杉木人工林主伐年齡的分析

蔣柱新

摘要：杉木人工林作為農民脫貧致富的首要項目，受到了政府和人民群眾的重點關注。通過對杉木人工林調查報告顯示，8立地指數的杉木不適合做用材林，而10立地指數只適合培育小徑材。杉木林的主伐年齡為22～24 年;12立地指數的杉木林適合培育小徑材和中徑材。小徑材為主，中徑材為輔。小徑材杉木林的主伐年齡為20 年，中直徑的杉木人工林主伐年齡為22年;而14立地指數的杉木主要是被用作培養中徑材，主要砍伐年齡可確定為20年。

關鍵詞：杉木人工林;立地指數;主伐年齡

作為優質的用材樹種，杉木已經成了經濟發展最重要的一個項目。杉木以生長速度快，樹干直，質量好等特點深受建材行業的喜歡。為了將杉木的價值發揮到最大，本文對杉木人工林的主伐年齡進行了深入的研究，并做出了如下總結。

一、杉木人工林的材料收集與整理

通過對250塊標準地材料進行收集整理可以發現，杉木人工林的年齡范圍在5-27年，整體密度在每公頃1575—3575株，地位指數為8～14米。通過調查的結果可以了解到標準地的杉木林分主要包含了年齡，平均的樹高值，平均的樹木胸徑。優勢木的平均高度，單位斷面積數值，蓄積量、形數等因子。首先選取不同年齡段的杉木作為擬合杉木生長因子模型的初始原料，然后進行篩選。為了確保資料的正確和統一，在設置標準地的過程中，要將林分因子信息記錄不祥，疏密度在0.6一下的區域刪除，采用標準差值過大的刪除方式，根據林分因子之間的關系進行排查。將超過樹高年齡的，胸徑年齡和斷面積年齡的平均值在3倍左右的地塊全部移除。通過挑選，最終只留下了120塊標準地塊。其中包括24塊14立地指數級的杉木標準地、46塊12立地指數級的杉木標準地，34塊10立地指數級的杉木標準地、16塊8立地指數級的杉木標準地。主要目的是為了分析出杉木人工林的經濟成熟年齡，手機木材的價格，經營林子的成本指標等，將數據進行了整理后發現，林地的清潔用工時長在每公頃三十天左右，而整地的用工在每公頃四十五天左右，栽種植樹大概在每公頃十五天左右的時間。整個苗木的費用是每公頃250元，一共需要撫育5年的時間，前三年每年用工的時間為每公頃30天，第四年第五年每年的用工為每公頃15天，雇工的價格為每天50元，整個杉木林的護林費用和管理費用大概在每年大概在950元左右，而大直徑的木材能賣到每米1735元，中直徑的木材能賣到每米1075元，小直徑的木材可以賣到每米835元，小條材每米443元。整個木柴砍伐運輸的成本在120元左右[1]。

二、研究杉木人工林的方法

（一）生長模型的選擇

生長模型就是以方程式的方式，將有機體的生長年齡大小通過方程變現出來，通過生長模型可以發現生物生長的規律。本文通過該模型，可以計算出杉木人工林的生長規律。具體的方程如下：

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為測樹因子，A為年齡，a，b，C為待定參數[2]。

通過這三個方程式，將樹木的平均胸徑，樹高等數據通過曲線擬合出殘差平方和（SSE）、剩余標準差（RMSE）、復相關系數（R2）等數據作為選擇砍伐年齡的依據。

（二）數量成熟齡的確定

通過方程計算出不同立地指數的生長過程表，然后進行編制整合。從6年開始，每2年一個級別。然后根據不同的平均值和樹高找出最佳的方程計算結果。首先算出林分因子每個年齡段的平均值，然后再推算出其他的相關數據。通過這些數據編制出本縣的杉木人工林生長過程表。通過此表找到杉木人工林的平均蓄積生長最大的量值，該數值所對應的年齡就是杉木人工林的數量成熟齡。

（三）工藝成熟齡的確定

依據中國林科院編制的相關杉木林分原條出材率表和上面所編制的杉木林分生長過程表，我們不僅計算出杉木人工林的各個立地指標數杉木林分出的木材數量生長過程表，求出的平均生長量最大的時候，就是杉木人工林最佳的工藝成熟年齡。

（四）經濟成熟齡的確定

經濟成熟齡的計算方法比較煩瑣，我們是通過采用凈現值法和內部收益率法來計算的。

（五）主伐年齡的確定

杉木的主伐年齡是以上面算出的數據為本的，確定杉木林的主伐年齡主要是依據“以工藝成熟值為基礎，重點考慮經濟成熟，適當兼顧數量成熟”的原則。

三、結果與分析

（一）生長模型

通過生長模型的擬合和數據的統計分析檢驗可得知，上述3種生長方程的關系緊密，都能夠達到特別顯著的水平。Mitscherlich方程適合用來擬合杉木人工林的林分平均高、優勢高和平均胸徑，效果比較好。而平均斷面積和平均樹高在8-10立地指數級時用以Richards方程擬合的效果最好，而12-14立地指數級以Mitscherlich方程擬合的效果最好。

（二）數量成熟齡

通過杉木生長模型編制的杉木過程表可以看出，當杉木為8立地指數級時，成熟的年齡為20年，當杉木為10立地指數級時，成熟的年齡在18年，當杉木為12立地指數級時，成熟的年齡在18年。當杉木為14立地指數級時，成熟的年齡在16年。

（三）工藝成熟齡

通過對杉木人工林調查報告顯示，8立地指數的杉木不適合作用材林，而10立地指數只適合培育小徑材。杉木林的主伐年齡為22～24 年;12立地指數的杉木林適合培育小徑材和中徑材。小徑材為主，中徑材為輔。小徑材杉木林的主伐年齡為20 年，中直徑的杉木人工林主伐年齡為22年;而14立地指數的杉木主要是被用作培養中徑材，主要砍伐年齡可確定為20年[3]。

（四）經濟成熟齡

依據資料顯示說明。按照上述方法，計算各立地指標數據根據大，中，小的徑材不同，出材率也不同，結合指標來看，上述方法，計算各立地指數級的凈現值、年均凈現值和IRR，計算方法不周，結果也不相同。

（五）主伐年齡

由于各個林區的成熟齡差異較大，所以以經濟成熟齡為重點，適當的考慮數量成熟齡和工藝成熟齡。以此為原則，確定杉木人工林的主伐年齡。通過數據顯示，8立地指數的杉木不是胡作為用材林，因此不用考慮主伐年齡。而10立方指數的杉木林適合培養小直徑的木材，主伐的年齡可以確定為22-24年，12立地指數的杉木林適合以小直徑的木材為主，中直徑的木材為輔，小徑材的主伐年齡可以確認在20年左右，中徑材的主伐年齡則在22年左右。14立地指數以培育中徑材為主，主伐年齡可確定為20 年[4]。

四、結論

本文通過Mitscherlich，Richards來擬合了杉木人工林的生長規律，平均斷面積和平均高生長率，由于立地條件的不同，導致杉木人工林的數量成熟齡，工藝成熟齡和經濟成熟齡都大不相同，但是數據的變化趨勢卻是相同的。立地條件好的杉木林成熟齡較短。而根據實際情況可以發現，8立地指標下的杉木林不適合作為用材，而小徑材適合用10立地指標的杉木來培育，中徑材適合14立地指數的杉木林來培育，12立地指標的可以根據實際情況，小徑的作為小徑材，大徑的作為中徑材。杉木林是幫助農民脫貧致富的關鍵，本文通過研究總結出杉木人工林的主伐年齡，希望對大家有所助益。

參考文獻：

[1]王如均.杉木人工林主伐年齡的研究[D].福建農林大學，2010.

[2]韋菊玲，郭文福，雷麗群， 等.南亞熱帶人工林近自然高效可持續經營模式[J].林業調查規劃，2018，43（3）：145-149.

[3]王清華.連江縣杉木人工林數量成熟和工藝成熟的分析[J].林業勘察設計，2018，38（2）：8-11.

[4]熊曉南.低丘杉木人工林主伐年齡的初步研究[J].江西林業科技，1993（3）：27-28.

[5]田甜，白彥鋒， 張旭東，等.杉木人工林地力衰退的原因及對策研究[J].林業實用技術，2019（04）：6-10.

[6]邱思玉，曹元帥，孫玉軍，等.杉木人工林與年齡無關的優勢高生長模型[J].南京林業大學學報（自然科學版）， 2019，?43（05）：121-127.

[7]潘榮榮.沙縣地區杉木人工林地徑與樹高、材積的相關性分析[J].綠色科技，2018（15）：224-226.

[8]周通，孫瑋，李富洲，等.杉木人工林施肥研究進展及建議[J].綠色科技，2018（15）：98-101.

[9]楊旭.杉木人工林采伐撂荒后土壤動物的恢復特征[J].應用與環境生物學報， 2019，25（06）：1-11.

[10]邱思玉，曹元帥，孫玉軍，等.杉木人工林與年齡無關的優勢高生長模型[J].南京林業大學學報（自然科學版），2019，43（05）：121-127.