CN111357608A - 马尾松“大径材-采脂”模式中长期采脂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种马尾松“大径材‑采脂”模式中长期采脂的方法,包括以下步骤:(1)选择胸径26cm以上的马尾松,按下降式双侧沟三面采脂法采脂;在割面纵向中央线开中沟,在中沟下端安装受脂容器,完成第一面采脂;(2)在距离第一采割面留出10cm以上营养带,按下降式双侧沟三面采脂法完成第二面采脂;(3)选择第三采割面,距离第一和第二两个采割面分别留出10cm以上的营养带,按下降式双侧沟三面采脂法完成第三面采脂;(4)将完成三面采脂的松树砍伐销售,统计松脂和木材收入之和的总产值,计算经济效益。本发明的方法适用于大径材中长期采脂,可实现产材的较大化产值,实现可持续发展的目标。
Description
【技术领域】
本发明属于松树种植技术领域,具体涉及一种马尾松“大径材-采脂”模式中长期采脂的方法。
【背景技术】
马尾松生长迅速、用途广泛,遍及我国17个省市区,分布区域达1400万公顷,占全国优势树种林分面积的13.2%,是我国南方木材战略贮备和生态建设的优势树种。广西是马尾松的中心产区,遗传资源丰富,遗传改良成效居于全国前列。广西是全国松脂和松香的最重要产地,松脂和松香产量多年稳居全国首位,随着马尾松人工林培育技术不断提高,可采脂林分面积增加,大部分采脂林分的始采树龄提早,始割径阶越小,且偏面追求松脂采割面的大小和增加采脂次数,以延长采脂时间来追求松脂产量,使现有的松脂原料林采割寿命短,难以实现森林永续利用、可持续发展的目标。
传统单面高负荷搭架采脂法,采脂负荷率60%以上,采割高度4-6m,需搭架攀爬高度2-4m,存在危险系数高,成本大、严重影响松树生长等问题,如何兼顾木材和松脂平衡,降低采脂危险系数,获得较大经济效益,成为了新的研究方向。
【发明内容】
本发明提供一种马尾松“大径材-采脂”模式中长期采脂的方法,以解决传统高负荷中长期采脂严重影响松树生长,且需要搭架攀爬采脂,存在危险系数高,成本大等问题。
为了解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种马尾松“大径材-采脂”模式中长期采脂的方法,包括以下步骤:
(1)选择马尾松,按下降式双侧沟三面采脂法采割;在割面纵向中央线开中沟,在中沟下端安装受脂容器,完成树的第一面采脂;
具体采脂参数按面积公式(1)进行:
式中:S1表示松树第一面采脂面积;n表示采割的年度,1≤n≤8;D1表示起采胸径;Dn表示第n采割年的胸径;△D表示年胸径平均增长量;Dn设为首项为D1,公差为△D的等差数列;π为圆周率,取3.14;γ为采脂负荷率;L为步距值;d为采脂的天数;
(2)在距离第一采割面留出10cm以上营养带,按下降式双侧沟三面采脂法进行第二面采脂,在割面纵向中央线,在中沟下端安装受脂容器,完成第二面采脂;
具体采脂参数按面积公式(2)进行:
式中:S2表示第二面的采脂面积;n表示采割的年度,9≤n≤16;D1表示起采胸径;Dn-1表示第n-1采割年的胸径;△D表示年胸径平均增长量;Dn设为首项为D1,公差为△D的等差数列;π为圆周率,取3.14;γ为采脂负荷率;L为步距值;d为采脂的天数;
(3)在距离第一、第二采割面分别留出10cm以上营养带,离地面到树一定高处按下降式双侧沟三面采脂法进行第三面采脂,在割面纵向中央线,在中沟下端安装受脂容器,完成第三面采脂;
具体采脂参数按面积公式(3)进行:
S3={[D16π-(D16π-D1×π×γ)×γ-D1×π×γ]÷2}×γ×L×d+{[D17π-(D17π-D1×π×γ)×γ-D1×π×γ]÷2}×π×γ×L×d+…+{[Dn-1π-(Dn-1π-D1×π×γ)×γ-D1×π×γ]÷2}×π×γ×L×d (3)
式中:S3表示松树第三面的采脂面积;n表示采割的年度,17≤n≤24;D1表示起采胸径;Dn-1表示第n-1采割年的胸径;△D表示年胸径平均增长量;Dn设为首项为D1,公差为△D的等差数列;π为圆周率,取3.14;γ为采脂负荷率;L为步距值;d为采脂的天数;
(4)按公式(4)计算总的采脂面积,把完成三面采脂的松树砍伐销售,统计松脂收入和木材收入之和的总产值,计算经济效益;
S总=S1+S2+S3 (4)
式中:S总表示松树总的采脂面积。
进一步地,步骤(1)中所述马尾松为17年生以上,胸径大于26cm的马尾松。
进一步地,步骤(1)中是从离地面到树高1.6-1.8m处按下降式双侧沟三面采脂法采脂。
进一步地,步骤(1)中按下降式双侧沟三面采脂法连续采脂8年,完成第一面采脂。
进一步地,步骤(2)中在距离地面到树高1.6-1.8m处按下降式双侧沟三面采脂法进行第二面采脂。
进一步地,步骤(2)中按下降式双侧沟三面采脂法连续采脂8年,完成第二面采脂。
进一步地,步骤(3)中在距离第一、第二采割面分别各留出10cm以上营养带且离地面到树高1.6-1.8m处按下降式双侧沟三面采脂法进行第三面采脂。
进一步地,步骤(3)中按下降式双侧沟三面采脂法采脂8年,完成第三面采脂。
进一步地,步骤(1)、(2)、(3)中双侧沟采割的单夹角30度,双侧沟采割按两天一采执行。
进一步地,步骤(1)、(2)、(3)中采脂负荷率为27-38%。
本发明的技术原理:传统单面高负荷搭架采脂法,采脂负荷率60%以上,采割高度4-6m,需搭架攀爬高度2-4m,存在危险系数高,成本大等问题,另外高负荷采脂严重影响了松树生长,不利于实现产脂和产材平衡发展,获得较大经济效益的目的。本发明对采脂林要求、采脂技术进行研究,对采割夹角、营养带宽度、采脂间隔时间等较佳工艺参数进行了选择,采用“三面”采脂法,采脂负荷率严格控制在27-38%,保留一定的营养带输送养分,实现松树的健康成长,从而实现获得产脂和产材较大经济效益,有效解决传统单面高负荷采脂严重影响松树生长,需要搭架攀爬采脂,存在危险系数高,造成人身安全,成本高等问题,采用本发明的方法,可以实现提高马尾松产脂和产材,提升经济效益。
本发明具有以下有益效果:
(1)本发明采用三面法采脂,严格控制采脂负荷率和采割高度,兼顾生长和产脂关系,实现了产脂和产材较大化经济效益。
(2)本发明的方法适用于中长期采脂,可以实现较大程度采脂下,不影响松树的生长,实现产材的较大化产值,实现森林永续利用、可持续发展的目标。
(3)采用本发明的方法,解决了传统采脂技术落后,林分质量差,林木生长缓慢,单位面积产脂量低,采割寿命缩短,经济效益低下等问题。
(4)本发明有效解决了传统单面高负荷搭架采脂法严重影响松树生长且搭架攀爬存在危险系数高,造成人身安全,成本高等问题,采用本发明的方法,可以实现提高马尾松产脂和产材,提升经济效益。
【附图说明】
图1为下降式双侧沟三面采脂法结构示意图一;
图2为下降式双侧沟三面采脂法结构示意图二;
图3为松树采脂三个面的示意图。
【具体实施方式】
为便于更好地理解本发明,通过以下实例加以说明,这些实例属于本发明的保护范围,但不限制本发明的保护范围。
本发明对采脂技术进行研究,对工艺较佳参数进行了选择,从而为如何实现获得产脂和产材较大经济效益,提供理论、数据基础。
(一)不同采割夹角与产脂量的关系
在横县镇龙林场大吾分场贮木场进行17年生马尾松不同采割夹角与产脂量的对比试验,采割夹角处理分别为单边30、40、60度和双边30、40、60度共6种,不采脂为对照。研究6种处理下产脂量的差异,试验结果表明:(1)不同采割夹角对产脂的各个因子影响都极显著水平;(2)单边沟采脂的产脂量均低于双边沟采脂,单边60度和单边30度产脂量分别比双边30度低53.6%和27.5%;(3)双边沟夹角越大,产量越少。侧沟双边30度(呈夹角60度)在多年度试验中产脂总量最高,分别比平均值高15.3-26.5%,试验结果显示,双边沟采脂两边夹角并不是越大越好,夹角小有利于松脂流动,且不会使松脂从沟内溢出从而浪费。以产脂量为主,实际操作方便为辅,建议生产上推广的采割夹角是双边30度。
(二)营养带宽度与产脂量的关系
在横县镇龙林场大吾分场贮木场开展了17年生马尾松不同营养带宽度(未经采割纵向连续树皮带)与产脂量的对比试验,试验设置了5cm、10cm、15cm和20cm共4个处理。连续采脂3年,试验结果表明,采脂第1年,10cm和15cm营养带宽度间产脂量差异不显著,分别与5cm和20cm间达到显著差异,营养带宽度越小产脂量越高,但胸径生长量结论相反,营养带宽度越大胸径生长量越大;采脂第2、3年,胸径生长结论与第1年一致,产脂量不同营养带宽度间差异达到显著水平,10cm和15cm营养带宽度产脂量比5cm提高21.3%和25.7%。为保证马尾松长期采脂条件下的正常生长,建议生产上保留营养带宽度10cm以上。
(三)不同采脂间隔与产脂量的关系
在横县镇龙林场大吾分场贮木场开展了17年生马尾松不同采割间隔与产脂量对比试验,设置两天一采、一天一采、一天两采3个处理。试验结论表明:(1)始采脂第1年,产脂量和胸径年生长量均为一天两采产脂量最高,一天一采产脂量最低,其中,一天两采的产脂量分别比一天一采和两天一采提高17.32%和10.31%,一天两采的胸径年生长量分别比一天一采和两天一采提高8.54%和6.95%;(2)采脂第2和第3年,不同采割间隔的产脂量与第1年的结论相反,即两天一采的产脂量分别比一天两采和一天一采的产脂量提高了3.13%和54.58%,一天两采产脂量最低,同时还影响林木胸径生长,一天两采的年胸径生长量比两天一采降低了44.3%,且割面消耗增43%左右;(3)一天两采的劳动量分别是一天一采和两天一采的2倍和4倍,但产脂量并未提高,建议生产上推广应用两天一采或一天一采。
(四)采割面积公式
传统单面高负荷搭架采脂法,采脂负荷率大于60%,采割高度4-6m,搭架攀爬高度2-4m,存在危险系数高,成本大、严重影响松树生长等问题,另外高负荷中长期采脂难以兼顾产脂和产材平衡发展,获得较大经济效益的目的。本发明在对采脂林要求、采脂技术进行研究,对最佳采割面、采割夹角、采脂间隔时间等较佳工艺参数进行选择的基础上,采用“三面”采脂法进行采脂。具体采脂面积公式如下:
式中:S1表示松树第一面采脂面积;n表示采割的年度,1≤n≤8;D1表示起采胸径;Dn表示第n采割年的胸径;△D表示年胸径平均增长量;Dn设为首项为D1,公差为△D的等差数列;π为圆周率,取3.14;γ为采脂负荷率;L为步距值;d为采脂的天数。
式中:S2表示第二面的采脂面积;n表示采割的年度,9≤n≤16;D1表示起采胸径;Dn-1表示第n-1采割年的胸径;△D表示年胸径平均增长量;Dn设为首项为D1,公差为△D的等差数列;π为圆周率,取3.14;γ为采脂负荷率;L为步距值;d为采脂的天数。
S3={[D16π-(D16π-D1×π×γ)×γ-D1×π×γ]÷2}×γ×L×d+{[D17π-(D17π-D1×π×γ)×γ-D1×π×γ]÷2}×π×γ×L×d+…+{[Dn-1π-(Dn-1π-D1×π×γ)×γ-D1×π×γ]÷2}×π×γ×L×d (3)
式中:S3表示第三面的采脂面积;n表示采割的年度,17≤n≤24;D1表示起采胸径;Dn-1表示第n-1采割年的胸径;△D表示年胸径平均增长量;Dn设为首项为D1,公差为△D的等差数列;π为圆周率,取3.14;γ为采脂负荷率;L为步距值;d为采脂的天数。
S总=S1+S2+S3 (4)
式中:S总表示松树总的采脂面积。
本发明通过严格控制采脂负荷率,保留一定的营养带输送养分,实现松树的健康成长,从而实现获得产脂和产材较大经济效益,有效解决了传统高负荷中长期采脂严重影响了松树生长,大大降低木材产出,高负荷中长期采脂采割高度4-6m,搭架攀爬高度2-4m,存在危险系数高,造成人身安全,成本高等问题。
在以上优化参数的基础上,下面通过更具体实施例对本发明进行说明。
实施例1
如图1、2、3,一种马尾松“大径材-采脂”模式中长期采脂的方法,包括以下步骤:
(1)在横县镇龙林场大吾分场贮木场选择17年生胸径为26cm的马尾松,从离地面到树高1.8m处按下降式双侧沟三面采脂法采脂,采脂负荷率为35%,采割周长28.6cm,单夹角30度,割沟深入木质部0.3cm,步距0.1cm,按两天一采;在割面纵向中央线,开割长30cm,宽1.0cm,深0.5cm,在中沟下端安装受脂容器,受脂容器选用塑料杯,采用竹制品固定,采脂8年后完成第一面采脂;
(2)在距离第一采割面留出10cm营养带(该营养带和以下实施例的营养带均是指为保障水分和养分的输送供给,在树干上保留的未经采割的纵向连续树皮带),离地面到树高1.8m处按下降式双侧沟三面采脂法进行第二面采脂,采脂负荷率为30%,采割周长32.0cm,单夹角30度,割沟深入木质部0.3cm,步距0.1cm,按两天一采;在割面纵向中央线,开割长30cm,宽1.0cm,深0.5cm,在中沟下端安装受脂容器,受脂容器选用塑料杯,采用竹制品固定,连续采脂8年后完成第二面采脂;
(3)在距离第一、第二采割面分别留出10cm和11cm营养带,离地面到树高1.8m处按下降式双侧沟三面采脂法进行第三面采脂,采脂负荷率为30%,采割周长39.6cm,单夹角30度,割沟深入木质部0.3cm,步距0.1cm,按两天一采;在割面纵向中央线,开割长30cm,宽1.0cm,深0.5cm,在中沟下端安装受脂容器,受脂容器选用塑料杯,采用竹制品固定,连续采脂8年完成第三面采脂;
(4)把完成三面采脂的松树砍伐销售,按公式(1)-(4)计算采脂面积及产脂量,统计松脂收入和木材收入之和的总产值,计算经济效益。
实施例2
如图1、2、3,一种马尾松“大径材-采脂”模式中长期采脂的方法,包括以下步骤:
(1)在横县镇龙林场大吾分场贮木场选择18年生胸径为28.4cm的马尾松,从离地面到树高1.7m处按下降式双侧沟三面采脂法采脂,采脂负荷率为38%,采割周长33.5cm,单夹角30度,割沟深入木质部0.3cm,步距0.12cm,按两天一采;在割面纵向中央线开中沟,中沟长32cm,宽1.2cm,深0.5cm,在中沟下端安装受脂容器,受脂容器选用塑料薄膜袋,采用木制品固定,采脂8年后完成第一面采脂;
(2)在距离第一采割面留出10cm营养带,离地面到树高1.7m处按下降式双侧沟三面采脂法进行第二面采脂,采脂负荷率为33%,采割周长37.7cm,单夹角30度,割沟深入木质部0.3cm,步距0.12cm,按两天一采;在割面纵向中央线开中沟,开割长33cm,宽1.1cm,深0.4cm,在中沟下端安装受脂容器,受脂容器选用塑料薄膜袋,采用木制品固定,采脂8年后完成第二面采脂;
(3)在距离第一、第二采割面分别留出10cm和12cm营养带,离地面到树高1.7m处按下降式双侧沟三面采脂法进行第三面采脂,采脂负荷率为27%,采割周长37.6cm,单夹角30度,割沟深入木质部0.3cm,步距0.12cm,按两天一采;在割面纵向中央线,开割长32cm,宽1.2cm,深0.5cm,在中沟下端安装受脂容器,受脂容器选用塑料杯,采用竹制品固定,采脂8年后完成第三面采脂;
(4)把完成三面采脂的松树砍伐销售,按公式(1)-(4)计算采脂面积及产脂量,统计松脂收入和木材收入之和的总产值,计算经济效益。
实施例3
如图1、2、3,一种马尾松“大径材-采脂”模式中长期采脂的方法,包括以下步骤:
(1)在横县镇龙林场大吾分场贮木场选择17年生胸径为26.1cm的马尾松,从离地面到树高1.8m处按下降式双侧沟三面采脂法采脂,采脂负荷率为33%,采割周长27.8cm,单夹角30度,割沟深入木质部0.3cm,步距0.11cm,按两天一采;在割面纵向中央线,开割长36cm,宽1.3cm,深0.5cm,在中沟下端安装受脂容器,受脂容器选用塑料杯,采用竹制品固定,采脂8年后完成第一面采脂;
(2)在距离第一采割面留出12cm营养带,离地面到树高1.8m处按下降式双侧沟三面采脂法进行第三面采脂,采脂负荷率为30%,采割周长32.8cm,单夹角30度,割沟深入木质部0.3cm,步距0.11cm,按两天一采;在割面纵向中央线,开割长35cm,宽1.2cm,深0.5cm,在中沟下端安装受脂容器,受脂容器选用塑料杯,采用竹制品固定,采脂8年后完成第二面采脂;
(3)在距离第一、第二采割面分别留出12cm和11cm营养带,离地面到树高1.8m处按下降式双侧沟三面采脂法进行第三面采脂,采脂负荷率为28%,采割周长37.6cm,单夹角30度,割沟深入木质部0.3cm,步距0.10cm,按两天一采;在割面纵向中央线开中沟,长37cm,宽1.2cm,深0.6cm,在中沟下端安装受脂容器,受脂容器选用塑料杯,采用竹制品固定,采脂8年后完成第三面采脂;
(4)把完成三面采脂的松树砍伐销售,按公式(1)-(4)计算采脂面积及产脂量,统计松脂收入和木材收入之和的总产值,计算经济效益。
对比例1
采用传统高负荷中长期采脂法采脂:
(1)在横县镇龙林场大吾分场贮木场选择17年生胸径为26cm的马尾松,从离地面到树高2m处按下降式采脂法采脂,采脂负荷率为60%,采割周长49cm,单夹角30度,割沟深入木质部0.3cm,步距0.1cm,按两天一采;在割面纵向中央线,开割长30cm,宽1.0cm,深0.5cm,在中沟下端安装受脂容器,受脂容器选用塑料杯,采用竹制品固定,采脂8年;
(2)在采割面搭2m木梯,选择离地面到树高4m处,按下降式采脂法采脂,采脂负荷率为65%,采割周长61.2cm,单夹角30度,割沟深入木质部0.3cm,步距0.1cm,按两天一采;在割面纵向中央线开中沟长30cm,宽1.0cm,深0.5cm,在中沟下端安装受脂容器,受脂容器选用塑料杯,采用竹制品固定,采脂8年;
(3)把完成采脂的松树砍伐销售,统计松脂收入和木材收入之和的总产值,计算经济效益。
统计实施例1-3和对比例1的每亩经济效益,如表1所示。
实验项目 | 松脂收入(万元) | 木材收入(万元) | 总收入(万元) |
实施例1 | 3.789 | 8.305 | 12.094 |
实施例2 | 4.993 | 10.259 | 15.253 |
实施例3 | 4.569 | 8.951 | 13.520 |
对比例1 | 2.384 | 2.270 | 4.654 |
由上表可知:采用实施例1-3的方法获得的经济效益远大于对比例1的方法获得的经济效益,总收入分别比对比例提高了159.86%、227.74%和190.50%,效果显著。另外采用实施例1-3的方法不需要搭架攀爬采脂,降低了危险系数,提高了采农的人身安全,对比例8年后需攀爬采脂,劳动效率至少下降一半。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种马尾松“大径材-采脂”模式中长期采脂的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)选择马尾松的第一采脂面,按下降式双侧沟三面采脂法采脂;在割面纵向中央线开中沟,在中沟下端安装受脂容器,完成第一面采脂;
具体采脂参数按面积公式(1)进行:
式中:S1表示松树第一面采脂面积;n表示采割的年度,1≤n≤8;D1表示起采胸径;Dn表示第n采割年的胸径;△D表示年胸径平均增长量;Dn设为首项为D1,公差为△D的等差数列;π为圆周率,取3.14;γ为采脂负荷率;L为步距值;d为采脂的天数;
(2)选择第二采脂面,距离第一采割面留出10cm以上营养带,按下降式双侧沟三面采脂法采脂,在割面纵向中央线,在中沟下端安装受脂容器,完成第二面采脂;
具体采脂参数按面积公式(2)进行:
式中:S2表示第二面的采脂面积;n表示采割的年度,9≤n≤16;D1表示起采胸径;Dn-1表示第n-1采割年的胸径;△D表示年胸径平均增长量;Dn设为首项为D1,公差为△D的等差数列;π为圆周率,取3.14;γ为采脂负荷率;L为步距值;d为采脂的天数;
(3)选择第三采脂面,离地面到树一定高处按下降式双侧沟三面采脂法进行采脂,在割面纵向中央线,在中沟下端安装受脂容器,完成第三面采脂;
具体采脂参数按面积公式(3)进行:
S3={[D16π-(D16π-D1×π×γ)×γ-D1×π×γ]÷2}×γ×L×d+{[D17π-(D17π-D1×π×γ)×γ-D1×π×γ]÷2}×π×γ×L×d+…+{[Dn-1π-(Dn-1π-D1×π×γ)×γ-D1×π×γ]÷2}×π×γ×L×d (3)
式中:S3表示松树第三面的采脂面积;n表示采割的年度,17≤n≤24;D1表示起采胸径;Dn-1表示第n-1采割年的胸径;△D表示年胸径平均增长量;Dn设为首项为D1,公差为△D的等差数列;π为圆周率,取3.14;γ为采脂负荷率;L为步距值;d为采脂的天数;
(4)按公式(4)计算总的采脂面积,把完成三面采脂的松树砍伐销售,统计松脂收入和木材收入之和的总产值,计算经济效益;
S=S1+S2+S3 (4)
式中:S总表示松树总的采脂面积。
2.根据权利要求1所述的马尾松“大径材-采脂”模式中长期采脂的方法,其特征在于,步骤(1)中所述马尾松为17年生以上,胸径大于26cm的马尾松。
3.根据权利要求1所述的马尾松“大径材-采脂”模式中长期采脂的方法,其特征在于,步骤(1)中是从离地面到树高1.6-1.8m处按下降式双侧沟三面采脂法采脂。
4.根据权利要求1所述的马尾松“大径材-采脂”模式中长期采脂的方法,其特征在于,步骤(1)中按下降式双侧沟三面采脂法连续采脂8年,完成第一面采脂。
5.根据权利要求1所述的马尾松“大径材-采脂”模式中长期采脂的方法,其特征在于,步骤(2)中距离地面到树高1.6-1.8m处按下降式双侧沟三面采脂法进行第二面采脂。
6.根据权利要求1所述的马尾松“大径材-采脂”模式中长期采脂的方法,其特征在于,步骤(2)中按下降式双侧沟三面采脂法连续采脂8年,完成第二面采脂。
7.根据权利要求1所述的马尾松“大径材-采脂”模式中长期采脂的方法,其特征在于,步骤(3)中在距离第一、第二采割面分别各留出10cm以上营养带且离地面到树高1.6-1.8m处按下降式双侧沟三面采脂法完成第三面采脂。
8.根据权利要求1所述的马尾松“大径材-采脂”模式中长期采脂的方法,其特征在于,步骤(3)中按下降式双侧沟三面采脂法连续采脂8年,完成第三面采脂。
9.根据权利要求1所述的马尾松“大径材-采脂”模式中长期采脂的方法,其特征在于,步骤(1)、(2)、(3)中双侧沟采割的单夹角30度,双侧沟采割按两天一采执行。
10.根据权利要求1所述的马尾松“大径材-采脂”模式中长期采脂的方法,其特征在于,步骤(1)、(2)、(3)中采脂负荷率为27-38%。
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