桂南巨尾桉人工林生长及经济效益分析

李敏泉，李仕德，黄承标，黄超群

(1.广西金桂林业有限公司，广西 南宁530021;2.广西大学林学院，广西 南宁530005)

桉树(Eucalyptus)是我国热带、亚热带地区的主要用材树种，具有生长快、适应性广、经济价值高等优点［1］。近年来，广西桉树种植以每年10%的面积迅速增长［2］。据统计，广西桉树人工林面积已达180 万hm2，占全区森林总面积的16.6%，活立木蓄积量达到7000 万m3，占全区森林总蓄积量的10%，占全区木材采伐量和商品木材产量的67%［3-4］。通过多年来的集约经营，广西等地桉树种植取得了极显著的经济效益［5-12］，对于连续年龄系列(即1 个轮伐期)的生长规律及投入产出的经济效益估算少见报道。本文通过对广西上思县连续年龄系列巨尾桉人工林的生长量进行调查研究，探讨其年生长进程，估算经济效益，以期为该地区以及相似立地环境的周边地区营造桉树人工林提供依据。

1 试验区概况

试验区设在桂南上思县平广林场，地处东经107°27＇ -109°56＇，北纬20°54＇ -22°41＇。根据上思县气象站(东经107°55＇，北纬22°06＇，海拔179.7 m)资料记载，该站历年平均气温21.3 ℃，最热月(7月)平均气温27.7 ℃，最冷月(1月)平均气温12.7 ℃;年极端最高气温39.3 ℃，最低气温-2.0 ℃;历年平均降雨量1203.6 mm，其中5 -9月占全年总雨量的81.4%;年平均蒸发量1684.5 mm，其中除夏季(6 -8月)略小于降雨量外，其他各月均大于降雨量;年平均日照时数1904.6 h;年平均相对湿度81%，年平均有霜期5.3 d;年平均风速1.9 m·s-1。土壤以沙页岩发育而成的砖红性红壤为主，土层厚度80 -150 cm 左右。

研究区在上思县平广林场境内，该林场人工林总面积18.3 万hm2，其中桉树林面积8.7 万hm2，占经营总面积的47.6%，马尾松林及水源涵养林等9.8 万hm2，占52.4%。研究区域原植被为马尾松人工林，经过主伐炼山清理林地后营造广林9 号巨尾桉(E.grandis×E.urophylla)人工林，于每年3月份造林，造林密度为1665 株·hm-2。栽植2 个月后每株施尿素100 g，林地内杂草除干净，无杂草率达90%。第12 个月后进行第1 次抚育，作业工序为除草干净，无草率达90%、挖追肥穴施放桉树专用肥料，每株施500 g。第2、3年各进行一次抚育，林地无草率控制在70%，每株施肥量为500 g。林地内零星分布的盐肤木(Rhusch inenesis Mill.)、野牡丹(Melastoma candidum D.Don)高度0.5 -1.0 m，覆盖度5%以下。草木层以蔓生莠竹(Microstegium vegans A.Camus)、五节芒(Miscanthus floridulus Warb)为优势，高度10 -80 cm，覆盖度30%左右。

2 研究方法

2.1 样地设置

在上思县平广林场境内，坡度20° -30°，选择连续年龄系列巨尾桉人工林建立样地。每种树龄各设置3 块样地，样地面积为20 m×20 m，然后分别对乔木层进行每木检尺，调查记录林下灌草植物的主要种类、高度及覆盖度等。

2.2 生长量测定

乔木层胸径用围尺测量，树高用测高杆测量，林分蓄积量按单株蓄积量公式计算［13］。①单株蓄积量:vi=1.09154 ×10-4D^［1.8789237-0.00569184(D+H)］H^［0.652598+0.00784754(D+H)］;②林分蓄积量:V1=∑nii=1Vi;③单位面积蓄积量:V = Vi/A。其中，vi为单株蓄积量/m3，D 为胸径/cm，H 为树高/m，V 为林分单位面积蓄积量/(m3·hm-2)，Vi为林分蓄积量/m3，A 为样地面积/hm2。

根据测定数据，运用回归分析等方法进行统计与分析［14］。

3 结果与分析

3.1 胸径生长

由表1 可看出，巨尾桉人工林胸径平均总生长量变动在4.0 -15.3 cm 之间，变异系数为0.7% -27.5%。经过回归分析，得出胸径年总生长量(Y)与树龄(X)之间的关系式为:Y =6.5461ln(X)+3.7053(R2=0.9888)，相关关系极为密切。

对连续年龄系列胸径年平均生长量和连年生长量进行统计，并绘成图1。由图1 可看出，年平均胸径生长量变动在2.6 -4.0 cm 之间，平均值为3.4 cm，基本上随树龄的增大呈逐渐下降趋势，而且变异系数(17.0%)较小。胸径连年生长量在0.6 -4.0 cm 之间，平均值为2.6 cm，随树龄的增大呈波浪式下降趋势，而且变异系数(53.8%)相对较大。说明该区巨尾桉人工林的胸径生长在不同年份存在较大的波动，这与不同年份气候条件尤其是降雨量的季节分配不均、水分供应不足等因素的制约有关。

表1 巨尾桉连续年龄系列胸径生长量1)Table 1 Series increment of DBH of E.grandis×E.urophylla at the successive ages

图1 巨尾桉胸径生长量Fig.1 Increment of DBH of E.grandis×E.urophylla

3.2 树高生长

由表2 可看出，该区巨尾桉人工林的树高逐年总生长量变动在5.0 -19.2 m 之间，变异系数为0.6% -15.6%。经过回归分析，得出树高逐年总生长量(Y)与树龄(X)的关系式为:Y =8.9412ln(X)+3.8622(R2=0.9638)，相关关系极为密切。

表2 巨尾桉连续年龄系列树高生长量1)Table 2 Series increment of tree height of E.grandis×E.urophylla at the successive ages

对树高逐年平均生长量和连年生长量进行统计，并绘成图2。由图2 可看出，年平均树高生长量变动在3.2 -5.0 m 之间，平均值为4.3 m，基本上随树龄的增大呈逐渐下降趋势，而且变异系数(16.3%)较小。树高连年生长量在0.7 -5.0 m 之间，平均值为3.2 m，随树龄的增大而下降，而且变异系数(53.1%)相对较大，大致与胸径生长过程的变化规律相似。说明该地区巨尾桉人工林的树高生长在不同年份存在较大的波动。

图2 巨尾桉树高生长Fig.2 Growth of tree height of E.grandis×E.urophylla

3.3 林分蓄积量

林分立木蓄积量是林木胸径、树高和林分密度等因子的综合反映，在林分密度基本一致时，则取决于胸径和树高生长量的大小。由表3 可看出，该区巨尾桉林分立木逐年总蓄积量变动在7.7 -289.7 m3·hm-2之间，变异系数为1.16% -54.78%。经过回归分析，得出林分逐年总蓄积量(Y)与树龄(X)的关系式为:Y=57.95X-61.571(R2=0.9814)，相关关系极为密切。

表3 巨尾桉连续年龄系列立木蓄积量1)Table 3 Series increment of volume of E.grandis×E.urophylla at the successive ages

对林分年平均蓄积量和连年蓄积量进行统计，并绘成图3。由图3 可看出，逐年平均立木蓄积量变动在7.7 -48.3 m3·hm-2之间，平均值为33.6 m3·hm-2，大致随树龄的增大而有所递增，其变异系数(48.8%)相对较大。连年立木蓄积量变化在7.7 -95.4 m3·hm-2之间，平均值为48.3 m3·hm-2，大致随树龄的增大呈波浪式升降，其变异系数达76.7%。其蓄积量的年变幅相应比胸径和树高的变幅稍大，说明该地区巨尾桉人工林的立木蓄积量在不同年份存在较大的波动。

图3 巨尾桉蓄积量Fig.3 Volume of E.grandis×E.urophylla

3.4 投入产出的经济效益分析

根据调查结果，当林分生长至6年时，林分平均立木蓄积量为289.7 m3·hm-2，如果按照祁述雄等［15］对桉树林分的出材率75%计算，对于该区巨尾桉品种来说则稍偏大。本文根据该区巨尾桉品种生产的实际出材率70%计算，即6年时林分出材量为289.7 ×70% =202.8 m3·hm-2。按市场现在平均销售价520元·m-3计算，收入为202.8 ×520 元·m-3=105456 元·hm-2。按照营造桉树高产林的资金投入，当林分生长至6年时总投入为31980 元·hm-2(包括种苗、林地租金、整地造林、施肥抚育、砍伐运输、税费等)，则纯收入=105456 -31980 =73476 元·hm-2，年均纯收入达12246 元·hm-2，产出∶投入=2.3∶1.0，经济效益极为显著。

4 结论与讨论

本研究对桂南地区上思县平广林场1 -6年生巨尾桉人工林胸径、树高及林分蓄积量的调查表明，巨尾桉胸径年平均生长和连年生长分别为3.4、2.6 cm;树高年平均生长和连年生长分别为4.3、3.2 m;林分立木蓄积年平均生长和连年生长分别为33.6、48.3 m3·hm-2;巨尾桉林分胸径、树高及蓄积量分别与其树龄呈对数和线性关系较佳，R2=0.9638 -0.9888。因此，可根据林分现存密度进行估算各树龄段的平均胸径、平均树高和林分立木蓄积量，进而估算其投入产出的经济效益。当林分生长至6年时(1 个轮伐期)，生产资金总投入31980 元·hm-2，总收入105456 元·hm-2，总纯收入73476 元·hm-2，年均纯收入达12246 元·hm-2，产出∶投入=2.3∶1.0，经济效益极显著。

有关桉树种植获得高收入已被众人所共识，但其引发的生态环境问题仍然存在诸多争议，争议的焦点主要是营造桉树纯林会导致土壤肥力下降、地力衰退等问题。随着桉树种植面积的不断扩大以及经营代数的不断增加，需要加强对桉树经营管理措施的改进，例如开展桉树纯林与松树或其他造林模式进行同步对比试验，探明其对土壤理化性质的影响，才能合理评价桉树种植引发的生态环境问题。

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