洞庭湖區(qū)農林復合經營模式的灰色關聯(lián)評價

楊 艷，湯玉喜，唐 潔，李永進，吳 敏

(湖南省林業(yè)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(qū)人民群眾生命財產安全和區(qū)域社會經濟發(fā)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(yè)科學研究院彭鎮(zhèn)華教授提出了“興林滅螺”的概念，“以林為主，滅螺防病”的林業(yè)血防生態(tài)工程應運而生[2]。20 世紀 90 年代中期，彭鎮(zhèn)華、江澤慧兩位教授又系統(tǒng)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(qū)，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(tài)系統(tǒng)，不僅可以改變?yōu)┑厣鷳B(tài)環(huán)境，有效控制血吸蟲病的流行與傳播，而且確保了疫區(qū)生態(tài)防治與經濟社會協(xié)調發(fā)展，從而實現(xiàn)抑螺防病系統(tǒng)三大效益的統(tǒng)一[3-6]。

在抑制釘螺滋生，降低疫區(qū)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(tài)環(huán)境，在林下開展種植、養(yǎng)殖等立體復合生產經營，已是促進湖區(qū)經濟快速發(fā)展的一種有效途徑。通過對洞庭湖區(qū)林業(yè)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(tǒng)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(xiàn)長短結合，可持續(xù)經營的農林復合經營模式，為更有效地保護洞庭湖區(qū)生態(tài)環(huán)境以及林業(yè)血防工程建設提供參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗地位于岳陽市君山區(qū)，君山區(qū)位于東洞庭區(qū)，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(qū)域地處亞熱帶濕潤氣候區(qū)，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(yè)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(tài)環(huán)境孕育了當?shù)氐锰飒毢竦淖匀毁Y源，在調節(jié)長江洪水徑流、保護物種基因或生物多樣性方面發(fā)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(jù)走訪調研，選取5種當?shù)鼐哂写硇缘霓r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(shù)據(jù)來源

評價數(shù)據(jù)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?shù)亓謽I(yè)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(jù)，確保數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)為依據(jù)，采取灰色關聯(lián)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(shù)列X0：X0=(x0(1)，x0(2)，…，x0(n))。

2)確定比較數(shù)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(shù)列，i=1，2，…，m。

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

2 結果與分析

2.1 評價指標及各數(shù)列的確定

參考數(shù)列的合理設定是灰色關聯(lián)分析的關鍵，本研究通過對試驗區(qū)的實地調研及走訪，結合相關研究以及當?shù)氐淖匀画h(huán)境，根據(jù)當?shù)剞r林復合經營模式的各項指標篩選出最優(yōu)值，作為參考數(shù)列X0，選擇不同農林復合經營模式的生態(tài)、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(tǒng)計賦值，組成比較數(shù)列，具體見表1。

2.2 關聯(lián)系數(shù)計算

在對評價指標進行關聯(lián)分析前，首先對評價指標數(shù)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(lián)系數(shù)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(lián)系數(shù)，見表4。

表4 各種農林復合經營模式的關聯(lián)系數(shù)

2.3 權重的確定及綜合評價

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

由等權關聯(lián)度可以看出，抑螺效果、生態(tài)、社會及經濟效益與抑螺防病林不同經營模式的關聯(lián)程度差異較明顯，其中各種經營模式與抑螺效果的關聯(lián)系數(shù)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(huán)境改善程度(0.6659)、土地利用率(0.6434)、經濟效益(0.6280)。

根據(jù)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(jù)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(tài)、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(qū)生態(tài)環(huán)境，形成不利于釘螺滋生或繁殖的微生態(tài)系統(tǒng)，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(yōu)化林農結構，促進疫區(qū)農民增收[14-16]。本文結合抑螺防病林的抑螺效果、生態(tài)、社會及經濟效益，運用灰色關聯(lián)分析法對洞庭湖區(qū)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(lián)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(yǎng)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(huán)境，改變和破壞釘螺生存環(huán)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(qū)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(huán)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(wěn)定的林內生態(tài)系統(tǒng)，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(jié)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(lián)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?shù)厥Ｓ鄤趧恿μ峁┝舜罅康木蜆I(yè)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?shù)厥Ｓ鄤趧恿Φ睦靡蚕鄬^少，利用率僅為58%；林禽復合經營模式由于養(yǎng)殖光照利用率遠不及林下間種，但由于養(yǎng)殖屬于勞動密集型產業(yè)，卻能夠為當?shù)厥Ｓ鄤趧恿μ峁┹^多的就業(yè)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(huán)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(yǎng)殖或種植，對林地進行立體化綜合開發(fā)利用，提高了林地利用率；綜合分析5種經營模式，對環(huán)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(tài)系統(tǒng)，生態(tài)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(huán)境，減少林內病蟲害的發(fā)生，但養(yǎng)殖業(yè)的排放物對當?shù)丨h(huán)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(tài)效益得到合理體現(xiàn)[17]。

經濟效益在綜合評價指標中，雖然權重關聯(lián)度較小，僅為0.628，但關系到當?shù)亓洲r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(fā)展，目前在湖區(qū)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(tài)、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?shù)亓洲r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(qū)灘地可因地制宜推廣應用，以實現(xiàn)抑螺防病林復合經營模式的綜合效益最大化，為當?shù)剞r民提供新的經濟增長點，同時優(yōu)化洞庭湖區(qū)生態(tài)環(huán)境，為綠色湖南的建設增添新的動力。