完成单位：中国林业科学研究院林业研究所; 辽宁省建平县黑水机械化林场; 浙江省林业科学研究院; 山东省林业科学研究所; 辽宁省杨树研究所
　　完成人：朱春全; 巨关升; 刘晓东; 雷静品; 李文术; 江波; 姜岳忠; 王胜东
　　研制时间：1996.1～2000.12
　　2000年 组织鉴定。
　　1.成果内容概述 杨树纸浆林的研究，在我国已经有了一定的基础，其研究主要集中在树种选择、培育技术及纸浆林利用方面。但其研究工作较为分散，缺乏对杨树纸浆林栽培基础的系统研究，这无疑将影响到杨树纸浆林的栽培与利用。 该项研究正是针对这一问题，对我国杨树主要分布区内杨树浆林的综合培育技术进行了系统研究。在具有代表性的3个地区，采用统一的试验设计方案，进行品种选择、密度对比、平茬试验、多无性系配置等专项试验，同时充分利用“七五”和“八五”的试验林进行典型调查，研究纸浆林栽培的关键技术。在产量、材性和经济效益分析的基础上，提出我国不同气候区杨树纸浆林高产、优质、高效的综合栽培技术。 1).为各试验区选择出杨树纸浆材优良品种2～３个 在辽宁建平、凌海和庄河，山东长清、诸城，浙江富阳、桐庐和上虞各试验区，以原先引进的无性系以及各地“八五”期间选育的无性系作为供试品种，营造品种对比林，经过对生长因子的分析，结合各无性系自身的生理生态学特性，为上述地区选择出适合于纸浆材的主栽无性系2～3个。在辽宁地区为64号杨、47号杨、辽宁杨;在山东地区为中林23杨、中林28杨等;在浙江地区为I-13杨、JP7杨。从而为不同地区纸浆林营建工作中品种的选择提供了依据。 (1)辽宁地区杨树纸浆林无性系的选择 将辽宁地区3年生杨树纸浆材无性系对比林各林分的生长因子进行统计分析，因子包括树高、胸径和体积。为进一步比较无性系之间的生长差异，分别对3年生各林分的生长因子进行方差分析，结果各因子之间差异均极显著。10个无性系中，787号杨、64号杨、47号杨生长最好，但787号杨易遭病虫害侵袭，因此，该地区作为要求早期速生的纸浆林的主栽品种，应选择64号杨和47号杨。 (2)山东地区杨树纸浆林无性系的选择 山东地区品种选择试验地点设在长清，参试杨树无性系共10个，将各品种5年生林分的生长因子进行统计。 方差分析及LSR检验结果表明，中林23杨、露伊莎杨、西玛杨的单株材积较大，与其他无性系差异极显著，综合考虑各品种的速生性能及制浆造纸性能，营建纸浆林以选择中林23杨、中林28杨为宜。 (3)浙江地区杨树纸浆林无性系的选择 浙江地区品种选择试验地点设在富阳和桐庐，参试杨树无性系分别为8个和9个。从林分生长状况来看，浙江地区表现较好的无性系是35/66、JP7杨、102/74、I-13杨。综合考虑各品种的速生性能及制浆造纸性能，营建纸浆林以选择中林JP7杨和I-13杨为宜。 2).纸浆林密度效应研究取得进展 栽植密度是影响纸浆林林分生长、产量形成及采伐年限的中心环节。定向培育工业用材林的目的主要集中于两点;一是如何获得较高的生物量，二是所培育的林木应满足所需工艺规格要求，而合理的栽植密度即可满足上述需求，并带来最大经济效益。 在不同试验区，开展密度效应试验，重点加强小密度林分研究。选用一根一干苗木造林，营建2个无性系(因试区而异)8种密度(3m×1m、3m×1.5m、3m×2m、3m×3m、4m×1m、4m×2m、4m×3m、4m×4m)处理的试验林。主要研究不同密度下纸浆林的产量形成及经济效益，以确定林分最佳栽植密度。 (1)辽宁地区杨树纸浆林密度效应研究 在辽宁地区选择2个品种，采用8种栽植密度营造纸浆林，根据各密度林分3年生的生长指标来确定适宜栽植密度。研究表明，3年生64号杨林分在3m×4m、4m×4m的栽植密度下可获得较高单株生长量，而昭林6号杨在3m×4m、3m×3m的栽植密度下可获得较高生长量。这些密度林分的单株蓄积比1m×3m、1m×4m等密度林分单株蓄积高70%～80%。但林分总蓄积量仍是后者大于前者。 (2)山东地区杨树纸浆林密度效应研究 对中林23号杨、I-69杨在8种栽植密度下3年生林分的平均树高、平均胸径及平均单株材积的生长情况进行分析。研究表明;不同栽植密度对林分树高生长影响较小，而栽植密度对林分平均胸径和单株材积的影响较大。3年生时各密度林分的树高差异不显著;平均胸径差异极显著，单株材积差异也达到了显著水平;大株行距林分的平均胸径和单株材积显著高于小株行距林分的平均胸径和单株材积;对于单位面积林分材积而言，3年生时是单位面积上株数的影响占主导地位，株行距较小林分，其单位面积林分材积较大。 (3)浙江地区杨树纸浆林密度效应研究 在浙江地区选择的品种为I-13杨。通过对3年生I-13杨在8种栽植密度下林分的平均树高、平均胸径生长的调查结果进行分析和预测，研究结果基本上与山东地区的研究呈现出相似规律，即3年生时不同栽植密度林分树高差异不显著;而密度对林分胸径和单株材积的影响较大，3年生时各密度林分的胸径差异极显著，单株材积也达到了显著水平;大株行距林分的胸径和单株材积显著高于小株行距林分的胸径和单株材积;对林分单位面积材积而言，3年生时仍是单位面积上株数的影响占主导地位，随株行距变小，单位面积林分材积增大。 综合以上研究结果可以看出，在各试验区，3年生密度试验林，同一品种不同密度林分树高生长无显著差异，胸径生长则差异较大，如1m×3m等密度较大林分的胸径明显小于3m×4m、4m×4m等密度较小林分的胸径，因此，不同密度林分的平均单株材积也差异较大;但由于1m×3m等密度较大的林分的每公顷株数较多，其每公顷蓄积仍大于3m×4m、4m×4m等密度较小林分的蓄积，但差距在逐年缩小。不同试验区的研究结果均呈现出上述规律，因此，短轮伐期纸浆林的栽培应以营造高密度林分为宜。 3).纸浆林萌芽更新技术研究与产量结合有所突破 萌芽更新技术是经营超轮伐期人工林经常采用的一种营林措施，其中萌芽代数、各代萌芽更新间隔年限是构成萌芽林多代经营的重要内容。不同的萌芽更新方式将导致不同的产量效益。 (1)区域性杨树纸浆林萌芽更新生长状况 在各试区建立2个无性系(因试区而异)、2种密度(3m×1m、1m×1m)和3种处理(0--对照;1--每1年平茬1次;2--每2年平茬1次;3--每3年平茬1次)试验林，进行萌芽更新与纸浆生产力关系的研究。研究结果表明;在辽宁地区，各个密度、各种平茬处理中，均以787号杨生长最好;在同一品种的2个密度中，各项生长因子均以1m×3m较大，但林分蓄积以1m×1m较大，这主要由于林木生长初期，密度效应尚未体现，高密度林分株数较多，故林分蓄积较大。从轮伐年限对林分生长的影响来看，1年1平茬昭林6号杨林分的胸径生长随着轮伐次数的增加逐渐下降，树高和材积的变化亦呈现相似的规律;787号杨林分的平均胸径则随轮伐代数的增加而增加，树高和材积的变化亦如此。在山东地区，各个密度、各种平茬处理中，均以I-69杨生长较好，在同一品种的2个密度中，各项生长因子均以1m×3m较大，但林分蓄积以1m×1m较大，这主要由于林木生长初期，密度效应尚未体现，高密度林分株数较多，故林分蓄积较大。从轮伐年限对林分生长的影响来看，1年1平茬I-69杨林分的胸径、树高、蓄积平茬后，均在第2年有所增加，而在第3年下降;中林23号杨平茬后，胸径、树高、蓄积均在第2年有所下降，而在第3年增加;浙江地区，I-13杨林分的胸径、树高、蓄积平茬后，均在第2年有所增加。 (2)区域性杨树纸浆林萌芽更新林分生物量研究 对不同密度及处理下各林分的地上部分生物量进行调查，主要包括干生物量、枝生物量及其所占的比例。研究表明，在3个试验区，其1年1平茬的处理，第1次平茬后，第2年的萌条生物量显著降低，第2次平茬后萌条生物量上升，考虑到栽植时用的是1年生苗，第1次收获的实际上是二根二干苗，可以认为在开始几年内，随平茬次数增加，生物量在增加，因为地下部分在逐年增大;但以后由于根的老化，生物量可能会降低。2年1平茬和3年1平茬两处理只收获一轮，生物量如何随轮伐次数的增加而变化还尚待继续观察。 3种平茬处理中，随着轮伐期的增加，干枝比下降，说明树枝生物量的比例在增加。但无论总生物量还是树干生物量，其年均绝对收获量随轮伐期增加而增加。 在同一品种内，1m×3m林分的单株生物量高于1m×1m的林分的单株生物量;但每公顷林分的总生物量则是1m×1m的较高，这主要由于该密度下树木株数较多的缘故。 在辽宁和山东地区，3年生林分各处理均以3年1平茬的林分收获的生物量最大，其中1m×1m的栽植密度、3年1平茬的林分，在辽宁地区可收获生物量干重为34.57t/hm2，其中干部生物量干重为28.39t/hm2，平均每年可收获总生物量干重为11.5t/hm2;在山东地区收获的总生物量干重为36.72t/hm2，其中干部生物量干重为27.68t/hm2，平均每年可收获总生物量干重为12.24t/hm2;在浙江地区，2年生林分(1997年试验林因水灾毁坏，于1998年重新营造，尚无3年1平茬的数据)以密度1m×1m、2年1平茬林分所收获的生物量最大，所收获的总生物量干重为23.90t/hm2，平均每年可收获总生物量干重为11.95t/hm2。 综上所述，萌芽更新措施应针对小密度林分进行，平茬年限以3年为宜，不宜太短。 4).各地区杨树纸浆林经济效益分析及最佳轮伐期确定 以静态和动态经济分析方法为基础，以净现值、内部收益率、年均利润等为指标，对不同试验区各无性系在不同栽培密度下的经济效益进行了分析，以年均利润最大的原则，确定最佳轮伐期。研究结果表明，辽宁地区以3m×4m栽培密度林分的经济效益最好;山东地区以3m×3m林分的经济效益最佳，均显著高于其他密度林分的经济效益;浙江地区则以1m×3m，2m×2m及2m×3m密度林分生长及经济效益表现较为突出。各地区对所研究的不同密度林分的经济效益进行分析，并对最佳轮伐期进行确定如表1。 表1 各地区杨树纸浆林经济效益分析及最佳轮伐期确定 ------------------------------------------------------------------------------------------- 地区 品种 密度(m) 最佳轮伐期(a) 材积(m3/hm2) 年均利润(元/hm2) 内部收益率(%) ------------------------------------------------------------------------------------------- 辽宁 64号杨 3×4 7 126.7 416.16 19.15 山东 健杨 3×3 5～6 129～158 978.17 33.28 浙江 I-69杨 2×3 6 220～245 12 242 125.13 ------------------------------------------------------------------------------------------- 因此，各地区营造杨树纸浆林时，无性系选择应以欧美杨、美洲黑杨为主，栽植密度在2m×2m到3m×4m为宜，轮伐期为4～7年，年均利润为416.16～12 242元/hm2。 2.成果关键技术、主要技术经济指标与国内外同类技术的比较 该项研究针对我国杨树主要栽培区，通过品种对比试验，结合各无性系自身的生理生态学特性及材性特点，为各地区营建杨树纸浆林选择出优良主栽品种2～3个。 首次采用统一试验设计对纸浆林密度效应进行了研究，重点研究了中高密度杨树人工林的密度效应，提出了各地区杨树纸浆林的适宜栽植密度;欧美杨、美洲黑杨为主的杨树人工纸浆林，栽植密度在2m×2m～3m×4m为宜。 研究了萌芽更新与分生物产量的关系，从而为各地区杨树纸浆林的合理栽培与管理提供了科学依据。 以静态和动态经济分析方法为基础，以净现值、内部收益率、年均利润等为指标，对不同试验区各无性系在不同栽培模式下的经济效益进行了分析，本着以工艺成熟为基限，重点考虑经济成熟，适当兼顾数量成熟的原则，对各地区杨树纸浆林适宜栽植密度及最佳轮伐期进行了确定。 结合各专项试验，提出各地区杨树纸浆林综合配套栽培技术，为实现杨树纸浆林的速生、丰产、优质、高效提供了科学依据，为各地区纸浆林基地产业化建设奠定了基础。与国内外同类研究相比，达到了先进水平。 推广情况: 1.成果的适用范围、应用的必备条件 该成果适用于我国杨树主要栽培区，适用于以杨树人工林为主的林业经营单位，并可用于杨树纸浆林基地的配套建设。研究成果简便适用，易于操作。各经营单位可根据本地区的具体情况，采用该成果中的有关技术。 2.成果的推广应用情况 研究的配套栽培技术措施切实可行，并已在相应试验区进行推广，使研究成果得以转化。目前，已将杨树纸浆林配套栽培技术成果进行推广应用，推广面积达500hm2，取得了较好的经济效益。此外，成果的社会效益及生态效益也是十分显著的。 经济效益:该项研究取得的成果是建立在科学试验的基础上，部分成果是在“八五”基础上深入研究所取得的。经生产实践检验，取得的研究成果基本上符合生产实际，完全可以用于生产，并具备了转化和商品化的条件。该项研究提出的各地区杨树人工林综合配套栽培技术，为实现杨树纸浆林及丰产林的速生、优质、高效提供了科学依据，为各地区杨树人工林基地产业化建设奠定了基础。成果具有广阔的推广应用前景，其生态、社会及经济效益也是十分显著的。 获取方式:联 系 人:朱春全 联系方式:电话:010-62889650 传真:010-62872015 E-mail:zhcq@rif.forestry.ac.cn 联系地址:100091 北京市海淀区颐和园后中国林业科学研究院林业研究所生理生态室