杉木人工林主伐年齡的分析

蔣柱新

摘要：杉木人工林作為農(nóng)民脫貧致富的首要項目，受到了政府和人民群眾的重點關(guān)注。通過對杉木人工林調(diào)查報告顯示，8立地指數(shù)的杉木不適合做用材林，而10立地指數(shù)只適合培育小徑材。杉木林的主伐年齡為22～24 年;12立地指數(shù)的杉木林適合培育小徑材和中徑材。小徑材為主，中徑材為輔。小徑材杉木林的主伐年齡為20 年，中直徑的杉木人工林主伐年齡為22年;而14立地指數(shù)的杉木主要是被用作培養(yǎng)中徑材，主要砍伐年齡可確定為20年。

關(guān)鍵詞：杉木人工林;立地指數(shù);主伐年齡

作為優(yōu)質(zhì)的用材樹種，杉木已經(jīng)成了經(jīng)濟發(fā)展最重要的一個項目。杉木以生長速度快，樹干直，質(zhì)量好等特點深受建材行業(yè)的喜歡。為了將杉木的價值發(fā)揮到最大，本文對杉木人工林的主伐年齡進(jìn)行了深入的研究，并做出了如下總結(jié)。

一、杉木人工林的材料收集與整理

通過對250塊標(biāo)準(zhǔn)地材料進(jìn)行收集整理可以發(fā)現(xiàn)，杉木人工林的年齡范圍在5-27年，整體密度在每公頃1575—3575株，地位指數(shù)為8～14米。通過調(diào)查的結(jié)果可以了解到標(biāo)準(zhǔn)地的杉木林分主要包含了年齡，平均的樹高值，平均的樹木胸徑。優(yōu)勢木的平均高度，單位斷面積數(shù)值，蓄積量、形數(shù)等因子。首先選取不同年齡段的杉木作為擬合杉木生長因子模型的初始原料，然后進(jìn)行篩選。為了確保資料的正確和統(tǒng)一，在設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)地的過程中，要將林分因子信息記錄不祥，疏密度在0.6一下的區(qū)域刪除，采用標(biāo)準(zhǔn)差值過大的刪除方式，根據(jù)林分因子之間的關(guān)系進(jìn)行排查。將超過樹高年齡的，胸徑年齡和斷面積年齡的平均值在3倍左右的地塊全部移除。通過挑選，最終只留下了120塊標(biāo)準(zhǔn)地塊。其中包括24塊14立地指數(shù)級的杉木標(biāo)準(zhǔn)地、46塊12立地指數(shù)級的杉木標(biāo)準(zhǔn)地，34塊10立地指數(shù)級的杉木標(biāo)準(zhǔn)地、16塊8立地指數(shù)級的杉木標(biāo)準(zhǔn)地。主要目的是為了分析出杉木人工林的經(jīng)濟成熟年齡，手機木材的價格，經(jīng)營林子的成本指標(biāo)等，將數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理后發(fā)現(xiàn)，林地的清潔用工時長在每公頃三十天左右，而整地的用工在每公頃四十五天左右，栽種植樹大概在每公頃十五天左右的時間。整個苗木的費用是每公頃250元，一共需要撫育5年的時間，前三年每年用工的時間為每公頃30天，第四年第五年每年的用工為每公頃15天，雇工的價格為每天50元，整個杉木林的護(hù)林費用和管理費用大概在每年大概在950元左右，而大直徑的木材能賣到每米1735元，中直徑的木材能賣到每米1075元，小直徑的木材可以賣到每米835元，小條材每米443元。整個木柴砍伐運輸?shù)某杀驹?20元左右[1]。

二、研究杉木人工林的方法

（一）生長模型的選擇

生長模型就是以方程式的方式，將有機體的生長年齡大小通過方程變現(xiàn)出來，通過生長模型可以發(fā)現(xiàn)生物生長的規(guī)律。本文通過該模型，可以計算出杉木人工林的生長規(guī)律。具體的方程如下：

gistic方程：Y=a/（1+be-CA） （1）

Richards方程：Y=a（1—be-CA） （2）

Mitscherlich方程：Y=a（1一e-bA）C （3）

其中，Y為測樹因子，A為年齡，a，b，C為待定參數(shù)[2]。

通過這三個方程式，將樹木的平均胸徑，樹高等數(shù)據(jù)通過曲線擬合出殘差平方和（SSE）、剩余標(biāo)準(zhǔn)差（RMSE）、復(fù)相關(guān)系數(shù)（R2）等數(shù)據(jù)作為選擇砍伐年齡的依據(jù)。

（二）數(shù)量成熟齡的確定

通過方程計算出不同立地指數(shù)的生長過程表，然后進(jìn)行編制整合。從6年開始，每2年一個級別。然后根據(jù)不同的平均值和樹高找出最佳的方程計算結(jié)果。首先算出林分因子每個年齡段的平均值，然后再推算出其他的相關(guān)數(shù)據(jù)。通過這些數(shù)據(jù)編制出本縣的杉木人工林生長過程表。通過此表找到杉木人工林的平均蓄積生長最大的量值，該數(shù)值所對應(yīng)的年齡就是杉木人工林的數(shù)量成熟齡。

（三）工藝成熟齡的確定

依據(jù)中國林科院編制的相關(guān)杉木林分原條出材率表和上面所編制的杉木林分生長過程表，我們不僅計算出杉木人工林的各個立地指標(biāo)數(shù)杉木林分出的木材數(shù)量生長過程表，求出的平均生長量最大的時候，就是杉木人工林最佳的工藝成熟年齡。

（四）經(jīng)濟成熟齡的確定

經(jīng)濟成熟齡的計算方法比較煩瑣，我們是通過采用凈現(xiàn)值法和內(nèi)部收益率法來計算的。

（五）主伐年齡的確定

杉木的主伐年齡是以上面算出的數(shù)據(jù)為本的，確定杉木林的主伐年齡主要是依據(jù)“以工藝成熟值為基礎(chǔ)，重點考慮經(jīng)濟成熟，適當(dāng)兼顧數(shù)量成熟”的原則。

三、結(jié)果與分析

（一）生長模型

通過生長模型的擬合和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析檢驗可得知，上述3種生長方程的關(guān)系緊密，都能夠達(dá)到特別顯著的水平。Mitscherlich方程適合用來擬合杉木人工林的林分平均高、優(yōu)勢高和平均胸徑，效果比較好。而平均斷面積和平均樹高在8-10立地指數(shù)級時用以Richards方程擬合的效果最好，而12-14立地指數(shù)級以Mitscherlich方程擬合的效果最好。

（二）數(shù)量成熟齡

通過杉木生長模型編制的杉木過程表可以看出，當(dāng)杉木為8立地指數(shù)級時，成熟的年齡為20年，當(dāng)杉木為10立地指數(shù)級時，成熟的年齡在18年，當(dāng)杉木為12立地指數(shù)級時，成熟的年齡在18年。當(dāng)杉木為14立地指數(shù)級時，成熟的年齡在16年。

（三）工藝成熟齡

通過對杉木人工林調(diào)查報告顯示，8立地指數(shù)的杉木不適合作用材林，而10立地指數(shù)只適合培育小徑材。杉木林的主伐年齡為22～24 年;12立地指數(shù)的杉木林適合培育小徑材和中徑材。小徑材為主，中徑材為輔。小徑材杉木林的主伐年齡為20 年，中直徑的杉木人工林主伐年齡為22年;而14立地指數(shù)的杉木主要是被用作培養(yǎng)中徑材，主要砍伐年齡可確定為20年[3]。

（四）經(jīng)濟成熟齡

依據(jù)資料顯示說明。按照上述方法，計算各立地指標(biāo)數(shù)據(jù)根據(jù)大，中，小的徑材不同，出材率也不同，結(jié)合指標(biāo)來看，上述方法，計算各立地指數(shù)級的凈現(xiàn)值、年均凈現(xiàn)值和IRR，計算方法不周，結(jié)果也不相同。

（五）主伐年齡

由于各個林區(qū)的成熟齡差異較大，所以以經(jīng)濟成熟齡為重點，適當(dāng)?shù)目紤]數(shù)量成熟齡和工藝成熟齡。以此為原則，確定杉木人工林的主伐年齡。通過數(shù)據(jù)顯示，8立地指數(shù)的杉木不是胡作為用材林，因此不用考慮主伐年齡。而10立方指數(shù)的杉木林適合培養(yǎng)小直徑的木材，主伐的年齡可以確定為22-24年，12立地指數(shù)的杉木林適合以小直徑的木材為主，中直徑的木材為輔，小徑材的主伐年齡可以確認(rèn)在20年左右，中徑材的主伐年齡則在22年左右。14立地指數(shù)以培育中徑材為主，主伐年齡可確定為20 年[4]。

四、結(jié)論

本文通過Mitscherlich，Richards來擬合了杉木人工林的生長規(guī)律，平均斷面積和平均高生長率，由于立地條件的不同，導(dǎo)致杉木人工林的數(shù)量成熟齡，工藝成熟齡和經(jīng)濟成熟齡都大不相同，但是數(shù)據(jù)的變化趨勢卻是相同的。立地條件好的杉木林成熟齡較短。而根據(jù)實際情況可以發(fā)現(xiàn)，8立地指標(biāo)下的杉木林不適合作為用材，而小徑材適合用10立地指標(biāo)的杉木來培育，中徑材適合14立地指數(shù)的杉木林來培育，12立地指標(biāo)的可以根據(jù)實際情況，小徑的作為小徑材，大徑的作為中徑材。杉木林是幫助農(nóng)民脫貧致富的關(guān)鍵，本文通過研究總結(jié)出杉木人工林的主伐年齡，希望對大家有所助益。

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