間伐對培育桉樹大徑材的影響及其經(jīng)濟(jì)效益分析

趙英偉，邱炳發(fā)，彭智邦，陸珍先，張廣祥，張磊

間伐對培育桉樹大徑材的影響及其經(jīng)濟(jì)效益分析

趙英偉，邱炳發(fā)，彭智邦，陸珍先，張廣祥，張磊

(廣西國有東門林場，廣西 扶綏 532108)

本研究通過對9年生尾巨桉人工林進(jìn)行7個(gè)不同強(qiáng)度的間伐處理，分析各處理間徑階分布范圍、林分生長因子、單株材積等指標(biāo)，并核算經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)果表明：間伐后3 a，保留500、400、300、200株·hm處理胸徑增量和單株材積增量極顯著高于未間伐處理；間伐后2、3 a，樹高增量只有保留200株·hm處理極顯著高于未間伐處理；皆伐利潤隨著間伐強(qiáng)度的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，產(chǎn)值最高的為保留500株·hm處理，年均產(chǎn)值達(dá)30 851.00元·hm。在大徑材培育過程中，間伐能極顯著增加林分中大徑材相對比例、生長量，進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益。

桉樹；大徑材；間伐；經(jīng)濟(jì)效益

桉樹()作為世界三大速生樹種之一，在我國南方泛種植。作為紙漿材和原木的重要原料，桉樹為木材工業(yè)提供了堅(jiān)實(shí)的保障。近年來，隨著國內(nèi)木材市場的變化，對大徑材木材的需求日益增加，大徑材培育既是人工林定向培育的一個(gè)方向，也是解決目前大徑材木材資源緊張的有效途徑之一。

桉樹人工林間伐是培育大徑材的重要措施之一。不同強(qiáng)度的間伐，可以不同程度地減少林木群體間對水分、養(yǎng)分、光等資源的競爭，使進(jìn)入慢生長期的林木在徑階分布、胸徑生長、樹高生長、材積生長等方面得到顯著的提升。間伐所產(chǎn)生的作用跟間伐的強(qiáng)度和間伐的時(shí)間有關(guān)，間伐強(qiáng)度越大胸徑增幅越大，越有利于大徑材的培育。

目前市場上桉樹木材原料主要以短皆伐期的小中徑材為主，具有生產(chǎn)周期短、市場需求大、經(jīng)濟(jì)效益明顯的特點(diǎn)。如果延長桉樹皆伐期，培育中大徑材，有必要對桉樹的造林、撫育、間伐等成本與收益進(jìn)行周期性規(guī)劃，使生產(chǎn)資源得到優(yōu)化配置，提高林分大徑材比例以及皆伐經(jīng)濟(jì)效益。針對間伐后大徑材所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益，本研究進(jìn)行7個(gè)不同間伐強(qiáng)度處理，對比分析林木生長指標(biāo)，核算間伐成本、間伐收益、皆伐收益等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，以期為培育桉樹大徑材所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益分析提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于廣西國有東門林場華僑分場24林班1小班，屬亞熱帶大陸性季風(fēng)氣候，全年光熱充足，年均氣溫21.2 ~ 22.3℃，極端最高溫41℃，極端最低溫?4℃，年無霜期346 d，年降雨量1 000 ~ 1 300 mm，相對濕度74% ~ 83%，海拔100 ~ 200 m，屬丘陵臺(tái)地，坡度約0° ~ 8°。2008年5月造林，種植品種為尾巨桉DH32-28，1 245株·hm，株行距2 m × 4 m，保存率90%，2017年5月完成間伐。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)以保留木株數(shù)確定間伐強(qiáng)度，共設(shè)置7個(gè)間伐強(qiáng)度，不間伐為對照組(CK)，7個(gè)不同保留密度如表1所示，每個(gè)間伐處理4個(gè)重復(fù)，共32個(gè)小區(qū)，標(biāo)記固定樣地，設(shè)固定樁。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3 間伐原則

去“弱”留“強(qiáng)”，所謂“強(qiáng)”和“弱”都是相對的，是指與周邊幾株立木比較的強(qiáng)和弱。全小區(qū)分布均勻，不能因?yàn)橐蝗盒涠胁煞?，出現(xiàn)“天窗”、也不能因?yàn)橐蝗捍髽浼斜Ａ舳婚g伐。

1.4 數(shù)據(jù)處理

單株材積公式：=0.000039629××

式中：為單株材積；為胸徑；為樹高。

2008年造林成本詳情見表2，其中肥料費(fèi)為2 000.00元·t，每株施肥0.5 kg，即1.00元·株。

表2 造林成本 元·hm-2

間伐成本=平均單株材積×出材率×間伐株樹×間伐人工單價(jià)+撫育人工費(fèi)+肥料費(fèi)

其中：間伐人工單價(jià)為80.00元·m；撫育人工費(fèi)1 725.00元·hm；肥料費(fèi)2 500.00元·t，每株施肥0.5 kg，即1.25元·株，出材率83.5%。

收益=間伐收益+皆伐收益

其中：間伐收益=平均單株材積×出材率×間伐株樹×材積單價(jià)；皆伐收益=平均單株材積×出材率×皆伐株樹×材積單價(jià)；利潤=(間伐收益+皆伐收益)?(造林成本+間伐成本)。

2019年桉樹木材市場價(jià)格，直徑大于20 cm，價(jià)格為700 ~ 720元·m；直徑在15 ~ 20 cm，價(jià)格為680 ~ 700元·m。本研究中材積單價(jià)取平均值700元·m。

1.5 數(shù)據(jù)調(diào)查

于2016年12月13日進(jìn)行試驗(yàn)規(guī)劃并完成本地?cái)?shù)據(jù)調(diào)查，2017年6月完成間伐工作，2017年12月13日、2018年11月12日、2019年11月24日分別完成數(shù)據(jù)調(diào)查，調(diào)查數(shù)據(jù)包括每木胸徑、樹高、材積等生長情況。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用EXCEL、SPSS進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，若指標(biāo)間出現(xiàn)顯著或極顯著差異，應(yīng)用鄧肯(Duncan’s)法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 生長性狀調(diào)查

間伐前及間伐后1、2、3 a胸徑均值分別為19.2、20.0、20.8、21.4 cm(表3)，變異范圍為17.1 ~ 22.3、17.5 ~ 23.2、18.3 ~ 24.5、18.8 ~ 25.7 cm；樹高均值分別為26.8、28.9、29.7、30.0 m，變異范圍為24.8 ~ 28.3、26.4 ~ 31.3、27.0 ~ 32.0、27.3 ~ 32.5 m；平均單株材積均值為0.416、0.482、0.543、0.585 m，變異范圍為0.321 ~ 0.562、0.364 ~ 0.670、0.402 ~ 0.765、0.431 ~ 0.851 m。

2.2 不同間伐強(qiáng)度對徑階分布的影響

由圖1可知，除200株·hm處理的胸徑僅分布在26 ~ 30 cm徑階范圍內(nèi)，其他間伐強(qiáng)度處理的胸徑在不同徑階分布呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，各間伐強(qiáng)度下徑階的最大值分布有差異。其中，未間伐處理的最大值分布在18 ~ 21 cm徑階，其余6個(gè)不同間伐強(qiáng)度的最大值均分布在22 ~ 25 cm徑階。800、700、600、500株·hm處理分布在10 ~ 30 cm徑階范圍，最大值往右偏移，400、300株·hm處理分布在18 ~ 30 cm徑階范圍，最大值居中，200株·hm處理的胸徑只分布在26 ~ 30 cm徑階范圍，表明隨著間伐強(qiáng)度的增加徑階分布越均勻。可見，隨著間伐強(qiáng)度的增加，大徑材的相對比例也增加。

表3 生長性狀調(diào)查

圖1 徑階分布

2.3 不同間伐強(qiáng)度對胸徑增量的影響

由表4可知，間伐后1、2、3 a各處理之間的胸徑增量均呈極顯著差異(<0.01)。每年的胸徑增量均值分別為0.63±0.01、0.96±0.01、0.59±0.02 cm，變異范圍分別為0.45 ~ 0.85、0.73 ~ 1.36、0.43~1.14 cm，隨著間伐時(shí)間的增加，胸徑增量先增大后減小，表明間伐能極顯著的提高林木的胸徑，有利于大徑材的培育。

表4 胸徑增量

注：1.同列數(shù)據(jù)后不同大寫字母表示<0.01；2.**表示<0.01，下同。

間伐后胸徑增量多重比較分析結(jié)果表明，間伐后1 a時(shí)600、500、400、300、200株·hm處理的胸徑增量要顯著高于處理1及未處理的胸徑增量，其整體趨勢基本呈現(xiàn)隨間伐強(qiáng)度的增加，胸徑增量呈顯著增加。間伐后2 a時(shí)300、200株·hm處理的胸徑增量要極顯著高于800、700、600、500株·hm處理及未處理的胸徑增量，800、700、600、500、400株·hm處理之間的胸徑增量差異不顯著。間伐后3 a時(shí)，300、200株·hm處理的胸徑增量要極顯著高于800、700、600、500株·hm處理及未處理的胸徑增量，800、700、600株·hm處理及未處理的胸徑增量差異不顯著。隨著間伐時(shí)間的增長，800、700、600株·hm處理低強(qiáng)度間伐所產(chǎn)生的胸徑增幅與未處理的胸徑增幅差異不顯著，表明400、300、200株·hm處理所產(chǎn)生的效果不顯著。

2.4 不同間伐強(qiáng)度對樹高增量的影響

間伐后1、2、3 a平均樹高增量的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果如下(表5)。可知，間伐后1 a、2 a、3 a各處理之間的樹高增量均呈極顯著差異(<0.01)。每年的樹高增量均值分別為2.0±0.07 cm、0.8±0.06 cm、0.5±0.08 cm，變化范圍分別為1.6 ~ 2.8 cm、0.5 ~ 1.3 cm、0.1 ~ 1.1 cm，隨著間伐時(shí)間的增加，樹高增量整體呈遞減的趨勢。結(jié)合胸徑增長趨勢表明表明間伐能極顯著的提高林木的高生長。

表5 樹高增量

間伐后樹高增量多重比較分析結(jié)果表明，間伐后1 a時(shí)600、500、400、300、200株·hm處理的樹高增量要極顯著高于未處理的樹高增量，其整體趨勢基本呈現(xiàn)隨間伐強(qiáng)度的增加，樹高增量呈顯著增加。間伐后2 a時(shí)200株·hm處理的樹高增量要極顯著高于其他處理的樹高增量，800、700、600、500、400、300株·hm處理所產(chǎn)生的樹高增幅與未處理的樹高增幅差異不顯著。間伐后3 a時(shí)，200株·hm處理的樹高增量要極顯著高于處理1及未處理的樹高增量，800、700、600、500、400、300株·hm處理所產(chǎn)生的樹高增幅與未處理的樹高增幅差異不顯著，隨著時(shí)間的增加，只有間伐強(qiáng)度最大200株·hm處理樹高的增幅有極顯著性，表明隨時(shí)間的增加樹高增量對間伐的響應(yīng)減弱。

2.5 不同間伐強(qiáng)度對材積增量的影響

由表6可知，間伐后1、2、3 a各處理之間的單株材積增量均呈極顯著差異(<0.01)。每年的單株材積增量均值分別為0.065±0.02、0.059±0.01、0.046 ± 0.02 m，變異范圍分別為0.043 ~ 0.102、0.036 ~ 0.102、0.028 ~ 0.084 m，隨著間伐時(shí)間的增加，單株材積增量呈遞減的趨勢，表明間伐能極顯著的提高林木單株材積，有利于林木大徑材的培育。

表6 單株材積增量

間伐后單株材積增量多重比較分析結(jié)果表明，間伐后1 a時(shí)600、500、400、300、200株·hm處理的單株材積增量要極顯著高于800、700株·hm處理及未處理的單株材積增量，其整體趨勢基本呈現(xiàn)隨間伐強(qiáng)度的增加，單株材積增量呈顯著增加。間伐后2 a時(shí)600、500、400、300、200株·hm處理的單株材積增量要極顯著高于800株·hm處理及未處理的單株材積增量，700、600、500、400、300株·hm處理所產(chǎn)生的單株材積增幅與未處理的樹高增幅差異不顯著。間伐后3 a時(shí)，400、300、200株·hm處理單株材積增量要極顯著高于處理800、700株·hm處理及未處理的單株材積增量。

2.6 經(jīng)濟(jì)效益分析

2.6.1 成本分析

2008年造林成本由人工費(fèi)和材料肥兩部分組成(表2)，造林后按照需要再進(jìn)行兩年的除草及施肥，造林成本為10 380元·hm。由表7可知，各間伐強(qiáng)度的成本有差異，間伐成本隨著間伐強(qiáng)度的增加而增加。間伐后在撫育方面，人工費(fèi)在各間伐強(qiáng)度之間按每公頃來計(jì)算，成本均一致；在肥料費(fèi)方面，間伐后均施復(fù)合肥，市場價(jià)格為2 500.00元·t，每株追肥0.5 kg，每株1.75元。由此可知，間伐后由于各間伐強(qiáng)度的間伐成本和肥料費(fèi)用不同，間伐后各間伐強(qiáng)度之間的總成本不一樣，隨著間伐強(qiáng)度的增加而增加。

2.6.2 收益分析

由表8可知，未間伐的收益為0.00元，間伐處理的收益隨間伐強(qiáng)度的增加而增大；2019年皆伐收益方面，核算得到2019年各間伐強(qiáng)度下皆伐收益，收益隨間伐強(qiáng)度的增加，呈現(xiàn)遞減的趨勢，未間伐處理的收益最高；在總收益方面，各間伐強(qiáng)度下總收益隨著間伐強(qiáng)度的增加，呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢，其中，500株·hm處理的總收益最高，未間伐處理的收益最低，并且間伐處理的總收益均高于未間伐處理，表明間伐能提高木材的總收益。

表7 間伐成本

表8 收益分析

2.6.3 利潤分析

2019年時(shí)的利潤核算如表9所示。通過利潤核算得出各間伐強(qiáng)度下產(chǎn)值，各間伐強(qiáng)度下利潤均達(dá)到290 000.00元·hm以上，其中500株·hm處理的利潤值最高，未間伐處理的利潤最低，各間伐強(qiáng)度的利潤隨著間伐強(qiáng)度的增加，呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢，表明在生產(chǎn)中一定程度的間伐有利于提高木材的收益。年均利潤方面，間伐處理的年利潤均能達(dá)到26 000.00元·hm以上，未間伐處理的年利潤為25 428.00元·hm，其中，500株·hm處理的年利潤30 851.00元·hm最高。

表9 利潤分析

3 討論與結(jié)論

(1) 大徑材在整個(gè)林分中的相對比例是衡量大徑材培育的重要指標(biāo)之一。本研究中，各間伐處理的大徑材相對比例均高于未間伐處理，徑階分布的最大值隨著間伐強(qiáng)度的增加從左往中心偏移，最后集中于一個(gè)徑階范圍內(nèi)。隨著間伐強(qiáng)度的增加大徑材比例增高，小徑材比例減少。與王毓靖等不同間伐強(qiáng)度對桉樹人工林林分生長的影響中大徑材分布比例研究結(jié)果一致。

(2) 撫育間伐后林分郁閉度降低，不同間伐強(qiáng)度處理下各樣地的林分郁閉度也不同導(dǎo)致胸徑增幅有差異，因此，間伐后林木的胸徑增幅能體現(xiàn)不同間伐強(qiáng)度的間伐效果與郭萬軍等的研究結(jié)果一致。本研究中，各處理間的連年胸徑增量均呈現(xiàn)先增高后降低的變化趨勢；間伐后2 a間伐處理均極顯著高于未間伐處理；總體胸徑增量隨著間伐強(qiáng)度的增加而增加。

(3) 基于本次試驗(yàn)林分，9 年生桉樹林分樹高增長已經(jīng)進(jìn)入緩慢期，平均樹高為26.8 m，間伐后樹高的增量能體現(xiàn)出間伐對整個(gè)林分林木高生長的促進(jìn)情況。本研究中，不同間伐處理間的連年樹高增量均呈現(xiàn)隨著間伐時(shí)間的增加而減小的趨勢，各間伐處理間隨著間伐強(qiáng)度的增加樹高增量增加。結(jié)合胸徑增量來看，間伐后1 a林分郁閉度降低，林木獲得更多的水、光、養(yǎng)分等資源先開始集中高生長，次年集中于胸徑增長，符合林木生長的一般規(guī)律。間伐對桉樹人工林林分樹高的促進(jìn)作用較小，但間伐能減緩樹高增量的下降速度。

(4) 材積是目前桉樹大徑材培育的重要指標(biāo)之一。本研究中，不同間伐處理間的連年單株材積增量均呈現(xiàn)隨著間伐時(shí)間的增加而減小的趨勢，各間伐處理間隨著間伐強(qiáng)度的增加單株材積增量增加。結(jié)合樹高增量變化來看，單株材積的變化趨勢和樹高增量的變化趨勢一樣均是各間伐強(qiáng)度隨著時(shí)間的增加而降低。

(5) 經(jīng)濟(jì)效益分析中，在本研究中整個(gè)造林、營林過程中投入的勞務(wù)、材料成本相同，9 a時(shí)進(jìn)行不同強(qiáng)度的間伐，間伐成本和間伐收益有差異，皆伐利潤隨著間伐強(qiáng)度的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。

綜上得出，在大徑材培育過程中間伐能極顯著提高大徑材相對比例、生長量，增加年均產(chǎn)值，產(chǎn)值最高的是保留500株·hm，達(dá)339 358.00元·hm，年均產(chǎn)值達(dá)到30 851.00元·hm。

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Effect of Thinning on Cultivation of Large Diameterand Analyses of Its Economic Benefits

ZHAO Yingwei, QIU Bingfa, PENG Zhibang, LU Zhenxian, ZHANG Guangxiang, ZHANG Lei

()

In this study, 7 treatments involving different intensities of thinning were applied to a plantation of 9-year-old. Differences in diameter distributions, growth and volume per tree among treatments were analyzed along with estimated economic benefit over a whole rotation of each treatment. At 3 years after thinning, in treatments that retained 500, 400, 300, or 200 trees·hmthe DBH increments and also volume per tree increments were significantly higher than in the treatment with no thinning. At 2 and 3 years after thinning, only the treatment that retained 200 trees·hmhad significantly higher tree height increment than the treatment with no thinning. The net profit per rotation was estimated to increase at first and then decrease with increasing intensity of thinning. The highest profit would be obtained by the treatment that retained 500 trees·hm, and this would provide an average annual income of 30 851.00 yuan·hm. In the process of cultivating large-diameter trees, appropriate thinning can help divert more of the increment of a eucalypt plantation onto larger diameter trees, and thereby improve economic efficiency.

; large diameter timber; thinning; economic effect

S753.51+4

A

10.13987/j.cnki.askj.2021.01.003

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“桉樹大徑材定向培育技術(shù)”(2016YFD0600502)

趙英偉(1993— )，男，碩士，助理工程師，主要從事桉樹良種選育與栽培技術(shù)研究，E-mail:418847773@qq.com

張磊(1988— )，男，碩士，工程師，主要從事桉樹良種選育與栽培技術(shù)研究，E-mail:zhanglei506@163.com