擎天树与桉树萌芽林混交造林效果及经济效益分析
2017-05-30韦中绵李婷吴敏
韦中绵 李婷 吴敏
摘要:【目的】分析擎天树与桉树萌芽林混交造林的效果及经济效益,为擎天树和桉树混交造林模式推广提供参考依据。【方法】采用固定样方方法连续3年测量擎天树与桉树萌芽林混交林的生长量,同时采用财务净现值法对造林投入和产出进行经济效益分析。【结果】5年生擎天树与桉树萌芽林混交林中擎天树平均树高和胸径分别为3.31 m和3.04 cm,年均生长量分别为0.66 m和0.61 cm;桉树平均胸径、树高和材积的生长量分别为15.63 cm、17.79 m和99.00 m3/ha;混交林投资项目第5年的财务净现值为630.00元/ha,财务内部收益率为12.57%,年均利润达3774.00元/ha,年均利润率为10.61%。【结论】从造林效果和经济效益两方面考量,擎天树与桉树萌芽林混交是较理想的混交造林模式。
关键词: 擎天树;桉树;混交林;造林效果;效益分析
中图分类号: S725.2 文献标志码:A 文章编号:2095-1191(2017)03-0488-05
0 引言
【研究意义】随着人工林纯林的大面积种植,病虫害多发、生物多样性单一、生态系统脆弱性等问题也不断显现,造林效果不佳。混交造林在生态服务功能诸如碳储量、生物多样性、系统结构稳定性、水土保持及水源涵养等方面优于纯林,是更符合现代林业发展方向的造林模式,适宜的混交树种结构和混交比例的造林效果优于纯林造林效果(汤文彪,2008;覃林等,2011;姚瑞玲等,2012;黄春妹等,2014;安黔宁等,2016)。擎天树(Parashorea chinensis)又名望天树,为龙脑香科(Dipterocarpaceae)柳安属(Parashorea Kurz)常绿大乔木(张宏达和任善湘,1998),是我国热带雨林的标志树种及濒危树种之一,被列为国家一级珍稀保护植物。擎天树材质坚硬,出材率高,耐腐性强,加工容易,花纹美观,是优良的工业用材树种,具有很好的发展前景(杨成蔚,1992;邓邵林等,2007)。但擎天树成材时间长,影响了经营者造林的积极性。桉树为速生短轮伐树种,能为擎天树早期生长提供有效的遮阴环境,有利于形成生态位互补,促进擎天树生长。因此,探讨擎天树与桉树萌芽林混交的造林效果,对缓解擎天树造林投资回收期长的问题及推广擎天树混交造林模式具有重要意义。【前人研究进展】目前,擎天树的研究主要集中在群落生态特征调查(殷寿华和帅建国,1990)、造林技术探讨(陈爱国等,1992;赵丽华,2015)、苗木繁育(梁建平,2001;闫兴富和曹敏,2007;黄松殿等,2012;梁机等,2012;金晓瑾等,2015)、人工林分和个体生长规律(唐建维和邹寿青,2008)及林分更新(王兰新等,2015)等方面。在其他树种通过混交提高造林效果方面,何友均等(2012)研究发现,西南桦×红椎混交林乔木层碳素年净固定量高于纯林乔木层碳素年净固定量,碳固定速度比西南桦纯林快;姚瑞玲等(2012)研究认为,红锥、米老排两种阔叶树种与桉树混交能促进桉树生长,但最佳混交造林模式因混交树种而异;罗达等(2014)研究发现,南亚热带乡土树种格木林与马尾松混交林的土壤真菌/细菌比值始终高于格木林和马尾松纯林,表明格木与马尾松混交更有利于提高土壤生态系统的稳定性。【本研究切入点】目前,受限于擎天树材料的稀缺,对其开展混交造林研究较少,对擎天树与桉树萌芽林混交造林的研究未见报道。【拟解决的关键问题】营建擎天树与桉树萌芽林混交林,分析其造林效果及经济效益,为擎天树混交林经营提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 试验地概况
试验林位于广西南宁良凤江国家森林公园坛里站5林班6小班,东经108°18′57″,北纬22°37′57″,属南亚热带南缘季风气候,年均气温21.6 ℃,极端最高气温40.0 ℃,极端最低气温-1.5 ℃,≥10 ℃年积温在7600 ℃以上,年均降水量在1280 mm以上,且多集中在5~9月,年无霜期达342 d。试验地平均海拔137 m,平均坡度25°,土壤以赤红壤为主,土层平均厚度在80 cm以上。植被种类主要有五指毛桃(Ficus hirta Vahl)、野牡丹(Melastoma malabathricum D.don)、变叶榕(Ficus variolosa Lindl.ex Benth)、三叉苦(Evodia lepta L.)、葱木(Aralia chinensis L.)、木姜子(Neolitsea pallens D.Don)、华南毛柃(Eurya ciliata Mrri.)、山油麻(Trema tomentosa Hara)、桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa Hassk.)、盐肤木(Rhus chinensis Mill.)、草本百花鬼针草(Bidens alba DC.)、胜红蓟(Ageratum conyzoides L.)、耳草(Hedyotis auricularia L.)、弓果黍(Cyrtococcum patens L.)、海金沙[Lygodium japo-
nicum(Thunb.) Sw.]、火炭母(Polygonum chinense L.)、五节芒(Miscanthus floridulus Lab.)和半边旗(Pteris semipinnata L.)等。
1. 2 试验材料
供试混交林为擎天树与桉树萌芽林混交林及擎天树人工林纯林。2011年10月对桉树植苗林进行采伐,2012年3月对桉树桩(原有密度1245株/ha)進行采伐后隔株伐根催腐,保留的每个伐桩留1株萌芽条,使桉树萌芽林密度为630株/ha。2012年4月,采用苗高约60 cm的2年生擎天树实生苗,在桉树萌芽林下挖明坎套种,株行距为2 m×3 m,密度为1665株/ha。混交林连续施肥和除草抚育3年,每年追肥1次(832.5 kg/ha),2次砍草。擎天树纯林于2012年4月完成种植,种植密度为1665株/ha,连续施肥和除草抚育3年,每年安排1次追肥(832.5 kg/ha),2次砍草。
1. 3 试验方法
1. 3. 1 生长量调查 于2014年10月分别在擎天树与桉树萌芽林混交林、擎天树纯林中布设20 m×20 m固定样地3个,此后连续3年于每年10月对固定样地内的擎天树和桉树胸径及树高进行每木测量,擎天树胸径和树高利用胸径尺和测杆进行测量,桉树胸径和树高分别利用胸径尺和Vertex IV超声波测高测距仪进行测量。
1. 3. 2 经济效益分析 通过现金流量表,采用财务净现值法计算混交林的经济收益。其中,混交林造林成本由该林分历年生产投资实际发生费用累计;林分出材量根据固定样方调查中桉树生长量情况及《广西速丰桉数表》计算获得;林分经济收入以当前速丰桉市场价格700.00元/m3计算。采用财务净现值法计算擎天树与桉树萌芽混交林从造林开始至桉树收获期间混交林的经济收益,选取财务净现值、财务内部收益率、投资利润率、投资利税率和平均年利润为经济评价指标。
1. 4 统计分析
试验数据采用Excel 2007和DPS v7.05进行整理和分析。
2 结果与分析
2. 1 擎天树与桉树萌芽林混交林及擎天树纯林的生长情况比较
2. 1. 1 擎天树的生长情况 从图1和图2可看出,5年生混交林中擎天树平均树高为3.31 m,平均胸径为3.04 cm,胸径和树高平均生长量分别为0.61 cm/年和0.66 m/年;擎天树不同年份间的胸径和树高生长量波动较小;在造林第4年(2015年)后擎天树长势相对较快,胸径增长量为0.91 cm/年,树高增长量为0.80 m/年。5年生擎天树纯林的平均树高为2.53 m,平均胸径为2.52 cm。与同时期造林的擎天树纯林生长情况比,相同年份混交林中擎天树的树高和胸径分别提高18.11%~21.61%和26.61%~34.39%,说明擎天树×桉树的经营模式更有利于擎天树生长。
2. 1. 2 桉树的生长情况 对混交林中桉树生长情况的调查结果显示(图3),桉树在造林前3年生长较快,2014年10月测量时平均胸径和平均树高分别为12.76 cm和14.19 m,平均生长量分别为4.25 cm/年和4.73 m/年,之后两年的生长相对缓慢。5年生桉树平均胸径和平均树高分别为15.63 cm和17.79 m。另外,从混交林中桉树生长量数据分析可知,调查样方桉树数值的标准差明显小于擎天树调查数据的标准差,说明桉树生长较稳定,林相相对整齐,桉树萌芽林与擎天树混交对桉树生长未产生负面影响。
2. 2 擎天树人工林经济效益分析结果
2. 2. 1 混交林造林成本 由表1可知,2012~2016年擎天树混交林造林总投资35580.00元/ha,其中大部分发生在第1年,为26580.00元/ha,占总投资额的74.7%,以擎天树苗木成本所占投资份额较高,分别占第1年投资和总投资的62.6%和46.8%。
2. 2. 2 财务分析 经计算,5年生混交林分中桉树的出材量为99.00 m3/ha,以当前桉树市场均价700.00元/m3计,扣除150.00元/m3采运费,木材销售直接收入54450.00元/ha。
经项目投入产出现金流量分析,采用12.00%的折现率提计,混交林财务分析结果见表2。由表2可知,擎天树混交林投资的财务净现值为630.00元/ha(净现值大于0元/ha),财务内部收益率为12.57%,大于行业基准收益率12.00%(黄和亮等,2007;苏勇等,2012),说明擎天树与桉树萌芽林混交林投资项目在5年生时采伐可盈利。在不考虑投资资金时间成本的情况下,投资项目年均利润达3774.00元/ha,年均利润率达10.61%。
3 讨论
陈爱国等(1992)研究发现,擎天树在林窗造林方式和灌木遮阴造林方式中生长比在全光照条件下生长更好,过分遮阴及强光照均不利于其幼苗生长;梁建平(2001)研究认为,擎天树造林初期需要一定的荫庇环境。本研究结果与上述研究观点一致,混交林中擎天树树高和胸径的生长比纯林中树高和胸径提高18.11%~21.61%和26.61%~34.39%,同时高于20世纪90年代在西双版纳不同造林方式的造林效果(树高0.29~0.40 m/年,地径0.50~0.53 cm/年)(陈爱国等,1992)。在擎天树与桉树混交林中,桉树的快速生长在早期(混交第1~3年)能为擎天樹生长提供有效的遮阴环境,形成异层林结构,在生态位上形成互补,有效避开竞争,达到自然资源的高效利用。
本研究中擎天树混交林投资项目财务净现值为630.00元/ha,财务内部收益率为12.57%,投资项目年均利润达3774.00元/ha,年均利润率达10.61%。当然,混交林造林前期的经济收益相对低于桉树萌芽林纯林的经济收益,原因是混交林中桉树木材销售的收入基本用于珍贵树种前期的造林成本开支,本研究中通过擎天树与桉树萌芽林混交,可较好地弥补擎天树造林早期的高投入、低产出及为擎天树生长提供充分的条件。随着国有林场改革的进一步推进,桉树人工林的生态化、公益化改造为擎天树的推广提供了一个良好契机,通过营造擎天树与桉树萌芽林混交林,逐步推进桉树人工林的公益改造,从而达到以短养长的目的,为珍贵树种擎天树的造林和桉树纯林的改造提供了新的思路。
另外,从两种擎天树人工林样地调查的数据中标准差可看出,不论是混交林还是纯林,擎天树树高和胸径测量值的标准差均较大,林分的分化偏重,主要原因为造林第2年林分遭受冰雹灾害,以及擎天树对水肥条件要求较严格,林地水肥条件的差异对擎天树生长产生了较大影响。
本研究结果表明,擎天树造林宜选择混交造林方式,特别是与速生树种桉树混交形成异龄复层结构的人工林,上层的桉树能提供擎天树早期生长所需的荫庇环境、保存林分内部的水热条件,同时又通过凋落物归还增加了林分的养分和肥力,均有利于擎天树和桉树生长。
4 结论
擎天树与桉树萌芽林混交是较理想的造林模式,桉树萌芽林下套种擎天树的混交模式在擎天树造林效果上、经济上切实可行。
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(责任编辑 思利华)