湖南红壤山丘区林地间作模式优化与配套技术

王 芳，谢庭生

（湖南省经济地理研究所，湖南 长沙 410004）

湖南红壤山丘区林地间作模式优化与配套技术

王 芳，谢庭生

（湖南省经济地理研究所，湖南 长沙 410004）

为了增加林地的短期经济效益，达到以短养长的目的，根据湖南农业复合种植模式调查结果，依功能作用，组成结果和配置方式的差异，将湖南红壤山丘区林地间作模式分为林粮、林经、林菜、林草、林药、林花、林菌等7个1级模式，欧美杨//大豆～大麦等若干个2级模式；选取代表性较强的10个2级模式进行了经济效益估算，选取年总产值、投入产出比、覆盖率等3项指标，采用层次分析法进行了综合效益分析，结合农产品比较优势和生态效益的优劣，对林地间作模式进行了优化选择。优化结果是：林草模式是全优模式，各地可大力推广；林经、林菜、林药模式经济效益高，有条件的地方可适当发展；林粮模式的产品是粮油，粮油是人们赖以生存的基本物质，有条件的地方应该发展，而条件欠缺的地方，应创造条件，如实行等高横作，作物间（套）作、免耕等，适度发展。并阐述了杉（松）//苇状羊茅草木等2个有代表性的模式的配套技术。

红壤山丘区；林地间作；模式优化；配套技术

林地间作是利用作物与林木在生长过程中存在的时空差异，将其进行科学合理搭配，组成一个在同一地块上种植的作物与林木生长周期相异的复合群体，它是生态林业的一种模式，是以林为主，多种经营，提高林业的生态、经济、社会效益的一种行之有效的方式。它既可以提高光热资源利用率，增加短期经济效益，达到以短养长的目的，又可以通过作物田间管理过程，如中耕、施肥等，以耕代抚，疏松土壤，剔除杂草，促进林木的生长[1]。

按照林种的主要功能和经济用途，林木可分为防护林、用材林、经济林、薪炭林、特用林、四旁林等，湖南红壤山丘区林地间作主要应用于用材林和经济林。用材林树种有杨树、杉、松、栎等，经济林树种有果树、油桐、油茶、油橄榄、日本野漆树等[2-3]。

1 湖南红壤山丘区林地间作的类型

根据“亚热带红壤山丘区缓坡地高效利用技术研究”项目课题组开展的林农复合种植模式调查，按功能作用组成结构和配置方式的差异，将湖南红壤山丘区林地间作模式归纳为林粮、林经、林菜、林草、林药、林花、林菌等7个1级模式，欧美杨//大豆～大麦等若干个2级模式[4-6]。

1.1 林粮模式

1.1.1 林粮模式实施条件

按照国务院2002年《关于进一步完善退耕还林政策措施的若干意见》以及《退耕还林条例》中的相关规定，退耕还林地禁止林粮间作；林粮间作要求土地耕层深厚，有效土壤50 cm以上，土壤结构良好，中等肥力以上；林粮间作土地坡度较缓，因粮食生产过程中农事活动频繁及换茬的影响，地面盖度极其有限，坡度较大，会引起水土流失；林粮间作，土地要有一定灌溉条件或补充灌溉条件；林粮间作适用于幼龄林地。

1.1.2 林粮间作适宜的树种和农作物

据统计[6]，适合林粮间作的树木有150种以上，湖南红壤山丘区各林种均可进行林粮间作；农作物有豆类、薯类、油菜、大麦、玉米、高粱等。

1.1.3 林粮间作主要2级模式

湖南红壤山丘区林粮间作主要2级模式有：（1）欧美杨//大豆～大麦；（2）杉//玉米/大豆～油菜；（3）油桐//玉米；（4）马尾松//玉米/红薯～油菜。

杨粮间作常见于环洞庭湖丘岗区，如汉寿县欧美杨基地；杉粮、松粮间作在全省各大小杉、松林基地（幼龄林）均有一定面积；桐粮间作则分布在湘西油桐产地，如慈利、永顺、古丈、龙山等县。

1.2 林经模式

林经间作就是在林下间作棉花、西瓜、甜瓜、鲜食玉米等经济效益高的作物，其适宜树种有很多，如松、杉、栎、杨等。其代表性2级模式有：（5）欧美杨//棉花；（6）杉//西瓜～绿肥；（7）日本野漆树//花生～绿肥；（8）欧美杨//鲜食玉米～绿肥。

1.3 林菜模式

林菜模式有：（9）杉//南瓜～莴笋；（10）刺槐//花椰菜～蒜苗；（11）欧美杨//辣椒；（12）杉//南瓜～莴笋（黄花菜）；（13）日本野漆树//南瓜/小白菜/马铃薯。

1.4 林草模式

林草间作就是在林下间种各种牧草和绿肥的模式。由于湖南红壤山丘适生的树种、草种较多，因而红壤山丘林草间作2级模式类型很多，代表性的2级模式有：（14）松（杉）成龄林//苇状羊茅×草木樨；（15）杉（成龄林）//坚尼草×白三叶×乌瓦雀椑草；（16）泸溪桐//白三叶～黑麦草×紫云英；（17）油茶（欧美杨）//紫花苜蓿×黑麦草；（18）油桐//白花草木樨～黑麦草、紫云英。

1.5 林药模式

林药模式就是在林下间种各种中药材的模式。林药模式有：（19）欧美杨//细辛；（20）湿地松//绞股蓝；（21）柳//鱼腥草；（22）杉//白术；（23）高山松//天麻；（24）日本野漆树//射干；（25）油茶//金银花。

1.6 林花模式

林花模式是指在林下间种各种花卉的模式，它是城市森林的一部分，具有极其重要的生态景观效应。一是，提高城市森林的生态效益，对北京市不同植被的测定结果表明，由乔灌草结合形成的森林群落共释氧固碳，减尘滞尘，防污抗噪的能力是单一草坪的4～5倍。二是，花卉是乔木的“活覆盖”，改善其健康状况。三是，花卉为园林造景的重要材料，具有观花、观叶、观果等多种观赏价值，给人以美的享受。

1.7 林菌模式

林菌模式是指林下栽培黑木耳、平菇等食用菌的模式。据调查，湖南红壤山丘区栽培食用菌多是棚室栽培，林下栽培面积不大。

2 湖南红壤山丘区林地间作模式尚存在的问题

林地间作有效地提高了林地的利用效率，为区域经济的发展做出了一定的贡献，但林地间作模式尚存在一些问题。

（1）全垦造林，新的水土流失严重。湖南红壤山丘区造林均是全垦深翻整地，原有的植被荡然无存，加上中耕松土除草抚育幼林的方法，林地土壤疏松且完全裸露，坡地新的水土流失严重。据研究[4]，全垦造林比穴垦造林，其土壤侵蚀量有显著增加。

（2）林相存在“三多三少”，影响林地系统功能。据调查，湖南红壤山丘区用材林组成中，杉（松）林多阔叶林少，降低了森林的防护效益；人工林幼林多，中龄林、成龄林少，龄级结构幼龄化，森林蓄水保土效果差；人工林纯林多，混交林少，林分保蓄功能差。

（3）林地间作技术不到位，影响间作效益支撑。林地间作技术不到位表现在很多方面：一是作物品种选择不当，如选择生长期长的豆类、花生品种，一遇上规律性的秋伏干旱，往往减产，甚至失收；二是农作物种类选择不当，如选用玉米、高粱等秆高、生长期较长的作物，与幼龄林争肥、争水、争阳光；三是缺乏适时管理；四是未合理修剪等。

3 湖南红壤山丘区林地间作模式的优化

3.1 林地间作模式经济效益估算

根据林地间作模式调查结果，选取有代表性的10个2级模式进行经济效益估算，为了使不同模式经济效益指标具有可比性，各模式农用物质，劳动力、产品等价格统一采用2010年不变价作为计算基础，农作物种类以当地生产习惯种植的种类为主，并尽可能使用相同种类。另外，参评的10个2级模式，除松（杉）//白术来自平江县，欧美杨//大豆～大麦来自汉寿县，油桐//玉米来自慈利县外，其它7个模式均来自试区衡南县谭子山镇宋桥村和宁乡县枫木桥乡。林地只计算每年培管林木的成本，建园的前期投入未计算；农家肥折款模糊，未计算；人工单价40元；林花、林菌未参与估算。

林地间作模式经济效益估算结果如表1所示。由表1可知：年投入最高和最低相差7.58倍；年产值高低相差8.76倍；年纯收入高低相差10.57倍，可见，模式效率的提升空间还是很大的；各间作模式按照投入产出比值由高到低依次为林药（13.34）、林菜（2.97）、林经（2.46）、林草（2.31）、林粮（1.78）；地面覆盖率林草模式最大（83.8%），林粮模式最小（57.6%），相差26.2%。

表1 林地间作模式经济效益估算结果†Table 1 Estimated result on economic benefits of woodland intercropping models

3.2 林地间作模式综合效益分析

从表1选取年总产值（A1）、投入产出比值（A2）、覆盖率（A3）等3项指标进行综合效益分析，并采用层次分析法对各模式进行优化选择。

运用层次分析法确定各指标的权重矩阵为：（A1，A2，A3）T=（0.184 0,0.415 6,0.508 0）T。采用表1中各模式经济效益测定结果，以各模式3项指标（A1，A2，A3）最大值为基准进行归一化处理，构建各项指标评价数据矩阵；运用指标权重矩阵同评价数据矩阵相乘得出各林地间作模式综合效益评价值，如表2所示。

由表2可知：综合评价值最高为0.627，最低为0.256，两者相差0.371；各间作模式按照综合评价值由高到低排列依次为林草（0.619）、林药（0.529）、林菜（0.583）、林经（0.523）、林粮（0.312）；同是林草间作模式，综合评价值相差0.016，林药模式相差0.218，林菜模式相差0.042，林经模式相差0.109，林粮模式相差0.111。

表2 林地间作模式综合效益评价Table 2 Evaluation on comprehensive benefits of woodland intercropping models

3.3 林地间作模式优选

根据林地间作模式经济效益估算和综合效益评价结果，考虑各地对农产品、林产品多样性的需求和农林产品综合比较优势、效率比较优势[8]，林地间作模式优化结果如下。

（1）林草模式有很多优点：一是草本植物生长快，活覆盖率高（80%以上），水土流失少；二是豆科牧草、绿肥能固氮，培肥土壤[9-11]；三是牧草是羊、禽、鱼的优质饲料、饵料，有利于畜牧水产业的发展；四是林草间种不择林相，人工林、自然林均可，更不择树种，杨、杉、松、泡桐均可；五是林草间种不择地形地貌，缓坡、陡坡可种，山、丘、岗、平亦可；六是林草间种易种、易管，投入少；七是林下种草可促进林木生长，据观测，欧美杨林下间种沙打旺牧草，3 a后，种草地杨树胸径比未种草地净增16.3 cm；八是本文中林草模式年产值均未计算草的产值，实际上，如果将草用作饲料，经济效益同样可观，据测算，松林下种百喜草、草木樨，年产草粉8 500～11 000 kg/hm2，小叶杨间种沙打旺，年产草粉6 500 kg/hm2，产值均在4 00～5 000元/hm2。因此，林草间作模式是一个“全优”模式，是优选对象，各地可大力推广。

（2）林药模式、林菜模式、林经模式均属高投入、高产出类型，投入产出比值在3.0以上。

林药模式可以改变人工林林木结构单一，生产周期长，效益低的问题。适宜间作的药材种类因不同立地条件而有差别：天然次生林，一般生长着株距不等，疏密不匀的杂木，适宜间作穿山龙、五味子、天麻、刺五加、铃兰；全垦造林的林地，宜种金银花、桔梗、西红花（植树3 a后）；植树后3～5 a宜种喜阴的柴胡、旱半夏、黄连、天麻；成龄林地宜间种耐阴药材，如细辛、何首乌、鱼腥草；退耕林地土壤瘠薄，易干旱，易发生草荒，应间种速生易长的栝楼、柴胡、留兰香、金银花；低山潮湿阴坡地、河滩地宜栽耐阴耐湿的鱼腥草、绞股蓝；高寒山区阳坡地宜种耐寒喜光的白芍、川穹；平坦较肥的林地可种耐肥高产的板蓝根、丹参、玄参。

林菜模式由于有一个良好的森林环境，非但不影响蔬菜产量，反而可提高蔬菜品质，原因是：森林可调节田间小气候，天冷时，地温高1～2 ℃，天热时，气温可低3～5 ℃，为蔬菜营建一个凉爽的环境，树林像一个巨型遮阴网，可以保证蔬菜在最佳光照条件下生长，减少老化，延长采收期，起到自然保鲜作用；林木含有丰富的珍稀物质，散发出一种芬芳的香气，杀菌、少病害，减少农药用量；树林里积累有许多负离子，有利蔬菜提高抗逆性，这是任何药物都无法办到的；林木可吸附各种有毒气体，净化蔬菜生长环境，有利无公害蔬菜生产。

林经模式均种的是经济效益高的作物，高效益必定出自精细管理，有利各种林木的生长，特别是像杨树这样的速生树种，林下间作农作物现已成为培育速生丰产林的一种重要栽培措施。

林药、林菜、林经模式，由于受换茬和耕作的影响，地面盖度较低，不利水土保持，因而一般要求林地地势平坦，土层较深厚肥沃，故在有条件的地方，可适度发展。

（3）林粮模式的经济效益低，综合评价值也低，但生产的是粮油，粮油是人们赖以生存的最基本物质，因此，在地势较缓，土壤深厚肥沃的林地应当建模，而在建模条件欠缺的地方，应积极创造条件，如改进作物配置，改进间作方式，改进耕作方法等，适度发展。

4 湖南红壤山丘区林地间作模式的配套技术

4.1 杉（成龄林）//苇状羊茅×草木樨×黑麦草（林草）

（1）林地垦覆 杉林下种草，首先要进行林地垦覆，即在夏秋干旱时将杉林下挖松整平，为播种牧草作准备。

（2）播种牧草 牧草种籽用量，苇状羊茅等禾本科牧草以18 kg/hm2为宜，草木樨等豆科牧草以22.5 kg/hm2为宜，具体可参阅草种说明书；播种既可春播（3～4月），又可秋播（9月），以秋播为好；播种方法宜撒播，播前种子要处理，并拌钙镁磷肥或溶磷菌。

（3）构模牧草特性 苇状羊茅既耐严寒，又耐炎热干旱，夏季可保青绿，盛夏高温后的缺青期可刈割青草；草木樨在冬季绝对最低温－40 ℃和夏季最高温41 ℃情况下都能顺利通过；黑麦草生长快，鲜草产量高，在冬季仍有较大的地上部生物量。

林下种草应注意的几点：一是在牧草苗期及时清除杂草；二是选择浅根型牧草品种，豆科和禾本科牧草混播，2种以上牧草混播，并适当补肥补水；三是及时分割，一方面可缓解林、草水肥矛盾，另一方面可获得高营养的草料；四是长期林下草被，影响土壤通透性，应将草被从建模第3年起进行局部更新，每年更新约1/5，5年全部更新完。

4.2 日本野漆树//玄参

（1）选地 玄参属唇形科鼠尾草属，多年生草本植物，全国各地均有分布；玄参宜生长在光照充足的地方，土层深厚肥沃，排灌良好，质地疏松的壤土或砂质壤土，宁乡县枫林桥乡低丘台阶型坡面麻砂土（花岗岩红壤）全垦营造的日本野漆树幼龄林地是宜种玄参的土地。

（2）施基肥、整地 在漆树幼龄林地，先撒1层粗有机肥（厩肥、堆肥、猪牛栏粪），再撒60 t/hm2左右，深翻地、整平，做成宽1.0 m左右的厢，再在厢面上撒1层钙镁磷肥（750 kg/hm2），中和土壤酸性。

（3）玄参下种 玄参下种的方法有播种、分株、根段下种等。本文中仅介绍播种法：在清明前后春播，也可秋播；在整好的厢面，按行距12～16 cm深的播种沟，将种子掺沙均匀撒入沟内，用灰肥盖种；如果干旱，则要先浇透水，再播种；播种量15.0～22.5 kg/hm2；一般播种15 d后即可出苗。

（4）间苗、中耕 玄参苗第1次间苗在子叶充分展开时进行，苗距1～2 cm，做到叶不搭叶；2叶期第2次间苗，苗距4～5 cm；苗高10 cm左右进行定苗，苗距10～12 cm；定苗后要经常浅锄松土；一般不浇水，使根下扎，少长出细根和纤维根，提高玄参的质量。

（5）追肥、摘蕾 在开始观蕾时，结合中耕追肥，追施尿素450 kg/hm2和三元复合肥225 kg/hm2或磷酸二氢氨600 kg/hm2；除了留种用的植株外，其它花蕾要全部摘除。

（6）病虫防治 玄参有根腐病、根结线虫病、棉铃虫、银绞夜蛾、蛴螬、蚜虫等，应及时防治。

（7）采收 玄参用种子繁殖要2～3 a才能收获，分株要1.5 a或2 a收获，根段下种1 a就可收获；一般在霜降到立冬之间或春季发芽之前均可收获。方法是在厢的一头顺行深刨，防止刨断，刨出后将根剪下，芦头可作分株繁殖的材料，或选用0.5～1.0 cm粗细，色泽鲜艳的根进行直栽根段繁殖。

（8）初加工 刨出的根剪下后，去净泥土，晒干，去除须根和附着物即为玄参初加工产品，可以出售，一般产量3 000～4 500 kg/hm2。

5 结 论

（1）随着人口的不断增长，人地矛盾日益突出，致使土地过度开发，从而带来一系列生态问题，如粮食不足、能源紧张、水土流失严重、农民增收难等，因此，建立具有生物多样性的人工生态系统已成为现代生态学研究的热点，林地间种农作物是其内容之一。

（2）林地间种，能充分利用光、热、水、土、肥等自然资源。因为林木能对作物起到控温、调湿等天然屏障作用，而作物的耕作，以耕代抚，促进林木生长，达到林木和作物优势互补，互惠互利，兼顾了生态效益、社会效益和经济效益，尤其是生态脆弱地段造林，如退耕还林地实行林地间作更有必要。

（3）湖南红壤山丘区林地间作可分为林粮、林经、林菜、林草、林药、林花、林菌等7个1级模式，欧美杨//大豆～大麦等若干个2级模式。模式优选的结果：第一，林草模式是全优模式，是林地间作模式优选对象，各地可大力推广；如果将种草与饲养牛、羊、猪、鸡、鱼结合，实行林-草-牧（鱼）一条龙生产，其经济效益很可观。第二，林木生长周期长，年均经济效益有限，以培育中小径材速生杨为例，每株杨树价值约120元，6 a砍伐年均20元。按植树1 000～1 250株/hm2，年总产值2×104～2.5×104元/hm2，除去成本，纯收就很少了，速生杨是如此，就更不要讲其它松、杉之类的林木了，因此，从林地间作兼顾经济效益考虑，在有条件的地方仍需经营短期经济效益好的模式，如林药、林菜、林经等。第三，林粮模式产品是粮油，粮油是人们赖以生存的最基本物质，有条件的地方，应当发展，在条件尚欠缺的地方，如湘西红壤山丘区，应创造条件，实行等高横作、间（套）作、分带轮种等，适度发展。

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Optimization and matching techniques of red soil hilly woodland intercropping model in Hunan

WANG Fang, XIE Ting-sheng
(Hunan Institute of Economic Geography, Changsha 410004, Hunan, China)

In order to increasing short-term economic benefit of woodland, and to achieve the goal of making good for deficiency, according to the investigation results of agricultural multiple cropping model in Hunan, from the aspects of functional role, composition and configuration mode, red soil hilly woodland intercropping pattern in Hunan were classified into seven the first grade models, including forest-grain crop, forest-economic crop, forest-vegetable, forest-grass, forestmedicine, forest-flower, forest-mushroom, and several the second grade models, for examplePopulus// soybean-barley.Economic benefits of ten the second grade models with strong representativeness were estimated, and comprehensive benefits were analyzed, taking total annual output, input-output ratio and coverage rate as indexes, by using analytic hierarchy process (AHP). Combined with comparative advantages of agricultural products and advantages and disadvantages of ecological benefits, the forest intercropping patterns were selected and optimized. The results showed that the forest-grass model was the best excellent model, which could be popularized in various places; the economic benefits of forest-cash crop, forest-vegetable and forest-medicine models were high, ant them should be proper developed at conditional places; the products of forest-crop model were grains and oils, which were basis materials for people’s survival, so the model should be proper developed at conditional places, and be proper developed at unconditional places through creating conditions,for example, equal altitude cultivation, crops intercropping or relay strip intercropping, and zero tillage. Some matching techniques of two representative models were elaborated, for example, fir (pine) //Festuca arundinacea.

red soil hilly areas; woodland intercropping; model optimization; matching techniques

10.14067/j.cnki.1003-8981.2015.03.030 http: //qks.csuft.edu.cn

2014-07-11

湖南省科学技术厅2009年科技支撑计划项目（2009JT4013）。

王 芳，副研究员。E-mail：553484220@qq.com

王 芳,谢庭生.湖南红壤山丘区林地间作模式优化与配套技术[J].经济林研究,2015,33(3):159－164.

S6-33；S753.53＋6

A

1003—8981(2015)03—0159—06

[本文编校：闻 丽]