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随着社会经济的发展以及人民生活水平的提高,市场对珍贵树种大径级用材的需求持续扩大。擎天树作为特有的珍贵树种,其材质优良,用途广泛,附加价值高,是珍贵的用材林树种。本研究对32年生擎天树人工林的生长规律、生物量、生产力以及碳氮分配格局等进行深入研究,通过对擎天树人工林造林投资项目进行经济效益评价,为擎天树的人工林建设、投资决策等提供参考依据,填补这方面的空白,为发展擎天树人工林提供理论依据和技术支持。
本文运用树干解析法、样方收获法、分层收获法、项目财务分析法等对32年生擎天树人工林的生长特性和经济效益进行评价,结果表明:
(1)林分生长规律:32a生擎天树人工林的树高、胸径、单株材积分别为23.1m、23.4cm、0.51653m3;树高、胸径连年生长曲线和平均生长曲线出现多次相交,且变动幅度剧烈,树高、胸径连年生长量分别在26a、24a出现明显的下降过程;而材积的变动幅度相对要小,还未达到数量上的成熟;胸径的高生长期、低生长期与树高的年份基本一致,反映了从那坡地区引种的擎天树在桂西南地区生长对当地气候变化十分敏感;所拟合的生长预测模型具有很高的精确度,其中,树高、胸径的最优生长模型是理查德模型,材积最优生长模型为考尔夫模型。
(2)林分生物量、生产力:各器官生物量与测树因子D2H间存在密切联系,拟合的回归模型可靠度高。林分平均木单株生物量与径级呈正相关,且不同径级间差异显著。各器官生物量的排序依次为:树干>枝条>根兜>干皮>叶子>粗根>中根>细根。平均木单株生物量达654.8t·hm-2,其中树干的生物量达410.8t·hm-2,占全株生物量的62.7%,年净生产力达10.74t·hm-2·a-1。
(3)碳氮分配格局:擎天树不同植物器官碳素平均含量的变化范围为465.1~493.5g·kg,排列次序表现为细根>树干>树叶>根兜>中根>粗根>树枝>干皮;擎天树不同器官平均氮素含量介于1.41~21.38g·kg之间,其中树叶最高,其次是细根、干皮和树枝等组织,干材最低。擎天树人工林生态系统总碳储量为302.55t·hm-2,植被层和土壤层分别占56.15%和43.85%,土壤层碳储量低于擎天树乔木层的。擎天树人工林生态系统总氮储量为16.28t·hm-2,植被层和土壤层分别占6.32%和93.78%。其中,乔木层碳、氮储量分别占生态系统的55.06%和5.81%,说明系统用较少的氮元素就能维持擎天树林分极高碳储量。
(4)经济效益:擎天树造林投资项目总利润、年均投资利润率、财务净现值、内部收益率分别为313741.4元·hm-2、52.73%、1281.04元·hm-2、12.56%,无论静态指标还是动态指标均表明该项目具有较强的获利能力。通过项目财务序列收益分析可知,擎天树造林投资项目的最佳经济轮伐期应该是在第30年。