知不同景观功能对农业生产的贡献。在这里,森林对草地生产的负贡献是普遍的,并强烈影响了农民对邻近森林的看法。这种整体的负面看法影响了农民对不支持多功能的管理措施的决定。此外,现行的规定,如制度上的草地和森林分离,以及基于区域的直接支付,正在影响农民利用当地生态知识管理多功能景观的能力。因此,我们的结论是,尽管农民的当地生态知识可以使他们管理多功能性的景观,但景观功能的负面贡献或制度影响等因素目前阻碍了他们这样做。
未来前景
我们采访的农民数量有限,仅代表当地土地使用者的一小部分。下一步,将猎场看守人或森林管理者的看法和知识纳入其中可能是有益的。然而,基于特定当地背景的案例研究为土地使用者感知和评估其周围景观的方式提供了见解(Quintas-Soriano等人2018年,Teixeira等人2018年)。需要这些类型的案例研究来全面详细地描述社会-生态系统相互作用的复杂性(Birkhofer et al. 2015)。结合在更大范围内开展的研究,包括广泛的参与者,它们可以帮助绘制出影响景观提供多种功能能力的土地管理和土地使用变化的驱动因素的综合图景(Kristensen等,2016)。我们希望关注作为土地使用者的农民,他们通过自己的管理影响主要的生态过程。只关注一组土地使用者,可以让我们深入了解他们影响决策的看法,尤其是他们感知周围景观的方式和对生产的贡献。然而,生态过程发生在大的空间范围内,通常不受人为边界的限制(Fischer et al. 2019)。它们受到多个土地使用者的影响,而这些人之间的相互作用在科学文献中并未经常被探讨。因为超越田野边界的合作可能是成功管理多功能景观的另一个重要前提,我们建议未来需要对这一主题进行更多的研究。 By looking closely at the dynamics of land user interactions and factors affecting cooperation and cooperation barriers, a further step could be made to the management of landscapes for production while at the same time preserving biodiversity.
致谢
我们感谢德国研究基金会(DFG)资助本研究(赠款420434427)。另外,我们真诚地感谢两位匿名审稿人的评论和建议,他们的意见和建议对稿件的改进起到了很大的帮助。
数据可用性
支持该研究结果的匿名数据可从通讯作者Henrike Schümann获得。没有任何数据/代码是公开的,因为目前还没有令人愉快的解决方案允许上传与DOI链接的定性数据。所有数据都是通过采访收集的,所有研究参与者都签署了同意书,允许我们记录、记录和/或转录采访数据,以供科学出版。
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表1
表1。受访农户及其农场特点。
农民数量 | 农业系统 | 草原管理 | 动物生产系统 | 动物的数量 | 总管理面积(公顷) | 永久牧区面积(公顷) | 法律结构或农场类型 |
F1 | 传统的 | 擦伤了 | Cow-calf牛肉生产 | 110 | 900 | 70 | 合作 |
F2 | 有机 | 擦伤了 | Cow-calf牛肉生产 | 170 | 1200 | 216 | 家庭农场 |
F3 | 传统的 | 割草 | 乳品生产 | 900 | 1400 | 180 | 有限公司 |
F4 | 传统的 | 擦伤了 | 乳品生产 | 70 | 80 | 20. | 家庭农场 |
F5 | 有机 | 擦伤了 | Cow-calf牛肉生产 | 1120 | 783 | 675 | 家庭农场 |
F6 | 有机 | 割草 | Cow-calf牛肉生产 | 650 | 3000 | 300 | 合作 |
F7 | 有机 | 割草 | Cow-calf牛肉生产 | 600 | 1281 | 367 | 有限公司 |
F8 | 有机 | 割草 | Cow-calf牛肉生产 | 150 | 580 | 300 | 家庭农场 |
F9 | 有机 | 擦伤了 | 羊 | 500 | 570 | 200 | 家庭农场 |
F10 | 有机 | 割草 | 饲料销售 | - - - - - - | 2150 | 110 | 有限公司 |
季 | 有机 | 放牧、割草 | Cow-calf牛肉生产 | 180 | 600 | 130 | 家庭农场 |
F12 | 有机 | 割草 | 乳品生产 | 470 | 170 | 20. | 家庭农场 |
F13 | 传统和有机 | 擦伤了 | 马 | 70 | 950 | 140 | 家庭农场 |
F14 | 有机 | 擦伤了 | 两用的品种 | 16 | 10.2 | 10 | 非营利教育农场 |
F15 | 有机 | 割草 | Cow-calf牛肉生产 | 29 | 10.8 | 2 | 家庭农场 |
F16 | 有机 | 割草 | 乳品生产 | 55 | 160 | 70 | 家庭农场 |
F17 | 有机 | 擦伤了 | Cow-calf牛肉生产 | One hundred. | 900 | 200 | 有限公司 |
表2
表2。受访专家样本及其职业。
专家数量 | 占领 |
E1 | 联系当地自然保护机构的农民 |
E2 | 农业科学家和田间试验主管 |
E3 | 联系当地自然保护协会的农民 |
E4 | 生物学家,当地农业领域功能生物多样性长期研究负责人 |
表3
表3。对景观功能编码维度、对草地生产的贡献和管理决策的编码结构进行访谈。在内容构造过程中,维度被进一步细分为代码类别。相应的文献包括潜在的理论建构以及类别相关性的经验证据。
代码尺寸 | 类别代码 | 主要内容 | 相应的文献 |
景观功能 | 防风,物种间的相互作用,死亡的森林物质,减少的太阳辐射 | 草地-森林过渡带农户对功能生态过程的感知 | Termorshuizen和Opdam (2009), Potschin和Haines-Young (2011) |
对草地生产的贡献 | 积极贡献 | 景观功能对草原管理的积极贡献(例如,增加水的可用性,改善动物的健康状况) | Zhang等人(2007),Teixeira等人(2019),Blanco等人(2020) |
负贡献 | 景观功能对草地管理的负作用(如降低饲料质量,增加管理力度) | ||
管理决策 | 适应性管理 | 管理措施对景观贡献的适应 | 达恩霍费尔等人(2010),里程碑等人(2012) |