杉木人工林主伐年龄的分析

蒋柱新

摘要：杉木人工林作为农民脱贫致富的首要项目，受到了政府和人民群众的重点关注。通过对杉木人工林调查报告显示，8立地指数的杉木不适合做用材林，而10立地指数只适合培育小径材。杉木林的主伐年龄为22～24 年;12立地指数的杉木林适合培育小径材和中径材。小径材为主，中径材为辅。小径材杉木林的主伐年龄为20 年，中直径的杉木人工林主伐年龄为22年;而14立地指数的杉木主要是被用作培养中径材，主要砍伐年龄可确定为20年。

关键词：杉木人工林;立地指数;主伐年龄

作为优质的用材树种，杉木已经成了经济发展最重要的一个项目。杉木以生长速度快，树干直，质量好等特点深受建材行业的喜欢。为了将杉木的价值发挥到最大，本文对杉木人工林的主伐年龄进行了深入的研究，并做出了如下总结。

一、杉木人工林的材料收集与整理

通过对250块标准地材料进行收集整理可以发现，杉木人工林的年龄范围在5-27年，整体密度在每公顷1575—3575株，地位指数为8～14米。通过调查的结果可以了解到标准地的杉木林分主要包含了年龄，平均的树高值，平均的树木胸径。优势木的平均高度，单位断面积数值，蓄积量、形数等因子。首先选取不同年龄段的杉木作为拟合杉木生长因子模型的初始原料，然后进行筛选。为了确保资料的正确和统一，在设置标准地的过程中，要将林分因子信息记录不祥，疏密度在0.6一下的区域删除，采用标准差值过大的删除方式，根据林分因子之间的关系进行排查。将超过树高年龄的，胸径年龄和断面积年龄的平均值在3倍左右的地块全部移除。通过挑选，最终只留下了120块标准地块。其中包括24块14立地指数级的杉木标准地、46块12立地指数级的杉木标准地，34块10立地指数级的杉木标准地、16块8立地指数级的杉木标准地。主要目的是为了分析出杉木人工林的经济成熟年龄，手机木材的价格，经营林子的成本指标等，将数据进行了整理后发现，林地的清洁用工时长在每公顷三十天左右，而整地的用工在每公顷四十五天左右，栽种植树大概在每公顷十五天左右的时间。整个苗木的费用是每公顷250元，一共需要抚育5年的时间，前三年每年用工的时间为每公顷30天，第四年第五年每年的用工为每公顷15天，雇工的价格为每天50元，整个杉木林的护林费用和管理费用大概在每年大概在950元左右，而大直径的木材能卖到每米1735元，中直径的木材能卖到每米1075元，小直径的木材可以卖到每米835元，小条材每米443元。整个木柴砍伐运输的成本在120元左右[1]。

二、研究杉木人工林的方法

（一）生长模型的选择

生长模型就是以方程式的方式，将有机体的生长年龄大小通过方程变现出来，通过生长模型可以发现生物生长的规律。本文通过该模型，可以计算出杉木人工林的生长规律。具体的方程如下：

gistic方程：Y=a/（1+be-CA） （1）

Richards方程：Y=a（1—be-CA） （2）

Mitscherlich方程：Y=a（1一e-bA）C （3）

其中，Y为测树因子，A为年龄，a，b，C为待定参数[2]。

通过这三个方程式，将树木的平均胸径，树高等数据通过曲线拟合出残差平方和（SSE）、剩余标准差（RMSE）、复相关系数（R2）等数据作为选择砍伐年龄的依据。

（二）数量成熟龄的确定

通过方程计算出不同立地指数的生长过程表，然后进行编制整合。从6年开始，每2年一个级别。然后根据不同的平均值和树高找出最佳的方程计算結果。首先算出林分因子每个年龄段的平均值，然后再推算出其他的相关数据。通过这些数据编制出本县的杉木人工林生长过程表。通过此表找到杉木人工林的平均蓄积生长最大的量值，该数值所对应的年龄就是杉木人工林的数量成熟龄。

（三）工艺成熟龄的确定

依据中国林科院编制的相关杉木林分原条出材率表和上面所编制的杉木林分生长过程表，我们不仅计算出杉木人工林的各个立地指标数杉木林分出的木材数量生长过程表，求出的平均生长量最大的时候，就是杉木人工林最佳的工艺成熟年龄。

（四）经济成熟龄的确定

经济成熟龄的计算方法比较烦琐，我们是通过采用净现值法和内部收益率法来计算的。

（五）主伐年龄的确定

杉木的主伐年龄是以上面算出的数据为本的，确定杉木林的主伐年龄主要是依据“以工艺成熟值为基础，重点考虑经济成熟，适当兼顾数量成熟”的原则。

三、结果与分析

（一）生长模型

通过生长模型的拟合和数据的统计分析检验可得知，上述3种生长方程的关系紧密，都能够达到特别显著的水平。Mitscherlich方程适合用来拟合杉木人工林的林分平均高、优势高和平均胸径，效果比较好。而平均断面积和平均树高在8-10立地指数级时用以Richards方程拟合的效果最好，而12-14立地指数级以Mitscherlich方程拟合的效果最好。

（二）数量成熟龄

通过杉木生长模型编制的杉木过程表可以看出，当杉木为8立地指数级时，成熟的年龄为20年，当杉木为10立地指数级时，成熟的年龄在18年，当杉木为12立地指数级时，成熟的年龄在18年。当杉木为14立地指数级时，成熟的年龄在16年。

（三）工艺成熟龄

通过对杉木人工林调查报告显示，8立地指数的杉木不适合作用材林，而10立地指数只适合培育小径材。杉木林的主伐年龄为22～24 年;12立地指数的杉木林适合培育小径材和中径材。小径材为主，中径材为辅。小径材杉木林的主伐年龄为20 年，中直径的杉木人工林主伐年龄为22年;而14立地指数的杉木主要是被用作培养中径材，主要砍伐年龄可确定为20年[3]。

（四）经济成熟龄

依据资料显示说明。按照上述方法，计算各立地指标数据根据大，中，小的径材不同，出材率也不同，结合指标来看，上述方法，计算各立地指数级的净现值、年均净现值和IRR，计算方法不周，结果也不相同。

（五）主伐年龄

由于各个林区的成熟龄差异较大，所以以经济成熟龄为重点，适当的考虑数量成熟龄和工艺成熟龄。以此为原则，确定杉木人工林的主伐年龄。通过数据显示，8立地指数的杉木不是胡作为用材林，因此不用考虑主伐年龄。而10立方指数的杉木林适合培养小直径的木材，主伐的年龄可以确定为22-24年，12立地指数的杉木林适合以小直径的木材为主，中直径的木材为辅，小径材的主伐年龄可以确认在20年左右，中径材的主伐年龄则在22年左右。14立地指数以培育中径材为主，主伐年龄可确定为20 年[4]。

四、结论

本文通过Mitscherlich，Richards来拟合了杉木人工林的生长规律，平均断面积和平均高生长率，由于立地条件的不同，导致杉木人工林的数量成熟龄，工艺成熟龄和经济成熟龄都大不相同，但是数据的变化趋势却是相同的。立地条件好的杉木林成熟龄较短。而根据实际情况可以发现，8立地指标下的杉木林不适合作为用材，而小径材适合用10立地指标的杉木来培育，中径材适合14立地指数的杉木林来培育，12立地指标的可以根据实际情况，小径的作为小径材，大径的作为中径材。杉木林是帮助农民脱贫致富的关键，本文通过研究总结出杉木人工林的主伐年齡，希望对大家有所助益。

参考文献：

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[9]杨旭.杉木人工林采伐撂荒后土壤动物的恢复特征[J].应用与环境生物学报， 2019，25（06）：1-11.

[10]邱思玉，曹元帅，孙玉军，等.杉木人工林与年龄无关的优势高生长模型[J].南京林业大学学报（自然科学版），2019，43（05）：121-127.