洞庭湖区农林复合经营模式的灰色关联评价

杨 艳，汤玉喜，唐 洁，李永进，吴 敏

(湖南省林业科学院，湖南 长沙 410004)

血吸虫病是我国三大重点防治的传染病之一，严重威胁着疫区人民群众生命财产安全和区域社会经济发展[1]。我国自解放后，便投入大量人力物力到血防研究工作中。20世纪80年代中后期，中国林业科学研究院彭镇华教授提出了“兴林灭螺”的概念，“以林为主，灭螺防病”的林业血防生态工程应运而生[2]。20 世纪 90 年代中期，彭镇华、江泽慧两位教授又系统地提出了“中国新林种——抑螺防病林”的新概念，在湖沼和江滩型流行区，通过选择适生的树种与种植模式，结合翻耕套种农作物，建立林农复合生态系统，不仅可以改变滩地生态环境，有效控制血吸虫病的流行与传播，而且确保了疫区生态防治与经济社会协调发展，从而实现抑螺防病系统三大效益的统一[3-6]。

在抑制钉螺滋生，降低疫区血吸虫病感染的前提下，充分利用林下土地资源和森林生态环境，在林下开展种植、养殖等立体复合生产经营，已是促进湖区经济快速发展的一种有效途径。通过对洞庭湖区林业血防工程林农复合经营模式的走访调查，本文选取了较典型的几种林农复合经营模式进行统计分析，通过合理性及可行性评价，以期筛选出对抑螺防病林更有益的，且能够实现长短结合，可持续经营的农林复合经营模式，为更有效地保护洞庭湖区生态环境以及林业血防工程建设提供参考。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

试验地位于岳阳市君山区，君山区位于东洞庭区，境内有306省道、岳常高速公路、202省道贯穿其中，且有洞庭湖和长江码头20余座，交通十分便捷[7]。该区域地处亚热带湿润气候区，四季分明，日照充足，年均降水量1200～1300 mm，年均气温17 ℃，极端高温39.3 ℃，极端低温-11.8 ℃，年均相对湿度80%，海拔28～35 m[8]。以农业资源以及自然资源保护为主，大部分耕地为长江滩地和洞庭湖湖州，主要成土母质为江河冲积物，土壤为江湖滩地特有的潮土类型[9]。独特的生态环境孕育了当地得天独厚的自然资源，在调节长江洪水径流、保护物种基因或生物多样性方面发挥着极其重要的作用，也为农林复合经营的开展提供了良好的条件[10]。

1.2 农林复合经营模式

根据走访调研，选取5种当地具有代表性的农林复合经营模式进行深入分析评价，分别是杨树—土鸡复合经营模式(林禽复合经营模式)、杨树—包菜—南瓜复合经营模式(林菜复合经营模式)、杨树—麦冬复合经营模式(林药复合经营模式)、杨树—油菜复合经营模式(林油复合经营模式)以及纯林种植模式，分别用X1，X2，X3，X4，X5表示。采取农林复合经营的杨树人工林均为2013年3月造林，造林株行距均为5 m×6 m。

1.3 数据来源

评价数据主要通过资料及文献查阅、野外实地勘测、走访技术员以及对农户开展问卷调查等途径获取。同时，通过查阅当地林业部门的年鉴资料，包括自然、人文、社会经济等，获取复合经营模式的相关信息，并进行交叉验证，从中选取详实且可靠的评价指标及参考依据，确保数据的科学性和代表性。

1.4 研究方法

以不同农林复合经营模式的各因素数据为依据，采取灰色关联分析法对不同农林复合经营模式的综合效益进行评价分析。具体分析步骤如下[11-12]。

1)确定参考数列X0：X0=(x0(1)，x0(2)，…，x0(n))。

2)确定比较数列Xi：Xi=(xi(1)，xi(2)，…，xi(n))，式中：Xi为不同复合种植模式各项指标所组成的数列，i=1，2，…，m。

6)关联度：γi=1/N×∑εi(k)，式中：γi为比较数列Xi对参考数列X0的关联度；N为评价指标个数。

2 结果与分析

2.1 评价指标及各数列的确定

参考数列的合理设定是灰色关联分析的关键，本研究通过对试验区的实地调研及走访，结合相关研究以及当地的自然环境，根据当地农林复合经营模式的各项指标筛选出最优值，作为参考数列X0，选择不同农林复合经营模式的生态、经济以及社会功能的主要指标作为评价因素，并进行试验分析及统计赋值，组成比较数列，具体见表1。

2.2 关联系数计算

在对评价指标进行关联分析前，首先对评价指标数列进行无量纲化处理，见表2。

表1 不同农林复合经营模式评价指标值

*：产品丰富度：5为很丰富，4为丰富，3为较丰富，2为欠丰富，1为不丰富；土地利用率完全为1；光能利用率完全为1；剩余劳动力利用率完全为1；抑螺效果：3为很好，2为较好，1为一般。下同。

表2 评价指标的无量纲化值

表3 评价指标的绝对差值

由表3可以看出，二级最小绝对差为0，二级最大绝对差为0.666667，代入关联系数公式可得如下公式：εi(k)=(0+0.5×0.666667)/(Δi(k)+0.5×0.666667)=0.3333335/(Δi(k)+0.3333335)。把各点的绝对差值代入公式，便可得到X0对Xi各指标的关联系数，见表4。

表4 各种农林复合经营模式的关联系数

2.3 权重的确定及综合评价

根据表4中的关联系数，结合公式γi=1/N∑εi(k)，可以求出比较数列与参考数列各点的等权关联度γ=(0.6434，0.7344，0.6659，0.7667，0.7187，0.6280)。

由等权关联度可以看出，抑螺效果、生态、社会及经济效益与抑螺防病林不同经营模式的关联程度差异较明显，其中各种经营模式与抑螺效果的关联系数最大为0.7667，其后依次为光能利用率(0.7344)、剩余劳动力利用率(0.7187)、环境改善程度(0.6659)、土地利用率(0.6434)、经济效益(0.6280)。

根据周斌[13]的权重确定方法，将γ归一化处理，即得指标的权重W=(0.135，0.154，0.139，0.160，0.150，0.131)。

表5 各复合经营模式的综合评价值

根据各复合经营模式的综合评价值(表5)可以看出，4个农林复合经营模式的生态、经济以及社会效益均高于纯林经营模式(X5)，其中，林菜复合经营模式(X2)的综合评价值最大，为0.816；其次为林药复合经营模式(X3)，其综合评价值也达到了0.807；综合评价值较小的林农复合经营模式为林禽复合经营模式(X1)，其综合评价值为0.604，但也高出纯林经营模式的综合评价值(0.428)41.12%。

3 结论与讨论

抑螺防病林的建设目的就是改善疫区生态环境，形成不利于钉螺滋生或繁殖的微生态系统，减少人畜与钉螺接触的几率，从而起到预防或减少血吸虫病的作用，同时优化林农结构，促进疫区农民增收[14-16]。本文结合抑螺防病林的抑螺效果、生态、社会及经济效益，运用灰色关联分析法对洞庭湖区5个抑螺防病林的经营模式进行综合评价分析。

结合各评价因子与经营模式的关联度可知，抑螺效果是评价抑螺防病林经营模式的主导因子。5个经营模式中，林菜复合经营模式、林药复合经营模式以及林油复合经营模式抑螺效果均较好，林禽复合经营模式次之，纯林经营模式抑螺效果较差。林菜、林药以及林油3种复合经营模式由于林下套种的植物多生有固氮菌根，生长周期均较短，需要精耕细作与定期抚育管理，不仅不会与血防林形成养分竞争，而且能够增加土壤肥力，促进林木生长，同时还能改善林地土壤小环境，改变和破坏钉螺生存环境，部分林下植物还可以通过植物的他感作用抑制钉螺滋生，具有较好的抑螺效果[17]；林禽复合经营模式，由于家禽在血防林下的活动，能够及时消灭林下杂草及林中害虫，并对疫区钉螺的滋生起到一定的控制作用，但并不能从根本上改变钉螺繁殖的小环境，所以抑螺效果比以耕代抚的复合经营模式稍差一些；纯林经营模式虽然能够形成相对稳定的林内生态系统，与芦苇滩等沼泽湿地相比不利于钉螺滋生，但由于林内长期被杂灌木覆被，通风及光照条件相对较差，为钉螺的繁殖提供季节性场所[18]。

综合评价指标中，光能利用率和剩余劳动力利用率的权重关联度也均超过0.7。5种经营模式中，林菜及林药复合经营模式由于林下分别套种两季蔬菜和药用植物，林下种植时间相对较长，充分利用了林中透射的光照，光能利用率均达到85%以上，同时由于蔬菜及药用植物的种植从播种到采收，均需大量劳动力参与其中，为当地剩余劳动力提供了大量的就业岗位，剩余劳动力利用率均达到或超过93%；林油复合经营模式由于是单季种植油菜作物，林下生长周期较短，光照利用率相对较低(80%)，对当地剩余劳动力的利用也相对较少，利用率仅为58%；林禽复合经营模式由于养殖光照利用率远不及林下间种，但由于养殖属于劳动密集型产业，却能够为当地剩余劳动力提供较多的就业岗位，提高了剩余劳动力利用率[19]；纯林经营模式由于林木早期枝叶较少，对光照的利用率较低，同时林木管理相对粗放，每年仅需1～2次的抚育管理，所需劳动力相对较少，劳动力利用率也较低[20]。

从不同经营模式对土地利用率以及环境改善程度方面来看，复合经营模式能够利用林中空地开展养殖或种植，对林地进行立体化综合开发利用，提高了林地利用率；综合分析5种经营模式，对环境改善程度的评分基本上都在4分以上，只有林禽复合经营模式相对较低，主要原因在于：林下种植以及纯林经营模式均能够提高植被覆盖率，保护生物物种多样性和湿地生态系统，生态功能较强[21-23]；而林禽复合经营模式虽然能够小范围的改善林中小环境，减少林内病虫害的发生，但养殖业的排放物对当地环境来讲却是一种外源性污染，所以在开展林禽复合经营时应因地制宜开展，将该模式的生态效益得到合理体现[17]。

经济效益在综合评价指标中，虽然权重关联度较小，仅为0.628，但关系到当地林农开展抑螺防病林建设的积极性。通过分析可以看出，不同的林农复合经营的经济效益虽然存在一定差异，但由于林禽、林菜、林油以及林药复合经营模式与民生紧密相关，且经营周期均较短，具有较强的市场竞争力，与纯林经营模式相比经济效益均较好，能够带动和促进农民増收及地方经济社会发展，目前在湖区滩地已被广泛推广应用[24-25]。

综合以上分析可知，抑螺防病林复合经营模式综合效益均高于纯林经营模式，而不同的复合经营模式其生态、社会及经济效益又存在一定差异，其中杨树—包菜—南瓜复合经营模式(林菜复合经营模式)综合评价值最高，深受当地林农推崇，推广应用较广泛；其他复合经营模式虽然综合评价值较低，但各有其利弊，在湖区滩地可因地制宜推广应用，以实现抑螺防病林复合经营模式的综合效益最大化，为当地农民提供新的经济增长点，同时优化洞庭湖区生态环境，为绿色湖南的建设增添新的动力。