桉樹(shù)經(jīng)營(yíng)管理模式的初步研究

桉樹(shù)經(jīng)營(yíng)管理模式的初步研究

塔斯馬尼亞州（塔斯馬尼亞州）的塔斯馬尼亞林業(yè)公司（塔拉森那斯林公司）是一家大型森林公司，擁有800多名員工和151萬(wàn)多公頃的森林。塔斯馬尼亞州林地總面積占41%。桉樹(shù)(Eucalyptusspp.)是主要的經(jīng)營(yíng)樹(shù)種,尤其是在目前人工林中以經(jīng)營(yíng)桉樹(shù)為主。本文考察塔林公司的桉樹(shù)經(jīng)營(yíng)管理模式,旨為對(duì)我國(guó)速生豐產(chǎn)林的建設(shè)提供參考。1森林管理的建立1.1造林面積準(zhǔn)備1.1.1煉山作業(yè)的方法塔林皆伐伐跡雜木數(shù)量較多、直徑較大(如最大可達(dá)20cm),在造林前一年11月至當(dāng)年3月(夏季到秋中),即采伐集材之后,采用集材機(jī)械將枝丫堆積焚燒,即煉山作業(yè)。1.1.2剖面和整地方法在造林當(dāng)年的1-4月份,用挖掘機(jī)挖條帶溝,一般為橫坡帶,行帶一般寬約1m、深約1m、堆高20～40cm、上下剖面為拋物線(xiàn)型,剖面帶穿過(guò)松土層、硬土層和砂土層,帶間距3m,如圖1所示。有兩種情況例外:1)如果坡度大于17°,則采用挖穴整地(即挖大穴整地);2)如果硬土層太硬而易損壞機(jī)械器具,則不挖到硬土層,但需要一定的堆高。1.1.3化學(xué)除草為了有效控制雜草,在中耕完成2個(gè)月后,一般是造林當(dāng)年的3-5月份,通過(guò)機(jī)械作業(yè),用除草劑全面噴撒林地進(jìn)行化學(xué)除草。除草劑一般采用具有殘留殺毒能力、易于水解的除草劑(Residualherbicide),如atrazine和simazine等,直接噴撒于土壤上,在土壤中被種芽、種苗、根系吸收,促使雜草種芽不產(chǎn)生極性、導(dǎo)致種芽不具向陽(yáng)性而具向地性,從而殺死正在長(zhǎng)芽的種子。1.1.4化肥用量及用量在植樹(shù)造林時(shí),需要伴隨施以一定的基肥,基肥施于種植點(diǎn)周邊20cm外(如圖1a所示)。一般是人工挖個(gè)淺穴,施肥后以土覆蓋。I類(lèi)地(Bestsite)的基肥用量一般為150g/株,只施P肥(如Ca3(PO4)2);II類(lèi)地(2ndclasssite)的基肥用量一般為125～150g/株,肥料組成一般為N∶P∶K=10∶20∶0,N肥主要是尿素(Urea),P肥主要是三體過(guò)磷酸鹽(Triplesuperphosphate,如Ca3(PO4)2),一般不用K肥。1.2造林設(shè)計(jì)1.2.1幼苗澳大利亞天然桉樹(shù)林生長(zhǎng)很好,自然界的桉樹(shù)種子易于采集,種子園多,因此營(yíng)造林都采用實(shí)生苗。1.2.2菌株/hm2的m一般來(lái)說(shuō),造林密度為株距2.5m×行距3m,即1330株/hm2(如圖1b所示),此外也有1250株/hm2(4m×2m)和1100株/hm2(3m×3m)。1.2.3造林時(shí)間受氣候條件影響,造林時(shí)間為6-11月。1.3養(yǎng)老和健康管理1.3.1采用毒種除草一般在造林次年,需要進(jìn)行用除草劑人工作業(yè)再除草一次。除草劑采用接觸型、易于土壤中分解的除草劑(Contactherbicide),如glyphosate,直接噴撒于植被的枝葉表面,通過(guò)葉脈等吸收和傳送至全身莖脈與根系,殺死整株植物。這種除草劑,只對(duì)直接受?chē)娙龅闹仓暧卸竞ψ饔?而對(duì)于相鄰株,即使株與株枝葉交叉,也不會(huì)受到影響。注意不得在有風(fēng)的天氣內(nèi)使用。人工除草有兩種方式,一種是行帶狀除草,一種是網(wǎng)套狀單株除草。通常用前一方式,即采用肩背式噴霧器,在行間進(jìn)行除草,殺死行間約2～2.5m寬的條帶內(nèi)雜草,注意在幼樹(shù)兩側(cè)分別隔離0.25～0.5m。網(wǎng)套狀單株除草一般要求幼樹(shù)生長(zhǎng)較小、造林地地形較復(fù)雜、坡度較大時(shí)采用,即通過(guò)手提網(wǎng)套狀防護(hù)物,罩住桉樹(shù)幼苗,然后在其周?chē)鷩姎?罩一株后噴撒一株,再罩另一株來(lái)噴撒,依此類(lèi)推。1.3.2修枝的密度通過(guò)經(jīng)營(yíng)設(shè)計(jì),有目的地選擇300～400株/hm2優(yōu)良木作為到主伐時(shí)才采伐的保留木,對(duì)其進(jìn)行修枝。枝條必須是活枝時(shí)就進(jìn)行、不能是失綠枯死枝,總修枝高度一般為5.2m,從而培育出主伐時(shí)的無(wú)節(jié)大徑材(5m)。修枝分兩次進(jìn)行。第一次3年生、樹(shù)高5～6m、胸徑8～10cm時(shí)進(jìn)行,修枝到2.4m高。第二次在5年生、樹(shù)高10m左右、胸徑14cm左右時(shí)進(jìn)行,此時(shí)用云梯修枝到5.2m。如果樹(shù)高生長(zhǎng)得快,則應(yīng)提早修枝時(shí)間。1.3.3類(lèi)地的符合解決方案的檔案任何人工桉樹(shù)林,在桉樹(shù)林第5年生時(shí),都必須進(jìn)行葉片營(yíng)養(yǎng)診斷分析和監(jiān)控,并記錄到檔案。一般來(lái)說(shuō),Ⅰ類(lèi)地不進(jìn)行追肥,僅在Ⅱ類(lèi)地中追肥。追肥方式基本上用飛機(jī)撒施,每次肥料量200kg/hm2(面撒,相當(dāng)于150g/株),通常所用全為N肥(如尿素),如表1。2采樣模式塔林公司的采伐有撫育間伐和主伐兩種方式,以機(jī)械進(jìn)行采伐,收獲對(duì)象是小頭直徑14cm以上的原木,對(duì)于更小的木材,基本留在伐跡上。2.1采伐量的確定—采伐量測(cè)算采伐量測(cè)算是采伐設(shè)計(jì)中最重要的一項(xiàng)內(nèi)容。塔林公司采伐量的測(cè)算在滾動(dòng)式三年計(jì)劃與每年生長(zhǎng)量測(cè)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。滾動(dòng)式三年計(jì)劃依據(jù)法律和協(xié)議所制定,第三年時(shí)考慮下一個(gè)三年計(jì)劃。塔林公司科研人員根據(jù)每年的外業(yè)調(diào)查資料,采用復(fù)雜的生物統(tǒng)計(jì)方法,在三年計(jì)劃的基礎(chǔ)上,模擬測(cè)算每年的生長(zhǎng)量,再推算出可采伐數(shù)量,從而確保每年的采伐量低于當(dāng)年的生長(zhǎng)量。塔林公司的采伐量測(cè)算的嚴(yán)格性,不僅是使目前管理人員確信有可采資源量,而且更重要的是保證子孫后代擁有森林資源用于采伐。2.2修枝和修枝的保留一般來(lái)說(shuō),營(yíng)造林后保留密度為1250株/hm2,在一定生長(zhǎng)期后,需要進(jìn)行撫育間伐,撫育間伐后需要保留經(jīng)過(guò)修枝的300～400株/hm2。撫育間伐一般在第8年生。確定撫育間伐的時(shí)間依據(jù)是,平均樹(shù)高要接近但不高于20m,平均胸徑一般為25cm左右,林分蓄積約240m3/hm2,撫育間伐蓄積強(qiáng)度高于100m3/hm2(即42%),株數(shù)強(qiáng)度高達(dá)68%。2.3造林密度和生物量塔林公司確定的桉樹(shù)主伐年齡為15-20年,采用機(jī)械作業(yè)皆伐方式,此時(shí)林分密度為300～400株/hm2,平均胸徑達(dá)到60cm,樹(shù)高達(dá)25m左右,林分蓄積達(dá)到1000m3/hm2。主伐造材中,要先造一段5m長(zhǎng)的無(wú)節(jié)材。主伐集材中,一般直徑小于14cm木材作為棄材,最后在林地清理中以堆燒方式處理(即相當(dāng)于煉山)。3分析與討論3.1宣傳森林管理模式分析3.1.1間伐投入的局限性塔林公司人工桉樹(shù)林經(jīng)營(yíng)極為集約化,它具有以下特點(diǎn):1)計(jì)劃性塔林具有可持續(xù)經(jīng)理計(jì)劃(長(zhǎng)期規(guī)劃)、三年計(jì)劃、年度計(jì)劃,這些計(jì)劃都是通過(guò)政府審批的,并且每年反饋年度報(bào)告、3-5年反饋階段報(bào)告;2)機(jī)械化為主幾乎所有的野外作業(yè)都涉及采用機(jī)械,如挖溝、預(yù)除草、施肥、采伐、集材等;3)造林密度低、采伐次數(shù)少雖然桉樹(shù)極為速生,但塔林的造林密度限定于1330株/hm2以下,間伐較遲且僅一次,在第8年生間伐,主伐時(shí)間也較遲,在15-20年生,但主伐和間伐的收入都大;4)投入成本大、棄材多由于采用機(jī)械化,因此除人工費(fèi)用較少外,機(jī)械的費(fèi)用較多,各種物品如肥料等的用量也較大,同時(shí),兼之資源充裕的優(yōu)勢(shì),直徑14cm以下小徑木利用率低,造成棄材多;5)修枝與營(yíng)養(yǎng)分析作為撫育的重要內(nèi)容,由于造林密度較低而需要通過(guò)修枝以培育無(wú)節(jié)大徑材,而營(yíng)養(yǎng)分析便于對(duì)癥下藥地施追肥,與間伐相比,這些投入在發(fā)生時(shí)沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益,但卻對(duì)后期的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生重要影響;6)科研投入大塔林公司科研人員比例大,具有自辦研究性刊物《Tasforests》和在線(xiàn)顧客雜志《Branchline》等,每年有大量需要上報(bào)政府的計(jì)劃、規(guī)劃、年度報(bào)告、3-5年的階段報(bào)告,此外還有各類(lèi)手冊(cè),如《SFM-sustainableforestmanagement》、《Foresthealthleaflets》、《ManagementDecisionClassificationmanual》等。3.1.2澳大利亞森林資源現(xiàn)狀塔林公司人工桉樹(shù)林經(jīng)營(yíng)極為集約化,主要有以下原因:1)土地平整但肥力不高澳大利亞塔州面積為6.8萬(wàn)多km2,相當(dāng)于福建省56.1%面積,最高峰僅1614m,超過(guò)1220m的高峰僅28座,中部平均海拔900m左右、以高原臺(tái)地為主,四周平均海拔200m、以平原為主,地形平整,坡度小,因此易于機(jī)械化作業(yè)。由于桉樹(shù)生長(zhǎng)迅速快、需肥量大,而塔州降雨量大、淋溶強(qiáng),土壤呈酸性,在一定深度處有一個(gè)板結(jié)層(如圖1所示),總體上肥力不高,因此,需要深挖溝以打破板結(jié)層,并需要大量施肥。2)人少資源多塔州是澳大利亞人口最少、森林資源最多的州。2003年塔州人口為47.2萬(wàn)、勞動(dòng)力為22.2萬(wàn),人口密度低于7人/km2;塔州森林資源面積達(dá)330萬(wàn)hm2,森林覆蓋率48.4%,人均森林資源近7hm2/人。由于地廣人稀、森林資源豐富,因此勞動(dòng)力顯得不足。為充分利用森林資源,必須采用機(jī)械化作業(yè)來(lái)提高林業(yè)生產(chǎn)勞動(dòng)率,其中包括機(jī)械化采伐和種植、飛機(jī)施肥,并采用低密度造林方式以減少間伐投入。也由于資源豐富,因此森林的偷盜伐及破壞少、易于經(jīng)營(yíng)管理。3)氣候溫和多雨塔州由澳大利亞?wèn)|南部的島嶼組成,主島南緯40°38′～43°39′、東經(jīng)144°36′～148°23′,年降雨量600mm多、年降雨天數(shù)140d、冬春下雨較多,年均氣溫6.1℃～17.4℃,平均日照時(shí)數(shù)6.5h,涼爽的溫帶氣候使林木生長(zhǎng)旺盛。由于澳大利亞位于南半球,它的氣候和我國(guó)正好相反,如我國(guó)是夏季、澳大利亞是冬天,具體季節(jié)對(duì)照表見(jiàn)表2。4)基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備完善塔林公司編制了80-100年的可持續(xù)森林經(jīng)營(yíng)方案,以便定期評(píng)論生態(tài)狀況、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出三者之間的平衡,并不斷地改進(jìn)作業(yè)方式來(lái)滿(mǎn)足法律制度和變化的社區(qū)需求。之所以如此,是因?yàn)樗莸幕A(chǔ)設(shè)施設(shè)備完善,各種服務(wù)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)完善,如有完善的生態(tài)效益監(jiān)測(cè)站點(diǎn)、完善的3S監(jiān)測(cè)系統(tǒng),健全的林業(yè)法制制度。3.2生產(chǎn)部門(mén)的問(wèn)題如何進(jìn)行最優(yōu)化營(yíng)造林,不僅是政府部門(mén)投資決策的問(wèn)題,更主要是生產(chǎn)部門(mén)經(jīng)營(yíng)實(shí)踐的問(wèn)題,為社會(huì)提供產(chǎn)品和為企業(yè)提供效益的問(wèn)題。影響最優(yōu)化營(yíng)造林的因素很多,結(jié)合考察的塔林公司營(yíng)造林經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)對(duì)我國(guó)營(yíng)造林和采伐最重要的四個(gè)因子進(jìn)行簡(jiǎn)要討論。3.2.1料林經(jīng)營(yíng)類(lèi)型的現(xiàn)狀森林經(jīng)營(yíng)類(lèi)型作為森林經(jīng)理中森林經(jīng)營(yíng)單位,在森林經(jīng)營(yíng)方案中占有極其重要的位置,目前我國(guó)一般根據(jù)林種、起源、樹(shù)種、經(jīng)營(yíng)目標(biāo)來(lái)確定經(jīng)營(yíng)類(lèi)型。塔林公司的桉樹(shù)工業(yè)原料林,初級(jí)產(chǎn)品是原木,雖然沒(méi)有明確的經(jīng)營(yíng)類(lèi)型概念,但從經(jīng)營(yíng)模式看,塔林實(shí)際上只有一種經(jīng)營(yíng)類(lèi)型,即集約桉樹(shù)大徑材,主伐年齡不低于15年生。雖然它的經(jīng)營(yíng)類(lèi)型單一,但易于各種作業(yè),如采作與更新,尤其是采伐量的測(cè)算問(wèn)題。目前我國(guó)已開(kāi)始大量營(yíng)造工業(yè)原料林(速生豐產(chǎn)林),并嘗試將之劃分為纖維材林、膠合板林等。為了便于經(jīng)營(yíng),是否也可在劃分經(jīng)營(yíng)類(lèi)型上,采用較少種類(lèi),如劃分為纖維材林、膠合板林或大徑材林、小徑材林兩種,甚至可以?xún)H劃為一個(gè)種類(lèi),通過(guò)經(jīng)營(yíng)作業(yè)分階段產(chǎn)出不同的主導(dǎo)產(chǎn)品。3.2.2森林各層次經(jīng)營(yíng),實(shí)現(xiàn)落地生態(tài)資源向自然方向發(fā)展目前我國(guó)正實(shí)施速生豐產(chǎn)林基地建設(shè)工程,一部分是在我國(guó)平原區(qū)林地,大部分是在山區(qū)林地。速生豐產(chǎn)林經(jīng)營(yíng)作業(yè)直接影響到營(yíng)造林成本的投入,同時(shí)對(duì)林分生長(zhǎng)效益的影響卻具有一定的滯后性。由于速生樹(shù)種生長(zhǎng)迅速、需要高度集約化經(jīng)營(yíng),塔林公司多數(shù)的林地平整且坡度小、人力資源缺乏,機(jī)械化經(jīng)營(yíng)強(qiáng)度很大,尤其體現(xiàn)在深挖溝、多施肥、修枝、營(yíng)養(yǎng)分析等措施上。我國(guó)與塔州最大區(qū)別是,勞動(dòng)力充裕、價(jià)格低,手工作業(yè)成本低于機(jī)械作業(yè)成本。在我國(guó)平原區(qū)速生豐產(chǎn)林建設(shè)中,通過(guò)林間套種方式間接對(duì)林木施肥,集約化經(jīng)營(yíng)效果實(shí)際將優(yōu)于塔林。在我國(guó)山區(qū)速生豐產(chǎn)林建設(shè)中,地形地勢(shì)不平坦、限制了機(jī)械化作業(yè),但完全可用手工作業(yè)方式進(jìn)行高度集約化經(jīng)營(yíng),包括整地、挖穴、除草、施肥、修枝等措施。根據(jù)永林公司百萬(wàn)畝速生豐產(chǎn)林營(yíng)造投入情況,目前迫切需要加強(qiáng)施肥和修枝,從而促進(jìn)速生豐產(chǎn)林生長(zhǎng)量。3.2.3人工桉樹(shù)林的主伐短期研究為了防止地力急劇下降、保持土地生產(chǎn)力、保證森林生長(zhǎng)量高于消耗量,促使收獲數(shù)量最多的森林資源,國(guó)際上和我國(guó)都實(shí)行了限額采伐管理制度。在我國(guó),主伐時(shí)間是一項(xiàng)強(qiáng)制性措施,也是影響經(jīng)營(yíng)決策的最重要因子之一。目前,主伐時(shí)間帶有明顯的縮短趨勢(shì),尤其是纖維材林帶來(lái)的理念就是短伐期。盡管目前地力衰退程度等級(jí)的研究較少,缺乏詳實(shí)數(shù)據(jù)支持,但從農(nóng)業(yè)上經(jīng)營(yíng)效果和從常識(shí)上可以估計(jì),縮短主伐時(shí)間將帶來(lái)地力降低、病蟲(chóng)害發(fā)生、自然災(zāi)害發(fā)生、生物多樣性喪失、以至林地荒蕪和荒漠化的后果。塔林人工桉樹(shù)林生長(zhǎng)極為迅速,但它的主伐時(shí)間卻在15年以上,同時(shí)大量施肥,在一定程度上緩解土壤立地質(zhì)量的下降。因此,我國(guó)是否也應(yīng)該把速生豐產(chǎn)林的主伐年齡進(jìn)行調(diào)整,如桉樹(shù)林參照1987年《森林采伐更新管理辦法》規(guī)定的16年,而不是一味在10年生以下。3.2.4林分密度對(duì)造林密度的影響作用造林密度大小是營(yíng)造林最重要的初始決策之一,合理的造林密度一直是林業(yè)上重要研究?jī)?nèi)容。影響造林密度的影響因子很多,主要包括立地質(zhì)量、經(jīng)營(yíng)水平、經(jīng)營(yíng)成本與效益比較等,它們又包括了很多更為細(xì)致的影響因子,而如“蝴蝶效應(yīng)”理論一樣,有時(shí)一個(gè)微小的因子將導(dǎo)致造林密度上的絕然差異。在塔林,雖然經(jīng)營(yíng)條件優(yōu)越,但中小徑材的銷(xiāo)路不暢甚至喪失,導(dǎo)致了只宜采用低