不同立地的桉-草复合经营模式效益分析*

黄荣林，蒋燚，梁燕芳，刘晓蔚，刘菲，韦铄星，姜英

(1.广西壮族自治区林业科学研究院，广西优良用材林资源培育重点实验室，国家林业局中南速生材繁育实验室，广西 南宁 530002;2.广西国有七坡林场，广西 南宁 530025)

桉树 (Eucalyptus spp.)作为优质的造纸制浆原料和家具等用材，是广西重要的短周期工业用材林。近20年来，广西桉树人工林发展迅猛，发展规模不断扩大，成为中国引种最为成功的树种之一，获得了巨大的经济效益和社会效益［1～2］。随着桉树人工林的发展，桉树人工林的生态环境问题引起了社会广泛关注和学术界的许多争议，如桉树人工林稳定性、生物多样性减少、水土流失、地力衰退等问题［3］。有研究显示［4～5］，在桉树人工林下间种山毛豆 (Tephrosia candida)、桂牧 1号象草［(Pennisetum americanum×Pennisetum purpureum)×Pennisetum purpureum schum.cv.Mott)］的复合经营模式，能提高土壤肥力和生物多样性，增加桉树的经济效益［6～7］。本研究以桉树纯林为对照，在不同立地条件的桉树人工林下间种牧草，并持续5年监测桉树生长量和牧草产量，旨在探明桉－草复合经营模式在一个轮伐周期的生物产量和直接经济效益，为桉－草复合经营模式的推广应用提供参考。

1 研究地概况

1.1 试验地自然概况

广西国有七坡林场跨南宁市的江南区、良庆区、扶绥县，东西最大横距32 km，南北最大纵距33 km。林场属大明山系南向西支的延伸，地形由西南向东北渐低，以丘陵地貌为主，海拔一般在200 m以上，坡度20～30°。地处北回归线以南，属南亚热带气候。日照时间长，全年日照时数1 800 h以上。年平均气温21.6℃，极端低温－1.5℃，极端高温38℃;全年降雨量1 200～1 300 mm，年蒸发量1 600～1 800 mm，相对湿度为79%左右。

1.2 立地条件划分

根据土层厚度、腐殖质层厚度及土壤有机质含量将立地划分为“好”(土层厚度＞50 cm、腐殖质层＞3 cm、土壤有机质＞30 g/kg)、“中”(土层厚度30～50 cm、腐殖质层1～3 cm、土壤有机质20～30 g/kg)、“差”(土层厚度＜30 cm、腐殖质层＜1 cm、土壤有机质＜20 g/kg)3类。

2 材料和方法

2.1 材料和模式

桉树品种为‘广林9号’，牧草品种为山毛豆、桂牧1号象草、柱花草 (Stylosanthes guianensias SW.)。桉树种植密度分为株行距2 m×3 m(每行间种牧草)和2 m×6 m(间隔6 m种植株行距为2 m×3 m的桉树两行，在6 m的行距间种植牧草)两类模式。试验林于2009年4月造林，2014年11月采伐。以桉树造林密度、立地质量和牧草品种作为试验因素，采用多因素完全随机设计，共18种模式和3个对照，每种模式面积为20 m×30 m=600 m2，具体模式及代号见表1。

表1 各复合经营模式及代号Tab.1 The code of different management patterns

2.2 数据观测及其处理

每种模式选定90株桉树，每年测定其胸径、树高、枝下高、冠幅等生长指标，本研究以2014年11月测定数据为基础数据。根据每种牧草的生长特性，采取样方法调查牧草产量及高度，样方大小为2 m2，每种模式每次调查3个样方，计算单位面积产量。材积和出材量计算参照《广西速丰桉数表》。其他计算公式如下:

总成本=桉树种植成本+间种作物种植成本+管理成本+收获成本+运输成本;

桉树木材收入=桉树蓄积量×出材率×木材单价;

牧草收入=牧草产量×产品市场价格;

总收入=桉树木材收入+牧草收入;

净收益=总收入－总成本;

净收益率=净收益/总成本×100%。

3 结果与分析

3.1 桉-草复合经营模式对生物产量的影响

3.1.1 不同模式桉树生长量

由表2可知，在桉树种植密度为2 m×3 m的A模式中，间种相同牧草的桉树树高、胸径和蓄积量均随林地土壤质量的提高呈增长趋势，增长幅度在3.13%～18.08%之间;相同立地条件不同牧草种植模式间的桉树树高、胸径和蓄积量均存在明显的差异，大小排序整体表现为山毛豆＞象草＞柱花草。在桉树种植密度为2 m×6 m的B模式中，相同牧草不同立地条件的桉树树高、胸径和蓄积量差异与A模式相似，亦随林地土壤立地的变好呈增长趋势，增长幅度在2.63%～24.10%之间;相同立地条件不同牧草种植模式的桉树树高、胸径和蓄积量大小排序整体表现为山毛豆＞柱花草＞象草。

表2 不同模式桉树生长量和牧草产量情况Tab.2 Eucalyptus growth and forage productions of different management patterns

由表2还可知，不同桉树种植密度的A模式和B模式比较，B模式的桉树平均树高、胸径均明显高于A模式，分别提高14.20%、16.15%;A模式的桉树平均蓄积生长量则高于B模式，提高了5.76%。对比相同立地条件下的桉树纯林样地，各桉树+牧草复合经营模式的桉树平均树高、胸径和蓄积量均明显提高，提高幅度在0.63%～22.58%，这说明桉树人工林间种牧草，具有促进桉树生长的作用。

3.1.2 不同模式牧草产量

由表2可知，桉-草复合经营模式3年牧草产量变化具有明显的规律性，种植柱花草的 A7、A8、A9模式均呈逐年下降趋势，种植山毛豆的B1、B2、B3和种植桂牧1号象草的 B4、B5、B6模式3年牧草产量则呈先增后减趋势;种植3年后，桉树种植密度为 2 m×6 m的 B1、B2、B3、B4、B5和B6模式的山毛豆和象草仍可继续生长，但第3年减产明显，其他模式牧草则已停止生长，产量为0。这可能与桉树的株行距和牧草的立地要求有关。

由表2还可知，在桉树种植密度为2 m×3 m的A模式中，相同牧草间种模式的牧草产量均随林地土壤立地的变好呈增长趋势，增长幅度在47.28%～255.56%之间;在相同立地条件下，各模式牧草产量大小排序均为山毛豆＞象草＞柱花草。在B模式中，各模式牧草的产量亦随土壤条件的变好而明显提高;在相同立地条件下，各模式牧草产量大小排序均为山毛豆＞象草＞柱花草。B模式的平均产量比A模式提高了169.71%，这说明桉树人工林间种牧草，牧草产量受桉树种植密度的影响显著。

3.2 经济效益分析

3.2.1 不同模式投入成本

由表3～4可知，桉树株行距为2 m×3 m的A模式桉树种植成本为21 840元/km2，B模式为18 200元/km2;A模式种植山毛豆、桂牧1号象草和柱花草的成本分别为 5 540元/km2、5 420元/km2、5 300元/km2;B模式种植牧草的成本分别为7 500元/km2、7 380元/km2、7 260元/km2。

表3 桉树种植模式投入成本Tab.3 Economic cost of different Eucalyptus planting patterns 元

表4 牧草种植模式投入成本Tab.4 Economic cost of different forage planting patterns 元

按目前市场行情计算成本及效益，其中管理成本40元/m3，收获成本70元/m3，运输成本40元/m3，桉树木材平均价格为650元/m3，桉树出材率为75%。

3.2.2 不同模式的收益

由表5可知，各经营模式的桉树净收益在36 925～53 141元/hm2，比相同立地条件下的桉树纯林样地均有所提高，提高幅度在9.85%～19.77%之间;其中种植山毛豆的B模式表现最优，不同立地桉树平均净收益达48 530元/hm2，是对照样地37 749元/hm2的1.29倍。在18种桉－草复合经营模式中，模式A3、B2、B3、B6和B9的牧草净收益表现为正收益，其他模式牧草收益均为亏损;其中仅种植山毛豆B模式的牧草平均净收益表现为正值，平均净收益为2 908元/hm2。

表5 各模式收益汇总表Tab.5 The benefits of different management patterns

由表5还可知，在桉树密度和牧草品种相同情况下，各模式年净收益率随林地土壤立地的变好呈逐渐提高趋势，各模式立地好的年净收益率比立地差的提高幅度在28.23%～42.87%之间。相同桉树密度条件下，种植不同牧草品种模式的平均年净收益率、与对照相比年净收益和与对照相比年均净收益率均表现为山毛豆＞象草＞柱花草;相同牧草不同桉树密度模式的平均年净收益率、与对照相比年净收益和与对照相比年均净收益率均表现为B模式(2 m×6 m)＞A模式 (2 m×3 m)。综上可见，在桉树 (2 m×6 m)+山毛豆种植模式桉树木材和牧草山毛豆均有良好的经济收益，值得推广应用。

3.2.3 因素水平间的差异分析

以各模式的年净收益率为因变量，桉树密度、立地质量和草种为自变量因素，运用SPSS 19.0进行方差分析。方差分析结果见表6。

表6 方差分析结果Tab.6 Results of variance analysis

由表6可知，桉树密度、立地质量和牧草品种对年净收益率的显著性检验的P值Sig.分别为0.000和 0.000、0.004，均小于 0.05，故桉树密度、立地质量和牧草品种对各模式的年净收益率的影响表现为显著性差异。

4 结论与讨论

4.1 结论

(1)桉树人工林间种牧草，可促进桉树生长，单位面积蓄积量有所提高，提高的幅度受桉树密度、林地立地质量和牧草品种3因素的影响。相同条件下，B模式 (2 m×6 m)桉树单株生长指标均大于A模式 (2 m×3 m)，桉树生长指标按立地条件排序为好＞中＞差，桉树蓄积量按牧草品种排序为山毛豆＞象草＞柱花草。

(2)桉树人工林间种牧草模式牧草的产量受林地立地条件、桉树种植密度和牧草品种3因素的相互影响。在其他因素相同情况下，立地条件好的比立地条件差的牧草产量提高幅度在47.28%～255.56%之间;B模式的平均产量比A模式提高了169.71%;按牧草产量大小排序为山毛豆＞象草＞柱花草。

(3)桉树人工林间种牧草模式的经济效益高于常规桉树纯林种植方式。研究表明桉树密度、立地质量和牧草品种对各模式的年净收益率的影响表现为显著差异，并初步筛选出桉树 (2 m×6 m)+山毛豆为优良桉草模式，值得推广。

4.2 讨论

农林复合经营是指为了一定的经营目的，在综合考虑社会、经济和生态因素的前提下，在同一土地经营单元上，遵循生态学原理，以生态经济学为指导，有目的地将林业与农业有机地结合起来，在空间上按一定的时序安排以多种方式配置在一起，并进行统一、具有序管理的土地利用系统的集合，是一种充分利用自然力的劳动密集型集约经营方式，有复合性、系统性、集约性、高效性、尺度的灵活性等特征［4］，桉－草复合经营是农林复合经营的一种表现。本研究发现，与对照相比，各桉-草复合经营模式桉树生长情况均优于对照，这是因为间种牧草增加了林地的全垦整地、除草、施肥等措施，且牧草根茎的穿插改善了林地土壤的结构、土壤的有效贮水量增加，保水、保肥的能力得到加强，这与相关学者［7～8］研究结果具有相似性。因此，筛选出桉树 (2 m×6 m)+山毛豆的桉-草复合经营模式，具有较好的经济效益，值得推广应用。

［1］廖观荣，钟继洪，李淑仪，等.桉树人工林生态系统养分循环与平衡研究IV.——桉树林间种山毛豆对生态系统养分循环的作用［J］.生态环境，2003，12(4):440-442.

［2］刘秀，侯远瑞，曹艳云，等.桉树人工林复合经营模式典型设计及营建技术［J］.广西林业科学，2010，39(3):147-151.

［3］温远光，刘世荣，陈放.桉树工业人工林的生态问题与可持续经营［J］.广西科学院学报，2005，21(1):13-18.

［4］蒋燚，刘晓蔚，侯远瑞，等.18种桉树人工林复合经营模式的投入及产出评价研究［J］.西部林业科学，2012，41(1):24-33.

［5］韦铄星，刘晓蔚，顾克潇，等.桉－草经营模式的土壤物理性质及养分含量分析［J］.广西林业科学，2013，42(4):324-328.

［6］侯远瑞，蒋燚，庞世龙，等.桉树人工林下鸡骨草种植技术及效益评价［J］.广西林业科学，2011，40(4):330-332.

［7］梁英彩，何春，陈家贵，等.三种牧草在桉树下间种两年的试验报告［J］.广西畜牧兽医，2011，27(4):195－197.

［8］韦铄星，刘晓蔚，张烨，等.桉树－药材复合经营模式生态经济效益研究［J］.中南林业科技大学学报，2014，34(11):84-89.