劉立清， 肖興翠， 王東生， 晏小羊， 龔細(xì)娟， 唐 潔

(1.泰格林紙集團(tuán)股份有限公司， 湖南 岳陽(yáng) 414002； 2.中南林業(yè)科技大學(xué)， 湖南 長(zhǎng)沙 410004； 3.湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410004)

洞庭湖灘地開(kāi)溝抬壟造楊樹(shù)林效益分析

劉立清1， 肖興翠2， 王東生1， 晏小羊1， 龔細(xì)娟1， 唐 潔3

(1.泰格林紙集團(tuán)股份有限公司， 湖南 岳陽(yáng) 414002； 2.中南林業(yè)科技大學(xué)， 湖南 長(zhǎng)沙 410004； 3.湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長(zhǎng)沙 410004)

對(duì)季節(jié)性淹水的洞庭湖灘地進(jìn)行開(kāi)溝抬壟造楊樹(shù)林試驗(yàn)。結(jié)果表明：灘地開(kāi)溝抬壟造林降低了楊樹(shù)林地的相對(duì)淹水時(shí)間和高度，提高了楊樹(shù)造林保存率，促進(jìn)樹(shù)高和單株材積的生長(zhǎng)，提高單位面積蓄積，提高徑階≥12cm的林木的比例和林分木材的價(jià)值；開(kāi)溝抬壟造林能顯著提高楊樹(shù)林分生物量和生產(chǎn)力，開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的7年生楊樹(shù)單株生物量、保存林分生物量、林分平均凈生產(chǎn)量分別為32.32kg/hm2、32.34t/hm2和4.62t/(hm2·年)，分別是未開(kāi)溝抬壟的1.43、3.16和3.2倍；灘地開(kāi)溝抬壟與未開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的楊樹(shù)林各器官生物量大小均遵循干>根>皮>枝>葉的規(guī)律；開(kāi)溝抬壟造楊樹(shù)林增加的木材效益比開(kāi)溝抬壟工程總投入多，經(jīng)濟(jì)效益較好，第1個(gè)輪伐期年均利潤(rùn)為166.3元/(hm2·年)，投入產(chǎn)出比是0.95。

灘地； 開(kāi)溝抬壟； 楊樹(shù)； 生物量； 生產(chǎn)力； 效益

洞庭湖周邊有超過(guò)20萬(wàn)hm2的灘地，其基本水文特點(diǎn)是汛期季節(jié)性淹水，退水后露出[1]。這類灘地不能直接作為農(nóng)業(yè)用地使用，但可作為林業(yè)用地使用，且非常適宜黑楊派南方型楊樹(shù)和蘇柳生長(zhǎng)[2-3]。這些灘地中，符合國(guó)家法規(guī)規(guī)定并經(jīng)綜合考慮認(rèn)證湖區(qū)楊樹(shù)的適宜發(fā)展規(guī)模為11.94～12.98萬(wàn)hm2[4]，但其中年均淹水時(shí)間在65d以上的灘地不能直接用于楊樹(shù)造林[5]。為了充分利用這類灘地，提高灘地的利用價(jià)值，可通過(guò)開(kāi)溝抬壟抬高壟面造楊樹(shù)林，使壟面的相對(duì)淹水高度和淹水時(shí)間降低，減輕楊樹(shù)的澇漬脅迫，大幅提高造林成活率及保存率，促進(jìn)林木生長(zhǎng)，降低林木傾斜倒伏率[6-7]。2005年，湖南茂源林業(yè)有限責(zé)任公司在江南咀鎮(zhèn)東南湖灘地開(kāi)展了開(kāi)溝抬壟造楊樹(shù)林試驗(yàn)，以為灘地開(kāi)溝抬壟楊樹(shù)造林提供參考。

1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)地位于沅江市南咀鎮(zhèn)東南湖灘地，地處東經(jīng)112°26′35″、北緯28°48′59″。該區(qū)氣候?qū)僦衼啛釒П辈繙嘏瘽駶?rùn)季風(fēng)型氣候，年平均氣溫16.9℃，≥10℃的活動(dòng)積溫5350.5℃；年降水量1300～1400mm，無(wú)霜期278d，年日照1756.8h，日照率40%。試驗(yàn)區(qū)面積100hm2，地面高程自東南向西北為29.4～30.6m。土壤為湖積母質(zhì)發(fā)育而成的灰潮土，土層深達(dá)2m以上，壤質(zhì)，pH值7.6～7.8，有機(jī)質(zhì)含量13.7～20.2g/kg，水解氮含量419.1～757.2g/kg，速效P含量56.38～97.48mg/kg，速效K含量11.62～22.70mg/kg。

2005年3月上旬開(kāi)溝抬壟造林，1條壟面上造林2行，株行距均為1.8m×2m，即1110株/hm2。造林采用鋼釬打孔扦插法，扦插深度為70cm。造林用楊樹(shù)品種為魯山楊，苗木為2年根1年桿無(wú)根苗，苗高≥4m，地徑≥3cm。

2 研究方法

2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

對(duì)高程在29.4～30.0m范圍內(nèi)的灘地，沿南北方向?qū)┑胤譃?部分，一半進(jìn)行開(kāi)溝抬壟，一半不開(kāi)溝抬壟(對(duì)照)。開(kāi)溝抬壟的方向是南北方向，以利于汛期后退水。開(kāi)溝抬壟的溝和壟的規(guī)格一致，其溝的規(guī)格是5m×4m×1m(上底×下底×高)，壟的規(guī)格是4m×5m×1m(上底×下底×高)，壟面之間的間距為6m。見(jiàn)圖1。

圖1 灘地開(kāi)溝抬壟示意圖Fig. 1 The diagram of ditching lift ridge on beach land

2.2數(shù)據(jù)調(diào)查及統(tǒng)計(jì)

(1) 造林后，在開(kāi)溝抬壟和未開(kāi)溝抬壟2種處理中各設(shè)置3塊固定標(biāo)準(zhǔn)地，面積均為667m2。7年生時(shí)對(duì)其胸徑和樹(shù)高進(jìn)行每木調(diào)查，并統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)成本。2011年采伐前進(jìn)行生物量調(diào)查，在各固定樣地內(nèi)進(jìn)行每木調(diào)查。同時(shí)，在臨時(shí)樣地內(nèi)按徑級(jí)選取樣木共6株，伐倒進(jìn)行生物量調(diào)查。地上部分生物量采用分層截取法實(shí)測(cè)干、枝、皮、葉的鮮質(zhì)量。地下部分根系采用挖掘法，在林冠垂直投影范圍內(nèi)，按0～20cm，21～40cm，41～60cm，60cm以上等4層挖出稱鮮重。對(duì)各器官混合取樣200g，將樣品置于烘箱中，均采用105℃烘干至恒重，求得其含水率，換算出各器官的總生物量及林分生物量[8]，并根據(jù)公式(生產(chǎn)力=林分生物量/林分生長(zhǎng)年齡)求得各調(diào)查樣地的生物量生產(chǎn)力[9]。

單株材積計(jì)算公式采用

V=π/4·fэ·D2·(H+3)[10]，fэ=0.34。

(2) 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用Excel 2003(Microsoft Corporation)及DPS3.01( chinadps)軟件。

3 結(jié)果與分析

3.1開(kāi)溝抬壟造林對(duì)楊樹(shù)生長(zhǎng)的影響

3.1.1 開(kāi)溝抬壟對(duì)楊樹(shù)林保存率及其胸徑、樹(shù)高、單株材積生長(zhǎng)的影響 7年生楊樹(shù)林保存率及其生長(zhǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

由表1可知： 開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的楊樹(shù)林保存率是未開(kāi)溝抬壟的2.1倍，表明開(kāi)溝抬壟有利于提高林木的保存率。這主要是由于開(kāi)溝抬壟后提高了林地的相對(duì)高度，降低了淹水高度和淹水時(shí)間，有利于楊樹(shù)成活。開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的7年生楊樹(shù)林的胸徑、樹(shù)高、單株材積和蓄積量及其年平均生長(zhǎng)量均比未開(kāi)溝抬壟的高，蓄積量是未開(kāi)溝抬壟的2.9倍。

表2方差分析結(jié)果表明：開(kāi)溝抬壟與未開(kāi)溝抬壟2種處理的各區(qū)組間楊樹(shù)生長(zhǎng)量均沒(méi)有顯著差異；開(kāi)溝抬壟對(duì)楊樹(shù)林的胸徑?jīng)]有顯著影響，但對(duì)其樹(shù)高和單株材積有顯著影響。

表1 灘地開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的楊樹(shù)人工林保存率及其生長(zhǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表Tab.1 Thesurvivalrateandgrowthdataofpoplarplantationonbeachlandwithditchingliftridge處理保存株數(shù)(株/hm2)保存率(%)平均胸徑(cm)平均樹(shù)高(m)單株材積(m3)開(kāi)溝抬壟100090.113.213.70.0874未開(kāi)溝抬壟(對(duì)照)47542.811.912.00.0634蓄積(m3/hm2)年平均生長(zhǎng)量胸徑(cm/年)樹(shù)高(m/年)單株材積(m3/年)蓄積(m3/(hm2·年))87.441.92.00.012512.4930.091.71.70.00914.30

表2 開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的7年生楊樹(shù)人工林胸徑、樹(shù)高、單株材積方差分析Tab.2 VarianceanalysisofDBH,treeheightandindividualvolumeof7-year-oldpoplarplantationwithditchingliftridge變異來(lái)源自由度平方和均方胸徑樹(shù)高單株材積胸徑樹(shù)高單株材積區(qū)組間21.273.4130.00040.641.7070.0002處理間13.385.8020.00093.385.8020.0009誤差20.390.2530.00010.20.1270總變異55.049.4680.0013F值顯著水平胸徑樹(shù)高單株材積胸徑樹(shù)高單株材積3.25613.476.580.23490.06910.131917.30845.831.50.05320.02110.0303

3.1.2 開(kāi)溝抬壟對(duì)楊樹(shù)林徑階分布的影響 開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的7年生楊樹(shù)林徑階分布規(guī)律見(jiàn)表3。

表3 開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的7年生楊樹(shù)徑階分布規(guī)律Tab.3 Thediameterdistributionorderof7-year-oldpoplarplantationwithditchingliftridge徑階(cm)開(kāi)溝抬壟未開(kāi)溝抬壟(對(duì)照)林木株數(shù)(株/hm2)比例(%)林木株數(shù)(株/hm2)比例(%)450.551.16101.05511.68757.5459.51012512.59520.01229029.013528.41423523.57515.81616516.55511.618505.0102.120303.022151.5合計(jì)1000100.0475100.0

由表3可知：開(kāi)溝抬壟和未開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的7年生楊樹(shù)林，其林木徑階均以12cm的株數(shù)最多，分別占總株數(shù)的29.0%及28.4%，≤10cm徑階的林木分別占總株數(shù)的21.5%和42.1%，而徑階≥12cm的林木分別占78.5%和57.9%；開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的楊樹(shù)林中林木徑階≤10cm的株數(shù)比未開(kāi)溝抬壟的少20.6%，而徑階≥12cm的林木株數(shù)比未開(kāi)溝抬壟的多20.6%，可見(jiàn)，開(kāi)溝抬壟可促進(jìn)楊樹(shù)的生長(zhǎng)，提高徑階≥12cm林木的比例，徑階≥12cm的林木銷售價(jià)格比小徑階的價(jià)格高，因此，開(kāi)溝抬壟造林可提高林分的木材的價(jià)值。

3.2開(kāi)溝抬壟造林對(duì)楊樹(shù)生物量的影響

7年生楊樹(shù)林單株生物量及林分生物量見(jiàn)表4。

由表4可知： 開(kāi)溝抬壟與未開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的7年生楊樹(shù)林的單株生物量分別為32.32kg/株與22.56kg/株，開(kāi)溝抬壟楊營(yíng)造的樹(shù)林是未開(kāi)溝抬壟的1.4倍，其單株干、皮、枝、葉、根各器官的生物量比未開(kāi)溝抬壟的大1.4～2.0倍；開(kāi)溝抬壟與未開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的7年生楊樹(shù)林的林分生物量分別為32.34 t/hm2和10.24 t/hm2，開(kāi)溝抬壟楊營(yíng)造樹(shù)林的是未開(kāi)溝抬壟的3.2倍，其各器官生物量比未開(kāi)溝抬壟的大3.1～4.4倍?？梢?jiàn)，開(kāi)溝抬壟造林能顯著提高楊樹(shù)林分的生物量。

表4 開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的7年生楊樹(shù)林生物量及其分配Tab.4 Thebiomassanddistributionof7-year-oldpoplarplantationwithditchingliftridge處理單株生物量(kg/株)干皮枝葉開(kāi)溝抬壟24.99(77.33)1.99(6.15)1.47(4.54)0.50(1.55)未開(kāi)溝抬壟(對(duì)照)18.25(80.90)1.09(4.84)1.00(4.42)0.25(1.10)單株生物量(kg/株)林分生物量(t/hm2)根合計(jì)干皮枝葉根合計(jì)3.37(10.44)32.32(100.00)25.002.021.490.503.3332.341.98(8.75) 22.56(100.00)8.180.530.450.110.9710.24 注:括號(hào)內(nèi)的數(shù)據(jù)為各器官生物量占單株生物量的百分比(%)。

開(kāi)溝抬壟與未開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的楊樹(shù)林各器官生物量大小均遵循干>根>皮>枝>葉的規(guī)律。可見(jiàn)，楊樹(shù)各器官生物量除樹(shù)干外，樹(shù)根所占比例最大，表明楊樹(shù)根系較為發(fā)達(dá)。

3.3開(kāi)溝抬壟造林對(duì)楊樹(shù)生產(chǎn)力的影響

以林分地上及地下部分的年平均凈生產(chǎn)量作為林分凈生產(chǎn)力。開(kāi)溝抬壟與未開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的楊樹(shù)林各器官生物量和林分生產(chǎn)力見(jiàn)表5。由表5可知，開(kāi)溝抬壟與未開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的7年生楊樹(shù)林分平均凈生產(chǎn)量分別為4621.46t/(hm2·年)和1.46t/(hm2·年)，開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的楊樹(shù)林的林分林分凈生產(chǎn)力是未開(kāi)溝抬壟的3.2倍。

表5 開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的7年生楊樹(shù)林分凈生產(chǎn)力Tab.5 Thenetproductivityof7-year-oldpoplarplantationwithditchingliftridget/(hm2·年)處理各器官生物量林分凈生產(chǎn)力干皮枝葉根開(kāi)溝抬壟3.570.290.210.070.484.62未開(kāi)溝抬壟(對(duì)照)1.170.080.060.020.141.46

3.4開(kāi)溝抬壟造林經(jīng)濟(jì)效益分析

開(kāi)溝抬壟與未開(kāi)溝抬壟營(yíng)造楊樹(shù)林的投入及產(chǎn)出情況見(jiàn)表6。由表6可知，開(kāi)溝抬壟造林與營(yíng)林總投入及利息是15036.7元/hm2，1個(gè)輪伐期的投入及利息是5012.2元/hm2；開(kāi)溝抬壟第1個(gè)輪伐期的產(chǎn)出比未開(kāi)溝抬壟的高16058.0元/hm2，表明因開(kāi)溝抬壟增加的木材收入比開(kāi)溝抬壟投入的總費(fèi)用與7年利息之和高1021.3元/hm2；開(kāi)溝抬壟造楊樹(shù)林第1個(gè)輪伐期的年均利潤(rùn)是166.3元/(hm2·年)，而未開(kāi)溝抬壟造林的虧損1475.2元/(hm2·年)；開(kāi)溝抬壟的投入產(chǎn)出比是0.95，比未開(kāi)溝抬壟的低，但其經(jīng)濟(jì)效益較高，且可提高灘地的利用率，值得在洞庭湖區(qū)季節(jié)性淹水的灘地進(jìn)行推廣。

表6 開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的7年生楊樹(shù)人工林經(jīng)濟(jì)效益分析Tab.6 Theeconomicbenefitanalysisof7-year-oldpoplarplantationwithditchingliftridge處理產(chǎn)出蓄積量(m3/hm2)出材量(m3/hm2)單價(jià)(元/m3)產(chǎn)出(元/hm2)開(kāi)溝抬壟87.4461.2140024483.8未開(kāi)溝抬壟30.0921.064008425.8投入利潤(rùn)(元/hm2)投入/產(chǎn)出營(yíng)林管護(hù)(元/hm2)開(kāi)溝抬壟(元/hm2)貸款利息(%)總投入(元/hm2)12704.63478.36.323319.51164.30.9512704.606.318751.9-10326.22.23 注:營(yíng)林管護(hù)費(fèi)用包括土地租金以及造林、苗木、林分管護(hù)和保險(xiǎn)費(fèi);開(kāi)溝抬壟至少可以使用3個(gè)輪伐期,因此,開(kāi)溝抬壟費(fèi)是按照其總投入的1/3計(jì)算;出材率均按照70%計(jì)算;銷售價(jià)格按照2011年的價(jià)格(530元/m3),采運(yùn)工資90元/m3,稅費(fèi)為40元/m3,木材收入=銷售價(jià)格﹣采運(yùn)工資-稅費(fèi),因此,楊樹(shù)木材實(shí)際收入為400元/m3。

4 結(jié)論與討論

(1) 灘地開(kāi)溝抬壟營(yíng)造楊樹(shù)林，降低了其林地的相對(duì)淹水時(shí)間和高度，使造林的保存率達(dá)90.1%，是未開(kāi)溝抬壟的2.1倍；開(kāi)溝抬壟對(duì)楊樹(shù)林樹(shù)高和單株材積有顯著的促進(jìn)作用，開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的7年生楊樹(shù)林的蓄積量是未開(kāi)溝抬壟的2.9倍；開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的楊樹(shù)林徑階≥12cm的株數(shù)比未開(kāi)溝抬壟的多20.6%，也提高了林分木材的價(jià)值。

(2) 灘地開(kāi)溝抬壟造林能顯著提高楊樹(shù)林分的生物量和生產(chǎn)力，開(kāi)溝抬壟與未開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的7年生楊樹(shù)林單株生物量分別為32.32kg/株和22.56kg/株，開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的楊樹(shù)林是未開(kāi)溝抬壟的1.4倍；林分生物量分別為32.34t/hm2和10.24t/hm2，開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的楊樹(shù)林是未開(kāi)溝抬壟的3.2倍；灘地開(kāi)溝抬壟與未開(kāi)溝抬壟營(yíng)造的楊樹(shù)林各器官生物量大小均遵循干>根>皮>枝>葉的規(guī)律，除樹(shù)干外，以樹(shù)根所占比例最大，表明楊樹(shù)根系較為發(fā)達(dá)。

(3) 開(kāi)溝抬壟造林的7年生楊樹(shù)林林分平均凈生產(chǎn)量為4.62t/(hm2·年)，是未開(kāi)溝抬壟的3.2倍，與江蘇楊樹(shù)林分生產(chǎn)力(4.02t/(hm2·年))[11]及安徽安慶大觀區(qū)?？阪?zhèn)南埂村長(zhǎng)江北岸的灘地(淹水時(shí)間達(dá) 1～3個(gè)月)22年生楊樹(shù)林分(株行距3 m×10m)的平均凈生產(chǎn)力(5.61t/(hm2·年))[15]接近，但明顯小于湖北省石首、公安、洪湖、監(jiān)利等以平原湖區(qū)為主的10個(gè)縣6年生南方型楊樹(shù)人工林(株行距3m×3m)的生產(chǎn)力(12.04t/(hm2·年))[13]和長(zhǎng)江灘地14年生I-72楊林分(造林密度370株/hm2)的生產(chǎn)力(10.52t/(hm2·年))[14]及江蘇寶應(yīng)縣超短輪伐期為3年的I-69楊與NL-80351楊林分(造林密度為10000株/hm2)的生產(chǎn)力(10.52t/(hm2·年)與12.00t/(hm2·年))[15]。主要是由于灘地土壤含水量較高，每年生長(zhǎng)季節(jié)受到水淹干擾而抑制了楊樹(shù)的生長(zhǎng)，并且造林密度、楊樹(shù)品種和林齡都是影響楊樹(shù)生產(chǎn)力的關(guān)鍵因素。

(4) 灘地開(kāi)溝抬壟造楊樹(shù)林的第1個(gè)輪伐期比未開(kāi)溝抬壟的增加收入16058.0元/hm2，比開(kāi)溝抬壟的總投入與利息(15036.7元/hm2)之和高1021.3元/hm2，年均利潤(rùn)為166.3元/(hm2·年)，投入產(chǎn)出比為0.95，表明開(kāi)溝抬壟后進(jìn)行楊樹(shù)造林有效益；另外，魯山楊的生長(zhǎng)在洞庭湖區(qū)湘林90及湘林77差[16]，若用湘林90及湘林77造林，經(jīng)濟(jì)效益更好，且可提高洞庭湖季節(jié)性淹水灘地的利用率，值得在洞庭湖區(qū)季節(jié)性淹水的灘地進(jìn)行推廣。

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(文字編校：唐效蓉)

BenefitsanalysisofpoplarforestmadeinbeachofditchingliftridgeonDongtingLake

LIU Liqing1, XIAO Xingcui2, WANG Dongsheng1, YAN Xiaoyang1, GONG Xijuan1, TANG Jie3

(1.Tiger Forest & Paper Group Co., LTD., Yueyang 414002, China; 2.Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China; 3.Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, China)

The poplar plantation test was conducted on seasonally flooded Dongting Lake shoal through beach ditching lift ridge. The results showed that, afforestation with beach ditching lift ridge reduced the relative flooded time and height of poplar forest land, increased the save rate of poplar afforestation, promoted the growth of tree height and individual volume, increased the per unit area accumulation, and increased the proportion and the value of timber of which the diameter was larger than 12 cm. The biomass and productivity of poplar stands were improved significantly by afforestation with ditching lift ridge, and the biomass per plant, preservation stand biomass and the stand average net production of 7-year-old poplar were 32.32 kg/hm2, 32.34 t/hm2and 4.62 t/(hm2·year) respectively, which were 1.43 times, 3.16 times and 3.2 times as much as that of non-ditching lift ridge. The organ biomass of poplar afforestation with ditching lift ridge and non-ditching lift ridge followed the law of stem>root>bark>branches>leaves. The multi-output of poplar timber due to open ditch lift ridge was more than the total investment of ditching lift ridge, the economic benefit was good, the average annual profit was 166.3 yuan/(hm2·year) in the first rotation period and the input-output ratio was 0.95.

beach land； ditching lift ridge； poplar； biomass； productivity； benefit

2013-03-14

2013-04-24

“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國(guó)家科技計(jì)劃項(xiàng)目(2011BAD38B07)。

劉立清(1978-)，男,湖南省望城縣人,助理工程師,農(nóng)學(xué)學(xué)士, 主要從事紙漿材定向培育方面的研究。

S 792.11

A

1003-5710(2013)03-0009-05

10. 3969/j. issn. 1003-5710. 2013. 03. 003