(森林资源经营管理)第三章森林收获调整.pptx

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,森林资源经营管理,Forest,resourcemanagement,第三章森林收获调整,Regulationofyield第一节森林收获调整的概念第二节同龄林年伐量计算方法第三节异龄林年伐量计算方法第四节森林调整,第一节森林收获调整的概念,一、年伐量的概念及分类按采伐性质分：

主伐、间伐和补充主伐森林采伐量种类：

森林主伐量、间伐量、补充主伐量。

森林的主伐方式：

皆伐、渐伐、择伐,二、合理确定采伐量应考虑的原则,采有伐利的于对改象善一同定龄要林是经成营熟单林位，内达各到林主分伐的年龄龄级的结林构分或或异达龄到林工的艺林成分熟树的木林径分级才结能构采；伐；有在利成于熟改林善占林优况势和的环原境始条林件区，确充定分的利采用伐更量新既择要伐及、时卫利生用采现伐有的成木过材熟产林量资，源同，时又要求极在扩较大长间时伐间利内用保。

持相对稳定的采伐量，避免较大的变动；,第一步：

在进行主伐量和间伐量计算时，计算单位是经营类型；第二步：

在各公式计算基础上进行分析论证，统筹考虑经营单位的龄级结构、林况和市场需材情况，论证和确定各经营类型在经理期的年伐量；第三步：

利用材种出材量表或经验数据，计算经济材出材量；第四步：

安排伐区和确定采伐顺序。

计算和确定合理采伐量的工作步骤,三、同龄林和异龄林的森林调整方法,林分调整树种结构调整、年龄结构调整、空间结构调整森林生态系统的动态性营养动态、自然演替森林经营与生态系统稳定生态系统稳定性、空间布局、时间规划、异龄林经营、森林结构的构建、林分发育的调控,第二节同龄林年伐量计算方法,一、面积控制法

（一）区划轮伐法A（轮伐）v（轮伐）A（轮伐）Vm3/hm2式中:

A（轮伐）年伐面积经营单位的总面积v（轮伐）年伐蓄积轮伐期成过熟林平均每公顷的蓄积量,优点计算方法简单；对龄级结构分配不均匀的，只需进行一次性调整，调整的方法简单；适宜于成过熟林占优势的天然原始林。

缺点没有考虑具体的龄级结构，一次性调整会造成生长量、蓄积量的大量损失；轮伐期内有可能采到未熟林，因此不适宜中幼林占优势的经营单位；没有考虑具体的立地条件的差异，立地条件可能导致蓄积量的不平衡。

（二）成熟度法,A（成熟度）（f成f过）av（成熟度）（v成v过）a式中：

成、过分别为成、过熟林面积；成、过分别为成、过熟林蓄积；为龄级期限。

对成熟度法的评价优点考虑了成过熟林的龄级结构，适用于龄级结构比较均匀的经营单位。

缺点龄级面积分配不均匀时，轮伐期内年伐量波动较大。

按成熟度计算出的年伐量，仅仅说明在一个龄级期限内每年采伐成熟林的数量，考虑的范围较窄，对该龄级期后的问题就未加考虑，它只考虑现有成过熟林资源的及时利用，没有估计到成熟林以下后备资源的多少。

如果f近f成，现有成熟林很少而近熟林很多，则最近一个龄级期内可采量很少，而一个龄级期以后，采伐量又会迅速增加。

（三）林龄公式,第一林龄式A（林龄）（v（林龄）,近成过）2aAVm3/hm2,对第一林龄式的评价：

优点：

年伐量在较长时间内相对稳定，因为把近熟林纳入年伐量的计算，如果经营单位的面积按龄级分配均匀和近于均匀，在两个龄级期间，利用量不会发生很大的变化，实际上在两个龄级期间近熟林将全部进入成熟林，所以实际采伐的对象都是成熟林；能及时地利用成过熟林资源。

缺点：

当f成过f近时，因为延长一个龄级期限，原来的过熟林更加过熟，会造成森林资源的损失和降低木材的经济价值。

公式本身没考虑中、幼林的龄级面积分配，如果中、幼林面积过大，显然要采到未成熟林。

第二林龄式A（林龄）（中近成过）3av（林龄）AVm3/hm2公式将龄级期限延长到靠近近熟林的一个中龄林。

对公式的评价：

优点：

相当长时间内每年年伐量相对稳定，对于长期的木材生产加工企业，保持比较长期的、稳定的采伐量，是很有用的。

调整期内蓄积量的损失比较少，在一定时间内把成熟林利用而在这一时间内又不采到未成熟林。

缺点：

不适宜于龄级面积不均匀的林分；对生长量与林况没有考虑。

（四）模型,f01=1/nf11+1/2（f11+f21）+1/3（f11+f21+f31）+.式中：

+1f/n（f1最1+f近211+0f年31+的.总.采+伐fn面1）积；01以10年为单位的轮伐期，如90年，则9；f11最老龄级的面积；f21次于11龄级面积；.fn1最小龄级的面积。

优点：

在一个轮伐期内，任何类型的龄级结构，只要经过一个轮伐期调整，就可变得龄级分配均匀，而且蓄积量、生长量损失较少；如果成过熟林占优势，最近十年的采伐量就大，以后就逐步地减少;如果中幼林占优势，最初十年的采伐量就小，以后越来越大，陆续地增加、减少，比较稳定的递减或递增，逐步趋于稳定。

缺点：

调整期太长，需要一个轮伐期调整。

（五）林况计算式,LA（林况）AaLv（林况）Va式中：

A采伐小班的总面积V采伐小班的总蓄积a采伐期限采伐期限定为多少年，与经营水平有关。

对公式评价：

优点：

采伐量能反映林内卫生状况。

适用于防护林、或其它特种用途林的采伐量计算。

缺点：

不是采伐调整森林的手段，体现不了年伐量的涵义。

二、材积控制法,

（一）法正蓄积法1.Vonmantel公式Vn=uZu/22Vn/u=uZEn=2Vn/u用现实采伐量代替法正采伐量，又用现实蓄积量代替法正蓄积量，则有:

Ew=2Vw/uSw=Ew/Vm3/hm2,优点,公式简单，计算的因子少，可以作为粗略计算年伐量之用。

适用于龄级结构分配均匀的林分。

缺点不适合龄级分配不均的林分，对中幼林占优势的林分，很可能采伐到未熟林。

成过熟林占优势的天然林中，计算出的年伐量肯定偏大。

改正式,此为Landoridt提出，又称Landoridt公式。

Ew=2Vw/u=Vw/0.5u由于改正系数0.6比0.5计算的年伐量减少17，所以常采用0.6作为改正系数。

Ew=Vw/0.6u,若Vw=Vn，则Ew=En，属标准林分;VwVn，则EwEn，采伐量大于生长量;VwVn，则EwEn，采伐量小于生长量。

3.利用率法（Utilizationpercentagemethod）,德国学者Hundeshagen1821年提出以生长量为基础确定收获量,并以导向法正蓄积为目标Ew=VwP=VwEn/Vn,优点：

适用于龄级均匀的经营单位；收获预定方法简单。

缺点：

龄级结构不均匀，产生偏差；无明显的调整期。

（二）按平均生长量法计算年伐量,1.平均生长量法,式中:

mi各龄级的蓄积量i=1,2,3.nzi为各龄级平均生长量ai各龄级的平均年龄,取中值。

EwZ1+Z2+.+Znm1/a1+m2/a2+m3/a3+.+mn/anSwEw/Vm3/hm2,缺点：

不适用于龄级结构不均匀的林分；如果中幼林多，生长量大，计算出的年伐量就偏大，必然采到未熟林；当成过熟林多，如按平均生长量来确定采伐量，就会引起成过熟林资源积压、枯损、病腐率增加。

没有包括自然稀疏的枯损量、间伐量的平均生长量，计算出的年伐量偏小。

优点：

适用于龄级结构均匀的林分；用生长量控制采伐量，可作为全国、大区控制年伐量理论依据。

2.检查法,Z=M2M1C式中：

Z：

林分蓄积定期生长量；M2：

期末调查林分蓄积；M1：

期初调查林分蓄积；C:

期间林分采伐量。

检查法是一种高度集约经营的方式，森林资源连续清查和其它项目的定期调查都是在此基础上发展起来的。

3.施耐德生长率法,EwVwP式中：

P材积生长率。

此法只能用于粗放择伐林推算年择伐量的一种简便方法。

实质：

用生长量来控制每年的择伐量。

（三）按蓄积量结合生长量计算年伐量较差法（Differentmethod）

（1）海耶尔（CarlHeyer）公式Ew=Zw+（Vw-Vn）/a式中：

Zw现实平均生长量Vn法正蓄积量a调整期,优点：

公式简单、合理，它反映了经营单位内采伐量和蓄积量以及生长量之间相互关系；不仅适用于皆伐作业的同龄林，而且适用于择伐作业的异龄林计算年伐量。

缺点：

公式仍没包括枯损量、间伐量，计算出的年伐量偏小；调整期需要多少年，是估计数字；生长量是用的现实平均生长量，既然用法正蓄积比较，那就不标准了。

（2）盖尔哈特（Gehrhardt）公式,Ew=（Zw+Zn）/2+（Vw-Vn）/a式中：

Zw收获表上查得，现实林连年生长量；Zn法正生长量，从收获表上查得；a调整期，从1012u范围内确定；Vw现实林蓄积量，老龄林实测，其他龄级用收获表上测定。

缺点较多的数据在收获表上查定；仍然有海耶尔式其它两条缺点。

优点弥补了海耶尔式的缺点（）。

2.数式平分法（和田公式）,Ew=Vw/uZw/2这里设平均生长量为连年生长量,也即是法正生长量的一半;法正蓄积Vn除以u,又正好是法正蓄积量的一半。

日本学者和田国次郎首先提出,优点：

可以利用现有资料计算，方法简单；适用于成过熟林占优势的天然原始林；公式合理，生长量只用一半参加计算，在轮伐期内尽量延长利用蓄积的采伐年限。

缺点：

没有反映现实林龄级结构与林况。

3.汉茨利克（E.J.Hanzlik）公式,Ew=Vm/uZ式中Vm成熟林以上各林分总蓄积；Z成熟林以下林分平均生长量之和，用收获表推算现有不同年龄的林分长到轮伐期时年平均生长量。

针对美国西部北美黄杉原始同龄林在1922年提出来的。

优点：

公式比较简单，计算因子少；尽可能延长成过熟林的采伐期间，适用于成过熟林占优势的经营单位。

缺点：

Z在收获表上查得，收获表与现实林有差异；现实采伐量是建立在长达几十年的生长量预估基础上，而所计算的生长量未必兑现；没有考虑现有成过熟林在采伐前蓄积量的变化情况。

4.加拿大公式,Ew=Vm/u（Zm-I）/2+Z（未）式中：

Zm成过熟林的生长量I成过熟林的枯损量Z（未）未成熟林的生长量,该式与汉茨利克式相近似,优点：

公式全面合理，不仅考虑了成过熟林的蓄积量，而且还考虑了成过熟林的生长量、枯损量及未熟林的生长量；适用于成过熟林占优势的天然原始林。

缺点：

要求的技术水平高，而且未熟林各个龄级的连年生长量每年都要测定。

上述各种方法在计算因子上都存在单一性的缺点，使计算结果带有局限性。

随着计算技术的发展，近20所年来许多国家已广泛应用数学规划方法和计算机确定最优森林采伐量，从20年代60年代以来，应用最广泛的是线性规划法。

此外，还有目标规划和动态规划，目标规划提出后，解决了用多目标确定森林采伐量的最优化方法。

第三节异龄林年伐量计算方法,一、按择伐周期和择伐量计算,LV=FV/ALA=LV/V=F/A式中：

F择伐面积,V平均每公顷,择伐蓄积A择伐周期,例如：

某经营单位面积12505hm2，地位级云杉经营类型，其起始择伐直径为32cm，调查材料如下：

平均单株材积0.771.241.261.52根据题意，进行下列计算：

1.A160-100=60年2.V260.77+171.24+101.26+51.5257.9m3/hm23.LV=FV/A1250557.9/60=12064.43m3LA=LV/V=F/A12505/60208.37hm2,优点：

计算方法简单，外业材料容易获取。

缺点：

没有考虑择伐周期末期林木的枯损量，小径木进介采伐量。

二、按小班择伐率计算LV=（ViPi）/ALA=LV/V=F/A式中：

Pi为i小班择伐率优点：

计算方便，外业材料获取容易。

缺点：

确定择伐率有一定难度。

三、检查法,实质：

每年调查出来的连年生长量用来控制采伐量，用连年生长量控制采伐量是用各径级蓄积比例来控制所进行的森林调整，但每年清查比较困难，因此用定期的平均生长量代替连年生长量Z（M现-M前+C间）/a式中：

M现现在（本次）调查的全林蓄积;M前前次（上次）调查的全林蓄积;a为调查间隔年限;C间为上次到本次间隔期内择伐量以上所计算的连年生长量Z是作为调节下一间隔期间择伐量的尺度。

年伐量分析确定实例,1.成熟度法3.平均生长量法5.数式平分法,2.第一林龄式4.Vonmantel公式6.区划轮伐法,在国家主要木材生产基地川西大林区某林场云杉大径级经营类型，资源资料如下，轮伐期为100年，调整期不考虑，龄级期限20年，国家每年需要木材34万m3，按林况计算的年伐量为30100m3，试用下列公式计算并确定年伐量。

云杉大径级经营类型龄级面积蓄积表,云杉大径级经营类型龄级面积蓄积表,解题：

（一）由题意列出上表，并将各龄级平均年龄、平均生长量填入相应栏目中，划分龄级和龄组来。

成熟度法A（成熟度）（f成f过）a（671921258448278）/20237hm2v（成熟度）（v成v过）a（11100017000041700094000）/2039600m3第一龄林式A（林龄）（近成过）2a（809671921258448278）/220138.6hm2,V（11100017000041700094000）/（671921258448278）167m3/hm2v（林龄）AVm3/hm2138.616723100m3平均生长量法EwZ1+Z2+Z3+.+Znm1/a1+m2/a2+m3/a3+.+mn/an10460m3Sw=Ew/Vm3/hm210460/16762.63hm2林况公式Lv30100m3,Vonmantel公式Ew=2Vw/u2964000/10019300m3Sw=Ew/Vm3/hm219300/167115.57hm2数式平分法Ew=Vw/uZw/2964000/10010460/214870m3区划轮伐法A（轮伐）6835/10068.35hm2v（轮伐）A（轮伐）Vm3/hm268.3516711400m3,

（二）分析确定1.根据材料数据，可以看出，经营类型龄级面积不均匀。

成过熟林在经营单位内占优势，蓄积792000/964000100%82%，面积4736/6835100%69%。

2.用平均生长量计算的年伐量是10460m3，为最低数据，而成过熟林占优势的林分，每年只采约10000m3，则成过熟林都要采79年才采得完；另一方面，现实林的林分，再经过四个龄级，其平均年龄170年，显然引起林况恶化，不能及时利用成过熟林，故无实际意义。

接近的数据还有按区划轮伐法计算的11400m3，数式平分法计算的14870m3，都无实际意义。

3.用成熟度法计算的年伐量是39600m3，为最大数据，用20年时间就能把成过熟林采伐完，而幼、中龄林、近熟林面积与蓄积皆不均匀，这样会造成以后的采伐量不稳定，还会大大下降，从国家任务看，此数据接近国家任务高限，低于国家任务会好些。

4.按第一林龄式、V.mantel公式计算的年伐量，采伐全林皆在40年以上，每年采伐量约在20000m3，那么，成过熟林按每年20000m3采伐，需要40年，适当延长了采伐年限，成过熟林利用,了，但每年20000m3的要求与国家任务差距较大。

5.按林况计算的年伐量30100m3，按照规定，应把过熟林在短期内采伐利用（一般12龄级内），否则，会达到自然成熟，那么应这样安排，20年采完，、10年采完，则有：

41700/2094000/1030250m3，与林况计算式比较吻合，也符合国家下达的任务。

云杉大径级经营类型龄级面积蓄积表,第三节森林调整,一、森林的时空特点时间尺度是确定研究对象变化的时间间隔，研究因果关系及其变化的最重要手段。

空间尺度是确定研究对象面积大小或最小信息单元的空间分辨率水平，研究空间结构与功能的重要手段。

生态系统的尺度：

大尺度、中尺度、小尺度。

森林经营管理中的空间尺度，划分为全国、区域、林业局（场）、林分，以林业局（场）和林分为主。

时间尺度通常以年为单位。

二、演替与干扰,三、森林的功能与时空尺度,表3-9不同空间层次森林的时空反应及过程,五、景观规划,六、不同土地利用方法的区域综合规划,图3-6野生动物保护规划景观层次示意图,图3-7森林游憩规划景观层次示意图,谢谢！