第五章森林成熟与经营周期新

第五章森林成熟与经营周期第一节概述第一节概述一.森林成熟的概念

森林成熟标志着所经营的森林为了某种用途，并发育到某一阶段，此刻收获利用效果最好，即最符合经营者的目的。森林成熟是指森林在生长发育过程中，最符合经营

目标时的状态。森林成熟龄是指森林达到成熟时的年龄第一节概述二.森林成熟的特点1、不明显性生命期长的森林，外部形态或色泽几年内都无明显变化，且使用价值或货币价值在短期内变化不大，很难判断何时成熟。例如与农作物相比，在时间、色泽、外观…等方面都有差异。在不同的林种中，用材林、防护林、薪炭林、经济林、特种用途林等有各自不同的森林成熟。2、效益的多样性第二节物质产品的森林成熟

一.数量成熟

（一）数量成熟的概念

林分或树木的材积平均生长量达到最大值时，称为林分或树木的数量成熟。达到此状态时的年龄称为数量成熟龄。用公式表示:

MaxZi=Vi/i

式中：Vi——树木或林分第i年的材积或蓄积量；

i——年龄，i=1,2,……，n；Zi——第i年的材积平均生长量。第二节物质产品的森林成熟第二节物质产品的森林成熟平均生长量与连年生长量关系A1A2连年生长量曲线平均生长量曲线年龄

m2m1

蓄积量（m3）

第二节物质产品的森林成熟（二）数量成熟的确定方法

1.生长过程表法

查找响应的生长过程表,要求树种和地位级一致.然后从表上查出平均生长量最大的时间,即数量成熟龄.(见表)第二节物质产品的森林成熟2.标准地法（1）选择标准地:要求树种,起源,立地条件,林分密度等尽量相同（2）设立标准地。分布于各不同龄级中（3）将选定的各标准地林分伐倒区分求积，并查定平均年龄，计量出材积总量和材积平均生长量。（4）将计算出的各龄级标准地的年龄、材积平均生长量列表，查

出最大值的年份，即为数量成熟龄。具体步骤如下：实际上就是生长过程表的编制过程!第二节物质产品的森林成熟二.工艺成熟（一）工艺成熟的概念

将林分生长发育过程中（通过皆伐）目的材种的材积平均生长量达到最大时的状态称为工艺成熟，此刻的年龄称为工艺成熟龄。工艺成熟主要用于用材林中。

第二节物质产品的森林成熟（二）工艺成熟与数量成熟的联系共同之处是二者都是衡量成熟的数量指标，工艺成熟可看成是数量成熟的一个特例，即有一定材种规格要求的“数量成熟”。差异主要有2个方面第一:工艺成熟不仅是数量指标，而且还是质量指标。第二:无论林分或林木，数量成熟通常都会出现，而

工艺成熟龄则不然。第二节物质产品的森林成熟1.生长过程表结合材种出材量表法

(见下图)三.工艺成熟的确定方法第二节物质产品的森林成熟2.马尔丁（K.L.Martin）法（重点）

计算公式如下：

u=a+(nd)/2=a+n·r

式中：

u—某材种工艺成熟龄；

a—树高达到材种长度时所需年数；

n—材种小头半径方向上1cm内的平均年轮数；

d—材种小头直径；r—材种小头半径。第二节物质产品的森林成熟

例如，求算某地区人工杉木林檩材的工艺成熟龄。该材种的规格要求是：平均长度4.4m，小头直径平均14cm。经过现地调查，选取平均木6株，经过树干解析、造材后，得到所需的有关数据第二节物质产品的森林成熟解析木号N0NLNR成熟龄13022917240321523336291219437301320535281219638311320平均19.7N0:零号盘的年轮数NL:达到材种长度（4.4m)时小头断面上半径的年轮数NR:材种小头（14cm）半径内的年轮数第二节物质产品的森林成熟第二节物质产品的森林成熟NL是材种长度断面上的年轮数，它表示材种长度以上部分生长的年数。用N0减去NL则是林木高生长达到材种长度时所需的年数。NR

是材种小头半径内的年轮数，它强调的只是林木直径生长到材种要求的小头直径时所用的时间。应用马丁法时，应注意NL与NR

的差异:第二节物质产品的森林成熟四、经济林成熟

经济林包括的树种和产品很多，归纳起来主要是生产干鲜果品、食用油料、饮料、调料、工业原料、香料和药材等为主要目的林木。收获物的形式主要有：果实、叶、花、皮、根、汁、树液等。第二节物质产品的森林成熟经济林生产的一般规律为：

第一、林木定植后一段时间内不产出目的产品；第二、林木到达一定年龄后开始产出，开始时产量少，然后

逐年增长；

第三、到达一定年龄时产品产出量达到最大；第四、产量最大状态能持续一段时间

第五、随后产量开始逐渐下降，刚开始下降时速度较慢；

第六、到达一定年龄时产量下降速度加快，直到衰老死亡。

第二节物质产品的森林成熟参考用材林数量成熟龄,经济林数量成熟龄可定义为:目的产品平均年产量达到最高时的森林状态为数量成熟,此时的年龄为数量成熟龄.bj单位面积上第j年目的产品的产量Bi

单位面积上前i年目的产品的平均年产量i,j为年数,i=1,2,…n;j=1,2,…i.第三节非物质产品的森林成熟第三节非物质产品的森林成熟非物质产品的森林成熟主要有防护成熟、自然成熟、更新成熟等一.防护成熟

防护林是以发挥森林防护效益为主的森林，在我国主要有水土保持林、农田防护林、水源涵养林、防风固沙林、护路林和护岸林等。当林木或林分的防护效能出现最大值后，开始明显下降时称为防护成熟，而此时的年龄称为防护成熟龄第三节非物质产品的森林成熟另外定义：当防护林的平均防护效益最大时为防护成熟，此时的年龄为防护成熟龄（同样类似用材林的数量成熟龄）而确定防护林的最有采伐年龄更合理的是综合成熟龄，即其防护效益与其本身的直接效益之和达到平均最大时！如农田林网成熟龄的确定。防护林的更新，如有可能，应尽量应用渐进式，而不宜使用简单的皆伐，以防其防护效益出现大的起伏。第三节非物质产品的森林成熟二.自然成熟（一）概念林分的自然成熟比较复杂，它并不是指林分中的所有林木都死亡的时间。在林分达到自然成熟时，是指林分中林木的主体部分开始枯萎死亡，但也还有部分林木未死亡，甚至还有一些林木生机盎然。当林分受到严重的伤害，如病虫害，风害等，使其不能再继续正常生长时，也应进行更新（从一定意义上说，也是自然成熟）。自然成熟是指当林分或树木生长到开始枯萎阶段时的状态第三节非物质产品的森林成熟（二）自然成熟的确定年龄总断面积（m2）蓄积量（m3）平均生长量（m3）连年生长量（m3）12029.92882.41.114030.33202.20.716029.73041.90.218028.52951.6-0.420026.52791.3-0.922023.52511.1-1.324019.82170.9-1.7从上看出，林分蓄积出现负生长在180年（准确地说是在160~180年），此时达到了自然成熟第四节经济成熟第四节经济成熟

一.经济成熟的概念

在森林生长发育过程中，货币收入达到最多时的状态称为经济成熟，此时的年龄称为经济成熟龄。第四节经济成熟上学期”林业经济管理”考试题:

某人承包经营1公顷林地经营杨树速生丰产林,造林投入12000.00元,3年生时浇水施肥一次投入2000.00元,5年生时间伐一次收入10000.00元.预计8年生时主伐可获得收入55000.00元,10年生时主伐可获得收入65000.00元.贷款利率为6%,通过所学知识，计算并分析8年生和10年生时主伐那个经济效益更好。第四节经济成熟二,相关经济学知识(概念)（一）利率

使用货币资金的补偿称为利息.在货币资金运转期间,利息量占资本金的百分率称为利率.1.单利式:N=V0+V0×nP=V0(1+nP)式中：V0—

期初本金；

N—

本利和P—

利率n—

期间，以年或月为单位计算利息分单利式和复利式两种:第四节经济成熟例子：

假如你从银行贷款1万元，年利率10%，时间为10年，如果按单利式计算，到期你应该还贷的本利和是：N=10000元（1+10×0.1）=20000元第四节经济成熟2.复利式：将过往时段的利息计入后续时段的本金，在后续时段中也要产生利息第一年：N1=V0+V0P=V0(1+P)第二年：N2=N1+N1P=N1(1+P)=V0(1+P)(1+P)=V0(1+P)2第三年：N3=N2+N2P=N2(1+P)=V0(1+P)2(1+P)=V0(1+P)3。。。。。。第n年:Nn=Nn-1+Nn-1P=Nn-1(1+P)=V0(1+P)n-1(1+P)=V0(1+P)n第四节经济成熟例子：假如你从银行贷款1万元，年利率10%，时间为10年，如果按复利式计算，到期你应该还贷的本利和是：

10000元（1+0.1）10=25937元单复利式的区别，随着时间的延长而加大，上例中如果时间是100年，则结果为：单利式：10000元（1+100×0.1）=110000元复利式：10000元（1+0.1）100=137806123元后者是前者的1253倍！（林业的长周期性！！）第四节经济成熟（二）现值、贴现率在N＝v0（1＋nP）中，本金V0在期间n中运转，在只考虑利息而不考虑别的因素的情况下，期末变成N，在这个过程中，称V0为这笔资金的前价，也叫现值；称N为后价，也叫终值。按照利率P、期间n，将终值N换算为现值V0的过程称为贴现，此时的利率P称为贴现率。贴现也有单利式和复利式之别，以下举几个相关的例子第四节经济成熟贴现公式：单利式：V0=N/(1+np)复利式：V0=Nn/(1+P)n例子：某人进行造林投资，预计10年后获得10000元利润，如果按10%的利率，相当于现在的多少钱：单：10000元/（1+10×0.1）=5000元复：10000元/（1+0.1）10=3855元林业上一般使用复利式！第四节经济成熟

从复利式的一般式中看出，共有现值，终值，利率，期间（时间）四个变量，以上介绍的是求终值和现值的公式和方法，有时，可能遇到在已知其他变量值，求算利率或期间的情况：利率在不同情况下有不同的叫法：利率，贴现率，投资回报率，利润率等期间也可能称为投资回收期等。例子：某人投资速生丰产林，期初投入5000元，预计10年后收获可得收入15000元，问此项投资回报率是多少？第四节经济成熟由公式：Nn=V0(1+P)n可以导出：如果你没有更高投资回报率的项目，就应该考虑将你的资金投资速生丰产林！！第四节经济成熟例子：

某人投资某个项目，期初投入10000元，目标为期末收入100000元，此项投资回报率是8%，问投资人多长时间可以达到目标？第四节经济成熟如果投资回报率达到20%，则达到目标的时间为：13（年）！！第四节经济成熟三、经济成熟的计算方法（一）净现值（PNW）0102030…

…7080(年)造林费抚育管理费间伐收入主伐收入第四节经济成熟净现值计算公式:式中：PNW——净现值；

Rt——t年时的货币收入；

Ct——t年时的货币支出；

t:——年份，t=0,1,2,……,n；P——利率，也是贴现率；

n——期间（年）。第四节经济成熟净现值（PNW）判别原则用PNW评价经营效果的方式为：（1）PNW≥0时，说明继续经营还能盈利；（2）PNW＜0时，继续经营则亏损（经营初期除外）；（3）PNW=0时，是盈利与亏损临界，一般将它作为经济成熟的标准，但它常常不是单位面积林地年均经济收益最多的；（4）当有年份t0(0<t≤n)，使PNW/t0

达到最大值，即年均净现值最大时，则判定达到经济成熟。t0为净现值成熟龄。这才是经营者最希望得到的收获。第四节经济成熟（二）内部收益率（IRR）

(internalrateofreturn)

指净现值为零时的利率，即费用现值与收入现值相等时的利率(贴现率,内部收益率)第四节经济成熟内部收益率计算公式：式中：Rt——t年收入

Ct——t年费用

t——年度

n——期间

P——利率(IRR)

用IRR确定经济成熟，是将所经营的林分的各年度收入与费用代入公式，求出各年度IRR，找出最大值发生的年度，即为经济成熟龄第四节经济成熟内部收益率判别（IRR）其判断经营效果的标准是：

第一、如果林分的IRR最大值大于社会平均利率，

说明经营能够盈利，应该继续经营；第二、如果IRR的最大值小于社会平均利率，说明

经营已经亏损（？？）；第三、如果IRR的最大值刚好等于社会平均利率，

说明经营不亏不盈。第四节经济成熟（三）增值指数（VG）

（valueingain)

每立方米蓄积在经营若干年后，扣除贴现的纯收入增量。可用来判定不同林分继续经营的潜力和价值，确定林分的采伐顺序。第四节经济成熟增值指数计算公式：

VG=

式中:Am——第m年的纯收入；

Am+n——第m+n年的纯收入；

Am+n／(1+P)n——将Am+n贴现到第m年的纯收入

P——贴现率；

n——经营期间；

M3——单位面积上的蓄积量。第四节经济成熟

增值指数（VG）判别标准

用VG确定林分的林木是否成熟的方法是：①VG＞0，未成熟，可继续经营；②VG＜0，过熟，继续经营则亏损；③

VG＝0，成熟。（例子P145）第四节经济成熟（四）指率式（IP）

(indicatingpercent)指率的本质就是连年收益率，即1年间价值生长量与资本相比的百分数。第四节经济成熟指率计算公式：上式为指率一般式，当n=1时，W就成为价值连年生长率第四节经济成熟指率式（IP）判别

用W判别森林是否成熟，是用W与利率P进行比较，当：W＞P，未达成熟；

W＜P，已过熟；

W＝P，到达成熟。因为W＞P时，价值生长超过利息率，继续经营盈利；当W＜P时，继续经营则会亏损；当W＝P时是盈利与亏损的临界状态，也是采伐收获决策的阶段。第五节经营周期第五节经营周期经营周期主要是轮伐期和择伐周期（回归年）。它们主要用于用材林、薪炭林、经济林等林种中。轮伐期用于同龄林，择伐周期用于异龄林经营中。一.轮伐期（一）轮伐期的概念轮伐期是指为了实现永续利用，伐尽整个经营单位全部成、熟林分之后，到可再次采伐成熟林分所用的时间。

轮伐期是指林分的培育、采伐、更新全过程所用的时间。第五节经营周期1234567891011121314151623456789101112131415161一年后采伐并立即更新两年后3456789101112131415161212345678910111213141516十六年后第五节经营周期轮伐期的确定方法计算方法下公式：

u=a±v

式中：u——轮伐期

a——成熟龄或主伐年龄

v——:更新期上式中，当更新期V为零时，轮伐期就等于成熟龄。在经营水平较高时，人工同龄林的V一般都为零。

第五节经营周期（二）轮伐期的作用1、经营措施的安排

轮伐期长意味着经营时间长，相应的经营措施就多。例如扶育间伐的次数。

2、与永续利用相关（1）经营类型的结构要符合永续的条件才能直接用轮伐期，否则应先进行森林调整（2）有时也对不符合永续利用条件的经营类型使用轮伐期，主要目的是为了改善和调整经营类型的结构。第五节经营周期3、对木材收获的影响（1）轮伐期长，所培育林木的径级就大，质量也会好些；（2）轮伐期长，副林木（间伐的林木）所占比重加大，影

响到收入与费用的计算。

4、计算蓄积利用率和年伐量的依据计算公式：P=2/u×100%

如果轮伐期为50年，经营单位蓄积量为300000m3

,则有:蓄积利用率：2/50×100%=4%年伐量：300000×4%=12000（m3）

5、划分龄组的依据第五节经营周期（三）确定轮伐期的依据（重点）轮伐期---由成熟龄和更新期组成:

1．森林成熟龄（a)2．更新期（V）更新与主伐的先后关系分类，其方式主要有3种：更新期为零、伐后更新、伐前更新第五节经营周期0102030405010203040503010204050轮伐期

A、更新期=0

此图为采伐后及时更新，因此v=0，轮伐期u=50（年）

第五节经营周期B、更新期=10轮伐期

30102040500-10102030405060102030405060此图为伐后更新，v=10（年），则u=60年

第五节经营周期3010204050010203040500103040502001020304050伐前更新轮伐期

此图为伐前更新，v=-10，则u=40年，这种情况常见于渐伐作业的采伐更新

第五节经营周期二.择伐周期（回归年）（一）择伐周期的概念

择伐周期（也叫回归年）是指在异龄林经营中，采伐部分达到成熟的林木，使其余保留林木继续生长，到林分恢复至伐前的状态时，所用的时间。用比较简单的定义为：2次相邻择伐的间隔期。第五节经营周期现在二十年后第五节经营周期（二）择伐周期的确定方法1．径级择伐的择伐周期径级择伐是将某一径级以上的林木全部采掉的择伐

公式如下：式中：A——择伐周期；a——所采林木平均生长1个径级所需年数；n——采伐的径级数。第五节经营周期２．用生长率和采伐强度确定择伐周期的方法只要确定了林分蓄积生长率和采伐强度，便可测算出择伐周期。公式如下：式中：A——择伐周期；s——择伐强度；

p——蓄积生长率。第五节经营周期例子:已知蓄积量为200m3/hm2,蓄积生长率3%，择伐强度20%，求择伐周期：A=-log(1-0.2)/log(1+0.03)=8(年）如果把择伐周期定为5年，那么择伐强度是多少：S=1-[1/(1+0.03)5]=0.14=14%第五节经营周期２．用生长率和采伐强度确定择伐周期的