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杨树人工林质量,杨树造林密度
1 杨树人工林质量
据统计,我国2000年的木材需求量为2.05亿m3,实际生产量只有1.31亿m3,缺口7000万m3,预计今后的缺口还将大幅度扩大。我国的木材生产中,速生丰产林的贡献率相当低,目前,其年平均木材产量和需求量仅占24%~15%,远不及巴西(人工林年木材产量占木材总消耗量,下同)的33%,意大利的50%,新西兰的98%。
我国杨树人工林的质量和生长量,还处于较低的水平,目前,速生丰产林的平均年生长量不足0.6~0.8 m3/667m2,远低于林业先进国家的2 m3/667m2。国际上的杨树年均单位面积产量指标(见表),可用来与我国杨树的产量相比较。
单产水平类别 |
年均单产量 |
国际一般水平 |
10m3/年?/span>公顷 |
0.66m3/年·667m2 |
国际中等水平 |
20~30m3/年·公顷 |
1.33~2.0m3/年·667m2 |
国际最高水平 |
53.3m3/年·公顷 |
3.55m3/年·667m2 |
我国多数杨树人工林的产量在每年每667m21.0 m3以下,还达不到国际中等水平,属于低产水平。由此可见,我国杨树人工林的生产水平,还有很大的发展余地。
意大利的杨树面积占其林地面积的2%,但是杨树的木材产量占全国木材总量的50%。在意大利,杨树种在土壤好的地方,采取好的管理措施,每年每公顷的平均生长量为20 m3(1.35 m3/667m2)。如果创造了特别好的条件,可提高到30 m3(2 m3/667m2)。我国杨树面积占总森林面积的4.86%,比意大利大一倍多,虽然我国没有关于杨树木材产量在全国木材总产量中的比例数据,但是,我国57.18 m3/公顷(3.8 m3/667m2)的杨树单位面积蓄积量,仅相当于意大利的杨树林分3年多的生长量。与此相比,我国的杨树生产水平还相差得很多,提高产量还有很大的潜力。
国际上杨树栽培的先进经验虽已有30多年的历史,但我国还没有真正学到手。我们堤防部门应该如何确立杨树产业发展的方向,如何改变老的杨树造林模式,对管理技术应该作出哪些必要的革新,将是值得探讨的问题。
2 杨树造林密度
造林密度,是杨树人工林集约栽培的重要因素。密度一旦确定,在林分整个生长过程中都起作用,对采伐年龄和产量影响很大。确定合理的密度,必须考虑到树种的生物学特性,保证林木群体能最大限度地利用空间,达到高产和希望培育的木材径级。同时,要充分考虑到不同材种的价格和经济效益。
杨树是喜光树种,具有较强的趋光性,林分密度决定杨树的光照条件。常见到公路、沟渠两侧倾斜上长杨树,就是其趋光性所致。杨树的顶端优势明显,树干直立,是由于顶端的分生组织活动力强,抑制侧枝生长的缘故,常见的多头树则是主杆受损后侧枝竞争生长的结果。密度一般对树高的影响不很大,但对林分平均胸径和平均单株材积的影响十分明显。单位面积蓄积量,受单位面积株数、平均单株材积和年龄因素的共同制约,随着年龄的增大,密度的作用愈加明显。
我国杨木主要用作民用材和工业用材,且工业用材的需要量仍在不断增长。杨木小径材用于造纸、制造纤维板等;大径材用于制造胶合板和火柴。确定密度应该以各地市场需要的杨木材种为根据。生产小径材,单位面积上株数多,平均单株材积较少,林分的数量成熟较早,采伐期较早。生产大径材则相反,单位面积上株数少,平均单株材积较多,林分的数量成熟较晚,采伐期比较晚(数量成熟龄也叫作平均生长量最大成熟龄,是指用材林在单位面积上每年生产材积数量最多时期的年龄,这个时期也是林木平均生产量最大的时期。)。
国际杨树委员会1979年规定的杨树密度等级 |
密度
等级 |
每株占地面积(m2) |
每公顷
株数 |
每667m2
株数 |
很密 |
<10 |
>1000 |
>66 |
密 |
10~25 |
1000~400 |
66~26 |
中等 |
25~35 |
400~285 |
26~19 |
一般 |
35~45 |
285~225 |
19~15 |
稀 |
45~60 |
225~165 |
15~11 |
很稀 |
>60 |
<165 |
<11 |
幼林阶段,单位面积株数对产量起主要作用;林分后期,近熟林和成熟林阶段,单株材积的作用由弱变强,取代单位面积株数,对产量起主要作用。因此,培育大径材要为林分后期单株材积的增大,提供足够的单株营养面积(30~64平方米)和较长的轮伐期(12~15年)。
我国的杨树密度主要属于密的前3级,极少有稀的后3级。而国际上是重视和倾向杨树稀植的,这对我们克服杨树种植过密的倾向有参考价值。
根据我国在山东省杨树密度栽植试验,培育小径材,株行距(m×m)可选用2×3、3×3;培育中小径材,可选用2×5和3×4;培育中径材可选用3×5和3×6;培育胸径30~40cm的大径材,可采用5×6、4×8、6×6。
根据密度栽植试验,上述密度级在成熟或近熟时的材积产量和径级评价为(以下数据为山东试验田数据,应用本地实际存有差异):
第一:2×3(111株/667m2),一般为极限密度,超过则生长不良。在此株行距下,往往第2年开始出现个体间的竞争,并抑制胸径的生长。天然整枝从第3年开始,材积生长量5~6年达到高峰,后急剧下降,因此采伐年限为5~6年,每亩平均材积量2m3以上,平均胸径14.26~16.6cm。此产品只适合做造纸材。目前,小径材售价很低,而且缺乏市场,常常是高投入低产出。若选择此密度造林,宜选用窄冠的欧美杨类。
第二:3×3(74株/667m2),2×5(65株/667m2)和3×4(55株/667m2)可视为近似的一组密度等级。3×3培育胸径<17cm的小径材,价格低;2×5和3×4培育胸径21cm左右的中小径材,价格较高。这3种密度等级的年均亩产材积生长量在1.5~1.8m3,材积生长量增长早,4~6年达到高峰,后急剧下降,采伐期可定位6~7年,8年生胸径可达到22.5cm。比较而言,2×5便于林农间作,集约经营强度较高。3×4则容易培育胸径21~22cm的木材,经济效益较高。
第三:3×5、2.5×6(44株/667m2),3×6(37株/667m2)和4×5(20株/667m2)4种密度,适于培育22~25cm的中径材,采伐年限为8~10年,年均亩产材积生长量在1.4~1.6m3之间,2.5×6更便于林农间作。虽然这四种密度单位面积株数较少,年均材积生长量稍低,但所产生的经济较大,价格较高。
第四:5×6(22株/667m2)和6×6(18株/667m2)适于培育33~35cm的大径材,采伐年限为10~12年,年均亩产材积生长量在1.2~1.5m3之间,材积连年生长量6年达到高峰,然后下降。培育杨树大径材单株营养面积至少应在30m2以上,低限密度为5×6。
很多人认为“密植株多收益多”,实际未必如此。湖北省气候和土壤条件适合培育杨树大径材,且湖北、湖南两省的胶合板工程对杨树大径材从来都是供小于求。我国栽培的多数是适合培育大径材的黑杨派栽培品种,如果立地条件适宜,此用7×7和8×8的株行距,10年多就能长成胸径超过50~60cm的大径材。南京林业大学在江苏泗阳县的试验林,12年生的I-69、I-63、I-72杨,株行距为8×8,平均胸径相应为46.7cm、46.2cm、51.5cm,平均单株材积分别为2.0m3、1.88 m3、2.33 m3,年均亩产材积量分别为1.77 m3、1.63 m3、2.03 m3。
大径的杨树,下部可提供大径材,中部和上部分别提供中径材和小径材,能满足各种材种的需要,密植的小径杨树则不能。另外,大径材由于种植得比较稀疏,成材后较长一段时间仍能维持比较高的生长量,如果市场价格不如意,可以延期采伐。但小径材则不然,它们的材积连年生长量达到高峰后陡然下降,林分较早衰退,必须及时出售。
【编者语】大径材的效益并不差,应该重视大径材的培育。我国是世界上杨树面积最大的国家,但是在盛产杨树的县,几乎找不到胸径超过40~50cm的杨树。地多树多的地区,由于护堤护岸林防护、生态、公益性质的约束,年采伐量也不可能无限增大,采伐周期势必延长。改变现在大密度的栽植模式,不但可以延长林间套作时间,获得更多的土地经营收益,而且,即使在采伐限额制约的条件下,也能保证树木的良好生长,得到持续增长的经济效益。