劉 林 張 旭 余素君 孫洪剛 姜景民 王宇華

(1.中國(guó)計(jì)量大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 杭州 310018； 2.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院亞熱帶林業(yè)研究所 杭州 311400；3.景德鎮(zhèn)市楓樹山林場(chǎng) 景德鎮(zhèn) 333000)

濕地松(Pinuselliottii)為美洲常綠針葉喬木，因其具有適應(yīng)性強(qiáng)、出材量大、生態(tài)效益顯著和松脂產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)，被亞洲、澳洲和非洲等眾多國(guó)家廣泛引種栽培。為緩解木材供需失衡和生態(tài)造林樹種匱乏等問題，自20世紀(jì)70年代，我國(guó)南方多數(shù)省份也開始大規(guī)模引種栽培濕地松(成子純， 2004)。近年來(lái)，受國(guó)際松脂原料需求的拉動(dòng)，松樹采脂已被眾多林業(yè)生產(chǎn)單位和投資企業(yè)所重視。濕地松單株產(chǎn)脂量高、采脂周期長(zhǎng)，以及松脂可利用成分豐富等優(yōu)點(diǎn)，濕地松載培已成為南方諸多林區(qū)市(縣)“脫貧致富奔小康”的重要產(chǎn)業(yè)。

由于對(duì)濕地松采脂可以獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益，因此濕地松經(jīng)營(yíng)方向由木材轉(zhuǎn)向了松脂，但是對(duì)于如何經(jīng)營(yíng)兼顧木材和松脂生產(chǎn)的材脂兼用林，尚缺乏研究。在生產(chǎn)實(shí)踐中，更多的是在用材林經(jīng)營(yíng)模式基礎(chǔ)上，對(duì)某些經(jīng)營(yíng)措施進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，作為材脂兼用林經(jīng)營(yíng)模式。比如，有些松樹的輪伐期由木材利用為主的30年延長(zhǎng)到以采脂為主的50年，雖然在短期內(nèi)可獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益，但從長(zhǎng)期來(lái)看，輪伐期增加，林分老齡化會(huì)導(dǎo)致生長(zhǎng)停滯和松脂生產(chǎn)退化等問題(Prasetyoetal., 2017)，且經(jīng)營(yíng)周期越長(zhǎng)，市場(chǎng)環(huán)境變化導(dǎo)致未來(lái)收益的不確定性越大，增加了經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。因此，濕地松材脂兼用的經(jīng)營(yíng)模式，如果忽略了經(jīng)營(yíng)收益與林分自然生長(zhǎng)屬性和林產(chǎn)品市場(chǎng)環(huán)境之間的作用規(guī)律，不僅對(duì)林分蓄積、木材質(zhì)量和松脂產(chǎn)量造成不利影響，降低生產(chǎn)企業(yè)和投資企業(yè)未來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，還會(huì)加劇未來(lái)濕地松工業(yè)原料的供需失衡。所以，必須通過對(duì)濕地松材脂兼用林經(jīng)營(yíng)模式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，科學(xué)確定采脂和采伐的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，才能確保濕地松人工林經(jīng)營(yíng)效益的最大化和林產(chǎn)品生產(chǎn)的可持續(xù)性。

確定人工林采伐的最優(yōu)輪伐期是森林培育模式研究中的經(jīng)典問題，F(xiàn)austmann模型是此類研究中應(yīng)用最為普遍的技術(shù)(Amacheretal., 2009; Tahvonen, 2009; Olschewskietal., 2010; Soedomo, 2012)。Bailey(1986)和Pienear(1984)曾利用該表達(dá)式對(duì)折現(xiàn)率較低時(shí)濕地松用材林的輪伐期進(jìn)行過分析。但考慮到非木質(zhì)林產(chǎn)品對(duì)林地期望價(jià)值的影響，研究人員對(duì)Faustmann模型進(jìn)行了各種擴(kuò)展(Stevenetal., 1978; Enzingeretal., 2000; Gongetal., 2009; Nghiem, 2014; Nghiem, 2015; Nguyenetal., 2016)，擴(kuò)展的模型大多側(cè)重于經(jīng)濟(jì)作物在不同價(jià)格水平下的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(Mehtaetal., 1997; Prunamasarietal., 2002; Osei-Bonsuetal., 2002; Obirietal., 2007; Ryanetal., 2009)，而對(duì)以非木質(zhì)林產(chǎn)品為目標(biāo)的人工林的經(jīng)濟(jì)分析中大多沒有考慮木材收入。Wang等(2006)和Prasetyo等(2017)分別在西芒松(Pinuskesiya)和南亞松(Pinusmerkusii)材脂兼用林最優(yōu)輪伐期的研究中同時(shí)考慮了木材和松脂的收益，并利用擴(kuò)展的Faustmann模型證明材脂兼用林的最優(yōu)輪伐期會(huì)因采脂而延長(zhǎng)，且延長(zhǎng)年限主要與折現(xiàn)率有關(guān)。Bonyad等(2019)采用凈現(xiàn)值分析濕地松材脂兼用林經(jīng)營(yíng)收益時(shí)提出： 松脂在林分生長(zhǎng)早期由于產(chǎn)脂量增加可提高成本回收效率和連年經(jīng)濟(jì)收入，如果延長(zhǎng)最優(yōu)輪伐期3～4年，材脂兼營(yíng)模式的收益還會(huì)進(jìn)一步提高?？梢?，材脂兼用林的輪伐期要比單一用材林的輪伐期長(zhǎng)，這一結(jié)論已被普遍認(rèn)可。

我國(guó)南方多數(shù)省份濕地松材脂兼用林采用25年的輪伐期，該輪伐期是在以蓄積平均生長(zhǎng)量等于連年生長(zhǎng)量的數(shù)量成熟齡的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)2年得到的。雖然該輪伐期可以取得一定的經(jīng)濟(jì)效益，但由于經(jīng)營(yíng)收益最大化的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)與生物量最大化的培育目標(biāo)未必兼容，25年的輪伐期是否獲得了最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效果尚缺乏科學(xué)依據(jù)。為此，本研究以江西省丘陵區(qū)的濕地松人工林為例，應(yīng)用Faustmann模型來(lái)分析濕地松人工林經(jīng)營(yíng)中，木材和松脂對(duì)經(jīng)濟(jì)績(jī)效的貢獻(xiàn)。通過分析濕地松經(jīng)營(yíng)中木材和松脂對(duì)經(jīng)濟(jì)績(jī)效的貢獻(xiàn)，確定采脂和采伐的時(shí)間節(jié)點(diǎn)及其影響因素，為保證濕地松人工林經(jīng)營(yíng)效益的最大化和林產(chǎn)品生產(chǎn)的可持續(xù)性提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況、數(shù)據(jù)收集和研究方法

1.1 研究區(qū)概況

研究地點(diǎn)位于江西省景德鎮(zhèn)市楓樹山林場(chǎng)(117°06′40.77″—117°17′16.59″ E，29°12′17.47″—29°18′40.99″ N)，該林場(chǎng)位于江西省東北部，地貌以丘陵和山地為主，經(jīng)營(yíng)面積266.64 km2。該區(qū)域海拔600 m以下、坡度≤20°，土層深度超過60 cm。在20世紀(jì)80年代開始大面積引種濕地松，截至到2018年，濕地松人工林面積為104.23 km2，其中，濕地松用材林面積為70.74 km2，濕地松材脂兼用林面積為33.49 km2。

1.2 數(shù)據(jù)收集

本研究所使用的濕地松用材林和材脂兼用林生長(zhǎng)數(shù)據(jù)全部來(lái)自楓樹山林場(chǎng)1985、1995、2005和2015年4次森林資源二類調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)，主要包括林齡、胸徑、樹高、單位面積活立木株數(shù)和活立木蓄積等小班調(diào)查因子。另外，為了保證數(shù)據(jù)的代表性，分別采用坡向、坡位和土層厚度等立地因子，林分是否發(fā)生大規(guī)模自然和人為損毀，以及林分調(diào)查年齡等指標(biāo)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選。首先選擇坡向、坡位和土層厚度基本一致的小班，其次排除發(fā)生大規(guī)模自然和人為損毀的小班，再次剔除與小班內(nèi)活立木數(shù)量隨林齡增大逐步減少這一規(guī)律不符的小班。最后用于計(jì)算和擬合濕地松用材林和材脂兼用林的小班數(shù)量分別為230和120個(gè)(表1)。所有小班林分全部采用裸根苗進(jìn)行造林，造林密度在為2 000～5 000株·hm-2之間，并采用相同生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式進(jìn)行經(jīng)營(yíng)管理。結(jié)合生產(chǎn)性采脂活動(dòng)進(jìn)行林分產(chǎn)脂量測(cè)定，在2018年10月底采脂期結(jié)束時(shí)，對(duì)各小班所屬的100 m2樣方內(nèi)所有單株上采集的松脂進(jìn)行稱取鮮質(zhì)量，然后匯總并換算成每公頃松脂產(chǎn)量。

為計(jì)算經(jīng)營(yíng)成本和收益，結(jié)合楓樹山林場(chǎng)2015—2020年濕地松經(jīng)營(yíng)的實(shí)際情況，調(diào)查收集各類經(jīng)營(yíng)活動(dòng)成本、木材和松脂價(jià)格數(shù)據(jù)(表2)。

1.3 研究方法

1.3.1 考慮松脂和木材兩類產(chǎn)出的Faustmann模型 在我國(guó)，常用內(nèi)部收益率和凈現(xiàn)值等財(cái)務(wù)方法計(jì)算人工林經(jīng)濟(jì)績(jī)效(成子純， 2004； 袁鐵象等， 2011)。此類方法僅考慮單一輪伐期(Ramírezetal., 2001)，不能比較不同輪伐期的經(jīng)濟(jì)績(jī)效，在林業(yè)永續(xù)經(jīng)營(yíng)的條件下計(jì)算最優(yōu)輪伐期不合適。Faustmann模型是估算林業(yè)用地期望值的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)濟(jì)模型(Shigematsuetal., 2013)，使得我們能夠在經(jīng)營(yíng)周期不同的情況下直接比較土地期望值(LEV)。

表1 濕地松用材林和材脂兼用林基本情況統(tǒng)計(jì)表Tab.1 Descriptive statistics of slash pine plantations used for timber and timber & resin

濕地松林分的經(jīng)濟(jì)收益主要來(lái)自木材(包括間伐材和主伐材)和松脂。本研究利用Faustmann模型，基于楓樹山林場(chǎng)濕地松用材林培育的實(shí)地考察，在模型中考慮了第9年和第15年的間伐收入、采脂起始至更新造林期間的松脂年收入以及第T年更新造林時(shí)濕地松人工林的主伐收入，因此，計(jì)算土地期望值(CEV)的模型設(shè)定如下：

(1)

其中，Rt是第t年的收入；R(j)是間伐收入；R(z)是松脂收入；R(c)是主伐時(shí)木材收入；Ct是第t年產(chǎn)生的財(cái)務(wù)成本(包括初始造林成本C0，數(shù)據(jù)見表2)；T是輪伐期長(zhǎng)度； tr為采脂起始年份；r是折現(xiàn)率。

R(j) t是間伐時(shí)的收入，撫育間伐是一項(xiàng)重要的培育技術(shù)措施，通過適時(shí)調(diào)整林分密度，促進(jìn)保留木的生長(zhǎng)，是增加單位林地面積木材總產(chǎn)量和松脂總產(chǎn)量的重要手段(成子純， 2004)。從理論上講，間伐周期越短，間伐次數(shù)越多，每次的間伐強(qiáng)度越小，林分密度調(diào)控生長(zhǎng)的效果越好。然而，由于受到各種條件的限制，尤其是受到諸如經(jīng)營(yíng)目的、勞動(dòng)力價(jià)格、運(yùn)輸成本和小徑材銷路等經(jīng)濟(jì)條件的限制，這種“低強(qiáng)度、高頻次”的間伐方案在生產(chǎn)實(shí)踐上是行不通的。楓樹山林場(chǎng)的濕地松人工林在生產(chǎn)周期內(nèi)共進(jìn)行兩次森林撫育，造林后第9年進(jìn)行透光伐，然后間隔5年進(jìn)行撫育間伐，伐后林分保留株數(shù)不超過初植密度的25%～30%。兩次間伐獲得的間伐材可以出售，間伐收入按林場(chǎng)實(shí)際交易價(jià)格計(jì)算(表2)，間伐作業(yè)的國(guó)家森林撫育補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)目前為1 500元·hm-2。

圖1展示了濕地松用材林和材脂兼用林木材產(chǎn)出量與林齡的關(guān)系，未采脂的濕地松用材林在18年以后生長(zhǎng)變緩； 材脂兼用林在采脂后生長(zhǎng)速度明顯低于未采脂濕地松的生長(zhǎng)速度，但兩類人工林進(jìn)入生長(zhǎng)拐點(diǎn)的時(shí)間幾乎是相同的。濕地松用材林的數(shù)量輪伐期由此可以確定，根據(jù)林分材積連年生長(zhǎng)量等于平均年增長(zhǎng)量的法則，該濕地松試驗(yàn)林的數(shù)量輪伐期為22年。通過該生長(zhǎng)曲線得到的木材產(chǎn)量預(yù)測(cè)值乘以木材價(jià)格即林分木材收益。

松脂采割從林齡為13年時(shí)開始，采脂3年后，松脂產(chǎn)量的增速放緩，當(dāng)采脂達(dá)到7年時(shí)，松脂產(chǎn)量逐年降低(圖2)。Rodríguez-García 等(2016)對(duì)松脂生產(chǎn)規(guī)律的觀察結(jié)果也發(fā)現(xiàn)，松脂產(chǎn)量隨林齡呈現(xiàn)出先增長(zhǎng)后下降的趨勢(shì)。

表2 江西省濕地松人工林經(jīng)營(yíng)的平均單位成本和產(chǎn)出價(jià)格Tab.2 Average unit cost and output price of slash pine plantations in Jiangxi Province

圖1 濕地松林分蓄積曲線 Fig. 1 Trend of stand volume of Slash pine plantations

圖2 濕地松采脂量曲線Fig.2 Trend of resin yield of Slash pine plantations

計(jì)算R(z) t和R(c) t時(shí)，除了要明確不同林齡時(shí)的松脂產(chǎn)量和木材產(chǎn)量外，還要明確不同林齡時(shí)松脂和木材價(jià)格(P)。松脂的價(jià)格為實(shí)際交易價(jià)格?？紤]到木材價(jià)格與隨著林齡變化的木材徑階有密切聯(lián)系，以林分的平均徑階所對(duì)應(yīng)的木材價(jià)格為因變量，林分林齡為自變量，進(jìn)行擬合，得到隨林齡增加的木材價(jià)格變動(dòng)情況，擬合后的表達(dá)式為：Pt= 355.37 e0.039 9t(擬合優(yōu)度96.33%)。計(jì)算材脂兼用林的木材收入R(c) t時(shí)，考慮到長(zhǎng)期采脂降低了木材規(guī)格和質(zhì)量，木材價(jià)格較低且變化不大，此時(shí)計(jì)算木材收入時(shí)采用楓樹山林場(chǎng)實(shí)際交易時(shí)的木材價(jià)格(表2)。

折現(xiàn)率(r)對(duì)LEV有顯著影響(Brukasetal., 2001; Liaoetal., 2008; Liuetal., 2019)。因此，折現(xiàn)率的選擇是衡量人工林潛在效益的一個(gè)重要因素。但折現(xiàn)率的選擇目前存在很大的爭(zhēng)議。如果從個(gè)人對(duì)未來(lái)的不確定性、消費(fèi)的邊際效益遞減以及資本的機(jī)會(huì)成本理論出發(fā)，應(yīng)該選擇較高的折現(xiàn)率。但從自然資源增長(zhǎng)的有限性以及代際公平的角度考慮，很多學(xué)者反對(duì)較高的折現(xiàn)率(Newelletal., 2004)，甚至認(rèn)為應(yīng)該選擇負(fù)的折現(xiàn)率(Drepperetal., 1993)。在林業(yè)基本案例分析中，折現(xiàn)率有兩種選擇： 中央銀行的長(zhǎng)期借款利率(Prunamasarietal., 2002; Lopez, 2003; Guoetal., 2006; Manivongetal., 2008)和政府債券市場(chǎng)的無(wú)風(fēng)險(xiǎn)利率(Brukasetal., 2001; Liaoetal., 2008; Yingetal., 2010)。本研究采用了5%的折現(xiàn)率作為標(biāo)準(zhǔn)，這是我國(guó)的長(zhǎng)期借款利率(銀發(fā)[2015]325號(hào))，并以此為基礎(chǔ)增加和減少折現(xiàn)率進(jìn)行敏感性分析。

基于上述模型和數(shù)據(jù)，表達(dá)式(1)可以計(jì)算不同折現(xiàn)率下的林地期望價(jià)值(LEV)。最優(yōu)輪伐期(T*)就是LEV最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的林分年齡。

1.3.2 敏感性分析 本研究探討折現(xiàn)率為2%、5%、10% 和15%時(shí)LEV和T*的變化，以分析折現(xiàn)率對(duì)LEV的影響。具體來(lái)說(shuō)，以1年期2%的折現(xiàn)率下限，描述我國(guó)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)降低的情況； 將折現(xiàn)率上限設(shè)定為15%，以說(shuō)明我國(guó)市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)增加的情況。在2%～15%之間設(shè)置不同折現(xiàn)率，進(jìn)一步分析木材價(jià)格、松脂價(jià)格和勞動(dòng)力成本變化對(duì)LEV和輪伐期的影響。

1)考慮木材價(jià)格上升20%(根據(jù)近25年松木最高均價(jià)1 161元m3，高出本研究擬合的木材均價(jià)約20%而設(shè)定)和木材價(jià)格下降15%(根據(jù)近25年松木最低均價(jià)847元m3，低于本研究擬合的木材均價(jià)約15%而設(shè)定)來(lái)評(píng)估LEV和T*對(duì)木材價(jià)格變化的反應(yīng)。

2)考慮松脂價(jià)格上升到12 000元t-1(歷史最高價(jià)格水平)和松脂價(jià)格下降到8 000元t-1(歷史最低價(jià)格水平)來(lái)量化改變松脂價(jià)格對(duì)LEV和T*的影響。

3)經(jīng)營(yíng)成本的構(gòu)成較為復(fù)雜，人工成本是人工林經(jīng)營(yíng)中最重要的構(gòu)成部分，因此考察當(dāng)人工單位成本增加10%和人工單位成本增加20%時(shí)LEV和T*的變化。設(shè)人工單位成本增加10%和20%是基于江西省最低工資標(biāo)準(zhǔn)的變化，從2010年到2020年，江西省最低工資標(biāo)準(zhǔn)的平均增長(zhǎng)率為8.88%，最大增長(zhǎng)率為20.83%，數(shù)據(jù)見“中國(guó)最低工資數(shù)據(jù)庫(kù)”(China Minimum Wage Database，CMWD)，該庫(kù)由中國(guó)社會(huì)科學(xué)院人口與勞動(dòng)經(jīng)濟(jì)研究所建立，收集了1993年至今關(guān)于最低工資標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整的信息。

2 結(jié)果與分析

2.1 木材和松脂在濕地松人工林經(jīng)營(yíng)收入中的貢獻(xiàn)

木材收入與松脂收入的時(shí)間周期不同，木材收入除了兩次間伐時(shí)有少量收入外，主要收入在皆伐時(shí)實(shí)現(xiàn)，而松脂收入從采脂開始到木材皆伐時(shí)止，每年均有收入。因此，在比較不同類型濕地松人工林收入時(shí)，為了使木材收入和松脂收入具有可比性，同一林齡下的采脂收入為累計(jì)收入，而木材收入為當(dāng)年收入。

不考慮貨幣的時(shí)間價(jià)值，從名義收入的角度看不同類型的濕地松人工林的收益情況(圖3)，在所考慮的35年經(jīng)營(yíng)期內(nèi)，經(jīng)營(yíng)材脂兼用林在任何時(shí)點(diǎn)上的名義收入都是最高的。經(jīng)營(yíng)用材林的名義收入不及材脂兼用林，但是當(dāng)林齡達(dá)到35年時(shí)，材脂兼用林的名義收入為276 302元，用材林的是268 778元，兩者的名義收入已經(jīng)非常接近。這就是說(shuō)，如果經(jīng)營(yíng)時(shí)間足夠長(zhǎng)，經(jīng)營(yíng)濕地松用材林和材脂兼用林的名義收入基本一致。但如果經(jīng)營(yíng)濕地松只是為了采脂，顯然在濕地松生長(zhǎng)的初期，名義收入高于生產(chǎn)木材的收入，但采脂的名義收入隨著林齡的增加，其增速下降，當(dāng)林齡達(dá)到35年時(shí)，其名義收入比其他兩種方式低很多。由此可見，在濕地松人工林經(jīng)營(yíng)中，木材收入對(duì)總的名義收入的貢獻(xiàn)是不可忽視的。經(jīng)營(yíng)濕地松人工林時(shí)就要考慮如何使得木材和松脂收入總額最大化，而不應(yīng)為了獲得更多的松脂收入而不顧采脂對(duì)木材生長(zhǎng)的影響。

圖3 不同類型濕地松人工林名義收入Fig. 3 Income of three different typesof slash pine plantations

圖4用來(lái)說(shuō)明木材收入占林分總收入比例的變化，木材收入占比是非線性的，隨著林齡的增加而減少，且在采脂后的前5年，木材收入占比快速下降。因?yàn)榇藭r(shí)為產(chǎn)脂旺盛期，木材徑階較小，價(jià)格較低。在此之后，采脂量增速下降，木材徑階逐漸增加，木材價(jià)格升高，木材收入占比下降的趨勢(shì)逐漸趨緩。

圖4 材脂兼用林中木材收入占累計(jì)收入比重Fig.4 Timber ratio in accumulated income of timberand resin slash pine plantations

考慮貨幣的時(shí)間價(jià)值，通過計(jì)算林分LEV值來(lái)確定松脂在濕地松人工林盈利中的作用(表3)。與用材林的LEV相比，松脂收入顯著提高了材脂兼用林的LEV。考慮到松脂收益對(duì)人工林經(jīng)營(yíng)的貢獻(xiàn)，當(dāng)折現(xiàn)率高到一定水平時(shí)(比如15%)，只有經(jīng)營(yíng)材脂兼用林才能有利可圖。這意味著材脂兼用林比用材林具有更強(qiáng)的創(chuàng)收能力。但是這也基本上是經(jīng)營(yíng)濕地松人工林所能承受的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)邊界，折現(xiàn)率再增加的話，林地會(huì)要另作它途。

2.2 濕地松用材林和材脂兼用林輪伐期的比較

為了探尋實(shí)現(xiàn)濕地松人工林經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化的輪伐期，利用公式(1)計(jì)算不同林齡時(shí)的LEV，LEV最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的林齡就是T*(表3)。由于折現(xiàn)率不確定，表3中給出當(dāng)折現(xiàn)率為0.02、0.05、0.10和0.15時(shí)的結(jié)果，LEV隨林齡變化見圖5。

表3的結(jié)果顯示材脂兼用林的LEV明顯高于用材林的LEV。材脂兼用林的T*也明顯長(zhǎng)于用材林的T*?？梢?，松脂收益確實(shí)可以延長(zhǎng)濕地松人工林的輪伐期； 延長(zhǎng)Faustmann輪伐期可獲得更多的松脂收益。林地機(jī)會(huì)成本就是林地租金，它體現(xiàn)的是林地經(jīng)營(yíng)者必須承擔(dān)的林地價(jià)值的利息成本(r×LEV)，林地兼用林的林地機(jī)會(huì)成本最高。另外，由于推遲采伐而導(dǎo)致的機(jī)會(huì)成本為r×LEV,經(jīng)營(yíng)用材林所要承擔(dān)的該成本遠(yuǎn)高于材脂兼用林。這兩項(xiàng)機(jī)會(huì)成本構(gòu)成了林地經(jīng)營(yíng)者必須承擔(dān)的經(jīng)濟(jì)成本。顯然，經(jīng)營(yíng)用材林的機(jī)會(huì)成本大于經(jīng)營(yíng)材脂兼用林的機(jī)會(huì)成本。

表3 濕地松人工林最優(yōu)輪伐期與林地期望價(jià)值Tab.3 Optimal rotation and LEVs of slash pine plantations

圖5 不同折現(xiàn)率下三種林地經(jīng)營(yíng)類型的林地期望價(jià)值Fig. 5 LEVs of three types of forest land management under 3 different discount rates

折現(xiàn)率對(duì)T*、LEV和機(jī)會(huì)成本的影響也是顯而易見的。隨著折現(xiàn)率的增加，LEV和林地機(jī)會(huì)成本減少，推遲采伐的機(jī)會(huì)成本增加。對(duì)T*的影響值得引起注意： 對(duì)用材林而言，如果其它條件不變，折現(xiàn)率增加，T*縮短，這一結(jié)論已經(jīng)在理論和實(shí)踐中得到了證明(Amacheretal., 2009; Liuetal., 2019)。但對(duì)材脂兼用林而言，雖然也有研究表明隨著折現(xiàn)率增加，T*縮短(Wangetal., 2006)，但本研究的結(jié)果顯示： 材脂兼用林的T*隨著折現(xiàn)率的增加略有增加。當(dāng)折現(xiàn)率較低時(shí)(r= 0.02和r= 0.05)，材脂兼用林的最優(yōu)輪伐期為32年； 當(dāng)折現(xiàn)率較高時(shí)(r= 0.10和r= 0.15)，材脂兼用林的最優(yōu)輪伐期為33年。這與折現(xiàn)率對(duì)用材林最優(yōu)輪伐期的影響具有顯著的差別。

圖5展示出在當(dāng)前市場(chǎng)條件下，不同折現(xiàn)率時(shí)濕地松材脂兼用林和用材林的林地期望價(jià)值的變化(脂用林是未考慮木材收入的材脂兼用林，為分析材脂兼用林的LEV變化特征而設(shè))。在相同折現(xiàn)率時(shí)，林分第二次間伐后(第15年)，材脂兼用林的LEV最高，其次是脂用林，用材林的LEV是最低的。在不同折現(xiàn)率時(shí)，用材林的LEV曲線形狀變化最為明顯(圖5)，隨著折現(xiàn)率提高曲線的峰值出現(xiàn)的越來(lái)越早，這就解釋了折現(xiàn)率越高，T*越短的原因。脂用林的LEV曲線形狀幾乎沒有變化，隨著折現(xiàn)率的增加，LEV也增加，脂用林沒有T*，這是因?yàn)椴芍磕甓加惺找?，每個(gè)林齡所對(duì)應(yīng)的LEV在計(jì)算時(shí)使用的是松脂收入的累計(jì)值，這也是材脂兼用林的T*沒有隨著折現(xiàn)率的增加而縮短的原因。但是從圖5可以看出，材脂兼用林的LEV與脂用林的LEV越來(lái)越接近，這意味著隨著折現(xiàn)率的增加，松脂收益在林分LEV中的貢獻(xiàn)越來(lái)越大，會(huì)主導(dǎo)林分的輪伐期。同時(shí)，不同折現(xiàn)率下濕地松人工林的LEV的變化強(qiáng)調(diào)了輪伐期確定的復(fù)雜性及其對(duì)林分經(jīng)營(yíng)的影響，因此接下來(lái)將對(duì)影響輪伐期的因素進(jìn)行更深入的分析。

2.3 LEVs和輪伐期對(duì)折現(xiàn)率、價(jià)格和經(jīng)營(yíng)成本的敏感性

由于活立木和松脂價(jià)格、林分經(jīng)營(yíng)成本以及折現(xiàn)率均隨著林分年齡的變化而變化，因此需要評(píng)估這些變化給T*帶來(lái)的可能影響。

活立木價(jià)格、松脂價(jià)格以及林分經(jīng)營(yíng)成本的各種變化對(duì)LEVs和T*的影響見表4。活立木價(jià)格升高時(shí)，材脂兼用林和用材林的LEV值都增加，活立木價(jià)格降低時(shí)，LEV的值都下降，但對(duì)用材林LEV值的影響明顯大于材脂兼用林。當(dāng)活立木價(jià)格增長(zhǎng)20%，相比材脂兼用林(表4)，濕地松用材林的LEV和T*都增加，LEV值提高了20%～40%； 活立木價(jià)格的增加導(dǎo)致材脂兼用林中木材收入在林分總收入中的比重提高了5%～15%，T*所對(duì)應(yīng)的LEV值提高了5%～18%。當(dāng)活立木價(jià)格下降15%，相比材脂兼用林(表4)，濕地松用材林的LEV和T*都減少，LEV值下降了18%～22%； 活立木價(jià)格的下降導(dǎo)致木材收入在材脂兼用林林分總收入中的比重降低了4%～10%，T*對(duì)應(yīng)的LEV值降低了4%～8%。

表4 濕地松材脂兼用林最優(yōu)輪伐期與林地期望價(jià)值的敏感性分析①Tab.4 Sensitive analysis of LEVs and optimal rotation of slash pine plantations

松脂價(jià)格對(duì)LEV值有正向的影響，但在8 000～12 000元·t-1的價(jià)格區(qū)間，輪伐期對(duì)松脂價(jià)格的反應(yīng)不敏感，尤其是當(dāng)松脂價(jià)格增加時(shí)，木材收入在林分總收入中的比重下降，對(duì)T*的影響越來(lái)越不明顯； 反之，當(dāng)松脂價(jià)格下降到一定程度，木材收入在林分總收入中占有較高比例，T*將隨著松脂價(jià)格下降而縮短。

人工成本的變化只考慮了增加的情況，濕地松用材林的LEV值隨著人工成本的增加而下降，且當(dāng)折現(xiàn)率增加到10%左右時(shí)，經(jīng)營(yíng)用材林已經(jīng)無(wú)利可圖，當(dāng)折現(xiàn)率達(dá)到15%時(shí)，經(jīng)營(yíng)材脂兼用林也將無(wú)利可圖。用材林的輪伐期對(duì)人工成本的反應(yīng)敏感，但材脂兼用林不敏感。

折現(xiàn)率的變化對(duì)LEVs和T*的影響如表4所示：如果其它條件不變，隨著折現(xiàn)率的提高，LEV的值下降。如果折現(xiàn)率大于0.10，經(jīng)營(yíng)用材林幾乎無(wú)利可圖，折現(xiàn)率繼續(xù)增加的話，經(jīng)營(yíng)材脂兼用林也將無(wú)利可圖，林地經(jīng)營(yíng)者就將考慮改變林地用途。隨著折現(xiàn)率的提高，用材林輪伐期明顯縮短。因?yàn)檎郜F(xiàn)率越高，未來(lái)收獲被賦予的價(jià)值較低，故采伐決策在折現(xiàn)率較高時(shí)更傾向于當(dāng)前變現(xiàn)。然而，在材脂兼用林中，隨著折現(xiàn)率的增加，雖然LEV的值下降，但是最優(yōu)輪伐期并沒有縮短。結(jié)合表4中的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)立木價(jià)格增加20%，材脂兼用林的T*將隨著折現(xiàn)率的增加而縮短。這源于材脂兼用林的收入構(gòu)成，木材的收益規(guī)律與用材林無(wú)異，但其在材脂兼用林總收入中的比重隨著林齡的增加而下降(圖3)。當(dāng)松脂價(jià)格下降，那么木材的收入占林分總收入的比重增加，也會(huì)出現(xiàn)T*隨著折現(xiàn)率的增加而縮短的情況。因此，判斷材脂兼用林的最優(yōu)輪伐期關(guān)鍵要看木材收入在林分總收入中的比重。

3 討論

3.1 最優(yōu)輪伐期與折現(xiàn)率關(guān)系的討論

根據(jù)上述結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)濕地松材脂兼用林的最優(yōu)輪伐期相比用材林的最優(yōu)輪伐期更長(zhǎng)，同時(shí)也更難確定和理解。比較濕地松用材林和材脂兼用林在不同折現(xiàn)率時(shí)的LEV值，可以發(fā)現(xiàn)隨著折現(xiàn)率的增加，兩類人工林的LEV值的差異越來(lái)越小，即松脂收益對(duì)輪伐期的影響將隨著折現(xiàn)率的增加而減小(表4)，所以輪伐期的確定依賴于折現(xiàn)率。這與相關(guān)文獻(xiàn)的結(jié)論是一致的，但對(duì)這一結(jié)論的理解并不統(tǒng)一，分歧在于對(duì)折現(xiàn)率效應(yīng)的解釋不同。Guo等(2006)在研究橡膠(Heveabrasiliensis)人工林的T*時(shí)指出相對(duì)于橡膠收益的年收入方式，木材收益要通過林分中活立木的“資本累積”來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此木材收益對(duì)折現(xiàn)率的反應(yīng)更加敏感。Wang等(2006)也指出思茅松(Pinuskesiya)材脂兼用林輪伐期在一定的折現(xiàn)率范圍內(nèi)不敏感，他們將原因歸結(jié)為在計(jì)算凈現(xiàn)值時(shí)所采用的活立木價(jià)格，采用與徑階大小有關(guān)的活立木價(jià)格使得活立木價(jià)格出現(xiàn)突變性增長(zhǎng)，這種價(jià)格的跳躍使得人工林的凈現(xiàn)值增加，造成輪伐期對(duì)折現(xiàn)率的不敏感。如果不考慮直接成本，或者成本與收入相比微不足道時(shí)，那么在一定折現(xiàn)率范圍內(nèi)，與胸徑相關(guān)的活立木價(jià)格不影響凈現(xiàn)值，折現(xiàn)率將對(duì)輪伐期產(chǎn)生影響。

本研究在計(jì)算LEV時(shí)采用的活立木價(jià)格考慮了隨著胸徑的增長(zhǎng)，活立木價(jià)格增加的因素，濕地松用材林的T*對(duì)折現(xiàn)率的反應(yīng)敏感，因此，本文更傾向于Guo等(2006)的解釋，并認(rèn)為： 1)與林分所獲得的木材價(jià)值不同，松脂的價(jià)值可能以正的速率持續(xù)增長(zhǎng)，無(wú)限輪伐期或者受到凹性生產(chǎn)函數(shù)的約束也會(huì)使得兼用林的輪伐期比用材林的輪伐期長(zhǎng)。在采脂初期，松脂產(chǎn)量會(huì)隨著林齡的推移而增加，松脂收益的增加延長(zhǎng)了濕地松人工林的輪伐期。松脂收益對(duì)LEV的貢獻(xiàn)隨著折現(xiàn)率的增加而減少，濕地松人工林的輪伐期將縮短，因此，低折現(xiàn)率有利于松脂的長(zhǎng)期生產(chǎn)。2)濕地松材脂兼用林的輪伐期對(duì)折現(xiàn)率反應(yīng)不敏感，源于材脂兼用林的收入構(gòu)成，木材的收益規(guī)律與用材林無(wú)異，但其在人工林總收入中的比重隨著林齡的增加而下降(圖4)，因此起決定作用的是松脂的收益，從圖5中脂用林的LEV變化情況上看，雖然折現(xiàn)率的增加使LEV變小，但是曲線變化的形狀保持一致，輪伐期并沒有變化。所以，折現(xiàn)率的變化更多的是影響是否經(jīng)營(yíng)材脂兼用林的決策，而不會(huì)顯著影響輪伐期。

3.2 采脂起始林齡的討論

在江西省景德鎮(zhèn)市楓樹山林場(chǎng)的生產(chǎn)實(shí)踐中，濕地松采脂期為10年左右，因?yàn)楫?dāng)樹干采脂割面高于2 m時(shí)，繼續(xù)采脂需要為每棵樹架梯子，導(dǎo)致采脂成本過高，因此濕地松采脂從第13年左右開始，林齡為23年左右時(shí)進(jìn)行主伐更新。這并不是因?yàn)榱址诌_(dá)到了最優(yōu)輪伐期，而是在該生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)需要大的投入而被迫終止。考慮到濕地松人工林處于中齡林時(shí)生長(zhǎng)消耗大，松脂分泌相對(duì)較少，但樹木越接近成熟時(shí)其直徑也相對(duì)越大，樹脂道數(shù)量及總?cè)莘e也隨之增加，形成松脂的能力增強(qiáng)，產(chǎn)脂量越高(王正喜等， 1993)。在林齡13年開始采脂會(huì)對(duì)濕地松林分生長(zhǎng)產(chǎn)生顯著影響，還可能會(huì)錯(cuò)過松脂產(chǎn)出旺盛的階段。江西省對(duì)濕地松絕大部分是以培育中、小徑材為目標(biāo)，采伐年齡在21～25年。本研究試討論推遲采脂時(shí)間對(duì)濕地松人工林收益的影響，假如當(dāng)濕地松生長(zhǎng)到20年時(shí)開始采脂； 采脂對(duì)濕地松木材產(chǎn)出的影響較小，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，估計(jì)對(duì)產(chǎn)出的影響為5%～8%； 林齡20年開始采脂的松脂產(chǎn)出量較林齡13年開始采脂有較高的增長(zhǎng)，相應(yīng)產(chǎn)出可增加50%左右。這樣林齡為30年對(duì)濕地松人工林進(jìn)行主伐的林地期望價(jià)值可達(dá)121 440.13元，比較目前林業(yè)實(shí)踐中23年皆伐時(shí)的林地期望價(jià)值79 328元具有較大的增長(zhǎng)。如果實(shí)踐中濕地松林分在林齡為20年開始采脂的木材產(chǎn)量和松脂產(chǎn)量能夠如上述估算值，則不但可以提供更多的大徑材和松脂，還將產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益。為此，在濕地松經(jīng)營(yíng)實(shí)踐中，可以考慮適當(dāng)延長(zhǎng)采脂起始林分年齡。

4 結(jié)論

本研究基于江西省景德鎮(zhèn)市楓樹山林場(chǎng)濕地松人工林生產(chǎn)實(shí)踐，構(gòu)建考慮松脂和木材兩類產(chǎn)出的Faustmann模型，計(jì)算濕地松人工林的LEV和T*，并利用敏感性分析判斷LEV和T*對(duì)活立木價(jià)格、松脂價(jià)格和經(jīng)營(yíng)成本變化的反應(yīng)，得到以下結(jié)論：

1)雖然材脂兼用林比用材林具有更強(qiáng)的創(chuàng)收能力，但木材收入對(duì)總收入的貢獻(xiàn)是不可忽視的。如果經(jīng)營(yíng)時(shí)間足夠長(zhǎng)，濕地松用材林和材脂兼用林的名義現(xiàn)金收入將趨同。雖然松脂收入提高了林分的LEV，但是，木材收入對(duì)總的名義收入的貢獻(xiàn)將影響LEV的變化。因此，經(jīng)營(yíng)濕地松人工林要以木材收入與松脂收入總額最大化為目標(biāo)，采脂的同時(shí)要兼顧木材的生長(zhǎng)。

2)濕地松材脂兼用林的T*比用材林的T*長(zhǎng)，T*的大小與折現(xiàn)率有關(guān)。若其它條件不變，折現(xiàn)率增加，用材林的T*縮短，但材脂兼用林的T*略微變長(zhǎng)。折現(xiàn)率是進(jìn)行林業(yè)生產(chǎn)投資的決定性因素之一，在當(dāng)前價(jià)格水平下，折現(xiàn)率超過10%，人工林經(jīng)營(yíng)將無(wú)利可圖。因此，低折現(xiàn)率有利于松脂的長(zhǎng)期生產(chǎn)。

3)材脂兼用林的T*對(duì)松脂價(jià)格、人工成本和較低木材價(jià)格時(shí)的變化反應(yīng)不敏感。從投資的角度看，濕地松人工林的盈利能力主要取決于折現(xiàn)率。折現(xiàn)率對(duì)材脂兼用林T*的影響與木材收益占林分總收入的比重有關(guān)，比重越高，折現(xiàn)率對(duì)T*的負(fù)向影響就越大。

以上研究結(jié)論將有助于林地經(jīng)營(yíng)者在經(jīng)濟(jì)環(huán)境發(fā)生變化時(shí)及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)決策，也有助于政府林業(yè)政策制定者評(píng)估林地使用效果，改變稅收政策、林業(yè)補(bǔ)貼和價(jià)格約束政策。未來(lái)研究需要以獲得最大經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)構(gòu)建材脂兼用林經(jīng)營(yíng)模式，而非對(duì)用材林經(jīng)營(yíng)模式進(jìn)行局部調(diào)整。