不同保留密度對福建柏人工林生長和經濟效益的影響

林媛媛，林武星，蘇寶川，周宗哲

(1.福建農林大學管理學院，福建 福州 350002；2.福建省林業科學研究院，福建 福州 350012；3.泉州市林業局，福建 泉州 362000；4.福建省安溪豐田國有林場，福建 泉州 362400)

密度是影響人工林生長的一個重要因素，研究和生產實踐都表明，密度越大的林分，其平均胸徑、平均樹高和平均單株材積越小，密度越小的林分平均胸徑、平均樹高和平均單株材積越大[1-3]。密度對人工林的蓄積量和出材量造成影響，合理的保留密度可以提高林分的蓄積量和出材量，進而增加木材的銷售收入[4,5]。福建柏(Fokieniahodginsii)是柏科福建柏屬常綠喬木，其主干直、材質好、形體美，是中國南方廣泛種植的重要材用兼觀賞樹種[6-8]。目前關于不同密度對福建柏生長方面的影響報道不多[9-11]，而福建柏不同保留密度經濟效益研究處于空白。本文對27年生的福建柏3種保留密度的林分進行生長情況、出材量、產值和經濟效益比較，初步確定出經濟效益最佳的林分保留密度，為福建柏人工林合理經營提供依據。

1 試驗地概況

試驗地位于福建省安溪豐田國有林場寨坂工區12大班1小班，118°10′ E，25°12 ′ N，屬于中亞熱帶季風氣候，年平均氣溫19.5 ℃，絕對最低氣溫-6 ℃，絕對最高氣溫40 ℃，無霜期330 d，年均日照時數1 950.5 h，年均降水量1 850 mm，年均相對濕度81%，海拔410～475 m，坡向西南，坡度20～25°，土壤為山地酸性紅壤，土層厚度>90 cm，腐殖質層較薄，立地類型為Ⅲ類地。主要林下植被有粗毛榕(Ficushirta)、懸鉤子(Rubuscorchorifolius)、芒萁(Dicranopterisdichotoma)、桃金娘(Rhodomyrtustomentosa)、野牡丹(Melastomacandidum)、菝契(Smilaxchina)、福建青岡(Cyclokalanopsischungii)、扇葉鐵線蕨(Adiantumflabellulatum)、冬青(Ilexchinersis)等。

2 研究方法

寨坂工區12大班1小班初值密度為2 505株·hm-2的福建柏在8年生和15年生時進行2次疏伐，開展不同保留密度研究，分別保留425、725和825株·hm-2，共3種密度[11]。試驗林27年生時采用隨機區組設計法分別于林地上、中、下坡設置福建柏不同保留密度標準地各3塊，每塊標準地面積20 m×20 m。對各標準地每木檢測胸徑、樹高，計算蓄積量，選擇標準木按照4 m、2 m造材，用GB 4814-84《原木材積表》計算出材量。

3 結果與分析

3.1 不同保留密度林分生長情況對比

由表1可知，福建柏林分的平均胸徑、平均樹高和平均單株材積隨保留密度的增大而降低，即林分中的林木的數量越多，林分的平均胸徑、平均樹高和平均單株材積越??；而林分的蓄積量隨保留密度的增加表現為先增大后減少的趨勢，保留密度為725株·hm-2的林分蓄積量最大，達到174.90 m3·hm-2。方差分析結果顯示，不同保留密度林分的平均胸徑、平均樹高、平均單株材積和平均蓄積量均存在極顯著差異，說明保留密度對福建柏林分的生長有明顯的影響。

表1 不同保留密度的福建柏生長量

FD=105.86**,FH=16.89**,FV=46.64**,FG=16.59**,F0.05(2,6)=5.14,F0.01(2,6)=10.90

由不同保留密度林分中林木徑級結構(表2)看出，保留密度低的林分大徑級的林木數量多，而保留密度高的林分中小徑級的林木數量多。425株·hm-2的林分大徑木占94.1%，主要徑級在24～26 cm，而825株·hm-2的林分大徑木僅為39.5%，中小徑木占了60.5%，主要徑級在18～20 cm。可見，福建柏人工林大徑木的比例隨林分密度的增加而降低。說明福建柏培育大徑材的林分中保留林木的數量要少，而培育中小徑材的林分中保留林木株數要多。

表2 不同保留密度的福建柏徑級特點

表3 不同保留密度福建柏林出材量和出材率

表4 不同保留密度福建柏林的產值

3.2 不同保留密度林分出材量、出材率和產值對比

福建柏的主伐規格材、非規格材的出材量和總出材量隨保留密度的增加先提高后減少(表3)，出材率和間伐材出材量隨保留密度的增加而減少。保留密度為725株·hm-2的林分主伐出材量和總出材量最高。根據2019年福建省安溪豐田國有林場福建柏木材銷售的價格測算結果(表4)，保留密度為425、725和825株·hm-2的福建柏總產值分別為151 469、176 322和160 286元·hm-2，保留密度為725株·hm-2的林分總產值最高。

3.3 不同保留密度林分的經濟效益分析

根據福建省安溪豐田國有林場對福建柏經營的實際成本，營林投資包括林地清理、挖穴整地、基肥、栽植、苗木和撫育施肥(連續3年)構成，分別為1 500、6 750、1 500、1 200、2 250、15 600元·hm-2。木材生產成本包括設計費(9元·m-3)、采伐工資(300元·m-3)、簡易集材道路修建(15元·m-3)。不同保留密度的福建柏的經營利潤為82 257～93 934元·hm-2，保留密度為725株·hm-2的林分經營利潤最大(表5)。

表5 不同保留密度福建柏林經濟效益比較

4 結論與討論

密度對福建柏人工林影響的研究有些報道，但僅限于對福建柏生長和材性的分析，如葉忠華[12]開展了密度對福建柏木材材性的影響研究，鄭天漢[9]、張惠光[10]建立了福建柏密度與生長量模型，提出福建柏生長的合理經營密度，等等。而對于不同保留密度福建柏出材量、產值和經濟效益的研究未曾有過。人工用材林培育的主要目的是通過恰當的營林策略實現經營利潤最大化。密度是人工林生長過程中人為可調節的因素，合理的密度控制可提高木材產量、產值和經營利潤[4，5]。福建柏作為福建省主要的一種用材樹種，通過對其27年生保留密度分別為425、725和825株·hm-2的林分研究，初步確定出經營利潤最佳的保留密度為725株·hm-2，可為福建省山區福建柏人工林合理經營提供參考。

由于受試驗條件限制，本項目僅設置3種保留密度進行福建柏經濟效益分析。如果增設其他密度進行對比，會產生怎樣的結果尚不清楚，有待后續進一步研究。