不同保留密度對福建柏人工林生長和經(jīng)濟效益的影響

林媛媛，林武星，蘇寶川，周宗哲

(1.福建農(nóng)林大學(xué)管理學(xué)院，福建 福州 350002；2.福建省林業(yè)科學(xué)研究院，福建 福州 350012；3.泉州市林業(yè)局，福建 泉州 362000；4.福建省安溪豐田國有林場，福建 泉州 362400)

密度是影響人工林生長的一個重要因素，研究和生產(chǎn)實踐都表明，密度越大的林分，其平均胸徑、平均樹高和平均單株材積越小，密度越小的林分平均胸徑、平均樹高和平均單株材積越大[1-3]。密度對人工林的蓄積量和出材量造成影響，合理的保留密度可以提高林分的蓄積量和出材量，進而增加木材的銷售收入[4,5]。福建柏(Fokieniahodginsii)是柏科福建柏屬常綠喬木，其主干直、材質(zhì)好、形體美，是中國南方廣泛種植的重要材用兼觀賞樹種[6-8]。目前關(guān)于不同密度對福建柏生長方面的影響報道不多[9-11]，而福建柏不同保留密度經(jīng)濟效益研究處于空白。本文對27年生的福建柏3種保留密度的林分進行生長情況、出材量、產(chǎn)值和經(jīng)濟效益比較，初步確定出經(jīng)濟效益最佳的林分保留密度，為福建柏人工林合理經(jīng)營提供依據(jù)。

1 試驗地概況

試驗地位于福建省安溪豐田國有林場寨坂工區(qū)12大班1小班，118°10′ E，25°12 ′ N，屬于中亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫19.5 ℃，絕對最低氣溫-6 ℃，絕對最高氣溫40 ℃，無霜期330 d，年均日照時數(shù)1 950.5 h，年均降水量1 850 mm，年均相對濕度81%，海拔410～475 m，坡向西南，坡度20～25°，土壤為山地酸性紅壤，土層厚度>90 cm，腐殖質(zhì)層較薄，立地類型為Ⅲ類地。主要林下植被有粗毛榕(Ficushirta)、懸鉤子(Rubuscorchorifolius)、芒萁(Dicranopterisdichotoma)、桃金娘(Rhodomyrtustomentosa)、野牡丹(Melastomacandidum)、菝契(Smilaxchina)、福建青岡(Cyclokalanopsischungii)、扇葉鐵線蕨(Adiantumflabellulatum)、冬青(Ilexchinersis)等。

2 研究方法

寨坂工區(qū)12大班1小班初值密度為2 505株·hm-2的福建柏在8年生和15年生時進行2次疏伐，開展不同保留密度研究，分別保留425、725和825株·hm-2，共3種密度[11]。試驗林27年生時采用隨機區(qū)組設(shè)計法分別于林地上、中、下坡設(shè)置福建柏不同保留密度標(biāo)準(zhǔn)地各3塊，每塊標(biāo)準(zhǔn)地面積20 m×20 m。對各標(biāo)準(zhǔn)地每木檢測胸徑、樹高，計算蓄積量，選擇標(biāo)準(zhǔn)木按照4 m、2 m造材，用GB 4814-84《原木材積表》計算出材量。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同保留密度林分生長情況對比

由表1可知，福建柏林分的平均胸徑、平均樹高和平均單株材積隨保留密度的增大而降低，即林分中的林木的數(shù)量越多，林分的平均胸徑、平均樹高和平均單株材積越小；而林分的蓄積量隨保留密度的增加表現(xiàn)為先增大后減少的趨勢，保留密度為725株·hm-2的林分蓄積量最大，達(dá)到174.90 m3·hm-2。方差分析結(jié)果顯示，不同保留密度林分的平均胸徑、平均樹高、平均單株材積和平均蓄積量均存在極顯著差異，說明保留密度對福建柏林分的生長有明顯的影響。

表1 不同保留密度的福建柏生長量

FD=105.86**,FH=16.89**,FV=46.64**,FG=16.59**,F0.05(2,6)=5.14,F0.01(2,6)=10.90

由不同保留密度林分中林木徑級結(jié)構(gòu)(表2)看出，保留密度低的林分大徑級的林木數(shù)量多，而保留密度高的林分中小徑級的林木數(shù)量多。425株·hm-2的林分大徑木占94.1%，主要徑級在24～26 cm，而825株·hm-2的林分大徑木僅為39.5%，中小徑木占了60.5%，主要徑級在18～20 cm?？梢?，福建柏人工林大徑木的比例隨林分密度的增加而降低。說明福建柏培育大徑材的林分中保留林木的數(shù)量要少，而培育中小徑材的林分中保留林木株數(shù)要多。

表2 不同保留密度的福建柏徑級特點

表3 不同保留密度福建柏林出材量和出材率

表4 不同保留密度福建柏林的產(chǎn)值

3.2 不同保留密度林分出材量、出材率和產(chǎn)值對比

福建柏的主伐規(guī)格材、非規(guī)格材的出材量和總出材量隨保留密度的增加先提高后減少(表3)，出材率和間伐材出材量隨保留密度的增加而減少。保留密度為725株·hm-2的林分主伐出材量和總出材量最高。根據(jù)2019年福建省安溪豐田國有林場福建柏木材銷售的價格測算結(jié)果(表4)，保留密度為425、725和825株·hm-2的福建柏總產(chǎn)值分別為151 469、176 322和160 286元·hm-2，保留密度為725株·hm-2的林分總產(chǎn)值最高。

3.3 不同保留密度林分的經(jīng)濟效益分析

根據(jù)福建省安溪豐田國有林場對福建柏經(jīng)營的實際成本，營林投資包括林地清理、挖穴整地、基肥、栽植、苗木和撫育施肥(連續(xù)3年)構(gòu)成，分別為1 500、6 750、1 500、1 200、2 250、15 600元·hm-2。木材生產(chǎn)成本包括設(shè)計費(9元·m-3)、采伐工資(300元·m-3)、簡易集材道路修建(15元·m-3)。不同保留密度的福建柏的經(jīng)營利潤為82 257～93 934元·hm-2，保留密度為725株·hm-2的林分經(jīng)營利潤最大(表5)。

表5 不同保留密度福建柏林經(jīng)濟效益比較

4 結(jié)論與討論

密度對福建柏人工林影響的研究有些報道，但僅限于對福建柏生長和材性的分析，如葉忠華[12]開展了密度對福建柏木材材性的影響研究，鄭天漢[9]、張惠光[10]建立了福建柏密度與生長量模型，提出福建柏生長的合理經(jīng)營密度，等等。而對于不同保留密度福建柏出材量、產(chǎn)值和經(jīng)濟效益的研究未曾有過。人工用材林培育的主要目的是通過恰當(dāng)?shù)臓I林策略實現(xiàn)經(jīng)營利潤最大化。密度是人工林生長過程中人為可調(diào)節(jié)的因素，合理的密度控制可提高木材產(chǎn)量、產(chǎn)值和經(jīng)營利潤[4，5]。福建柏作為福建省主要的一種用材樹種，通過對其27年生保留密度分別為425、725和825株·hm-2的林分研究，初步確定出經(jīng)營利潤最佳的保留密度為725株·hm-2，可為福建省山區(qū)福建柏人工林合理經(jīng)營提供參考。

由于受試驗條件限制，本項目僅設(shè)置3種保留密度進行福建柏經(jīng)濟效益分析。如果增設(shè)其他密度進行對比，會產(chǎn)生怎樣的結(jié)果尚不清楚，有待后續(xù)進一步研究。