原创《伊春毛榛林生物量调查与开发利用经济效益分析》
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摘 要：利用幂函数、多项式、指数函数三种理论模型,拟合榛树生物量估测模型,从中选择最优的生物量估测模型,利用毛榛木屑栽培黑木耳试验,分析毛榛林开发利用经济效益.研究结果显示: 通过比较拟合统计量,最终确定幂函数W等于0.0013D1.910 2H1.152 4和多项式w等于-9.914 4+0.002 5 (D2H)-0.000 000 000 132 (D2H)2是毛榛生物量最佳估测模型,以栽培黑木耳为例,9年生的毛榛林开发利用经济效益为57,146元/hm2.
关键词：天然毛榛；生物量方程；黑木耳；经济效益
中图分类号：F326.27 文献标识码：A 文章编号：1673-5919（2018）02-0031-03
DOI：10.13691/j. cnki. cn23-1539/f. 2018.02.009
毛榛,别名：小榛树、胡榛子、火榛子,桦木科,榛属,木材坚硬、耐腐[1-2].近几年,伊春林区培育“架条木耳”取得成功,榛树椴木栽培黑木耳技术得到广泛应用,并获得较好经济效益,提高了榛树开发利用价值,拓宽了食用菌培养料来源.但椴木栽培黑木耳要求榛树树干胸径达到2cm以上,小于2cm的树干和树枝不能被利用.为充分利用毛榛木质资源,本项目是以毛榛木屑为原料培养黑木耳[3-4],进行经济效益分析,通过对伊春林区天然毛榛生物量进行调查,测定了可作为食用菌培养料的榛树树干和树枝的生物量,以两者之和作为榛树生物量,拟合了毛榛生物量估测方程,探讨培育毛榛食用菌原料林的可行性,为伊春林区毛榛林经营和利用提供参考依据[5].
1 研究方法
1.1 毛榛单木生物量估测方程拟合
1.1.1 样木的采集及生物量测定
2013年秋季,在带岭林业局和翠峦林业局选择四块不同立地条件集中连片天然毛榛林,其中带岭林业局两块榛林是经过多次反复割采形成的萌生林,翠峦林业局两块榛林未见割采痕迹,无法确定林分是萌生还是实生.在所选林分中随机选取一定数量的毛榛,从贴近地面部位伐倒后,查数年轮确定树龄,测量地径、树高、冠幅,现场将树枝从贴近树干的部位削下来,分别称量树枝和树干的鲜重,将树干和树枝各取适量样品放入 85℃恒温干燥箱内烘至恒重,称取烘干后的样品重量,通过计算干鲜重比计算出整株的树干干重和树枝干重.本次共采集毛榛样木121株,调查数据统计结果见表1.
1.1.2 建模方法
毛榛生物量估测方程以易于测量的地径Ｄ、树高H为自变量,以榛树生物量（树干与树枝生物量之和）为因变量,选用幂函数、多项式、指数函数理论模型建立回归估测模型,采用SAS9.1软件包拟合出毛榛生物量估测方程.
1.1.3 模型的评价指标
采用残差平方和(SSE)、均方根误差 (RMSE) 和确定系数 (R2)等拟合统计量作为比较和评价备选模型的标准.根据所计算的方程拟合统计量,选择其中残差平方和(SSE)、均方根误差(RMSE)相对较小而确定系数(R2)相对较大的方程作为最优的回归方程[6-8].
1.2 黑木耳栽培方法
供试材料为毛榛木屑,采自伊春林区,供试菌种为“黑29”,引自黑龙江省微生物研究所.采用常规的菌棒制作工艺及木耳生产管理方法.当黑木耳成熟时进行采摘,记录采收时间和产量[9-10].
2 结果与分析
2.1 生物量估测模型拟合
利用幂函数、多项式、指数函数理论模型,拟合的榛树生物量估测模型及统计量见表2-表3.
表2-表3结果表明,用幂函数、多项式、指数函数模型拟合毛榛生物量估测模型效果都很好.从统计指标R2看,生物量模型的R2均大于0.7,生物量（W）与地径（D）、树高（H）相关程度较高.从幂函数、多项式、指数函数模型的R2平均值看,幂函数最优,其次是多项式,指数函数稍差.根据残差平方和 ( SSE) 、均方根误差 ( RMSE) 较小比较好而确定系数 ( R2) 相对较大比较好,幂函数（模型5）W等于
0.001 3D1.910 2H1.152 4和多项式（模型8） w 等于-9.914 4 +0.002 5(D2H) -0.000 000 000 132(D2H)2是毛榛生物量最佳估测模型.
2.2 单位面积生物量估测
分析利用毛榛林栽培黑木耳的经济效益,最主要的因素还是要看榛树单位面积最终可收获食用菌培养料多少,合理的经营密度能提高林地利用率,提高单位面积产量,随着经营密度逐渐增大单位面积生物量逐渐增加,但也要防止单位面积密度过大造成树高和地径出现明显减小现象.为了对毛榛林经济效益分析,我们对天然毛榛林的密度及其生长情况进行了调查,调查地点在翠峦林业局开源林场,所选2块榛林均是天然毛榛纯林,密度不同,林龄都是9年,接近成熟林.在每块榛林设置三块样地,在每块样地随机调查30株毛榛的地径、胸径,选取三株接均胸径的毛榛调查树高,采用拟合的生物量估测模型W等于0.001 3D1.910 2H1.152 4测算被调查的毛榛林单位面积生物量,调查统计结果见表4.
由表4可知,密度较低的1、2、3号样地榛树平均地径、胸径和树高大于密度较高的4、5、6号样地,说明密度对直径、树高都有影响.从单位面积生物量看,两种密度的榛林平均生物量几乎相等,即天然毛榛林平均林龄9年时,平均每公顷生物量为23 328 kg.
2.3 开发利用经济效益分析
采用毛榛木屑进行黑木耳栽培试验,成熟时进行采摘和测定产量,经统计,每个菌袋平均产量为73.04g.
生产成本参照2014年当地木屑及辅料、人工费、水费、煤电费进行测算,每个菌袋材料费为0.82元、能源费为0.14元、人工费为0.69元,生产成本合计1.65元.销售按照当地2014年种植户整批出售相同菌种地摆袋栽黑木耳的平均确定为41元/kg.每袋黑木耳利润等于产量×售价-生产成本,即每袋黑木耳可获利1.34元.
被调查的天然毛榛林平均生物量为23 328kg,每个黑木耳菌袋装入毛榛木屑平均干重为0.547kg/km2,毛榛林可生产黑木耳菌袋42 647袋/hm2,按每袋盈利1.34元计算,榛林生长9年,用于栽培黑木耳可产生经济效益57 146元/hm2；考虑资金的时间价值,采用年偿债基金系数公式计算平均每年每公顷毛榛林的经济效益[11],即：
公式中,利率i采用一年期贷款利率4.35%,n为毛榛生长期9年,F为毛榛林9年生长的总经济效益57 146元/hm2,经计算,平均每年经济效益(A)为5 323元/hm2.
3 结论与讨论
①以地径（D）、树高（H）或其组合为自变量,选用幂函数、多项式、指数函数模型拟合毛榛生物量估测模型效果都很好.幂函数W等于0.001 3D1.910 2H1.152 4和多项式w等于-9.914 4+0.002 5(D2H)-0.000 000 000 132 (D2H)2是毛榛生物量估测最佳模型.
②长期以来,毛榛林的经营培育一直没有受到重视,以毛榛木屑栽培黑木耳经济效益较高,平均每年毛榛林可产生经济效益5 323元/hm2,如果培育胸径较大的毛榛栽培椴木木耳,其经济效益更高.因此,应加强对毛榛林培育.
③本次拟合毛榛生物量估测方程,还需进行进一步检验,模型的适用范围还存在一定的局限性,有待于今后在实践中不断完善.
经济效益论文参考资料：
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