毛白楊膠合板用材林適宜采伐年齡的研究

董章凱，曹國玉，于見麗，王正茂，竇霄，劉紅，段正洪

（1.山東省林業(yè)保護和發(fā)展服務(wù)中心，山東 濟南250014；2.煙臺市森林資源監(jiān)測保護服務(wù)中心，山東 煙臺264000；3.滕州市國有西崗苗圃，山東 滕州277000）

毛白楊適應(yīng)性較強，生長迅速，材質(zhì)優(yōu)良，是山東省培育膠合板用材林的樹種之一。確定采伐年齡是工業(yè)用材林定向培育的重要技術(shù)措施，主要取決于培育的材種。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對楊樹膠合板用材林進行了較為廣泛和深入的研究，但主要集中在品種選育、栽培技術(shù)措施、木材特性等方面，對其采伐年齡的研究較少。本文對常用4 種林分密度的毛白楊膠合板用材林進行了林分生長過程、森林成熟及合理采伐年齡的分析，并提出適宜的采伐年齡。

1 材料與方法

1.1 材料

在山東省主要毛白楊栽培區(qū)，以主栽品種魯毛系列毛白楊為試驗材料，造林地分布主要在山東聊城、濟南、煙臺，造林地立地類型為山東毛白楊用材林常見的沙質(zhì)潮土，選擇4 種密度（株行距3m×4m、3m×5m、4m×5m、4m×6m）、不同林齡（4～15a）的毛白楊膠合板用材林。

1.2 方法

1.2.1 林木生長指標測量 胸徑、樹高、冠幅等指標，采用固定標準地法，每年進行實測。用3 株平均標準木法實測標準地蓄積量。

1.2.2 原木測量 膠合板用材的材種為旋切單板用原木。按照中國國家標準GB/T 15779-2017《旋切單板用原木》有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，規(guī)格尺寸與公差：檢尺長2.0m、2.6m、4.0m、5.2m、6.0m。長級公差：（+6-2）cm。檢尺徑自14cm 以上，按2cm 進級。尺寸檢量和材質(zhì)評定按GB/T 144《原木檢驗》規(guī)定執(zhí)行。材積計算：按GB/T 4814《原木材積表》規(guī)定執(zhí)行。

1.2.3 數(shù)量成熟齡 建立生長預(yù)測模型，列出4 種密度林分的生長過程，求算單位面積蓄積量和材積平均生長量，得出4 種密度林分的數(shù)量成熟齡。

1.2.4 工藝成熟齡 應(yīng)用山東多地不同徑級的楊樹解析木與標準木，計算各單株的旋切單板用原木出材率。由林木胸徑與材種出材率的相關(guān)關(guān)系，建立林木胸徑與材種出材率的回歸方程，并繪制材種出材率曲線圖。在前面4 種密度林分生長過程表的基礎(chǔ)上，由各林齡的林分平均胸徑，求得對應(yīng)的材種出材率，即可計算該林齡的材種出材量，以及材種的平均生長量，分析旋切單板用原木和經(jīng)濟用材的工藝成熟齡。

1.2.5 經(jīng)濟成熟齡 凈現(xiàn)值法計算毛白楊膠合板用材林的經(jīng)濟成熟齡。按規(guī)定的貼現(xiàn)率，計算經(jīng)營周期內(nèi)的凈現(xiàn)值，凈現(xiàn)值最高時的年齡即經(jīng)濟成熟齡。本次分析使用6%、8%兩種貼現(xiàn)率。

式中：NPV 為凈現(xiàn)值，n 為經(jīng)營年數(shù)，t 為收入與支出發(fā)生的年份，Rt為t 年時貨幣收入，Ct為t 年時貨幣支出，P 為貼現(xiàn)率。

2 結(jié)果與分析

2.1 林分蓄積量和數(shù)量成熟齡

株行距3m×4m 的林分，數(shù)量成熟齡為8a，數(shù)量成熟時的材積平均生長量28.18m3/（hm2·a）（表1）；株行距3m×5m 的林分，數(shù)量成熟齡為9a，材積平均生長量26.33m3/（hm2·a）（表2）；株行距4m×5m 的林分，數(shù)量成熟齡為11a，材積平均生長量23.88m3/（hm2·a）（表3）；株行距4m×6m 的林分，數(shù)量成熟齡為12a，材積平均生長量21.99m3/（hm2·a）（表4）。

2.2 材種出材量和工藝成熟齡

株行距4m×6m 的較稀林分，旋切單板用原木的工藝成熟齡與數(shù)量成熟齡相同；而其他3 種密度的林分，旋切單板用原木工藝成熟齡均大于數(shù)量成熟齡。4 種密度林分的旋切單板用原木工藝成熟齡：株行距3m×4m 的林分為10a（表5），株行距3m×5m、4m×5m、4m×6m 的3 種林分均為12a（表6～表8）。比較4 種密度林分達到工藝成熟齡時的旋切單板用原木平均生長量，以株行距3m×5m的林分最高，為20.08m3/（hm2·a），其次為株行距4m×5m 的林分，為19.68m3/（hm2·a）。株行距3m×4m 的林分，旋切單板用原木的工藝成熟齡較低，平均生長量也較低，為18.45m3/（hm2·a）。

表1 株行距3m×4m 的毛白楊用材林生長過程（栽培指數(shù)18）

表2 株行距3m×5m 的毛白楊用材林生長過程（栽培指數(shù)18）

表3 株行距4m×5m 的毛白楊用材林生長過程（栽培指數(shù)18）

表4 株行距4m×6m 的毛白楊用材林生長過程（栽培指數(shù)18）

表5 株行距3m×4m 毛白楊用材林的材種出材量

表6 株行距3m×5m 毛白楊用材林的材種出材量

表7 株行距4m×5m 毛白楊用材林的材種出材量

表8 株行距4m×6m 毛白楊用材林的材種出材量

2.3 經(jīng)濟收益和經(jīng)濟成熟齡

對4 種密度的林分，計算在不同年齡采伐時的凈現(xiàn)值。經(jīng)比較：按貼現(xiàn)率6%，株行距3m×4m 林分的經(jīng)濟成熟齡為10a，株行距3m×5m 和株行距4m×5m 林分的經(jīng)濟成熟齡均為12a，株行距4m×6m 林分的經(jīng)濟成熟齡為13a。按貼現(xiàn)率8%，則經(jīng)濟成熟齡多數(shù)可提前1a。比較4 種林分密度在經(jīng)濟成熟齡時的凈現(xiàn)值，以株行距3m×5m 的林分最高，其次為株行距4m×5m 的林分（表9）。

3 討論與結(jié)論

對栽培指數(shù)為18、4 種密度的毛白楊用材林進行木材產(chǎn)量、經(jīng)濟收益和林分成熟齡的分析，以旋切單板用原木的平均生長量為指標，株行距3m×5m的林分最高，4m×5m 的林分次之，4m×6m 和3m×4m的林分較低。

表9 毛白楊用材林在不同年齡收獲時的凈現(xiàn)值（元/hm2）

對4 種密度林分達到經(jīng)濟成熟時的凈現(xiàn)值進行比較，株行距3m×5m 的林分最高，4m×5m 的林分次之，4m×6m 的林分與前兩種密度接近，株行距3m×4m 的林分最低。

以旋切單板用原木的平均生長量和經(jīng)濟成熟時的凈現(xiàn)值綜合分析，500～666 株/hm2（株行距4m×5m～3m×5m）是培育膠合板用材林的適宜密度。以旋切單板用原木的工藝成熟齡和經(jīng)濟成熟齡為主要依據(jù)，上述兩種密度的林分，其適宜采伐年齡為12a。

株行距4m×6m（416 株/hm2）的林分，旋切單板用原木的平均生長量低于前兩種密度的林分，但生產(chǎn)的原木直徑較大、價格較高，且間作作物的產(chǎn)量較高，該密度林分達到經(jīng)濟成熟齡時的凈現(xiàn)值與前兩種密度的林分接近。楊樹膠合板用材林可采用416 株/hm2的造林密度。以旋切單板用原木的工藝成熟齡和經(jīng)濟成熟齡為主要依據(jù)，這種密度林分的適宜采伐年齡為12～13a。

在4 種密度的林分中，株行距3m×4m 的林分密度最大（833 株/hm2）。該密度林分在數(shù)量成熟齡時的材積平均生長量高于其他3 種密度的林分，經(jīng)濟用材的平均生長量也高于其他3 種密度的林分。但該密度林分的直徑生長量較低，旋切單板用原木的出材率和平均生長量較低，在經(jīng)濟用材中包括了較多小徑的造紙用原木。因生產(chǎn)的原木直徑較小、價格較低，且間作作物產(chǎn)量較低，影響了經(jīng)濟收益。這種密度林分在經(jīng)濟成熟齡時的凈現(xiàn)值低于其他3種密度的林分，且差距較大。對于培育膠合板用材林，833 株/hm2的林分密度偏大，不宜采用。