森林经理学第七章描述PPT课件

第5章森林成熟与经营周期,本章学习要点,理解森林成熟的概念、实质及其在森林经理中的地位，掌握森林成熟的主要种类及其确定方法，掌握森林经营周期的种类及其确定方法。,5.1森林成熟概述,造纸1年生竹。,竹席2-4年生,竹纤维3-4年生。,建筑用5年生以上,竹碳3年生以上,森林成熟三个主要状态属性：生理状态经济利用状态林学技术指标状态,森林成熟定义：当树木或林分在生长发育过程中，达到最符合经营目的和任务，或者某一生理现象充分显示时的状态，称为森林成熟。这个时期的年龄称为森林成熟龄。,5.1.1森林成熟概念,(1)不明显性：农作物及蔬菜等的成熟很明显，从颜色、味道、外观等现象都能判断出成熟与否。但森林的成熟，利用这些特征无法判断，具有不明显性。(2)效益的多样性：应森林发挥着多种效益，所以森林的成熟不象农作物的成熟一样单一。,5.1.2森林成熟的特点,(3)与经营目标有关：同一个林分，因经营目的的不同而成熟期不同。如用材林，以木材的数量和质量为衡量森林是否成熟的标准。若是防护林，则主要考虑其防护功能。(4)森林成熟是指个别树木、林分或森林经营单位，不是泛指的“森林”。,5.1.3森林成熟的实践意义,经营利用的经济技术指标和时间指标（1）森林收获的标志表示树木或林分达到某种经济效益或能够提供某种产品的标志确定轮伐期和回归年的依据；（2）森林时空结构调整的指标之一解决森林经营利用的时间最优化（最佳时间）建立FSY时间秩序的顶点；（3）行政管理资源的工具采伐限额制度：双控木材产量、采伐指标（蓄积量）（4）龄组划分的依据森林经营科学化、标准化、简单化。,龄组的划分,首先确定森林成熟所在的龄级（1）成熟林：森林成熟所在的龄级+往后的一个龄级；（2）过熟林：所有超过成熟林龄组的各龄级的森林；（3）近熟林：距成熟林最近的一个龄级的森林；其次，近熟林以下的森林：（4）偶数个龄级：中龄林与幼龄林各占50%；（5）奇数个龄级：幼龄林多一个龄级。,5.2商品林森林成熟,商品林主要经营目的判断成熟的依据和指标。,用材林经济林薪炭林（能源林）,生产物质产品,数量和质量,财富/价值/利润,高低、比率,？,5.2.1数量成熟,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，达到此状态的年龄称为数量成熟龄。数量成熟，也称为材积收获最多成熟。绝对成熟等。主要用于用材林、薪炭林中。,数量成熟可定义为：maxZtVt/t式中：Vt树木或林分第t年的蓄积量t年龄，t=1,2,3,uZt第t年的材积平均生长量,平均生长量与连年生长量曲线示意图,数量成熟期,材积连年生长量与平均生长等时就是数量成熟期,根据林木材积平均生长量和连年生长量的变化规律，可以归纳以下三点：当连年生长量平均生长量未达成熟连年生长量平均到达成熟连年生长量P=100/A和林分年龄A,并根据P=100/A计算出P，当PP=100/A未熟P=P=100/A成熟PP=100/A过熟,生长率法的推断过程,数量成熟是林业生产的重要数量指标。具体地说，它是确定商品林采伐年龄的时间下限。,数量成熟的实践意义,（1）概念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。,5.2.2工艺成熟,(2)工艺成熟与数量成熟的异同点,共同点: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”。,不同点:1）工艺成熟不仅是数量指标，而且还是质量指标(即质好量多)。2）无论林分或林木，数量成熟通常都会出现，而工艺成熟却不一定能够实现。,（3）工艺成熟的确定方法1）生长过程表结合材种出材量表法确定步骤:1、从生长过程表查各年龄的平均高、平均直径、平均材积及平均生长量；2、根据各年龄的平均高、平均直径，从材种出材量表查出相应的目的材种出材率；3、计算材种出材量4、计算材种出材量量的平均生长量；5、确定材种出材量平均生长量最大的年龄。这个年龄即为该材种的工艺成龄。2）标准地法在现实林分中分别设置不同年龄的标准地，实测各年龄林分的材种出材量，以材种平均生长量最大的年龄作为工艺成熟龄。,3）马尔丁法（Martin）（又称目的直径法）通过求算林分平均木达到目的材种规格（一定长度和粗度）时的最低年龄作为工艺成熟龄。,计算公式：Ua(d/2)n,目的材长,小头直径,式中：U工艺成熟龄（达到目的材种规格年龄）；a树高达到目的材种长度时所需年数；d目的材种小头直径；n小头直径上半径方向平均1cm内的平均年轮数,（4）工艺成熟实践意义：确定用材林采伐年龄最主要的理论基础,5.2.3更新成熟,更新成熟概念:树木或林分在生长发育过程中，达到采伐以后最有利于实现天然更新的状态，称为更新成熟，相应的年龄称为更新成熟龄。,更新成熟分为种子更新成熟和萌芽更新成熟:种子更新成熟：是指在林木或林分生长发育过程中达到开始大量结实期的最低年龄。萌芽更性成熟：指林木或林分生长发育达到采伐以后仍能保持旺盛萌芽能力状态的最高年龄。,5.3生态公益林森林成熟,公益林主要经营目的判断成熟的依据和指标。,防护林特种用途林,生态系统服务,森林生态效能,货币化:财富/价值,高低、比率,？,5.3.1防护成熟,研究防护成熟应注意的两个方面：（1）必须注重与防护性能大小有关的主导因素。（2）必须考虑木材出材率变化,防护成熟概念:当树木或林分发挥的防护作用最大时期称为防护成熟，此时的年龄称为防护成熟龄。,5.3.2自然成熟,自然成熟概念:当树木或林分生长到开始枯萎阶段的状态或某种生理现象充分显示状态称为自然成熟。此时的年龄称为自然成熟龄。,自然成熟的确定方法:外部特征监定根据林分生长指标,自然成熟的实践意义:自然成熟是森林利用的时间上限,5.3.3森林碳储量成熟,（1）森林碳储量成熟概念:当林分年平均碳储量达到最大时的学状态。相应的林分年龄称为森林碳储量成熟龄。,（2）森林碳成熟确定方法（P138）：maxZtNt/t式中：Nt林分第t年的碳储量t年龄，t=1,2,3,uZt第t年的平均碳储量,5.4经济成熟,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。可用于薪炭林、用材林、经济林中。,5.4.1经济成熟的概念,资金时间价值是资金随时间的推移而形成的增值，即一定量的货币资金在不同的时点上具有不同的价值。,几个相关概念：终值：指资金在将来某时间的“本利和”；用“Vn”表示现值：又称“本金”，指用来取得利息或收益进行投资的货币价值；用“V0”表示单利：仅按本金计算利息；复利：用本金与利息一起计算利息；年金：指一定时期内每期相等金额的收付款项（A）。如折旧、租金、利息、保险费等通常表现为年金形式。,5.4.2资金时间价值计算方法,森林资源与环境评价一般采用复利算法，但对一年以内完成的评价则采用单利算法。,例如：存入银100元，年利率3%，10年末的本利和为：单利算法：Vn=V0(1+pn)=100（1+100.03）=130(元)复利算法:Vnvo(1+p)n=100(1+0.03)10=134.39(元),5.4.2.1单利法和复利法计算,5.4.2.2资金时间价值常用复利计算公式,1、后价公式：后价或终价期末一次性还本付息。,V0,Vn,n期,2、前价公式：前价或现值现在一次性还本付息。,V0,Vn,n期,5.4.2.2资金时间价值常用复利计算公式,例：某人每年存入银行3万元，为10年购房之用。如年利率为5%，问10年末共有多少资金？V10=3(1+0.05)10-10.05=37.73(万元),3、等额分期付款（年金系列公式-年终支付）,设a为等额付款数，w为期间长度，j为分期数（），即n年的支付期数。,V0,Vn,n年j期,w,a,a,a,a,a,a,a,a,（1）有限期系列后价亦称年金本利。,5.4.2.2资金时间价值常用复利计算公式,（2）有限期系列现值亦称年金现值。,例如：一块林地出租后，能在未来10年内每年获取租金2万元。若年利率为6%，则租金现值为：Vn=2(1+0.06)10-10.06(1+0.06)10=14.72(万元),5.4.2.2资金时间价值常用复利计算公式,（3）永续定期系列现值亦称永续年金。,例如：出售一块林地，假如当前该块地年租金为2万元。若年利率为6%，则其该块林地的售价为：Vn=20.06=33.33(万元),5.4.3.1净现值法净现值是纯收益（收入成本）贴现值,5.4.3经济成熟计算方法:,计算公式：,式中：PNW-净现值；R-t年时的货币收入；C-t年时的货币支出；t-年份；P-利率（贴现率）；n-期间（年）,（1）PNW0时，说明继续经营还能盈利；（2）PNW0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t(0tn)，使(PNW)/t达到最大值，即年均净现值最大时，则判定达到经济成熟;t为净现值成熟龄。这才是经营者最希望得到的收获。例子：见P142-143,根据净现值（PNW）判别经济成熟的原则,内部收益率是净现值为0时的利率。即费用现值与收入现值相等时的利率。,计算公式：,式中：Rt第t年收入；P-利率（IRR）；Ct第t年费用；n-期间（年）t计算年度；,用内部收益确定经济成熟龄步骤：（1）根据据各年度收入与支出，计算各年度的内部收益率，组成系列。（2）比较各年度内部收益率（即与社会平均利率（1012）比较）：若IRR社会平均利率，说明经营能盈利，可继续经营。若IRR0时未成熟，可继续经营；VGP时，未达成熟，继续经营仍可盈利;W=P时，到达成熟，经营不盈不亏;WP时，过熟，继续经营亏损,5.4.3.5指率式,5.5经营周期,5.5.1轮伐期,采伐一个轮回,成熟林,近熟林,幼龄林,中龄林,轮伐期示意图,1、概念为了实现永续利用，伐尽整个经营单位全部成熟林分之后，到再次采伐成熟林分所用的期间。实际上，轮伐期就是林分培育、采伐、更新全过程所用的时间，即成熟龄加上更新期。,轮伐期主伐年龄更新期,也可以这样理解:森林采伐后，经过更新、培育到可以能够再次采伐所需要的年限。即成熟龄加上更新期。,轮伐期主伐年龄更新期,主伐：在经营单位内对到达成熟状态的林分进行采伐,主伐年龄：经营单位内的林分可以进行正常采伐的最低年龄,更新期：伐前更新要加上更新期；伐后更新要减去更新期；伐后即时更新，更新期等于零。,（1）轮伐期是林业上一项重要的经营决策指标,（2）轮伐期是实现森林永续利用时间组织的基础,（3）确定森林经营措施的依据,2、轮伐期的作用,1）划分龄组的依据2）经营措施确定依据,（1）经济因素1）经营目的2）国民经济的需材结构3）国家有关部门所颁发的指令性文件。（2）自然因素1）森林成熟2）林地生产力3）林况4)更新期的长短,3、确定轮伐期的依据,a.伐后立即更新：U=a,b.伐后更新U=a+v,c.伐前更新U=a-v,更新期与轮伐期,1、概念在异龄林经营中，采伐部分达到成熟的林木，使其余保留木继续生长，到林分恢复至伐前的状态时，所用的时间称为择伐周期。,2、择伐周期确定方法（1）径级择伐法将某一径级以上林木全部采掉的择伐。计算公式：Aan,5.5.2择伐周期(回归年),伐,伐,式中：A-择伐周期a-采伐木生长1个径级所需年数n-采伐径级数,保留,伐,（2）生长率和采伐强度法,计算公式：,式中：A-择伐周期