基于层次分析法的核桃林下复合种植模式对比分析

田 琳， 邬 琰 ， 禹朝文

(1.云南林业职业技术学院,云南 昆明 650224;2.昌宁县林业和草原产业发展办公室,云南 保山 678100)

云南核桃物种资源丰富，栽培历史悠久，适应地域宽广，山区面积广阔，产业基础较好，是世界深纹核桃的原产地和主要分布区，具有发展核桃得天独厚的资源优势、产业优势和巨大的发展潜力。目前，云南核桃种植面积达285.3万 hm2，核桃产业已惠及 2 600 多万山区群众，大理、临沧、保山、楚雄等核桃主产区农民人均核桃收入超过 1 500 元，核桃产业已成为云南覆盖面最广、汇集群众最多、持续发展潜力最大的高原特色产业之一，核桃已成为云南高原特色现代农业产业的重点产业。但是，由于核桃产业发展具有周期长、投入大、收益慢的固有特点，阻碍了核桃产业的发展。核桃林下可供利用的土地资源丰富，为缓解发展核桃产业收益慢、周期长等问题，加快核桃产业发展，提高核桃林的产出、增加收入，本着“以短养长，长短结合”的立体种养思路，提高土地利用率，进行了核桃林下复合种植模式探究，以提高土地利用，巩固核桃地收益。

秦毅[1]等的基于层次分析法的医疗设备社会效益探讨中对比了基于效益—效果的成本效益分析、综合净现值成本效益分析、改进后的综合净现值成本效益分析3种效益分析法，最终决定采用层次分析法对医疗设备的社会效益进行对比分析。周穗媛[3]等的基于层次分析法构建海洋工程方案比选模型，利用层次分析法构建必选模型，最终从3套方案中选出最优方案。

昌宁县将核桃产业作为全县农村经济发展、农民增收致富和推进“生态昌宁”建设的主导产业来培植，核桃产业呈现出“基地规模大、带动辐射广、产业提速快、发展势头猛”的特点，初步形成了集“资源培育、加工开发、园林观光、出口创汇”于一体的综合开发格局，是推广试验地种植选择的立项区域。为更好地加快核桃产业发展，促进林下经济发展，本研究拟采用层次分析法对8种核桃林下种植方式进行对比分析，选出林下最优种植模式。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

昌宁县位于云南省西部，保山市东南部，地跨北纬24°13′～25°13′，东经99°16′～100°03′，东与巍山、漾濞县接壤，南与凤庆、永德县相连，西与施甸、隆阳毗邻、北与永平县隔江相望，县域南北长107.3 km，东西宽78.2 km，总面积 3 768.26 km2。县城距保山市90 km。

昌宁县地处北回归线北侧的低纬度高原山区，也是高原亚热带南、北气候区域的交错过渡地带，南部属南亚热带气候，北部属中亚热带气候。全县年均温14.9℃，最热月7月均温在干热河谷地带为22～24℃，最冷月1月均温在低热河谷地带为10～14℃，县境气温随海拔变率为每上升或下降100 m，温度下降或上升0.633℃。全县年均降雨量 1 259 mm，全年蒸发量 1 642.9 mm，全年日照时间热区为 1 900～2 100 h，其它地区为 2 100～2 300 h，日均日照6.34 h。全县涉及澜沧江和怒江两大水系，境内河流众多，流程5 km以上的河流有57条。多属山间谷盆河流，主要有枯柯河、澜沧江，黑惠江、勐统河、右甸河等。

1.2 试验方法

选取保山市昌宁县柯街镇扁瓦村，海拔 1 680 m山地作为核桃连片示范种植基地种植试验点。核桃种植间距9 m×9 m，密度120株/hm2。核桃树龄8 a，种植核桃—玉米、核桃—烤烟、核桃—大豆、核桃—魔芋4种大春作物，核桃—小麦、核桃—蚕豆、核桃—豌豆、核桃—油菜4种小春作物，同时增加1个空白试验地共5个地块进行种植，对比前茬和后茬的产量、价格、投入成本(人工、种子、农药、肥料等)、净产值等存在的差异。为使本试验成果具有一定的代表性和对比性，采取连续2 a的种植试验，试验后采集相关试验数据作为基础，结合当地林业部门技术人员及农户的经验判断相关权重，利用层次分析法构建模型，选取费用效益最佳的种植模式。

1.3 层次分析法模型

1.3.1 建立层次分析结构图

影响核桃林下作物种植的因素很多，因此不同种植因素条件下产生的费用效益不同，且同一因素在不同的环境条件下产生的影响也不尽相同。为了方便研究，选取核桃林下种植模式主要影响因素及在种植后主要采集到的相关数据(表1)，对数据进行分析，构建层次分析结构模型，将主要目标分解为3个层次，即将核桃林下最佳效益费用种植模式作为目标层，将核桃干果产值、林下作物种子投入、林下作物人工投入、林下作物农药投入、林下作物肥料投入、林下作物的产值6个指标作为中间层，林下种植的核桃—玉米、核桃—烤烟、核桃—小麦、核桃—蚕豆、核桃—豌豆、核桃—油菜、核桃—大豆、核桃—魔芋8种模式作为方案层，基于上述指标体系构建的层次结构见图1。

1.3.2构建判断矩阵

在建立了层次结构后，准则层的6个因素，核桃干果产值、林下作物种子投入、林下作物人工投入、林下作物农药投入、林下作物肥料投入、林下作物产值均会对目标层核桃林下效益费用最佳种植模式的选择产生影响。根据上述分析，利用成对比较法和1—9 比例标度构建准则层对目标层的成对比较矩阵A(表2，表3)。

表1 核桃林下作物种植成本及产出测算

图1 层次分析结构

表2 判断矩阵

根据准则层的6个因素得到判断矩阵为：

根据表2对每一层中各元素的相对重要性进行判断，各元素间不仅与本层元素相互影响，也与其他元素组内存在依赖和反馈关系[4]，两两因素之间的比较详见参考文献[3]，将比例标度简述如表3。

表3 比例标度

1.3.3计算结果

按照上述层次分析结构、判断矩阵的构建，结合昌宁县林业部门相关专业技术人员的经验评判确定相关权重，并进行判断矩阵的一致性、可靠性和精度检验。经检验符合CR<0.1的标准，具体判断结果见表4，计算结果见图2。

表4 判断矩阵一致性值

图2 核桃林下效益费用最佳种植模式计算结果

2 结果与分析

对林下大、小春作物2年种植数据采用层次分析法模型进行对比计算后结果显示，在种子、农药、人工、肥料投入一定的前提下，核桃—魔芋种植模式费用效益模型计算结果最高，其次为核桃—烤烟模式，核桃—大豆、核桃蚕豆、核桃—豌豆3种模式产生的费用效益基本相同。

对核桃产值及林下作物产值2年的种植数据进行对比分析，结果表明，魔芋产值最高，其次为烤烟，林下作物为玉米、蚕豆、豌豆、油菜时核桃干果产值第二年略高于第一年，林下作物为烤烟、大豆、魔芋时核桃干果产值比前述玉米、蚕豆、豌豆、油菜4种作物的产值高600～750元/hm2。林下作物为小麦时核桃干果产值第二年比第一年略低(图3)。

究其原因，在魔芋种植过程中需要投入大量有机肥，同时魔芋管理相对精细，魔芋地核桃收益相对较好，魔芋产量高，产值收益可观，对当地农户产值收入具有良好的增收作用。其次为烤烟作物，在烤烟种植过程中当地农户采用测土配方技术，在一定程度上促进了烤烟和核桃产量，豆科植物具有根瘤菌，3种类型豌豆、大豆、蚕豆费用效益相差不大。产值与大豆高于豌豆、蚕豆。综合上述分析，核桃林下最优种植模式为核桃—魔芋模式。

3 结论与讨论

重点研究了核桃林下复合种植模式，进行了2年的连续对比试验，探讨了在8 a、9 a核桃林下复合种植模式对于核桃产值及林下作物产值的相关影响及投入产出效益。分析结果表明，核桃林下最优种植模式为核桃—魔芋模式。采用此种植式费用效益最佳，可在一定程度上缓解发展核桃产业收益慢、周期长等问题，加快了核桃产业发展，提高了核桃林的产出，在一定程度上可增加农户收入，对助力脱贫攻坚产生积极有效的作用。

图3 试验地2 a核桃产值及林下作物产值对比

由于本试验数据是在昌宁县海拔 1 680 m山地柯街镇扁瓦村选取的，当地农户种植核桃地块试验地相对具有一定的局限性，不具备普遍代表性，得出本结论也仅在当地气候、人力等条件下最佳，在今后的研究工作中可进一步研究核桃魔芋这种最佳种植模式下选取不同平地、坡地、不同海拔条件进行对比种植试验，同时，考虑在不同核桃龄林条件下的种植效益对比等，为进一步研究林下作物产值及经济效益奠定基础。