中国林木剩余物数量估算

王红彦，左 旭，王道龙，毕于运

（中国农业科学院 农业资源与农业区划研究所，北京 100081）

中国林木剩余物数量估算

王红彦，左 旭，王道龙，毕于运

（中国农业科学院 农业资源与农业区划研究所，北京 100081）

文中将林木剩余物归纳为林木采伐与造材剩余物、木材加工剩余物、竹子采伐及其加工剩余物、林木抚育间伐物和废旧木材五大类。通过对已有估算方法的发展，系统地给出了各类林木剩余物数量估算方法，进而，通过文献考证，给出了各类林木剩余物数量估算所必须的参数值，包括商品材出材率（81.27%）、经济材出材率（77.17%）、非立木剩余物数量相当于立木材积量的比重（50%）、木材加工剩余物比重（60%）、竹枝叶重量相当于竹材重量的比重（38.07%）、竹材加工剩余物比重（62%）、废旧木质品回收率（65%），以及平均木材气干密度（0.618 t/m3）、单位数量竹子重量（150 t/万根）、木制品和直接用原木使用寿命（12年）。同时通过调研给出了经济林产柴率，并将南方山区、平原丘陵区、北方山区分别取值为8 500 kg/hm2、8 500 kg/hm2和7 500 kg/hm2；以方法研究和参数考证为基础，利用国家林业局森林资源清查结果和林业统计数据基础数据，估算出2013年全国林木剩余物总量为30 284万t，其中林木采伐与造材剩余物4 711万t，木材加工剩余物1 492万t，竹子采伐及其加工剩余物2 817万t，抚育间伐剩余物20 544万t，废旧木材可回收量720万t。

林木剩余物；数量；估算方法；参数取值；中国

林木剩余物资源具有分布范围广、可再生、含硫量小、灰分含量低等优点，是宝贵的生物质资源。林木剩余物的能源化、原料化、基料化利用，不仅可提高林木资源利用率，保护森林资源，缓解我国木材资源供应不足的现状，而且具有缓解能源危机、低碳减排和保护环境等方面的作用。随着林木剩余物资源化利用受到社会各界的广泛关注，近10多年来人们对林木生剩余物数量估算做了大量研究。现有林木剩余物数量估算，主要将其分为三大类：一是林木“三剩物”，包括林木采伐剩余物[1-6]、造材剩余物[7]和木材加工剩余物[8-10]；二是林木抚育间伐物[1-2,4-5,11-15]；三是废旧木材回收[16-18]。有关林木“三剩物”数量估算存在的主要问题：（1）大部分研究只估算了立木部分的采伐剩余物，忽视了对非立木部分剩余物的估算；（2）林木采伐与造材剩余物估算系数取值多来自经验数据；（3）木材加工剩余物数量估算大多只考虑了锯材加工（由原木至锯材）剩余物，而忽略了对木制品加工（由锯材至木制品）剩余物数量的估算。林木抚育间伐物数量估算存在的突出问题是将整个抚育期间可获取的抚育间伐物数量，视作每一年的抚育间伐物数量，导致林木废弃物估算结果显著偏高，时常高达8～10亿t[2,12-14]，比实际每年可获取的林木废弃物数量高出3～4倍。现实的废旧木材可回收量与历史时期的木材消费有着密切的关系，而在已有的废旧木材可回收量研究中，尚未发现有人考虑到该问题，即根据各类木质器具的使用寿命和历史时期的木材消费量，进行现实的废旧木材可回收量估算。

与现有研究相比，本文将从4个主要方面入手，以期对我国林木剩余物数量做出更为合理的定量估算：一是将林木采伐与造材剩余物区分为立木部分和非立木部分，通过对经济材出材率和商品材出材率的系统考证，确定合理的木材采伐与造材剩余物比重，并对林木采伐与造材剩余物做出全新的估算；二是对竹材采伐与加工剩余物数量进行单独的估算，以弥补竹材采伐与加工剩余物数量估算研究之不足；三是以加工用木材统计数量为基础，综合考虑锯材加工（由原木至锯材）剩余物比重和木制品加工（由锯材至木制品）剩余物比重，对木材加工剩余物数量做出合理估算；四是根据历史时期的木材消费量，设定主要木质器具的使用寿命和废旧木材回收率，按照新的方法对废旧木材可回收量做出定量估算。同时，利用新的林业生产统计数据，借鉴“产柴率—产柴系数”估算法，对林木抚育间伐物进行定量估算，并最终汇总出林木剩余物总量。

1 估算方法

本研究将林木废弃物估算分为五个部分：一是林木采伐与造材剩余物，二是木材加工剩余物，三是竹林采伐与竹材加工剩余物，四是林木抚育间伐物，五是废旧木材回收物。

1.1 林木采伐与造材剩余物数量估算方法

江慕煖[7]将林木采伐物分为两大部分，一是立木蓄积部分，二是树蔸、枝桠等非立木部分，详见图1。

图1 林木采伐生成物构成及其主要剩余物Fig. 1 The composition of forest cutting resources and its residues

已有的研究，主要是估算立木部分的采伐与造材剩余物，包括伐根、截头、梢头、废材、树皮等，以及薪材，而往往将非立木部分的采伐剩余物忽略掉。本研究将林木采伐与造材剩余物区分为立木部分的采伐与造材剩余物和非立木部分的采伐剩余物，并分别对其进行估算。

1.1.1 林木采伐与造材立木部分剩余物数量估算方法

本研究根据木材产量、木材密度和木材出材率计算立木部分林木剩余物的数量。木材出材率有3个基本的概念：一是经济材出材率，二是商品材出材率，三是薪材出材率。经济材出材率为原木材积与立木材积之比；商品材出材率为商品材材积与立木材积之比；薪材出材率为薪材材积与立木材积之比。由于商品材是指一株树或一个林分经过采伐和造材之后，生产的可作为商品出售的经济材和薪材的总和，因此有：商品材出材率=经济材出材率+薪材出材率。

在经济材产量、木材密度和经济材出材率已知的情况下，可用公式（1）计算立林木采伐与造材立木部分的剩余物数量：

式中：F立为全国或地区林木采伐与造材立木部分的剩余物数量（万t）；V经为按体积计算的全国或各地区经济材产量（万m3）；b为全国或各地区的平均木材密度（t/m3）（以下各公式中的b皆与此相同）；r经为经济材平均出材率（%）。其计算公式为：

式中：V立为按体积计算的林木采伐立木产量（万m3）。

在商品材产量、薪材产量、木材密度和商品材出材率已知的情况下，可用公式（3）计算立林木采伐与造材立木部分的剩余物数量：

式中：V商为按体积计算的全国或各地区商品材产量（万m3）；V薪为按体积计算的全国或各地区薪材产量（万m3）；r商为商品材平均出材率（%）。其计算公式为：

1.1.2 林木采伐非立木部分剩余物数量估算方法

非立木部分的采伐剩余物主要包括枝桠、树蔸等。在商品材产量、木材密度、商品材出材率和非立木剩余物相当于立木材积量比重已知的情况下，可用公式（6）计算林木采伐非立木部分剩余物的数量：

式中：F非为非立木部分林木采伐剩余物数量（万t）；V商为按体积计算的商品材产量（万m3）；r非为非立木剩余物数量相当于立木材积量的平均比重（%）；r商为商品材平均出材率（%）。

1.2 木材加工剩余物数量估算方法

木材加工剩余物包括锯材加工（由原木至锯材）剩余物和木制品加工（由锯材至木制品）剩余物两部分组成，现有研究大多只估算了锯材加工剩余物的数量，忽略了木制品加工剩余物数量的估算，而且往往将木材总产量作为估算木材加工剩余物的依据，没有扣除造纸用材和化工用材。

本研究将加工用木材统计数据为依据，综合考虑锯材加工剩余物比重和木制品加工剩余物比重，计算我国木材加工剩余物数量。其计算公式如下：

式中：F加为木材加工剩余物数量（万t）；V加工用材为按体积计算的加工用材产量（万m3）；r加剩为木材加工剩余物比重（%）。

木材加工剩余物比重r加剩可用下式计算：

式中：r锯材出材率为木材加工成锯材的出材率（%）；r木制品出材率为锯材加工成木制品的出材率（%）。

1.3 竹子采伐及其加工剩余物数量估算方法

在林业生产统计资料中，木材产量与竹材产量是分开统计的，因此有必要对竹子采伐及其加工剩余物数量进行独立的估算。通过文献检索，尚未发现以其剩余物比重考证为基础的竹子采伐及其加工剩余物定量估算研究，有的研究将竹材剩余物视作木材剩余物[3]，更多的是根据竹林生物量来推算竹子采伐及其加工剩余物的数量[2,12-14]。

本研究将竹子采伐及其加工剩余物数量的估算建立在竹枝叶比重、竹材加工利用率考证的基础上，利用公式（9）估算出竹子采伐剩余物数量：

式中：F竹枝叶为竹子采伐剩余物数量（万t）；A竹为竹材产量（万根）；g为单位数量竹子重量（t/万根）；r竹枝叶为竹枝叶重量相当于竹材重量的比重（%）。

再利用公式（10）估算出竹材加工剩余物数量：

式中：F竹加工为竹材加工剩余物数量（万t）；r竹加剩为竹材加工剩余物比重（%）。

最后，将竹子采伐剩余物数量F竹枝叶与竹材加工剩余物数量F竹加工相加，得到竹子采伐及其加工剩余数量。

1.4 林木抚育间伐物数量估算方法

抚育间伐是对未成熟的森林定期重复地伐去部分林木，以促进后备资源的培育，并兼得一部分木材的经营措施。Yuan[1]给出的林木抚育间伐物数量估算方法，是目前林木抚育间伐物数量估算研究中最系统的方法，后被刘刚、沈镭[3]、周建伟等[11]、Yang[4]、姜志翔等[5]等引用或借鉴。利用Yuan[1]的方法估算出的林木抚育间伐物数量是每个年度的资源数量，避免将整个林木抚育间伐期间的抚育间伐物数量误作每一年度的抚育间伐物数量。Yuan[1]给出的计算公式如下：

式中：F抚育间伐为统计地域范围的林木抚育间伐物数量（万t）；Fij为第i区内第j种林地的面积（万hm2）；i为统计地域范围内的区域数，1，2，3，……，m；j为统计地域范围内的用材林、薪炭林、防护林……，共m种林地；yij为第i区内第j种林地的产柴率（单位面积年产柴量，kg/hm2）；αij为第i区内第j种林地的可取柴面积比重（取柴系数）；Tij为第i区内第j种四旁树数量（万株）；xij为第i区内第j种四旁树的产柴率（单位数量四旁树年产柴量，kg/株）；βij为在i区内第j种种四旁树可取材数量比重（取柴系数）。

本研究将直接引用该计算方法，利用第八次全国森林资源清查数据，估算全国以及各省（市、区）的林木抚育间伐物数量。

需要注意的是，在计算林木剩余物数量时，需要从林木抚育间伐物数量中，扣除林木间伐生成的小径材数量。

1.5 废旧木材回收量估算方法

现有的估算方法，主要是按照城市垃圾数量和废旧木材比例估算废旧木材可回收量，或按照废旧木材类别进行其可回收量的估算。考虑到废旧木材回收与木质器具的使用寿命有关，本研究提出一种以历史时期直接用原木和木质器具加工用材量为计算依据的废旧木材可回收量计算方法，具体计算公式如下：

式中：F旧为计算年份的废旧木材回收量（万t）；V原木(a0-m)为历史时期的直接用原木量（万m3）；V木制品(a0-n)为历史时期的木制品材积量（万m3）；a0为废旧木材可回收量被计算年份；m为直接用原木使用寿命；n为木制品使用寿命；r原木回收为废旧原木回收率（%）；r木制品回收为废旧木质品回收率（%）。

假如：计算年份a0为2014年，直接用原木使用寿命m和木制品使用寿命n皆设定为12年，则V原木(a0-m)为2002年的原木使用量，V木制品(a0-n)为2002年的木制品材积量。

在被计算年份和原木使用寿命一定的情况下，可以从林木生产统计资料中查取V原木(a0-m)。

在被计算年份和木制品使用寿命一定的情况下，可以利用下式计算V木制品(a0-n)：

式中：V加工用材(a0-n)为历史时期的木制品加工用材量（万m3）；r锯材出材率为木材加工成锯材的出材率（%）；r木制品出材率为锯材加工成木制品的出材率（%）。

需要说明的是，造纸用木材和林化工用木材与废旧木材回收无关，在估算废旧木材回收数量时不得将其考虑在内。现有的废旧木材回收数量估算研究往往忽视这一点。

2 参数考证与取值

2.1 木材密度

木材密度指单位体积木材的质量。林木剩余物数量估算最常用的是木材气干密度（含水率15%左右）。资料表明，木材气干密度最小为0.24 t/m3（轻木），最高可达1.13 t/m3（如蚬木），其中约80%的树种木材气干密度在0.401～0.796 t/m3之间。由表1可见，全国杉、松、软阔、硬阔四大材种的平均气干密度取值范围在0.462～0.731 t/m3之间，全国各类树种的木材气干密度均值为0.618 t/m3。本研究将上述各公式中的全国或各地区平均木材密度（气干密度）b值统一取值为0.618（ t/m3）。

表1 木材气干密度†Table 1 Average air-dry density of the timber

2.2 林木采伐与造材剩余物数量估算参数

利用各类林木出材率和材积量估算研究的相关文献，确定全国的经济材平均出材率和商品材平均出材率，并据此估算林木采伐与造材剩余物的数量，是本研究对我国林木采伐与造材剩余物数量估算方法研究的发展。

2.2.1 经济材出材率与商品材出材率

通过对1990年以来的相关文献进行检索，本研究筛选了43篇木材出材率研究的文献，其中与经济材出材率相关的41篇，与商品材出材率相关的10篇。文献检索内容包括，经济材出材率、商品材出材率以及与之相关的树种、树高、胸径或径阶等信息，并将原文献给出的每一个经济材出材率或商品材出材率数值作为一个独立样本进行样本数量统计。限于篇幅，本文对43篇文献没有逐一列出，仅给出5篇文献作为示例[19-23]，详见表2。

表2 林木材积出材率43篇文献检索汇总结果及其示例†Table 2 Results of assortment outturn rate from 43 literatures and its sample data

本研究从41篇与经济材出材率相关的文献中，共获得经济材出材率r经有效样本1 393个。以样本数为权重，对经济材出材率样本进行加权平均，并计算其标准差，结果表明，经济材出材率均值为77.17%，标准差为7.28%，即经济材出材率主要变动范围为77.17%±7.28%。

本研究从10篇与商品材出材率相关的文献中，共获得商品材出材率r商有效样本240个。同样以样本数为权重，对商品材出材率样本进行加权平均，并计算其标准差，结果表明，商品材出材率均值为81.27%，标准差为5.88%，即商品材出材率主要变动范围为81.27%±5.88%。

本研究在估算林木采伐与造材剩余物数量时，将经济材出材率统一取值为77.17%，将商品材出材率统一取值为81.27%。

2.2.2 非立木剩余物数量相当于立木材积量的平均比重

非立木部分的剩余物主要包括枝杈和树蔸。我国针叶树种的枝杈部分约相当于其立木蓄积的20%～30%左右，阔叶树种的枝杈部分约相当于其林木材积量的30%～40%左右。江慕煖[7]对湖南省三个重点林区县森林采伐的剩余物实地调查表明，阔叶树、马尾松和杉木三种树木的枝桠产量，分别相当于其立木材积量的38.60%、24.30%和20.70%。当分类计算林木采伐的枝杈数量时，可将针叶树种枝杈比重统一取值为25%，将阔叶种枝杈比重统一取值为35%。我国针叶林面积和阔叶林面积各占林分总面积的1/2左右。如果不分针叶、阔叶树种而统一计算全国的林木采伐枝杈数量，可将其比重统一取值为30%。

我国针叶树种的树根部分约相当于其林木材积量的15%～20%左右，阔叶树种的树根部分约相当于其林木材积量的30%左右。据江慕煖[7]调查，阔叶树、马尾松和杉木三种树木的树蔸产量，分别相当于其立木材积量的30.50%、18.70%和15.00%。考虑到树根的挖取比较困难，当分类计算林木采伐的树根数量时，可将针叶树种树根比重统一取值为15%，将阔叶种树根比重统一取值为25%。如果不分针叶、阔叶树种而统一计算全国的林木采伐树蔸数量，可将其比重统一取值为20%。

综上分析，当分类计算林木采伐的非立木部分剩余物数量时，可将针叶树种非立木比重统一取值为40%，将阔叶树种非立木部分比重统一取值为60%。如果不分针叶、阔叶树种而统一计算全国的林木采伐非立木剩余物数量，可将非立木剩余物相当于林木材积量的平均比重r非统一取值为50%。

2.3 木材加工剩余物数量估算参数

由公式（9）可见，木材加工剩余物比重r加剩可根据木材加工锯材出材率r锯材出材率和锯材加工木制品出材率r木制品出材率计算。

据王德林[8]研究：原木加工板方材出材率为70%，锯材加工至木制品出材率为50.15%。马龙隆等[10]在林木生物质数量估算中认为，原木加工至锯材或板材过程中产生的废弃物比例为30%，锯材或板材加工至成品过程废弃物比例为40%。刘寿柏、李海棠[9]在森工企业伐区剩余物利用研究中指出，由原木加工的成材仅为原木的74%，把成材加工成成品仅为成材的60%。

通过对上述文献的归纳整理可见，由原木加工至成品，剩余物比重在55%～65%之间，平均为60%左右（表3）。据此，本研究将木材加工剩余物比重统一取值为60%。

表3 木材加工综合出材率与废弃率Table 3 The comprehensive outturn ratio and residue ratio of timber processing %

2.4 竹子采伐及其加工剩余物数量估算参数

通过文献检索，确定竹枝叶重量比重和竹材加工剩余物比重，结合竹材产量统计数据，估算全国和各地区竹子采伐及其加工剩余物数量，是本研究对林木剩余物数量估算方法研究的又一发展。

2.4.1 单位数量竹子重量

统计表明[24]，2010年我国南方11省区毛竹总面积为261.89万hm2，总株数为47.29亿株，竹材总重量为7092.6万t。据此计算出单位数量竹材的平均重量为150 t/万株，并将其作为本研究计算全国竹材重量的依据。

2.4.2 竹枝叶重量相当于竹材重量的比重

本文采用文献检索方式，通过多文献、多样本数值平均计算竹枝叶生物量相当于竹材生物量的比重。具体文献检索内容包括竹子种类、竹林类型、竹材生物量、竹枝生物量和竹叶生物量，并据其计算出竹枝叶生物量相当于竹材生物量的比重，如表4所示。通过文献检索，共获得10篇有关竹子各部位生物量的期刊论文，竹种以毛竹为主[25-29]，同时涉及到方竹[30]、糙花少穗竹[31]、拐棍竹、白夹竹、美竹[32]、油竹[33]、龙竹[34]。通过对10篇文献的归纳分析，共获得30个有关竹子各部位生物量研究的有效样本。样本统计表明，毛竹竹枝叶生物量相当于竹材生物量的比重为26.15%，其他竹枝叶生物量相当于竹材生物量的比重为71.50%。

表4 竹子各部位生物量及竹枝叶生物量比重文献考证示例Table 4 Sample data for each part of bamboo biomass and weight of itsleaves and branches

第八次全国森林资源清查结果显示，我国竹林面积共601万hm2，其中毛竹面积占73.71%，其它竹面积占26.29%。按此比重计算，全国各类竹子竹枝叶重量相当于竹材重量的平均比重为38.07%，并将其作为估算竹子采伐剩余物数量的依据。

2.4.3 竹材加工剩余物比重

目前我国竹材主要用于竹胶合板、竹帘竹席、竹材层积材等产品的加工，常见竹材加工产品的竹材利用率约为20%～50%（表5）。

根据作者对四川省3家竹材加工厂的调研，参照表5中的数据，本研究将竹材加工利用率取值为38%，竹材加工剩余物比重取值为62%。

表5 常见竹加工产品的竹材利用率Table 5 Utilization ratios of common bamboo products

2.5 林木抚育间伐物估算参数

对薪炭林、用材林、防护林、灌木林、疏林、四旁树抚育间伐剩余物估算参数直接引用Yuan[1]、周建伟等[11]的研究结果（表6）。

表6中的经济林抚育间伐剩余物估算参数，由作者根据对全国各地果园、茶园、桑园和木本粮油等经济林的调查结果而定，各类经济林修剪枝面积比重统一取值为0.7，单位面积产柴量包括修剪枝量和淘汰树木量。通过对北京、山东、江苏、安徽、四川、陕西等省市的果树（以苹果、梨、柑橘等为主要调查对象）修剪枝调查，达到盛果期的果园，平均每年修剪枝量5 250～7 500 kg/hm2；淘汰老果园，果木总生物量为40～55 t/hm2，果园平均更新周期按15年计，平均每年淘汰果园果木生物量约为2 650～3 750 kg/hm2；果树修剪枝，加上淘汰老果园的果木，平均每公顷果园每年可产生剩余物8 000～11 000 kg。另据调查，单位面积茶园的修剪枝量约相当于果园的30%～55%，桑园的修剪枝量约相当于果园的40%～60%。

表6中特用林的抚育间伐剩余物估算参数，参照Yuan[1]、周建伟等[11]给出的防护林参数而定。

本研究给出的分区方案如下：南方山区包括浙、闽、赣、湘、鄂、粤、琼、云、贵、川、渝、桂、藏13省（市、区）；平原丘陵区包括京、津、冀、鲁、豫、苏、皖、沪8省（市）；北方山区包括辽、吉、黑、蒙、宁、新、晋、陕、甘、青10省（区）。

表6 不同地区和不同林地的产柴系数与产柴率Table 6 The ratios of firewood production and its coefficient of different forests in various regions

2.6 废旧木材回收量估算参数

按照加工用木材消费量及木器具使用寿命估算废旧木材可回收量，是本研究对林木剩余物数量估算方法研究的另一发展。

废旧木材回收量被估算年份统一设定为2013年。问卷调查表明，作为脚手架的直接用原木使用寿命一般为3～5 a，作为电杆、桥梁和房梁等用途的直接用原木的使用寿命10～35 a不等。除包装用木材等木制品为一次性用品外，木家具、木地板、木质墙体板等木制品使用寿命一般为10～20 a不等。本研究将直接用原木使用寿命和木制品使用寿命统一取值为12 a，加工用木材统计数量基期年设定为2001年。

发达国家非常鼓励废旧木材回收利用，日本的废旧木材回收利用高达82%[18]。国家发改委在编制《可再生能源中长期发展规划》的预研究中，根据国家木材节约发展中心等有关部门的专家建议，将废旧木材回收率确定为60%。近年来随着我国废旧木材回收利用水平的提高，本研究将废旧木材回收率（包括废旧原木回收率和废旧木质品回收率）取值为65%。

3 结果与分析

3.1 基础数据来源

全国和各省（市、区）林木采伐与造材剩余物、木材加工剩余物、竹子采伐与加工剩余物数量估算所需基础数据，如经济材产量、商品材产量、薪材产量、加工用材产量、竹材产量等，均源自《中国林业统计年鉴2013》。

全国林木抚育间伐物数量估算所需基础数据，包括薪炭林、用材林、防护林、经济林、特用林等林地面积，均采用国家林业局《中国森林资源报告（2009—2013）》中的数据；灌木林、疏林等林地面积和四旁树数量，用《全国森林资源统计——第七次全国森林资源清查》中的数据替代。各省（市、区）林木抚育间伐物数量估算所需基础数据，采用国家林业局《第八次全国森林资源清查——各省（市、区）主要结果》中的统计数据。

全国和各省（市、区）废旧木材可回收量估算所需要的直接用原木和加工用材等基础数据，皆引自《中国林业统计年鉴2002》。

3.2 林木采伐与造材剩余物数量估算结果

3.2.1 林木采伐与造材立木部分剩余物数量

2013年全国经济材产量（V经）为7 836.89万m3，通过参数考证r经=77.17%，根据公式（1）计算出全国立木部分林木采伐与造材剩余物数量为1 433 万 t。

2013年全国商品材产量（V商）为8 438.48万m3，薪材产量（V薪材）为601.60万m3，通过参数考证r商=81.27%，根据公式（3）计算出全国立木部分林木采伐与造材剩余物数量为1 573万t。

利用r经和r商分别计算出的全国立木部分林木采伐与造材剩余物数量，两者相差141万t。本研究将2013年全国立木部分林木采伐与造材剩余物数量估算结果区间值取值为1 433～1 573万t，平均值取值为1 503万t。

3.2.2 林木采伐与造材非立木部分剩余物数量

通过参数考证r非=50%，根据上述商品材产量和r商取值，根据公式（6）计算出2013年全国林木采伐与造材非立木部分剩余物数量为3 208万t。

3.2.3 林木采伐与造材剩余物数量

将立木部分剩余物数量与立木部分剩余物数量相加，得出2013年全国林木采伐与造材剩余物数量为4 711万t。

利用相同的方法，计算出各省（市、区）的林木采伐剩余物数量，并汇总于表7。

3.3 木材加工剩余物数量估算结果

2013年全国加工用材数量为4023.30万t，通过参数考证r加剩=60%，根据公式（7）计算出全国木材加工剩余物数量为1 492万t。

利用相同的方法，计算出各省（市、区）的木材加工剩余物数量，并汇总于表7。

3.4 竹子采伐及其加工剩余物数量估算结果

2013年全国竹材产量为187 685万根，通过参数考证r竹枝叶=38.07%，r竹加剩=62%，g=150 t/万根，根据公式（9）和公式（10）分别计算出竹子采伐剩余物数量为1072万t，竹材加工剩余物的数量为1 745万t，竹子采伐及其加工剩余物总量为 2 817 万 t。

利用相同的方法，计算出各省（市、区）的竹子采伐及其加工剩余物数量，并汇总于表7。

3.5 林木抚育间伐物数量估算结果

根据第七次和第八次全国森林资源清查数据，利用表6给出的不同地区和不同林地的产柴系数与产柴率，利用公式（11）计算出各省（市、区）的林木抚育间伐物数量（见表7），并汇总出全国的林木抚育间伐物数量为20 544万t。分区估算汇总结果为：南方山区为12 513万t，平原丘陵区为3 985万t，北方山区为4 046万t。

3.6 废旧木材可回收量估算结果

2001年全国直接用原木数量为1 325万m3，木制品加工用材数量为1 172万m3，通过参数考证r原木回收=r木制品回收=65%，直接用原木使用寿命和木制品使用寿命统一取值为12年，利用公式（12）计算出2013年全国废旧木材可回收量为720万t。

利用相同的方法，计算出各省（市、区）的废旧木材可回收量，并汇总于表7。

3.7 全国林木剩余物总量估算结果

通过对上述计算结果进行汇总，2013年全国林木剩余物总量为30 284万t，其中：林木采伐与造材剩余物4 711万t，占15.56%；木材加工剩余物1 492万t，占4.93%；竹子采伐及其加工剩余物2 817万t，占9.30%；抚育间伐物20 544万t，占67.84%；废旧木材可回收量720万t，占2.37%。

3.8 分省（市、区）林木剩余物数量估算结果

按照计算全国各类林木剩余物数量的方法，计算出各省（市、区）的各类林木剩余物数量，并进行汇总，其结果如表7所示。各省（市、区）的林木剩余物汇总结果表明，林木剩余物资源数量最大的省份是广西，达到3 834万t，占全国的12.66%。林木剩余物数量超过1 000万t的有11个省区，即广西、云南、福建、广东、四川、湖南、河北、江西、浙江、山东、安徽，林木剩余物数量合计为20 388万t，占全国的67.32%。

4 结论与讨论

首先，本文对林木剩余物估算方法进行了系统的论述，并对林木采伐非立木部分剩余物、竹子采伐及其加工剩余物、废旧木材等林木剩余物的估算方法有所发展。

其次，通过文献考证给出了经济材出材率、商品材出材率、非立木剩余物比重、木材加工剩余物比重、竹枝叶比重、竹材加工剩余物比重等一系列参数，并依据调查给出了经济林产柴率，使各类林木剩余物数量估算更加有据可依。

表7 2013年全国林木剩余物数量†（万t）Table 7 The quantity of various forest redidues in China in 2013 (×104 t)

第三，就林木剩余物数量估算结果而言：（1）2013年全国林木剩余物总量，本研究估算结果为30 284万t，与国家林业局2008年给出的数据2亿t相比，高出50%左右。造成这一差别的原因主要在于经济林的抚育更新。本研究以调查为基础，给出的全国经济林修剪枝和园地淘汰树木数量，包括果、茶、桑和木本粮油在内，年均为1.19亿t，而一般的研究仅考虑木本粮油树木的抚育间伐，其估算的经济林抚育间伐物数量为0.2亿t左右。（2）2013年全国林木采伐与造材剩余物数量为4 711万t（立木部分林为1 503万t、非立木部分为3 208万t）。在已有研究中，大多按40%的林木生物量比重来计算林木采伐与造材剩余物数量。与之相比，本研究的估算数量高出约1 200万t，其差别主要在于非立木部分的剩余物数量估算上。（3）本研究估算的2013年全国木材加工剩余物数量为1 492万t，比国家林业局2008年给出的木材加工剩余物3 000万t相比低50%。造成这一差别的原因主要在于，是直接用木材总产量、还是用加工用木材产量来估算木材加工剩余物数量。木材利用统计包括加工用材、直接用原木、造纸用材和其它用材（以化工用材为主），而后三种用材是不产生木材加工剩余物的。目前我国加工用材数量约占木材总产量的50%左右，据此计算的木材加工剩余物数量，也相应地比按木材总产量计算的结果低50%左右。（4）2013年全国竹子采伐及其加工剩余物总量为2 817万t。已有研究大多将竹子视作经济林，按10%左右的竹子采伐生物量来计算竹子采伐及其加工剩余物数量，取值为0.1～0.2亿t[2,12-14]。与之相比，本研究的估算结果高出1倍左右。（5）2013年全国林木抚育间伐物数量为20 544万t，如果扣除茶、桑、果等园地林木修剪枝和淘汰树木数量，其估算结果与国家林业局2008年给出的数据基本相当。（6）2013年全国废旧木材可回收量为720万t，显著低于国家林业局2008年给出的6 000万t的废旧木材数量。利用历史时期的直接用原木数量和木质器具成材量估算现实的废旧木材可回收量，这一做法还有待进一步探讨，尤其是要较为系统地确定各类直接用原木和木制器具的使用寿命。

为了提高各类林木剩余物数量估算精度，在未来的研究中，需要对一些参数作进一步的考证，这之中包括林木采伐非立木部分剩余物比重、经济林尤其是园地林木单位面积的抚育剪枝量和淘汰树木数量。

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The estimation of forest residue resources in China

WANG Hongyan, ZUO Xu, WANG Daolong, BI Yuyun
(Institute of Agricultural Resources and Regional Planning, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China)

With the existed researches on the approaches of the estimation and the promotion of parts of them, this paper develops a systematical method of estimating the forest residue resources respectively on the residues of the non-stumpage of the forest exploitation,the residues of the forest exploitation and bucking for timber, the residues of timber processing and bamboo processing, the residues of the bamboo exploitation, the residue of intermediate cutting, and the quantity of waste wood recycling. Furthermore, with a textual research, this paper works out the necessary parameters for forest residue resources estimating, including the outturn rate of merchantable timber (81.27%), the outturn rate of economic timber (77.17%), the ratio of the non-stumpage in the stumpage volume (50%), the weight of the residues produced in timber processing(60%), the weight of the bamboo leaves and branches out of the bamboo wood(38.07%), the weight of the residues produced in bamboo processing (62%), the ratio of waste wood recycling (65%), and the average air-dry density of the timber (0.618t/m3), the weight for every 104 pieces of bamboo (150 t/104pieces), as well as the service life of the woodwork and the logs for direct use (12 a). The investigations also worked out the ratios of firewood production in the economic forest,which are respectively 8 500 kg/hm2in mountain areas in the South, 8 500 kg/hm2in plain and hills, 7 500 kg/hm2in mountain areas in the North. Based on the method research, textual research on the parameters and the investigation results of the national forest resource as well as the forestry statistics data by State Forestry Administration, this paper presents the estimation of the forest residues reaching 302840 thousand tons in 2013 in the whole nation. Among them, the residues of the forest exploitation and bucking weigh 47,110 thousand tons, the residues produced in the timber processing weigh 14,920 thousand tons, the residues produced in bamboo exploitation and processing weigh 28,170 thousand tons, the residues produced in intermediate cutting weigh 205,440 thousand tons, the recyclable waste wood weigh 7,200 thousand tons.

forest residues; quantity; methods of estimation; parameters value; China

S718.55+6

A

1673-923X(2017)02-0029-10

10.14067/j.cnki.1673-923x.2017.02.006

2015-10-30

农业部计划司专项“农业废弃物污染状况及治理对策”

王红彦，博士研究生 通讯作者：毕于运，博士，研究员；E-mail：biyuyun@caas.cn

王红彦，左 旭，王道龙，等.中国林木剩余物数量估算[J].中南林业科技大学学报，2017, 37(2): 29-38, 43.

[本文编校：吴 彬]