科爾沁沙地林農(nóng)復(fù)合經(jīng)營綜合效益評價(jià)

趙 愷，岳永杰，李 旭，鐘琪涵，文 明

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018)

科爾沁沙地曾是我國最大的沙地，其主體區(qū)域在內(nèi)蒙古通遼市，面積占25.7%。20世紀(jì)80年代初，在當(dāng)?shù)卣恼{(diào)控下，通過各種措施對科爾沁沙地實(shí)施防沙治沙工程。目前，科爾沁沙地沙塵、干旱等惡劣天氣發(fā)生頻率逐漸降低，沙化速度得到控制，沙地面積大幅度減少，部分沙地已經(jīng)恢復(fù)了耕地價(jià)值[1]。我國對林農(nóng)復(fù)合經(jīng)營綜合效益評價(jià)已有多年的研究，涉及范圍也很廣，應(yīng)用的方法主要以層次分析法為主[2-5]，還有學(xué)者用改進(jìn)的層次分析法[6-7]、網(wǎng)絡(luò)層次分析法[8-9]進(jìn)行綜合效益的評價(jià)；另外，還有主成分分析法[10-11]、灰色關(guān)聯(lián)分析法[12-14]、多目標(biāo)灰色局勢決策法[15-16]和模糊綜合評判法[17-18]，以及把模糊數(shù)學(xué)與層次分析法結(jié)合的模糊層次分析法[19-20]。雖然我國對林農(nóng)復(fù)合經(jīng)營模式綜合效益評價(jià)的研究已經(jīng)比較多，但主要集中在山區(qū)丘陵和平原地帶[21]，對于沙地林農(nóng)復(fù)合經(jīng)營的綜合效益評價(jià)還很少，對沙地指標(biāo)體系的構(gòu)建以及治理模式的評價(jià)則更少。文章通過調(diào)查科爾沁沙地奈曼旗6種治理模式的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，建立符合科爾沁沙地的評價(jià)指標(biāo)體系，并運(yùn)用集對分析的方法對6種經(jīng)營模式進(jìn)行綜合排序，為沙地治理模式效益評價(jià)提供科學(xué)方法；通過評價(jià)結(jié)果篩選出效益最高的經(jīng)營模式，對不同模式的綜合效益進(jìn)行對比分析，選擇出經(jīng)濟(jì)效益高、生產(chǎn)上可行的配置模式，對科爾沁沙地區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)效益保持以及對企業(yè)和農(nóng)民經(jīng)營決策具有一定現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于內(nèi)蒙古通遼市奈曼旗，坐標(biāo)120°19′40″～121°35′40″E，42°14′40″～43°32′20″N，海拔200～700 m。占地面積約8 159 km2，地形呈西高東低、南北隆起的半封閉環(huán)狀特征。氣候?qū)俦睖貛Т箨懶约撅L(fēng)干旱氣候。夏季多西南風(fēng)；西北風(fēng)集中在冬季，平均風(fēng)速3.8 m/s。年平均氣溫7.0 ℃，年平均降水量354.3 mm。土壤類型主要為風(fēng)沙土。

1.2 數(shù)據(jù)來源

在奈曼旗不同種植模式地塊對農(nóng)戶進(jìn)行調(diào)查和實(shí)地測量。6種模式及其種植密度分別為：樟子松—萬壽菊模式，樟子松555株/hm2，萬壽菊帶狀種植，帶寬4 m；元寶楓—萬壽菊模式，元寶楓555株/hm2，萬壽菊帶寬4 m；火炬樹—萬壽菊模式，火炬樹555株/hm2，萬壽菊帶寬4 m；沙棘—苦參模式，沙棘990株/hm2，苦參帶狀種植，帶寬4 m；沙果純林，390株/hm2；塞外紅純林，990株/hm2。選出經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益三方面共14個(gè)評價(jià)指標(biāo)，并計(jì)算出各模式的綜合效益評價(jià)值。

1.3 研究方法

使用集對分析法u=a+bi+cj，其中a表示兩個(gè)集合的同一程度，稱為同一度；b表示兩個(gè)集合的差異不確定程度，稱為差異度；c表示兩個(gè)集合的對立程度，稱為對立度，i為避免差異度符號或相應(yīng)系數(shù)，取值[-1，1]；j為對應(yīng)符號或相應(yīng)系數(shù)，規(guī)定取值為-1。按照定義，a、b、c滿足歸一化條件a+b+c=1。聯(lián)系度u一般是一種結(jié)構(gòu)函數(shù)，只有在特殊情況下才是一個(gè)數(shù)值。通過對6種復(fù)合經(jīng)營模式的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會效益(14個(gè)指標(biāo))的決策分析，選擇綜合效益最大的模式。其決策思路為：

2 結(jié)果與分析

2.1 評價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

為使評價(jià)的結(jié)果具有充分的合理性和科學(xué)性，能夠準(zhǔn)確、客觀、完整地反映出各種模式的綜合效益，本文參考并借鑒了多年來國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于林農(nóng)復(fù)合經(jīng)營綜合效益評價(jià)中成功建立的評價(jià)指標(biāo)體系，充分依據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境條件、社會經(jīng)濟(jì)狀況，遵循系統(tǒng)性、科學(xué)性、層次性、可操作性、可比性的原則，最終確定了經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會效益三大效益中的14個(gè)指標(biāo)，包括了靜態(tài)指標(biāo)和動態(tài)指標(biāo)，使評價(jià)結(jié)果更具有真實(shí)性和說服性(表1)。

2.1.1經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)確定依據(jù)

經(jīng)濟(jì)效益直接關(guān)系到農(nóng)民及企業(yè)對于種植模式的接受與否，所以主要從收益和成本方面進(jìn)行確定，因此用畝均產(chǎn)值、畝均純收益、成本、投入產(chǎn)出比和投資回收期共5項(xiàng)指標(biāo)來評價(jià)。

2.1.2生態(tài)效益指標(biāo)確定依據(jù)

調(diào)查地干旱少雨，雖然沙地面積減少，但沙塵天氣仍然存在，生態(tài)效益指標(biāo)主要以防風(fēng)固沙、水源涵養(yǎng)和提高植被覆蓋為主。同時(shí)，考慮到化肥對土地的影響，采用化肥使用量、有機(jī)肥使用量、植被覆蓋率、氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)和土壤保護(hù)作為生態(tài)效益的評價(jià)指標(biāo)。

生態(tài)效益評價(jià)指標(biāo)中，氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)和土壤保護(hù)評價(jià)方法參考謝高地根據(jù)我國的具體情況建立的中國不同陸地生態(tài)系統(tǒng)單位面積生態(tài)服務(wù)價(jià)值表[23]。

2.1.3社會效益指標(biāo)確定依據(jù)

調(diào)查地農(nóng)業(yè)人口約占總?cè)丝诘?0%，不同經(jīng)營模式所帶來的經(jīng)濟(jì)效益對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定具有重要意義。因此，社會效益的評價(jià)指標(biāo)包括人均純收入、農(nóng)民群眾理解接受能力和收益穩(wěn)定性三項(xiàng)。

其中，農(nóng)民群眾理解接受能力分為優(yōu)、良、中、及格和不及格，收益穩(wěn)定性評價(jià)分為極其穩(wěn)定、非常穩(wěn)定、比較穩(wěn)定、一般穩(wěn)定、穩(wěn)定性差5層評價(jià)等級，分別對應(yīng)100、80、60、40、20分。

2.1.4評價(jià)體系

根據(jù)上述分析，并遵循指標(biāo)選取原則，構(gòu)建出科爾沁沙地奈曼旗不同治理模式綜合效益指標(biāo)評價(jià)體系，如表1所示。

2.2 實(shí)地調(diào)查

通過實(shí)際調(diào)查和測定，得到6種配置模式的上述14項(xiàng)指標(biāo)的觀測計(jì)算值(表2)。

2.3 數(shù)據(jù)計(jì)算

將平均產(chǎn)值、總成本等14個(gè)決策指標(biāo)合并為經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益、社會效益等3個(gè)主目標(biāo)，即為3個(gè)主目標(biāo)，14個(gè)指標(biāo)關(guān)于6個(gè)經(jīng)營方案的多層性決策問題。14個(gè)決策指標(biāo)中，投資回收期、成本和化肥使用量指標(biāo)需進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其余11個(gè)目標(biāo)均為收益型，其決策矩陣為：

表1 奈曼旗不同治理模式綜合效益指標(biāo)評價(jià)體系Tab.1 Comprehensive benefit index evaluation system of different governance models in Naiman Banner

表2 不同配置模式各指標(biāo)效益調(diào)查值Tab.2 Benefit survey values of each indicator in different configuration modes

經(jīng)規(guī)范化得到：

U={0.6331，0.7010，-0.1106，-0.2458，0.7665，-0.0909，0.7605，0.5063，0.5133，0.5145，0.5476，0.7010，0.4508，0.4619}

V={0.2432，0.0746，-0.6173，-0.6144，0.1454，-0.8469，0.1521，0.1534，0.1597，0.1517，0.2568， 0.0746，0.3607，0.3464}

由文中聯(lián)系度計(jì)算式求出各方案集對{Sk,u}相應(yīng)的聯(lián)系度m{Sk,u}中ak、bk、ck等值，再根據(jù)相對貼近度vk計(jì)算式計(jì)算，結(jié)果見表3。

從表3可看出，模式4綜合評價(jià)值最高，為0.697 9，即為最優(yōu)模式，其次是模式6，而模式1最差。

表3 計(jì)算結(jié)果Tab.3 Calculation results

3 結(jié)論與討論

3.1 經(jīng)濟(jì)效益比較

各模式對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的效果就是經(jīng)濟(jì)效益。由表2可知，平均純收益大小依次為沙棘—苦參模式>塞外紅模式>樟子松—萬壽菊模式>沙果模式>元寶楓—萬壽菊模式>火炬樹—萬壽菊模式；投資回收期依次為沙棘—苦參模式(1.2)<火炬樹—萬壽菊模式(1.8)<塞外紅模式(3.2)<沙果模式(3.8)<樟子松—萬壽菊模式(6.6)<元寶楓—萬壽菊模式(6.7)；投入產(chǎn)出比依次為沙棘—苦參模式(11.28)>塞外紅模式(7.7)>沙果模式(3.64)>元寶楓—萬壽菊模式(2.63)>樟子松—萬壽菊模式(2.3)>火炬樹—萬壽菊模式(2.14)。

3.2 生態(tài)效益比較

化肥使用量，依次為沙棘—苦參模式(198)<火炬樹—萬壽菊模式(411)<沙果模式(429)<塞外紅模式(685.5)<元寶楓—萬壽菊模式(693)<樟子松—萬壽菊模式(1 845)；植被覆蓋率大小，依次為沙棘—苦參模式(100)=元寶楓—萬壽菊模式(100)>火炬樹—萬壽菊模式(94.2)>樟子松—萬壽菊模式(89.4)>沙果模式(35.1)>塞外紅模式(30.3)；氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)和土壤保護(hù)總計(jì)價(jià)值大小依次為元寶楓—萬壽菊模式>沙棘—苦參模式>沙果模式>塞外紅模式>火炬樹—萬壽菊模式>樟子松—萬壽菊模式。

3.3 社會效益比較

通過對農(nóng)戶的調(diào)查得到，沙棘—苦參模式、沙果模式和塞外紅模式收益非常穩(wěn)定且易被接受；人均純收益大小依次為沙棘—苦參模式>塞外紅模式>樟子松—萬壽菊模式>沙果模式>元寶楓—萬壽菊模式>火炬樹—萬壽菊模式。

3.4 綜合效益比較

通過計(jì)算結(jié)果可知，相對貼近度大小依次為沙棘—苦參模式(0.697 9)>塞外紅模式(0.593 1)>沙果模式(0.493 6)>元寶楓—萬壽菊模式(0.490 4)>火炬樹—萬壽菊模式(0.425 1)>樟子松—萬壽菊模式(0.319 9)。

根據(jù)上述評價(jià)結(jié)果，可以得到如下結(jié)論：

1)沙棘—苦參治理模式平均純收益最大，投資回收期短，投入產(chǎn)出比最大，農(nóng)戶可在短期內(nèi)獲得較高的收益，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

2)元寶楓—萬壽菊治理模式對于氣候調(diào)節(jié)、水源涵養(yǎng)和土壤保護(hù)的效益略大于沙棘—苦參治理模式，但元寶楓—萬壽菊治理模式化肥用量遠(yuǎn)大于沙棘—苦參治理模式。種植沙棘與苦參提高了植被覆蓋率，并且間作能夠提高土地利用率，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，可改善生態(tài)環(huán)境。因此，沙棘—苦參治理模式生態(tài)效益最大。

3)沙棘—苦參治理模式帶來的人均純收入最高，而且收益穩(wěn)定，農(nóng)戶易理解和接受。由于果樹與藥材種植需要投入大量勞動力，沙棘—苦參復(fù)合種植模式可有效利用當(dāng)?shù)氐氖Ｓ鄤趧恿?，不僅可提高農(nóng)民收入，而且對于當(dāng)?shù)厣鐣l(fā)展與穩(wěn)定也起到促進(jìn)作用，給整個(gè)地區(qū)帶來較高的綜合效益。因此，沙棘—苦參治理模式能夠產(chǎn)生較好的社會效益。

綜上所述，綜合效益最高的是沙棘—苦參治理模式，其次是塞外紅經(jīng)濟(jì)林，而樟子松—萬壽菊模式的綜合效益最低。沙棘—苦參復(fù)合經(jīng)營模式運(yùn)行初期，苦參生長迅速，能夠快速提高覆蓋率，起到較好的水土保持作用，地力得到維持和提高，對提升沙棘后期生長也是相當(dāng)有利的，從長期來看可有效提高農(nóng)戶收入，保護(hù)和改善生態(tài)條件，推動地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，值得此類地區(qū)推廣。建議在當(dāng)?shù)剡m宜的區(qū)域推廣種植沙棘樹，并采用間作苦參的配置模式，以帶來更高的綜合效益?？偟膩砜?，科爾沁沙地在保證生態(tài)效益的基礎(chǔ)上，結(jié)合市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律，促進(jìn)社會穩(wěn)定的情況下，都可以適當(dāng)推廣沙棘—苦參種植模式。