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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流木材生产技术与管理木材生产者必备.精品文档.木材生产技术与管理授课教案第一章 绪论第一节 木材生产概论一、木材生产木材生产是人类社会开发利用森林资源的一种主要生产性活动。具体地讲,就是人们在一定森林经营思想指导下,投入一定的人力、财力和物力,形成适宜的作业系统,完成将拟采伐的立木从伐区伐倒并以一定产品形式运输到贮木场,加工入库或交付用户的全部收获生产过程。二、木材生产作业特性作业特点:(1) 作业具有资源开发性。(2) 作业场地分散、偏远且经常转移。(3) 作业受自然条件影响显著。(4) 作业具有社会经济与环境生态双重属性。三、木材生产工艺木
2、材生产工艺就是选择某一类型流水作业线的同时,选用适宜的机械设备和技术,协调工序间配合和合理衔接,在投资少、效率高、周期短和成本低的条件下完成原木等产品的生产加工任务。它是探讨和研究木材生产规律的一门科学。木材生产的产品形态有伐倒木、原条、原木和削片四种。立木伐倒后即为伐倒木形态,再经过打掉枝丫后称为原条形态,由原条再经过造材加工得到原木形态。削片是木质原料经过机械切削加工后形成的薄小木片。在木材生产工艺中,采伐、打枝和造材是改变形态必须的三个生产工序,而其他工序如集材、装车、运材、选材、卸车、归楞等都不会发生产品形态的改变。(一)木材生产工艺类型木材生产工艺类型的划分的主要依据是木材生产的产品
3、或半成品。当前生产的木材产品或半产品类型有原条、原木、伐倒木和木片四种,因此,伴随产生了四种木材生产工艺类型。(二)木材生产工艺设计应遵循的原则(1) 贯彻以营林为基础的林业建设方针。(2) 贯彻国家对森林资源实现限额采伐的保护性措施。(3) 遵循自然法则。(4) 贯彻“投资少、效益大”的经济原则。第二节 中国木材生产沿革一、古代森林开发与利用我国是世界上最早从事木材生产的国家之一。(1) 从旧石器时代开始。(2) 春秋战国时期的发展。(3) 秦代的大量采伐。(4) 汉代的采伐情况。(5) 三国两晋及南北朝时期对森林的大规模开发。(6) 隋唐五代时期的采伐情况。(7) 宋辽金元时期过量采伐,导
4、致西北地区生态环境继续恶化。(8) 明清时期在森林采运的劳动组织和作业技术方面有一定的进展。从中国古代森林采用的论述可以看出,古代占陆地面积80以上的茂密森林,从原是的利用到大规模的开发利用,历代王朝均使用刀、斧、锯伐木造材,集材靠人背肩扛,运材以水运为主兼施车运,全部手工作业,效率甚低。二、近代森林开发与利用近代的森林采运由原始的森林利用转向掠夺式的原木生产利用。而且随着林业教育与科学的兴起,林学思想的建立以及木材生产规模的日益扩大,近代森林采用作业技术有了一定提高,主要表现在:采运工具的改进和机械的使用;因林因地制宜采用不同采伐方式和作业方式;改进作业技术和提高作业效率等。(1) 东北林区
5、的森林采运主要分间接经营、直接经营和共同经营三种经营方式,而以间接经营为惯用方式。采伐作业实现季节性手工作业,多在秋冬进行,大致分为五个阶段:准备、开山、伐木、集材、运材。(2) 华北、西北等林区森林资源较多,采运作业技术较东北林区落后,一般生产规模不大。多由木厂雇匠人伐木,大都小本经营,带有开发利用性质。(3) 南方林区树枝繁多,森林采运以木商经营为主,一般生产规模教学。采、集、运作业多以人力手工作业为主。三、现代森林开发与利用随着国民经济发展对木竹材和林产品日益增长的需要和森林工艺的兴起,我国森林采运在国名经济部门愈来愈占有重要地位。(1) 20世纪50年代:确立合理采伐利用、进行技术改造
6、、改善生产条件、实现经济核算等方面框架,是发展奠定基础的阶段。(2) 20世纪6080年代:我国森林采运事业是教育、科研、生产并举,是森林采运发展最快的阶段之一。 这一时期的变化有:a. 森林采运科研教育的发展强劲。b. 森林采运机械化得到迅速发展。c. 逐步由原木集运材工艺发展为原条集运材工艺。d. 采伐方式逐步趋于合理。(3) 20世纪80年代到20世纪末的20年间:木材生产政策、工艺与技术又发生了显著变化。a. 林区经济上出现了资源危机和经济危困。b. 木材生产产量逐年下降,乃至实施天然林保护工程。c. 木材生产工艺由原条生产占主流向原木形式变化。d. 生产技术多样化。总之,我国森林采运
7、在中个发展过程中的个别阶段,由于贯彻以营林为基础的方针不够有力,长期仅重视森林的经济效益,而忽视森林的生态效益,重采轻造,年采伐量超过林木生长量,致使生态环境日益恶化,因而造成当前森林资源危机、林业经济危困的严峻局面。第三节 森林采伐与环境一、森林经济效益与森林生态环境效益森林作为一个相对独立的生态系统,是有机物和无机环境的统一体。森林不仅提供木材,还具有涵养水源、防止水土流失、调节气候、减少噪音、净化大气、保健、旅游等多种生态效益。森林的经济效益是在森林采伐后获得的,而生态效益是以森林职务群体的存在为条件才能发挥,两者确实是有对立的一面,但是林业发展的战略目标是将两种效益统一,用生态经济理论
8、指导森林采伐。二、区域性森林采伐对森林环境的影响(一) 对林地土壤的影响1在森林作业中,人畜、机械和木材在林地上运行,以及修建的道路、装车场和伐区楞场等土木工程,对林地土壤会产生一定程度的损害,进而对保留木和更新树苗生长不利。损害的形式分为:破裂和压实。(1) 破裂。破裂的土壤失去土壤表层和植被层的保护,在较强的雨水冲刷下,尤其是在皆伐后的坡地上,大量的具有生产力的土壤将会流失,使作业后的迹地条件恶化。(2) 压实。被压实的土壤对保留木生长和更新种子着床发芽乃至生长均产生一定程度的阻碍作用。表现为:a. 密度增大,使土壤的穿透阻力增大,对树苗和树苗根部的延伸发展不利。b. 阻碍土壤中养分、空气
9、和水分的传输,它们是树苗生长的必要要素。c. 降低了对地表水的渗透能力,土壤持水能力下降,加大了地表径流强度,加剧了水土流失和土壤侵蚀。 2不同的采伐方式度伐后迹地土壤中元素构成及某些化学元素的含量也产生一定影响。(二) 对林地内保留木的影响分为直接和间接两种。(1) 直接作用:作业中作业设备直接作用于保留树木,并产生一定程度的损伤,如擦伤、刮伤、破裂和折断等。(2) 间接作用:森林作业后林地的土壤、水和光照产生影响,进而又作用于保留木。(三) 对区域内径流水量水质的影响森林作业对径流流量的影响主要来自以下三个方面:1 土壤的物理性质发生了一些变化,密度增大,下渗径流减少,地表径流增加;2 树
10、木的蒸腾作业减少或消失,是瞬间地表径流量增大;3 由于失去部分或全部树冠的截留作用,降雨到达地面时的动能增大,对土壤的侵蚀力增强。 在各项森林作业中,采伐方式对径流流量影响最为显著。(四) 对森林生物多样性的影响无论是空间上还是时间上大尺度的森林采伐,尤其是在生态基础比较脆弱地区的森林采伐,导致森林生物多样性减少。(五) 对野生动物资源的影响野生动物也是森林资源的一个重要组成部分。过度的和不合理的采伐都会导致野生动物失去家园。采伐区域的野生动物种群数量与质量会随着采伐面积的拓展而呈幂指数型锐减。(六) 对森林自然景观的影响不合理的采伐对森林景观的影响是很严重的。三、森林采伐与森林可持续发展(七
11、) 可持续发展的概念可持续发展(Sustainable Development)是指能够满足当今的需要而又不牺牲今后世世代代自身需要的能力的发展。它是一个变化过程,在这个变化过程中,资源的利用、投资的导向、技术发展方向以及机构改革都是协调的,并能加强当今和今后满足人类需要和愿望的潜力。森林可持续发展(Forest Sustainable Development)是指在没有不可接受的损害的情况下,长期保持森林生产能力和再生能力,以及保持森林生态系统的物种和生态多样性。林业可持续发展(Forestry Sustainable Development)的内涵要比森林可持续发展广泛。除了要考虑森林资源
12、的可持续利用和不断改善生态环境外,还有发挥林业的各种经济效益、社会效益和文化、精神方面的效益。(八) 森林可持续发展评价标准寒带和温带地区森林可持续经营标准,主要有:生物多样性、森林生产量、土壤营养状况、水土保持、森林野生动物保护、森林生态系统的健康与活力;对地球生物圈的贡献;森林生态系统的社会和经济功能的能力。(九) 森林可持续发展的迫切性和必要性(十) 森林采伐对森林可持续发展影响较大的技术问题1 采伐策略采伐策略是指对于某一具体林区在某一时间域的采伐量分布计划。根据森林可持续经营的评价标准,森林可持续经营的主要基础是森林的数量和质量。采伐策略是人力干预森林生态系统的一项主要指标。2 采伐
13、方式采伐方式是指人们进行森林作业时采取的技术方式,包括皆伐、渐伐、择伐和间伐等。采伐方式时人们在局部干预森林、采伐森林之强度的一种体现。采伐强度不同,导致伐后迹地的森林生态系统因子 变化也各不相同,对森林可持续发展大多数评价指标的影响也不相同。3 集材方式集材作业对森林环境的不利影响主要直接表现为对林地地表植被、土壤的损害和对林地保留木的损伤。影响程度因集材方式不同而各异。地面集材作业方式影响程度最大,架空索道次之,直升飞机和飞艇最小。4 迹地清理方式迹地清理方式主要有火烧、堆积和散铺等。不同迹地清理方式对森林可持续发展的影响主要表现为对林地土壤特性产生的显著影响,进而影响地力维持水平。第四节
14、 木材生产作业理论与技术发展现状与展望一、木材生产作业规划、组织与管理(一)木材生产作业规划1合理采伐量的概念我国颁布的森林法规定,以不大于年生长量的年采伐量作为采伐森林的量上宏观控制指标。2环境、社会和经济因素综合约束下木材生产作业规划由于合理采伐量概念的转变,使得制定木材生产作业规划的追求目标从传统单一的经济指标转变为追求经济、社会和生态综合指标。考虑的因素也从原理的生产率和成本拓展到生产率、成本、景观、土壤、水、野生动物、保留木和作业者舒适性等。评价指标:作业成本、立木资源投入与木材产品产出比、作业安全程度、对保留木损伤程度和对地表土壤及植被损伤程度等五项。林区道路网规划也考虑了对环境的
15、影响。将伐区道理修建的经济效益和环境影响综合起来考虑,时林区道路网规划研究的方向之一。GIS,GPS和RSS在木材生产作业规划中的应用。(二)木材生产作业组织与管理1木材生产作业组织我国木材生产作业基本组织形式:多元化。部分林业企业沿用传统的生产组织方式,以木材生产为主线,全企业同一调度和协调;部分企业实现分层承包,合同制作业。森林工业发达国家,实现合同制作业。2木材生产作业组织研究3木材生产作业管理木材生产作业管理是对木材生产作业系统中人流、物流和信息流进行有效控措施的总和。木材生产作业中信息的研究是最近10年来热点之一。二、木材生产作业工艺与技术(一)采伐方式采伐方式有:皆伐、择伐、渐伐、
16、间伐、抚育伐和水域管理伐等。(二)集材方式1根据集材对象分为原木、长原木、原条、伐倒木和全树集材;2根据应用机械设备分为拖拉机、畜力、索道、人力、飞艇、气球、滑道和直升飞机集材等。集材方式的选取取决于作业对象、作业地点、具有生产要素和环境等多方面因素。20世纪90年代以来,全球主要林区集材方式的分布。(三)运材方式1根据运输产品对象分为原木、长原木、原条、伐倒木和削片等;2根据应用机械设备可分为公路汽车、森林铁路火车、水路船舶、架空索道、飞艇、气球、管道、滑道和直升飞机等。运材方式的选择主要取决于所运输产品物理参数及其分布密度、运输地区域山型地势、企业运输能力与装备和技术人员拥有程度等。(四)
17、木材贮存场作业木材贮存场是连接伐区林地作业和木材产品或半产品最终加工之间的纽带。现代的木材贮存场自动化程度很高,作业人员不多,木材库存量也不多。(五)整地作业整地技术要兼顾环境考虑,注意防止由整地引起的水土流失。三、木材生产作业机械与设备(一)伐区作业机械与设备1油锯发展中国家使用较广泛。2采伐联合作业机械森林工业发达国家使用较多。向智能化发展的趋势。3集材机械设备发展特点:(1) 多样性(2) 环境友善型(3) 高科技性4木材削片机械设备森林工业发达国家使用。(二)木材装卸和运输机械设备1装卸机械设备按作业时的状态可分为固定式和移动式。固定式装卸机械多用于固定作业场所。移动式装卸机械既用于固
18、定作业场所,也用于像伐区这样的移动作业地点。2运材设备运材汽车承担全球木材短距离运输90以上的任务量。木材运输设备近期发展特点:趋于大载量的列车化;高新技术装备。(三)贮木场机械设备技术上没有产生显著突破。但是在生产流水线高度自动化方面取得了进展。四、木材生产作业中劳动科学与安全保护木材生产作业中劳动科学的理论基础学科是工效学。可分为以下几个方面:(1) 工作生理(2) 工作医学与卫生(3) 功能解剖(4) 工作心理(5) 社会环境(6) 培训(7) 事故预防五、21世纪森林作业科学与技术展望(一)作业系统1森林采伐作业系统(1) 预计今后10年,原木或长原木作业系统会大量增加。(2) 渐伐和
19、择伐会逐渐占主流地位。2营林作业系统(1) 趋向于加强天然更新;(2) 限制杀草剂和杀虫剂,改用环境友善型试剂;(3) 幼苗幼树抚育会受到重视。3运输系统(1) 汽车不会被取代;(2) 汽车运输发展重点为提高有效载量和提供安全运输;(3) 铁路、空中、管道和现代化水运等运输方式不会发生实质性改变;(4) 林区公路系统发展重点是维护管理;(5) 林区道理修建的主要考虑因素为环境约束。4贮木场作业系统(1) 非专业化贮木场在数量和规模上都将逐渐缩小;(2) 发展方向为提高贮木场作业质量、优化设备配置、减少木材库存量等。(二)作业技术1 机械自动控制系统2 作业机器人辅助操作系统3 轻质量作业设备4
20、 全球定位系统5 计算机化决策支持系统6 培训模拟器7 机械可视功能8 环境友善性机械自身辅助设施9 保护林地土壤技术10 通讯技术(三)森林作业科学森林作业科学将在以下几个方面重点发展。1 森林作业与环境2 森林经营与森林作业规划理论3 森林作业工效学与安全保护第二章 木材生产规划设计第一节 林业企业总体规划设计概述总体规划设计是指对某一林业局,在森林调查的基础上,为开展合理经营和利用而进行的全面规划设计。内容包括基本建设、合理开发利用、合理经营、劳动力安排与投资概算、附属工程、农副业生产及生活福利设施等项。一、总体设计的目标及其体系企业总体设计的目的,就是要在确定企业生产和经营过程有效性的
21、前提下,努力去追求开放投资过程的经济性。系统的环境目标,主要包括生态环境和社会环境两方面。二、总体设计的主要内容主要内容有:森林经营、木材生产、木材加工、综合利用和多种经营项目的生产规模、产品方案和工艺流程、局场址、贮木场、林区道路、各种公用工程和附属工程的建设、主要设备、材料需要量、组织机构与职工人数、建设资金、建设项目实施安排、财务分析和经济效益计划以及综合评价等。(一)总体设计的原则1 要体现全面经营、合理利用森林资源、缩短森林经营周期,扩大森林面积,提高森林生态效益和经济效益;2 要按照以场定居经营、以场定产轮伐的原则,加强林场建设;3 发展木材就地加工产业,增加半成品、成品比例;4
22、大力发展综合利用和多种经营项目;5 林木年采伐量按消耗量低于生长量的原则确定;6 在积极采用国内新技术、新工艺、新设备、新材料和新结构的同时,广泛吸取国外林区开发建设经验,引进先进技术和设备;7 不搞重复建设项目;8 通过对投资、设备材料供应、协作条件和施工力量等的调查,全面权衡,确定林业局合理的建设工期;9 加强经济效益和生态效益分析,做好综合评价。(二)林业局经营区划1林业局经营面积林业局划定了境界也就确定了林业局的经营范围。确定经营范围的原则是:有利于林区资源的综合开发利用,有利于林业局内外部运输合理衔接,有利于加强企业经营管理和经济效益的提高。2林场区划在森林经营中,必须有一个有利于实
23、现永续利用和提高企业经济效益的经营规模,以保证实现以场定产轮伐和以场定局的永续利用的经营目标。(1) 经营面积林场的经营面积应因条件不同而异,一般为3万4万hm2。(2) 产量规模年生产能力为3万4万m3的林场,其经营开支和投资支出均较为节省。(3) 合理经营半径林场区划的经营半径在2030km之间,通勤时间控制在30min左右。(4) 林区基层基本社会组织要求林场经营面积在2万hm2以上。(5) 自然条件和社会条件(三)林业局的开发方式实现全面开发建设、全面经营方式。(四)林业局的产品林业局产品系列:营林产品、木材产品、综合利用产品、多种经营产品。(五)营林生产规模由以下原则确定:1首先应满
24、足对现有森林进行有效的管护;每年出现的采伐迹地能及时更新;更新造林所需种苗能保证生产供应及时;2根据合理经营的原则,结合营林生产资金、劳力的可能情况,合理确定中幼龄林抚育间伐、低产林改造、营造速生丰产林、荒山荒地造林以及沼泽地改良利用等的年工作量。(六)木材生产规模确定年采伐面积和木材年产量应遵守以下原则:1根据以场定局经营,以场定产轮伐和用材林年消耗量低于年生长量的原则,限额采伐。2确定的木材年产量,应不影响后续资源持续轮伐,在经营周期内,不得造成中途停产或减产。3实行统一的林木采伐量。4确定年伐量时,应扣除一些参与计算因素。(七)木材加工和综合利用的生产规模(八)多种经营项目的生产规模林业
25、局应在以林为主、综合开发、多种经营、全面发展的原则指导下,大力发展多种经营,重点发展种植、养殖、采集、采矿、建材、旅游和加工等行业。三、总体设计的评价林业局总体设计中最基本最重要的问题,是研究采伐数量的水平与林业局综合效益之间的最佳耦合关系。影响因素:建筑、设备工程和管理工程决策;风险因素。(一)评价过程的组织评价过程的组织过程可以描述为图所示。(二)系统评价及其主要内容1系统设计的技术评价;2系统设计的经济评价;3系统设计的生态评价;4系统设计的社会估价。第二节 营林生产规划设计一、营林生产规模生产规模是指在一定的经济实体中,劳动者、劳动手段和劳动对象等要素相互之间的组合所能达到合理生产量的
26、生产要素量之关系及其匹配关系。(一)营林生产结构1营林生产规模研究的意义和作用是对局、场系统产出功能调整的前奏和基础。据此,可以确定林种、树种、龄级以及林分结构的调整方案,从而为分年度的森林经营活动提供必要的指导。2森林结构关系研究的内容(1) 森林效益情况分析及效益结构关系的研究:用以指名经济、生态和社会效益相互之间应该有一个什么样的构成关系,以便聪总体上为营林生产规模决策提供指导。(2) 林种结构关系调整研究:分析现有林种比例结构和林分组成结构,对发挥森林多种效益的有利和不利因素进行分析,确定合理的林种结构。(3) 树枝结构关系调整研究:分析现有树种对充分发挥森林多种效益的影响和作用,确定
27、林区造林的树种构成及其比例关系,分析并确定不同类型林种,以及不同立地条件下林分结构的最佳模式。3森林结构关系调整决策森林结构关系调整决策,引用层次分析模型作辅助决策的手段。(二)培育目标确定培育目标就是确定培养大、中、小径级材的比例。以胸径D划分特大、大、 中、小径级材。大、中、小径级材的比例直接影响到木材的生产周期。因此,确定时应综合考虑立地条件、经营面积、现有森林资源的特点、各级的基地任务指标以及经营水平、经济条件、自然历史条件等因素的影响。(三)营林工作量确定1树种结构调整(1) 调整经营周期末林种结构比例关系的确定。(2) 调整经营周期内林种结构调整的总任务量的确定。(3) 总体设计有
28、效期内,林种结构调整的重点对象、重点地区案林种的总任务量的确定。2树种结构调整(1) 调整经营树种结构比例关系的确定。(2) 调整经营周期内树种结构调整的总任务量的确定。(3) 总体设计有效期内,林种结构调整的重点对象、重点地区案林种的总任务量的确定。3更新造林工作量(1) 植苗造林(2) 直播造林(3) 母树林面积4森林培养工作量(1) 按照技术管理的要求,总体设计有效期内,应进行的森林抚育间伐的林地总面积。(2) 土壤改良的总面积。(3) 林分改造的总面积。5营林工作量计划安排(1) 采伐迹地更新总任务量及其在各阶段的安排计划。(2) 现有荒山荒地和造林未成林地总任务量及其在各阶段的安排计
29、划。(3) 速生丰产林营造计划。(4) 抚育间伐管理计划。(5) 土壤改良计划。(6) 森林保护工作量的确定。二、营林生产规划设计营林规划设计应本着有利于企业按既定的生产规模进行合理经营;应该确保资源保有总量不致下降,力求实现森林资源的扩大再生产,并努力完善森林产品的产出结构,增加产品数量,以改善企业的经营和经济环境。(一)资源现状调查及其分析1调查依据(1) 以森林调查图表资料为基础,编制立地类型表。(2) 参照有关的技术规定,编制能适用于当地情况的有关调查和设计用表。(3) 对成果进行论证。2调查技术(1) 天然更新调查(2) 人工造林调查(3) 用材林抚育间伐调查(4) 林分改造调查(5
30、) 母树林调查(6) 苗圃(7) 速生丰产林造林地调查(8) 土壤改良、护林防火、森林病虫害、森林生长量和野生动物等项的调查。3森林资源及经营情况分析目的是对总体设计的初步方案或“二类调查”成果资料有关资源数据的可信度及经营措施在技术上帝可行性和经济上的合理性进行核查。分析要点:(1) 资源数据是否满足设计要求,其精度可靠性验证结果的分析与说明。(2) 林业用地开发潜力及林分改造前景,对资源发展潜力的影响及其分析。(3) 林区区划、林种布局的合理性及主要造林树种的适宜性分析。(4) 造林树种、立地条件与拟定的造林技术措施的匹配关系分析。(5) 抚育技术措施安排与适时的保证能力的匹配关系分析。(
31、6) 林木种苗自给率、商品率及其可靠性分析。(7) 森林保护措施效果及保护区建设安排的必要性分析。(8) 营林道路及其他基本建设工程安排,能否确保满足正常经营活动的要求。(二)营林规划设计原则及内容1营林规划设计指导原则(1) 森林经营规划设计必须遵循保护、发展和合理利用森林资源的原则。(2) 设计地区适宜的树种和种源,必修坚持以自选为主,选种、育种、引种相结合。(3) 森林更新应贯彻“以人工更新为主,人工更新、人工促进天然更新和天然更新相结合”的方针。(4) 选择生长快、材质好、经济价值高的乡土树种和经过试验与鉴定、在当地能速生丰产林且抗灾性强的树种。(5) 用材林抚育间伐,必须贯彻“以抚育
32、为主,抚育利用相结合”的原则。(6) 对残次林、多伐萌生无培育前途和遭受严重自然灾害以及低产劣质的林分应进行改造。(7) 护林防火和森林病虫害的防治工作,贯彻“预防为主,积极消灭”的方针。(8) 对珍贵、稀有或具有重要经济价值而濒于灭绝的动物主要栖息、繁殖地区,应根据保护野生动物资源的有关规定,划出保护范围。(9) 按设计3年内的年平均营林工作量的要求,以林班为单位划定林地范围,以确定局、场建成时营林道路应建的数量。2营林规划设计内容(1) 确定更新方式并计算其比例;(2) 根据适地适树适种源、自采自育、留有贮备、以丰补歉的原则和对本地采种的要求;(3) 确定种子园的位置和面积,提出种子园的总
33、平面设计;(4) 根据当地的规定指标取得速生丰产林的比重,论证所选造林地速生丰产的可靠性;(5) 确定用材林抚育间伐对象、种类、强度、次数和间隔期,提出抚育间伐的主要技术措施;(6) 确定林分改造对象、方法、措施和引进的目的树种;(7) 确定森林保护的原则,提出预防、消灭森林火灾和散落病虫害的措施;(8) 选择营林机械类型,确定营林作业的机械化比例。(三)营林规划设计成果1专题调查材料或论证报告汇编及森林经营调查综合报告的编制。2森林经营类型的划分结果汇编及规划设计所采用的技术经济指标汇编。3设计有关的表格、图纸资料汇编。4分别对子项目提出建筑工程量、设备工程量及人员需求情况进行概算,并将其结
34、果汇编成总概算。5营林规划设计方案说明。6森林经营调查综合报告的主要内容:(1) 调查概况。(2) 森林资源调查或林业专业调查资料存在的问题和确定补充调查项目的依据。(3) 各个调查项目的调查方法、地点和工作量。(4) 立地类型调查和编制立地类型表的说明。(5) 林冠下、林中空地和采伐迹地的天然更新评价。(6) 确定更新方式的意见。(7) 对不同的地类、立地、造林方式和造林技术效果的评价。(8) 对今后造林技术的改进意见。(9) 已有的抚育间伐、林分改造和自设标准地间伐、改造调查的结论,以及设计采用的调查结论的建议。(10) 已有的母树林经营情况、新选母树林的条件和按树种的面积及分布情况。(1
35、1) 速生丰产林林地选择情况和树种安排情况。(12) 其他调查情况说明。(13) 调查工作中存在的问题及其处理情况与结论。第三节 木材生产规划设计一、木材年产量的计算木材年产量用材林、防护林、抚育间伐、林分改造、疏林等年产量总体构成。(一)用材林年采伐量计算1皆伐皆伐是将伐区上所有林木一次全部伐完或几乎全部伐完的采伐方式。计算公式有公式1 公式2 公式3 公式4 公式5 式中:Vyc皆伐年采伐蓄积量,m3/a;Am成熟林面积,hm2;Vmu成熟林平均单位面积蓄积量,m3/hm2;N轮伐期,a;As轮伐期进入成熟的林地面积,hm2;Vs进入成熟初的平均单位面积蓄积量,m3/hm2;Vmy成熟林年
36、净生长量,m3/a;Vsc轮伐期内进入成熟且可按量连续采伐的净生长量,m3/a;Vm成熟林蓄积量,m3;Vsi未成熟林年净增长量,m3/a;Vyi成熟林年净生长产量,m3/a;Vk各龄级的蓄积量,m3;Gk各龄级的平均年龄,a;Vk(j)j龄级平均生长量,m3;Cd平均疏密度;调整系数。2轮伐期的计算某一经营类型的轮伐期为:式中:采伐年龄。更新期,根据更新方式和地区、树种情况确定。以林场为轮伐单位时,需要确定其综合轮伐期N。当某一种经营类型的面积为Si,则综合轮伐期为:3择伐择伐是在林内每隔一定时期选择一部分合乎一定经济要求的成熟林木所进行的采伐。其年采伐量的计算公式为:公式1 公式2 式中:
37、Vsy择伐年采伐蓄积量,m3/a;Ash择伐资源总面积,hm2;Vsh平均单位面积择伐蓄积量,m3/hm2;Na回归年,a;dh采伐强度;其余同前。4采伐周期Na的计算式中:a平均每生长一个径阶所需的年数,a;n择伐时所包括的径阶数。(二)防护林年采伐蓄积式中;防护林年采伐蓄积量,m3/a;防护林采伐总面积,hm2;防护林总采伐面积平均单位面积蓄积量,m3/hm2;防护林采伐期,a。(三)林分改造年采伐蓄积式中;林分改造林年采伐蓄积量,m3/a;林分改造林采伐总面积,hm2;林分改造林总采伐面积平均单位面积蓄积量,m3/hm2;改造年限,a。(四)抚育间伐林年采伐蓄积式中;抚育间伐林年采伐蓄积
38、量,m3/a;抚育间伐林采伐总面积,hm2;抚育间伐林总采伐面积平均单位面积蓄积量,m3/hm2;间隔期,a。(五)疏林年采伐蓄积量式中;疏林年采伐蓄积量,m3/a;疏林采伐总面积,hm2;疏林总采伐面积平均单位面积蓄积量,m3/hm2;采伐期,a。根据上述各项采伐蓄积量和经济材出材率,分别计算木材年产量。将各项所得商品材和薪炭材汇总,便可以获得关于林业局木材生产规模的数量指标,在扣除相关的生产损失之后,便可得出林业局的时间生产规模。二、伐区规划设计(一)伐区规划设计的基本原则伐区作业既是木材生产全过程中的一个子系统,同时又是一个相对独立的生产阶段,因此,伐区规划设计必须遵循以下的基本原则。1
39、伐区开发方案必须服从并满足木材生产开发总体方案的要求。2伐区规划设计必须在对不同类型伐区进行全面调查研究的基础上,分析和考察伐区生产中诸要素的发展动向,提出关于伐区开发方案的设想。3 (1) 伐区工艺设计方案,必须尽量简化能与拟定的采伐方式相协调;(2) 伐区设备选择必须考虑到森林资源的分布、构成及出材量,能适应地形地势条件,满足更新活动的要求以及当地生产实践沿用的历史习惯;(3) 伐区工程布局应有利于运材岔线尽量伸入伐区腹地,尽量将伐区作业中能集中进行的部分,集中到山上楞场进行;(4) 伐区作业的组织设计应当充分考虑林区自然气候条件,充分利用季节性作业所能带来的益处;4伐区规划设计要有利于贯
40、彻“以营林为基础”的方针。(二)伐区调查伐区调查主要有以下内容:1木材生产现状调查包括资源、蓄积、径级、地被物、地形、地势、气候、作业季节、出材量以及林区现有的经营体制、机构设置情况、近年来木材生产数量、生产人员数量、经营中存在的问题等调查。2伐区典型调查(1) 调查的要求(2) 调查内容3伐区生产过程中木材消耗情况典型调查。4本林区或邻近林区伐区剩余物数量及生产情况调查。5国内外新工艺、新技术、新设备情况调查及其在本林区的适用性分析。6伐区建筑工程造价及伐区设备使用情况的调查。7伐区调查工作的准备。(1) 图面材料准备(2) 现地踏查(3) 踏查成果整理(4) 编写调查报告(5) 其他调查成
41、果资料整理(三)伐区规划设计方案的编制1编制必需的技术经济指标包括:(1) 基本作业。(2) 辅助作业。(3) 准备作业。(4) 各工种的作业方式、作业制度、各类工序设备的定员标准、工队定员标准和各类人员的比例数。2林场等级的划分(1) 林场等级是人们对开发林区自然生产条件好坏量化的评价标志。(2) 林场等级划分因素分析a. 单位面积出材量b. 平均单株材积c. 平均坡度d. 其他因素3伐区区划(1) 伐区区划的原则a. 每个小班只能采用一种主伐方式,一种集材方式,并属于同一运材系统。b. 为方便伐区生产管理,小班面积以1520hm2为宜。c. 小班形状应根据地形确定。d. 伐区边界应与林班线
42、相吻合。e. 林间空地面积大于1hm2或大于采伐面积的5者,要单独划出去。f. 山脊、河边、路边需要设置防护林的,要遵守有关规定。(2) 伐区区划方法伐区区划可以用罗盘导线法进行,也可以用经纬仪导线法线先把伐区的边界定出,伐区里边的小班区划用罗盘仪进行。(3) 伐区区划中几个值得注意的问题a. 每个测点和超过直线段测绳长度的连接处,必须留下编有号码的点桩,以备查找和修改。b. 所有边界线都要做出标识,表示出界线的方向和伐区在界线的哪一侧。c. 伐区区划的导线闭合误差,平缓时区小于1/200,地形复杂地区小于1/150。d. 每天测量的野帐,必须当天成图。e. 伐区面积和蓄积量是伐区生产设计中最
43、重要的两个数字。4伐区生产工艺流程(1) 伐区生产的作业工序包括采伐、打枝、造材、剥皮、集材、归楞、装车等内容。(2) 工艺流程的确定依据以下原则确定:a. 简化工序,缩短流程,方便生产管理;b. 以主要工序为依据,确定其他工序的进度和产量;c. 上下工序衔接紧密,尽可能形成流水作业线和减少木材损失;d. 尽可能发挥现有机械设备的效能,提高劳动生产率。(3) 伐区设计中工艺流程推荐适宜于本林区的类型a. 在典型区调查的基础上,分别提出各自最适宜的工艺方案;b. 对各工艺方案按其经济效益的大小进行排序;c. 分析各方按在本林区的适应范围的大小,以确定其代表性;d. 为本林区推荐几种宜于在林区内进
44、行推广使用的工艺方案,并分别说明各自的适应条件。5伐区生产作业方式和机械类型的选择(1) 作业方式的选择应在充分保证作业安全性的条件下,结合山场地形条件、资源分布、单位面积蓄积量和树种情况,以获取最佳经济效益为目标,并考虑环境约束,分具体情况进行确定。(2) 设备类型选择基本原则:a. 有利于充分利用森林资源和充分发挥森林的多种效益;b. 技术性能适应本林区的自然地理条件的要求;c. 尽量使同类设备的型号统一,以便维修保养;d. 工艺性能好,各工序间的设备配合合理。(3) 设备类型择优应考虑的基本要素:a. 伐区阶段的综合劳动生产率;b. 采、集、运作业综合费率;c. 林木资源利用率;d. 机
45、械化水平及安全保证体系。(4) 评价指标的数量化分析。(5) 在各项指标比较的基础上,综合确定不同作业条件下,不同设备及其所构成的方案体系,其总体效果的优劣顺序。6伐区工程布局安排(1) 在前3年内进行采伐的林地范围内,布设临时的运材线路,并使之尽量地伸入伐区腹地。(2) 布设以装车场为核心交叉点的集材线路及其他辅助设施。7组织机构及作业体系设计(1) 伐区通常设置工段或工队,根据工序作业的情况适当地划分为若干工组。(2) 伐区作业由于受自然条件的影响较大,有明显的季节性。(3) 常年性作业工人的年作业天数计算。(4) 日作业班次可根据当地的情况依实确定。8伐区生产阶段成本的核算其内容包括:(1) 山价;(2) 工资及工资附加费;(3) 设备运营、修理费;(4) 道路养护费;(5) 生产准备费;(6) 车间经费。(四)伐区生产阶段开发方案主要成果1 伐区开发方案说明书。2 人员配备、设备、工具、油脂、燃料及主要建筑材林汇总。3 准备作业工程量概算。4 投资概算。5 方案比较材林。6 踏查报告。7 设计所采用的技术经济指标汇编。三、运输规划设计运输规划设计是森工生产规划设计中最重要
限制150内