[科普中国]-农林复合经营

简介

农林复合经营，人们又称为农用林业、混农林业或农林业。2是指为了一定的经营目的， 在综合考虑社会、 经济和生态因素的前提下， 在同一土地经营单元上， 遵循生态学原理， 以生态经济学为指导， 有目的地将林业与农业 （包括牧业、 渔业） 有机地结合起来，在空间上按一定的时序安排以多种方式配置在一起， 并进行统一、 具有序管理的土地利用系统的集合， 是一种充分利用自然力的劳动密集型集约经营方式， 有复合性、 系统性、 集约性、 高效性、 尺度的灵活性等特征。现代农林复合经营的发展初始于20世纪50 年代， 经过50 多年的不断探索和发展，我国农林复合系统现已形成了以农田林网为主体结合各类农林间作模式带网片点合理配置，多林种和多树种有机结合，时间上有序列空间上有层次， 三大效益兼备的农林复合体系。农林复合经营不仅产生了显著的生态效益、 可观的经济效益、 良好的社会效益, 更使生态景观得到了极大改善。研究表明，农林复合生态系统建成后, 对农业生态环境能够起到一定的调节作用, 特别是对局部小气候因子、 水土保持、 土壤肥力、空气中的二氧化碳、 降尘及生物多样性等方面均产生了良好的影响。还有研究表明，发展农林复合经营是实现生态效益和经济效益双赢的战略措施。1

发展概况当今世界各国正面临 “人口激增、 资源匮乏、 环境恶化”三大危机。 随着人口的迅猛增长， 耕地面积不断减少， 许多国家和地区出现了毁林种粮、 弃林从牧等现象， 导致农林争地的矛盾日趋严重， 造成林业资源被过度消耗， 引起水土流失、 气候失调、 环境恶化等一系列问题， 严重影响人类社会的可持续发展， 因此， 改变传统的林业经营方式迫在眉睫。 如何高效、 集约经营利用土地已成为世界各国， 特别是发展中国家普遍关注和研究的热点问题。

国外农林复合经营的发展概况农林复合系统研究在国外历史悠久。1950年Smith 著的《树木作物： 永远的农业》一书中第一次提出了农林复合的概念，该书被认为是第一部关于农林复合生态系统的专著，但实际上当时并未受到人们的重视。缅甸是第一个实践农林复合生态系统模式的国家， 1806 年在该国出现了一种叫塔亚的系统，此系统是将农作物或用材林实行间作。1873年，塔亚系统被引入爪哇；1887 年引入南非；1890 年被印度和孟加拉国所采用； 20 世纪被引入泰国。此后这种系统在亚洲、非洲和拉丁美洲的许多热带和亚热带地区得到了进一步完善和发展[7]。农林复合经营研究在亚非洲国家兴起后， 欧美一些发达国家也逐步认识到其所具有的独特优势，开始对农林复合经营开展广泛的研究20世纪90年代以来， 多用途树种(MPTS)筛选以及经营管理软件的开发应用，促进了农林复合经营研究的发展并形成了全球的研究网络， 这些网络使农林复合经营形成了一个从研究到推广的完整体系，促进了各地区农林复合系统研究水平的提高。

我国农林复合经营的发展现状我国农林复合经营的发展可分为原始农林复合经营传统农林复合经营和现代农林复合经营3个阶段。农林复合经营在我国有悠久的历史，华北平原和中原地区是我国农林复合经营类型非常丰富的地区之一。而林粮间作是最普遍的类型，据初步估计在林粮间作中采用的树种已有 150 种以上，其中以泡桐、 枣树、杨树为突出的代表，特别是泡桐与农作物间作，不论其应用范围还是研究的深度都达到了相当的水平。农林复合经营的应用自20世纪70年代以来便在我国有了蓬勃的发展，如国家级防护林工程—三北防护林工程、 长江中下游防护林体系、 长江中上游水源涵养林体系、沿海防护林体系等都是农林复合经营系统在客观水平上应用的光辉典范。70年代末，在海南岛和云南南部发展林-胶-茶间作模式，该模式在 80 年代有了更大的发展，在长江中下游丘陵区发展松茶、乌桕-茶间作和泡桐-茶间作等。80年代，在江苏里下河地区的湿地，发展了林-渔-农复合经营系统。90年代，在西南山地、丘陵地区发展的等高植物篱技术—— 在坡地沿等高线布置灌木或矮化乔木作为植物篱带，带间种农作物，能有效地防止水土流失和提高土壤肥力，取得良好的经济效益、 生态效益和社会效益。其他地区如东北的林参间作、华北的果农间作，各地林药间作、林草间作等也有很大的发展，改善了生态环境，提高了农民收入。

主要特点分析农林复合系统的种间互作农林复合系统中存在多种生物，一种生物通过改造环境可直接或间接地影响相邻生物，即种间互作，其作用方式有减弱光强、改变光质、蒸腾水分、改变土壤湿度、吸收限制性养分、提供固氮、遮荫或防护牲畜、促进或削弱病原体活动、增加土壤有机物、解毒以及改变土壤反应等。根据种间互作发生的空间位置可分为地上部分互作和地下部分互作两大类。前者主要是农林复合系统中林木通过改变小气候来影响林下的农作物，后者则是林木与农作物对土壤中水分及养分资源的竞争或互利，两者共同决定了农林复合系统的资源利用模式。

(1)地上部分相互作用。植物间争夺光能是地上部分相互作用最直接的表现。许多研究表明，由于农林复合系统中林木的遮荫，一般会引起林下农作物的光合效率下降，从而导致农作物产量降低。

(2)地下部分相互作用。农林复合系统中林木和农作物对水分及养分的利用率决定了各部分的生长状况。林木与农作物对水分及养分作用体现在竞争和互利两方面。竞争作用最可能发生在系统不同组分的根系从同一土层获取生长资源时，特别是当浅根林木与农作物间作时，它们的根系分布在相同土层，对水分及养分的竞争更加激烈。经屏障处理后土壤含水量增加，棉花生长状况较好，产量也较高。然而当深根林木与浅根农作物配置时，则是以互利的方式利用水分及养分。林木通过细根周转，向作物输送氮素和有机质，从而降低养分的淋溶率。同时林木的根系对水分的吸收可以降低排水，从而影响养分的淋溶率，这主要是林木根系的“安全网”作用。

植物间化感作用是地下部分互作研究的重要内容。化感作用机理可以概括为一种植物产生的化感物质通过多种机制如植物残体分解、根分泌和淋洗等释放到根际，影响受体植物细胞膜的透性、营养元素的吸收和运输、有机物质的代谢、光合、呼吸以及植物体内酶的活性和激素活性等。

不同浓度的同一化感物质对同一作物或同一种化感物质对不同作物的他感作用效果是不同的。还有研究认为，季节、生长时期、土壤水分、养分、光、温度等也是影响化感作用效果的因素。

农林复合经营能量流动和物质循环(1)能量流动。能量流动是农林复合系统的基本功能之一，但各种系统中各组分及量比关系不同，其能流路径、效率也不同，进而决定整个系统生产力的高低。研究者对银杏采叶园、银杏果－ 叶－ 农复合园、银杏材－ 农复合园3 种模式内植物种群对光能的削弱和截获进行了模型分析，结果表明:银杏果－ 叶－ 农复合园具有最好的复合光效益，光能截获率可达92 %，PAR 在植冠层的削弱过程遵循Beer-Lambert 定律，可为探讨银杏复合最优模式提供理论依据。据四川旱坡地植物篱农作系统能流特征研究的结果，作物－ 果树类－ 植物篱系统输入能总量和有机能输入量大幅度增加，有利于优化输入能结构，从而促进了坡地生态系统良性循环和集约高效农业发展。

(2)物质循环。农林复合系统中物质循环主要体现在养分、水分的循环，物质的循环与平衡直接影响生产力的高低和系统的稳定与持续，是系统中各生物得以生存和发展的基础。通过研究农林复合系统的物质循环过程，揭示其循环的特点及其与各因素的相互关系，不仅可以丰富农林复合系统的理论，而且可以指导生产实践。1

效益评价生态效益农林复合经营在水土保持、土壤肥力、防风、净化CO2及保护生物多样性等方面发挥着重要作用。实行农林复合经营后，树冠能有效地拦截降雨，从而改变雨滴落地的方式，枯落物和低矮农作物构成的地表覆盖物还可降低雨滴的冲击力及片蚀。同时枯落物也是土壤养分来源之一，其分解后可提高土壤肥力和增加土壤有机质含量，并增大土壤团聚体大小、稳定性和孔隙度，提高土壤渗透性，减少土壤水分和养分的流失，从而改善林下层农作物的生长环境。

经济效益农林复合经营是以系统性、社会经济可行性、效益最高及长短利益结合为原则， 根据经营目的主要从物种组成、空间结构及时间变化等方面来设计的， 因此农林复合经营可实现一地多用和一年多收的目标， 促进了资源的高效利用 尤其在造林初期间农作物能充分利用林地中空间、气候和土壤等资源，可取得近期经济效益，达到以短养长；同时对林下农作物进行中耕、除草、施肥等管理可以耕代抚，改善了幼树的生长环境，提高了幼树的成活率，也可降低抚育成本。农林复合经营模式所带来的经济效益是非常可观的。

社会效益首先，农林复合经营有多种产品输出，如粮食、油料、畜禽、果品、蔬菜、药材、木材等，可满足社会多方面的需求 其次，农林复合经营具有集约性的特点，要求投入密集的劳动力，在收购、运输、批发、零售、加工等各个环节可使大量人员短期就业，有利于安排农村的剩余劳动力，增加就业机会，因此，此类经营不但能够增加长期收入，而且还可增加短期收入，从而调动农民的积极性 再次，农林复合经营还培养了大批的农业和林业的科技人员，他们在长期的实践过程中熟练掌握了农林复合的经营技术，弥补了技术人员短缺的缺陷。另外，在农林复合经营模式的生产过程中，为国家增加了税源和一定的税值，同时也带动了区域经济发展

存在的问题与建议农林复合经营作为一种高效的土地利用途径已广泛应用于实践， 并取得了良好的综合效益， 但是农林复合经营在研究中仍存在许多问题：

基础理论及系统研究不够、农林复合经营的基础理论研究包括种群互作、化感作用及养分循环机理等。缺乏区域的最优化模式研究，目前，大多数的研究主要是针对各个区域内现有的农林复合经营模式进行分析比较，而缺乏对当地最优模式的探讨。社会经济学与生态学等理论研究不够林农复合经营在农村发展中的社会经济学(社会效应 经济效应)研究不够，研究方法不完善，导致人们不能客观 全面地评价农林复合经营的总体效益，对生态效益、生态环境效应也研究较少，因此建立客观的总体效益评价指标至关重要。缺乏品种和无性系层次上研究。缺乏立地生产力长期变化及可持续经营的研究。大量研究表明:林农复合经营能够改善土壤肥力和结构等，但这一结论并未没有长期跟踪研究的试验证据。

针对农林复合经营研究中存在的问题，建议加强以下几个方面的研究：

(1)加强最优模式及其配套技术体系的研究。农林复合经营作为生态农业的一种形式， 其研究在理论上要以生态学 生态经济学原理为基础，根据生物与环境的协同进化原理、整体性原理、边际效应原理 地域性原理及限制因子原理， 因时因地制宜， 研究出合理布局、立体间套、用养结合、互生共利的最优模式。在配套技术方面通过研究各模式内生物间、生物与非生物相互作用来探讨最适的管理技术，从而提供各模式相应简明实用、合理先进简化高效的技术体系。

(2)转变研究方式和改进研究手段。林农复合经营是一门边缘性交叉学科， 涵盖了林学、农学畜牧学、草学、渔学等学科，因此其研究方式应注重多专业、多学科、多部门间的联合和渗透，以发挥整体研究优势，实现研究、教育、推广、生产一体化，将研究成果更好地应用于林农复合经营的生产。在理论分析的基础上， 需注重试验研究和模拟研究相结合。

(3)要广泛开展农林复合经营应用技术的研究。从单项技术研究向组装配套技术研究转变， 完善和制定复合经营规范 规程和标准， 探索经营的最优模式， 解决农林复合经营工作中的问题，使复合经营具有科学的理论基础和技术依据。

(4)深入研究农林复合可持续经营的关键问题(立地生产力、基础理论、病虫害综合防治等)，增强农林复合经营发展的科技支撑力， 实现从短期经营向可持续经营转变。1