何沙娥，陳少雄，歐陽(yáng)林男，張維耀，劉學(xué)鋒

我國(guó)桉樹大徑材培育模式和效益分析——基于“十三五”桉樹大徑材培育技術(shù)研究實(shí)踐

何沙娥，陳少雄*，歐陽(yáng)林男，張維耀，劉學(xué)鋒

(中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院速生樹木研究所，廣東 湛江 524022)

針對(duì)我國(guó)桉樹大徑材培育技術(shù)模式缺乏的問(wèn)題，本文介紹了我國(guó)桉樹大徑材的基本定義和主要培育技術(shù)的貢獻(xiàn)力，總結(jié)了中國(guó)林科院速生樹木研究所“十三五”期間桉樹大徑材培育的3種密度控制技術(shù)模式和經(jīng)濟(jì)效益。模式一“初植密度3 m × 4 m培育模式”，9年生時(shí)胸徑16 cm以上立木蓄積量和凈現(xiàn)值分別為229.44 m3·hm-2和40 193元·hm-2，較常規(guī)密度2 m × 4 m培育模式的分別提高了35.41%和29.68%；模式二“中齡林間伐模式”，間伐3.5年后直徑16 cm以上立木蓄積量和凈現(xiàn)值分別為370.90 m3·hm-2和74 852.27元·hm-2，比不間伐對(duì)照的分別提高了56.0%和26.39%；模式三“幼齡林間伐模式”，間伐4年后直徑16 cm以上立木蓄積量和凈現(xiàn)值分別為157.20 m3·hm-2和61 572.04元·hm-2，比不間伐對(duì)照的分別提高了90.91%和107.45%。這些技術(shù)模式的提出為我國(guó)桉樹大徑材培育奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

桉樹；大徑材；培育模式；經(jīng)濟(jì)效益

桉樹()是我國(guó)重要的人工林樹種之一。根據(jù)2018年國(guó)家林業(yè)和草原局公布的第九次全國(guó)森林資源清查結(jié)果，桉樹在中國(guó)種植面積達(dá)546萬(wàn)hm2，占人工林面積的6.87%，年產(chǎn)木材超3 000萬(wàn)m3，占全國(guó)年木材產(chǎn)量的38%以上，桉樹對(duì)于保障我國(guó)木材安全發(fā)揮了重要作用[1]。但目前桉樹人工林生產(chǎn)中存在部分突出問(wèn)題，一是生產(chǎn)力低，我國(guó)桉樹商品林年均生長(zhǎng)量介于10 ～ 30 m3·hm-2，遠(yuǎn)低于巴西和南非等國(guó)(年均生長(zhǎng)量40 m3·hm-2)；二是材種結(jié)構(gòu)嚴(yán)重失調(diào)，桉樹人工林主要作為生產(chǎn)小徑材的工業(yè)用材林，而中大徑材短缺，木材價(jià)值低，存在重大生態(tài)安全的隱患。造成這些問(wèn)題的主要原因是桉樹傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)培育過(guò)程中相關(guān)栽培模式缺乏引導(dǎo)，大徑材培育技術(shù)缺乏系統(tǒng)研究，因此迫切需要在桉樹大徑材培育經(jīng)營(yíng)方面加強(qiáng)研究和進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，解決國(guó)家及行業(yè)對(duì)桉樹大徑材高效培育技術(shù)突破的需求，以加快桉樹生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型和升級(jí)，提高商品材價(jià)值，實(shí)現(xiàn)桉樹增產(chǎn)提質(zhì)，促進(jìn)桉樹產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

樹種選擇、立地控制技術(shù)、密度調(diào)控技術(shù)、肥料技術(shù)是大徑材培育的主要技術(shù)措施。中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院速生樹木研究所(原國(guó)家林業(yè)和草原局桉樹研究開發(fā)中心)在“十三五”期間通過(guò)對(duì)桉樹大徑材培育技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究，采用解析結(jié)構(gòu)模型分析主要培育技術(shù)措施的科技貢獻(xiàn)力分析，明確密度控制措施對(duì)胸徑生長(zhǎng)的影響最大[2]。以此為基礎(chǔ)，總結(jié)了“十三五”期間桉樹大徑材培育的3種技術(shù)模式和經(jīng)濟(jì)效益，推廣應(yīng)用情況及前景，以期為我國(guó)桉樹大徑材培育經(jīng)營(yíng)提供借鑒和科學(xué)依據(jù)。

1 桉樹大徑材培育基本理論

1.1 桉樹大徑材定義

根據(jù)桉樹大徑材培育的林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《桉樹大徑材培育技術(shù)規(guī)程》(LY/T2909-2017)[3]，明確定義大徑材、中徑材和中大徑材林分及材種出材分類比例。定義桉樹大徑材為胸高直徑達(dá)到28 cm及以上的林木，作鋸材用，標(biāo)準(zhǔn)板和優(yōu)級(jí)板出材率≥ 30%；桉樹中徑材為胸高直徑達(dá)16 ～ 26 cm的林木，作旋切板材用，D級(jí)以上單板出材率≥70%；桉樹大徑材林分為大徑材林木的數(shù)量占規(guī)格材總量60%的林分。

1.2 培育技術(shù)及其貢獻(xiàn)力

大徑材培育的主要技術(shù)措施有樹種選擇、立地控制技術(shù)、密度調(diào)控技術(shù)、肥料技術(shù)等。大徑材培育技術(shù)體系因子解析結(jié)構(gòu)模型分析揭示大徑材培育體系中各因子之間的關(guān)系為：社會(huì)需求、氣候因子、立地因子為第一層(最底層)，樹種控制為第二層，密度調(diào)控技術(shù)處于第三層，施肥技術(shù)和修枝技術(shù)處于第四層；在桉樹主栽區(qū)大徑材培育過(guò)程中，對(duì)主要技術(shù)措施的貢獻(xiàn)力分析揭示樹種選擇、立地控制、密度控制和施肥對(duì)大徑材培育胸徑生長(zhǎng)的貢獻(xiàn)力分別為25.15%、23.76%、28.43%和22.66%。其中對(duì)胸徑生長(zhǎng)影響最大的是密度控制措施。

2 大徑材培育技術(shù)模式效益分析

2.1 初植密度3 m × 4 m培育模式

2.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地位于廣西國(guó)有東門林場(chǎng)，苗木為尾巨桉(×)DH32-13扦插苗；試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)3種初植密度，分別是1 250株·hm-2(株行距2 m × 4 m)、833株·hm-2(株行距3 m × 4 m)和667株·hm-2(株行距3 m × 5 m)，每處理4次重復(fù)，共計(jì)12個(gè)小區(qū)(面積為20 m × 20 m)；相鄰小區(qū)間隔4 m。在定植后2個(gè)月和第3年追肥：N、P、K的施用量分別為110、85、55 g·株-1；施用的N肥為含N 46%的尿素，P肥為含P 18%的鈣鎂磷肥，K肥為含K 60%的KCl。

對(duì)密度1 250株·hm-2各小區(qū)24株(3行× 8株)，833株·hm-2各小區(qū)15株(3行× 5株)，667株·hm-2各小區(qū)10株(2行× 5株)進(jìn)行調(diào)查，分別獲得了1 ～ 9年、12年和16年胸徑(DBH)和樹高(H)。依據(jù)文獻(xiàn)[3]，按照大徑材(DBH≥28 cm)、中徑材(DBH 16 ～ 26 cm)、小徑材(DBH 8 ～ 14 cm)分徑階計(jì)算3個(gè)密度16年生的生長(zhǎng)規(guī)律和中大徑材出材量，分析平均生長(zhǎng)量。采用凈現(xiàn)值和內(nèi)部收益率評(píng)價(jià)經(jīng)濟(jì)效益。

2.1.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

由圖1可知，3種初植密度處理林分均在9年生時(shí)達(dá)到凈現(xiàn)值峰值(NPV)。其中，833株·hm-2的凈現(xiàn)值最大，為40 193元·hm-2，比常規(guī)密度1 250株·hm-2(30 994元·hm-2)提高29.7%；9年生時(shí)，3種初植密度處理中，833株·hm-2密度的內(nèi)部收益率(IRR)也最大，為41%，比1 250株·hm-2密度的37%提高了4%。由表1可知，由于試驗(yàn)時(shí)間限制，試驗(yàn)期內(nèi)尚未達(dá)到大徑材(DBH ≥ 28 cm)培育目標(biāo)，因此本試驗(yàn)以中徑材(DBH16 ～ 26 cm)為目標(biāo)，計(jì)算3種初植密度的蓄積量。從第7年到16年生時(shí)，3種初植密度中，833株·hm-2密度的年均蓄積生長(zhǎng)量始終保持最高，其胸徑16 cm以上立木蓄積量均大于1 250株·hm-2和667株·hm-2。在凈現(xiàn)值峰值達(dá)到最高峰時(shí)(9年生)，833株·hm-2密度的胸徑16 cm以上立木蓄積量為229.44 m3·hm-2，比常規(guī)密度1 250株·hm-2的169.44 m3·hm-2提高了35.41%，比667株·hm-2密度的187.66 m3·hm-2提高了22.26%。

2.2 中齡林間伐模式

2.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地位于廣西國(guó)有東門林場(chǎng)。試驗(yàn)材料為尾巨桉無(wú)性系DH32-28，造林時(shí)間為2008年5月，造林密度1 250株·hm-2，株行距2 m × 4 m。試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每試驗(yàn)林設(shè)標(biāo)準(zhǔn)地共24塊，每塊標(biāo)準(zhǔn)地面積為0.04·hm2。在定植后2個(gè)月和第3年追肥，追肥同初植密度3m × 4m培育模式的。103月齡(8.5年生)時(shí)進(jìn)行間伐。間伐后的密度為：800株·hm-2、700株·hm-2、600株·hm-2、500株·hm-2、400株·hm-2、300株·hm-2和200株·hm-2。間伐后5個(gè)月進(jìn)行追肥，N、P、K的施用量分別為220、170、110 g·株-1。間伐3.5年后(2020年7月，12年生)采伐。間伐前，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行每木檢尺、編號(hào)；間伐后，逐年對(duì)各標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行每木胸徑、樹高測(cè)量；采伐后分別測(cè)量伐樁地徑、原木尾徑大于16 cm、8 ～ 16 cm、4 ～ 8 cm三種規(guī)格材木材長(zhǎng)度；根據(jù)生長(zhǎng)數(shù)據(jù)和采伐數(shù)據(jù)計(jì)算連年生長(zhǎng)量、平均生長(zhǎng)量、材種出材量、凈現(xiàn)值和內(nèi)部收益率。

2.2.2 效益分析

由表2可知，間伐3.5年后(12年生)，間伐保留600株·hm-2的凈現(xiàn)值(NPV)最大，達(dá)74 852.27元·hm-2，不間伐對(duì)照的為47 967.40元·hm-2，間伐保留600株·hm-2的比對(duì)照提高56%；7種間伐強(qiáng)度的內(nèi)部收益率(IRR)均高于對(duì)照，其中保留600株·hm-2的為33.94%，相比不間伐對(duì)照的26.93%提高了7%。間伐保留600株·hm-2的胸徑增長(zhǎng)量為3.3 cm，比不間伐對(duì)照的2.1 cm提高57.78%；直徑16 cm以上木材出材量為370.90 m3·hm-2，僅次于800株·hm-2的376.33 m3·hm-2，比對(duì)照的293.46 m3·hm-2提高26.39%。

2.3 幼齡林間伐模式

2.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地位于廣東省清遠(yuǎn)市飛來(lái)峽鎮(zhèn)。試驗(yàn)材料為尾巨桉無(wú)性系DH32-29，造林時(shí)間為2012年6月，造林密度為為1 667株·hm-2，株行距2 m × 3 m。每年追肥一次，追肥采用桉樹專用復(fù)混肥：N、P和K合理配比，總養(yǎng)分30% ～ 36%，其中含0.2% ～ 0.3% 硼砂、0.1% ～ 0.2% 硫酸鋅、0.1% ～ 0.2% 硫酸銅，有機(jī)質(zhì)含量≥15%。53月齡時(shí)間伐，間伐4年后(2020年12月，8.5年生)采伐。間伐強(qiáng)度和數(shù)據(jù)獲得同中齡林間伐模式。

2.3.2 效益分析

表3的數(shù)據(jù)表明，間伐4年后(8.5年生)，間伐保留700株·hm-2的凈現(xiàn)值(NPV)和內(nèi)部收益率(IRR)均最大，其中凈現(xiàn)值(NPV)達(dá)到61 572.04元·hm-2，比不間伐對(duì)照的29 681.03元·hm-2提高107.45%；內(nèi)部收益率(IRR)為41.31%，比不間伐對(duì)照的28.31%提高13%。生長(zhǎng)和出材情況：4年內(nèi)間伐保留700株·hm-2的胸徑增長(zhǎng)量為5.23 cm，比不間伐對(duì)照的3.72 cm提高40.82%；直徑16 cm以上木材出材量為保留700株·hm-2的最大，達(dá)到157.20 m3·hm-2，比不間伐對(duì)照的82.35 m3·hm-2提高90.91%。

圖1 不同初植密度處理尾巨桉經(jīng)濟(jì)效益分析

表1 3種初植密度處理林分中胸徑16 cm以上立木蓄積量和年均蓄積量

表2 中齡林間伐模式下尾巨桉的胸徑生長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)效益

表3 幼齡林間伐模式下尾巨桉的胸徑生長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)效益

3 推廣應(yīng)用情況及前景

桉樹大徑材培育技術(shù)模式促進(jìn)了桉樹人工林生產(chǎn)力提高，將為緩解我國(guó)木材，尤其是中大徑材供需矛盾做出重要貢獻(xiàn)，同時(shí)也將為桉樹人工林由短周期人工林培育轉(zhuǎn)向較長(zhǎng)周期人工林培育轉(zhuǎn)型提供技術(shù)支撐，大力促進(jìn)桉樹人工林健康可持續(xù)發(fā)展。

目前，3個(gè)技術(shù)模式已在廣東清遠(yuǎn)、肇慶，廣西崇左、南寧、柳州，四川樂(lè)山等地推廣應(yīng)用，建立試驗(yàn)示范基地2 333 hm2，輻射推廣造林13 217萬(wàn)hm2，預(yù)期新增總產(chǎn)值59 014萬(wàn)元，新增利潤(rùn)28 802萬(wàn)元。這些營(yíng)林勞作增加了大量勞動(dòng)就業(yè)機(jī)會(huì)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)林農(nóng)增產(chǎn)增收，促進(jìn)社會(huì)和諧進(jìn)步發(fā)揮了重要作用，兼具良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

我國(guó)現(xiàn)有桉樹人工林以紙漿材林分為主，主要生產(chǎn)小徑材，經(jīng)濟(jì)效益較低；當(dāng)前立地指數(shù)大于24的桉樹林地面積至少20%，若其中的50%通過(guò)該成果技術(shù)改造成為中大徑材林分，全國(guó)將有55萬(wàn)hm2、廣東18萬(wàn)hm2的桉樹林成為中大徑材林分。以8 ～ 9年生采伐計(jì)算，相比常規(guī)造林，應(yīng)用該成果每個(gè)輪伐期木材凈收入至少增加25 000元·hm-2，全國(guó)可增加木材收入150億元，應(yīng)用前景良好。

[1] 國(guó)家林業(yè)和草原局.中國(guó)森林資源報(bào)告(2014—2018)[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2019.

[2] 陳少雄,歐陽(yáng)林男,王軍鋒,等.中國(guó)桉樹大徑材培育與利用[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2020.

[3] 全國(guó)營(yíng)造林標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).桉樹大徑材培育技術(shù)規(guī)程:LY/T 2909-2017[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2017.

Model and Benefit Analysis on Large-diameter Eucalypt Cultivation in China:a Case Study Based on the Research and Practice during the 13thFive-year Plan Period

HE Shae, CHEN Shaoxiong, OUYANG Linnan, ZHANG Weiyao, LIU Xuefeng

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In view of the lack of cultivation models for production of Large-diameter eucalypt timber in China, based on the research and practice of Large-diameter eucalypt cultivation conducted by Research Institute of Fast-growing Trees, Chinese Academy of Forestry, during the 13thFive-year Plan period, this report introduces the concept of Large-diameter eucalypt in China and the contribution of main cultivation technologies and summarizes three cultivation models and their benefits. In 3 m × 4 m initial planting density cultivation model, the standing stock of objective trees (trees with diameter at breast height (DBH) >16 cm) and the net present value (NPV) at 9 years of age were 229.44 m3·hm-2and 40 193 RMB·hm-2respectively, which increased by 35.41% and 29.68% compared with the conventional cultivation model of 2 m × 4 m; in the middle-age forest thinning model, after 3.5 years of thinning, the standing stock of objective trees and NPV were 370.90 m3·hm-2and 74 852.27 RMB·hm-2, respectively, which increased by 56.0% and 26.39% compared with the control group. In the young forest thinning model, the standing stock of objective trees and NPV were 157.20 m3·hm-2and 61 572.04 RMB·hm-2after 4 years of thinning, respectively, which increased by 90.91% and 107.45% compared with the control without thinning. These studies provide a good technical foundation for Large-diameter eucalypt cultivation in China.

Eucalypt; Large-diameter timber; cultivation model; economic benefits

10.13987/j.cnki.askj.2022.01.007

S753.3

A

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題“桉樹大徑材定向培育技術(shù)”(2016YFD0600502)

何沙娥(1983— )，女，博士，助理研究員，主要從事桉樹培育研究，E-mail:cerchese@caf.ac.cn

陳少雄(1965— )，男，博士，研究員，主要從事桉樹培育和經(jīng)營(yíng)研究，E-mail:sxchen01@163.com

感謝廣西國(guó)有東門林場(chǎng)工作人員蘭俊、王建忠、張磊、趙英偉和中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院速生樹木研究所碩士研究生張程、陳沫、楊雪芮在試驗(yàn)林調(diào)查與采伐工作中提供的幫助！