毛白杨胶合板用材林适宜采伐年龄的研究

董章凯，曹国玉，于见丽，王正茂，窦霄，刘红，段正洪

（1.山东省林业保护和发展服务中心，山东 济南250014；2.烟台市森林资源监测保护服务中心，山东 烟台264000；3.滕州市国有西岗苗圃，山东 滕州277000）

毛白杨适应性较强，生长迅速，材质优良，是山东省培育胶合板用材林的树种之一。确定采伐年龄是工业用材林定向培育的重要技术措施，主要取决于培育的材种。近年来，国内外学者对杨树胶合板用材林进行了较为广泛和深入的研究，但主要集中在品种选育、栽培技术措施、木材特性等方面，对其采伐年龄的研究较少。本文对常用4 种林分密度的毛白杨胶合板用材林进行了林分生长过程、森林成熟及合理采伐年龄的分析，并提出适宜的采伐年龄。

1 材料与方法

1.1 材料

在山东省主要毛白杨栽培区，以主栽品种鲁毛系列毛白杨为试验材料，造林地分布主要在山东聊城、济南、烟台，造林地立地类型为山东毛白杨用材林常见的沙质潮土，选择4 种密度（株行距3m×4m、3m×5m、4m×5m、4m×6m）、不同林龄（4～15a）的毛白杨胶合板用材林。

1.2 方法

1.2.1 林木生长指标测量 胸径、树高、冠幅等指标，采用固定标准地法，每年进行实测。用3 株平均标准木法实测标准地蓄积量。

1.2.2 原木测量 胶合板用材的材种为旋切单板用原木。按照中国国家标准GB/T 15779-2017《旋切单板用原木》有关规定执行，规格尺寸与公差：检尺长2.0m、2.6m、4.0m、5.2m、6.0m。长级公差：（+6-2）cm。检尺径自14cm 以上，按2cm 进级。尺寸检量和材质评定按GB/T 144《原木检验》规定执行。材积计算：按GB/T 4814《原木材积表》规定执行。

1.2.3 数量成熟龄 建立生长预测模型，列出4 种密度林分的生长过程，求算单位面积蓄积量和材积平均生长量，得出4 种密度林分的数量成熟龄。

1.2.4 工艺成熟龄 应用山东多地不同径级的杨树解析木与标准木，计算各单株的旋切单板用原木出材率。由林木胸径与材种出材率的相关关系，建立林木胸径与材种出材率的回归方程，并绘制材种出材率曲线图。在前面4 种密度林分生长过程表的基础上，由各林龄的林分平均胸径，求得对应的材种出材率，即可计算该林龄的材种出材量，以及材种的平均生长量，分析旋切单板用原木和经济用材的工艺成熟龄。

1.2.5 经济成熟龄 净现值法计算毛白杨胶合板用材林的经济成熟龄。按规定的贴现率，计算经营周期内的净现值，净现值最高时的年龄即经济成熟龄。本次分析使用6%、8%两种贴现率。

式中：NPV 为净现值，n 为经营年数，t 为收入与支出发生的年份，Rt为t 年时货币收入，Ct为t 年时货币支出，P 为贴现率。

2 结果与分析

2.1 林分蓄积量和数量成熟龄

株行距3m×4m 的林分，数量成熟龄为8a，数量成熟时的材积平均生长量28.18m3/（hm2·a）（表1）；株行距3m×5m 的林分，数量成熟龄为9a，材积平均生长量26.33m3/（hm2·a）（表2）；株行距4m×5m 的林分，数量成熟龄为11a，材积平均生长量23.88m3/（hm2·a）（表3）；株行距4m×6m 的林分，数量成熟龄为12a，材积平均生长量21.99m3/（hm2·a）（表4）。

2.2 材种出材量和工艺成熟龄

株行距4m×6m 的较稀林分，旋切单板用原木的工艺成熟龄与数量成熟龄相同；而其他3 种密度的林分，旋切单板用原木工艺成熟龄均大于数量成熟龄。4 种密度林分的旋切单板用原木工艺成熟龄：株行距3m×4m 的林分为10a（表5），株行距3m×5m、4m×5m、4m×6m 的3 种林分均为12a（表6～表8）。比较4 种密度林分达到工艺成熟龄时的旋切单板用原木平均生长量，以株行距3m×5m的林分最高，为20.08m3/（hm2·a），其次为株行距4m×5m 的林分，为19.68m3/（hm2·a）。株行距3m×4m 的林分，旋切单板用原木的工艺成熟龄较低，平均生长量也较低，为18.45m3/（hm2·a）。

表1 株行距3m×4m 的毛白杨用材林生长过程（栽培指数18）

表2 株行距3m×5m 的毛白杨用材林生长过程（栽培指数18）

表3 株行距4m×5m 的毛白杨用材林生长过程（栽培指数18）

表4 株行距4m×6m 的毛白杨用材林生长过程（栽培指数18）

表5 株行距3m×4m 毛白杨用材林的材种出材量

表6 株行距3m×5m 毛白杨用材林的材种出材量

表7 株行距4m×5m 毛白杨用材林的材种出材量

表8 株行距4m×6m 毛白杨用材林的材种出材量

2.3 经济收益和经济成熟龄

对4 种密度的林分，计算在不同年龄采伐时的净现值。经比较：按贴现率6%，株行距3m×4m 林分的经济成熟龄为10a，株行距3m×5m 和株行距4m×5m 林分的经济成熟龄均为12a，株行距4m×6m 林分的经济成熟龄为13a。按贴现率8%，则经济成熟龄多数可提前1a。比较4 种林分密度在经济成熟龄时的净现值，以株行距3m×5m 的林分最高，其次为株行距4m×5m 的林分（表9）。

3 讨论与结论

对栽培指数为18、4 种密度的毛白杨用材林进行木材产量、经济收益和林分成熟龄的分析，以旋切单板用原木的平均生长量为指标，株行距3m×5m的林分最高，4m×5m 的林分次之，4m×6m 和3m×4m的林分较低。

表9 毛白杨用材林在不同年龄收获时的净现值（元/hm2）

对4 种密度林分达到经济成熟时的净现值进行比较，株行距3m×5m 的林分最高，4m×5m 的林分次之，4m×6m 的林分与前两种密度接近，株行距3m×4m 的林分最低。

以旋切单板用原木的平均生长量和经济成熟时的净现值综合分析，500～666 株/hm2（株行距4m×5m～3m×5m）是培育胶合板用材林的适宜密度。以旋切单板用原木的工艺成熟龄和经济成熟龄为主要依据，上述两种密度的林分，其适宜采伐年龄为12a。

株行距4m×6m（416 株/hm2）的林分，旋切单板用原木的平均生长量低于前两种密度的林分，但生产的原木直径较大、价格较高，且间作作物的产量较高，该密度林分达到经济成熟龄时的净现值与前两种密度的林分接近。杨树胶合板用材林可采用416 株/hm2的造林密度。以旋切单板用原木的工艺成熟龄和经济成熟龄为主要依据，这种密度林分的适宜采伐年龄为12～13a。

在4 种密度的林分中，株行距3m×4m 的林分密度最大（833 株/hm2）。该密度林分在数量成熟龄时的材积平均生长量高于其他3 种密度的林分，经济用材的平均生长量也高于其他3 种密度的林分。但该密度林分的直径生长量较低，旋切单板用原木的出材率和平均生长量较低，在经济用材中包括了较多小径的造纸用原木。因生产的原木直径较小、价格较低，且间作作物产量较低，影响了经济收益。这种密度林分在经济成熟龄时的净现值低于其他3种密度的林分，且差距较大。对于培育胶合板用材林，833 株/hm2的林分密度偏大，不宜采用。