湖南紅壤山丘區林地間作模式優化與配套技術

王 芳，謝庭生

（湖南省經濟地理研究所，湖南 長沙 410004）

湖南紅壤山丘區林地間作模式優化與配套技術

王 芳，謝庭生

（湖南省經濟地理研究所，湖南 長沙 410004）

為了增加林地的短期經濟效益，達到以短養長的目的，根據湖南農業復合種植模式調查結果，依功能作用，組成結果和配置方式的差異，將湖南紅壤山丘區林地間作模式分為林糧、林經、林菜、林草、林藥、林花、林菌等7個1級模式，歐美楊//大豆～大麥等若干個2級模式；選取代表性較強的10個2級模式進行了經濟效益估算，選取年總產值、投入產出比、覆蓋率等3項指標，采用層次分析法進行了綜合效益分析，結合農產品比較優勢和生態效益的優劣，對林地間作模式進行了優化選擇。優化結果是：林草模式是全優模式，各地可大力推廣；林經、林菜、林藥模式經濟效益高，有條件的地方可適當發展；林糧模式的產品是糧油，糧油是人們賴以生存的基本物質，有條件的地方應該發展，而條件欠缺的地方，應創造條件，如實行等高橫作，作物間（套）作、免耕等，適度發展。并闡述了杉（松）//葦狀羊茅草木等2個有代表性的模式的配套技術。

紅壤山丘區；林地間作；模式優化；配套技術

林地間作是利用作物與林木在生長過程中存在的時空差異，將其進行科學合理搭配，組成一個在同一地塊上種植的作物與林木生長周期相異的復合群體，它是生態林業的一種模式，是以林為主，多種經營，提高林業的生態、經濟、社會效益的一種行之有效的方式。它既可以提高光熱資源利用率，增加短期經濟效益，達到以短養長的目的，又可以通過作物田間管理過程，如中耕、施肥等，以耕代撫，疏松土壤，剔除雜草，促進林木的生長[1]。

按照林種的主要功能和經濟用途，林木可分為防護林、用材林、經濟林、薪炭林、特用林、四旁林等，湖南紅壤山丘區林地間作主要應用于用材林和經濟林。用材林樹種有楊樹、杉、松、櫟等，經濟林樹種有果樹、油桐、油茶、油橄欖、日本野漆樹等[2-3]。

1 湖南紅壤山丘區林地間作的類型

根據“亞熱帶紅壤山丘區緩坡地高效利用技術研究”項目課題組開展的林農復合種植模式調查，按功能作用組成結構和配置方式的差異，將湖南紅壤山丘區林地間作模式歸納為林糧、林經、林菜、林草、林藥、林花、林菌等7個1級模式，歐美楊//大豆～大麥等若干個2級模式[4-6]。

1.1 林糧模式

1.1.1 林糧模式實施條件

按照國務院2002年《關于進一步完善退耕還林政策措施的若干意見》以及《退耕還林條例》中的相關規定，退耕還林地禁止林糧間作；林糧間作要求土地耕層深厚，有效土壤50 cm以上，土壤結構良好，中等肥力以上；林糧間作土地坡度較緩，因糧食生產過程中農事活動頻繁及換茬的影響，地面蓋度極其有限，坡度較大，會引起水土流失；林糧間作，土地要有一定灌溉條件或補充灌溉條件；林糧間作適用于幼齡林地。

1.1.2 林糧間作適宜的樹種和農作物

據統計[6]，適合林糧間作的樹木有150種以上，湖南紅壤山丘區各林種均可進行林糧間作；農作物有豆類、薯類、油菜、大麥、玉米、高粱等。

1.1.3 林糧間作主要2級模式

湖南紅壤山丘區林糧間作主要2級模式有：（1）歐美楊//大豆～大麥；（2）杉//玉米/大豆～油菜；（3）油桐//玉米；（4）馬尾松//玉米/紅薯～油菜。

楊糧間作常見于環洞庭湖丘崗區，如漢壽縣歐美楊基地；杉糧、松糧間作在全省各大小杉、松林基地（幼齡林）均有一定面積；桐糧間作則分布在湘西油桐產地，如慈利、永順、古丈、龍山等縣。

1.2 林經模式

林經間作就是在林下間作棉花、西瓜、甜瓜、鮮食玉米等經濟效益高的作物，其適宜樹種有很多，如松、杉、櫟、楊等。其代表性2級模式有：（5）歐美楊//棉花；（6）杉//西瓜～綠肥；（7）日本野漆樹//花生～綠肥；（8）歐美楊//鮮食玉米～綠肥。

1.3 林菜模式

林菜模式有：（9）杉//南瓜～萵筍；（10）刺槐//花椰菜～蒜苗；（11）歐美楊//辣椒；（12）杉//南瓜～萵筍（黃花菜）；（13）日本野漆樹//南瓜/小白菜/馬鈴薯。

1.4 林草模式

林草間作就是在林下間種各種牧草和綠肥的模式。由于湖南紅壤山丘適生的樹種、草種較多，因而紅壤山丘林草間作2級模式類型很多，代表性的2級模式有：（14）松（杉）成齡林//葦狀羊茅×草木樨；（15）杉（成齡林）//堅尼草×白三葉×烏瓦雀椑草；（16）瀘溪桐//白三葉～黑麥草×紫云英；（17）油茶（歐美楊）//紫花苜?！梁邴湶?；（18）油桐//白花草木樨～黑麥草、紫云英。

1.5 林藥模式

林藥模式就是在林下間種各種中藥材的模式。林藥模式有：（19）歐美楊//細辛；（20）濕地松//絞股藍；（21）柳//魚腥草；（22）杉//白術；（23）高山松//天麻；（24）日本野漆樹//射干；（25）油茶//金銀花。

1.6 林花模式

林花模式是指在林下間種各種花卉的模式，它是城市森林的一部分，具有極其重要的生態景觀效應。一是，提高城市森林的生態效益，對北京市不同植被的測定結果表明，由喬灌草結合形成的森林群落共釋氧固碳，減塵滯塵，防污抗噪的能力是單一草坪的4～5倍。二是，花卉是喬木的“活覆蓋”，改善其健康狀況。三是，花卉為園林造景的重要材料，具有觀花、觀葉、觀果等多種觀賞價值，給人以美的享受。

1.7 林菌模式

林菌模式是指林下栽培黑木耳、平菇等食用菌的模式。據調查，湖南紅壤山丘區栽培食用菌多是棚室栽培，林下栽培面積不大。

2 湖南紅壤山丘區林地間作模式尚存在的問題

林地間作有效地提高了林地的利用效率，為區域經濟的發展做出了一定的貢獻，但林地間作模式尚存在一些問題。

（1）全墾造林，新的水土流失嚴重。湖南紅壤山丘區造林均是全墾深翻整地，原有的植被蕩然無存，加上中耕松土除草撫育幼林的方法，林地土壤疏松且完全裸露，坡地新的水土流失嚴重。據研究[4]，全墾造林比穴墾造林，其土壤侵蝕量有顯著增加。

（2）林相存在“三多三少”，影響林地系統功能。據調查，湖南紅壤山丘區用材林組成中，杉（松）林多闊葉林少，降低了森林的防護效益；人工林幼林多，中齡林、成齡林少，齡級結構幼齡化，森林蓄水保土效果差；人工林純林多，混交林少，林分保蓄功能差。

（3）林地間作技術不到位，影響間作效益支撐。林地間作技術不到位表現在很多方面：一是作物品種選擇不當，如選擇生長期長的豆類、花生品種，一遇上規律性的秋伏干旱，往往減產，甚至失收；二是農作物種類選擇不當，如選用玉米、高粱等稈高、生長期較長的作物，與幼齡林爭肥、爭水、爭陽光；三是缺乏適時管理；四是未合理修剪等。

3 湖南紅壤山丘區林地間作模式的優化

3.1 林地間作模式經濟效益估算

根據林地間作模式調查結果，選取有代表性的10個2級模式進行經濟效益估算，為了使不同模式經濟效益指標具有可比性，各模式農用物質，勞動力、產品等價格統一采用2010年不變價作為計算基礎，農作物種類以當地生產習慣種植的種類為主，并盡可能使用相同種類。另外，參評的10個2級模式，除松（杉）//白術來自平江縣，歐美楊//大豆～大麥來自漢壽縣，油桐//玉米來自慈利縣外，其它7個模式均來自試區衡南縣譚子山鎮宋橋村和寧鄉縣楓木橋鄉。林地只計算每年培管林木的成本，建園的前期投入未計算；農家肥折款模糊，未計算；人工單價40元；林花、林菌未參與估算。

林地間作模式經濟效益估算結果如表1所示。由表1可知：年投入最高和最低相差7.58倍；年產值高低相差8.76倍；年純收入高低相差10.57倍，可見，模式效率的提升空間還是很大的；各間作模式按照投入產出比值由高到低依次為林藥（13.34）、林菜（2.97）、林經（2.46）、林草（2.31）、林糧（1.78）；地面覆蓋率林草模式最大（83.8%），林糧模式最?。?7.6%），相差26.2%。

表1 林地間作模式經濟效益估算結果?Table 1 Estimated result on economic benefits of woodland intercropping models

3.2 林地間作模式綜合效益分析

從表1選取年總產值（A1）、投入產出比值（A2）、覆蓋率（A3）等3項指標進行綜合效益分析，并采用層次分析法對各模式進行優化選擇。

運用層次分析法確定各指標的權重矩陣為：（A1，A2，A3）T=（0.184 0,0.415 6,0.508 0）T。采用表1中各模式經濟效益測定結果，以各模式3項指標（A1，A2，A3）最大值為基準進行歸一化處理，構建各項指標評價數據矩陣；運用指標權重矩陣同評價數據矩陣相乘得出各林地間作模式綜合效益評價值，如表2所示。

由表2可知：綜合評價值最高為0.627，最低為0.256，兩者相差0.371；各間作模式按照綜合評價值由高到低排列依次為林草（0.619）、林藥（0.529）、林菜（0.583）、林經（0.523）、林糧（0.312）；同是林草間作模式，綜合評價值相差0.016，林藥模式相差0.218，林菜模式相差0.042，林經模式相差0.109，林糧模式相差0.111。

表2 林地間作模式綜合效益評價Table 2 Evaluation on comprehensive benefits of woodland intercropping models

3.3 林地間作模式優選

根據林地間作模式經濟效益估算和綜合效益評價結果，考慮各地對農產品、林產品多樣性的需求和農林產品綜合比較優勢、效率比較優勢[8]，林地間作模式優化結果如下。

（1）林草模式有很多優點：一是草本植物生長快，活覆蓋率高（80%以上），水土流失少；二是豆科牧草、綠肥能固氮，培肥土壤[9-11]；三是牧草是羊、禽、魚的優質飼料、餌料，有利于畜牧水產業的發展；四是林草間種不擇林相，人工林、自然林均可，更不擇樹種，楊、杉、松、泡桐均可；五是林草間種不擇地形地貌，緩坡、陡坡可種，山、丘、崗、平亦可；六是林草間種易種、易管，投入少；七是林下種草可促進林木生長，據觀測，歐美楊林下間種沙打旺牧草，3 a后，種草地楊樹胸徑比未種草地凈增16.3 cm；八是本文中林草模式年產值均未計算草的產值，實際上，如果將草用作飼料，經濟效益同樣可觀，據測算，松林下種百喜草、草木樨，年產草粉8 500～11 000 kg/hm2，小葉楊間種沙打旺，年產草粉6 500 kg/hm2，產值均在4 00～5 000元/hm2。因此，林草間作模式是一個“全優”模式，是優選對象，各地可大力推廣。

（2）林藥模式、林菜模式、林經模式均屬高投入、高產出類型，投入產出比值在3.0以上。

林藥模式可以改變人工林林木結構單一，生產周期長，效益低的問題。適宜間作的藥材種類因不同立地條件而有差別：天然次生林，一般生長著株距不等，疏密不勻的雜木，適宜間作穿山龍、五味子、天麻、刺五加、鈴蘭；全墾造林的林地，宜種金銀花、桔梗、西紅花（植樹3 a后）；植樹后3～5 a宜種喜陰的柴胡、旱半夏、黃連、天麻；成齡林地宜間種耐陰藥材，如細辛、何首烏、魚腥草；退耕林地土壤瘠薄，易干旱，易發生草荒，應間種速生易長的栝樓、柴胡、留蘭香、金銀花；低山潮濕陰坡地、河灘地宜栽耐陰耐濕的魚腥草、絞股藍；高寒山區陽坡地宜種耐寒喜光的白芍、川穹；平坦較肥的林地可種耐肥高產的板藍根、丹參、玄參。

林菜模式由于有一個良好的森林環境，非但不影響蔬菜產量，反而可提高蔬菜品質，原因是：森林可調節田間小氣候，天冷時，地溫高1～2 ℃，天熱時，氣溫可低3～5 ℃，為蔬菜營建一個涼爽的環境，樹林像一個巨型遮陰網，可以保證蔬菜在最佳光照條件下生長，減少老化，延長采收期，起到自然保鮮作用；林木含有豐富的珍稀物質，散發出一種芬芳的香氣，殺菌、少病害，減少農藥用量；樹林里積累有許多負離子，有利蔬菜提高抗逆性，這是任何藥物都無法辦到的；林木可吸附各種有毒氣體，凈化蔬菜生長環境，有利無公害蔬菜生產。

林經模式均種的是經濟效益高的作物，高效益必定出自精細管理，有利各種林木的生長，特別是像楊樹這樣的速生樹種，林下間作農作物現已成為培育速生豐產林的一種重要栽培措施。

林藥、林菜、林經模式，由于受換茬和耕作的影響，地面蓋度較低，不利水土保持，因而一般要求林地地勢平坦，土層較深厚肥沃，故在有條件的地方，可適度發展。

（3）林糧模式的經濟效益低，綜合評價值也低，但生產的是糧油，糧油是人們賴以生存的最基本物質，因此，在地勢較緩，土壤深厚肥沃的林地應當建模，而在建模條件欠缺的地方，應積極創造條件，如改進作物配置，改進間作方式，改進耕作方法等，適度發展。

4 湖南紅壤山丘區林地間作模式的配套技術

4.1 杉（成齡林）//葦狀羊茅×草木樨×黑麥草（林草）

（1）林地墾覆 杉林下種草，首先要進行林地墾覆，即在夏秋干旱時將杉林下挖松整平，為播種牧草作準備。

（2）播種牧草 牧草種籽用量，葦狀羊茅等禾本科牧草以18 kg/hm2為宜，草木樨等豆科牧草以22.5 kg/hm2為宜，具體可參閱草種說明書；播種既可春播（3～4月），又可秋播（9月），以秋播為好；播種方法宜撒播，播前種子要處理，并拌鈣鎂磷肥或溶磷菌。

（3）構模牧草特性 葦狀羊茅既耐嚴寒，又耐炎熱干旱，夏季可保青綠，盛夏高溫后的缺青期可刈割青草；草木樨在冬季絕對最低溫－40 ℃和夏季最高溫41 ℃情況下都能順利通過；黑麥草生長快，鮮草產量高，在冬季仍有較大的地上部生物量。

林下種草應注意的幾點：一是在牧草苗期及時清除雜草；二是選擇淺根型牧草品種，豆科和禾本科牧草混播，2種以上牧草混播，并適當補肥補水；三是及時分割，一方面可緩解林、草水肥矛盾，另一方面可獲得高營養的草料；四是長期林下草被，影響土壤通透性，應將草被從建模第3年起進行局部更新，每年更新約1/5，5年全部更新完。

4.2 日本野漆樹//玄參

（1）選地 玄參屬唇形科鼠尾草屬，多年生草本植物，全國各地均有分布；玄參宜生長在光照充足的地方，土層深厚肥沃，排灌良好，質地疏松的壤土或砂質壤土，寧鄉縣楓林橋鄉低丘臺階型坡面麻砂土（花崗巖紅壤）全墾營造的日本野漆樹幼齡林地是宜種玄參的土地。

（2）施基肥、整地 在漆樹幼齡林地，先撒1層粗有機肥（廄肥、堆肥、豬牛欄糞），再撒60 t/hm2左右，深翻地、整平，做成寬1.0 m左右的廂，再在廂面上撒1層鈣鎂磷肥（750 kg/hm2），中和土壤酸性。

（3）玄參下種 玄參下種的方法有播種、分株、根段下種等。本文中僅介紹播種法：在清明前后春播，也可秋播；在整好的廂面，按行距12～16 cm深的播種溝，將種子摻沙均勻撒入溝內，用灰肥蓋種；如果干旱，則要先澆透水，再播種；播種量15.0～22.5 kg/hm2；一般播種15 d后即可出苗。

（4）間苗、中耕 玄參苗第1次間苗在子葉充分展開時進行，苗距1～2 cm，做到葉不搭葉；2葉期第2次間苗，苗距4～5 cm；苗高10 cm左右進行定苗，苗距10～12 cm；定苗后要經常淺鋤松土；一般不澆水，使根下扎，少長出細根和纖維根，提高玄參的質量。

（5）追肥、摘蕾 在開始觀蕾時，結合中耕追肥，追施尿素450 kg/hm2和三元復合肥225 kg/hm2或磷酸二氫氨600 kg/hm2；除了留種用的植株外，其它花蕾要全部摘除。

（6）病蟲防治 玄參有根腐病、根結線蟲病、棉鈴蟲、銀絞夜蛾、蠐螬、蚜蟲等，應及時防治。

（7）采收 玄參用種子繁殖要2～3 a才能收獲，分株要1.5 a或2 a收獲，根段下種1 a就可收獲；一般在霜降到立冬之間或春季發芽之前均可收獲。方法是在廂的一頭順行深刨，防止刨斷，刨出后將根剪下，蘆頭可作分株繁殖的材料，或選用0.5～1.0 cm粗細，色澤鮮艷的根進行直栽根段繁殖。

（8）初加工 刨出的根剪下后，去凈泥土，曬干，去除須根和附著物即為玄參初加工產品，可以出售，一般產量3 000～4 500 kg/hm2。

5 結 論

（1）隨著人口的不斷增長，人地矛盾日益突出，致使土地過度開發，從而帶來一系列生態問題，如糧食不足、能源緊張、水土流失嚴重、農民增收難等，因此，建立具有生物多樣性的人工生態系統已成為現代生態學研究的熱點，林地間種農作物是其內容之一。

（2）林地間種，能充分利用光、熱、水、土、肥等自然資源。因為林木能對作物起到控溫、調濕等天然屏障作用，而作物的耕作，以耕代撫，促進林木生長，達到林木和作物優勢互補，互惠互利，兼顧了生態效益、社會效益和經濟效益，尤其是生態脆弱地段造林，如退耕還林地實行林地間作更有必要。

（3）湖南紅壤山丘區林地間作可分為林糧、林經、林菜、林草、林藥、林花、林菌等7個1級模式，歐美楊//大豆～大麥等若干個2級模式。模式優選的結果：第一，林草模式是全優模式，是林地間作模式優選對象，各地可大力推廣；如果將種草與飼養牛、羊、豬、雞、魚結合，實行林-草-牧（魚）一條龍生產，其經濟效益很可觀。第二，林木生長周期長，年均經濟效益有限，以培育中小徑材速生楊為例，每株楊樹價值約120元，6 a砍伐年均20元。按植樹1 000～1 250株/hm2，年總產值2×104～2.5×104元/hm2，除去成本，純收就很少了，速生楊是如此，就更不要講其它松、杉之類的林木了，因此，從林地間作兼顧經濟效益考慮，在有條件的地方仍需經營短期經濟效益好的模式，如林藥、林菜、林經等。第三，林糧模式產品是糧油，糧油是人們賴以生存的最基本物質，有條件的地方，應當發展，在條件尚欠缺的地方，如湘西紅壤山丘區，應創造條件，實行等高橫作、間（套）作、分帶輪種等，適度發展。

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Optimization and matching techniques of red soil hilly woodland intercropping model in Hunan

WANG Fang, XIE Ting-sheng
(Hunan Institute of Economic Geography, Changsha 410004, Hunan, China)

In order to increasing short-term economic benefit of woodland, and to achieve the goal of making good for deficiency, according to the investigation results of agricultural multiple cropping model in Hunan, from the aspects of functional role, composition and configuration mode, red soil hilly woodland intercropping pattern in Hunan were classified into seven the first grade models, including forest-grain crop, forest-economic crop, forest-vegetable, forest-grass, forestmedicine, forest-flower, forest-mushroom, and several the second grade models, for examplePopulus// soybean-barley.Economic benefits of ten the second grade models with strong representativeness were estimated, and comprehensive benefits were analyzed, taking total annual output, input-output ratio and coverage rate as indexes, by using analytic hierarchy process (AHP). Combined with comparative advantages of agricultural products and advantages and disadvantages of ecological benefits, the forest intercropping patterns were selected and optimized. The results showed that the forest-grass model was the best excellent model, which could be popularized in various places; the economic benefits of forest-cash crop, forest-vegetable and forest-medicine models were high, ant them should be proper developed at conditional places; the products of forest-crop model were grains and oils, which were basis materials for people’s survival, so the model should be proper developed at conditional places, and be proper developed at unconditional places through creating conditions,for example, equal altitude cultivation, crops intercropping or relay strip intercropping, and zero tillage. Some matching techniques of two representative models were elaborated, for example, fir (pine) //Festuca arundinacea.

red soil hilly areas; woodland intercropping; model optimization; matching techniques

10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.03.030 http: //qks.csuft.edu.cn

2014-07-11

湖南省科學技術廳2009年科技支撐計劃項目（2009JT4013）。

王 芳，副研究員。E-mail：553484220@qq.com

王 芳,謝庭生.湖南紅壤山丘區林地間作模式優化與配套技術[J].經濟林研究,2015,33(3):159－164.

S6-33；S753.53＋6

A

1003—8981(2015)03—0159—06

[本文編校：聞 麗]