农林复合经营系统的规划设计

1、第六章 农林复合经营系统的规划设计科学的规划和设计是科学实施的基础，是合理利用自然资源及维护资源的再生能力的基础，它们对资源的高效利用和可持续发展具有重要意义。农林复合经营系统规划与设计是指运用系统工程理论、景观生态学原理、生态经济学及其他相关学科的知识与方法，从复合系统功能的完整性、自然资源的内在特征，以及实际的社会经济条件出发，通过对原有景观要素的优化组合或引入新的成分，调整或构建合理的复合系统结构，使复合系统整体功能最优，达到人的经济活动与自然过程的协同进化。因此，农林复合系统的规划与设计是实现复合系统高效可持续发展的有效工具。第一节 规划设计的任务及内容1. 主要任务 制定今后一段时间

2、内的明确发展目标，调查分析规划区内的自然资源、社会经济条件（包括市场需求等）、人文等特点，分析诊断出规划区所存在的主要问题，提出改进意见，重新组建高效复合系统（包括系统组成、结构、功能的重新构建和调整），为各地块提出具体的经济、高效、技术先进的规划设计和作业设计等。1. 主要内容规划设计过程中应重点考虑的问题:主要包括: 规划目标（必须明确在什么区域范围内及为解决什么问题而进行规划）、规划设计的原则、系统的范围、类型、组分选择、组分配比关系，空间结构、时间结构，系统的管理、系统效益预测等。规划目标可分为2大类：一类是是为自然资源的合理开发而进行的规划，第二类是为当前不合理的土地利用方式而进行的

3、结构调整。农林复合经营系统的规划设计可分为两个层次，即总体规划与各个地块的调查设计。总体规划一般按大的地域如县、乡（镇）制定，或按基层单位（村、农场、林场）制定。其使命是对农林复合经营工作进行全面布局，确定发展方向，确定农、林、牧、渔及其加工业的比例、规模、进度、主要技术措施、投资与效益的概算等。地块设计是在总体规划的原则指导与宏观控制下，对一个小流域或一定面积的地块进行具体的调查设计，确定各地块建立农林复合经营系统的类型与技术措施，施工安排及完成施工日期，对种苗、劳动力和物资的需求量以及投资额度，效益计算。农林复合经营技术，不同于传统的林业（人工造林技术）或农业（简单的耕作）技术。在进行模式

4、设计时需考虑的因素很多，且复杂。在具体进行设计时，主要应该根据土地、环境、农牧业、林业和经营目标等因素，以及它们之间的相互关系和时空动态变化规律来进行设计。第二节 规划设计原则规划设计时应遵循以下原则：1 必须有明确的经营目标 在设计系统发展模式时，首先要知道该系统及经营者的经营目标和社会需求，明确近期和远期目标；其次还要从整体或长期角度来考虑经营者对该农林复合经营模式进行经营的能力和社会及市场对该模式产品的需求情况。2 系统性原则农林复合经营系统追求整体效益，更加注重系统内各组分间关系的协调，因此，农林复合经营的规划设计必须遵循系统性原则，用系统的思想和方法去研究这一特殊的系统。在坚持这一原

5、则过程中，还必须遵循、理解和掌握以下3条原则。 系统的整体性原则在进行规划设计时，必须把经营单元作为一个系统整体加以考虑，必须从系统的角度去调整其组成和结构，协调好各组成成分间的关系，使结构处于最优状态，确保总体（即系统）效益大于各单元效益之和。 系统的相关性原则在该系统中，各组成成分（因素）不是孤立存在的，它们由系统的结构联结在一起，相互影响，相互依存，当系统整体发生变化时，系统内各组成成分（因素）也必然发生变化。因此要处理协调好系统内每1个成分。 系统的优化原则 系统的优化原则就是通过对系统的组织、协调，使系统在一定环境下达到最佳的结构，发挥最好（大）功能。对系统进行优化的方法和手段很大，

6、在对系统具体实施优化时，首先根据需要和可能，给系统定量地确定出最优目标，然后围绕这个目标，确定系统内不同层次等级的要求和设计目标，使部分功能和目标服从总体目标，以达到总体功能最佳的目的。3 群众参与原则 农林复合经营是以广大农民或林农为主体的农林生产活动，只有让他们参与制定计划，参与决策、参与管理，让他们真正了解这项活动，并意识到其好处，他们才会有积极性。4 因地制宜原则 在实施规划设计前，必须掌握当地的各种自然和社会资源，主要包括气候、地质地貌、土壤、水分条件和物种资源、已有技能、设备和资金等。在此基础上，合理划分出不同的经营单元和立地类型，然后针对不同立地类型设计出不同的复合经营模式。5

7、社会经济条件可行性原则在设计时要做到“量力而行”，要考虑到当前和今后一定时期内，经营者在财力、物力、人力及技术力量等方面的承受能力，不要脱离实际。要以现以条件为基础，寻求最佳的投入产出比，并保证这种比例关系具有稳定性和持续性。此外，在规划设计过程中，还必须分析未来系统的和产和管理所需要的科学技术水平，以及生产者对相应的科学知识和技术的掌握程度。6 循环渐进，以点带面原则 因为农民要有一个适应过程 试验和实施过程中难免有误为了贯彻这一原则，应通过建立示范区、示范户的形式来带动和推进当地的农林复合经营的发展。7 长短结合原则 由于农林复合系统组成及经营方式等方面的特殊性，从考虑经营者的承受能力和三

8、大效益的统一，在规划设计时，必须坚持这一原则，并在具体落实时做到：一是在复合系统的成分组合上尽可能做到长、短、中的结合；二是在成分选择和结构配置时，做到所选组分既有较高经济价值，又能使系统具有良好的生长发育条件，局部环境得到改善，地力长期不衰，以及有害生物能得到较好控制。力争做到经济、生态双丰收。8 可持续性原则在规划设计和实施农林复合经营过程中，一定要确保当地的经济和资源能够做到可持续发展。第三节 规划设计的基本程序和方法1. 工作程序2. 设计尺度3. 方法步骤农林复合经营的规划设计，一般包括3个步骤或阶段。即：基本情况与社会需求调查，土地利用系统诊断与可行性分析，规划与技术设计。31 基

9、本情况与社会需求调查311 各类图件的收集 主要包括：地形图、地质图、林相图、土地资源分布图等。312 自然条件调查 主要包括：气候条件、地质地貌、土壤、水文、植被壮况、动植物资源、病虫害等。特别是对于复合模式中物种组成成分有明显作用的某些生态限制因子，如积温、最低最高气温、土壤水分及pH值等更应深入调查了解。313 农林牧副渔业及加工业的生产状况调查 主要包括：面积、产量、质量、名特产品、加工开发潜力、技术水平等。314 现有成功模式调查315 社会经济状况与社会需求调查 主要包括：人中、劳力数量及质量、收入状况、交通状况、人民生活习俗、社会需求与市场供需状况、当地农林牧业的经营水平及种习惯

10、、科技推广机构及其水平、地方政府及村民的积极性等。32 补充测绘与土地利用规划33 土地利用系统诊断与可行性分析在进行正式规划设计前，应先进行土地利用系统的诊断（评价），其目的是：揭示现有土地利用模式存在的问题与发展潜力，从而为土地利用系统寻找到一种更加的利用方式。土地利用系统的诊断（评价）内容主要应包括：布局是否合理，土地利用方式及经营模式是否得当，产品结构、物种选择、结构设计是否合理，现时生产力和潜在生产力，技术状况、管理是否科学等。可行性分析主要包括：对已调查的各类基础资料进行系统分析，评估项目区的自然优势和经济优势，分析社会经济条件、技术力量、产品加工能力、市场需求等因素，能否支撑本项

11、目。4内业工作41 编写专题报告 主要包括： 自然条件的分析（要阐明设计区内有利条件和不利因素，对不利因素的解决对策）； 社会经济状况分析（现有经济水平、年人均收入、劳力、交通、技术水平、加工业状况、市场情况、今后重点发展方向及主导产品、产业链构想等。42 进行典型设计（类型结构设计） 主要包括： 农林复合经营的类型名称 类型代码 适宜的生境条件 选用的树种、组成、密度及对苗木的要求 选用的农作物品种及其比例 农、林品种的水平配置与垂直配置方式 种植时间 抚育管理措施 经营年限设计总的要求是：所设计的类型要有较高的经济效益和生态效益，并做到长短效益相结合。43 面积计算 在外业区划、初步设计的

12、基础上，按照调绘结果，在基本图上分别求出总面积和各种类型的面积及各种辅助设置的面积。5 效益评估及规划设计方案初审 要分析项目的投入与产出，要对项目实施后可能带来的三大效益进行预测和评估，以分析项目的可行性。在完成区划、布局，以及类型设计和落实后，要请当地管理部门及有关专家对设计方案进行初审，提出修改意见，以进一步完善设计。6编制规划设计成果主要包括：规划设计说明书、各类图件、典型设计表、各类面积统计表、各类物质需求情况（包括量及使用时间）表、用工与成本预算分年度统计表等。其中规划设计说明书应包括如下主要内容： 规划设计任务的来源与要求； 规划区的自然条件特点； 规划区的现有经济水平与发展方向

13、； 总体规划的依据与全面布局说明； 各经营类型（典型）设计的特点瞩目管理要求； 各年度用种苗、劳力、机械、燃料、电力、化肥、农药等物质的数量； 各种效益的预测及评估； 整个项目实施的年限等。7建立试验示范区 新物种、新技术的应用及新的复合系统的建立，均需建立试验区来观测与评估。第四节 结构设计 结构设计是农林复合系统发展过程中需要很好解决的一个关键问题，它是复合经营研究中非常活跃的研究领域。1 结构设计的内容与方法主要内容： 包括如下几个方面： 确定系统的物种组成。即选择适宜共生的树种、作物品种及动物品种或其他搭配物种。 确定所选定的物种在数量上的比例关系 确定所选定的组分的空间位置，安排种值

14、的先后顺序方法： 在进行结构设计前，首先要进行规划。规划是解决设计地区的总体布局与近、中、远期的合理安排问题。规划内容主要包括：系统的布局、发展规模（面积与时限）、各经营类型的典型设计的特点与管理要求、各年度所需物耗数量、各种效益预估等。最后还要提交规划图、规划设计说明书、各行业分类面积统计表、种苗用量分阶分类分年度统计表、用工量与投入预算分年度统计表等。 在规划基础上，进行复合经营模式的结构设计在进行结构（模式）设计时，应当充分借鉴以往设计的成功经验；运用各种可能得到的相关数据和结果对系统的结构进行优化分析；尽量利用定位观察所积累的基础资料，运用数学和计算机工具；充分应用生态学理论揭示系统内

15、的各种问题。2 组分结构设计21 物种选择 选择物种时应重点考虑的因素： 产品的种类及其用途 所选物种的生态适应性及各物种间的种间关系 稳定性和可行性 高效性 物种的多样性及互补性22 系统组分间的配比关系的确定 依据食物链关系确定 考虑经济价值及市场需求 依据各物种在系统中的地位及主次关系确定 生产者的需求 利用线性规划确定2.3 复合系统组成成分的选择原则及要求具体选择原则及要求如下： 所选物种的生态位不应重叠，以减缓或避免竞争 尽量选择具有共生互利作用的物种，能提高土地的总生产力 组分的搭配应以提高物质利用率和能量转化率为目标 所选物种应适合当地的环境条件具体就是做到因地制宜，宜林则林，

16、宜农则农，宜牧则牧，宜渔则渔；并且要尽量以当地种为主，引进种为辅。 要注意植物分泌物对物种组合的影响 避免选用具有共同病虫害的物种 上层树冠结构应尽量有利于光能的透过。 尽量满足稳定性、多样性和可行性原则3空间结构设计31 垂直结构设计农林复合经营模式的垂直设计，主要指人工种植的植物、微生物、饲养动物的组合设计。在进行垂直结构设计时，应重点考虑下列内容： 主层次种群的选定在选择主层次树种时，除考虑上述物种组合原则及要求外，最好所选树种还具有以下特性：有固氮能力可改善地力；速生、丰产；有较强的萌生能力，适合矮林作业，具有稳定性；多用途，经济价值高。 副层次种群的搭配在进行副林层设计时，应遵循以下

17、原则：需光性与耐荫性种群相结合；深根性与浅根性种群相结合；高秆与矮秆作物相搭配；乔灌草相结合；共生性病虫害无或少；物种间无化感作用中的毒害或抑制作用。32 水平结构设计 是指农林复合经营各主要组成的水平排列方式和比例，它决定农林复合经营模式今后的产品结构和经营方针。在设计时，应注意以下问题： 林木的密度及排列方式要与经营模式的经营方针和产品结构相适应；并要处理好林木和作物的适当比例关系，使其相互促进。 要掌握林木的生物学特性、生长发育规律，特别是掌握树冠的生长变化规律，以便预测模式的水平结构变化规律，为合理确定模式的时间序列提供依据。 要根据树冠及投影的变化规律和透光度，掌握林下光辐射时空分布

18、规律，结合不同的植物对光的适应性，设计种群的水平排列。 在设计间作型时，如果下层植物是喜光植物，上层林木一般呈南北向成行排列为好；并适当扩大行距，缩小株距。如下层为耐荫植物，则上层林木应以均匀分布好，使林下光辐射比较均匀。具体类型种类已在第一节讲述。4。时间结构设计 在进行时间结构设计时，要充分考虑气候、地貌、土壤、物种资源（农作物、树木、光、热、水、土、肥等）的日循环、年循环特点和农林时令节律。在具体设计时，应考虑下列内容：  把两种以上的种群，设置在同一空间内，按其生物机能节律有机地组合在一起。  种群密度设计： 幼龄期可稍密些，老龄期宜稀些。 最大限度地利用物种共生、

19、互利作用；并使各种生态因子的季节性变化与作物生长发育周期之间取得相对协调等。 最大限度地利用农作物与树木之间的生长期、成熟期与收获期的先后次序不同，形成在同一个年度的生长期内，同一块土地上经营多种作物，此播种彼收获，此起彼落。常见时间结构有7种类型，具体已在第一节讲述。如：轮作、连续间作、短期间作、替代式间作、间断式间作、套种型、复合搭配型。5 食物链（产业）结构设计食物链：从生态观点看，它既是一条能量转换链，又是一条物质传递链；从经济观点看，它是一条创造物质财富和经济价值的增值链。目前农林复合系统在食物链中存在的主要问题：由于物种少（多数都是植物），树种单一，导致结构简单、缺损，功能不全，使系