北京大興京開高速路綠化帶毛白楊間伐效益分析

周 靜，李萌萌，曹丹萍，李澤航，劉 賓,李全明

(1.北京市大興區(qū)林業(yè)工作站，北京 102600； 2.北京市大興區(qū)月季博物館，北京 102600；3.北京市大興區(qū)政協(xié)委員服務(wù)中心，北京 102600)

北京市從2001年開始全面啟動以“五河十路”為主的綠色通道建設(shè)工程。截至2010年底，全市綠色通道工程建設(shè)總面積達3.2×104hm2，共植樹3 646×104株，綠化總長度1 524 km.大興區(qū)2001年啟動京開路和京津唐高速路綠色通道永久綠化帶建設(shè)。其中，京開高速路綠化帶38.1 km，綠化面積404.1 hm2，栽植毛白楊6.4×104株。在工程建設(shè)初期，為達到立地成林、當(dāng)年見景的目的，大部分采用毛白楊作背景，株行距2.5 m×3.0 m.隨著時間的推移，所栽植的毛白楊已基本達到完全郁閉，林分透光性差、干形不佳、病蟲害嚴(yán)重。筆者于2007年在京開路西側(cè)魏永路北段進行間伐試驗，以期為北京平原地區(qū)綠色通道撫育間伐提供一定理論依據(jù)。

1 試驗區(qū)概況

試驗區(qū)位于北京市大興區(qū)(北緯39°26′～39°50′，東經(jīng)116°14′～116°43′)，海拔5 m～50 m.氣候?qū)倥瘻貛О霛駶櫚敫珊荡箨懶约撅L(fēng)氣候，春季干燥多風(fēng)，夏季炎熱多雨，秋季天高氣爽，冬季寒冷干燥。年平均氣溫11.5 ℃，絕對最高氣溫42 ℃，絕對最低氣溫-27.4 ℃，平均≥0 ℃積溫4 831.2 ℃. 年均降水量568.9 mm，主要集中在6月、7月、8月，占全年降水量的65%左右。年均無霜期209 d，年平均風(fēng)速2.6 m/s，最大風(fēng)速可達22 m/s. 土壤類型以風(fēng)沙土為主，pH值8.8～9.1，土壤有機質(zhì)含量低，一般為0.06%～0.40%.

2 研究方法

2.1 試驗設(shè)計

2007年2月在北京大興區(qū)北臧村鎮(zhèn)天宮院村京開高速沿線選擇2塊立地條件相同的試驗地進行間伐試驗。每塊試驗地面積1.5 hm2，試驗地總面積3.0 hm2. 設(shè)2個處理，處理1：毛白楊間伐1/2，相鄰兩株去弱留強，長勢相似按株距適當(dāng)去留，間伐后株行距5 m×3 m；處理2：不間伐(對照)，株行距2.5 m×3.0 m，見表1.將間伐保留木逐一編號，用紅色油漆做好標(biāo)記。

表1 試驗地情況調(diào)查

2.2 外業(yè)調(diào)查

2007年3月，在2塊試驗地內(nèi)各設(shè)1塊100 m×12 m的樣地，于2020年5月15日進行外業(yè)調(diào)查。調(diào)查的主要內(nèi)容有林分郁閉度、樹木單株生長量及林木病蟲害等。郁閉度調(diào)查采用樣點法，分別在樣地內(nèi)兩條對角線上布設(shè)20個樣點進行調(diào)查，從每個樣點垂直仰望樹冠，將所有被樹冠遮蔽的樣點數(shù)除以樣點總數(shù)，得到林分郁閉度。樣地中林木生物量的調(diào)查采用每木檢尺法，測量每株樹木的胸徑和樹高，樹木的單株材積根據(jù)毛白楊二元立木材公式計算得出。樣地內(nèi)病蟲害調(diào)查根據(jù)西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院王孟昌等主要楊樹生產(chǎn)品種對潰瘍病田間抗性的調(diào)查方法進行。

毛白楊二元立木材積公式：

V=0.513 40H0.826 956D1.995 375.

式中：H——樹高，m；

D——胸徑,cm.

3 結(jié)果與分析

3.1 生長現(xiàn)狀分析

毛白楊郁閉度調(diào)查結(jié)果見表2.

表2 郁閉度調(diào)查

從表2可以看出，處理1毛白楊間伐后郁閉度為0.8，處理2郁閉度達到0.9，2個處理均已基本達到完全郁閉狀態(tài)。

毛白楊潰瘍病和破腹病調(diào)查結(jié)果見表3和表4.

表3 潰瘍病調(diào)查

表4 破腹病及蛀干害蟲調(diào)查

從表3可以看出，處理2未間伐試驗地發(fā)病率明顯大于處理1間伐試驗地。

從表4可以看出，處理2試驗地的破腹率達36%，是處理1(18%)的2倍。2個處理試驗地均未發(fā)現(xiàn)蛀干害蟲。

以上數(shù)據(jù)表明，在郁閉度差別不大的條件下，未間伐林地由于株間距較密，林木通風(fēng)透光性較差，導(dǎo)致林木生長不良，容易發(fā)生病蟲害。

3.2 生長量分析

2020年5月15日對每塊試驗地進行每木檢尺，結(jié)果見表5.

表5 毛白楊生長量分析

從表5可以看出，間伐后毛白楊平均單株材積比未間伐增加0.413 3 m3，蓄積量增加146.8 m3/hm2.1.5 hm2試驗地，間伐后蓄積量為623.9 m3，未間伐蓄積量為403.6 m3，間伐比未間伐蓄積量增加220.3 m3.按照木材市場價800 元/m3計算，間伐直接增加經(jīng)濟價值17.6×104元。根據(jù)京開路404.1 hm2綠化面積推算，間伐增加木材價值4 741.4×104元。

3.3 碳匯效益分析

采用前人建立的材積源生物量法，利用林分蓄積量推算生物量，并乘以楊樹碳含量0.48得出楊樹林碳儲量。計算公式為：

CBEF=0.496 9+26.973/V，

B=A×CBEF×V.

式中：CBEF——生物量轉(zhuǎn)換因子；

B——單位面積林分生物量，t/hm2；

A——林分面積，hm2；

V——單位面積林分蓄積量，m3/ hm2.

根據(jù)公式計算得出，毛白楊未間伐與間伐碳儲量分別為115.7 t/hm2和168.2 t/hm2，1.5 hm2試驗地毛白楊間伐比未間伐碳儲量增加78.75 t.國家發(fā)展改革委提供的碳匯交易指導(dǎo)價格為60元/t～80元/t，取其中間值70元/t計算，間伐可增加碳匯價值0.55×104元。根據(jù)京開路404.1 hm2綠化面積推算，可增加碳匯價值149.5×104元。

4 結(jié)論

1) 毛白楊栽植后，通過間伐撫育可促進其林木生長。

2) 毛白楊撫育間伐后郁閉度更合理，病蟲害發(fā)生概率??；更新改造后的防護林生長旺盛，樹干粗壯，枝葉量大，生命力強，景觀效果明顯好于未間伐。

3) 毛白楊撫育間伐后第13年，1.5 hm2試驗地可增加木材價值17.6×104元，增加碳儲量78.75 t，增加碳匯價值0.55×104元。若推廣至大興區(qū)的“五河十路”綠色通道工程，將會創(chuàng)造更高的經(jīng)濟價值。