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        毛白楊膠合板用材林適宜采伐年齡的研究

        2021-05-19 03:22:00董章凱曹國(guó)玉于見(jiàn)麗王正茂竇霄劉紅段正洪
        河北林業(yè)科技 2021年1期
        關(guān)鍵詞:用材林毛白楊原木

        董章凱,曹國(guó)玉,于見(jiàn)麗,王正茂,竇霄,劉紅,段正洪

        (1.山東省林業(yè)保護(hù)和發(fā)展服務(wù)中心,山東 濟(jì)南250014;2.煙臺(tái)市森林資源監(jiān)測(cè)保護(hù)服務(wù)中心,山東 煙臺(tái)264000;3.滕州市國(guó)有西崗苗圃,山東 滕州277000)

        毛白楊適應(yīng)性較強(qiáng),生長(zhǎng)迅速,材質(zhì)優(yōu)良,是山東省培育膠合板用材林的樹(shù)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(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)楊樹(shù)膠合板用材林進(jìn)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(duì)其采伐年齡的研究較少。本文對(duì)常用4 種林分密度的毛白楊膠合板用材林進(jìn)行了林分生長(zhǎng)過(guò)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(yàn)材料,造林地分布主要在山東聊城、濟(jì)南、煙臺(tái),造林地立地類型為山東毛白楊用材林常見(jiàn)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(zhǎng)指標(biāo)測(cè)量 胸徑、樹(shù)高、冠幅等指標(biāo),采用固定標(biāo)準(zhǔn)地法,每年進(jìn)行實(shí)測(cè)。用3 株平均標(biāo)準(zhǔn)木法實(shí)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)地蓄積量。

        1.2.2 原木測(cè)量 膠合板用材的材種為旋切單板用原木。按照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng)2.0m、2.6m、4.0m、5.2m、6.0m。長(zhǎng)級(jí)公差:(+6-2)cm。檢尺徑自14cm 以上,按2cm 進(jìn)級(jí)。尺寸檢量和材質(zhì)評(píng)定按GB/T 144《原木檢驗(yàn)》規(guī)定執(zhí)行。材積計(jì)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(zhǎng)預(yù)測(cè)模型,列出4 種密度林分的生長(zhǎng)過(guò)程,求算單位面積蓄積量和材積平均生長(zhǎng)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(jí)的楊樹(shù)解析木與標(biāo)準(zhǔn)木,計(jì)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(zhǎng)過(guò)程表的基礎(chǔ)上,由各林齡的林分平均胸徑,求得對(duì)應(yīng)的材種出材率,即可計(jì)算該林齡的材種出材量,以及材種的平均生長(zhǎng)量,分析旋切單板用原木和經(jīng)濟(jì)用材的工藝成熟齡。

        1.2.5 經(jīng)濟(jì)成熟齡 凈現(xiàn)值法計(jì)算毛白楊膠合板用材林的經(jīng)濟(jì)成熟齡。按規(guī)定的貼現(xiàn)率,計(jì)算經(jīng)營(yíng)周期內(nèi)的凈現(xiàn)值,凈現(xiàn)值最高時(shí)的年齡即經(jīng)濟(jì)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(yíng)年數(shù),t 為收入與支出發(fā)生的年份,Rt為t 年時(shí)貨幣收入,Ct為t 年時(shí)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(shí)的材積平均生長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(dá)到工藝成熟齡時(shí)的旋切單板用原木平均生長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)過(guò)程(栽培指數(shù)18)

        表2 株行距3m×5m 的毛白楊用材林生長(zhǎng)過(guò)程(栽培指數(shù)18)

        表3 株行距4m×5m 的毛白楊用材林生長(zhǎng)過(guò)程(栽培指數(shù)18)

        表4 株行距4m×6m 的毛白楊用材林生長(zhǎng)過(guò)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(jì)收益和經(jīng)濟(jì)成熟齡

        對(duì)4 種密度的林分,計(jì)算在不同年齡采伐時(shí)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(jì)成熟齡為10a,株行距3m×5m 和株行距4m×5m 林分的經(jīng)濟(jì)成熟齡均為12a,株行距4m×6m 林分的經(jīng)濟(jì)成熟齡為13a。按貼現(xiàn)率8%,則經(jīng)濟(jì)成熟齡多數(shù)可提前1a。比較4 種林分密度在經(jīng)濟(jì)成熟齡時(shí)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(duì)栽培指數(shù)為18、4 種密度的毛白楊用材林進(jìn)行木材產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)收益和林分成熟齡的分析,以旋切單板用原木的平均生長(zhǎng)量為指標(biāo),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(shí)的凈現(xiàn)值(元/hm2)

        對(duì)4 種密度林分達(dá)到經(jīng)濟(jì)成熟時(shí)的凈現(xiàn)值進(jìn)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(zhǎng)量和經(jīng)濟(jì)成熟時(shí)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(jì)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(zhǎng)量低于前兩種密度的林分,但生產(chǎn)的原木直徑較大、價(jià)格較高,且間作作物的產(chǎn)量較高,該密度林分達(dá)到經(jīng)濟(jì)成熟齡時(shí)的凈現(xiàn)值與前兩種密度的林分接近。楊樹(shù)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(jì)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(shí)的材積平均生長(zhǎng)量高于其他3 種密度的林分,經(jīng)濟(jì)用材的平均生長(zhǎng)量也高于其他3 種密度的林分。但該密度林分的直徑生長(zhǎng)量較低,旋切單板用原木的出材率和平均生長(zhǎng)量較低,在經(jīng)濟(jì)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(jià)格較低,且間作作物產(chǎn)量較低,影響了經(jīng)濟(jì)收益。這種密度林分在經(jīng)濟(jì)成熟齡時(shí)的凈現(xiàn)值低于其他3種密度的林分,且差距較大。對(duì)于培育膠合板用材林,833 株/hm2的林分密度偏大,不宜采用。

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