采脂对湿地松幼林生长的影响与效益分析

唐生森，韦理电，蒙春江，杨章旗

（1. 广西壮族自治区林业科学研究院，广西 南宁 530002；2. 环江毛南族自治县华山林场，广西 环江 547100）

采脂对湿地松幼林生长的影响与效益分析

唐生森1，韦理电2，蒙春江2，杨章旗1

（1. 广西壮族自治区林业科学研究院，广西 南宁 530002；2. 环江毛南族自治县华山林场，广西 环江 547100）

通过对5 年生湿地松幼林连续5年的常规采脂，分析采脂对湿地松幼林生长的影响及其经济效益，研究开展湿地松早期利用的可行性。结果表明：采脂对5 年生湿地松林木生长的抑制作用主要表现在前2年，对林木胸径、树高、单株材积生长均存在较大的负面影响；林木枯损率随采脂年数增加快速上升，到第5年时，采脂林分的枯损率为51.5%，是非采脂林分的2.5倍；松脂产量不稳定，第2年产脂量最高，整体随采脂年数的增加、林木径阶的减小而下降；若在10 年生主伐，采脂林可获得98 919.8元/hm2的松脂产值，是非采脂林分原木产值的3.6倍，采脂林分和非采脂林净现值分别为32 338.49元/hm2和-2 977.4元/hm2，内部收益率分别为39.5%和7.8%，采脂林分折现率远大于12%，非采脂林分折现率低于12%。综合分析认为，采脂对速生期的湿地松生长具有显著的抑制作用，使林木生长提前进入生长缓慢期；林木枯损主要出现在采脂后期，导致林分蓄积量损失严重，合理的采脂周期有待研究；松脂产值是开展湿地松早期利用的主要收益来源，而且效益可观，有利于缩短投资收回周期。

湿地松；采脂；生长量；经济效益

我国于20世纪30年代初开始从美国引种湿地松Pinus ellottii，因其具有适应性强、早期生长迅速、产脂量高等特性，作为采脂树种倍受林农喜爱，现已成为我国南方优良的采脂和用材树种[1-2]，对湿地松的研究由最初的引种培育逐步转向良种选育[3-5]。张建忠[6]等已选育出多个产脂量高、生长量也相对较高的家系，为湿地松纸浆采脂两用林培育提供选择。在以往的经营模式研究中，湿地松纸浆采脂两用林采脂起始年龄为16 年生，连续采脂10 年后，25 年生时采伐作造纸用材可获得210.610 m3/hm2以上的林分总蓄积[7]。近年来，不少林农对湿地松松脂原料林的采割趋于早期化，部分林农将起始采割胸径由14.0 cm降到10.0 cm。国内外学者对湿地松的生物学特性、丰产栽培、生态效应等方面作了大量的报道，但缺乏湿地松开展早期利用的研究[8-13]。湿地松早期生长迅速，后期生长相对缓慢，如何有效的开展早期利用和缩短投资回收周期就显得十分重要。为此，通过对 5 年生的湿地松人工林开展早期采脂试验，分析采脂对湿地松幼林生长及经济效益的影响，探究湿地松幼林早期采脂利用的可行性，为湿地松营林模式的选择提供依据。

1 材料与方法

1.1 林地概况

试验地位于广西环江毛南族自治县华山林场， 25°06′37″N，180°15′49″E、 海 拔 320 m， 坡度13°，东南坡向，上坡位。属中亚热带季风气候，年均气温19.8 ℃，最高气温38.9 ℃，最低气温5.1 ℃，年降水量1 402.1 mm，常年日照充足，热量充沛，干湿季节明显。地貌类型为低山丘陵，土壤为砂页岩发育的红壤，土层厚约100 cm，表土厚约8 cm，石砾含量20%以下。

试验林于2005年5月营造，半年生容器苗，造林地为马尾松采伐迹地。造林前明火炼山，块状整地，整地规格为40 cm×40 cm×30 cm，株行距1.8 m×1.9 m，初植密度为2 924株/hm2，采脂前林分保存率为87.8%。

1.2 试验设计

在试验林内由坡脚往坡顶选择 2 行共 124 株，按顺序编号，选择偶数编号植株采脂，奇数编号植株作为对照。采用下降式采脂法，采脂割面负荷率为40%，于试验林5年生时起始采脂，10年生时结束采脂，连续采脂5年，每年的采脂时间为5—12月，每20刀称脂一次，年收脂4次。在采脂起始前和历年采脂停止后测定样地内植株生长指标。采脂起始前，各采脂处理林木生长指标见表1。非配对样本T检验显示，采脂林与非采脂林平均胸径（T=0.168，P=0.867）、树高（T=0.055，P=0.957）、单株材积（T=0.369，P=0.713）均差异不显著。

表1 试验林生长情况†Table 1 The growth condition of test forest

1.3 数据分析

试验数据的整理和分析均采用Microsoft Excel 2013、SPSS 19.0软件完成。湿地松单株材积和出材量采用苏杰南[14]二元材积表估算。

2 结果与分析

2.1 采脂对林木生长的影响

2.1.1 采脂对胸径生长的影响

图1 采脂与非采脂处理林木胸径连年生长量Fig.1 The annual increment in DBH of rossing and non rossing processing trees

采脂对5年生湿地松胸径生长的负面影响程度，随采脂年数增加而降低（见图1）。由图1可知，起始采脂后第1年（6年生），采脂处理林木胸径年生长只有0.39 cm，占非采脂林木胸径年生长量的37.3%，比非采脂林木胸径年生长量小0.65 cm。随着采脂年数的增加，非采脂林木胸径年生长量快速下降，采脂林木胸径年生长量与非采脂林木胸径年生长量差距逐年缩小，在采脂结束后（11年生）的一年里趋于一致。采用非配对样本T检验结果表明（见表2），采脂后第1年和第2年（7年生）不同采脂处理林木胸径连年生长量均差异极显著，第4年（9年生）也存在显著差异，其它年份胸径年生长量差异不显著。采脂起始后的年份，采脂林木胸径连年生长量分别占非采脂林木胸径连年生长量的37.3%、47.6%、89.3%、177.8%、123.2%。由此可见，对于胸径生长由速生期向生长缓慢期过度的林分，采脂对胸径生长处于速生期的湿地松有显著的抑制作用；随着采脂年份的增加，非采脂湿地松林木胸径连年生长量迅速下降，随后与采脂林木胸径连年生长量趋于一致，在采脂停止后，胸径生长恢复正常。

表2 各采脂处理连年生长量的T检验结果Table 2 T-test results on current annual increment of different rossing processing foreast

2.1.2 采脂对树高生长的影响

在松树成熟林采脂研究中，普遍认为采脂对松树成熟林树高生长有一定的影响，但未达到显著水平。在本采脂试验中，由图2可知，采脂与非采脂林木树高连年生长量整体均随年龄增加快速下降，采脂处理林木树高连年生长量明显低于非采脂林木（见图2）。采脂处理林木树高生连年生长量占非采脂林木树高生连年生长量的百分比在72.8%～83.2%间波动，采脂结束后，树高生连年生长量趋于一致。T检验结果表明，在采脂后的第1年，采脂处理林木树连年生长量与非采脂处理林木树连年生长量差异极显著，第4年差异显著，其余年份差异不显著（见表2）。可见，采脂可使湿地松幼林树高生长放缓，采脂起始的第1年对湿地松幼林树高生长抑制作用尤为明显，采脂停止后，采脂林木树高生长得到恢复。

图2 采脂与非采脂处理林木树高的连年生长量Fig.2 The annual increment in height of rossing and non rossing processing trees

2.1.3 采脂对单株材积生长的影响

材积生长是胸径生长和树高生长的综合表现，由图3可知，采脂起始后的前3年（6～8年生）内，采脂林木材积连年生长量均明显低于非采脂林木连年生长量，随着非采脂林木单株材积连年生长量的下降，两者的差距随采脂年数的增加逐渐减小，到第4年后基本趋于一致。T检验结果表明（见表2），除采脂后第1年、第2年，不同采脂处理林木材积连年生长量差异极显著外，随后的采脂年份均未表现出差异显著性。采脂起始后，采脂林木历年单株材积连年生长量占非采脂林木单株材积连年生长量的百分比分别为48.6%、57.1%、81.3%、105.9%、105.6%。可以初步判断，采脂对5年生湿地松单株材积生长的影响主要表现在采脂起始后的前2年内。

图3 采脂与非采脂处理林木单株材积的连年生长量Fig.3 The annual increment in individual volume of rossing and non rossing processing trees

2.2 采脂对林分蓄积量的影响

2.2.1 林木枯损率

林木枯损、生长抑制和风灾是导致采脂对林分蓄积量产生影响的主要因素。在该试验林中，采脂林木在起始采脂后第2年开始出现枯损木（见表3），而非采脂林分在第4年才开始出现枯损木，采脂导致林分提前2年出现林木枯损现象。在起始采脂后第5年（10年生），采脂林分的枯损率达到51.5%，是非采脂林分的2.5倍，说明长期采脂会导致5年生起始采脂林分林木的大量枯损。停止采脂后，采脂处理林木枯损率上升百分点低于非采脂林分，林木枯损现象减轻，而非采脂处理林木枯损率上升较快，这主要受林分密度过大，林内卫生状况不佳所致。

表3 不同采脂林木历年枯损情况Table 3 The tree mortality on each resin tapping yeas

2.2.2 林分蓄积量

生长抑制是导致采脂林分前期蓄积量增长减慢的主要因素，而林木枯损则是导致采脂后期林分蓄积量下降的主要因素。由图4知，采脂起始前（5年生），采脂林分蓄积量略大于非采脂林分蓄积量；采脂起始第1年，非采脂林分蓄积量明显超越采脂林分蓄积量，此时林木枯损率为0，采脂对生长的抑制导致了林分蓄积量增长减慢；在林分达到9年生后，采脂与非采脂林分蓄积量均出现负增长，且林木枯损严重（见表3），采脂林分蓄积量下降速度明显快过非采脂林分，林木枯损加速了采脂后期林分蓄积量的负增长。

图4 林分历年蓄积量变化情况Fig.4 The amount of growing stock of each years

2.3 林分松脂产量

采脂起始后，采脂处理林分历年单位面积产脂量分别为3 585.4、3 735.6、2 854.7、1 867.2、1 695.9 kg/hm2，整体呈现先曾后减的趋势（见图5），以第二年产脂量最高，是最低年份的2.2倍。可见，5年生起始采脂湿地松松脂产量并不稳定，且随采脂年数增加减产严重。

图5 采脂处理林分历年产脂量Fig.5 The resin production of each year

试验区5—7月为雨季，降雨量比较多，降雨天数随年份不同差异较大，10月份以后进入秋季，气温下降幅度因年份不同而存在较大差异，气候有所反常，8—9月气温高，光照充足，气候相对稳定，松脂产量也较为稳定。为了解5年生湿地松不同径阶林木松脂产量的差异和稳定性，本研究采用8—9月的产脂量分析不同径级产脂量差异。由表4可知，松脂产量随径阶的增加增产，径阶为10 cm和12 cm的植株产脂量分别为8 cm的1.3倍和1.6倍；各径阶产脂量均随采脂采脂年数先上升后下降，第2年产脂量均高于第1年，随后产量快速下降，方差分析表明，不同年度松脂产量差异极显著（F=22.018，P=0.000＜0.01）。

表4 不同径阶林木历年8—9月平均产脂量†Table 4 The resin production of different diameter class trees from August to September in each year g

2.4 经济效益分析

2.4.1 营林投入

营林投入主要包括造林、抚育和管理投入。其中，造林投入主要包括林地清理900.0元/hm2、挖坎施肥2 182.5元/hm2、苗木1 455.0元/hm2、定植727.5元/hm2，合计5 255.0元/hm2；抚育投入主要包括追肥、除草扩坎等费用，林分郁闭后停止投入，按每年累积投入1 500.0元/hm2计算，共投入4年；管理投入主要包括经营单位在森林防火、病虫害防治、道路维护等方面的费用，按每年累积投入150.0元/hm2。

2.4.2 松脂产出

松脂产值为松脂总产值减去采脂总投入。采脂投入主要包括民工工资、物资工具费用、松脂运输费用等，按当地扣除松脂总产值的40%作为成本计算。松脂总产值为松脂产量与单价的乘积，松脂单价按当地2010～2014年的松脂市场价格8.0～16.0元/kg的平均值12.0元/kg计算。试验地连续5年的松脂总产量为291.3 kg，总产值为3 495.8元，扣除投入后产值为2 097.5元，单位面积产值为98 919.8元/hm2。

2.4.3 原木产值

如若在采脂结束后主伐，当年的采伐成本为：装车费用75.0～80.0元/m3，运输费用35.0～55.0元/m3，林道建设500.0元/hm2、税费“两金一费”按木材产值10%计、其它成本按500.0元/hm2计，则所有成本累积则算为150.0元/m3。林分出材量根据广西马尾松经济材出材率表（广西林学分院，广西林勘院，1986）计算。原木价格按2015年林场回收价计算，径阶≤8、10～12、≥14的原木价格分别250.0元/m3、520.0元/m3、640.0元/m3，得采脂林与非采脂林原木产值分别为402.4元、584.9元，单位面积产值分别为18 976.1元 /hm2、27 586.5元 /hm2，原木产值远低于松脂产值。

2.4.4 经济效益评价

本文经济效益主要以净现值（NPV）和内部收益率（IRR）为评价指标，折现率取12%，IRR计算使用Of fi ce 2007自带财务公式完成。根据上述营林投资、松脂产值和原木产值的方法计算采脂与非采脂林分投资净现金流量变化过程及其指标见表5。

表5 不同采脂处理林分投资净现金流量表Table 5 The net cash flow statement of different tapping stand forest yuan·hm-2

由表5可知，采脂后第1年，采脂林分累计净现金流量现值即转为正值，而不采脂林净现值为负值。如若在连续采脂5年后主阀（10年生），则采脂林分和非采脂林净现值分别为32 338.49元/hm2和-2 977.4元/hm2，内部收益率分别为39.5%和7.8%，采脂林分折现率元大于12%，非采脂林分折现率元低于12%，说明在同等立地条件和相同经营水平下，开展湿地松人工林早期采脂，可以及时收回投资，缩短生产周期。

3 结论与讨论

3.1 采脂对湿地松幼林生长的影响

松树的采脂效应研究主要集中于成熟林，采脂对松树成熟林分胸径、材积生长有显著的抑制作用，对树高生长抑制没有显著性差异，生长抑制、林木枯损和自然风害是影响林分蓄积量的主要因素[15-19]。在本试验中，采脂与非采脂林木胸径连年生长量在起始采脂后第1年和第2年差异极显著，第4年差异显著，其它年份胸径年生长量差异不显著，采脂林木历年胸径连年生长量占非采脂林木胸径连年生长量的百分比分别为37.3%、47.6%、89.3%、177.8%、123.2%，在采脂停止后，胸径生长恢复正常，生长抑制作用整体呈现先强后弱的趋势；采脂林木树高生连年生长量与非采脂林木树高生连年生长量的比值在72.8%～83.2%间波动，除采脂后第1年差异极显著，第4年差异显著，其余年份差异不显著，采脂使湿地松幼林树高生长明显放缓，以第1年最为明显，采脂停止后树高生长得到恢复；林木单株材积连年生长量差异除了采脂后第1年、第2年差异极显著外，随后的采脂年份均未表现出差异显著性，历年采脂林木单株材积连年生长量与非采脂林木单株材积连年生长量的百分比分别为48.6%、57.1%、81.3%、105.9%、105.6%，整体呈现前期抑制后期趋于一致。湿地松从5年生到11年生属于林木胸径、树高和单株材积由速生期向缓慢生长期过度的阶段[20]。本研究的数据显示，采脂对林木生长的抑制主要出现在采脂起始后的前2年内，随后采脂与非采脂林木生长差异逐渐缩小，在采脂停止后恢复一致，说明采脂对速生期的湿地松生长具有显著的抑制作用，使林木生长提前进入生长缓慢期，在速生期采脂对林木生长极为不利。

3.2 湿地松幼林采脂效益

生长抑制、林木枯损、割口爆裂弯折和木材质量降低是影响采脂林分原木经济效应的几个主要因素[16,21]。在该湿地松幼林的采脂试验中，采脂起始前，采脂林分蓄积量略大于非采脂林分蓄积量，采脂起始第1年，非采脂林分蓄积量明显超越采脂林分蓄积量，而此时林木枯损率为0.0%，此时，林分蓄积量增长减慢主要受采脂对生长的抑制影响；当采脂年数增加到4年以后，林木枯损严重，导致林分蓄积量负增长，在采脂后第5年，采脂林分的枯损率达到51.5%，为非采脂林分的2.5倍，采脂林分蓄积量仅为非采脂林分的65.8%。可见，生长抑制是导致采脂林分前期蓄积量增长减慢的主要因素，而林木枯损则是导致采脂后期林分蓄积量下降的主要因素，采脂引起的林木枯损导致林分蓄积量的严重损失值得关注。

刘春芳[16]等研究表明，采脂会降低木材质量、造成湿地松成熟林蓄积量的严重损失，进而导致采脂效益低于蓄积损失效益，非采脂湿地松林分的收入（NPV）要比采脂林分高出2 622元/hm2。而在本研究中，经过5年的采脂，采脂样地松脂总产量为291.3kg，总产值为3 495.8元，单位面积产值为98 919.8元/hm2，松脂产量随林木径阶的下降减小，随采脂年数增加减小。若林木在松脂采割结束后主伐，采脂林与非采脂林原木产值分别为402.4元、584.9元，单位面积产值分别为18 976.1元/hm2、27 586.5元/hm2，松脂产值是非采脂林分原木产值的3.6倍，采脂收益是开展湿地松早期利用的主要收入来源，而且效益可观。如若在连续采脂5年后主伐（年龄为10年），则采脂林分和非采脂林净现值分别为32 338.49元/hm2和-2 977.4元/hm2，内部收益率分别为39.5%和7.8%，采脂林分折现率元大于12%，非采脂林分折现率元低于12%，说明在同等立地和相同经营水平下，开展湿地松人工林早期采脂，可以及时收回投资，有效缩短生产周期。

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Analysis of resin tapping on growth in fluence and pro fit of youngPinus ellottii plantation

TANG Shengsen1, WEI Lidian2, MENG Chunjiang2, YANG Zhangqi1
(1. Guangxi Forestry Research Institute, Nanning 530002, Guangxi, China; 2 . Huashan Forest Farm, Huanjiang 547100, Guangxi, China)

After fi ve years resin tapping of young slash pine in 5-year. Analyze the in fluence on growth and economic bene fi ts after resin tapping. Then research the feasibility of slash pine early utilization. The results showed that: There has a big negative impact on 5 a born slash pine tree growth after resin tapping in the fi rst two years. It could inhibit the growth of DBH, height, and individual volume. Tree Mortality increased with resin tapping rapid rise in the number of years. To the fi fth year, resin tapping stands mortality rate was 51.5%,it was 2.5 times as non-resin tapping stand. The turpentine production was not stable, has a highest yield in the second year, and declined with the increase of resin tapping years and the diameter decreases reduce. If fi nal felling at 10 years old of slash pine tree, resin tapping stands would take a resin production of 98 919.8 yuan/ hm2, it was 3.6 times as non-resin tapping stand. Resin tapping and non-resin tapping stand have a NPV of 32 338.5 yuan/hm2and -2977.4 yuan/hm2respectively, with an IRR of 39.5% and 7.8% respectively. Resin tapping stand IRR was much greater than 12%, but non-fat stand IRR was less than 12%. Comprehensive analysis showed that: There was a signi fi cantly inhibited on the fast-growing period of slash pine grown since resin tapping, so that advance forest growth into the slow growth period; Tree mortality occurred in the late of resin tapping was the cause to stand volume loss serious, a reasonable resin tapping period for further study; Resin tapping earnings was the main source income of carried out early utilization on slash pine , took a considerable bene fi ts，and shorten the payback period.

Pinus ellottii; resin tapping;increment growth; pro fi t

S791.246

A

1673-923X(2017)11-0096-07

10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.11.016

2016-08-02

广西林业厅项目（2016-1）；八桂学者专项经费（2011A015）；国家“十二五”科技计划（2012BAD01B0203-4）

唐生森，助理工程师，硕士

杨章旗，教授级高级工程师，博士；E-mail：yangzhangqi@163.com

唐生森，韦理电，蒙春江，等.采脂对湿地松幼林生长的影响与效益分析[J].中南林业科技大学学报，2017, 37(11):96-102.

[本文编校：吴 毅]