森林收获调整

Forestresourcemanagement森林收获调整第三章森林收获调整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森林调整第一节森林收获调整的概念

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、择伐一、年伐量的概念及分类⒊采伐的对象一定要是成熟林，达到主伐年龄的林分或达到工艺成熟的林分才能采伐；⒋有利于改善林况和环境条件，要充分利用更新择伐、卫生采伐的木材产量，同时要积极扩大间伐利用。二、合理确定采伐量应考虑的原则⒈有利于改善同龄林经营单位内各林分的龄级结构或异龄林的林分树木径级结构；⒉在成熟林占优势的原始林区，确定的采伐量既要及时利用现有成过熟林资源，又要求在较长时间内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；第三步：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

㈠林分调整树种结构调整、年龄结构调整、空间结构调整㈡森林生态系统的动态性营养动态、自然演替㈢森林经营与生态系统稳定保持生态系统的持续稳定性、空间布局、时间规划、异龄林经营、森林结构的构建、林分发育的调控一、面积控制法

（一）区划轮伐法

ＬA（轮伐）＝Σｆ／ＵＬv（轮伐）＝ＬA（轮伐）×Vm3/hm2

式中:ＬA（轮伐）－－－年伐面积Σｆ－－－经营单位的总面积Ｌv（轮伐）－－－年伐蓄积Ｕ－－－轮伐期Ｖ－－－成过熟林平均每公顷的蓄积量第二节同龄林年伐量计算方法

（二）按成熟度计算的年伐量ＬA（成熟度）＝（ｆ成＋ｆ过）／ａＬv（成熟度）＝（ｖ成＋ｖ过）／ａ式中：ｆ成、ｆ过分别为成、过熟林面积；ｖ成、ｖ过分别为成、过熟林蓄积；ａ为龄级期限。（三）按林龄公式计算⒈按第一林龄式计算ＬA（林龄Ⅰ）＝（ｆ近＋ｆ成＋ｆ过）／2a

Ｌv（林龄Ⅰ）＝ＬA×Vm3/hm2⒉按第二林龄式计算ＬA（林龄Ⅱ）＝（ｆ中１＋ｆ近＋ｆ成＋ｆ过）／3aＬv（林龄Ⅱ）＝ＬA×Vm3/hm2

公式将龄级期限延长到靠近近熟林的一个中龄林。（四）ＥБＣＡ模型f01=1/n×[f11+1/2(f11+f21)+1/3(f11+f21+f31)+....+1/n(f11+f21+f31+....+fn1)]式中：f01－－最近10年的总采伐面积；ｎ－－以10年为单位的轮伐期，如ｕ＝90年，则ｎ＝9；

f11－－最老龄级的面积；

f21－－次于ｆ11的龄级面积；...

fn1－－最小龄级的面积。（五）按林况计算ＬA（林况）＝ΣＡ／ａＬv（林况）＝ΣＶ／ａ式中：ΣＡ－－采伐小班的总面积

ΣＶ－－采伐小班的总蓄积ａ－－－采伐期限采伐期限定为多少年，要看经营水平高低。（一）法正蓄积法1.Vonmantel公式

Vn=uZ×u/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/ha二、材积控制法

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。⒉改正式

此为Landoridt提出，所以又称Landoridt公式。

当成、过熟林占优势时，为了避免按蓄积公式计算结果偏大的缺陷，兰多利特提出一个改正式。

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/0.6u3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，其公式如下:

Ew=Vw×P=Vw×En/Vn

若Vw=Vn，则Ew=En，属标准林分;

Vw>Vn，则Ew>En，采伐量大于生长量;

Vw<Vn，则Ew<En，采伐量小于生长量。优点：⑴适用于龄级均匀的经营单位；⑵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用各龄级平均生长量之和代替各林分的连年生长量之和。

Ew＝Z1+Z2+Z3+....+Zn＝m1/a1+m2/a2+m3/a3+....+mn/anSw=Ew/Vm3/hm2

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。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。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。2.检查法Z=M2—M1＋C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。检查法是高度集约经营方式，森林资源连续清查和其他项目的定期调查都是在此基础上发展起来的。3.施耐德生长率法实质：用生长量来控制每年的择伐量。年伐量计算公式如下：Ew＝Ｚ＝Vw×P

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。（三）按蓄积量结合生长量计算年伐量⒈较差法（Differentmethod）

（1）海耶尔（CarlHeyer）公式

Ew=Zw+（Vw-Vn）/a

将数值为Vw-Vn这部分蓄积于调整期a年间均分采伐，以便导向法正状态。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－－从收获表上查得，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10～1／2u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。优点:

弥补了海耶尔式的缺点（３）。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。⒊数式平分法（和田公式）

日本学者和田国次郎首先提出

Ew=Vw/u＋Zw/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。

优点：⑴可以利用现有资料计算，方法简单；

⑵适用于成过熟林占优势的天然原始林；

⑶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。

★

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。年伐量分析确定实例

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3-4万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1.成熟度法2.第一林龄式3.平均生产量法4.Vonmantel公式5.数式平分法6.区划轮伐法龄级面积（hm2）

蓄积量（m3）

平均年龄平均生长量（m3）

龄组划分Ⅰ63011000101100幼龄林Ⅱ3681700030570幼龄林Ⅲ2822300050460中龄林Ⅳ80912100701730近熟林Ⅴ671111000901230成熟林Ⅵ9211700001101510成熟林Ⅶ25844170001303210过熟林Ⅷ48294000150610过熟林Ⅸ78170过熟林计682596400010460云杉大径级经营类型龄级面积蓄积表解题：

（一）由题意知，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，划分出龄级和龄组来。1.成熟度法

ＬA（成熟度）＝（f成＋f过）／a＝（671＋921＋

2584＋482＋78）/20＝237hm2Ｌv（成熟度）＝（v成＋v过）／a＝（111000＋

170000＋417000＋94000）/20＝39600m32.第一龄林式

ＬA（林龄Ⅰ）＝（ｆ近＋ｆ成＋ｆ过）／2a＝（809＋

671＋921＋2584＋482＋78）/20＝138.6hm2V＝（111000＋170000＋417000＋94000）/（671＋921

＋2584＋482＋78）＝167m3/hm2Ｌv（林龄Ⅰ）＝ＬA×Vm3/hm2＝138.6×167＝23100m33.平均生长量法

Ew＝Z1+Z2+Z3+....+Zn＝m1/a1+m2/a2+m3/a3+....+mn/an

＝10460m3Sw=Ew/Vm3/hm2＝10460/167＝62.63hm24.林况公式

Lv＝30100m35.Vonmantel公式

Ew=2Vw/u＝2×964000/100＝19300m3Sw=Ew/Vm3/hm2

＝19300/167＝115.57hm26.数式平分法

Ew=Vw/u＋Zw/2＝964000/100＋10460/2＝14870m37.区划轮伐法

ＬA（轮伐）＝Σｆ／Ｕ＝6835/100＝68.35hm2

Ｌv（轮伐）＝ＬA（轮伐）×Vm3/hm2＝68.35×167

＝11400m3（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792000/964000×100%＝82%，面积4736/6835×100%＝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Ⅴ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.用成熟度公式计算的年伐量是39600m3，为最大的数据，用20年时间就能把成过熟林采伐完，而幼、中龄林、近熟林的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