量材與森林采伐設計
科研
作者：李淑娟 段貴軍
[摘 要] 本文是根據立木主幹直徑大小變化與優化量材設計之間的關係而研究出來的新的森林采伐應伐木設計方法。使用本法可以使應伐木的售價和利用率進入更高而合理層次上，很好解決了森林培育周期、立木蓄積連年生長量與經濟效益之間的矛盾。
[關鍵詞] 立木量材設計 應伐木設計 售價 特一等品率 培育期
[中圖分類號] S757.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650 （2014）02-0109-02
在量材設計工作中，經常可以遇到這樣一些原條，如果這些原條的直徑發生很小的增加變化，可以使優化量材設計出來的原木產品的材種升級，出材率增大，售價大幅度增加的現象。直徑增加的幅度很小，一般僅僅需要林木再生長1年或幾年，這種林木進行采伐設計存在不合理性，主要是由當前采伐設計理論和技術存在問題而造成的。解決這一問題的辦法是應伐木處在立木狀態時進行預先量材設計，根據預先量材設計結果決定采伐設計。合理的采伐設計，一定程度關係到森林能否合理開發利用，能否創造更多經濟效益，確定合理的森林培育周期。
一、立木量材設計法
就是對未采伐或即將設計采伐的立木進行優化量材設計，然後根據立木徑級變化規律估測若幹年後（年限要少，一般不超過3年）這種優化設計結果變化情況，以對比結果，決定是否設計采伐，叫做立木量材設計法。
設計對象：本法適用於即將設計采伐的健康或亞健康過、成熟應伐木，也適用於撫育伐中的可以采伐的健康或亞健康的未成熟立木。
設計部位：樹冠下麵的主幹進行量材設計。如果主幹長度小於2m時，若能準確掌握以上一段長度直徑變化情況時，可以使用本法。
目的：在短時間內獲得比此前設計更高的經濟效益，更合理開發利用森林資源，緩解培育與開發利用之間矛盾。
二、立木量材設計法的理論根據
一株健康立木從發芽到成過熟，直至自然衰老死亡，是立木的一生生活史。在不同的時間內，樹高、直徑、材積、材種不同，經濟價值和對環境影響也不同。
一株立木的經濟價值從0開始，不斷增加，達到高峰值後，便開始回落，最後又變成0。畫成圖像，叫做立木生長變化與經濟價值圖像。圖像一般不是曲線，是階梯形線。圖像兩端是0，中間是峰。從圖像上看，每個階梯的高度值不等，有的高一些，有的低一些。為什麼會是這樣的情況？理論上，立木生長期，如夏季，在每一年、每個月、每一天，甚至每小時，每一分鍾……都在發生增加或減少變化，增加變化是指立木生長增加速度大於腐朽減少速度（包括沒有腐朽），減少是指立木衰老腐朽減少速度大於生長增加速度。當時間→0時，直徑變化值也→0，畫出變化圖像是連續的，但實際計算時不要求特別精確，而是按照區間或級差進行計算的。如立木直徑由23.0cm長到24.9cm需要很多年，在直徑沒有達到25.0cm時，材積按照直徑24cm計算，材種一般也不會變化。
根據直徑變化對售價的影響程度，可以分為三種形式：隻有檢尺徑發生變化時稱為小階梯變化，檢尺徑區間升級變化為中階梯變化，材種升級變化為大階梯變化。後兩種變化中都包含第一種變化。小階梯變化售價變化值也小，中階梯和大階梯變化售價變化也大。
健康立木與亞健康立木的圖像有所區別，前者峰值高，跨度大一些（生長期長），後者相對平緩，跨度小（生長期短）。
經過統計，樹冠以下主幹部分中的特一等品木材約占80%以上、立木經濟價值占80%以上、材積占70%以上。所以，這一段木材徑級發生很小變化就能大幅提高木材經濟效益和增加材積。成熟闊葉樹樹冠下主幹長度約為4至10m，成熟針葉樹樹冠下主幹長度約為6至14m。樹冠以上的木材經濟價值和材積所占比重小，加上判斷困難，設計時可以不考慮或者以不變化的估測值來確定。
根據立木經濟價值圖像來看，凡下降者必須設計采伐，越早越好，這時立木已經處於衰亡生長階段，時間拖得越久，損失越大。
應伐木設計不一定非要等立木生長到售價高峰值時才去設計采伐，合理設計應該是圖像上升中某處，一般是接近高峰點之前的剛剛上升到的一個大階梯點處為佳，這時即獲得較高售價，又沒有明顯增加培育時間，又不影響森林培育實施，有效解決了資源發展與利用之間的矛盾。所以，立木處在合理徑級處采伐，可以認為是合理開發利用森林資源的重要標誌，反之，稱為人為浪費做法。解決問題的目的是要大力發展資源，建設美好生態環境，在此基礎上增加開發數量。