不同保留密度对福建柏人工林生长和经济效益的影响

林媛媛，林武星，苏宝川，周宗哲

(1.福建农林大学管理学院，福建 福州 350002；2.福建省林业科学研究院，福建 福州 350012；3.泉州市林业局，福建 泉州 362000；4.福建省安溪丰田国有林场，福建 泉州 362400)

密度是影响人工林生长的一个重要因素，研究和生产实践都表明，密度越大的林分，其平均胸径、平均树高和平均单株材积越小，密度越小的林分平均胸径、平均树高和平均单株材积越大[1-3]。密度对人工林的蓄积量和出材量造成影响，合理的保留密度可以提高林分的蓄积量和出材量，进而增加木材的销售收入[4,5]。福建柏(Fokieniahodginsii)是柏科福建柏属常绿乔木，其主干直、材质好、形体美，是中国南方广泛种植的重要材用兼观赏树种[6-8]。目前关于不同密度对福建柏生长方面的影响报道不多[9-11]，而福建柏不同保留密度经济效益研究处于空白。本文对27年生的福建柏3种保留密度的林分进行生长情况、出材量、产值和经济效益比较，初步确定出经济效益最佳的林分保留密度，为福建柏人工林合理经营提供依据。

1 试验地概况

试验地位于福建省安溪丰田国有林场寨坂工区12大班1小班，118°10′ E，25°12 ′ N，属于中亚热带季风气候，年平均气温19.5 ℃，绝对最低气温-6 ℃，绝对最高气温40 ℃，无霜期330 d，年均日照时数1 950.5 h，年均降水量1 850 mm，年均相对湿度81%，海拔410～475 m，坡向西南，坡度20～25°，土壤为山地酸性红壤，土层厚度>90 cm，腐殖质层较薄，立地类型为Ⅲ类地。主要林下植被有粗毛榕(Ficushirta)、悬钩子(Rubuscorchorifolius)、芒萁(Dicranopterisdichotoma)、桃金娘(Rhodomyrtustomentosa)、野牡丹(Melastomacandidum)、菝契(Smilaxchina)、福建青冈(Cyclokalanopsischungii)、扇叶铁线蕨(Adiantumflabellulatum)、冬青(Ilexchinersis)等。

2 研究方法

寨坂工区12大班1小班初值密度为2 505株·hm-2的福建柏在8年生和15年生时进行2次疏伐，开展不同保留密度研究，分别保留425、725和825株·hm-2，共3种密度[11]。试验林27年生时采用随机区组设计法分别于林地上、中、下坡设置福建柏不同保留密度标准地各3块，每块标准地面积20 m×20 m。对各标准地每木检测胸径、树高，计算蓄积量，选择标准木按照4 m、2 m造材，用GB 4814-84《原木材积表》计算出材量。

3 结果与分析

3.1 不同保留密度林分生长情况对比

由表1可知，福建柏林分的平均胸径、平均树高和平均单株材积随保留密度的增大而降低，即林分中的林木的数量越多，林分的平均胸径、平均树高和平均单株材积越小；而林分的蓄积量随保留密度的增加表现为先增大后减少的趋势，保留密度为725株·hm-2的林分蓄积量最大，达到174.90 m3·hm-2。方差分析结果显示，不同保留密度林分的平均胸径、平均树高、平均单株材积和平均蓄积量均存在极显著差异，说明保留密度对福建柏林分的生长有明显的影响。

表1 不同保留密度的福建柏生长量

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径级结构(表2)看出，保留密度低的林分大径级的林木数量多，而保留密度高的林分中小径级的林木数量多。425株·hm-2的林分大径木占94.1%，主要径级在24～26 cm，而825株·hm-2的林分大径木仅为39.5%，中小径木占了60.5%，主要径级在18～20 cm。可见，福建柏人工林大径木的比例随林分密度的增加而降低。说明福建柏培育大径材的林分中保留林木的数量要少，而培育中小径材的林分中保留林木株数要多。

表2 不同保留密度的福建柏径级特点

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产值

3.2 不同保留密度林分出材量、出材率和产值对比

福建柏的主伐规格材、非规格材的出材量和总出材量随保留密度的增加先提高后减少(表3)，出材率和间伐材出材量随保留密度的增加而减少。保留密度为725株·hm-2的林分主伐出材量和总出材量最高。根据2019年福建省安溪丰田国有林场福建柏木材销售的价格测算结果(表4)，保留密度为425、725和825株·hm-2的福建柏总产值分别为151 469、176 322和160 286元·hm-2，保留密度为725株·hm-2的林分总产值最高。

3.3 不同保留密度林分的经济效益分析

根据福建省安溪丰田国有林场对福建柏经营的实际成本，营林投资包括林地清理、挖穴整地、基肥、栽植、苗木和抚育施肥(连续3年)构成，分别为1 500、6 750、1 500、1 200、2 250、15 600元·hm-2。木材生产成本包括设计费(9元·m-3)、采伐工资(300元·m-3)、简易集材道路修建(15元·m-3)。不同保留密度的福建柏的经营利润为82 257～93 934元·hm-2，保留密度为725株·hm-2的林分经营利润最大(表5)。

表5 不同保留密度福建柏林经济效益比较

4 结论与讨论

密度对福建柏人工林影响的研究有些报道，但仅限于对福建柏生长和材性的分析，如叶忠华[12]开展了密度对福建柏木材材性的影响研究，郑天汉[9]、张惠光[10]建立了福建柏密度与生长量模型，提出福建柏生长的合理经营密度，等等。而对于不同保留密度福建柏出材量、产值和经济效益的研究未曾有过。人工用材林培育的主要目的是通过恰当的营林策略实现经营利润最大化。密度是人工林生长过程中人为可调节的因素，合理的密度控制可提高木材产量、产值和经营利润[4，5]。福建柏作为福建省主要的一种用材树种，通过对其27年生保留密度分别为425、725和825株·hm-2的林分研究，初步确定出经营利润最佳的保留密度为725株·hm-2，可为福建省山区福建柏人工林合理经营提供参考。

由于受试验条件限制，本项目仅设置3种保留密度进行福建柏经济效益分析。如果增设其他密度进行对比，会产生怎样的结果尚不清楚，有待后续进一步研究。