杉木不同經(jīng)營方式的經(jīng)濟(jì)與養(yǎng)分利用效益分析

許忠坤， 夏曉敏， 徐清乾， 張 勰， 佘朝亮， 郭文平， 周建雄

(1.湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長沙 410004； 2.湖南省林業(yè)科技推廣總站， 湖南 長沙 410007; 3.會同縣廣坪國營林場, 湖南 會同 418300； 4.攸縣黃豐橋國有林場, 湖南 攸縣 412307)

杉木不同經(jīng)營方式的經(jīng)濟(jì)與養(yǎng)分利用效益分析

許忠坤1， 夏曉敏2， 徐清乾1， 張 勰1， 佘朝亮3， 郭文平4， 周建雄4

(1.湖南省林業(yè)科學(xué)院， 湖南 長沙 410004； 2.湖南省林業(yè)科技推廣總站， 湖南 長沙 410007; 3.會同縣廣坪國營林場, 湖南 會同 418300； 4.攸縣黃豐橋國有林場, 湖南 攸縣 412307)

在立地指數(shù)級為16的杉木林內(nèi)共設(shè)置12個固定樣地，經(jīng)過30年系統(tǒng)觀察,對杉木傳統(tǒng)經(jīng)營方式和大徑材經(jīng)營方式的經(jīng)濟(jì)與養(yǎng)分利用效益進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明：在30年內(nèi)，傳統(tǒng)經(jīng)營方式經(jīng)營1.5個輪伐期，產(chǎn)木材558.371m3/hm2，收益702156元/hm2，木材效益1258元/m3；需要造林2次，前期成本26182元/hm2，后期成本268018元/ hm2；經(jīng)營凈收益為407956元/hm2。大徑材經(jīng)營方式經(jīng)營1個輪伐期，木材效益達(dá)到1786元/m3；前期、后期經(jīng)營成本分別為傳統(tǒng)經(jīng)營方式的50%、76.9%，經(jīng)營凈收益高于傳統(tǒng)經(jīng)營方式34.3%。傳統(tǒng)經(jīng)營方式1.5個輪伐期內(nèi)消耗氮、磷、鉀、鈣、鎂總量為1110kg/hm2，而大徑材經(jīng)營方式養(yǎng)分消耗為傳統(tǒng)經(jīng)營方式50%，單位養(yǎng)分利用效益是傳統(tǒng)經(jīng)營方式的2.7倍，達(dá)到989元/kg。

杉木； 經(jīng)營方式； 大徑材； 經(jīng)濟(jì)效益； 養(yǎng)分利用效益

據(jù)統(tǒng)計，目前全國杉木(Cunninghamialanceolata)林面積超過0.1億hm2，約占南方人工林面積的1/2，在我國森林蓄積量和木材生產(chǎn)中占有非常重要的地位。由于杉木人工林規(guī)模不斷擴(kuò)大，造成杉木人工林針葉化、純林化、經(jīng)營集約化、多代連栽和集中連片等現(xiàn)象加劇，導(dǎo)致杉木人工林生態(tài)系統(tǒng)固有的生態(tài)弱點日益顯現(xiàn)，其造林地區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重的水土流失、生物多樣性下降、地力衰退。我們利用30年生試驗林?jǐn)?shù)據(jù)，對杉木人工林不同經(jīng)營方式的經(jīng)濟(jì)與養(yǎng)分利用效益進(jìn)行分析，試圖找出經(jīng)濟(jì)效益高、養(yǎng)分消耗少的經(jīng)營方式。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗地位于杉木中心產(chǎn)區(qū)湖南省會同縣地靈鄉(xiāng)，其地理坐標(biāo)為東經(jīng)109°45′、北緯26°50′，年平均氣溫16.6℃，前作為馬尾松殘次林，土壤為紅壤，海拔310～400m。

1.2 造林密度

造林株行距為2.5m×2.5m，密度為1600株/hm2。

1.3 試驗林概況及固定樣地設(shè)置

試驗林為30年生，立地指數(shù)級為16，在林分10年生時，保留900株/hm2，當(dāng)林分20年生時，進(jìn)行間伐，保留密度為450株/ hm2。共設(shè)置12塊30m×20m的固定樣地。

1.4 經(jīng)營方式

1.4.1 傳統(tǒng)經(jīng)營方式 傳統(tǒng)經(jīng)營方式(20年+10年)在林分達(dá)到10年生時，進(jìn)行間伐，保留900株/hm2；當(dāng)林分達(dá)到20年生時，進(jìn)行皆伐，再重新造林。

1.4.2 大徑材經(jīng)營方式 大徑材經(jīng)營方式(30年)在林分達(dá)到10年生時進(jìn)行間伐，保留900株/hm2，當(dāng)林分達(dá)到20年生時，進(jìn)行間伐，保留密度為450株/hm2。

1.5 數(shù)據(jù)來源

試驗林每2年調(diào)查1次，每木調(diào)查樹高、胸徑(第4年開始調(diào)查)，樹高以m為單位保留1位小數(shù)，胸徑以cm為單位，保留1位小數(shù)。

活立木材積計算公式為：

1.6 生物量計算

生物量計算參照李燕、張建國《杉木人工林生物量估算模型的選擇》中最優(yōu)模型[1]。

1.7 養(yǎng)分含量

養(yǎng)分含量參照提利夫《杉木養(yǎng)分含量分析》[2]。

1.8 杉木不同徑級木材價格參照中國木材網(wǎng)2012年4月價格[3] (見表1)

1.9 造林投入成本采用湖南世行項目杉木造林模型

2 結(jié)果與分析

2.1 不同經(jīng)營方式經(jīng)濟(jì)效益

表1 杉木不同徑級木材價格Tab.1 PriceofdifferentdiametertimberofChinesefir徑級(cm)價格(元)級差(元)徑級(cm)價格(元)級差(元)81200024162024010120002618602001212000282060300141200203023603001612207032266030018129040342960300201330100363260221430190

2.1.1 傳統(tǒng)經(jīng)營收益 杉木速生豐產(chǎn)林國家標(biāo)準(zhǔn)的輪伐期為20年，初植密度為2500株/hm2，主伐時密度為1500株/hm2，培育目標(biāo)為中小徑材。如果以大徑材培育周期30年計算，中小徑材為20年+10年，1.5個輪伐期，若立地指數(shù)為16，且采用優(yōu)良無性系為種植材料，其收益見表2。將10年主伐、10年間伐、20年主伐收益相加，1.5個輪伐期的收益為702156元/hm2。

表2 20年+10年1.5個輪伐期杉木傳統(tǒng)經(jīng)營收益Tab.2 BenefitsoftraditionalmodeofoperationofChinesefirwith1.5rotation收獲時間徑級(cm)蓄積(m3/hm2)出材率材積(m3)單價(元)金額(元/hm2)10年主伐10年間伐20年主伐1619.0480.7814.8571200178291459.0500.7644.8781200538531292.5640.7468.4971200821971097.7580.6765.49812007859885.4710.492.68112003217合計273.891196.4112356941093.0430.6762.33912007480686.0180.492.94912003539合計99.06165.288783452437.4390.7929.5771620479142222.4990.7917.7751430254182089.6320.7970.8091330941761878.4850.7861.2191290789721656.6960.7844.2231220539521471.3190.7654.2031200650431220.7430.7415.350120018420105.2520.673.51912004222合計382.065296.675388117

2.1.2 大徑材經(jīng)營方式收益 杉木大徑材培育周期30年，若立地指數(shù)為16，且采用優(yōu)良無性系為種植材料，在其10年生時間伐保留密度為900株/hm2，20年生時間伐保留密度為450株/hm2，其收益見表3。將10年間伐、20年間伐、30年主伐收益相加，1個輪伐期的收益為766887元/hm2。

2.1.3 不同經(jīng)營方式成本比較 經(jīng)營成本分前期和后期成本。前期成本采用世界銀行貸款造林的杉木造林模型，其構(gòu)成見表4，其成本為13091元/hm2。傳統(tǒng)經(jīng)營方式30年內(nèi)需要造林2次，其成本為26182元/hm2。

表3 30年1個輪伐期杉木大徑材經(jīng)營收益Tab.3 Benefitsofthebig-diameterwoodmodeofopera-tionofChinesefirwith1rotation收獲時間徑級(cm)蓄積(m3/hm2)出材率材積(m3)單價(元)金額(元/hm2)10年間伐20年間伐30年主伐1093.0430.6762.33912007480686.0180.492.94912003539合計99.06165.288783451617.9130.7813.9721200167671479.2830.7660.2551200723071223.0590.7417.064120020477105.8380.673.91212004694合計126.09395.2031142453639.0300.7930.83332601005173416.6700.7913.1692960389803069.0120.7954.520236012866628113.7300.7989.84720601850842452.5660.7941.5271620672752224.1570.7919.0841430272902025.2070.7919.913133026485合計340.372268.893574297

后期成本主要由采伐成本和稅費構(gòu)成。根據(jù)攸縣黃豐橋林場提供的數(shù)據(jù)，采伐成本300元/ m3，稅費180元/ m3。將表2、表3中木材材積乘以采伐成本、稅費得到數(shù)據(jù)為后期成本，見表5。傳統(tǒng)經(jīng)營方式的后期成本為268018元/ hm2，大徑材經(jīng)營方式的后期成本為206104元/hm2。

2.1.4 杉木不同經(jīng)營方式凈收益比較 傳統(tǒng)經(jīng)營方式1.5個輪伐期可產(chǎn)木材558.371m3/ hm2，木材效益為1258元/m3，大徑材經(jīng)營方式1個輪伐期可產(chǎn)木材429.383m3/ hm2，收益為766887元/hm2，木材效益為1786元/m3。雖然傳統(tǒng)經(jīng)營方式單位面積木材產(chǎn)量大于大徑材經(jīng)營方式，但每1m3木材效益小于大徑材經(jīng)營方式；傳統(tǒng)經(jīng)營方式的前期成本是大徑材經(jīng)營方式的2倍，后期成本也大于大徑材經(jīng)營方式，大徑材經(jīng)營方式前期、后期經(jīng)營成本分別為傳統(tǒng)經(jīng)營方式的50%、76.9%；傳統(tǒng)經(jīng)營方式的凈收益(407956元/hm2)小于大徑材經(jīng)營方式(547692元/hm2)(見表6)，大徑材經(jīng)營方式經(jīng)營凈收益高于傳統(tǒng)經(jīng)營方式34.3%。

表4 杉木經(jīng)營前期成本Tab.4 TheupfrontcostofoperationofChinesefir(元/hm2)種苗費林地清理整地造林撫管第1年第2年第3年林道防火林帶合計14411500300030025002500150020015013091

表5 杉木經(jīng)營后期成本Tab.5 TheanaphasecostofoperationofChinesefir(元/hm2)經(jīng)營方式造林次數(shù)前期成本后期成本合計傳統(tǒng)226182268018294200大徑材113091206104219195

2.2 杉木不同經(jīng)營方式單位面積養(yǎng)分利用效益比較

采用張建國《杉木人工林生物量估算模型的選擇》中不同林齡最優(yōu)模型[1]。根據(jù)試驗林的胸徑、樹高計算單株生物量，并根據(jù)不同時期林分密度，求得每1hm2林分生物量，乘以氮、磷、鉀、鈣、鎂的含量，結(jié)果見表7。

表6 杉木不同經(jīng)營方式凈收益Tab.6 ThenetincomeofdifferentmodeofoperationofChinesefir(元/hm2)經(jīng)營方式收 益10年間伐20年間伐20年主伐10年主伐30年主伐合計成本凈收益?zhèn)鹘y(tǒng)78345388117235694702156294200407956大徑材78345114245574297766887219195547692

表7 杉木不同經(jīng)營方式單位面積養(yǎng)分消耗比較Tab.7 TheunitnutrientcostofdifferentmodeofoperationofChinesefir經(jīng)營方式輪伐期(個)生物量(kg/hm2)氮(kg/hm2)磷(kg/hm2)鉀(kg/hm2)鈣(kg/hm2)鎂(kg/hm2)合計(kg/hm2)傳統(tǒng)1.512201440867240313821110大徑材11003261601511420460554

傳統(tǒng)經(jīng)營方式的生物量(122014kg/hm2)、養(yǎng)分總消耗量(1110kg/hm2)分別是大徑材經(jīng)營方式(100326 kg/hm2和554kg/hm2)的1.22倍和2倍?？梢?，大徑材經(jīng)營方式的總養(yǎng)分消耗少。

將凈收益除總養(yǎng)分得到單位養(yǎng)分效益，見表8。表8結(jié)果表明，傳統(tǒng)經(jīng)營方式養(yǎng)分產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為368元/kg，而大徑材經(jīng)營方式養(yǎng)分產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)989元/kg，是傳統(tǒng)經(jīng)營方式的2.7倍。

表8 杉木不同經(jīng)營方式單位面積養(yǎng)分利用效益比較Tab.8 Theunitnutrientutilizationofdifferentmodeofop-erationofChinesefir經(jīng)營方式凈收益(元)總養(yǎng)分(kg/hm2)單位養(yǎng)分效益(元/kg)養(yǎng)分效益比傳統(tǒng)40795611103681大徑材5476925549892.7

3 結(jié)論與討論

杉木傳統(tǒng)經(jīng)營方式在30年內(nèi)可以經(jīng)營1.5個輪伐期，可產(chǎn)木材558.371m3/hm2，收益702156元/hm2，木材效益為1258元/m3；30年內(nèi)需要造林2次，其前期成本比較高，達(dá)到26182元/hm2；后期成本與木材材積有關(guān)，木材產(chǎn)量高，相應(yīng)的后期成本也高，達(dá)到了268018元/hm2；經(jīng)營凈收益為407956元/hm2。

大徑材經(jīng)營方式在30年時間內(nèi)經(jīng)營1個輪伐期，可產(chǎn)木材429.383m3/hm2，收益為766887元/hm2，木材效益達(dá)到1786元/m3。前期、后期經(jīng)營成本分別為傳統(tǒng)經(jīng)營方式的50%、76.9%；經(jīng)營凈收益高于傳統(tǒng)經(jīng)營方式34.3%。

傳統(tǒng)經(jīng)營方式追求的是木材產(chǎn)量，單位面積生物量大，消耗地力必然大，1.5個輪伐期內(nèi)消耗氮、磷、鉀、鈣、鎂總量為1110kg/hm2，將影響下一代林分的生長。而大徑材經(jīng)營方式追求的是木材質(zhì)量，其木材價格高，輪伐期長，養(yǎng)分消耗為傳統(tǒng)經(jīng)營方式的50%，單位養(yǎng)分效益是傳統(tǒng)經(jīng)營方式的2.7倍，達(dá)到989元/kg。由于林分密度小，生物多樣性好，枯枝落葉分解快，養(yǎng)分及時歸還土壤，地力得到維護(hù)，可為下一代林分生長提供充足的養(yǎng)分和結(jié)構(gòu)良好的土壤，達(dá)到豐產(chǎn)的目的。

[1] 李燕，張建國.杉木人工林生物量估算模型的選擇[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2010(12)：3036-3046.

[2] 提利夫.杉木養(yǎng)分含量分析[J].日本林學(xué)會志,1965(3)：105-108.

[3] 福建五一林場.2012年4月福建五一林場杉木價格行情[EB/OL].(2012-04-26).http://www.chinatimber.org/news/44822.html.

(文字編校： 唐效蓉，張 珉)

AnalysisonefficiencyoftheeconomyandnutritionutilizationondifferentmodeofoperationofChinesefir

XU Zhongkun1, XIA Xiaomin2, XU Qingqian1, ZHANG Xie1, SHE Chaoliang3, GUO Wenping4, ZHOU Jianxiong4

(1.Hunan Academy of Forestry, Changsha 410004, China; 2.General Station of Forestry Scientific and Technical Popularization of Hunan Province, Changsha 410007, China； 3.Guangping State Forest Farm of Huitong County, Huitong 418300, China; 4.Huangfengqiao State Forest Farm of Youxian County, Youxian 412307, China )

12 plots of Chinese fir forest, which site index was 16, were investigated to analyze the efficiency of the economy and nutrient utilization on different mode of operation, i.e.traditional mode of operation and the big-diameter wood mode of operation, after 30 years systematic observation. The results showed as following: Due to the traditional mode of operation had 1.5 rotation which afforested 2 times during the whole 30 years, the timber yield was 558.371 m3/ hm2, and the income was 702156 yuan/hm2, so the wood benefits reached to 1258 yuan/m3. The upfront and anaphase cost were 26 182 yuan/hm2, 268 018 yuan/hm2, respectively, and the net income was 407 956 yuan/hm2. However, the big-diameter wood mode of operation had 1 rotation, the timber yield was 1 786 yuan/m3, the upfront and anaphase cost reduced to 50%, 76.9% of traditional mode of operation, respectively. The net income was 34.3% over the traditional mode of operation. The total consumption of the traditional mode of operation of nitrogen, phosphorus, potassium, calcium and magnesium was 1 110 kg/hm2during the 1.5 rotation, while the big-diameter wood mode of operation reduced to 50% of the traditional mode of operation, the unit nutrient utilization was 989 yuan/kg, which was 2.7 times of the traditional mode of operation.

Chinese fir; mode of operation; big-diameter wood; economy benefits; nutrition utilization efficiency

2012 — 08 — 24

2012 — 10 — 11

中央財政林業(yè)科技推廣項目([2009]XT 01)。

S 791.27

A

1003 — 5710(2012)05 — 0017 — 03

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2012. 05. 004