黑龙江西部松嫩平原林药复合经营模式及效益研究

王力刚，张玉柱，崔琳，毕广有

(黑龙江省林业科学院齐齐哈尔分院，黑龙江 齐齐哈尔 161005)

随着三北、退耕还林、天保等重点林业生态工程的实施，林木采伐受到限制，利用森林环境资源发展林下经济成为促进林区社会经济发展、提高人民生活水平的重要途径。2008年6月，集体林权制度改革[1]实施以来，普通百姓拥有了林地、林木的使用权、处置权和收益权，为多样化复合经营森林创造了条件，林下种植、养殖等林下经济应运而生。为促进林业可持续发展，开辟林农增收渠道，巩固生态建设成果，2012年7月，国务院颁发了《关于加快林下经济发展的意见》[2]，为林下经济的快速发展提供了政策支持。黑龙江省政府积极响应国家发展林下经济的号召，于2014年及时出台了《黑龙江省林下经济发展规划》，确立了林菌、林药、林果、林畜、林菜、种苗花卉等六大建设重点，其中林药复合经营是林下经济发展的重要形式之一。近年来随着中药材需求量日益增加、人工种植技术不断完善及林下产品自身的质量优势，林药成为林业产业一个研究与开发的热点而备受关注。目前，关于林药复合经营的相关研究主要集中于林地环境对药材的影响、中药材种植对周围环境、林木的影响等基础和如种植品种适宜性、种植结构、种植效益等林药复合经营实施后的相关成效研究[3-12]。本项研究通过对黑龙江西部松嫩平原人工林区林药复合经营模式的试验研究，总结该区林药复合经营的主要技术模式，以期为黑龙江西部发展林下经济提供参考与借鉴。

1 研究区概况

研究区位于黑龙江西南部的松嫩平原，地理坐标44°04′—48°58′ N， 122°24′—128°19′ E，区域面积10.4万km2，占全省幅员面积22.9%。大部分平原区域海拔150～300 m，西部大兴安岭东坡过渡地带，海拔30～500 m；东南部张广才岭，海拔400～500 m。该区属于中温带大陆性季风气候，年均气温2.6 ℃，年均降水量460 mm，≥10 ℃积温2 400 ℃，无霜期130 d左右，年均日照时数2 650 h。土壤主要为黑土、黑钙土、草甸土、沙土等。地带性植被是阔叶混交林及少量针阔混交林，主体为长白植物区系。本项研究以甘南县兴久村、依安县国营新兴机械化林场和解放乡、新江实验林场及杜蒙自治县为试验示范区，开展林药复合经营模式试验示范研究，分别代表黑龙江西部风沙土、黑土、沙壤土类型区。

2 林药复合模式构建

2.1 构建原则

林药复合是为充分利用林地空间提升其经济功能的同时，更好地保护林木、林地资源，从而实现森林的可持续经营。因此林药复合在种植、管理、采挖等过程应以不破坏林木、林地资源为基本原则，同时遵守以下原则：

(1)品种选择应以乡土道地药材为主导的原则。

(2)所选品种与林木资源相协调的原则。一是所选品种与所复合林木应没有种间矛盾，以协同共生为最佳；二是应根据所复合林木林下温湿度、光照以及林龄等条件选择生态习性适宜的药材。

(3)资源分布、市场需求与收益相结合的原则。应选择当地已引入种植多年或者当地有野生资源分布的药材，且市场需求量大的大宗品种。同时应长短搭配，保证收益的稳定，以降低种植风险。

(4)有机栽植、质量优先原则。应以仿野生生长条件进行有机栽培方式，应限制农药、化肥的施用；林药种子的选择、种苗的培育与栽培等。根据各品种的生长规律，进行GAP规范管理，确保林下中药材的安全、有效及稳定。

2.2 研究方法

首先开展该区野生药用植物资料查阅、民间走访及野外调查，了解掌握该区药用植物资源概况，然后在该区人工林中，根据其林分类型、树种组成、林龄、林地土壤、郁闭度等因子与主要药用植物生物、生态学特性及其市场需求开展林药复合模式的构建；通过对比分析各模式成效及效益，提出该区主要适宜的林药复合模式。

2.3 结果与分析

在发展林下经济的大环境下，以新江实验林场、依安、甘南、杜蒙等地为主要示范点，开展了广泛的林药复合模式试验示范，其中先后开展了20种中药材人工林下种植试验，分别在杨树、樟子松、落叶松林下及苗圃试验播种了黄芪、板蓝根、桔梗、防风、决明子、党参、荆芥、知母、南星、白术、白芷、苦参、柴胡、甘草、射干、黄芩、牛夕、玉竹、北沙参、龙胆草等，为全省发展林下经济起到了较好的带头示范作用。同时依安、甘南、杜蒙等地也相继开展了林下种植中药材试验示范与推广，主要在小黑杨、樟子松、水曲柳、云杉林下种植黄芪、板蓝根、防风。经过几年的试验尝试与探索，逐渐形成了以下几种典型复合模式，现总结如下：

2.3.1 杨树(云杉)-板蓝根复合模式 该种模式分别在甘南县兴久村和新江实验林场开展，其中兴久村主要在小黑杨幼林林带与云杉幼林片行间开展，小黑杨林带株行距2 m×2.1 m，7行，平均高2.5 m，南北走向，长1 200 m，面积2 hm2，GPS点：47°41′27.1″ N，123°00′04.6″ E；云杉片林株行距2 m×3 m，南北行向，树高80 cm，面积2.5 hm2。新江实验林场是在青山杨幼林片林行间进行，株行距3 m×4m，面积0.93 hm2，南北行向，GPS点：48°1′26.272″ N， 124°26′22.630″ E。复合方式为行间垅播板蓝根，林地土壤类型为沙壤土。

由于都是幼林，林内光照充足，林木根系尚小，板蓝根生长发育所需光照条件及土壤养分条件基本可以得到满足。结果表明，新江实验林场青山杨行间复合播种板蓝根当年主根长、根直径、单位面积鲜质量与风干质量分别为21.8 cm、1.40 cm、611.5 g·m2、232.5 g·m2，兴久村红皮云杉行间播种的分别为23.8 cm、1.39 cm、629.5 g·m2、245.5 g·m2，小黑杨林带行间播种的分别为20.0 cm、1.29 cm、607.5 g·m2、225.0g·m2。各项相应生长性状指标间相差较小，且都与对照差别不显著(0.05水平)，详见表1。可见，板蓝根在杨树或红皮云杉幼林行间复合间种效果良好，主要生长性状指标与大田播种相当。

表1 板蓝根生长性状调查统计结果

2.3.2 樟子松-防风复合模式 该种模式主要在杜尔伯特蒙古族自治县靠山种畜场开展，该区为典型的风沙草原区，土壤类型为风沙土。营建草牧场防护林是保护草场、改善草场生态环境十分有效的生物手段，而防风是该区最重要的道地药材之一。在营建以樟子松为主的草牧场防护林稀疏林带行间通过轻靶后采用垄作播种防风，可显著提高草牧场防护林的经济效益，又可促进林木生长。据在杜蒙樟子松草牧场防护林(株距5 m ,行距10、20和30 m的稀疏防护林，林带高度2.5 m，面积2 hm2)行间垄作播种的防风产量调查(表2)，防风生物生长量为19.5 kg·hm-2·a-1，无林带庇护的防风生物生长量仅为9.1 kg·hm-2·a-1，相差1倍以上。同时由于对行间播种防风的经营管理及林草的相互协同作用，也促进了樟子松的生长，与对照相比，樟子松当年高生长增加2.4 cm。可见在稀疏的草牧场防护林樟子松林带行间复合间种防风，生态-经济功能得到了双赢提升。

另外在新江实验林场樟子松幼林行间同样复合垅播防风，林分郁闭度0.3～0.5。调查结果表明，郁闭度为0.3行间的防风长势好于郁闭度0.5的，其中0.3郁闭度2年生防风产量为97.7 g·m-2(风干质量)，0.5郁闭度林下的2年生防风产量为18.9 g·m-2(风干质量),二者相差78.8 g·m-2。可见，光照对防风生长与产量影响很大。

表2 林药结合产量及生长情况调查结果

2.3.3 杨树-防风(玉竹)复合模式 该模式在新江实验林场选择小黑杨初值密度较小(株行距4 m×4 m)幼林片林中进行，面积0.67 hm2，林分平均高5 m，行间垄作复合播种防风，玉竹采用块茎栽植。防风由于喜光向阳的特性，在初期由于林内郁闭度较小(0.2)，长势良好，玉竹尽管具有一定的耐阴性，在郁闭度较小的林下同样生长良好。调查结果显示，3年生防风风干质量89.7 g·m-2。而4年生玉竹259.5 g·m-2。

2.3.4 杨树-黄芪复合模式 在新江实验林场，选择小黑杨新植幼林和中龄林，其中，幼林株行距4 m×4 m，面积0.67 hm2，树高5 m；中龄林株行距3 m×3 m，树高10 m，胸径10.4 cm，郁闭度0.5，南北行向，面积1.33 hm2。行间垄作复合播种黄芪；

在依安新兴林场小黑杨南北行向的中龄林，株行距2 m×3 m，胸径15.3 cm，树高14.5 m，郁闭度0.4～0.7，面积10 hm2。在依安解放乡，小黑杨幼林林带，4行，树高2.3 m，株行距2 m×3 m，面积1.07 hm2，东西走向。行间垄作播种黄芪。林地土壤类型为黑土。

经对上述不同林分复合模式黄芪生长及产量情况调查结果表明，随着林龄增大，林分郁闭度随之增大，行间黄芪生长状况也随之发生由强向弱的变化。其中郁闭度≤0.5的林分生长状况略有差别，但差别不明显，基本能够正常生长，能够完成开花结实的生长发育过程，只是在初植幼林郁闭度较小的情况下生长更为茂盛。而当林分郁闭度>0.5时，黄芪生长受限，长势变弱，当郁闭度达到0.7以上时，已不能完成开花结实的发育阶段。从产量调查结果看(见表3)，新江林场为冲积沙壤土，长势明显好于新兴林场黑钙土播种的黄芪。其中，新江林场小黑杨幼林片林郁闭度为0.2的冲积沙土的产量最高，2年生风干质量达369.2 g·m-2。随着郁闭度由0.3增加到0.5，产量随之由344.7 g·m-2降低到318.3 g·m-2。而新兴林场由于林龄较大，郁闭度亦较大，其行间黄芪产量明显低于郁闭度较小、林龄亦较小幼林行间播种的。可见，在杨树与黄芪复合模式中，以郁闭度≤0.5的林分为宜。

表3 不同郁闭度杨树行间黄芪生长及产量情况调查结果

2.3.5 樟子松-黄芪复合模式 该模式分别在新江实验林场、依安新兴林场与解放乡的樟子松片林与林带行间复合黄芪，其中，在新江实验林场树高2～3.5 m，郁闭度0.2～0.5的片林。依安新兴林场树高4.3 m、郁闭度0.4～0.8的片林，解放乡树高1.5～1.7 m，郁闭度0.2～0.4、南北走向3行、长度1 000 m的林带。

表4 不同郁闭度樟子松林下黄芪生长及产量情况调查结果

图1 黄芪产量与林分郁闭度关系

调查表明，郁闭度≤0.5樟子松林分行间复合的黄芪长势良好，郁闭度>0.5长势逐渐减弱，而郁闭度达0.8以上时地上枝叶枯死，根茎当年已经腐烂。产量调查结果表明，随着樟子松郁闭度增大，单位面积产量逐渐降低，当郁闭度达到0.5以上时，单位产量下降幅度较大，而在0.5以下时，单位产量相差幅度较小，且0.5以上郁闭度时，行间黄芪开花结实受限，到0.7以上时已经不能完成开花结实过程(见表4)。通过趋势分析，郁闭度与黄芪产量呈二项式关系，相关系数R2=0.982 5。从曲线趋势看，随着郁闭度增大，黄芪产量呈二次曲线下降趋势，详见图1。可见光照对林分行间黄芪影响很大。

2.3.6 水曲柳-黄芪复合模式 该模式主要在依安新兴林场开展，在已成林的水曲柳片林行间复合黄芪。水曲柳由于树冠小，即使成林，林分郁闭度也仅为0.5，因此从光照因子看，能够满足黄芪生长需要。而实际调查结果是，黄芪长势一般，3年生的黄芪尚未开花，根茎纤细，与同年播种的邻近小黑杨片林行间复合的黄芪相比长势弱，单位面积产量低，3年生风干质量仅为38.5 g·m-2，为同年播种、相同郁闭度、类似立地小黑杨林分的1/3(小黑杨林分行间黄芪风干质量116.9 g·m-2)。这可能是由水曲柳树种特性所决定的，水曲柳主根短，侧根发达，即使地上枝干没有郁闭，而地下根系，特别是侧根连同须根已经在林地形成了“根系郁闭”，也就是侧根在林地近地表形成了较为稠密的根系网，与黄芪幼苗根系争夺水分和养分，从而制约了黄芪的生长与发育。而同样郁闭度的杨树林分，尽管杨树根系庞大，主要是主根发达，侧根相对较弱，尤其须根较水曲柳为少，其行间播种的黄芪发育相对要好于相同郁闭度的水曲柳林分。从两个林分的林下植被发育情况可以得到验证，据调查，相同郁闭度下小黑杨行间自然生长的草本较多，发育良好，而水曲柳行间自然生长的草本很少，且长势弱。因此，水曲柳林分行间不易复合黄芪等根茎类中药材。

2.3.7 樟子松-玉竹复合模式 该复合模式在新江实验林场开展。结果表明，在郁闭或郁闭度较大樟子松片林下种植的玉竹可以正常生长，而初植郁闭度较小的樟子松林下则生长发育良好。据实地取样调查，在樟子松郁闭度≤0.5时，产量为110 g·m-2(2年生风干质量)，而郁闭度≥0.7时，产量也可达81 g·m-2(2年生风干质量)。可见，与樟子松复合，玉竹在不同郁闭度林下都可正常生长发育，只是在郁闭度较小时生长发育更为良好，产量大，在郁闭度较大时只是产量稍差，但可以完成生长发育过程，有一定的经济产量。

2.3.8 杨树-桔梗复合模式 在新江实验林场小黑杨幼林片林行间复合桔梗，林分郁闭度0.3～0.4，同时在邻近农田全光下播种桔梗做对照。调查结果显示，在幼林行间播种的桔梗产量1 076.9 g·m-2(2年生风干质量)，而农田全光下则为815.4 g·m-2(2年生风干质量)，幼林行间产量较全光下多261.5 g·m-2(风干质量)，产量提高32%。因此，桔梗在苗期有一定的庇荫条件更有利于其生长发育，而小黑杨幼林为之提供了这样的条件，使其生长状况要好于全光的农田环境。可见，在杨树幼林行间复合桔梗是一种比较适宜的林药复合模式。

2.4 效益分析

2.4.1 经济效益 通过上述对几种林药复合模式的结果及分析看，板蓝根、黄芪、防风、桔梗与杨树、樟子松、红皮云杉复合以郁闭度较小的幼龄林效果为好，随着林龄增大、林分郁闭度随之增大，复合的这些草本药材生长发育逐渐受限，直至枯萎死亡；水曲柳林下播种黄芪相对其他几个树种而言，相同郁闭度下，长势较弱；而玉竹与杨树、樟子松在郁闭度较大的林下也能正常生长，在幼龄郁闭度较小的林下长势更为良好。根据这一结果，对几种比较适宜的林药复合模式经济效益做一具体分析，以期对林药复合这一林下经济效益有一个相对量的认识。为了体现出林药复合模式效益相对大小，与当地间种粮食作物的效益做比较。

通过对10种林药复合模式取样调查，其中杨树、樟子松、云杉林分都取自幼龄林分，林龄3～5年，林分郁闭度<0.5，药材产量为典型取样——选择药材生长中等程度地块作为样地。样地以垄为单位，垄幅0.65 m，每个样地垄长10 m，每种复合模式取样10个，取其均值作为该种模式产量。按照实际复合面积占林地面积的比例，这算成单位面积药材的产量。为了便于与农田作物产量产值做比较，单位面积产量折合成公顷产量与产值。而农田作物以当地主播作物玉米为参比作物。调查统计结果详见表5。由表5可知，林下播种中药材其年产值平均14 677元·hm-2，较当地农田播种玉米年产值8 452元·hm-2高6 225元·hm-2，提高幅度为73.7%。其中水曲柳-黄芪复合模式为中龄林下复合播种黄芪，其年产值为2 567元·hm-2，产值最小，但其林下已经不能间作作物。樟子松-防风、杨树-防风、樟子松-玉竹模式年产值都不及同等条件下的作物玉米的年产值，分别较玉米年产值低2 507元·hm-2、3 748元·hm-2、1 758元·hm-2，而这三种复合模式产值低的原因主要是林分郁闭度稍大，近0.5左右，已经不适于间作作物，即使间作作物，其产量也仅仅是大田产量的1/3～1/5。而本研究采用作物玉米的产量为大田产量的平均值，如果按照实际间作作物产量计算，其年产值还是会高于同等条件下间作玉米的年产值，但此等条件下间种玉米已经没有实际意义。其他复合模式均较农田作物玉米年产值高。

综上，林下复合间种药材其直接经济效益总体高于间种作物，而间作药材在幼林林分不适于间作作物之后时仍能产生一定的经济效益。

表5 几种林药复合模式药材产量、产值统计分析结果

2.4.2 生态及社会效益 林药复合模式不仅可提高林地利用率、增加收益，且能够改善林地生态环境、提高林木生产力，更好地发挥森林的经济和生态效益。闫法领等研究表明，在郁闭度较高的退化马尾松人工林下种植大青、栀子、淡竹叶等耐阴药用植物，可使土壤脱氢酶活性增加16.81%，土壤有机质、全钾、速效钾分别增加67.35%、1.25%和32.71%[13]；王占军等研究表明，在不同密度柠条林内种植甘草，在一定程度上可增加土壤含水量、物种数及植被盖度，改善土壤物理性状，使得土壤结构趋于好转[14]。

另外，通过增加药用草本植物，可改善单一林分的层次结构，增加地表覆盖度，增强林地土壤抗侵蚀的能力，提高物种多样性，维持林分健康稳定，提升林分质量。而中草药与林木相互协同作用又促进了林茂药丰，如在杜蒙樟子松草牧场防护林内行间播种的防风，防风产量较无林草场的提高1倍以上，而樟子松当年生长量也较对照提高2.4 cm。

同时林药复合模式也会产生广泛的社会效益，主要表现在：第一，可吸纳农村闲散劳动力，据初步统计，间作药材每667 m2管理需要增加2～3个劳动力，这样计算每万亩人工林通过复合中草药，每年可增加2万～3万人的就业人数；第二，林药复合模式可与林业生态建设政策有机结合，为广大三北地区生态建设后续产业培育找到一个比较理想的模式，有利于推动生态经济型防护林工程建设的快速发展；第三，林药复合可与地方区域经济发展有机结合，特别是可与“北药开发”战略有机结合，从而得到社会各界的关注和支持。同时可调动广大林农投身林业生态建设的积极性。

3 小结

3.1 在遵循保护资源、提高林地利用率、协同共生、有机优质等原则下，在黑龙江西部松嫩平原现有人工林主要树种杨树、樟子松、云杉、水曲柳片林或林带行间，采用板蓝根、黄芪、防风、玉竹、桔梗等大宗中药材在多个不同地点示范构建了10种林药复合模式。其中板蓝根、黄芪、防风、桔梗在郁闭度≤0.5林下都可完成生长发育、开花、结实过程，以郁闭度0.2～0.4幼林为佳，而在郁闭度>0.5的林下生长发育受到明显影响；玉竹可在不同郁闭度的林下生长，但以在郁闭度<0.5的林下生长发育更为良好；水曲柳林下不宜复合黄芪等根茎类草药。

3.2 构建的10种林药复合模式可产生十分显著的综合效益：其中与农田作物玉米相比，10种模式平均年均产值可提高73.7%；同时可改善林地土壤的理化性质及林分的层次结构，促进林分健康发育；通过吸引农村劳动力增加就业、促进林业生态建设发展及区域经济发展而产生较为积极的社会效益。