黑龍江西部松嫩平原林藥復合經營模式及效益研究

王力剛，張玉柱，崔琳，畢廣有

(黑龍江省林業科學院齊齊哈爾分院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

隨著三北、退耕還林、天保等重點林業生態工程的實施，林木采伐受到限制，利用森林環境資源發展林下經濟成為促進林區社會經濟發展、提高人民生活水平的重要途徑。2008年6月，集體林權制度改革[1]實施以來，普通百姓擁有了林地、林木的使用權、處置權和收益權，為多樣化復合經營森林創造了條件，林下種植、養殖等林下經濟應運而生。為促進林業可持續發展，開辟林農增收渠道，鞏固生態建設成果，2012年7月，國務院頒發了《關于加快林下經濟發展的意見》[2]，為林下經濟的快速發展提供了政策支持。黑龍江省政府積極響應國家發展林下經濟的號召，于2014年及時出臺了《黑龍江省林下經濟發展規劃》，確立了林菌、林藥、林果、林畜、林菜、種苗花卉等六大建設重點，其中林藥復合經營是林下經濟發展的重要形式之一。近年來隨著中藥材需求量日益增加、人工種植技術不斷完善及林下產品自身的質量優勢，林藥成為林業產業一個研究與開發的熱點而備受關注。目前，關于林藥復合經營的相關研究主要集中于林地環境對藥材的影響、中藥材種植對周圍環境、林木的影響等基礎和如種植品種適宜性、種植結構、種植效益等林藥復合經營實施后的相關成效研究[3-12]。本項研究通過對黑龍江西部松嫩平原人工林區林藥復合經營模式的試驗研究，總結該區林藥復合經營的主要技術模式，以期為黑龍江西部發展林下經濟提供參考與借鑒。

1 研究區概況

研究區位于黑龍江西南部的松嫩平原，地理坐標44°04′—48°58′ N， 122°24′—128°19′ E，區域面積10.4萬km2，占全省幅員面積22.9%。大部分平原區域海拔150～300 m，西部大興安嶺東坡過渡地帶，海拔30～500 m；東南部張廣才嶺，海拔400～500 m。該區屬于中溫帶大陸性季風氣候，年均氣溫2.6 ℃，年均降水量460 mm，≥10 ℃積溫2 400 ℃，無霜期130 d左右，年均日照時數2 650 h。土壤主要為黑土、黑鈣土、草甸土、沙土等。地帶性植被是闊葉混交林及少量針闊混交林，主體為長白植物區系。本項研究以甘南縣興久村、依安縣國營新興機械化林場和解放鄉、新江實驗林場及杜蒙自治縣為試驗示范區，開展林藥復合經營模式試驗示范研究，分別代表黑龍江西部風沙土、黑土、沙壤土類型區。

2 林藥復合模式構建

2.1 構建原則

林藥復合是為充分利用林地空間提升其經濟功能的同時，更好地保護林木、林地資源，從而實現森林的可持續經營。因此林藥復合在種植、管理、采挖等過程應以不破壞林木、林地資源為基本原則，同時遵守以下原則：

(1)品種選擇應以鄉土道地藥材為主導的原則。

(2)所選品種與林木資源相協調的原則。一是所選品種與所復合林木應沒有種間矛盾，以協同共生為最佳；二是應根據所復合林木林下溫濕度、光照以及林齡等條件選擇生態習性適宜的藥材。

(3)資源分布、市場需求與收益相結合的原則。應選擇當地已引入種植多年或者當地有野生資源分布的藥材，且市場需求量大的大宗品種。同時應長短搭配，保證收益的穩定，以降低種植風險。

(4)有機栽植、質量優先原則。應以仿野生生長條件進行有機栽培方式，應限制農藥、化肥的施用；林藥種子的選擇、種苗的培育與栽培等。根據各品種的生長規律，進行GAP規范管理，確保林下中藥材的安全、有效及穩定。

2.2 研究方法

首先開展該區野生藥用植物資料查閱、民間走訪及野外調查，了解掌握該區藥用植物資源概況，然后在該區人工林中，根據其林分類型、樹種組成、林齡、林地土壤、郁閉度等因子與主要藥用植物生物、生態學特性及其市場需求開展林藥復合模式的構建；通過對比分析各模式成效及效益，提出該區主要適宜的林藥復合模式。

2.3 結果與分析

在發展林下經濟的大環境下，以新江實驗林場、依安、甘南、杜蒙等地為主要示范點，開展了廣泛的林藥復合模式試驗示范，其中先后開展了20種中藥材人工林下種植試驗，分別在楊樹、樟子松、落葉松林下及苗圃試驗播種了黃芪、板藍根、桔梗、防風、決明子、黨參、荊芥、知母、南星、白術、白芷、苦參、柴胡、甘草、射干、黃芩、牛夕、玉竹、北沙參、龍膽草等，為全省發展林下經濟起到了較好的帶頭示范作用。同時依安、甘南、杜蒙等地也相繼開展了林下種植中藥材試驗示范與推廣，主要在小黑楊、樟子松、水曲柳、云杉林下種植黃芪、板藍根、防風。經過幾年的試驗嘗試與探索，逐漸形成了以下幾種典型復合模式，現總結如下：

2.3.1 楊樹(云杉)-板藍根復合模式 該種模式分別在甘南縣興久村和新江實驗林場開展，其中興久村主要在小黑楊幼林林帶與云杉幼林片行間開展，小黑楊林帶株行距2 m×2.1 m，7行，平均高2.5 m，南北走向，長1 200 m，面積2 hm2，GPS點：47°41′27.1″ N，123°00′04.6″ E；云杉片林株行距2 m×3 m，南北行向，樹高80 cm，面積2.5 hm2。新江實驗林場是在青山楊幼林片林行間進行，株行距3 m×4m，面積0.93 hm2，南北行向，GPS點：48°1′26.272″ N， 124°26′22.630″ E。復合方式為行間垅播板藍根，林地土壤類型為沙壤土。

由于都是幼林，林內光照充足，林木根系尚小，板藍根生長發育所需光照條件及土壤養分條件基本可以得到滿足。結果表明，新江實驗林場青山楊行間復合播種板藍根當年主根長、根直徑、單位面積鮮質量與風干質量分別為21.8 cm、1.40 cm、611.5 g·m2、232.5 g·m2，興久村紅皮云杉行間播種的分別為23.8 cm、1.39 cm、629.5 g·m2、245.5 g·m2，小黑楊林帶行間播種的分別為20.0 cm、1.29 cm、607.5 g·m2、225.0g·m2。各項相應生長性狀指標間相差較小，且都與對照差別不顯著(0.05水平)，詳見表1。可見，板藍根在楊樹或紅皮云杉幼林行間復合間種效果良好，主要生長性狀指標與大田播種相當。

表1 板藍根生長性狀調查統計結果

2.3.2 樟子松-防風復合模式 該種模式主要在杜爾伯特蒙古族自治縣靠山種畜場開展，該區為典型的風沙草原區，土壤類型為風沙土。營建草牧場防護林是保護草場、改善草場生態環境十分有效的生物手段，而防風是該區最重要的道地藥材之一。在營建以樟子松為主的草牧場防護林稀疏林帶行間通過輕靶后采用壟作播種防風，可顯著提高草牧場防護林的經濟效益，又可促進林木生長。據在杜蒙樟子松草牧場防護林(株距5 m ,行距10、20和30 m的稀疏防護林，林帶高度2.5 m，面積2 hm2)行間壟作播種的防風產量調查(表2)，防風生物生長量為19.5 kg·hm-2·a-1，無林帶庇護的防風生物生長量僅為9.1 kg·hm-2·a-1，相差1倍以上。同時由于對行間播種防風的經營管理及林草的相互協同作用，也促進了樟子松的生長，與對照相比，樟子松當年高生長增加2.4 cm。可見在稀疏的草牧場防護林樟子松林帶行間復合間種防風，生態-經濟功能得到了雙贏提升。

另外在新江實驗林場樟子松幼林行間同樣復合垅播防風，林分郁閉度0.3～0.5。調查結果表明，郁閉度為0.3行間的防風長勢好于郁閉度0.5的，其中0.3郁閉度2年生防風產量為97.7 g·m-2(風干質量)，0.5郁閉度林下的2年生防風產量為18.9 g·m-2(風干質量),二者相差78.8 g·m-2。可見，光照對防風生長與產量影響很大。

表2 林藥結合產量及生長情況調查結果

2.3.3 楊樹-防風(玉竹)復合模式 該模式在新江實驗林場選擇小黑楊初值密度較小(株行距4 m×4 m)幼林片林中進行，面積0.67 hm2，林分平均高5 m，行間壟作復合播種防風，玉竹采用塊莖栽植。防風由于喜光向陽的特性，在初期由于林內郁閉度較小(0.2)，長勢良好，玉竹盡管具有一定的耐陰性，在郁閉度較小的林下同樣生長良好。調查結果顯示，3年生防風風干質量89.7 g·m-2。而4年生玉竹259.5 g·m-2。

2.3.4 楊樹-黃芪復合模式 在新江實驗林場，選擇小黑楊新植幼林和中齡林，其中，幼林株行距4 m×4 m，面積0.67 hm2，樹高5 m；中齡林株行距3 m×3 m，樹高10 m，胸徑10.4 cm，郁閉度0.5，南北行向，面積1.33 hm2。行間壟作復合播種黃芪；

在依安新興林場小黑楊南北行向的中齡林，株行距2 m×3 m，胸徑15.3 cm，樹高14.5 m，郁閉度0.4～0.7，面積10 hm2。在依安解放鄉，小黑楊幼林林帶，4行，樹高2.3 m，株行距2 m×3 m，面積1.07 hm2，東西走向。行間壟作播種黃芪。林地土壤類型為黑土。

經對上述不同林分復合模式黃芪生長及產量情況調查結果表明，隨著林齡增大，林分郁閉度隨之增大，行間黃芪生長狀況也隨之發生由強向弱的變化。其中郁閉度≤0.5的林分生長狀況略有差別，但差別不明顯，基本能夠正常生長，能夠完成開花結實的生長發育過程，只是在初植幼林郁閉度較小的情況下生長更為茂盛。而當林分郁閉度>0.5時，黃芪生長受限，長勢變弱，當郁閉度達到0.7以上時，已不能完成開花結實的發育階段。從產量調查結果看(見表3)，新江林場為沖積沙壤土，長勢明顯好于新興林場黑鈣土播種的黃芪。其中，新江林場小黑楊幼林片林郁閉度為0.2的沖積沙土的產量最高，2年生風干質量達369.2 g·m-2。隨著郁閉度由0.3增加到0.5，產量隨之由344.7 g·m-2降低到318.3 g·m-2。而新興林場由于林齡較大，郁閉度亦較大，其行間黃芪產量明顯低于郁閉度較小、林齡亦較小幼林行間播種的。可見，在楊樹與黃芪復合模式中，以郁閉度≤0.5的林分為宜。

表3 不同郁閉度楊樹行間黃芪生長及產量情況調查結果

2.3.5 樟子松-黃芪復合模式 該模式分別在新江實驗林場、依安新興林場與解放鄉的樟子松片林與林帶行間復合黃芪，其中，在新江實驗林場樹高2～3.5 m，郁閉度0.2～0.5的片林。依安新興林場樹高4.3 m、郁閉度0.4～0.8的片林，解放鄉樹高1.5～1.7 m，郁閉度0.2～0.4、南北走向3行、長度1 000 m的林帶。

表4 不同郁閉度樟子松林下黃芪生長及產量情況調查結果

圖1 黃芪產量與林分郁閉度關系

調查表明，郁閉度≤0.5樟子松林分行間復合的黃芪長勢良好，郁閉度>0.5長勢逐漸減弱，而郁閉度達0.8以上時地上枝葉枯死，根莖當年已經腐爛。產量調查結果表明，隨著樟子松郁閉度增大，單位面積產量逐漸降低，當郁閉度達到0.5以上時，單位產量下降幅度較大，而在0.5以下時，單位產量相差幅度較小，且0.5以上郁閉度時，行間黃芪開花結實受限，到0.7以上時已經不能完成開花結實過程(見表4)。通過趨勢分析，郁閉度與黃芪產量呈二項式關系，相關系數R2=0.982 5。從曲線趨勢看，隨著郁閉度增大，黃芪產量呈二次曲線下降趨勢，詳見圖1。可見光照對林分行間黃芪影響很大。

2.3.6 水曲柳-黃芪復合模式 該模式主要在依安新興林場開展，在已成林的水曲柳片林行間復合黃芪。水曲柳由于樹冠小，即使成林，林分郁閉度也僅為0.5，因此從光照因子看，能夠滿足黃芪生長需要。而實際調查結果是，黃芪長勢一般，3年生的黃芪尚未開花，根莖纖細，與同年播種的鄰近小黑楊片林行間復合的黃芪相比長勢弱，單位面積產量低，3年生風干質量僅為38.5 g·m-2，為同年播種、相同郁閉度、類似立地小黑楊林分的1/3(小黑楊林分行間黃芪風干質量116.9 g·m-2)。這可能是由水曲柳樹種特性所決定的，水曲柳主根短，側根發達，即使地上枝干沒有郁閉，而地下根系，特別是側根連同須根已經在林地形成了“根系郁閉”，也就是側根在林地近地表形成了較為稠密的根系網，與黃芪幼苗根系爭奪水分和養分，從而制約了黃芪的生長與發育。而同樣郁閉度的楊樹林分，盡管楊樹根系龐大，主要是主根發達，側根相對較弱，尤其須根較水曲柳為少，其行間播種的黃芪發育相對要好于相同郁閉度的水曲柳林分。從兩個林分的林下植被發育情況可以得到驗證，據調查，相同郁閉度下小黑楊行間自然生長的草本較多，發育良好，而水曲柳行間自然生長的草本很少，且長勢弱。因此，水曲柳林分行間不易復合黃芪等根莖類中藥材。

2.3.7 樟子松-玉竹復合模式 該復合模式在新江實驗林場開展。結果表明，在郁閉或郁閉度較大樟子松片林下種植的玉竹可以正常生長，而初植郁閉度較小的樟子松林下則生長發育良好。據實地取樣調查，在樟子松郁閉度≤0.5時，產量為110 g·m-2(2年生風干質量)，而郁閉度≥0.7時，產量也可達81 g·m-2(2年生風干質量)。可見，與樟子松復合，玉竹在不同郁閉度林下都可正常生長發育，只是在郁閉度較小時生長發育更為良好，產量大，在郁閉度較大時只是產量稍差，但可以完成生長發育過程，有一定的經濟產量。

2.3.8 楊樹-桔梗復合模式 在新江實驗林場小黑楊幼林片林行間復合桔梗，林分郁閉度0.3～0.4，同時在鄰近農田全光下播種桔梗做對照。調查結果顯示，在幼林行間播種的桔梗產量1 076.9 g·m-2(2年生風干質量)，而農田全光下則為815.4 g·m-2(2年生風干質量)，幼林行間產量較全光下多261.5 g·m-2(風干質量)，產量提高32%。因此，桔梗在苗期有一定的庇蔭條件更有利于其生長發育，而小黑楊幼林為之提供了這樣的條件，使其生長狀況要好于全光的農田環境。可見，在楊樹幼林行間復合桔梗是一種比較適宜的林藥復合模式。

2.4 效益分析

2.4.1 經濟效益 通過上述對幾種林藥復合模式的結果及分析看，板藍根、黃芪、防風、桔梗與楊樹、樟子松、紅皮云杉復合以郁閉度較小的幼齡林效果為好，隨著林齡增大、林分郁閉度隨之增大，復合的這些草本藥材生長發育逐漸受限，直至枯萎死亡；水曲柳林下播種黃芪相對其他幾個樹種而言，相同郁閉度下，長勢較弱；而玉竹與楊樹、樟子松在郁閉度較大的林下也能正常生長，在幼齡郁閉度較小的林下長勢更為良好。根據這一結果，對幾種比較適宜的林藥復合模式經濟效益做一具體分析，以期對林藥復合這一林下經濟效益有一個相對量的認識。為了體現出林藥復合模式效益相對大小，與當地間種糧食作物的效益做比較。

通過對10種林藥復合模式取樣調查，其中楊樹、樟子松、云杉林分都取自幼齡林分，林齡3～5年，林分郁閉度<0.5，藥材產量為典型取樣——選擇藥材生長中等程度地塊作為樣地。樣地以壟為單位，壟幅0.65 m，每個樣地壟長10 m，每種復合模式取樣10個，取其均值作為該種模式產量。按照實際復合面積占林地面積的比例，這算成單位面積藥材的產量。為了便于與農田作物產量產值做比較，單位面積產量折合成公頃產量與產值。而農田作物以當地主播作物玉米為參比作物。調查統計結果詳見表5。由表5可知，林下播種中藥材其年產值平均14 677元·hm-2，較當地農田播種玉米年產值8 452元·hm-2高6 225元·hm-2，提高幅度為73.7%。其中水曲柳-黃芪復合模式為中齡林下復合播種黃芪，其年產值為2 567元·hm-2，產值最小，但其林下已經不能間作作物。樟子松-防風、楊樹-防風、樟子松-玉竹模式年產值都不及同等條件下的作物玉米的年產值，分別較玉米年產值低2 507元·hm-2、3 748元·hm-2、1 758元·hm-2，而這三種復合模式產值低的原因主要是林分郁閉度稍大，近0.5左右，已經不適于間作作物，即使間作作物，其產量也僅僅是大田產量的1/3～1/5。而本研究采用作物玉米的產量為大田產量的平均值，如果按照實際間作作物產量計算，其年產值還是會高于同等條件下間作玉米的年產值，但此等條件下間種玉米已經沒有實際意義。其他復合模式均較農田作物玉米年產值高。

綜上，林下復合間種藥材其直接經濟效益總體高于間種作物，而間作藥材在幼林林分不適于間作作物之后時仍能產生一定的經濟效益。

表5 幾種林藥復合模式藥材產量、產值統計分析結果

2.4.2 生態及社會效益 林藥復合模式不僅可提高林地利用率、增加收益，且能夠改善林地生態環境、提高林木生產力，更好地發揮森林的經濟和生態效益。閆法領等研究表明，在郁閉度較高的退化馬尾松人工林下種植大青、梔子、淡竹葉等耐陰藥用植物，可使土壤脫氫酶活性增加16.81%，土壤有機質、全鉀、速效鉀分別增加67.35%、1.25%和32.71%[13]；王占軍等研究表明，在不同密度檸條林內種植甘草，在一定程度上可增加土壤含水量、物種數及植被蓋度，改善土壤物理性狀，使得土壤結構趨于好轉[14]。

另外，通過增加藥用草本植物，可改善單一林分的層次結構，增加地表覆蓋度，增強林地土壤抗侵蝕的能力，提高物種多樣性，維持林分健康穩定，提升林分質量。而中草藥與林木相互協同作用又促進了林茂藥豐，如在杜蒙樟子松草牧場防護林內行間播種的防風，防風產量較無林草場的提高1倍以上，而樟子松當年生長量也較對照提高2.4 cm。

同時林藥復合模式也會產生廣泛的社會效益，主要表現在：第一，可吸納農村閑散勞動力，據初步統計，間作藥材每667 m2管理需要增加2～3個勞動力，這樣計算每萬畝人工林通過復合中草藥，每年可增加2萬～3萬人的就業人數；第二，林藥復合模式可與林業生態建設政策有機結合，為廣大三北地區生態建設后續產業培育找到一個比較理想的模式，有利于推動生態經濟型防護林工程建設的快速發展；第三，林藥復合可與地方區域經濟發展有機結合，特別是可與“北藥開發”戰略有機結合，從而得到社會各界的關注和支持。同時可調動廣大林農投身林業生態建設的積極性。

3 小結

3.1 在遵循保護資源、提高林地利用率、協同共生、有機優質等原則下，在黑龍江西部松嫩平原現有人工林主要樹種楊樹、樟子松、云杉、水曲柳片林或林帶行間，采用板藍根、黃芪、防風、玉竹、桔梗等大宗中藥材在多個不同地點示范構建了10種林藥復合模式。其中板藍根、黃芪、防風、桔梗在郁閉度≤0.5林下都可完成生長發育、開花、結實過程，以郁閉度0.2～0.4幼林為佳，而在郁閉度>0.5的林下生長發育受到明顯影響；玉竹可在不同郁閉度的林下生長，但以在郁閉度<0.5的林下生長發育更為良好；水曲柳林下不宜復合黃芪等根莖類草藥。

3.2 構建的10種林藥復合模式可產生十分顯著的綜合效益：其中與農田作物玉米相比，10種模式平均年均產值可提高73.7%；同時可改善林地土壤的理化性質及林分的層次結構，促進林分健康發育；通過吸引農村勞動力增加就業、促進林業生態建設發展及區域經濟發展而產生較為積極的社會效益。