水土保持復(fù)合農(nóng)業(yè)林的規(guī)劃設(shè)計

趙小宏，王冬梅，王有波

(綏化市水利水電勘測設(shè)計研究院，黑龍江綏化152062)

1 引言

為創(chuàng)新加速水土保持工程治理，水土保持復(fù)合農(nóng)業(yè)林的建設(shè)尤為重要。水土保持復(fù)合農(nóng)業(yè)林的規(guī)劃設(shè)計是建設(shè)穩(wěn)定、高效的復(fù)合農(nóng)林業(yè)經(jīng)營系統(tǒng)的基礎(chǔ)性工作，它包括規(guī)劃與設(shè)計兩部分。規(guī)劃就是制定總體規(guī)劃方案，為決策部門制定發(fā)展和發(fā)展決策提供科學(xué)依據(jù)。設(shè)計主要是提供工程設(shè)計方案，指導(dǎo)工程施工，以保證工程的科學(xué)性和工程質(zhì)量，提高工程成效。

2 規(guī)劃設(shè)計的內(nèi)容與步驟

2.1 基本情況調(diào)查

復(fù)合農(nóng)林業(yè)系統(tǒng)基本情況包括山區(qū)的自然條件、工農(nóng)業(yè)、林牧漁副業(yè)等的生產(chǎn)狀況以及社會經(jīng)濟(jì)狀況等?；厩闆r的調(diào)查是開展復(fù)合農(nóng)林業(yè)的基礎(chǔ)工作。

2.1.1 自然條件調(diào)查

包括氣候條件、水文條件、植被狀況、地形條件、土壤狀況、水土流失狀況等。自然條件的調(diào)查為規(guī)劃設(shè)計的合理性提供了基礎(chǔ)性材料，特別是為合理確定立地的容量與生產(chǎn)力，提出相應(yīng)的模式奠定了基礎(chǔ)。在一些生產(chǎn)力很低立地條件下，模式應(yīng)以改良立地、提高生產(chǎn)力為主;而在貧瘠的土地上，設(shè)計一個多層次和追求高產(chǎn)出的模式則必然將造成地力衰退，或形成高投入低產(chǎn)出的不良結(jié)果。

2.1.2 土地利用狀況調(diào)查

主要了解當(dāng)前的土地利用系統(tǒng)是否能滿足當(dāng)?shù)氐幕旧钚枨?對自然資源的利用是否具有科學(xué)性和可持續(xù)性;是否有較強的水土流失和地力衰退問題;是否較好利用了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的時間與空間;對勞動力資源的利用是否充分;能否促進(jìn)自然資源特別是可更新資源的數(shù)量與質(zhì)量的提高;能否有利于地方經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展;能否促進(jìn)環(huán)境質(zhì)量的改善。土地利用狀況的調(diào)查是分析規(guī)劃地區(qū)主要的生態(tài)問題和發(fā)展?jié)摿Γ芯考磳㈤_展的復(fù)合農(nóng)林業(yè)措施解決存在問題的可行性，從而選擇優(yōu)化復(fù)合模式來進(jìn)一步完善現(xiàn)有土地利用系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

2.1.3 生產(chǎn)狀況調(diào)查

工業(yè)生產(chǎn)調(diào)查包括工業(yè)生產(chǎn)類型、經(jīng)營狀況、對當(dāng)?shù)剞r(nóng)林牧產(chǎn)品的依賴和對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境的影響等;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)調(diào)查包括土地利用現(xiàn)狀、經(jīng)營強度、農(nóng)業(yè)耕作方式，氣候(天氣)對農(nóng)業(yè)的影響，主要作物種類、產(chǎn)量與栽培方式等;林業(yè)調(diào)查包括主要造林方式與規(guī)模、林木種類數(shù)量與生態(tài)學(xué)特性、育苗、采伐、加工、利用、銷售情況等;牧業(yè)調(diào)查包括飼養(yǎng)牲畜的種類、數(shù)量與飼養(yǎng)方法，草坡或草場面積、質(zhì)量與利用情況等;副業(yè)包括經(jīng)濟(jì)作物與果樹的種類、數(shù)量、特性、種植規(guī)模、管理、采伐以及相應(yīng)的加工與銷售情況;漁業(yè)調(diào)查包括經(jīng)營方式、魚的種類、魚塘的分布與市場狀況等。在此基礎(chǔ)上初步分析各行業(yè)之間的比例關(guān)系及其相互關(guān)系。

2.1.4 社會經(jīng)濟(jì)狀況調(diào)查

了解規(guī)劃區(qū)內(nèi)的行政隸屬關(guān)系，人口與勞動力的素質(zhì)與數(shù)量、收入狀況、市場行情，農(nóng)林牧副漁產(chǎn)品供銷的依存關(guān)系、交通狀況、基本建設(shè)狀況、民俗、宗教信仰等。上述內(nèi)容可能通過現(xiàn)有資料的收集和實地調(diào)查獲取，收集到的資料必須根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行整理。

2.2 測繪構(gòu)圖與土地利用規(guī)劃

首先是利用已有的地形圖，對規(guī)劃區(qū)進(jìn)行補充測繪，將過去地貌上發(fā)生的變化重新標(biāo)注在圖上。有了不同比例尺的基本圖后，就對擬開展復(fù)合經(jīng)營的地段坡面進(jìn)行現(xiàn)場土地利用規(guī)劃，包括道路、房屋、渠道、溝塘、農(nóng)、林、牧設(shè)置的位置、農(nóng)林作物的株行距、綠籬帶的排列方式與距離等，然后將整個地段或坡面的規(guī)劃繪制成一張示意圖。應(yīng)盡可能在現(xiàn)場搞好初步設(shè)計，將經(jīng)營類型因地制宜地落實到地塊，并在圖上標(biāo)明，內(nèi)業(yè)時再做適當(dāng)調(diào)整。與復(fù)合經(jīng)營類型設(shè)計相配合的一些專項設(shè)計也應(yīng)進(jìn)行，諸如村莊、加工廠、苗圃、灌溉機井等布設(shè)。

2.3 編寫專題報告，進(jìn)行可行性分析

對充分掌握的各項基礎(chǔ)信息加以整理，做深入的綜合分析，寫出專題報告。專題報告包括:綜合評估本地區(qū)的自然優(yōu)勢和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，找出在自然資源利用和開發(fā)中存在的問題與潛力。結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)民和市場對產(chǎn)品的需求以及社會經(jīng)濟(jì)狀況，制定出合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，探討進(jìn)一步優(yōu)化土地和其他資源開發(fā)、利用的可能性;制定出改進(jìn)當(dāng)?shù)赝恋睾推渌Y源開發(fā)、當(dāng)?shù)匕l(fā)展復(fù)合農(nóng)林業(yè)的新規(guī)劃，以及優(yōu)化的技術(shù)路線;制定出不同經(jīng)營單位的模式設(shè)計原則，其中包括與不同立地條件相適應(yīng)的種群選擇、經(jīng)營方針和不同模式的發(fā)展規(guī)模等。使規(guī)劃設(shè)計建立在符合實際、可靠的基礎(chǔ)上。

2.4 制定實施經(jīng)營內(nèi)容

實施經(jīng)營內(nèi)容包括復(fù)合農(nóng)林業(yè)經(jīng)營類型名稱，選用樹種(薪炭林、經(jīng)濟(jì)林、果樹等)的組成、苗齡、種植密度，選用農(nóng)作物的品種及其比例，農(nóng)、草品種的水平配置與垂直配置方式，種植時間，撫育管理措施(中耕、施肥、噴藥、灌溉等)，產(chǎn)品處理方式(自供、直銷、加工銷售)，經(jīng)營年限，牧漁的配比與飼養(yǎng)計劃，沼氣發(fā)酵池建設(shè)規(guī)模等。同時還要準(zhǔn)備好各類數(shù)據(jù)統(tǒng)計表，如農(nóng)林牧漁分類面積統(tǒng)計表、樹種與農(nóng)作物種苗用量分類、分年度統(tǒng)計表，用工與成本預(yù)算統(tǒng)計表。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定它的功能。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計或系統(tǒng)調(diào)控的整個過程中，這一原理應(yīng)該都得到良好的貫徹。復(fù)合農(nóng)林業(yè)經(jīng)營系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計包括物種搭配設(shè)計、系統(tǒng)組分的配比設(shè)計、空間結(jié)構(gòu)設(shè)計、時間結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面。

3.1 物種搭配設(shè)計

選擇合適的系統(tǒng)組分是復(fù)合農(nóng)林業(yè)系統(tǒng)能否成功的關(guān)鍵，應(yīng)考慮的因素有:①要與當(dāng)?shù)氐臍夂蚝屯寥罈l件相適應(yīng)，以鄉(xiāng)土種為主;②有利于提高土壤肥力和總體生產(chǎn)力;③要有抗旱性強、根系深、固土能力強的樹種;④能夠提高系統(tǒng)抵御自然災(zāi)害的能力，穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生產(chǎn);⑤要有薪炭林樹種;⑥易系列、易成活、易管理;⑦盡量少用種間競爭強的物種，盡量多用有共生互利的物種;⑧喬木樹種的樹冠結(jié)構(gòu)盡量有利于光能的透過;⑨樹種的搭配要有利于提高物質(zhì)利用率和能量轉(zhuǎn)化率;⑩避免選用有共同病蟲害的樹種。

3.2 系統(tǒng)組分的配比設(shè)計

在確定了系統(tǒng)物種搭配之后，就要安排各組分之間的比例關(guān)系。在復(fù)合農(nóng)林業(yè)系統(tǒng)的食物鏈結(jié)構(gòu)中，較高一級的營養(yǎng)級種群數(shù)量與低一級營養(yǎng)級種群數(shù)量之間要滿足“營養(yǎng)級金字塔”定律，賴就應(yīng)從系統(tǒng)外向高營養(yǎng)級種群輸入額外的能量補充。但大多數(shù)復(fù)合農(nóng)要業(yè)系統(tǒng)的組分均為植物性生產(chǎn)者，它們之間并不完全受生物怕規(guī)律的制約，更大程度上受市場供需、生物對環(huán)境的作用等因素所決定。在進(jìn)行系統(tǒng)組分的配比設(shè)計時要以生態(tài)學(xué)原理為基礎(chǔ)，同時要考慮地區(qū)的生產(chǎn)性質(zhì)和農(nóng)民的自身需求。

3.3 空間結(jié)構(gòu)設(shè)計

復(fù)合農(nóng)林業(yè)系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)包括垂直結(jié)構(gòu)與水平結(jié)構(gòu)。

3.3.1 垂直結(jié)構(gòu)設(shè)計

復(fù)合農(nóng)林業(yè)系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)以提高光能利用率，充分利用地上和地下資源為出發(fā)點，同時要使形成的垂直結(jié)構(gòu)對于水土流失的防治的多種植物，一起生長在有限的空間內(nèi)，它們對環(huán)境條件的要求不同，彼此和諧地伴生在一起，在頟自不同的空間高度上，利用著適合于自身的不同強度的光照與其他條件。天然植物群落在長期自然選擇和演替過程中所形成的這種獨特的結(jié)構(gòu)特征對于我們設(shè)計人工復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中的垂直結(jié)構(gòu)具有重要的參考價值。

3.3.2 水平結(jié)構(gòu)的設(shè)計

水平結(jié)構(gòu)的設(shè)計首先要充分考慮物種組分的生物學(xué)特性、生境條件、生產(chǎn)性質(zhì)以及管理水平，使得物種的水平配置既有利于提高經(jīng)濟(jì)收入，也有利于環(huán)境的保護(hù)與改善。水平結(jié)構(gòu)設(shè)計還要考慮系統(tǒng)所在地域不同地點小地形和微地形的變化，以及土壤養(yǎng)分、水分、酸度等因素的不同，考慮復(fù)合農(nóng)林業(yè)結(jié)構(gòu)本身造成的差異，使得:一個物種與其他物種共同生長在同一土地單元與它單獨生長時相比，不會表現(xiàn)出更差的長勢;通過空間結(jié)構(gòu)安排，盡量擴(kuò)大組分之間有益的相互作用，避免不良的相互作用;整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有利于施工、管理和收獲;具有良好 的環(huán)境保護(hù)效益;在同一地愉上能提供多種產(chǎn)品。

3.4 時間結(jié)構(gòu)設(shè)計

合理安排各組分在系統(tǒng)中的時間次序是提高系統(tǒng)功能不可忽視的方面?？茖W(xué)的時間結(jié)構(gòu)安排可以大幅度地提高光、熱、水土資源的利用率，克服物種部可能存在的生態(tài)們重疊所引起的不良競爭或物種間的相克作用，保持系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

3.4.1 實行輪作

時間結(jié)構(gòu)的一個重要內(nèi)容就是要實行輪作。一般長期連栽、連作會使土壤退化、地力衰退，并可能積累一些對其他植物有害的化學(xué)物質(zhì)，造成植物生長不良或滋生病蟲害，而實行輪作的土地利用方式就能較好地克服這些問題。而且不但農(nóng)作物要輪作，樹木也應(yīng)輪作。對于以林為主的復(fù)合農(nóng)林業(yè)系統(tǒng)，輪作要做到用地與養(yǎng)地相結(jié)合，豆科作物與樹木和其他作物相結(jié)合，促進(jìn)樹木生長與促進(jìn)耐蔭的經(jīng)濟(jì)作物生長相結(jié)合。對于以農(nóng)為主的復(fù)合農(nóng)林業(yè)系統(tǒng)，除實行輪作外，應(yīng)定期補充因樹木消耗水肥而導(dǎo)致的土壤中某些營養(yǎng)元素的損失。在有條件的山區(qū)最好還能安排土地休閑時間，做到用地養(yǎng)地相結(jié)合。

3.4.2 掌握物候，合理安排

充分利用不同物種的季相變化和對光熱水肥資源的利用特征，有計劃地安排物種的種植是時間結(jié)構(gòu)設(shè)計的另一重要內(nèi)容。很多農(nóng)作物品種并不是在整個生長過程中都需要有較強的光照，有的可能在某個生長階段中還需要一定程度的遮蔭保護(hù)。在設(shè)計時很好地了解所經(jīng)營植物的物候特征，不但可以充分利用光熱資源，而且可以在一定條件下化不利因素為有利因素。其次不同作物對光照要求不一樣，當(dāng)上層喬木未長葉時，可以間作對光照要求較高的作物，而當(dāng)枝葉茂盛時則間作耐蔭作物。對于不同的樹木以及不同的密度，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其內(nèi)部光能分布的動態(tài)變化規(guī)律會有不同，一旦掌握了這種動態(tài)變化規(guī)律，就能合理安排間作的時間與種類。此外經(jīng)營者在某些情況下還可以對系統(tǒng)進(jìn)行局部及至全局調(diào)整，如對樹木進(jìn)行適當(dāng)?shù)男藜簟㈤g伐、疏伐等，從而改變下層植物的生長環(huán)境，擴(kuò)大其生存空間。

[1]李文華，賴世登.中國農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營[M].北京:科學(xué)出版社，1994.

[2]劉震.中國水土保持建設(shè)模式[M].北京:科學(xué)出版社，2003.

[3]王禮先.水土保持學(xué)[M].北京:中國林業(yè)出版社，1995.