全 文 ：第 wv卷 第 y期
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林 业 科 学
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异龄林林木成熟确定的方法
方旭东
k国家林业局驻黑龙江省森林资源监督专员办事处 哈尔滨 txssstl
摘 要 } 以林木经济成熟径级确定为例 o通过径级价值量被其径级材积除的模式转换办法 o解析异龄林林木成熟
的确定方法 o进而为改善林业生产中异龄林采伐的盲目性提供依据 ∀
关键词 } 异龄林 ~成熟 ~确定方法
中图分类号 }≥zx{1xn y 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusszlsy p ss{v p sx
收稿日期 }ussy p su p us ∀
Ρεσεαρχη οφ τηε Χονφιρµατιον Μετηοδ οφ Ματυρε Λεϖελιν Υνεϖεν2Αγεδ Φορεστ
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k Φορεστρψ Ρεσουρχε Συπερϖισορ ∆επαρτµεντ ιν Ηειλονγϕιανγ Προϖινχε φροµ τηε Στατε Φορεστρψ Αδµινιστρατιον Ηαρβιν txssstl
Αβστραχτ} ׫¨ ¦²±©¬µ°¤·¬²± °¨ ·«²§²© °¤·∏µ¨ ¯¨ √¨ ¯¬± ∏±¨ √¨ ±2¤ª¨§©²µ¨¶·¬¶¤±¬±¶²¯∏¥¯¨³µ²¥¯ °¨ ¥²·«¬±©²µ¨¶·µ¼·«¨²µ¼ ¤±§
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Κεψ ωορδσ} ∏±¨ √¨ ±2¤ª¨§©²µ¨¶·~°¤·∏µ¨ ~¦²±©¬µ°¤·¬²± °¨ ·«²§
到目前为止 o世界各国在森林成熟的理论和实践上还只限于同龄林k于政中 ot||vl o而异龄林的林木成
熟仍是林学理论和生产实践尚未解决的难题之一 ∀就确定方法而论 o森林成熟的确定实质上是收获效率的
比较 o是投入和产出关系的论证 ∀
作为一项经济活动 o林业生产是以林地为生产资料 o以林地上林木为资本 o以生长量为利润k格雷格里#
Š#鲁宾逊 ot|{xl ∀这里林地和林木构成了投入的主体k管理费为常量本处不探讨l o而木材产量和产值则是
产出的体现 ∀森林成熟的确定实质上是通过龄级k同龄林l或径级间k异龄林l利润平均水平k包括平均生长
量 !材种平均生长量和价值平均生长量l的比较确定的 o而这种比较合理与否关键在于不同龄级或不同径级
间林地和林木投入量必须相同 o如此产出才有可比性 ∀没有产出的可比性 o其利润的平均水平k各种平均生
长量l就失去了确定森林成熟依据的作用 ∀
同龄林的成熟是林分的成熟 ∀同一树种不同龄级的林分之间在测算上有个可统一控制的二维空间k单
位面积l作为计量单位 o从而使不同龄级的林分之间有了可比基础 o因而才有了各种可比的平均生长量和各
种森林成熟的确定方法 ∀
异龄林则不同 o它不是林分的成熟 o而是同一林分中个体林木的相继成熟 ∀个体林木成熟在确定方法上
存在两大难点 }一是异龄林不同径级 !不同高度林木同处于一个林分内 o林木间不仅营养面积k二维空间l不
同 o而且生活空间k三维空间l各异 ~特别是不同径级林木的二维和三维空间是个变量 o其空间范围不仅测树
实践难以测算 o林学理论上也无法准确界定k斯波尔#≥#‹等 ot|{ul ∀二是同龄林采伐是以林分为对象 o森林
成熟以林龄为标志无论在理论上还是生产实践上都是可行的 ~而异龄林是以个体林木为采伐对象 o逐株木地
测量树龄在学术研究上是可行的 o在林业生产实践上是办不到的 ∀个体林木成熟的测量和确定 o只能以径级
为标志才是生产中实际可行的 ∀
本文试图从解决这 u个难点入手 o以林木经济成熟径阶的确定方法为例 o找出异龄林林木成熟的确定方
法 o为改善林业生产中异龄林采伐的盲目性提供理论依据 ∀
t 基础资料与基本用表的计算
在黑龙江省东方红林业局威山 !五林洞等 y 个林场以水曲柳 k Φραξινυσ µανσηυριχαl !红松 k Πινυσ
κοραιενσισl !云杉k Πιχεαϕεζοενσισl共 u svs株计算木 !解析木的实际造材 !市场售价为资料 o用分径阶建立径阶
与树龄的数学模型 o统计径阶平均值等方法编制的/水曲柳单位材积k°vl及价值生长量计算表0k表 tl的基
础上 o对异龄林林木成熟确定方法加以说明和论证 ∀红松 !云杉单位材积k°vl及价值生长量作为附表在文
后列出 ∀
111 建立径阶与树龄的回归方程
在保证各径阶计算木均为大样本的前提下 o以径阶为自变量 !树龄为因变量按最小二乘法建立数学模
型 o从而取得径阶与树龄的回归值 ∀计算结果列入表 t ∀
表 1 水曲柳单位材积(µ 3 )及价值生长量计算表 ≠
Ταβ .1 Τηε τρεε. σ ϖολυµε ανδ ϖαλυε γροωτη οφ Φ . µανσηυριχα
∆ι ςι Α¡ι Ρ) ι Ρ) ιΠΑ¡ι Ρ) ιΠςι Ζ) Ρ € Ρ) ιΠςιΑ¡ι
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≠ ∆ι }径阶 ⁄¬¤°¨ ·¨µªµ¤§¨ ~ςι }径阶材积 ⁄¬¤°¨ ·¨µªµ¤§¨ √²¯∏°¨~Α¡ι }径阶树龄回归值 • ª¨µ¨¶¶¬²± √¤¯∏¨ ²©§¬¤°¨ ·¨µªµ¤§¨ ¤±§·µ¨¨¤ª¨ ~Ρ) ι }径阶单材
积价值平均值 „√¨ µ¤ª¨ √¤¯∏¨ ²©¶¬±ª¯¨·µ¨ .¨ ¶√²¯∏°¨√¤¯∏¨ q下同 ׫¨ ¶¤°¨ ¥¨ ²¯º q
112 径阶材种出材量计算
在合理造材基础上 o以径阶为单位统计各材种k定制材 !特选材 !刨切材 !船材 !坑木 !次加工材l出材量平
均值 ∀其公式为
ς) €
6
ν
ι € t
ςι
Ν⁄ o
式中 ςι 为径阶某材种出材量 ~Ν⁄为该径阶计算木株数 ~ς) 为径阶材种出材量均值 ∀
113 各径阶单株木价值计算
将该径阶各材种出材量平均值分别乘以相应材种的市场价格 o对其求和即为该径阶单株木价值平均值
k表 tl ∀其公式为
Ρ) ⁄ € 6 ς) ι ≅ Ρι o
式中 Ρ) ⁄为径阶单株木价值平均值 ~ς) ι 为某材种出材量平均值 ~Ρι 为某材种价格 ∀
114 自然价值平均生长量计算
把各径阶价值量分别除以相应径阶的年龄回归值即为各径阶自然价值平均生长量 ∀其计算公式为 Ζ) ι
€ ΡιΠΑ¡ι o计算结果列入表 t ∀
115 单位材积(µ 3 )价值量计算
将各径阶单株木售价值除以相应径阶的材积即为该径阶每单位材积k°vl林木的价值 ∀计算结果列入
w{ 林 业 科 学 wv卷
表 t ∀其公式为
Ρ°v € Ρ) ιΠςι o
式中 Ρ°v为单位材积消耗售价值 ~Ρ) ι 为径阶单株木售价均值 ~ςι 为径阶单株木材积 ∀
116 单位材积(µ 3 )价值平均生长量计算
将各径阶单位材积k°vl价值除以相应径阶材积和相应径阶树龄回归值 o计算结果列入表 t o此即为各径
阶单位材积k°vl价值平均生长量 o计算公式为
Ζ) Ρι € Ρ
)
ιΠςιΑ¡ι o
式中 Ζ) Ρι为 ι径阶单位材积k°
vl资源价值平均生长量 ∀
u 分析
211 自然价值平均生长量
本文用各径阶价值均值除以相应径阶的树龄回归值所得到的价值平均生长量称之为自然价值平均生长
量 ∀自然价值平均生长量所反映的是个体林木在不受空间限制的条件下价值和价值平均水平的变化过程 o
但决不能作为森林成熟确定的依据 o因为它没有取得各径阶林木间林木材积和林地空间使用量的均等 o由于
投入量不等 o产出量不具可比性 ∀计算结果表明 o未经模式转换 o不受空间限制的红松自然价值平均生长量
峰值在树龄 u{s ¤!胸径 zu ¦°时尚未出现就是明显的证明 ∀
212 单位材积(µ 3 )价值
单位材积k°vl价值是用各径阶林木售价均值除以相应径阶立木材积 o得到的是各径阶资源消耗k°vl的
木材售价 ∀
前面提到 o不同径阶林木的营养面积和生活空间是个变量 o而这个变量又无法在测树上得到解决 ∀然
而 o个体林木材积越大 o其所占营养面积和生存空间也越大 ~个体林木材积越小 o其所占营养面积和生活空间
也越小 o可见林木二维和三维空间的大小与其材积大小基本上是成正比的 ∀正是从这一点出发 o把不同径阶
林木的材积作为其相应径阶的三维空间的相关值和转换量是可行的 ∀因此各径阶林木价值被其相应径阶材
积除 o所得到的是资源消耗k°vl的价值量 o实际上是通过这一模式转换 o把所有径阶林木通过材积量的统一
达到林地空间使用量的统一 o从而使不同径阶 !占有不同空间的林木 o在林地空间使用量上取得一致 o从而使
各径阶林木间的价值量有了可比性 o这是森林经理确定森林成熟的基本条件之一 o也是本文至关重要之处 ∀
单位材积价值量峰值表明的是在不考虑培育时间的前提下 o个体林木在多大径阶上采伐 o才能以同样的
林地和林地空间投入 o同样的资源消耗获得最大的价值量 ∀需要指出的是它虽然使各径阶产出量具备了可
比性 o但它并不是严格意义上的林木经济成熟径阶 o它所确定的林木径阶是从生态和理财 u个角度上林木在
林地上所允许保留的最大径阶 o它可作为公益林森林采伐行为的依据 o是商品林林木成熟这一现象所能允许
的最大径阶限度 o超过这一径阶的任何同种林木除特殊情况外原则上均应在必伐之列 ∀
计算结果表明 }水曲柳单位材积资源消耗最高价值量出现在胸径 xw ¦°ktzw1{ ¤l o其售价为 t ssx1{u
元#°pvk表 tl ~红松消耗最高价值量出现在胸径 xu ¦°kt|s1v ¤l o售价为 t uz{1xx元#°pv ~云杉消耗最高售价
值出现在胸径 vw ¦°ktv{1x ¤l o售价为 t t|x1v{元#°pv ∀
这一计算方法虽然把单位材积资源消耗和单位材积林地空间作为限制条件 o解决了径阶间价值量的可
比性问题 o但由于缺少林木培育时间这一限制条件 o它所确定的径阶仅仅是单位材积消耗所能得到的最大价
值量径阶 o而不是单位材积消耗的最高价值平均生长量径阶 o即不是森林经营最划算的采伐径阶 ∀
213 单位材积价值平均生长量(年)
在商品林的个体林木成熟确定方法上 o本文最终采用各径阶木材价值除以相应径阶立木材积和年龄回
归值 oΖ) Ρι € Ρ
)
ιΠς) ιΑ¡ι o即以年单位材积价值平均生长量为依据 o各径阶单位材积价值年平均生长量曲线峰值
所对应径阶就是异龄林木经济成熟径阶 ∀显然这一林木成熟方法是林业生产低投入高产出的充分体现 o是
商品林的最佳采伐径阶 ∀
x{ 第 y期 方旭东 }异龄林林木成熟确定的方法
实际计算结果表明 }水曲柳经济成熟径阶出现在 vy ¦°k年龄 tuu1v ¤l o其价值平均生长量为
{1tw元#°pv¤p tk表 tl ~红松经济成熟径阶出现在 v{ ¦°k年龄 tvx1w ¤l o单位材积价值平均生长量 {1yy元#
°pv¤p t ~云杉经济成熟径阶出现在 vu ¦°ktvv1x ¤l o其单位材积价值平均生长量为 {1xw元#°pv¤p t ∀
v 讨论
311 工艺成熟径阶的确定
本方法工艺成熟径阶是每年各径阶林木材种平均出材率曲线峰值所对应的径阶 ∀每年径阶材种平均出
材率的计算方法是 }径阶材种出材量均值除以该径阶立木材积 o再除以该径阶树龄回归值 ∀其公式为
Πϖι € ς) ι材种ΠςιΑ¡ι o
式中 Πϖι为每年径阶材种平均出材率 ~ς) ι材种为 ι径阶材种出材量均值 ~ςι 为 ι径阶立木材积 ~Α¡ι 为 ι径阶树龄
回归值 ∀
工艺成熟径阶的计算过程和本文表 t计算过程一样 o只是将表 t中的价值均值 Ρ) ι 改为材种出材量均值
ς) ι 即可 ∀计算结果是每年径阶材种平均出材率 ∀
径阶材种平均出材率是林木生长发育过程中数量和质量变化规律的客观反映 o稳定性及其所确定的成
熟径阶的稳定性都是毋庸置疑的 ∀
312 经济成熟径阶的稳定性
本文确定经济成熟径阶的依据是每年径阶价值平均生长量 o它主要受材种平均出材率这个稳定的技术
指标所左右 o尽管市场木材价格变动会导致每年价值平均生长量曲线的微小变化 o但只要市场上大材高价 !
小材低价这一价格规律不变 o每年价值平均生长量曲线峰值及其所确定的经济成熟径阶也是稳定的 ∀
w 评述
tl 由于林学理论上异龄林的林木成熟确定方法未能解决 o导致林业生产实践上对异龄林采伐始终处于
盲目状态 ∀本方法足以说明历史上所应用的各种采伐方式包皆伐 o包括按检查法和按强度控制的各种择伐
和间伐的应用以及相应的规章制度都应重新加以审视和探讨 ∀
ul 按本方法只须把构成异龄林树种的成熟径阶确定下来 o异龄林采伐将变成径级择伐 o不仅保留木和
采伐木十分明确 o而且异龄林采伐的整个生产程序包括调查设计 !采伐作业 !伐区检查和验收工作都将因此
而简化 ∀
vl 本方法是异龄林林木生长发育过程木材质量和市场需求的综合反映 ∀长期坚持这一方法的径级择
伐 o不仅能以最少的资源消耗获得最佳的经济效益 o而且对林木结构包括树种结构 !密度结构 !径级结构和层
次结构都将得到相应调整 o林地保持完好的林相和充足的后备资源 o林地的生境条件和生态环境得到改善 o
林分将始终处在高生长量 !高生产力或高生态效益的生机勃勃状态 o林地和林木的生产潜力因此而得到最充
分的发挥 o此点正是以土地为生产资料的林业生产成败之关键 ∀
wl 当前 o重点林区异龄林结构已受到严重破坏 o本方法所确定的择伐径阶在现实森林经营中已受到局
限 o但作为未来异龄林经营的科学依据 o作为天然林保护和恢复的目标来说仍不失其应用价值和指导作用 ∀
参 考 文 献
格雷格里#Š#鲁宾逊 qt|{x q森林资源经济学 q许伍全 o译 q北京 }中国林业出版社
斯波尔#≥#‹ o巴恩斯#…#∂ qt|{u q森林生态学 q赵克绳 o周 祉 o译 q北京 }中国林业出版社
于政中 qt||v q森林经理学 q北京 }中国林业出版社
y{ 林 业 科 学 wv卷
附表
红松单位材积(µ 3 )及价值生长量计算表
Τηε τρεε. σ ϖολυµε ανδ ϖαλυε γροωτη οφ Π1 κοραιενσισ
∆ι ςι Α¡ι Ρ) ι Ρ) ιΠΑ¡ι Ρ) ιΠςι Ζ) Ρ € Ρ) ιΠςιΑ¡ι
uw s1vvx {s1y ts{1ty t1vwu vuu1{y w1st
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vu s1y|s ttt1| yu{1xs x1ytz |ts1tw {1tv
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云杉单位材积(µ 3 )及价值生长量计算表
Τηε τρεε. σ ϖολυµε ανδ ϖαλυε γροωτη οφ Π1 ϕεζοενσισ
∆ι ςι Α¡ι Ρ) ι Ρ) ιΠΑ¡ι Ρ) ιΠςι Ζ) Ρ € Ρ) ιΠςιΑ¡ι
uu s1vsw ts{1y t|v1vt t1z{s yvx1{y x1{y
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v{ t1tws tw{1z |wy1yu y1vyy {vs1vz x1x{
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xw u1xv| t{{1z u vvy1zt tu1v{v |us1vv w1{{
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ys v1usz usv1{ v sx{1vz tx1ssz |xv1yx w1y{
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k责任编辑 石红青l
z{ 第 y期 方旭东 }异龄林林木成熟确定的方法