贵州马尾松建筑材林优化栽培模式研究3.pdf
贵州马尾松建筑材林优化栽培模式研究3丁贵杰 谢双喜 王德炉 齐新明 温佐吾?贵州农学院造林生态研究室 贵阳?摘 要?在建立生长收获模型系统基础上?通过对立地!种源!整地!施肥!间伐等对生长影响的研究?建立了马尾松人工林经营模型系统根据培育目标?用经营模型对众多营林方案的采伐年龄和经济结果逐一进行了优化和比较?为不同指数级选出了优化栽培模式结果表明?按优化栽培模式经营大!中!小径材?可比现行采伐年龄分别缩短?年!?年!?年?内部收益率分别比常规模式提高?1?1?!?1?1?!?1?1?个百分点?净现值分别增加?!?!?元?优化模式的内部收益率均大于?培育建筑材?高初植密度并不能取得高收益?合理间伐可提高经济效益主要模型均通过了显著性检验和残差分析?所建经营模型系统和选出的优化栽培模式可在研究区内应用关键词?马尾松?建筑材?优化栽培模式?经营模型收稿日期?2?2?3本研究系国家/八五0攻关课题5马尾松纸浆与建筑材林优化栽培模式研究6的研究内容之一文中所用资料?由课题组提供?感谢为这些资料作出过贡献的各位同志?(,?):?2?2?2?2?2?#?2?2?:?优化栽培模式是在一定立地条件下?根据培育目标?在用生长收获模型系统进行生长收获预测的基础上?逐年进行经济分析?然后对森林培育全过程各项营林措施和采伐年龄逐一进行优化?使其达到 第?卷 第?期?年?月林业科学?1?1?最佳组合而形成的一种栽培模式马尾松?以综合利用程度高和良好木材特性?已成为我国主要造林树种?其栽培研究?已由过去单一丰产技术研究?进入到多项措施综合考虑?并用模型揭示试验结论?定量指导营林生产阶段?丁贵杰?随经营管理水平的进一步提高?人们将尽可能对整个培育周期内的各项营林活动都做到优化?并实现按模式化经营因此?加快优化栽培模式研究?尽早建立主要用材树种的优化栽培模式已成了十分紧迫的任务?为此?我国把经营模型和优化栽培模式研究?作为国家/八五0攻关课题的核心内容本课题组也集中对此进行了攻关?在建立马尾松人工林经营模型系统的基础上?针对建筑材林的培育特点?分别为不同培育目标和立地选出了优化栽培模式?从而提高了经营者的经济效益?材料和方法111 研究材料建立生长收获模型系统所用各类资料见文献?丁贵杰?为进行经济分析和确定经济成熟龄?收集了贵州省?年马尾松人工林营林生产投入!木材生产成本!木材价格和各种间接费用等技术经济指标其中林地清理费?1?元?栽植费!种苗费?1?!?1?元?株?补植和抚育费?1?!?1?元?工价?1?元?日?块状整地每穴?1?元?带状整地?工?全垦?工?年间接费用分别为?1?!?1?!?1?元?年后?各年间接费用均为?1?元?其余指标见表?表1 木材生产成本和木材价格.1?#?3?木材规格?生产成本?木材价格?112 方法依据所收集的各类资料?先分别建立生长收获模型系统!经济评价指标体系和分析模块?分析主要栽培措施生长效应?并建立相应的模型?制定优化方案?组建经营模型系统?然后确定主要营林措施的变动幅度和步长?并对它们进行合理组合?形成众多营林方案?再根据所建经营模型系统?对不同营林方案进行生长预测和经济分析?依据优化原则?确定各种成熟龄和最佳采伐年龄?然后对各方案的优化结果再采用搜索对比法进行优化比较?最后分别为不同培育目标!不同立地选出?个优化栽培模式?然后按优化模式组织实施?在应用中不断加以检验和完善?图?生长收获模型系统的建立生长收获模型系统的组成及各有关模型的建立过程和结果见文献?丁贵杰?主要营林措施生长效应模型人工速生丰产林的生长过程与天然林有很大区别其生长速率和产量不但取决于母树的遗传品质和立地的自然生产力?而且与人为经营措施?如整地!施肥!密度调控等?有很大关系因此?研究优化栽培模式?必须考虑营林措施的生长效应影响马尾松人工林生长的营林措施很多?本文对以下主要营林措施的生长效应进行了研究?并初步建立了相应的模型311 立地选择效应立地质量对林木生长影响很大?而且其影响将伴随林木一生?因此立地选择在人工林培育中占有十分重要地位通过多年立地分类和评价研究?特别是近期结合马尾松生态学特性所进行的研究?建立了立地质量预测模型?丁贵杰等?并把立地指数或优势高引入模型?可以比较客观地反映立地选择对林木生长影响的效应?林业科学?卷 产区?数据库管理系统?2?立地分类!评价?2?制订森林培育方案确定培育目标!造林密度!整地!种源!施肥!间伐等?各种营林措施生长效应模型?林分生长收获模型系统?经济分析?重新调整森林培育方案?进行多方案比较选优?确定优化栽培模式?在实施中?进一步加以检验!修正?各种成熟龄和最佳主伐年龄确定?图?优化栽培模式研究过程示意图?信息反馈?312 种源选择效应考虑到目前及今后一段时期内?直接选择优良种源的种子造林仍有良好发展前景为此?在龙里林场?选择?组?块?不同立地条件!不同种源?龙里和广西容县?的同龄现有成熟林配对样地?同一组配对样地的立地条件!经营措施均相同?进行全林解析发现?种源对林分平均高!平均胸径!优势高等均有较大影响以?年计算?南带优良种源的林分平均高比贵州本地种源高?胸径高?单株去皮材积高?可提高经济效益?1?1?丁贵杰等?以这?块配对样地为主?并参考省内外有关种源试验资料?建立了以立地指数!林龄为自变量?分别以林分平均胸径!平均高!平均优势高为因变量的不同种源生长效应增长百分比预测模型?主要拟合结果见表?%=?#?/(?+?)(?)式中?%为林分平均胸径()!平均高()!平均优势高(?)增长百分比;为立地指数;为林龄表2 种源生长效应模型拟合结果.2 模型类型?313 不同整地方式效应整地与林木生长的关系十分复杂?它与立地条件!土壤理化性质等因素有密切的关系由于试验林建立时间较短?目前还很难归纳!整理出一套完整!可代表不同立地类型整地效应方面的资料和结?期丁贵杰等?贵州马尾松建筑材林优化栽培模式研究论因此?在应用试验林资源的基础上?适当参考有关专家的经验?以块状整地为基础?初步建立了不同整地方式的生长效应预估模型?%=?#?#?/(?)式中?%为全面!带状!一锄法优势高增长百分比;为经验参数(粘壤=?1?,粉壤=?1?,壤土=?1?)全面?=?1?=?1?=?1?=?1?带状?=?1?=?1?=?1?=?1?一锄法?=?1?=?1?=?1?=?1?314 林地施肥效应由于施肥试验林尚小?还很难从中得到一套完整系统的资料用于建立模型但通过对各试验点上的幼林!中龄林施肥试验结果分析发现?只要合理施肥?在中下等立地上效果是比较明显的其变化规律的基本趋势是?施肥后初期随林龄增加?林分生长的增长值也随之增加?到一定时期达极大值?而后下降根据中龄林施肥后连续?年的测定资料?目前林龄?年?建立了以?指数级为基础的中龄林施肥生长效应预估模型?=?#(?+?#?+?#?)/(?)式中?为林分平均高!平均胸径逐年累计增长量;?施肥后年龄(?在?取值?平均高?=?1?=?1?=?.?=?1?=?1?胸 径?=?.?=?.?=?.?=?1?=?.?幼林施肥由于观测时间短?根据试验初步结果和专家经验?用经验函数加以描述林分平均高增长量预估函数为?=?.?#(?(#(?)/?)+?)/?林分平均胸径增长量预估函数为?=?.?#(?(#(?)/?)+?)/?315 密度效应模型不同造林密度伐前和伐后林分生长预测模型及间伐木预测模型见文献?丁贵杰?采伐年龄确定采伐年龄确定合理与否?直接关系林地资源能否得到合理利用?直接影响经营者的经济收益因此?该研究倍受重视?许多学者?盛炜彤等?从事了此项研究?但对马尾松采伐年龄研究甚少?迄今为止?在培育马尾松人工林过程中?生产上不分立地条件!培育目标!初植密度!经济效益等因素?仍一直沿用?年的采伐年龄?针对这种状况?在研究优化栽培模式过程中?重点对马尾松建筑材林的采伐年龄作了认真研究?贵州省林业勘察设计院等?贵州森林经理资料汇编?用所建经营模型系统?以平均立木蓄积最大和材积生长率不低于?为基限确定数量成熟以林分结构模型为基础?结合削度方程!材积比方程及有关出材量模型?以小径材平均年生长量最大确定其工艺成熟鉴于马尾松大!中径材规格标准较高?去皮小头直径分别为?和?按传统目的材种平均生长量最大确定的工艺成熟龄偏高?中径材?年?大径材?年?高出数量成熟龄?年?经济损失大?为此?根据材种规格要求?以林分平均去皮胸径达到?和?时作为大!中径材工艺成熟标准?并适当考虑目的材种占总出材量的比例改进后的方法无论是从林地资源利用?还是从经济效益等方面?均优于传统方法采用贴现法?基准贴现率?分别对各种营林方案在不同时间点上的经营效果进行动态经济评价?然后以净现值?最大为标准?适当兼顾内部收益率?来确定经济成熟最后遵循/以工艺成熟为前提?重点考虑经济成熟?适当兼顾数量成熟0的原则来综合确定合理采伐年龄?林业科学?卷?优化栽培模式的确定由于本研究只考虑了种源!造林密度!间伐!施肥!及整地因素?因此只能在一定立地条件下?对上述措施和采伐年龄进行优化研究表明?丁贵杰等?在适宜地区和立地上?选用南带优良种源可显著提高经济效益?故在栽培措施优化过程中?确定用南带优良种源根据培育目标的不同?对栽培过程中其它主要营林措施?如?密度?控制在?株?搜寻步长?株?!间伐次数?设?次?!间伐时间?第?次安排在?年?第?次在?年?第?次在?年?搜寻步长?年?!间伐强度?搜寻步长?!整地方式?分带状!块状!一锄法?和施肥进行合理组合?形成众多可供选择的马尾松人工林经营方案用所建经营模型系统?先对各种培育方案的生长效应!收获量!主伐年龄!经济效益等进行综合评价和分析?确定出各种成熟龄和主伐年龄?然后对各方案的优化结果采用收索对比法进行优化比较?最后结合不同培育目标?分别不同指数级选出建筑材林的?种优化栽培模式?表?表3 贵州省马尾松建筑材林优化栽培模式?选用南带优良种源?.3 ()培育目标?整地方式?间伐?年!强度?块 状?块 状?块 状?块 状?块 状?块 状?块 状?块 状?块 状?块 状?块 状?块 状?块 状?)立地指数(是以本地种源为基础确定的),)净现值,)内部收益率,)造林密度,)主伐年龄,)材种出材量)?)?)?)?)?)代表小径材?)代表中径材?)代表大径材?期丁贵杰等?贵州马尾松建筑材林优化栽培模式研究研究表明?不同栽培模式间的经济收益差异很大本研究所确定的优化栽培模式?在主伐年龄相同时?与目前生产上常用的栽培模式相比?培育小径材!中径材!大径材?其内部收益率分别提高?1?1?!?1?1?!?1?1?个百分点?每公顷净现值分别增加?元!?元以及?元这说明研究优化栽培模式具有十分重大的意义?选用优化栽培模式培育工业用材林?可获得更高的经济效益?结 论以立地质量评价为基础建立的生长收获模型系统和经营模型系统?主要模型均通过了显著性检验和残差分析?检验?说明自变量的选择是恰当的!完备的?所建模型均有很好的适合性?经营模型系统可在研究区内应用?结合培育目标?首次为不同指数级选出的优化栽培模式具有可靠性选出的优化栽培模式?是通过对各种营林方案的生长效应!收获量!采伐年龄!经济效益进行综合评价和优化的基础上?通过对各方案的优化结果再进行优化比较而提出的?从而保证了所确定的优化模式在满足培育目标的前提下?整体经济效益最优优化栽培模式的内部收益率均大于?说明按优化栽培模式培育马尾松人工林均可获得一定的经济效益?立地条件越好?净现值和内部收益率越大?说明速生丰产林应尽量布局在好的立地上?特别是在造林资金紧缺的情况下?更应注意立地的选择优化栽培模式从两个方面提高了经营者的经济效益一是缩短了主伐年龄?大!中!小径材比现行规程中规定的主伐年龄?下限分别缩短?!?!?使林地资源利用率明显提高?二是培育目标明确?便于组织实施?并能以较少投入?获取更大收益?按优化模式经营?可比常规模式平均提高内部收益率?个百分点?净现值可增加?元?在优化模式中?高初植密度的模式少?说明培育建筑材?密植并不能收到好的经济效果?各种优化模式均经过?次间伐?说明合理间伐能提高建筑材的栽培经济效益参考文献丁贵杰1马尾松人工林生长收获模型系统的研究1林业科学?丁贵杰等1贵州省马尾松人工林多形曲线地位指数表的研制1贵州农学院丛刊?马尾松?丁贵杰等1采用不同方法分区编制贵州省马尾松人工林立地得分表的研究1贵州农学院丛刊?马尾松?丁贵杰?严仁发?齐新民1不同种源马尾松造林效果及经济效益对比分析1林业科学?盛炜彤?惠刚盈等1大岗山杉木人工林主伐年龄的研究1林业科学研究?2?林业科学?卷
