王致萍 周文涛 张晓霞

摘要：为了评估黄土丘陵沟壑区近10年来退耕还林还草工程实施过程中林草间作模式产生的实际效益，对定西市部分地区随机抽样调查，选取5种典型的林草复合植被系统进行定量分析，结果表明：林草间作种植模式兼顾了生态、经济和社会3大效益，达到了农民增收致富，同时改变土地利用结构、恢复植被、减少水土流失、改善生态环境的目的。林草间作模式的经济效益主要体现在草畜转化上，生态效益主要为水土保持与改良土壤结构，社会效益主要表现为林草牧业统一协调发展。林草间作模式培育初期经济效益较低，后期生态效益和社会效益较高。

关键词：效益评估；林草间作；种植模式；黄土丘陵沟壑区

中图分类号：S157.4

文献标识码：A

文章编号：1009-5500(2009)06-0062-05

黄土高原丘陵沟壑区受地理位置的过渡性、气候变化的剧烈性、地形和地貌的复杂性、土壤的易蚀性以及人类活动对植被的破坏等多种因素的影响，已成为我国水土流失最严重和生态环境最脆弱的地区之一。位于黄土高原丘陵沟壑干旱半干旱区的甘肃省定西地区，面临生态恶劣和经济贫困的双重危机。近10年来，定西市全面实施退耕还林还草，在治理和恢复生态环境方面取得了显著的成效。黄土丘陵沟壑区的立地条件决定了林草复合种植成为退耕还林还草中的重要经营管理模式，也成了解决中国西部草原生态问题的有效途径。目前，对植被恢复与生态环境治理方面的研究很多，但针对黄土丘陵沟壑区退耕还林还草工程实施效果的定量分析较少，尤其是对不同复合植被系统的长期效应研究尚未见报道。本研究选取黄土丘陵沟壑区退耕还林还草工程中典型的林草间作植被系统，评估10年来该立体种植模式的整体效益，为该区域退耕还林还草及生态补偿后续政策的制定提供可参考的依据。

1研究区概况

研究区位于黄土丘陵沟壑区的典型地区定西市(E103°27′～105°38′，N34°07′～36°02′)，属南温带半湿润向中温带半干旱过渡气候区，年均降水量425～596mm，主要集中在7～9月，且多以暴雨的形式出现，年蒸发量1400mm以上。全市水土流失面积16727km²，占总土地面积的82.3％；年均径流模数81346113m／km²，土壤年均侵蚀模数为5252.7t／km²，年均剥蚀土壤3.9mm，流失氮、磷、钾养分190多万t，是世界上水土流失最严重的地区之一。水资源短缺和生态环境脆弱的双重压力阻碍了农村生产力的发展，加大了脱贫致富的难度，严重制约了全区经济和社会发展。植被稀疏、干旱少雨、水土流失严重、生态环境酷劣，是长期制约当地经济社会健康发展的主要“瓶颈”，长期以来定西市是黄土高原生态贫困地区的典型代表。

2林草种植模式选择

对适宜当地种植的苜蓿、红豆草、沙打旺、草木樨、高粱等牧草进行调查，结合不同立地条件下的牧草生长状况，综合分析生态、经济和社会效益，选取综合效益最高的苜蓿作为林草间作的牧草品种。对国内外20个苜蓿品种材料连续进行了2年(2005～2007)的田间筛选试验，通过对株高、生长速度、分枝数、刈割次数、草产量等指标的测定及权重分析，结果表明：陇东苜蓿抗旱耐热，出苗率达87％，成苗率达82％，越冬率95％，可刈割2.5茬，青干草产量10.2t／hm²；其次阿尔冈金苜蓿抗旱性好，出苗率达86％，成苗率达83％，越冬率92％以上，可刈割2.5茬，青干草产量达9.25t／hm²。

根据定西市开展的小流域地形小气候、土壤水分特征与治理措施对位配置研究和水土保持治理措施对位配置推广与深化研究项目提出的黄土丘陵区水土保持综合治理植物措施对位配置模式，结合植被生长状况和生态、经济、社會收益选择典型的林草间作模式进行研究(表1)。

3结果与分析

3.1生态效益

在黄土丘陵地区，农田、草地和人工林地均存在不同程度的水分亏缺，形成土壤干层，限制了农作物的生产，并导致了许多人工植被因水分亏缺而衰败，甚至成片死亡，严重制约了黄土高原的生态环境建设。同时，定西地区土壤侵蚀面积占总土地面积的82.3％，平均侵蚀模数5252.7t／km²，年平均流失泥沙总量约8786×104t。土壤侵蚀的恶果造成土地贫瘠，生态环境不断恶化，“三料”俱缺，人民生活困难，经济发展落后。

不同的植被类型在不同的地区对土壤的性状影响不同，因此不同的植被类型将直接影响到土壤的特性。土壤水稳性团聚体的含数是土壤好坏的关键，决定着土壤抗冲蚀性的好坏。以粗粉沙为主的黄土丘陵地区，水稳性团聚体的含量普遍较低，可能是退耕年限时间较短的缘故。本文采用纯水分散的湿筛法测定土壤团聚体含量，仪器使用Ft-3型土壤团粒分析仪。振荡频率30次／min，时间选定30min，将筛分出的0.25、0.5、1.0、2.0及5.0mm以上的水稳性团粒烘干，称重，除砂，计算各粒级的相对含量。对研究区典型的5种林草间作种植模式区土壤进行水稳性团聚体含量分析表明(表2)，不同林草间作种植模式的土壤水稳性团聚体含量明显高于天然草地和农田，各样地表层、亚表层土壤的结构性能有所提高，团聚度、团聚状况、结构性颗粒指数大体呈上升趋势。这是由于不同种植模式下土壤有机质的数量、组成、性质，根系作用状况和分泌产物及其土壤酸度的不同所致。在0～20cm土层柽柳＋苜蓿林草种植模式区域水稳性团聚体含量较高，在20～40cm土层沙棘＋苜蓿林草种植模式区域水稳性团聚体含量相对较高。

林草间作的立体植被结构通过冠层截留降水，降低水滴势能，调节降水分配，通过种草增加地表粗糙度和表层土壤根系，降低地表径流量和土壤侵蚀量，从而达到土壤一植被系统保持水土的生态效能。张源沛通过对黄土丘陵区坡地林草间作土壤水分动态监测，结果表明：苜蓿地土壤水分变化主要在0～40cm；山杏林地土壤水分变化主要在60～100cm。

通过分析5种林草间作种植模式有效提高干旱山区的水源涵养能力，对土壤保水保墒、防止水土流失有明显促进作用。

结合退耕还林还草工程，定西地区大面积推广林草间作模式，全区2000～2005年退耕还林3.2万hm²荒山造林3万hm²，造林保存面积由1999年的3.8万hm²增加到2005年的10万hm²，森林覆盖率提高到10.2％，流域内水土流失得到有效控制，生态环境恶化的趋势已有缓解迹象。

3.2经济效益

定西地区耕地中山坡旱地占68.4％，有效灌溉面积比例不到12％。加之旱灾、冰雹等自然灾害频繁和

降水时空分布不均等不利因素的影响，粮食产量低而不稳，干旱欠收绝收年份频繁发生。选择耐干旱耐贫瘠的林草品种进行立体种植，可较好地安排农林牧项目短、中、长期的结合，不同时期可获得不同产品的经济效益。

研究区试验表明，经过3～5年的林草间作种植，可使牧草产量提高5～7倍，近期可获得草牧业收益，远期有林果业收益，能够仅发挥出长短期相结合的经济效益，帮助农民早日脱贫致富。林草间作种植模式，既可除莠施肥、改良土壤、提高林果单位面积产量，又可收获牧草饲养家畜发展畜牧业。研究区山桃+苜蓿种植模式，3年可积累干物质2.8万kg／hm²，折合蛋白质3000kg／hm²，无氮营养物8000kg／hm²；3年可固氮400kg／hm²，保磷85kg／hm²，相当于1000kg尿素或15万kg优质厩肥，土坡有机质增加0.004％，团粒结构增长1.3倍。试验区山杏林间种植紫花苜蓿，年刈割3次，鲜草产量3.1kg／hm²，牧草控制了杂草，节省了除草工时，增加了土壤氮素，同时提高了山杏的产量和品质。

结合退耕还林还草补贴政策，定西市大面积推广适应该区的林草间作种植模式。對位于定西市北山的随机抽取的有代表性的30户入户调查，该地山地和川地面积相当，主要种植模式是沙棘＋陇东苜蓿、侧柏＋陇东苜蓿。其中陇东苜蓿的种植面积比沙棘和侧柏的多，每人有0.27hm²或0.33hm²地主要种植陇东苜蓿，可收获干草150～200kg，纯收入均在100～430元，收益远远高于传统模式下的种植。在调查中发现该区有很多农户进行小规模的牧草经营，以捆形式出售(草叶也可打入捆，所以浪费较少)，每捆50kg，干草收购价0.8元／kg，每捆收入有100～200元。主要支出有，机械投入3万元、人工费投入每人每天50元～60元、草绳10元／t、油10元／t。对小规模农户经营商来说最高收入为1100元／t，平均收入为1000元／t。草捆主要销往河北、内蒙、上海、四川等地的奶牛场。较好的是大型收购商会上门收购草捆，并且运费由收购商承担，主要是汽车运输，这很大程度减少了小规模经营农户的成本支出。对农户来说陇东苜蓿草的收入最高达到3000～4000元。林草间作模式不仅增加了林草的种植面积，也促进了牧草加工业的形成和发展，而且给农户带来很大的经济利益。

对定西市南山的随机抽取的有代表性的50户入户调查，其主要种植模式有：柽柳+陇东苜蓿、沙棘＋陇东苜蓿、山桃＋陇东苜蓿、山杏＋陇东苜蓿。调查发现单一种植小麦、玉米、披碱草和无芒雀麦的纯收入均在50～270元，而采取山杏＋陇东苜蓿、山桃＋陇东苜蓿和侧柏＋陇东苜蓿等林草间作模式的纯收入在85～520元。退耕还林还草补贴每年每亩2700元／hm²，其中一半直接发给农户，一半用于政府统筹发展养殖业。如果再将生态效益、社会效益计入其中，所产生的综合效益将非常明显。

3.3社会效益

林草结合种草养畜的林草牧一体化发展模式不仅吸纳了更多的农村剩余劳动力，还有效的促进了定西地区畜牧业的发展，2004年该区畜牧业总产值为109368.63万元，到2007年增加至161562.7万元。林草间作模式的推广，使农民在种草养畜、使用沼气、草畜产品加工等生产中掌握了新的先进技术，改变了农民的传统意识观念，有利于增强广大农民的科技意识、生态意识和可持续发展意识。

黄土丘陵沟壑区发展林草结合、种草养畜、林草牧一体化模式，建立水土保持型营养体农业生产体系，是解决山区林牧矛盾，充分发挥土地生产潜力，以草促林，制止滥垦乱伐、破坏生态植被，实现林草牧业统一协调发展并向高层次、高效益循环和可持续发展的必然途径，在多种因素的作用下，定西地区林业生产总值由2006年的5578.73万元增加至2007年的5656.98万元。林区发展草业的潜力大，林间种草和林区空地种草一方面通过种草灌木，早生植物为生长乔木创造条件；另一方面通过草灌乔结合改土造林，可有效控制风沙危害和水土流失，解决群众所需的饲料、肥料、燃料问题，从而提高群众造林的积极性和造林成活率，有利于达到治理国土、脱贫致富的目的。林草牧一体化综合发展模式是运用生态经济学和系统工程原理指导农业区域综合开发的有益尝试，该模式成功地把绿色植物的第一级生产和动物养殖的第一级生产有机地联系起来，把林草植被建设成果的一部分以商品的形式表现出来。通过林草间作模式的探索研究，推进黄土丘陵沟壑区传统种植结构的调整，促进农民增收和新农村建设，可实现更大的社会效益。

3讨论

研究表明，立地条件较差的黄土丘陵沟壑区进行林草间作种植，比传统的单一种植模式有更高的生态、经济和社会效益。但在特定立地条件下针对不同林草间作模式，要进行分类经营、分类管理。从市场导向原则考虑，开发利用退耕地生产的林特产品、畜产品应是适销对路的经济价值高、品质好的产品。开发利用退耕地采用产业化经营的形式，即有龙头企业牵引、以退耕地为生产基地、实行公司＋农户(承包使用退耕地农户)，或公司＋基地形式。产业化经营可以实现规模经营，便于采用先进的科学技术，便于政府的支持与引导。

在林草间作种植模式推广过程中，营造商品林(经济林、薪炭林、用材林)或种草养畜，主要依靠集体和个人投资，以市场为导向，自主经营，自负盈亏；营造生态公益林(防护林)，由于生态效益的外部性与共享性，以及经济效益低下，投资主体应以国家和地方政府为主，农民以工代赈出劳动力。生态经济型防护林则应在保持生态平衡的前提下，以市场为导向，实行产业化经营，国家给予适当的补贴，集体或个人投资为主。

定西地区按照不同地貌类型和生态条件，采取水平梯田、隔坡梯田、水平沟、鱼鳞式、漏斗式集流坑等不同形式的工程节水技术，根据不同的立地条件选择适宜的草、树种进行种植，既有效利用了水土资源，又实现了生态、经济和社会收益。但一些科技含量较高的先进技术，如高性能防渗蓄水技术、节水灌溉技术以及保水保肥技术、抗旱品种筛选等农艺节水技术，由于本身投资大，结构复杂、操作不便等原因，推广应用受到很大限制，许多先进技术还处于试验推广阶段。