林業研究專訊 Vol.18 No.3 201114

專題論述

淺談咖啡農業對熱帶地區生物多樣性之影響及咖啡農混林之保育價值

⊙Department of Biological Sciences, Texas Tech University‧黃俊嘉 (chun-chia.huang@ttu.edu)

咖啡簡介

由於咖啡文化的普及化及全球消費者對

於咖啡需求的穩定成長，咖啡已成為全世界最

重要的經濟作物之一。近期研究調查顯示，

咖啡是目前全球僅次於原油之經濟價值第二

高的合法原物料產品。光在2002年，全世界

的咖啡農民共生產了將近七百三十公噸的咖

啡豆，而其總產值將近一千億美金。咖啡為

茜草科(Rubiaceae)咖啡屬(Coffea)植物。原生

咖啡屬植物的分布侷限於舊大陸熱帶區(the

Paleotropics)，目前已紀錄超過100種。然而並

非所有的咖啡屬物種都具有咖啡因(Caffeine)，

且被種植為我們平日飲用的咖啡原料。在咖啡

屬內中最重要的經濟植種包括大家所熟知的阿

拉比卡咖啡(Arabica coffee，C. arabica)以及羅

巴斯塔咖啡(Robusta Coffee，C. canephora)，

另外還有一些地區種植阿拉比卡咖啡和羅巴

斯塔咖啡的雜交種和少量的賴比瑞亞咖啡(C.

liberica)。而兩種主要的咖啡種類中，羅巴斯

塔咖啡由於苦味較重且咖啡因含量較高，通常

是被當作廉價即溶咖啡和提身飲料的原料，在

國際市場的價格遠不如味道較好並被沖煮飲用

的阿拉比卡咖啡，目前(2011年2月)羅巴斯塔

咖啡原豆每磅收購價錢約是1.1美元，大約是

阿拉比卡咖啡價格的37~44%。

受到低溫對於咖啡生長的限制，全球

的咖啡栽作區皆僅限於氣候溫暖的熱帶和亞

熱帶地區，其中阿拉比卡咖啡主要生產於中

南美洲、非洲、巴布亞新幾內亞和印尼的

部分島嶼(約佔印尼咖啡豆總產量的四分之

一)；羅巴斯塔咖啡的主產地則位於亞洲、

非洲和巴西(主要是和阿拉比卡咖啡混種，

但是羅巴斯塔咖啡僅約巴西咖啡豆總產量的

3%)。根據國際咖啡組織(International Coffee

Organization，http://www.ico.org/)2011年的

例行統計，2010年全世界共有55國家輸出咖

啡豆，皆分布在熱帶地區，其中又以巴西

(Brazil)、越南(Vietnam)、印尼(Indonesia)、哥

倫比亞(Colombia)、伊索比亞(Ethiopia)、印度

(India)和墨西哥(Mexico)等七個國家的輸出量

較高，約共佔該年全球總產量的62%。

咖啡農業對於生物多樣性之影響

農耕必然需要土地，然而農耕所需的土

地又從何來呢？以咖啡農業為例，由於咖啡對

於氣候，溼度和土壤的需求和熱帶低地雨林

(tropical rain forest)及熱帶中低海拔山區的雲

霧林(montane cloud forest)生長區域的環境條

件相符，因此多數咖啡農民先是移除這些區域

的原始林，再將除林後的空地作為咖啡和其他

作物耕種用的土地。而國際咖啡市場需求量的

成長，勢必也代表著熱帶地區原始林的持續

消失或咖啡農地面積的穩定增加，光是越南的

咖啡園面積，自1961年至2000年間就成長了約

10.5倍。不幸地，熱帶雨林同時也是地球上生

物多樣性最高的生態區(biome)，和許多獨特

的特有動植物類群的棲息地， 因此熱帶地區

咖啡農業的成長也被許多保育生物學者認定是

近年來威脅熱帶雨林生物多樣性的最重要的林

業保育議題之一；以印尼蘇門達臘島(Sumatra

Island)西南部的Bukit Barisan Seltain National

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Park(BBS國家公園)為例

(圖1)，BBS國家公園是蘇

門達臘島最重要的低地雨

林保護區之一，其境內包

含了至少450種陸域脊椎動

物和470樹種，也是蘇門達

臘象(Elephas maximus)、

蘇門達臘犀牛(Dicerorhinus

sumatrensis)和蘇門達臘

虎(Panthera tigris)等瀕危

哺乳類最重要的棲息地之

一。然而根據世界自然基金會(WWF，World

Wide Foundation for Nature)2007年的調查報告

發現，至2003年為止，該國家公園因盜木和非

法農業失去園區境內約28%的原始林地，其中

又以咖啡農業為最主要的威脅(圖2)，該報告

亦指出大約有一萬五千個農家在園區內非法耕

作小面積的咖啡園(平均每戶農家1.5~2公頃)，

更令人擔心地是咖啡農業仍逐年蠶食並減少

BBS國家公園的原始林面積，嚴重威脅其境內

多樣的生物相。當然咖啡農業對於熱帶雨林的

嚴重威脅並不侷限在這個世界的第六大島，是

橫跨島嶼和跨大陸的全球性影響。

農混林-生物多樣性保育的新單位

過去保育生物學強調以建立保留區的方

式保護特定生態系、棲地以及物種來達到生

物多樣性保育之目的。理想上，保留區的功

用和價值在於以經營管理的方式將保留區周

邊人類活動及干擾隔絕於區外，藉此保護區

內的自然資源。近期在累積了許多保育案例

的資料，加上遺傳生物學、生態學和地理資

訊模式的技術及理論的快速發展，保育生物

學家發現保留區並不如預期中有效地保護區

內的物種和資訊。其原因包括保留區間的不

連續性和空間分布可能會影響族群間基因交圖1印尼蘇門達臘BukitBarisanSeltain國家公園的原始林相(黃俊嘉攝)

圖2蘇門達臘島西南部山區逐漸被咖啡農業侵蝕的原始林(黃俊嘉攝)

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流強度和方向，進而影響區內族群的基因多

樣性；保留區的大小可能會影響區內的生態

系穩定性(stability)和物種族群面對天災、遺

傳漂變等隨機因素之對抗性(resistance)；此外

由於許多保留區並非具有空間獨立性的封閉

系統(closed system)，也使得其無可避免地成

為來自週邊系統的污染物質、入侵種(invasive

species)和非法農業擴張等多種干擾的潛在接

受對象；最後因全球氣候變遷(global climate

change)造成的生態區偏移(biome shift)亦有

可能使得保留區原本劃設的範圍不再適於保

護當初選定的目標物種或是生態系。從經營

管理的現實面來看，要將所有現存的自然棲

地納入保留區之範疇是幾乎不可能的，因此

近期多位保育生物學者指出經營管理單位應

將保留區外的區域列入生物多樣性保育的可

能單位，並將其中保育價值高的棲地與保留

區整合至保育經研策略，以解決目前保留區

所面對的問題。對現今農地-森林的鑲嵌地景

(agriculture-forest mosaic landscape)相當優勢

的熱帶地區而言，農混林(agroforest)被認為是

目前熱帶雨林生物多樣性保育中最有潛在價

值的棲地類型之一。以本文所討論的咖啡為

例，咖啡農混林在生物多樣性的保育與已被

廣泛地討論及應用多年，然而在討論咖啡農

混林的保育價值前，我們必須先對咖啡農業

的經營管理類型有初步的了解。

咖啡農業的經營管理

咖啡園可根據其經營管理的強度，植

物多樣性和結構複雜度大略分為五個類型：

包括(一) 傳統農村式咖啡園(traditional rustic

coffee plantation，亦稱作山區咖啡園mountain

coffee plantation)；(二) 傳統多植栽咖啡園

(traditional polyculture coffee plantation，也稱

作傳統咖啡花園traditional coffee garden)；(三)

經濟性多植栽咖啡園(commercial polyculture

coffee plantation)；(四) 經濟性單植栽咖啡園

(commercial monoculture coffee plantation)及

(五) 無蔭單植栽咖啡園(unshaded monoculture

coffee plantation)(圖3)，其中傳統農村式咖

啡園是以咖啡樹取代森林底層灌木層的栽種

法，為五種咖啡園中經營管理的強度最低，

植物多樣性和結構複雜度最高的類型；反

之，無蔭單植栽咖啡園則是移除所有的原生

植物的純咖啡園，為經營管理的強度最高，

植物多樣性和結構複雜度最低的咖啡園類

型。由於無任何提供遮蔽的其他樹木，無

蔭單植栽咖啡亦可被稱作全日曬咖啡(full-

sun coffee)(圖4)，國內大家所熟知林蔭咖啡

(shaded coffee)其實包含了無蔭單植栽咖啡園

以外的四個類型。而本文所探討的咖啡農混

林大多指的是農村式咖啡園和咖啡花園兩種

傳統耕作法，但也包括了原生植物多樣性較

低的經濟性多植栽咖啡園。

咖啡的經營管理方式和植種有著相當

緊密的關係。阿拉比卡咖啡和羅巴斯塔咖啡

皆原產於非洲地區，阿拉比卡咖啡原本分布

於伊索比亞西南部中海拔1,600~2,800公尺山

區，為森林底層的植種，羅巴斯塔咖啡則是

在剛果河(Gongo River)河岸平原至海拔1,200

公尺的濕暖森林生長的植種。由於最初的生

長環境不同，這也造成了兩種咖啡在栽植方式

上差異，阿拉比卡咖啡的種植並不受限於林蔭

的多寡(0~100%的樹冠覆蓋度)，但是需要較低

的生長溫度(攝氏18~21度)，因此上述五種經

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營方式都適用，但是必須種植在溫度較低的中

高海拔山區；反之，羅巴斯塔咖啡則對於林蔭

忍受度較低(0~33%的樹冠覆蓋度)並需要較高

的生長溫度(攝氏24~26度)，因此包括傳統的

農村式咖啡園和咖啡花園等樹冠層覆蓋度較高

的經營方式，皆不利於羅巴斯塔咖啡的栽種，

而生長溫度的限制使得羅巴斯塔咖啡僅能種植

在溫度較高的低海拔山區和平地。

不同咖啡植種對於病蟲害的抵抗性的

差異，也會影響農民選擇栽種咖啡的種類和

品系(variety)，並造成兩種類咖啡地理分布

的改變。最有名的例子是東南亞和南亞地區

發生的咖啡葉鏽病(Coffee leaf rust disease，

Hemileia vastarix)大爆發。

咖啡是首次由荷蘭殖民政

府於17世紀引入現今的斯

里蘭卡(Sri Lanka)、東帝汶

(East Timor)及印尼的多個島

嶼，包括爪哇(Java)、蘇門

達臘、蘇拉威西(Sulawesi)

和佛羅勒斯(Flores)。荷蘭

殖民者一開始僅引入風味較

佳的阿拉比卡咖啡。而19世

紀晚期開始流行的咖啡葉鏽

病不但重創荷蘭政府的咖啡

收入，更迫使他們嘗試以抗

病性較強但是味道較苦的羅

巴斯塔咖啡等其他植種取代

印尼的阿拉比卡咖啡，而斯

里蘭卡更是以茶葉替換其大

多數的咖啡農業。雖然目前

缺乏不同耕作法的全球分佈

資料，若根據羅巴斯塔咖啡

和阿拉比卡咖啡對於覆蓋度要求的差異，我們

可以大膽地預測目前以羅巴斯塔咖啡為主的東

南亞產區和部分非洲國家應該是以上層覆蓋度

較低的三個現代耕作法為主要咖啡園型態；反

之，以阿拉比卡咖啡為主的中南美洲咖啡生產

區內應該可以發現更多樣的咖啡園型態。

咖啡農混林在生物多樣性保育的價值

根據“物種多樣性-棲地異質性關係(di-

versity-habitat heterogeneity relationship)”，

棲地異質性越高，可提供給其他生物利用的

棲位(niche)越多，因此比異質性低的棲地蘊

含較多的物種數。由於前述五種咖啡園在植

圖3墨西哥境內阿拉比卡咖啡園五種耕作類型的示意圖。植物圖解，綠色表咖啡灌叢；黑色表經濟樹種(包括原生和引入植種)；白色表非咖啡之灌叢(包括原生和引入植種)；淺灰色表原生樹種(修改自Coffee& International，http://www.coffeehabitat.com/)

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被結構或是植種多樣性上的差異，農業生

態學者和保育生物學者針對咖啡園經營強度

(intensification)，生物多樣性和其生態功能

(ecological functions)的關聯性進行研究。理

論上，結構和植種多樣性較高的傳統咖啡農

混林比單純的現代咖啡園經營模式(詳見圖3)

能保存更多的物種與更健全的生態功能。多

個在中美洲(Mesoamerica)的研究證實咖啡農

混林能發現豐富度(abundance)較高和物種數

較多的留鳥、候鳥、森林下層的蝙蝠和各類

節肢動物，並能保存比例相當高的森林性動

物相。而食蟲性鳥類的捕食作用(predation

effect)也和咖啡園內鳥類群集(assemblage)的

物種數及功能多樣性(functional diversity)顯著

地正相關。Michigan大學和Toledo大學的團隊

根據他們在墨西哥南部的Chiapas咖啡園長期

研究結果，更假設多樣性較高的咖啡農混林

能夠透過其系統內的複雜種間關係來自我調

節害蟲和咖啡葉鏽病造成的疫情，並達到穩

定其生態系統的穩定度。反之，少數研究指

出咖啡園的經營強度和其生物多樣性及生態

功能顯著性並無明確的關係，並提出包括咖

啡園至森林的距離及森林-咖啡園在地區尺度

的比例等地景因素，可能也是影響咖啡園內

的物種多樣性的重要機制。於蘇門達臘BBS

國家公園的研究也發現，羅巴斯塔咖啡的農

混林(圖5)在保存原始林鳥種、螞蟻和原生植

種的效益明顯低於墨西哥阿拉比卡咖啡的農

混林，研究人員推論其結果可能是決定於羅巴

斯塔咖啡和阿拉比卡咖啡在經營管理方式的差

圖4鄰近BBS國家公園東方Sumber Jaya村落的羅巴斯塔咖啡園。根據筆者目測，其植被結構和植物多樣性介於Mohuel和Toledo定義的經濟性單植栽咖啡園及無蔭單植栽咖啡園之間(黃俊嘉攝)

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異，但仍須累積更多有關

羅巴斯塔咖啡農業對於熱

帶地區生物多樣性影響的

資料才能確定。

咖啡農混林的挑戰

與未來

雖然並非所有研究

證明咖啡農混林的生物多

樣性保育價值，但大多數

在中美洲的研究結果顯

示，至少阿拉比卡咖啡農

混林在物種多樣性及生態功能保存上有著顯

著的效益。然而未來的研究在實驗設計上勢

必需要考量到地景和咖啡物種等因子造成的

可能影響、增加空間獨立樣本數、客觀地定

義並統一地量化經營管力模式及強度，也是

農業生態學者欲釐清咖啡生態系經營模式，

生物多樣性保育和生態功能之間的關係必須

要克服的挑戰。此外因全球氣候快速變遷對

咖啡生長及病蟲害的影響、咖啡市場價格波

動對咖啡小農經營決策的影響與如何更有效

地以推廣生態標誌(Eco-label，例如 Rainforest

Alliance Certification、Smithsonian Bird-

friendly Coffee Certification)協助並支持咖啡小

農以傳統方式經營咖啡，也是今日咖啡農業

研究和生態保育所面對的重要課題。

圖5位於BBS國家公園西南邊境WayHeni村落的羅巴斯塔咖啡農混林，較接近Mohuel和Toledo定義的經濟性多植栽咖啡園，但仍包括少量的原生樹種(黃俊嘉攝)

圖6兩種熱帶雨林地區的生態認證(EcoLabel)，包括史密森候鳥中心(SmithsonianMigratoryBirdCenter)(http://nationalzoo.si.edu/scbi/migratorybirds/)的BirdFriendlyCertification(左)及雨林聯盟(RainforestAlliance)(http://www.rainforest-alliance.org/)的雨林聯盟認證(RainforestAllianceCertification)，普遍出現在市面上(黃俊嘉攝)