李敏泉，李仕德，黃承標(biāo)，黃超群

(1.廣西金桂林業(yè)有限公司，廣西 南寧530021;2.廣西大學(xué)林學(xué)院，廣西 南寧530005)

桉樹(Eucalyptus)是我國熱帶、亞熱帶地區(qū)的主要用材樹種，具有生長快、適應(yīng)性廣、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn)［1］。近年來，廣西桉樹種植以每年10%的面積迅速增長［2］。據(jù)統(tǒng)計(jì)，廣西桉樹人工林面積已達(dá)180 萬hm2，占全區(qū)森林總面積的16.6%，活立木蓄積量達(dá)到7000 萬m3，占全區(qū)森林總蓄積量的10%，占全區(qū)木材采伐量和商品木材產(chǎn)量的67%［3-4］。通過多年來的集約經(jīng)營，廣西等地桉樹種植取得了極顯著的經(jīng)濟(jì)效益［5-12］，對(duì)于連續(xù)年齡系列(即1 個(gè)輪伐期)的生長規(guī)律及投入產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)效益估算少見報(bào)道。本文通過對(duì)廣西上思縣連續(xù)年齡系列巨尾桉人工林的生長量進(jìn)行調(diào)查研究，探討其年生長進(jìn)程，估算經(jīng)濟(jì)效益，以期為該地區(qū)以及相似立地環(huán)境的周邊地區(qū)營造桉樹人工林提供依據(jù)。

1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)設(shè)在桂南上思縣平廣林場，地處東經(jīng)107°27＇ -109°56＇，北緯20°54＇ -22°41＇。根據(jù)上思縣氣象站(東經(jīng)107°55＇，北緯22°06＇，海拔179.7 m)資料記載，該站歷年平均氣溫21.3 ℃，最熱月(7月)平均氣溫27.7 ℃，最冷月(1月)平均氣溫12.7 ℃;年極端最高氣溫39.3 ℃，最低氣溫-2.0 ℃;歷年平均降雨量1203.6 mm，其中5 -9月占全年總雨量的81.4%;年平均蒸發(fā)量1684.5 mm，其中除夏季(6 -8月)略小于降雨量外，其他各月均大于降雨量;年平均日照時(shí)數(shù)1904.6 h;年平均相對(duì)濕度81%，年平均有霜期5.3 d;年平均風(fēng)速1.9 m·s-1。土壤以沙頁巖發(fā)育而成的磚紅性紅壤為主，土層厚度80 -150 cm 左右。

研究區(qū)在上思縣平廣林場境內(nèi)，該林場人工林總面積18.3 萬hm2，其中桉樹林面積8.7 萬hm2，占經(jīng)營總面積的47.6%，馬尾松林及水源涵養(yǎng)林等9.8 萬hm2，占52.4%。研究區(qū)域原植被為馬尾松人工林，經(jīng)過主伐煉山清理林地后營造廣林9 號(hào)巨尾桉(E.grandis×E.urophylla)人工林，于每年3月份造林，造林密度為1665 株·hm-2。栽植2 個(gè)月后每株施尿素100 g，林地內(nèi)雜草除干凈，無雜草率達(dá)90%。第12 個(gè)月后進(jìn)行第1 次撫育，作業(yè)工序?yàn)槌莞蓛?，無草率達(dá)90%、挖追肥穴施放桉樹專用肥料，每株施500 g。第2、3年各進(jìn)行一次撫育，林地?zé)o草率控制在70%，每株施肥量為500 g。林地內(nèi)零星分布的鹽膚木(Rhusch inenesis Mill.)、野牡丹(Melastoma candidum D.Don)高度0.5 -1.0 m，覆蓋度5%以下。草木層以蔓生莠竹(Microstegium vegans A.Camus)、五節(jié)芒(Miscanthus floridulus Warb)為優(yōu)勢，高度10 -80 cm，覆蓋度30%左右。

2 研究方法

2.1 樣地設(shè)置

在上思縣平廣林場境內(nèi)，坡度20° -30°，選擇連續(xù)年齡系列巨尾桉人工林建立樣地。每種樹齡各設(shè)置3 塊樣地，樣地面積為20 m×20 m，然后分別對(duì)喬木層進(jìn)行每木檢尺，調(diào)查記錄林下灌草植物的主要種類、高度及覆蓋度等。

2.2 生長量測定

喬木層胸徑用圍尺測量，樹高用測高桿測量，林分蓄積量按單株蓄積量公式計(jì)算［13］。①單株蓄積量:vi=1.09154 ×10-4D^［1.8789237-0.00569184(D+H)］H^［0.652598+0.00784754(D+H)］;②林分蓄積量:V1=∑nii=1Vi;③單位面積蓄積量:V = Vi/A。其中，vi為單株蓄積量/m3，D 為胸徑/cm，H 為樹高/m，V 為林分單位面積蓄積量/(m3·hm-2)，Vi為林分蓄積量/m3，A 為樣地面積/hm2。

根據(jù)測定數(shù)據(jù)，運(yùn)用回歸分析等方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析［14］。

3 結(jié)果與分析

3.1 胸徑生長

由表1 可看出，巨尾桉人工林胸徑平均總生長量變動(dòng)在4.0 -15.3 cm 之間，變異系數(shù)為0.7% -27.5%。經(jīng)過回歸分析，得出胸徑年總生長量(Y)與樹齡(X)之間的關(guān)系式為:Y =6.5461ln(X)+3.7053(R2=0.9888)，相關(guān)關(guān)系極為密切。

對(duì)連續(xù)年齡系列胸徑年平均生長量和連年生長量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并繪成圖1。由圖1 可看出，年平均胸徑生長量變動(dòng)在2.6 -4.0 cm 之間，平均值為3.4 cm，基本上隨樹齡的增大呈逐漸下降趨勢，而且變異系數(shù)(17.0%)較小。胸徑連年生長量在0.6 -4.0 cm 之間，平均值為2.6 cm，隨樹齡的增大呈波浪式下降趨勢，而且變異系數(shù)(53.8%)相對(duì)較大。說明該區(qū)巨尾桉人工林的胸徑生長在不同年份存在較大的波動(dòng)，這與不同年份氣候條件尤其是降雨量的季節(jié)分配不均、水分供應(yīng)不足等因素的制約有關(guān)。

表1 巨尾桉連續(xù)年齡系列胸徑生長量1)Table 1 Series increment of DBH of E.grandis×E.urophylla at the successive ages

圖1 巨尾桉胸徑生長量Fig.1 Increment of DBH of E.grandis×E.urophylla

3.2 樹高生長

由表2 可看出，該區(qū)巨尾桉人工林的樹高逐年總生長量變動(dòng)在5.0 -19.2 m 之間，變異系數(shù)為0.6% -15.6%。經(jīng)過回歸分析，得出樹高逐年總生長量(Y)與樹齡(X)的關(guān)系式為:Y =8.9412ln(X)+3.8622(R2=0.9638)，相關(guān)關(guān)系極為密切。

表2 巨尾桉連續(xù)年齡系列樹高生長量1)Table 2 Series increment of tree height of E.grandis×E.urophylla at the successive ages

對(duì)樹高逐年平均生長量和連年生長量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并繪成圖2。由圖2 可看出，年平均樹高生長量變動(dòng)在3.2 -5.0 m 之間，平均值為4.3 m，基本上隨樹齡的增大呈逐漸下降趨勢，而且變異系數(shù)(16.3%)較小。樹高連年生長量在0.7 -5.0 m 之間，平均值為3.2 m，隨樹齡的增大而下降，而且變異系數(shù)(53.1%)相對(duì)較大，大致與胸徑生長過程的變化規(guī)律相似。說明該地區(qū)巨尾桉人工林的樹高生長在不同年份存在較大的波動(dòng)。

圖2 巨尾桉樹高生長Fig.2 Growth of tree height of E.grandis×E.urophylla

3.3 林分蓄積量

林分立木蓄積量是林木胸徑、樹高和林分密度等因子的綜合反映，在林分密度基本一致時(shí)，則取決于胸徑和樹高生長量的大小。由表3 可看出，該區(qū)巨尾桉林分立木逐年總蓄積量變動(dòng)在7.7 -289.7 m3·hm-2之間，變異系數(shù)為1.16% -54.78%。經(jīng)過回歸分析，得出林分逐年總蓄積量(Y)與樹齡(X)的關(guān)系式為:Y=57.95X-61.571(R2=0.9814)，相關(guān)關(guān)系極為密切。

表3 巨尾桉連續(xù)年齡系列立木蓄積量1)Table 3 Series increment of volume of E.grandis×E.urophylla at the successive ages

對(duì)林分年平均蓄積量和連年蓄積量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并繪成圖3。由圖3 可看出，逐年平均立木蓄積量變動(dòng)在7.7 -48.3 m3·hm-2之間，平均值為33.6 m3·hm-2，大致隨樹齡的增大而有所遞增，其變異系數(shù)(48.8%)相對(duì)較大。連年立木蓄積量變化在7.7 -95.4 m3·hm-2之間，平均值為48.3 m3·hm-2，大致隨樹齡的增大呈波浪式升降，其變異系數(shù)達(dá)76.7%。其蓄積量的年變幅相應(yīng)比胸徑和樹高的變幅稍大，說明該地區(qū)巨尾桉人工林的立木蓄積量在不同年份存在較大的波動(dòng)。

圖3 巨尾桉蓄積量Fig.3 Volume of E.grandis×E.urophylla

3.4 投入產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)效益分析

根據(jù)調(diào)查結(jié)果，當(dāng)林分生長至6年時(shí)，林分平均立木蓄積量為289.7 m3·hm-2，如果按照祁述雄等［15］對(duì)桉樹林分的出材率75%計(jì)算，對(duì)于該區(qū)巨尾桉品種來說則稍偏大。本文根據(jù)該區(qū)巨尾桉品種生產(chǎn)的實(shí)際出材率70%計(jì)算，即6年時(shí)林分出材量為289.7 ×70% =202.8 m3·hm-2。按市場現(xiàn)在平均銷售價(jià)520元·m-3計(jì)算，收入為202.8 ×520 元·m-3=105456 元·hm-2。按照營造桉樹高產(chǎn)林的資金投入，當(dāng)林分生長至6年時(shí)總投入為31980 元·hm-2(包括種苗、林地租金、整地造林、施肥撫育、砍伐運(yùn)輸、稅費(fèi)等)，則純收入=105456 -31980 =73476 元·hm-2，年均純收入達(dá)12246 元·hm-2，產(chǎn)出∶投入=2.3∶1.0，經(jīng)濟(jì)效益極為顯著。

4 結(jié)論與討論

本研究對(duì)桂南地區(qū)上思縣平廣林場1 -6年生巨尾桉人工林胸徑、樹高及林分蓄積量的調(diào)查表明，巨尾桉胸徑年平均生長和連年生長分別為3.4、2.6 cm;樹高年平均生長和連年生長分別為4.3、3.2 m;林分立木蓄積年平均生長和連年生長分別為33.6、48.3 m3·hm-2;巨尾桉林分胸徑、樹高及蓄積量分別與其樹齡呈對(duì)數(shù)和線性關(guān)系較佳，R2=0.9638 -0.9888。因此，可根據(jù)林分現(xiàn)存密度進(jìn)行估算各樹齡段的平均胸徑、平均樹高和林分立木蓄積量，進(jìn)而估算其投入產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)林分生長至6年時(shí)(1 個(gè)輪伐期)，生產(chǎn)資金總投入31980 元·hm-2，總收入105456 元·hm-2，總純收入73476 元·hm-2，年均純收入達(dá)12246 元·hm-2，產(chǎn)出∶投入=2.3∶1.0，經(jīng)濟(jì)效益極顯著。

有關(guān)桉樹種植獲得高收入已被眾人所共識(shí)，但其引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題仍然存在諸多爭議，爭議的焦點(diǎn)主要是營造桉樹純林會(huì)導(dǎo)致土壤肥力下降、地力衰退等問題。隨著桉樹種植面積的不斷擴(kuò)大以及經(jīng)營代數(shù)的不斷增加，需要加強(qiáng)對(duì)桉樹經(jīng)營管理措施的改進(jìn)，例如開展桉樹純林與松樹或其他造林模式進(jìn)行同步對(duì)比試驗(yàn)，探明其對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響，才能合理評(píng)價(jià)桉樹種植引發(fā)的生態(tài)環(huán)境問題。

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