《Forest Science and Technology》：Growth comparison and financial analysis of clonal teak plantation established by the shoot cutting and coppices in Perhutani Forest Management Unit Ngawi, East Java, Indonesia
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为应对柚木木材需求增长与天然林供给不足的矛盾，研究人员对比了嫩枝扦插与萌芽更新两种克隆柚木种植方式。结果表明，两种方式在生长指标、木材品质和财务效益上各有特点，但均显示出可行的商业潜力，为可持续柚木林发展提供了科学依据。
在木材市场上，柚木（Tectona grandis）因其出色的强度、耐久性和优美的纹理被誉为“木材之王”，广泛用于高端家具、建筑和游艇制造。随着全球对柚木需求的持续攀升（年均约200-250万立方米），天然柚木林的供给却因过度采伐、管理不善和森林退化而日益萎缩。与此同时，柚木人工林作为替代供应源展现出巨大潜力，全球种植面积已近690万公顷，主要集中在热带亚洲。然而，如何高效、可持续地生产高质量柚木木材，成为林业科学家和经营者面临的核心挑战。
传统柚木种植多采用种子繁殖，但生长缓慢（年均直径生长仅约0.6厘米），难以满足市场需求。为了突破瓶颈，林木育种成为关键策略。通过选育优良无性系，并进行无性繁殖，可以大幅提升人工林的生产力和木材品质。其中，两种无性繁殖建林方式备受关注：一是嫩枝扦插，即从优选母株上截取嫩枝进行扦插育苗，能快速、低成本地获得大量遗传一致的苗木；二是萌芽更新，即在采伐后的树桩上保留并培育萌发的新枝，利用其已有的发达根系实现快速成林，无需重新整地和育苗，成本更低。虽然这两种方式在理论上都能提高生产率，但它们在生长表现、木材性质和经济效益上的具体差异尚不明确。
为此，研究团队在印度尼西亚东爪哇的Perhutani森林经营单位Ngawi分区，选择了两块试验地（分别为嫩枝扦插林和萌芽更新林），开展了为期11年的系统对比研究。试验林均采用源自相同优良无性系（克隆97和110）的材料，确保遗传背景一致。研究人员测量了多项生长指标，包括胸径、树高、树干枝下高、冠幅和立木材积；采用两种无损检测方法评估木材品质：Pilodyn穿刺（通过钢针穿刺深度间接反映木材基本密度，穿刺越浅表示木材密度越高）和应力波速度（通过测量声波在木材中的传播速度来评估木材的机械性能，速度越高通常表示木材刚度/弹性模量越高）；并进行了财务可行性分析，计算了净现值、内部收益率和效益成本比。
主要研究方法简述：研究在印度尼西亚东爪哇Perhutani森林经营单位Ngawi分区的两个林班（61A和59B）进行，分别代表嫩枝扦插和萌芽更新林分，林龄均为11年。每个林分设置3个0.1公顷的方形样地作为重复。生长数据通过实地测量获取；木材品质使用Pilodyn 6J设备和FAKKOPP微秒计时器进行无损检测；财务分析基于实际投入成本、木材产量及市场价格，采用20%的贴现率计算净现值、内部收益率和效益成本比。数据通过t检验、曼-惠特尼U检验和皮尔逊相关分析进行统计比较。
结果：
3.1. 不同繁殖方式下柚木的生长表现
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研究发现，种植方式对总树高和冠幅有显著影响。萌芽更新林的树高（22.95 ± 0.29 米）显著高于扦插林（20.46 ± 0.39 米），高出约12.22%，这得益于其已有的发达根系能更高效地吸收水分和养分。而扦插林的冠幅（4.01 ± 0.03 米）则比萌芽林（3.74 ± 0.07 米）宽约7.34%，表明其能更快地占据林冠空间。
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然而，两种方式在胸径、树干枝下高和立木材积上无显著差异。11年生时，扦插林和萌芽林的立木材积分别为175.5 ± 4.1 立方米/公顷和157.9 ± 7.1 立方米/公顷。这表明，尽管初始生长态势不同，但最终的生产力（以材积计）相似。
3.2. 繁殖方式对柚木木材性质的影响
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木材品质评估显示，种植方式显著影响了Pilodyn穿刺值和应力波速度。扦插林的Pilodyn穿刺值（19.62 ± 0.07 毫米）显著高于萌芽林（18.88 ± 0.11 毫米），意味着扦插林木材密度相对较低、质地较软。
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相反，萌芽林的应力波速度（3.89 ± 0.01 千米/秒）显著高于扦插林（3.64 ± 0.02 千米/秒），高出约6.7%，表明其木材具有更高的刚度和更好的机械性能，更适合用于对强度要求高的建筑用途。
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相关性分析发现，胸径与Pilodyn穿刺值呈正相关，树高与应力波速度呈正相关，而树干枝下高与两者均无显著关联。
3.3. 各繁殖方式的财务表现
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在20%的贴现率下，两种种植方式均显示出财务可行性。扦插林的净现值（1,542美元）高于萌芽林（1,881美元），但萌芽林的内部收益率（29.09%）和效益成本比（2.63）均高于扦插林（分别为26.63%和1.83）。差异主要源于萌芽林在苗木生产、整地等方面的建林成本更低，而扦插林因木材产量略高，其总现值更高。
讨论与结论：
本研究系统比较了嫩枝扦插与萌芽更新两种克隆柚木建林方式。结论表明，两种方式在核心生产力指标（胸径、材积）上无显著差异，但各具特点：萌芽更新凭借原有根系，在树高生长和木材力学性能（更高的应力波速度）上更具优势，能生产出更坚硬、更适宜结构用材的木材；而嫩枝扦插在冠幅扩展和初期林冠占据上更快，但木材密度相对较低。财务上，两者均具投资吸引力，萌芽更新因成本更低而内部收益率更高，扦插林则因木材产量略高而净现值更优。
这项研究的重要实践意义在于，为森林经营者在不同目标导向下选择建林方式提供了科学依据：若追求木材的力学强度和更高的投资回报率，萌芽更新是优选；若更看重林分早期郁闭和总木材产出价值，则可选择嫩枝扦插。两种方式均能利用优良无性系的遗传增益，在保证木材产量的同时，提升人工林的经济效益和可持续性，为缓解全球柚木供需矛盾、推动人工林高效经营提供了关键的技术支撑和决策参考。本研究结果已发表在林业领域专业期刊《Forest Science and Technology》。
