科尔沁沙地林农复合经营综合效益评价

赵 恺，岳永杰，李 旭，钟琪涵，文 明

(内蒙古农业大学 林学院，内蒙古 呼和浩特 010018)

科尔沁沙地曾是我国最大的沙地，其主体区域在内蒙古通辽市，面积占25.7%。20世纪80年代初，在当地政府的调控下，通过各种措施对科尔沁沙地实施防沙治沙工程。目前，科尔沁沙地沙尘、干旱等恶劣天气发生频率逐渐降低，沙化速度得到控制，沙地面积大幅度减少，部分沙地已经恢复了耕地价值[1]。我国对林农复合经营综合效益评价已有多年的研究，涉及范围也很广，应用的方法主要以层次分析法为主[2-5]，还有学者用改进的层次分析法[6-7]、网络层次分析法[8-9]进行综合效益的评价；另外，还有主成分分析法[10-11]、灰色关联分析法[12-14]、多目标灰色局势决策法[15-16]和模糊综合评判法[17-18]，以及把模糊数学与层次分析法结合的模糊层次分析法[19-20]。虽然我国对林农复合经营模式综合效益评价的研究已经比较多，但主要集中在山区丘陵和平原地带[21]，对于沙地林农复合经营的综合效益评价还很少，对沙地指标体系的构建以及治理模式的评价则更少。文章通过调查科尔沁沙地奈曼旗6种治理模式的生态效益、经济效益和社会效益，建立符合科尔沁沙地的评价指标体系，并运用集对分析的方法对6种经营模式进行综合排序，为沙地治理模式效益评价提供科学方法；通过评价结果筛选出效益最高的经营模式，对不同模式的综合效益进行对比分析，选择出经济效益高、生产上可行的配置模式，对科尔沁沙地区域社会经济发展、生态效益保持以及对企业和农民经营决策具有一定现实意义。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点位于内蒙古通辽市奈曼旗，坐标120°19′40″～121°35′40″E，42°14′40″～43°32′20″N，海拔200～700 m。占地面积约8 159 km2，地形呈西高东低、南北隆起的半封闭环状特征。气候属北温带大陆性季风干旱气候。夏季多西南风；西北风集中在冬季，平均风速3.8 m/s。年平均气温7.0 ℃，年平均降水量354.3 mm。土壤类型主要为风沙土。

1.2 数据来源

在奈曼旗不同种植模式地块对农户进行调查和实地测量。6种模式及其种植密度分别为：樟子松—万寿菊模式，樟子松555株/hm2，万寿菊带状种植，带宽4 m；元宝枫—万寿菊模式，元宝枫555株/hm2，万寿菊带宽4 m；火炬树—万寿菊模式，火炬树555株/hm2，万寿菊带宽4 m；沙棘—苦参模式，沙棘990株/hm2，苦参带状种植，带宽4 m；沙果纯林，390株/hm2；塞外红纯林，990株/hm2。选出经济效益、生态效益和社会效益三方面共14个评价指标，并计算出各模式的综合效益评价值。

1.3 研究方法

使用集对分析法u=a+bi+cj，其中a表示两个集合的同一程度，称为同一度；b表示两个集合的差异不确定程度，称为差异度；c表示两个集合的对立程度，称为对立度，i为避免差异度符号或相应系数，取值[-1，1]；j为对应符号或相应系数，规定取值为-1。按照定义，a、b、c满足归一化条件a+b+c=1。联系度u一般是一种结构函数，只有在特殊情况下才是一个数值。通过对6种复合经营模式的经济效益、生态效益、社会效益(14个指标)的决策分析，选择综合效益最大的模式。其决策思路为：

2 结果与分析

2.1 评价指标体系的构建

为使评价的结果具有充分的合理性和科学性，能够准确、客观、完整地反映出各种模式的综合效益，本文参考并借鉴了多年来国内外学者关于林农复合经营综合效益评价中成功建立的评价指标体系，充分依据当地的自然环境条件、社会经济状况，遵循系统性、科学性、层次性、可操作性、可比性的原则，最终确定了经济效益、生态效益、社会效益三大效益中的14个指标，包括了静态指标和动态指标，使评价结果更具有真实性和说服性(表1)。

2.1.1经济效益指标确定依据

经济效益直接关系到农民及企业对于种植模式的接受与否，所以主要从收益和成本方面进行确定，因此用亩均产值、亩均纯收益、成本、投入产出比和投资回收期共5项指标来评价。

2.1.2生态效益指标确定依据

调查地干旱少雨，虽然沙地面积减少，但沙尘天气仍然存在，生态效益指标主要以防风固沙、水源涵养和提高植被覆盖为主。同时，考虑到化肥对土地的影响，采用化肥使用量、有机肥使用量、植被覆盖率、气候调节、水源涵养和土壤保护作为生态效益的评价指标。

生态效益评价指标中，气候调节、水源涵养和土壤保护评价方法参考谢高地根据我国的具体情况建立的中国不同陆地生态系统单位面积生态服务价值表[23]。

2.1.3社会效益指标确定依据

调查地农业人口约占总人口的70%，不同经营模式所带来的经济效益对当地经济发展和社会稳定具有重要意义。因此，社会效益的评价指标包括人均纯收入、农民群众理解接受能力和收益稳定性三项。

其中，农民群众理解接受能力分为优、良、中、及格和不及格，收益稳定性评价分为极其稳定、非常稳定、比较稳定、一般稳定、稳定性差5层评价等级，分别对应100、80、60、40、20分。

2.1.4评价体系

根据上述分析，并遵循指标选取原则，构建出科尔沁沙地奈曼旗不同治理模式综合效益指标评价体系，如表1所示。

2.2 实地调查

通过实际调查和测定，得到6种配置模式的上述14项指标的观测计算值(表2)。

2.3 数据计算

将平均产值、总成本等14个决策指标合并为经济效益、生态效益、社会效益等3个主目标，即为3个主目标，14个指标关于6个经营方案的多层性决策问题。14个决策指标中，投资回收期、成本和化肥使用量指标需进行转换，其余11个目标均为收益型，其决策矩阵为：

表1 奈曼旗不同治理模式综合效益指标评价体系Tab.1 Comprehensive benefit index evaluation system of different governance models in Naiman Banner

表2 不同配置模式各指标效益调查值Tab.2 Benefit survey values of each indicator in different configuration modes

经规范化得到：

U={0.6331，0.7010，-0.1106，-0.2458，0.7665，-0.0909，0.7605，0.5063，0.5133，0.5145，0.5476，0.7010，0.4508，0.4619}

V={0.2432，0.0746，-0.6173，-0.6144，0.1454，-0.8469，0.1521，0.1534，0.1597，0.1517，0.2568， 0.0746，0.3607，0.3464}

由文中联系度计算式求出各方案集对{Sk,u}相应的联系度m{Sk,u}中ak、bk、ck等值，再根据相对贴近度vk计算式计算，结果见表3。

从表3可看出，模式4综合评价值最高，为0.697 9，即为最优模式，其次是模式6，而模式1最差。

表3 计算结果Tab.3 Calculation results

3 结论与讨论

3.1 经济效益比较

各模式对促进经济发展的效果就是经济效益。由表2可知，平均纯收益大小依次为沙棘—苦参模式>塞外红模式>樟子松—万寿菊模式>沙果模式>元宝枫—万寿菊模式>火炬树—万寿菊模式；投资回收期依次为沙棘—苦参模式(1.2)<火炬树—万寿菊模式(1.8)<塞外红模式(3.2)<沙果模式(3.8)<樟子松—万寿菊模式(6.6)<元宝枫—万寿菊模式(6.7)；投入产出比依次为沙棘—苦参模式(11.28)>塞外红模式(7.7)>沙果模式(3.64)>元宝枫—万寿菊模式(2.63)>樟子松—万寿菊模式(2.3)>火炬树—万寿菊模式(2.14)。

3.2 生态效益比较

化肥使用量，依次为沙棘—苦参模式(198)<火炬树—万寿菊模式(411)<沙果模式(429)<塞外红模式(685.5)<元宝枫—万寿菊模式(693)<樟子松—万寿菊模式(1 845)；植被覆盖率大小，依次为沙棘—苦参模式(100)=元宝枫—万寿菊模式(100)>火炬树—万寿菊模式(94.2)>樟子松—万寿菊模式(89.4)>沙果模式(35.1)>塞外红模式(30.3)；气候调节、水源涵养和土壤保护总计价值大小依次为元宝枫—万寿菊模式>沙棘—苦参模式>沙果模式>塞外红模式>火炬树—万寿菊模式>樟子松—万寿菊模式。

3.3 社会效益比较

通过对农户的调查得到，沙棘—苦参模式、沙果模式和塞外红模式收益非常稳定且易被接受；人均纯收益大小依次为沙棘—苦参模式>塞外红模式>樟子松—万寿菊模式>沙果模式>元宝枫—万寿菊模式>火炬树—万寿菊模式。

3.4 综合效益比较

通过计算结果可知，相对贴近度大小依次为沙棘—苦参模式(0.697 9)>塞外红模式(0.593 1)>沙果模式(0.493 6)>元宝枫—万寿菊模式(0.490 4)>火炬树—万寿菊模式(0.425 1)>樟子松—万寿菊模式(0.319 9)。

根据上述评价结果，可以得到如下结论：

1)沙棘—苦参治理模式平均纯收益最大，投资回收期短，投入产出比最大，农户可在短期内获得较高的收益，经济效益十分可观。

2)元宝枫—万寿菊治理模式对于气候调节、水源涵养和土壤保护的效益略大于沙棘—苦参治理模式，但元宝枫—万寿菊治理模式化肥用量远大于沙棘—苦参治理模式。种植沙棘与苦参提高了植被覆盖率，并且间作能够提高土地利用率，使系统更加稳定，可改善生态环境。因此，沙棘—苦参治理模式生态效益最大。

3)沙棘—苦参治理模式带来的人均纯收入最高，而且收益稳定，农户易理解和接受。由于果树与药材种植需要投入大量劳动力，沙棘—苦参复合种植模式可有效利用当地的剩余劳动力，不仅可提高农民收入，而且对于当地社会发展与稳定也起到促进作用，给整个地区带来较高的综合效益。因此，沙棘—苦参治理模式能够产生较好的社会效益。

综上所述，综合效益最高的是沙棘—苦参治理模式，其次是塞外红经济林，而樟子松—万寿菊模式的综合效益最低。沙棘—苦参复合经营模式运行初期，苦参生长迅速，能够快速提高覆盖率，起到较好的水土保持作用，地力得到维持和提高，对提升沙棘后期生长也是相当有利的，从长期来看可有效提高农户收入，保护和改善生态条件，推动地区经济发展，值得此类地区推广。建议在当地适宜的区域推广种植沙棘树，并采用间作苦参的配置模式，以带来更高的综合效益。总的来看，科尔沁沙地在保证生态效益的基础上，结合市场经济发展规律，促进社会稳定的情况下，都可以适当推广沙棘—苦参种植模式。