桉树经营的最优轮伐期“错位”问题研究

王枫，任世奇，吴海龙

桉树经营的最优轮伐期“错位”问题研究

王枫，任世奇，吴海龙

(1. 中国林业科学研究院林业科技信息研究所，北京 100091；2. 中国林学会，北京 100091；3. 广西林业科学研究院，广西 南宁 530002；4. 中国林业科学研究院，北京 100091)

对桉树经营的最优轮伐期进行科学测定，分析桉树科学经营的最优轮伐期“错位”问题，为引导桉树经营者开展科学经营提供理论依据。基于广西尾巨桉种植的成本收益数据，运用Faustmann模型研究桉树科学经营的最优轮伐期。尾巨桉的最优轮伐期为9年，桉树经营的现实轮伐期与最优轮伐期存在明显的“错位”问题。当前4～6年的短轮伐期经营既没有获得最优的经济效益，也没有获得更好生态效益。在此基础上，针对现实轮伐期与最优轮伐期的错位问题进行了拓展性的讨论，指出桉树产业发展的社会环境以及林权纠纷等问题影响了桉树经营者的经营预期。应进一步加强正面宣传，营造良好的发展环境和有效保护林地经营权，稳定经营预期，提出积极引导桉树经营者延长轮伐期的政策建议。

桉树；科学经营；最优轮伐期；错位；Faustmann模型

轮伐期是森林培育过程中培育符合目的林木的生产周期，影响森林培育的全过程。确定合理的轮伐期是获得最优的经济效益和生态效益的前提，是开展科学经营的重要任务。桉树()作为三大速生树种之一，在全世界范围内被广泛引种栽培，也是华南地区速生丰产林的主要树种。我国从20世纪90年代开始大规模种植桉树，目前桉树种植面积达到546.74万hm，年产木材超过3 000万m，接近全国木材产量的30%，为保障全国木材安全作出了突出的贡献。由于世界各国国情、林情和经营目标不同，桉树人工林经营的轮伐期有所不同。国外桉树人工林的轮伐期，薪炭林为4年，纸浆材林为7～14年，用材林为6～10年，而大径材林则延长至20～25年。我国桉树的主要用途是纤维利用，用做纸浆材、人造板等。桉树人工林的轮伐期一般为4～6年，有的甚至缩短到3～4年。近年来，不断缩短的轮伐期和高强度的经营导致桉树林地土壤肥力衰退，地面干旱、表土坚实、水源涵养功能降低等负面效果，成为影响桉树产业和生态环境保护的突出问题。当前桉树经营的轮伐期是否是最优的轮伐期？如何解决桉树经营的最优轮伐期“错位”问题，激励桉树经营者选择最优轮伐期进行科学经营是目前推进桉树科学经营急需解决的现实问题。

1 桉树轮伐期研究进展

最优轮伐期的确定是林学中最古老也是最重要的问题之一。国内外学者对于桉树经营的不同轮伐期、树高、胸径、材积、经济效益等方面进行了较多的研究。一些学者从经济效益的视角研究桉树经营的最优轮伐期。SIMON等采用净现值法比较蓝桉()萌芽林和植苗林的经济效益，发现萌芽林具有较高利润，但易遭受病虫害而导致经济损失。GUEDES等也得出类似的结论。JOHN等运用3PG模型估算美国南部种植5年生长期的桉树经济可行性。周维分析尾叶桉()的数量、经济成熟期及轮伐期。陈少雄等对广西东门林场桉树人工林的经济效益进行分析，当轮伐期为7年时，桉树人工林具有最高的净现值。卢婵江等研究短、中、长轮伐期的巨尾桉(×)人工林的经济效益，结果表明，巨尾桉人工林的轮伐期确定在13年左右较为适宜。还有学者从种植密度、材积、林分结构等视角对桉树的最优轮伐期进行研究。张泽等对保山市蓝桉及富民县直干桉()的固定样地观测和材积增长率比较，认为蓝桉轮伐期定为7年较为合理。李光友等对尾叶桉短轮伐期经营林设置好、中、差三类立地调查林分生长及进行树干解析，研究短轮伐期林分林木生长的变化趋势，为合理确定轮伐期提供参考。苏金德等研究不同造林密度对巨尾桉生长的影响，结果表明，造林密度宜采用 1 205～2 505 株·hm，轮伐期为4～6年。近年来，众多学者尝试利用土地期望值最大化来构建桉树最优轮伐期模型，并考虑碳汇收益、政策补贴、劳动力价格等因素对轮伐期的影响。LUIS等研究了考虑木材和碳汇收益时巴西尾巨桉(×)和西班牙蓝桉的桉树最优轮伐期，结果显示巴西尾巨桉为6～8年，西班牙蓝桉为14～16年，碳价格和贴现率对轮伐期的影响更加明显。NGUYEN等研究了在越南东北部种植的尾叶桉的经济木材管理的生产力和最优轮伐期。结果表明，在政府补贴的农村家庭信贷计划下，桉树人工林的最优轮伐期延长1～3年。为了从桉树种植园获取最高利润，种植者应根据补贴信贷计划将其目前的农业经营周期7年延长至14～18年，并在商业借贷利率下延长10～12年。杨家伟用最大土地期值法确定经营桉树的最优轮伐期为9年，但在考虑造林和采伐成本时没有进行折现。何龙等构建了短轮伐期巨尾桉人工林的主伐年龄模型，分析得出巨尾桉人工林主伐年龄为5.71年，但在模型构建中仅考虑单个轮伐期的NPV最大化，同时，在主伐模型构建时主观性太强。黄和亮等运用净现值等指标对福建永安林业集团投资经营的巨尾桉工业原料林进行研究，结果显示：巨尾桉工业原料林的最优经济轮伐期为7年。7年主伐的巨尾桉工业原料林，净现值达到5 718.50 元·hm，具有较好的经济效益。王劲松对巨尾桉植苗林与萌芽林的效益进行研究。研究表明：如以中小径材为培育目标，两种更新方式巨尾桉林木最优主伐时间均为 5年，若以培育中大径材为目标，应选择植苗林，且主伐时间应控制在7年以后。黄宰胜等以浙江省苍南县桉树碳汇林为研究对象，构建了同时考虑碳汇价值和木材价值的最优轮伐期模型,分析了碳价格、贴现率、木材价格和劳动力价格等对碳汇林最优轮伐期的影响。

国内外学者对于桉树人工林的最优轮伐期和经济效益进行了较多的研究，从研究方法来看，国内外学者运用净现值法，或者运用Faustmann模型进行分析。然而在研究方法使用上，许多学者对于土地租金、管护成本等成本的折现缺乏考虑，或者仅用单个轮伐期的净现值最大化来确定最优轮伐期，使研究结论的实际意义有所减弱。也有学者研究桉树林的多种产出，如碳汇效益等对轮伐期的影响。由于桉树碳汇林的造林要求、碳汇交易成本及收益的可获性等问题，使得桉树碳汇林的发展面积极小，对桉树产业的科学经营缺乏实质的借鉴意义。同时，缺乏对于桉树实际经营轮伐期与最优轮伐期“错位”的实际分析。在全社会关注木材安全和桉树种植对生态环境影响的今天，如何科学确定桉树经营的最优轮伐期，引导桉树经营者延长轮伐期，开展科学经营显得尤为重要。以广西尾巨桉种植为例，运用经济学理论分析现有桉树轮伐期的合理性，并分析最优轮伐期下桉树林经营的经济效益和生态效益，在此基础上，针对现实轮伐期与最优轮伐期的错位进行拓展性的讨论，进而提出促进延长桉树经营轮伐期的政策建议，对于推动桉树产业科学发展具有重要的意义。

2 材料与方法

2.1 研究数据

2.1.1 桉树经营成本

根据调查和实际测算，桉树经营的成本主要包括以下部分：(1)造林成本：包括第一年的整地、种植、种苗、除草及肥料成本以及第1～3年的幼林抚育成本；(2)历年的管护成本和林地租金；(3)桉树主伐的采伐运输成本等。具体的经营成本见表1。

2.1.2 桉树的价格数据

速生桉树多用于造纸和人造板，价格相对稳定。根据笔者对广西木材市场的实际调查，2016年桉树的价格为700元·m。

2.2 研究方法

2.2.1 最优轮伐期模型选择

Faustmann模型是研究林木最优轮伐期的经典模型，最早由德国林学家浮士德曼于1849年提出。Faustmann构建了一个模型的林地期望值()与木材生产成本收益的时间函数模型，实质是运用经济学的边际成本等于边际收益来解决收益最大化问题，当林地期望值()最大时的轮伐期即是最优轮伐期。Faustmann模型提出以后，后来的学者针对不同情况对Faustmann模型进行了改进，如考虑非木质产品和服务的Hartman模型等。但就本研究而言，桉树种植的收益主要为木材收益，林地使用期限内能够进行多个轮伐期的经营，适用于经典的Faustmann模型。模型的表达式为：

表1 桉树经营成本 元·hm-2

注：采伐迹地更新费的算法为单位面积(每公顷)产值乘以0.1。

2.2.2 桉树生长模型选择

由于不同区域气候、降水、立地指数和品种等方面的差异，会导致不同的桉树生长状况。因此，综合考虑上述因素，并查阅相关桉树生长模型的文献后，本次采用陆玉云等的桉树净生长率模型。模型的表达式为：

式中，为桉树净生长率(%)，即年的蓄积增量与上年累积蓄积量之比，故第年的累积蓄积量为：

在式(3)、(4)中的为年时桉树单株树干蓄积量，为t年时的桉树蓄积增量。为初始的种植密度，经实际调查，确定为1 650株·hm，同时，根据对项目地内的桉树的抽样调查，得到单株桉树第一年末平均蓄积量Q为0.011 8 m。

3 结果与分析

3.1 模型结果

利用桉树的生长模型可以获得不同年份桉树的蓄积和材积，结合整个轮伐期内不同年度桉树经营的成本和收益数据，利用Faustman模型，可以算出不同轮伐期的桉树林地期望值。林地期望值最大时的轮伐期，就是桉树经营的最优轮伐期(图1)，并得出最优轮伐期时的木材收益。结果显示：在单个轮伐期内，木材收益最大化的采伐期为12年，此时的木材收益为33 098元·hm。而林地期望值()最大化的轮伐期，即桉树经营的最优轮伐期为9年，此时的林地收益为83 363元·hm。而目前大多数桉树的轮伐期为4～6年，桉树经营的现实轮伐期与最优轮伐期存在明显的“错位”问题。

以6年一个轮伐期为例，此时的木材收益仅为18 278元·hm，比最优轮伐期时的木材收益减少了45%，林地期望值为70 524元·hm，比最大的林地期望值减少15.4%(图2)。从经济效益的角度来看，现在普遍采用的短轮伐期经营未获得最优的经济效益。另外，从生态效益的视角来分析，最优轮伐期下的林木蓄积量为237.3 m·hm，年均蓄积量为26.4 m·年·hm，以6年为轮伐期的桉树林，林木蓄积量为153.8 m·hm，仅为最优轮伐期时的64.8%，年均蓄积量为25.6 m·年·hm(图3～4)。可见，现在普遍实行的桉树林短轮伐期经营方式既没有获得最优的经济效益，也没有获得更好的生态效益。

图1 桉树经营的林地期望值

图2 桉树经营的木材收益

图3 桉树的蓄积量

图4 桉树的年均蓄积量

3.2 最优轮伐期“错位”的分析

为什么桉树经营者没有采用最优的轮伐期，以获得更好的经济效益和生态效益，而是选择更短的轮伐期呢？以我国桉树人工林分布最多的省区广西为例，通过对部分广西桉树人工林经营的企业和农户进行访谈，了解到可能的原因主要有两点：一是社会上对桉树种植的“妖魔化”，导致许多桉树经营者在经营决策时有短视行为，过早地进行桉树的采伐。过早采伐增加了桉树经营对林地和周边生态环境的影响，没有达到科学经营的效果，反而加剧了社会对于桉树种植破坏生态环境的认知，形成了更加不利于桉树产业健康发展的社会环境。两者互为因果，不利于桉树产业的健康发展。二是频繁发生的林权纠纷严重影响桉树经营者的经营预期，增加了桉树经营的不确定性，可能是许多桉树经营者在最优轮伐期前进行采伐的原因。相关研究表明，产权安全感知对林木的生产经营行为具有显著的影响。林权纠纷主要来自历次林权制度改革缺乏有效衔接造成的林地权属、林地边界不清，图证不符、证地不符、重复发证等情况，大量的林权纠纷增加了桉树经营的不确定性和经营成本，使桉树经营者选择更加短平快的经营周期。

4 结论与建议

4.1 结论

延长轮伐期，开展科学经营是推动桉树产业健康发展的重要手段。本文以广西为例，运用Faustmann模型对桉树林经营的最优轮伐期进行科学模拟分析，并结合模拟结果进行讨论，得出如下结论：(1)尾巨桉经营的最优轮伐期是9年，桉树经营的现实轮伐期与最优轮伐期存在明显的“错位”问题；(2)现行的4～6年短轮伐期没有获得最优的经济效益和生态效益；(3)频发的林地纠纷矛盾以及桉树发展的舆论环境与短轮伐期经营带来的生态环境问题相互影响，严重影响桉树经营者的经营预期，是桉树经营最优轮伐期“错位”问题的根本原因。

4.2 建议

4.2.1 加强正面宣传，营造良好的发展环境

良好的发展环境是开展科学经营、推动桉树产业科学发展的重要前提。要加大对桉树作正面宣传力度，使大众公正、客观地认识桉树，认识到桉树对广西经济和林农收入的重要性，对国家木材安全的重大意义，以及当前桉树引发生态问题的真实原因，为桉树产业营造良好的发展环境。

4.2.2 有效保护林地经营权，稳定经营预期

要妥善处理由于历次林权制度改革衔接不畅、自然资源产权登记衔接不畅带来的林地纠纷，设计更加科学合理的利益分配机制来解决前期林地流转中的纠纷问题，理顺林地经营者与林地所有者关系。要积极推进集体林地所有权和经营权“两权分离”，创新林地经营权流转登记制度，明确林地经营权登记证书的法律效力，保障林地经营者在办理林木采伐、林权抵押贷款时的合法权益，稳定桉树经营者的经营预期，推动桉树科学经营。

[1] 国家林业和草原局.中国森林资源报告(2014—2018)[M].北京:中国林业出版社,2019.

[2] 黄承标,刘运华,黄丹,等.杉木采伐迹地改植尾巨桉后对土壤水分及物理性质的影响[J].生态环境学报,2009,18(2):638-642.

[3] 邓富春,覃其云,颜权,等.桉树人工林土壤肥力变化及其综合评价[J].广西林业科学,2013,42(2):148-152.

[4] 王本楠.确定最优轮伐期的原则及数学模型[J].自然资源学报,1989,4(1):79-86.

[5] SIMON P W, BRUCE L G L, APIOLAZA．A cash flow model to compare coppice and genetically improved seedling options forpulpwood plantations[J]. Forest Ecology and Management,2004, 91(1):267-274.

[6] GUEDEs I C L, COELHO JÚNIOR L M, DE OLIVEIRA A D, et al. Economic analysis of replacement regeneration and coppice regeneration inunder risk condition[J]. Cerne,2011,17(3):393-401.

[7] JOHN A S, TIMOTHY M Y, JAMES H P, et al. Productivity and profitability potential for non-nativeplantings in the southern USA[J].Forest Policy and Economics,2018,97(12):210-222.

[8] 周维.试论尾叶桉的合理轮伐期[J].桉树科技,1995(2):30-41.

[9] 陈少雄,李志辉,李天会,等.不同初植密度的桉树人工林经济效益分析[J].林业科学研究,2008,21(1):1-6.

[10] 卢婵江,周晓果,温远光,等.不同轮伐期巨尾桉人工林的经济效益分析[J].广西科学,2018,25(2):158-162．

[11] 张泽,张荣贵.蓝桉、直干桉纤维用材林合理轮伐期的研究[J].西部林业科学,2004,33(2):34-36.

[12] 李光友,徐建民,陆钊华,等.尾叶桉短轮伐期经营林分生长研究[J].广东林业科技,2004,20(1):12-15.

[13] 苏金德,张锡象,李月英.造林密度对巨尾桉生长量与轮伐期的影响[J].林业科技开发,2000,14(4):15-17.

[14] LUIS D B, LUIZ C E R. Optimal rotations onplantations including carbon sequestration—a comparison of results in Brazil and Spain[J]. Forest Ecology and Management,2006,229(1/3):247-258.

[15] NGUYEN H D, YOUN Y C. Optimum harvesting time and clone choices for eucalyptus growers in Vietnam[J]. Forest Policy and Economics, 2012, 15: 60-69.

[16] 杨家伟.最大土地期望值法确定造林树种最佳轮伐期的探讨[J].云南林业科技,1996(4):24-32.

[17] 何龙,吕勇,张震,边更战.短轮伐期巨尾桉人工林主伐年龄模型研究[J].四川林勘设计,2010(4):5-7,14.

[18] 黄和亮,吴景贤,许少洪,等.桉树工业原料林的投资经济效益与最佳经济轮伐期[J].林业科学,2007,43(6):128-133.

[19] 王劲松.两种不同更新方式巨尾桉生长及效益研究[J].桉树科技,2017,34(4):37-41.

[20] 黄宰胜,陈钦.不同情境下桉树碳汇林最佳轮伐期分析[J].长江流域资源与环境,2016,25(S1):25-31.

[21] 王周绪,姜全飞.中国林业行业基准贴现率研究[J].林业经济,2006(6):39-44.

[22] 陆玉云,宋永全.滇南地区尾巨桉生长量预测[J].林业调查规划,2010,35(1):18-22.

[23] 黄培锋,卢素兰,黄和亮.产权安全感知对林地流转的影响研究[J].林业经济问题,2020,40(4):366-373.

Study on the Problem of "Dislocation" of Optimum Rotation Period inManagement

WANG Feng, REN Shiqi, WU hailong

(12.3)

This study was undertaken to scientifically determine the optimal economic rotation length forplantations and analyze the problem of "dislocation" of optimal rotation length so as to provide theoretical basis for guiding plantation managers. Using cost-benefit data fromplantations in Guangxi, the Faustmann model was used to analyse the optimal economic rotation length. This found the optimal rotation period forto be 9 years, revealing an obvious "dislocation" between the actual rotation periods used by growers and the optimal rotation period. The current 4～6 year rotation management favoured by most growers is too short to obtain the best economic benefit whilst also failing to optimise ecological benefits from such plantations. Problems of this apparent dislocation between the actual rotation and the optimal rotation are discussed. Also, the social environment in which theindustry has developed and disputes of forest rights are examined in the way that they can affect the management expectation of eucalypt plantation growers. This study suggests we should further strengthen positive publicity, create a good development environment and effective protection of forest management rights, stabilize management expectations, actively guide eucalypt plantation growers and encourage them to extend the rotation lengths they use.

; scientific management; optimal rotation; dislocation; Faustmann model

S757.4+4

A

10.13987/j.cnki.askj.2021.03.002

广西创新驱动发展专项“桉树人工林生态系统功能监测与评价”(桂科AA17204087-9)及“桉树用材林质量精准提升关键技术研究及集成示范”(桂科AA17204087-6)

王枫(1986— )，博士生，高级工程师，从事生态经济、森林资源与政策方面的研究，E-mail:wfhn007@163.com

吴海龙(1986— )，博士生，工程师，主要从事林业经济与政策方面的研究，E-mail:whlong1986@163.com