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26年生红锥杉木混交造林效果分析

2019-07-12邹圭碧

安徽农学通报 2019年11期
关键词:红锥间伐混交林

邹圭碧

摘  要:为探讨营造红锥杉木复层混交林的可行性,以26年生红锥杉木混交林为研究对象,对林分生长量、第2次间伐的效果以及经济效益进行了分析。结果表明:混交林中2个树种的生长量均高于相应的丰产标准,其中杉木的树高和胸径分别较标准高出3.33%、4.67%,红锥的树高和胸径分别较丰产标准高出16.90%、10.36%。混交林中上层红锥存在种内竞争,出现分化倾向,下层杉木作为被压木,表现出明显分化现象,此时开展间伐对林分的健康生长效果较好。26年生混交林的木材总收入452762元/hm2,总利润241017元/hm2,年均利润为9270元/hm2,内部收益率达8.37%,经济效益高于全国营林平均水平,收益较为可观。因此,红锥杉木混交模式及配套技术措施具有较高的推广价值。

关键词:红锥;杉木;混交林;生长量;间伐

中图分类号 S79文献标识码 A文章编号 1007-7731(2019)11-0067-4

Abstract:In order to study the suitability of mixed forest of Castanopsis hystrix and Cunninghamia lanceolata,the research analysed the growth,effects of the second thinning,and economic benefit of the 26-year-old mixed forest. The results showed that,the growth of Castanopsis hystrix and Cunninghamia lanceolata in mixed forest come up to the standard of fast growing forest. The height and DBH of Cunninghamia increased by 3.33% and 4.67% respectively,compared with the standard. The height and DBH of Castanopsis increased by 16.90% and 10.36% respectively. Intraspecific competition of Castanopsis lead to trend of tree differentiation. Because of huge competition,the suppressed trees Cunninghamia exhibits distinct tree differentiation. Thinning was extremely necessary at that moment. The economical gross income per hectare of mixed forest was 452762 yuan,gross profit per hectare was 241017 yuan and annual average profit per hectare was 9270 yuan. The internal rate of the mixed forest reached 8.37%,and economic performance of the stand was higher than the national average. The mixed mode and its supporting technical measures has high promotion value.

Key words:Castanopsis hystrix;Cunninghamia lanceolata;Mixed forest;Growth;Thinning

红锥(Castanopsis hystrix)为壳斗科锥属常绿乔木,是我国南方重要的珍贵乡土用材树种。具有生长速度快、适应性强、主干通直、材性优良等特点[1],加之木材为褐红色,且纹理优美,目前已成为高档家具、建筑装修、木雕艺术品等的优质材料。此外,红锥还具有较高的生态效益,种植红锥能有效改善土壤理化性质,提高林地水源涵养能力[2]。杉木(Cunninghamia lanceolata)是杉科杉木属常绿乔木,为我国南方主要的用材树种之一,在我国南方大面积种植[3]。近年来,由于一些地方林农或营林单位片面追求經济效益,长期经营纯林,造成部分地方出现了不同程度的地力衰退[4],严重制约着林业的可持续发展。为解决上述问题,相关部门提出了造林需由单一树种、一般树种,向混交林、珍贵树种转变以及延长目的树采伐年龄,培育大径材的发展思路。遵循上述发展思路,福建省华安金山国有林场选取1993年营造的红锥杉木混交林作为研究对象,从林分生长量、第2次间伐的效果和经济效益3个方面进行分析,探讨红锥与杉木混交造林效果,并结合间伐、抚育、追肥等技术措施,培育上锥下杉的复层混交林的可行性,以期为红锥杉木混交林研究提供实践参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验地位于漳州市华安县新圩镇金山国有林场八斗工区11-3班,小班面积3hm2。地处东经117°30′44″,北纬24°54′52″,海拔290~370m,坡向西南,坡度18~27°。属南亚热带海洋性季风气候,年平均气温21.6℃,最热月平均温度27.1℃,最冷月平均温度11.8℃,极端最低温-2.4℃,极端最高温40.5℃,年平均降水量1896mm,年平均蒸发量1587mm,年日照时数1670h,无霜期305d左右。试验地土壤类型为红壤,立地等级II级,林下植被主要包括:五节芒(Miscanthus floridulus)、砂仁(Amomum villosum)、淡竹叶(Lophatherum gracile)、五指毛桃(Ficus hirta)、求米草(Oplismentls undulatifolius folius)等。

1.2 混交林造林及抚育情况 1993年春季造林,造林前为木荷采伐迹地,炼山清杂后挖明穴,穴规格为60cm×30cm×30cm,株行距为1.8m×1.9m,未施基肥。杉木栽植密度1740株/hm2,红锥1170株/hm2,树种组成为6杉木4红锥,苗木均为林场自育的1年生大田裸根苗。造林后前2年每年全面锄草2次,第3、4年割灌除草,每年抚育1次。

1.3 混交林间伐及后续抚育情况 2011年进行第1采伐株数强度,40%,间伐后密度1170株/hm2,树种组成5红锥5杉木。2011年伐后当年只对杉木进行追肥,穴施复合肥750g/株;2012年、2013年对杉木、红锥进行追肥,穴施复合肥750g/株;2015年对林分进行割灌除草,对杉木、红锥进行追肥,穴施复合肥500g/株;2018年进行第2次间伐,伐前密度为1155株/hm2,树种组成5红锥5杉木,采伐株数强度40%,伐后密度705株/hm2,树种组成为7红锥3杉木。

1.4 调查与测定 2018年间伐前后在红锥杉木混交林中设置3个20m×20m的样地,对各样地红锥和杉木每木调查树高和胸径,按照福建省二元立木材积公式(V红锥=0.00005276D1.882161·H1.009316,V杉木=0.00005806D1.955335·H0.894033)分别计算红锥和杉木的单株材积和林分蓄积量。

1.5 经济效益评价 通过投资收益现金流量、净现值、内部收益率、利润等指标对混交林经济效益进行评价。其中,净现值NPV=∑(CI-C0)/(1+i)^t,公式中CI为第t年现金流入总额,C0为第t年现金流出总额,i为折现率(本研究采用林业营造林行业基准收益率8%统一折现),t为造林年数;内部收益率是资金流入总额与资金流出总额相等,即净现值等于零时的折现率。考虑到截止2018年,混交试验林尚未进行采伐,且如果现在对未来若干年林木生长量进行预估,进而计算采伐收益和采伐成本可能会存在较大误差,因此经济效益评估截至2018年,即假设2018年对混交林进行采伐,并按照现阶段蓄积量、出材率和规格材价格计算相关收益和成本,以此对混交林进行经济效益评价。

1.6 数据统计分析 采用Excel 2010和SPSS 20.0软件进行数据处理、S-W检验和作分布图。

2 结果与分析

2.1 混交林分生长量分析 由表1可知,2018年间伐前,混交林中红锥树高远大于杉木,2个树种形成复层混交林分。行业标准[5]《红锥丰产栽培技术规程》中显示在红锥栽培较适区(北回归线附近到北纬24°30′之间为较适区,北回归线以南为最适区),30年生红锥纯林丰产指标为平均树高≥20.0m,胸径≥25.0cm,蓄积量≥308.04m3/hm2。本试验中,混交林位于北纬24°54′52″,条件接近红锥栽培较适区,26年生红锥的树高、胸径和蓄积量均大于30年纯林丰产标准,分别比标准中相应指标高16.90%、10.36%和26.44%。福建省地方标准[6]显示试验地(漳州市华安县新圩镇)属杉木一般产区。II级立地条件下26年生杉木丰产标准如表1所示,混交林下层杉木的树高、胸径均略高于丰产标准,比标准高3.33%、4.67%。红锥杉木混交林的蓄积量达到507.88m3/hm2,相比丰产标准中2个树种的蓄积量高64.87%、182.25%。说明红锥和杉木形成的混交林,在保证下层杉木达到丰产标准的同时,还能在较大程度上促进上层红锥的生长。

2.2 混交林第2次间伐效果分析 由表2可知,2018年间伐前,林分郁闭度达0.9,处于高度郁闭状态。红锥的树高和胸径2项指标分布情况见图1,结合表2中红锥树高和胸径S-W检验sig.值(树高和胸径对应值分别为0.336和0.094均大于0.05),表明其树高和胸径基本符合正太分布,2项指标中胸径sig.值为0.094,与判断临界值0.05较为接近。说明红锥存在种内竞争,表现出林木分化倾向,但未出现明显分化。

表2显示杉木间伐前树高和胸径的S-W检验sig.值分别为0.001和0.003均小于0.05,表明其树高和胸径不符合正太分布。结合图2,2个指标均形成顶峰偏左的分布曲线,说明杉木树高和胸径均为左边分布的个体数量多,即长势较差(树高、胸径较小)的个体数量更多。杉木个体竞争压力大,分化明显,处于优势地位的个体生长快,而这也更加巩固其优势地位;处于劣势地位个体则生长较慢,这也使得其在竞争中竞争力进一步下降。并且由于上层红锥树冠增大,透光性减弱,下层杉木被压,长势较差的个体数量增加,需要进行间伐。

间伐后郁闭度由0.9降为0.7,红锥密度由652株/hm2下降到600株/hm2,杉木密度由652株/hm2下降到256株/hm2。伐除一些长势较差的红锥和杉木,树高和胸径S-W检验sig.值均有不同程度上涨,间伐后杉木2项指标的sig.值均大于0.05,基本符合正太分布。至于間伐后林分生长情况及种间关系的后续变化还有待继续调查研究。

2.3 26年生红锥与杉木混交造林经济效益分析 本研究根据漳州市华安县金山国有林场造林实际情况,将成本划分为炼山清杂整地挖穴、栽植及补植、抚育、追肥、地租和间伐或采伐6个部分,分别进行26年连续核算红锥杉木混交林项目成本(见表3)。由表3可知,6个部分中间伐或采伐成本最高,占总成本的64.44%,其次为追肥和地租的费用,分别占总成本的11.78%和11.43%。从每年花费成本来看,最高的4年分别是造林当年(1993年)和开展间伐或采伐的2年(2011年和2018年),以及假设2018年采伐所产生的费用,这些花费分别占总成本的9.47%、9.82%、10.25%和46.71%。

表4为红锥杉木混交林投资收益的现金流量。由表4可知,混交林在1993—2010年的18年中没有资金流入,直到2011年通过间伐,实现资金流入58341元/hm2;之后2018年间伐,实现营收79556元/hm2,以及假设2018年采伐整片林分所得到的314865元/hm2收益,共计452762元/hm2;而资金流出(成本花费)贯穿项目始终,累计211745元/hm2,项目不计资本时间成本,累计直接经济效益为241017元/hm2,年均利润额9270元/hm2。红锥杉木混交林截至2018年的财务净现值为3066元/hm2(大于0),说明红锥杉木混交林目前处于盈利状态;财务内部收益率8.37%高于林业营造林行业基准收益率8%,说明经济效益高于全国营林平均水平,收益较为可观。

3 结论与讨论

将红锥和杉木2个树种按比例混交,并结合间伐等技术措施,培育上锥下杉的复层混交林,不仅可以保障下层杉木达到丰产标准,还能在较大程度地促进上层红锥的生长。混交林中2个树种的生长量均高于相应的丰产标准,其中杉木的平均树高和平均胸径分别较标准高出3.33%、4.67%,混交林红锥的树高和胸径较丰产标准分别高出16.90%、10.36%。红锥杉木混交林中上层红锥存在种内竞争,出现分化倾向,下层杉木作为被压木,表现出明显分化现象,此时开展间伐以增大保留木的生长空间和营养面积,改善林下的光照情况,对林分后期的健康生长十分必要。26年生混交林木材总收入452762元/hm2,总利润241017元/hm2,年均利润为9270元/hm2,内部收益率达8.37%,经济效益高于全国营林平均水平,经济收益较为可观。红锥杉木混交模式及其配套技术措施具有较高的推广价值。

林分平均胸径大小与林分密度密切相关,混交林中的红锥处于林分上层,株数少、受光充足,生长量相比标准提高幅度较大,将更有利于培育中大径材;红锥早期由于侧枝发达,需进行人工修枝,以促进主干生长。处于林分下层的杉木属中性偏阴的树种[7],试验地属于杉木(南)边缘产区,利用红锥适当遮阴,更有利于杉木生长,这也解释了杉木虽然后期成为被压木,且林木分化现象明显,但平均生长量依然可以达到丰产标准。

红锥杉木混交造林过程中发现,初植密度可适当加大到2700~3000/hm2,有利于林分提早郁闭,促进2个树种树高及主干生长,对培育主干明显的红锥有利。若以红锥为目的树种,红锥的初植株数设置为900~1050/hm2即可,不宜多,否则易造成杉木提早成为被压木,不利于杉木后期的生长。截至目前,混交林经营过程中需进行两次的抚育性间伐,本试验间伐时间可能偏迟,第1次应在12~15年时,第2次在20年左右,可以通过间伐促进保留木的生长、又可利用木材,收回早期投资,提高经济效益。

目前,本试验混交林刚刚进行了第2次间伐,考虑到未来林分的生长,以及随径阶增大木材价格的上升,目前所计算的经济效益还有进一步提升的空间。根据以往经验,间伐后进行人工追肥对林分生長的促进作用较为明显,计划在未来2年进行2次追肥;本试验林后期还需根据林分生长情况进行第3次间伐,最后保留375~450/hm2红锥以培育优良家具用材(大径材),而有关后期林分生长情况、混交林完全采伐后的经济效益等则有待进一步研究。此外,珍贵树种红锥和杉木混交,具有较高的生态效益,直观来看,林地凋落物量、腐殖质层厚度、表土质量均明显优于杉木纯林,有关锥杉混交林的生态效益、社会效益的评价将是下一步研究的重点。

参考文献

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[3]盛炜彤,杨承栋,范少辉.杉木人工林的土壤性质变化[J].林业科学研究,2003,16(4):377-385.

[4]蔡金清.杉木火力楠混交林疏伐效果试验[J].林业调查规划,2006(04):106-109.

[5]LY/T 1946-2011,红锥丰产栽培技术规程[S].

[6]DB35/T 518-2003,杉木速生丰产林栽培技术规程[S].

[7]陈清根.桉树采伐后改造成桉杉混交林的效应研究[J].桉树科技,2018,35(4):14-19.

(责编:张宏民)

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