第11讲 采伐量计算.pdf

第第1111讲讲 森林采伐量森林采伐量 森林采伐量基本知识森林采伐量基本知识 面积控制法面积控制法 材积控制法材积控制法 间伐量的确定间伐量的确定 补充主伐采伐量补充主伐采伐量 竹林采伐量的计算竹林采伐量的计算 一、森林采伐量基本知识一、森林采伐量基本知识 1.森林采伐量的概念森林采伐量的概念 林业企业在经理期内所计算林业企业在经理期内所计算 和确定的容许采伐的森林面积和确定的容许采伐的森林面积 (公顷或亩公顷或亩)和蓄积量和蓄积量(立方米立方米)。 计算和确定的采伐量是经理计算和确定的采伐量是经理 期内的年平均数字，简称年伐期内的年平均数字，简称年伐 量。一般以森林经营类型或组量。一般以森林经营类型或组 合起来的经营类型组分别计算，合起来的经营类型组分别计算， 然后合并其结果，再确定全企然后合并其结果，再确定全企 业的年伐量。业的年伐量。 q 主伐主伐对成熟林分的采伐利对成熟林分的采伐利 用。有皆伐、渐伐、择伐三用。有皆伐、渐伐、择伐三 种方式。种方式。 q 间伐间伐在同龄林未成熟林分在同龄林未成熟林分 中定期伐去一部分林木，为中定期伐去一部分林木，为 保留木创造良好的生长环境保留木创造良好的生长环境 条件，促进保留木的生长发条件，促进保留木的生长发 育。育。 q 补充主伐补充主伐对疏林、散生木对疏林、散生木 和采伐迹地上已失去更新下和采伐迹地上已失去更新下 种作用的母树的采伐利用。种作用的母树的采伐利用。 2 2. .计算森林采伐量的几项任务计算森林采伐量的几项任务 u 分经营类型选择适合公式计分经营类型选择适合公式计 算年伐面积和年伐蓄积；算年伐面积和年伐蓄积； u 综合分析各个公式计算的年综合分析各个公式计算的年 伐量，确定标准年伐量；伐量，确定标准年伐量； u 根据所规定的材种出材量表根据所规定的材种出材量表 或经验数据，计算经济材出或经验数据，计算经济材出 材量；材量； u 根据森林资源分布特点和森根据森林资源分布特点和森 工采运要求，合理安排伐区，工采运要求，合理安排伐区， 确定采伐顺序。确定采伐顺序。 皆伐迹地皆伐迹地 择伐迹地择伐迹地 3.3.计算和论证采伐量的原则计算和论证采伐量的原则 p 采伐量低于生长量；采伐量低于生长量； p 有利于环境；有利于环境； p 有利于森林结构，特别有利于森林结构，特别 是林龄结构；是林龄结构； p 主伐对象只能是达到主主伐对象只能是达到主 伐年龄的林分；伐年龄的林分； p 充分利用可以采伐的疏充分利用可以采伐的疏 林、散生木资源，积极林、散生木资源，积极 扩大间伐利用量。扩大间伐利用量。 机械采伐机械采伐 木材装车木材装车 二、森林采伐与收获调整二、森林采伐与收获调整 1同龄林森林收获量调整方法同龄林森林收获量调整方法 龄级法的基本思想是在按森龄级法的基本思想是在按森 林经营类型（作业级）编制龄林经营类型（作业级）编制龄 级表的基础上，通过采伐与更级表的基础上，通过采伐与更 新，将现实林不均匀分配的龄新，将现实林不均匀分配的龄 级结构调整为均匀分配的龄级级结构调整为均匀分配的龄级 结构。在调整过程中，收获量结构。在调整过程中，收获量 大小决定于现实林中成熟林分大小决定于现实林中成熟林分 数量的多少和各龄级森林面积数量的多少和各龄级森林面积 和蓄积的分配情况。和蓄积的分配情况。 2异龄林的收获量调整方法异龄林的收获量调整方法 检查法的基本思路是在异龄检查法的基本思路是在异龄 林林分各径级之间按蓄积保持林林分各径级之间按蓄积保持 一定比例，以获得目的材种的一定比例，以获得目的材种的 最大生长量。最大生长量。 检查法的实施方法，可以用检查法的实施方法，可以用 定期进行全林每木调查的方法，定期进行全林每木调查的方法， 以测定和计算生长量，也可以以测定和计算生长量，也可以 用设置固定标准地方法进行测用设置固定标准地方法进行测 定，以推算全林。定，以推算全林。 三、面积控制法三、面积控制法 1.1.按面积轮伐计算年伐量按面积轮伐计算年伐量: : 此法适用于同龄林皆伐作此法适用于同龄林皆伐作 业。采伐后立即更新，面积业。采伐后立即更新，面积 与地点相对固定。与地点相对固定。 其计算公式为：其计算公式为： S=F/uS=F/u 式中：式中：SS年伐面积年伐面积 F F森林总面积森林总面积 u u轮伐期轮伐期 计算方法简单，在龄级计算方法简单，在龄级 结构不均匀情况下，按面积结构不均匀情况下，按面积 轮伐是调整龄级结构较为简轮伐是调整龄级结构较为简 单方法之一。单方法之一。 较适用于成、过熟林占较适用于成、过熟林占 优势的原始天然林。优势的原始天然林。 如在经营单位内包含有如在经营单位内包含有 不同立地条件的小班，即使不同立地条件的小班，即使 年伐面积相等，而年伐蓄积年伐面积相等，而年伐蓄积 可能相差甚大。在此情况下，可能相差甚大。在此情况下， 计算年伐量，需进行面积改计算年伐量，需进行面积改 位换算。位换算。 2.2.成熟度公式成熟度公式 这个公式的出发点是在一这个公式的出发点是在一 个龄级期间采伐完现有的成、个龄级期间采伐完现有的成、 过熟林资源。计算公式如下：过熟林资源。计算公式如下： S=SS=S成过 成过/a /a 式中：式中：S S成过 成过 成过熟林成过熟林面积面积 a a龄级期龄级期 u u轮伐期轮伐期 这个公式考虑的范围较窄，这个公式考虑的范围较窄， 它只考虑现有的成、过熟林资它只考虑现有的成、过熟林资 源的及时利用，没有顾及到成源的及时利用，没有顾及到成 熟林以下后备资源的多少。熟林以下后备资源的多少。 在龄级结构比较均匀的经营在龄级结构比较均匀的经营 单位，在一个龄级期间采完成单位，在一个龄级期间采完成 熟林后，将有相应面积（也可熟林后，将有相应面积（也可 能略大或略小）的近熟林进入能略大或略小）的近熟林进入 成熟林，到下一龄级期又有成成熟林，到下一龄级期又有成 熟林可采，这样可以保持年伐熟林可采，这样可以保持年伐 量的相对稳定。量的相对稳定。 在另一种情况下，当经营单在另一种情况下，当经营单 位的龄级结构不均匀时，如按位的龄级结构不均匀时，如按 成熟度公式计算值进行采伐，成熟度公式计算值进行采伐， 就将产生轮伐期内年伐量有很就将产生轮伐期内年伐量有很 大的波动。大的波动。 3.按林龄公式计算年伐量按林龄公式计算年伐量 它在计算年伐量时，除了将成、过熟林纳入计算范围它在计算年伐量时，除了将成、过熟林纳入计算范围 外，还考虑了近熟林，甚至中龄林的一部分。其目的是在外，还考虑了近熟林，甚至中龄林的一部分。其目的是在 2-32-3个龄级期间，使采伐量保持相对稳定。计算公式为：个龄级期间，使采伐量保持相对稳定。计算公式为： 现有的近熟林经过现有的近熟林经过l l个龄级期后将全部进入成熟林，个龄级期后将全部进入成熟林， 而现实的采伐对象只能是成熟林。在计算年伐蓄积时应将而现实的采伐对象只能是成熟林。在计算年伐蓄积时应将 由近熟林过渡到成熟林这段时间的生长量考虑进去。由近熟林过渡到成熟林这段时间的生长量考虑进去。 个龄级期的年数 近熟林面积成、过熟林面积 年伐面积 2 四、材积控制法四、材积控制法 应用材积控制法计算年伐量是弥补面积控制法中年伐蓄应用材积控制法计算年伐量是弥补面积控制法中年伐蓄 积不稳定的缺点。它的主要特点是期望在轮伐期间有等量的积不稳定的缺点。它的主要特点是期望在轮伐期间有等量的 年伐材积，并用材积（蓄积量或生长量）来控制采伐量。采年伐材积，并用材积（蓄积量或生长量）来控制采伐量。采 用材积控制法，影响年伐量计算的主要因子是现实林的蓄积用材积控制法，影响年伐量计算的主要因子是现实林的蓄积 量、生长量和期望理想结构的法正蓄积量。材积控制法的调量、生长量和期望理想结构的法正蓄积量。材积控制法的调 整目的，是把现实林蓄积量调整为具有最高产量的法正蓄积整目的，是把现实林蓄积量调整为具有最高产量的法正蓄积 状态。状态。 1.1.较差法（海耶尔公式较差法（海耶尔公式） 属于法正蓄积法的一种，是属于法正蓄积法的一种，是 通过比较法正林蓄积量、生长量通过比较法正林蓄积量、生长量 与现实蓄积量、生长量的关系，与现实蓄积量、生长量的关系， 把现实林调整到法正林，从而确把现实林调整到法正林，从而确 定每年收获量的各种调整方法。定每年收获量的各种调整方法。 式中式中: : ZwZw现实林连年生长量；现实林连年生长量； V Vw w现实林蓄积量；现实林蓄积量； VnVn法正蓄积量；法正蓄积量； a a为调整期。为调整期。 这个公式的基本思路是经过这个公式的基本思路是经过 一定的调整期一定的调整期a a，将经营单位现，将经营单位现 实林蓄积调整为法正蓄积量，实林蓄积调整为法正蓄积量， 从而使从而使Vw=VnVw=Vn。 海耶尔公式虽然简单，但它海耶尔公式虽然简单，但它 说明了森林经营单位内采伐量说明了森林经营单位内采伐量 和生长量、蓄积量之间的相互和生长量、蓄积量之间的相互 关系。海耶公式不仅适用于皆关系。海耶公式不仅适用于皆 伐作业的同龄林，也能用于择伐作业的同龄林，也能用于择 伐作业的异龄林采伐量计算。伐作业的异龄林采伐量计算。 a VV ZE nW WW 式中，式中，Z Z1 1、Z Z2 2、Z Z3 3、ZZn n各龄级平均生长量；各龄级平均生长量；m m1 1、 m m2 2、m m3 3、m mn n各龄级的蓄积量；各龄级的蓄积量；a a1 1、 a a2 2、a a3 3aan n各各 龄级年龄中值。龄级年龄中值。 在经营单位内龄级结构调整到均匀分配的法正状态在经营单位内龄级结构调整到均匀分配的法正状态 时，使收获量等于各林分的连年生长量，用生长量来控时，使收获量等于各林分的连年生长量，用生长量来控 制收获量，以实现经营单位内的永续利用。制收获量，以实现经营单位内的永续利用。 2.2.按平均生长量计算的年伐量（马尔丁法）按平均生长量计算的年伐量（马尔丁法） n n n a m a m a m a m ZZZZ 3 3 2 2 1 1 321 年伐蓄积 3.3.数式平分法数式平分法 本法最初由日本本法最初由日本和田国次郎和田国次郎提出，故又称和田公式，提出，故又称和田公式，19751975 年前在日本国有林中曾广泛应用。其公式如下：年前在日本国有林中曾广泛应用。其公式如下： 式中：式中：E Ew w年伐蓄积；年伐蓄积； VwVw经营单位总蓄积量；经营单位总蓄积量； Z Zw w各龄级平均生长量之和；各龄级平均生长量之和； u u轮伐期。轮伐期。 本式计算年伐蓄积时，既考虑到现有林蓄积量，也考虑到本式计算年伐蓄积时，既考虑到现有林蓄积量，也考虑到 经营单位的平均生长量，也属于蓄积量结合生长量公式。本公式经营单位的平均生长量，也属于蓄积量结合生长量公式。本公式 适用于龄级结构相对均匀或成、过熟林比重较大的经营单位，不适用于龄级结构相对均匀或成、过熟林比重较大的经营单位，不 适用于幼、中龄林占优势的经营单位。适用于幼、中龄林占优势的经营单位。 2 ww w Z u V E 4.4.检查法检查法 检查法的基本思路是在异龄林通过择伐作业，使林木各径级检查法的基本思路是在异龄林通过择伐作业，使林木各径级 之间按蓄积保持一定比例关系，以获得目的树种最大生长量和优之间按蓄积保持一定比例关系，以获得目的树种最大生长量和优 良树种。为达此目的，采用经营单位的材积定期平均生长量来控良树种。为达此目的，采用经营单位的材积定期平均生长量来控 制和调节择伐量。制和调节择伐量。公式为：公式为： 式中：式中： Z Z林分蓄积定期生长量；林分蓄积定期生长量； M M2 2期末调查的林分蓄积；期末调查的林分蓄积； M M1 1期初调查的林分蓄积；期初调查的林分蓄积； C C期间林分采伐量；期间林分采伐量； a a调查间隔期调查间隔期 检查法的收获调整法属于按胸径测定连年生长量的生长量法。检查法的收获调整法属于按胸径测定连年生长量的生长量法。 它的主要特点是定期进行每木调查，用所测定的生长量作为预定它的主要特点是定期进行每木调查，用所测定的生长量作为预定 择伐量的依据。择伐量的依据。 a CMM Z 12 五、补充主伐采伐量五、补充主伐采伐量 1.1.疏林地疏林地 疏林地是指疏密度疏林地是指疏密度<0.2<0.2的中龄林和成、过熟林。疏林地的中龄林和成、过熟林。疏林地 因疏密度低，不能充分利用地力，为提高森林生产力，对已因疏密度低，不能充分利用地力，为提高森林生产力，对已 达成熟的疏林需要及时采伐利用，伐后重新造林。达成熟的疏林需要及时采伐利用，伐后重新造林。 采伐期限的长短，不必与经理期相等，可根据具体经营采伐期限的长短，不必与经理期相等，可根据具体经营 条件，在若干年内采完。对于风景林、卫生疗养林、防护林条件，在若干年内采完。对于风景林、卫生疗养林、防护林 和尚能起到天然下种能力的疏林，不宜列入采伐对象。和尚能起到天然下种能力的疏林，不宜列入采伐对象。 采伐期限 或材积）需要采伐的疏林（面积 积）疏林年伐量（面积或材 2.2.散生木散生木 散生在幼、中龄林中的过熟木，呈单株或群状分布，影散生在幼、中龄林中的过熟木，呈单株或群状分布，影 响周围幼、中龄林的生长，故也称之为响周围幼、中龄林的生长，故也称之为“霸王树霸王树”或或“老狼老狼 木木”。因大部分散生木属过熟木，如等到周围幼、中龄林成。因大部分散生木属过熟木，如等到周围幼、中龄林成 熟时一起采伐，则会引起病腐和影响幼、中龄林生长。所以熟时一起采伐，则会引起病腐和影响幼、中龄林生长。所以 在有条件时，应该将这些散生木列入采伐计划。采伐散生木在有条件时，应该将这些散生木列入采伐计划。采伐散生木 时，也会损伤周围未成熟林木，应权衡其得失，以确定采伐时，也会损伤周围未成熟林木，应权衡其得失，以确定采伐 散生木的工作量。散生木的工作量。 3.3.母母 树树 采伐迹地上留作天然更新采伐迹地上留作天然更新 的母树，在下列情况下应该予的母树，在下列情况下应该予 以采伐：已完成天然下种作以采伐：已完成天然下种作 用；所留母树没有起到预定用；所留母树没有起到预定 的更新作用，并发生风倒或其的更新作用，并发生风倒或其 他原因而接近枯死；伐区上他原因而接近枯死；伐区上 被其他树种更替，使保留母树被其他树种更替，使保留母树 不能发挥作用。不能发挥作用。 母树林母树林 五、间伐量的确定五、间伐量的确定 1. 抚育采伐抚育采伐 是一种森林经营措施。主要目的是一种森林经营措施。主要目的 是通过间伐提高保留林木的生长量和是通过间伐提高保留林木的生长量和 材种质量。但间伐也是利用木材的一材种质量。但间伐也是利用木材的一 种重要手段，通过间伐可以增加林分种重要手段，通过间伐可以增加林分 中木材总利用量。中木材总利用量。 计算抚育伐的采伐量，要先确定计算抚育伐的采伐量，要先确定 以下以下4个因子：个因子： 抚育采伐的面积；抚育采伐的面积； 间伐开始期；间伐开始期； 每次间伐强度；每次间伐强度； 采伐间隔期。采伐间隔期。 抚育采伐一般分透光伐、除伐、抚育采伐一般分透光伐、除伐、 疏伐和生长伐疏伐和生长伐4 4种。种。 从林分生长情况来看，当幼林从林分生长情况来看，当幼林 的材积连年生长量有明显下降的材积连年生长量有明显下降 时，即应开始间伐。时，即应开始间伐。 疏伐间隔期一般为疏伐间隔期一般为5 57 7年，生年，生 长伐间隔期为长伐间隔期为10101515年。年。 采伐强度用采伐林木的材积占采伐强度用采伐林木的材积占 伐前林分蓄积量的百分比表示。伐前林分蓄积量的百分比表示。 每次间伐量不应大于采伐间隔每次间伐量不应大于采伐间隔 期内的林分总生长量。期内的林分总生长量。 抚育间伐抚育间伐 2.2.卫生伐采伐量卫生伐采伐量 卫生采伐的对象是指因遭卫生采伐的对象是指因遭 森林火灾或受病虫害严重森林火灾或受病虫害严重 危害的枯死木、损伤木和危害的枯死木、损伤木和 被害木。这些林木如不及被害木。这些林木如不及 时伐除，不但要损失相当时伐除，不但要损失相当 一部分蓄积量，而日还将一部分蓄积量，而日还将 危害及邻近生长正常的林危害及邻近生长正常的林 分。在集约经营的林区，分。在集约经营的林区， 经常不断地进行卫生伐是经常不断地进行卫生伐是 不断改善林况的一项重要不断改善林况的一项重要 经营措施。经营措施。 枯死木枯死木 清理被害木清理被害木 六、竹林采伐量的计算六、竹林采伐量的计算 竹林的择伐可分为隔年单株择伐、竹林的择伐可分为隔年单株择伐、 连年单株择伐和窄带状择伐连年单株择伐和窄带状择伐3种。种。 计算竹林采伐量主要考虑竹林计算竹林采伐量主要考虑竹林 的合理留养度数、立竹度和采伐的合理留养度数、立竹度和采伐 年龄。一个大小年的周期通常为年龄。一个大小年的周期通常为 两年，竹农称为一度。根据群众两年，竹农称为一度。根据群众 经验总结，认为理想的毛竹应留经验总结，认为理想的毛竹应留 养的度数，应保持在三度以下，养的度数，应保持在三度以下， 其中一、二、三度的株数应各占其中一、二、三度的株数应各占 25，四度以上合占，四度以上合占25。 采伐量按采伐量按“三度填空三度填空”原则确原则确 定，即保留定，即保留1-31-3度的幼壮竹子，度的幼壮竹子， 第四度以上的老竹一般都应砍第四度以上的老竹一般都应砍 伐，但在空档处仍应留养，故伐，但在空档处仍应留养，故 称之为填空。单位面积的留养称之为填空。单位面积的留养 株数也有严格要求株数也有严格要求 . . 立竹度是指单位面积的株数。立竹度是指单位面积的株数。 由于林分平均胸径大小不同，由于林分平均胸径大小不同， 单位面积株数也有不同要求。单位面积株数也有不同要求。 直径小的，每亩株数要高，直直径小的，每亩株数要高，直 径大的则反之。径大的则反之。 竹林采伐竹林采伐 1.1.根据留养度数根据留养度数 根据根据三度填空的原则，结合三度填空的原则，结合 毛竹毛竹的调查数据，可以推算毛竹的调查数据，可以推算毛竹 可能采伐的株数。某毛竹林可能采伐的株数。某毛竹林l980l980 年的采伐量就应该相当于年的采伐量就应该相当于19731973年年 发出的株数加上一部分发出的株数加上一部分19741974 19751975年间发出的株数，以此类推年间发出的株数，以此类推 还可以推算今后还可以推算今后5 56 6年内的年伐年内的年伐 量。量。 这种计算方法，相当于林木这种计算方法，相当于林木 按连年生长量计算年伐量，每年按连年生长量计算年伐量，每年 发出的新竹就是连年生长量，这发出的新竹就是连年生长量，这 种方法比较合理。种方法比较合理。 2. 按立竹度按立竹度 竹林立竹度大小与竹林的新竹竹林立竹度大小与竹林的新竹 产量有密切关系。产量有密切关系。 L(nL(n) =N-n ) =N-n 式中，式中，L(n) L(n) 年伐量（以株数年伐量（以株数 表示）；表示）；NN林分实际株数；林分实际株数；nn应应 保留的合理株数。保留的合理株数。 3.3.按采伐年龄按采伐年龄 粗放经营的竹林，并不进行新粗放经营的竹林，并不进行新 竹的清查工作，故年伐量只能以竹竹的清查工作，故年伐量只能以竹 林总株数被采伐年龄除。计算公式林总株数被采伐年龄除。计算公式 如下：如下： 式中，式中，T T为采伐间隔期为采伐间隔期( (隔年择隔年择 伐伐T T2 2，连年择，连年择伐伐T1)；a为采伐为采伐 年龄。年龄。 a TN L (n)