Ecosystem services from coffee agroforestry in Central America: estimation using the CAF2021 model
Ecosystem services from coffee agroforestry in Central America: estimation using the CAF2021 model
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中美洲咖啡农林业的生态系统服务：使用 CAF2021 模型进行估算
DOI：
10.1007/s10457-022-00755-6
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发表时间：
2022
影响因子：
2.2
通讯作者：
Van Oijen M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Van Oijen M
可持续咖啡生产的目标需要农林复合系统的多种功能。许多很难量化，而且缺乏数据，阻碍了遮荫树种的选择和农艺管理。基于过程的建模可能有助于量化生态系统的服务和危害。我们引进并应用了CAF2021(https://doi.org/10.5281/zenodo.5862195).)咖啡农林复合模型该模型允许使用最多三种遮荫树种的复杂系统。它模拟了咖啡产量、遮荫树的木材和水果产量、侵蚀中的土壤流失、碳固存、固氮、排放和淋失。为了校准模型，我们使用了哥斯达黎加和尼加拉瓜两个长期咖啡农林试验中应用的32种不同处理的多变量数据。在没有进一步校准的情况下，该模型随后被应用于哥斯达黎加89个农场和危地马拉79个农场的农林系统，这些农场的产量以前曾在农民访谈中报告过。尽管环境和农艺条件差异很大，但该模型解释了哥斯达黎加36%的产量差异，而危地马拉只有15%。模型分析量化了产量和其他生态系统服务之间的权衡，作为施肥和遮荫的函数。
The goal of sustainable coffee production requires multiple functions from agroforestry systems. Many are difficult to quantify and data are lacking, hampering the choice of shade tree species and agronomic management. Process-based modelling may help quantify ecosystem services and disservices. We introduce and apply coffee agroforestry model CAF2021 (https://doi.org/10.5281/zenodo.5862195). The model allows for complex systems with up to three shade tree species. It simulates coffee yield, timber and fruit production by shade trees, soil loss in erosion, C-sequestration, N-fixation, -emission and -leaching. To calibrate the model, we used multivariate data from 32 different treatments applied in two long-term coffee agroforestry experiments in Costa Rica and Nicaragua. Without any further calibration, the model was then applied to agroforestry systems on 89 farms in Costa Rica and 79 in Guatemala where yields had been reported previously in farmer interviews. Despite wide variation in environmental and agronomic conditions, the model explained 36% of yield variation in Costa Rica but only 15% in Guatemala. Model analysis quantified trade-offs between yield and other ecosystem services as a function of fertilisation and shading.
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