洞庭湖區農林復合經營模式的灰色關聯評價

楊 艷，湯玉喜，唐 潔，李永進，吳 敏

(湖南省林業科學院，湖南 長沙 410004)

血吸蟲病是我國三大重點防治的傳染病之一，嚴重威脅著疫區人民群眾生命財產安全和區域社會經濟發展[1]。我國自解放后，便投入大量人力物力到血防研究工作中。20世紀80年代中后期，中國林業科學研究院彭鎮華教授提出了“興林滅螺”的概念，“以林為主，滅螺防病”的林業血防生態工程應運而生[2]。20 世紀 90 年代中期，彭鎮華、江澤慧兩位教授又系統地提出了“中國新林種——抑螺防病林”的新概念，在湖沼和江灘型流行區，通過選擇適生的樹種與種植模式，結合翻耕套種農作物，建立林農復合生態系統，不僅可以改變灘地生態環境，有效控制血吸蟲病的流行與傳播，而且確保了疫區生態防治與經濟社會協調發展，從而實現抑螺防病系統三大效益的統一[3-6]。

在抑制釘螺滋生，降低疫區血吸蟲病感染的前提下，充分利用林下土地資源和森林生態環境，在林下開展種植、養殖等立體復合生產經營，已是促進湖區經濟快速發展的一種有效途徑。通過對洞庭湖區林業血防工程林農復合經營模式的走訪調查，本文選取了較典型的幾種林農復合經營模式進行統計分析，通過合理性及可行性評價，以期篩選出對抑螺防病林更有益的，且能夠實現長短結合，可持續經營的農林復合經營模式，為更有效地保護洞庭湖區生態環境以及林業血防工程建設提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

試驗地位于岳陽市君山區，君山區位于東洞庭區，境內有306省道、岳常高速公路、202省道貫穿其中，且有洞庭湖和長江碼頭20余座，交通十分便捷[7]。該區域地處亞熱帶濕潤氣候區，四季分明，日照充足，年均降水量1200～1300 mm，年均氣溫17 ℃，極端高溫39.3 ℃，極端低溫-11.8 ℃，年均相對濕度80%，海拔28～35 m[8]。以農業資源以及自然資源保護為主，大部分耕地為長江灘地和洞庭湖湖州，主要成土母質為江河沖積物，土壤為江湖灘地特有的潮土類型[9]。獨特的生態環境孕育了當地得天獨厚的自然資源，在調節長江洪水徑流、保護物種基因或生物多樣性方面發揮著極其重要的作用，也為農林復合經營的開展提供了良好的條件[10]。

1.2 農林復合經營模式

根據走訪調研，選取5種當地具有代表性的農林復合經營模式進行深入分析評價，分別是楊樹—土雞復合經營模式(林禽復合經營模式)、楊樹—包菜—南瓜復合經營模式(林菜復合經營模式)、楊樹—麥冬復合經營模式(林藥復合經營模式)、楊樹—油菜復合經營模式(林油復合經營模式)以及純林種植模式，分別用X1，X2，X3，X4，X5表示。采取農林復合經營的楊樹人工林均為2013年3月造林，造林株行距均為5 m×6 m。

1.3 數據來源

評價數據主要通過資料及文獻查閱、野外實地勘測、走訪技術員以及對農戶開展問卷調查等途徑獲取。同時，通過查閱當地林業部門的年鑒資料，包括自然、人文、社會經濟等，獲取復合經營模式的相關信息，并進行交叉驗證，從中選取詳實且可靠的評價指標及參考依據，確保數據的科學性和代表性。

1.4 研究方法

以不同農林復合經營模式的各因素數據為依據，采取灰色關聯分析法對不同農林復合經營模式的綜合效益進行評價分析。具體分析步驟如下[11-12]。

1)確定參考數列X0：X0=(x0(1)，x0(2)，…，x0(n))。

2)確定比較數列Xi：Xi=(xi(1)，xi(2)，…，xi(n))，式中：Xi為不同復合種植模式各項指標所組成的數列，i=1，2，…，m。

6)關聯度：γi=1/N×∑εi(k)，式中：γi為比較數列Xi對參考數列X0的關聯度；N為評價指標個數。

2 結果與分析

2.1 評價指標及各數列的確定

參考數列的合理設定是灰色關聯分析的關鍵，本研究通過對試驗區的實地調研及走訪，結合相關研究以及當地的自然環境，根據當地農林復合經營模式的各項指標篩選出最優值，作為參考數列X0，選擇不同農林復合經營模式的生態、經濟以及社會功能的主要指標作為評價因素，并進行試驗分析及統計賦值，組成比較數列，具體見表1。

2.2 關聯系數計算

在對評價指標進行關聯分析前，首先對評價指標數列進行無量綱化處理，見表2。

表1 不同農林復合經營模式評價指標值

*：產品豐富度：5為很豐富，4為豐富，3為較豐富，2為欠豐富，1為不豐富；土地利用率完全為1；光能利用率完全為1；剩余勞動力利用率完全為1；抑螺效果：3為很好，2為較好，1為一般。下同。

表2 評價指標的無量綱化值

表3 評價指標的絕對差值

由表3可以看出，二級最小絕對差為0，二級最大絕對差為0.666667，代入關聯系數公式可得如下公式：εi(k)=(0+0.5×0.666667)/(Δi(k)+0.5×0.666667)=0.3333335/(Δi(k)+0.3333335)。把各點的絕對差值代入公式，便可得到X0對Xi各指標的關聯系數，見表4。

表4 各種農林復合經營模式的關聯系數

2.3 權重的確定及綜合評價

根據表4中的關聯系數，結合公式γi=1/N∑εi(k)，可以求出比較數列與參考數列各點的等權關聯度γ=(0.6434，0.7344，0.6659，0.7667，0.7187，0.6280)。

由等權關聯度可以看出，抑螺效果、生態、社會及經濟效益與抑螺防病林不同經營模式的關聯程度差異較明顯，其中各種經營模式與抑螺效果的關聯系數最大為0.7667，其后依次為光能利用率(0.7344)、剩余勞動力利用率(0.7187)、環境改善程度(0.6659)、土地利用率(0.6434)、經濟效益(0.6280)。

根據周斌[13]的權重確定方法，將γ歸一化處理，即得指標的權重W=(0.135，0.154，0.139，0.160，0.150，0.131)。

表5 各復合經營模式的綜合評價值

根據各復合經營模式的綜合評價值(表5)可以看出，4個農林復合經營模式的生態、經濟以及社會效益均高于純林經營模式(X5)，其中，林菜復合經營模式(X2)的綜合評價值最大，為0.816；其次為林藥復合經營模式(X3)，其綜合評價值也達到了0.807；綜合評價值較小的林農復合經營模式為林禽復合經營模式(X1)，其綜合評價值為0.604，但也高出純林經營模式的綜合評價值(0.428)41.12%。

3 結論與討論

抑螺防病林的建設目的就是改善疫區生態環境，形成不利于釘螺滋生或繁殖的微生態系統，減少人畜與釘螺接觸的幾率，從而起到預防或減少血吸蟲病的作用，同時優化林農結構，促進疫區農民增收[14-16]。本文結合抑螺防病林的抑螺效果、生態、社會及經濟效益，運用灰色關聯分析法對洞庭湖區5個抑螺防病林的經營模式進行綜合評價分析。

結合各評價因子與經營模式的關聯度可知，抑螺效果是評價抑螺防病林經營模式的主導因子。5個經營模式中，林菜復合經營模式、林藥復合經營模式以及林油復合經營模式抑螺效果均較好，林禽復合經營模式次之，純林經營模式抑螺效果較差。林菜、林藥以及林油3種復合經營模式由于林下套種的植物多生有固氮菌根，生長周期均較短，需要精耕細作與定期撫育管理，不僅不會與血防林形成養分競爭，而且能夠增加土壤肥力，促進林木生長，同時還能改善林地土壤小環境，改變和破壞釘螺生存環境，部分林下植物還可以通過植物的他感作用抑制釘螺滋生，具有較好的抑螺效果[17]；林禽復合經營模式，由于家禽在血防林下的活動，能夠及時消滅林下雜草及林中害蟲，并對疫區釘螺的滋生起到一定的控制作用，但并不能從根本上改變釘螺繁殖的小環境，所以抑螺效果比以耕代撫的復合經營模式稍差一些；純林經營模式雖然能夠形成相對穩定的林內生態系統，與蘆葦灘等沼澤濕地相比不利于釘螺滋生，但由于林內長期被雜灌木覆被，通風及光照條件相對較差，為釘螺的繁殖提供季節性場所[18]。

綜合評價指標中，光能利用率和剩余勞動力利用率的權重關聯度也均超過0.7。5種經營模式中，林菜及林藥復合經營模式由于林下分別套種兩季蔬菜和藥用植物，林下種植時間相對較長，充分利用了林中透射的光照，光能利用率均達到85%以上，同時由于蔬菜及藥用植物的種植從播種到采收，均需大量勞動力參與其中，為當地剩余勞動力提供了大量的就業崗位，剩余勞動力利用率均達到或超過93%；林油復合經營模式由于是單季種植油菜作物，林下生長周期較短，光照利用率相對較低(80%)，對當地剩余勞動力的利用也相對較少，利用率僅為58%；林禽復合經營模式由于養殖光照利用率遠不及林下間種，但由于養殖屬于勞動密集型產業，卻能夠為當地剩余勞動力提供較多的就業崗位，提高了剩余勞動力利用率[19]；純林經營模式由于林木早期枝葉較少，對光照的利用率較低，同時林木管理相對粗放，每年僅需1～2次的撫育管理，所需勞動力相對較少，勞動力利用率也較低[20]。

從不同經營模式對土地利用率以及環境改善程度方面來看，復合經營模式能夠利用林中空地開展養殖或種植，對林地進行立體化綜合開發利用，提高了林地利用率；綜合分析5種經營模式，對環境改善程度的評分基本上都在4分以上，只有林禽復合經營模式相對較低，主要原因在于：林下種植以及純林經營模式均能夠提高植被覆蓋率，保護生物物種多樣性和濕地生態系統，生態功能較強[21-23]；而林禽復合經營模式雖然能夠小范圍的改善林中小環境，減少林內病蟲害的發生，但養殖業的排放物對當地環境來講卻是一種外源性污染，所以在開展林禽復合經營時應因地制宜開展，將該模式的生態效益得到合理體現[17]。

經濟效益在綜合評價指標中，雖然權重關聯度較小，僅為0.628，但關系到當地林農開展抑螺防病林建設的積極性。通過分析可以看出，不同的林農復合經營的經濟效益雖然存在一定差異，但由于林禽、林菜、林油以及林藥復合經營模式與民生緊密相關，且經營周期均較短，具有較強的市場競爭力，與純林經營模式相比經濟效益均較好，能夠帶動和促進農民増收及地方經濟社會發展，目前在湖區灘地已被廣泛推廣應用[24-25]。

綜合以上分析可知，抑螺防病林復合經營模式綜合效益均高于純林經營模式，而不同的復合經營模式其生態、社會及經濟效益又存在一定差異，其中楊樹—包菜—南瓜復合經營模式(林菜復合經營模式)綜合評價值最高，深受當地林農推崇，推廣應用較廣泛；其他復合經營模式雖然綜合評價值較低，但各有其利弊，在湖區灘地可因地制宜推廣應用，以實現抑螺防病林復合經營模式的綜合效益最大化，為當地農民提供新的經濟增長點，同時優化洞庭湖區生態環境，為綠色湖南的建設增添新的動力。