第四章森林工业木材生产规划

第四章森林工业木材生产规划第一节森林合理年采伐量的计算方法第二节森林合理年采伐量的确定实例第三节木材生产工艺流程第四节伐区规划第五节运输规划第六节贮木场规划第七节森工机械化发展与森工新技术第一节森林合理年采伐量的计算方法1合理年采伐量（1）定义合理年采伐量是指在保证以场轮伐的前提下的年木材采伐蓄积量,合理年采伐量能保证年资源消耗量不大于年生长量,能保证持续轮伐和不间断的长期经营利用。合理年采伐量是实现”以场定居,以场轮伐”、“长期经营、永续利用”的重要手段，也是促进林业生产发展的前提条件。（2）意义确定合理年采伐量就是确定木材的生产规模。木材生产规模决策是林业生产规划的核心。它决定了提供给林产工业所需原料木材的数量、质量和产品规格，也决定了营林生产的基地更新规模，对附属企业生产规模产生重大的影响。（3）与采伐限额、木材“一本帐”之间的关系确合理年采伐量是从场森林资源出发，根据森林永续利用和促进林业生产发展原则确定的森林采伐的蓄积量，是制定经营期内年采伐限额的依据。采伐限额是以森林经营方案合理年采伐量为依据，经国家行政管理部门核准的最高森林资源消耗蓄积量，是国家控制森林资源消耗的法定指标。木材“一本帐”是根据国家核准最高采伐限额而编制的年度木材产品生产计划。2轮伐期和择伐周期轮伐期和择伐周期是计算森林采伐量的两个基本要素。（1）轮伐期及其计算轮伐期是指某一经营单位对皆伐作业的总面积，按某一年采伐量连续不断地采伐，直到现有林木采完时，下一代林分能按不少于前述某一年采伐量持续采伐一个循环所需的最短年限。轮伐期只适用于皆伐的林地。轮伐期u的计算公式：式中：K为调整数值，范围0K5.M为皆伐迹地上人工林单位面积年平均生长量；m为成熟林单位面积蓄积量。KMmu2（2）择伐周期及其计算择伐周期是指择伐作业林分经第一次采伐后，保留的林木生长到采伐前单位面积蓄积量和成熟木蓄积量时，再进行采伐所需的年限。择伐周期是用于异龄林择伐作业的，择伐周期不同于异龄林径级择伐中的“回归年”。择伐周期n的计算公式：式中：S为择伐强度；P为保留木的生长率；K为增长系数。)1lg()1lg()1lg(PSKn（3）回归年回归年是指从采伐符合一定径级以上的林木开始，到其它保留木继续生长到能采伐利用为止的经营周期。3确定森林年采伐量的原则在轮伐期和择伐周期内，森林资源消耗量应不大于生长量；所确定的年木材产量，应使后续资源能够持续轮伐，不能造成中途停产或减产。为此，在确定年经营面积和年木材产量时，要计算森林生长量。确定一个森林经营单位的合理年采伐量，应遵循科学经营、永续利用的原则。4森林合理年采伐量的计算方法（1）面积控制法（a）轮伐期公式或轮伐期年数用材林经营面积年采伐面积轮伐期年数面积轮伐期内进入成熟林的成过熟林面积年采伐面积量成过熟林单位面积蓄积年采伐面积年采伐蓄积量（b）成熟度公式个龄级期的年数成过熟林面积年采伐面积1量成过熟林单位面积蓄积年采伐面积年采伐蓄积量轮伐期公式较适用于成过熟林占优势的天然林。（c）第一林龄公式个龄级期的年数近熟林面积成过熟林面积年采伐面积2量成过熟林单位面积蓄积年采伐面积年采伐蓄积量（d）第二林龄公式个龄级期的年数个龄级面积中龄林中靠近近熟林的成过、近熟林面积年采伐面积31量成过熟林单位面积蓄积年采伐面积年采伐蓄积量（e）林况公式采伐年限按林况需要采伐的面积年采伐面积采伐年限量按林况需要采伐的蓄积年采伐蓄积量（2）材积控制法（a）平均生长量公式量成过熟林单位面积蓄积年采伐蓄积量年采伐面积各龄级年龄中值各龄级的蓄积量年采伐蓄积量2各龄级平均生长量之和轮伐期总蓄积量年采伐蓄积量（b）蓄积量结合生长量公式量成过熟林单位面积蓄积年采伐蓄积量年采伐面积（3）“分期计算,综合平衡”公式（a）初算①确定各分期采伐对象当某一个树种的龄级年数（5年）与一个经营期（5年）相等时，第一分期（每分期规定为5年）采伐对象就是现有主伐龄级和高于主伐龄级的林分。第二分期则采伐低一个龄级的林分。以此类推。②计算公式不可及面积积某分期采伐对象现有面林面积某分期可供采伐的成熟-分期的年数林面积某分期可供采伐的成熟某分期年采伐面积量成过熟林单位面积蓄积年采伐面积某分期年采伐蓄积量（b）选型根据初算的分期年采伐量，若前期大于后期且呈逐期递减或波浪式减少时，宜选择稳定型；若后期大于前期且呈逐期递增时，宜选择增长型；若后期大于前期且呈波浪式增长时，宜选择稳定、增长交替型。（c）调整“分期计算，综合平衡”法的核心是调整采伐量的问题。“分期计算，综合平衡”法的优点：便于全面掌握各个时期年采伐量的变化动态；为修订近期森林年采伐量和编制中长期林业发展规划提供依据；对各个分期的年采伐量进行了合理调整，可以比较充分地利用森林资源。（4）其它采伐量的计算（a）择伐作业年采伐蓄积量择伐周期年数行择伐作业的面积采伐期内进入成熟林实林面积可进行择伐作业的成熟年采伐面积年采伐面积采伐强度熟林单位面积蓄积量用材林实行择伐的成过年采伐蓄积量2成熟林年净增长量采伐强度择伐周期林蓄积量在采伐周期内进入成熟成熟林蓄积量年采伐蓄积量（b）抚育间伐蓄积量间伐强度单位面积蓄积量间隔期年数抚育间伐面积年间伐蓄积量抚育间隔期：透光伐为5年；生长伐为7-15年。间伐强度按蓄积量计算：透光伐：人工林15-30%，天然林10-20%；生长伐：人工林10-20%，天然林15-30%。抚育间伐后林分郁闭度：人工林不低于0.6；天然林不低于0.5。（c）疏林采伐量采伐期限量可及疏林单位面积蓄积可及疏林面积年采伐蓄积量（d）散生木采伐量采伐期限可伐散生木蓄积量年采伐蓄积量（e）林分改造采伐量采伐强度改造期限量改造林分单位面积蓄积林分改造面积年采伐蓄积量（f）防护林采伐量采伐强度采伐期限防护林单位面积蓄积量防护林采伐面积年采伐蓄积量（g）薪炭林采伐量轮伐期年数薪炭林面积年采伐面积薪炭林单位面积蓄积量年采伐面积年采伐蓄积量（h）毛竹采伐量应采伐的毛竹林面积单位面积采伐株数年采伐株数5线性规划在森林采伐量确定中的应用第二节森林合理年采伐量的确定实例第三节木材生产工艺流程（1）木材生产特点资源分布的密度低,导致经营措施相对粗放。为有效提高生产工时的利用水平，要求作业区内有良好的交通运输设施。林区内部交通网络的合理布局，对于木材生产过程将会产生有利的影响。资源的再生性，使采伐作业呈现周期性，作业地点变更频繁。因此，要求生产工序中的各种设备具有自重轻、体积小和功能完善的特点，各设备之间能形成匹配合理的作业系统，以便提高生产效率和生产效益。1木材生产特点及其工艺分析（2）确定木材生产工艺应考虑的问题根据工序间衔接关系的紧密程度，将产品形态转变工序的全过程，按伐区和贮木场两个不同的区域进行适当的划分。为了保证产品转变的连续性，确定伐区和贮木场区域间的产品转移关系。协调从立木到原料木材的产品加工工序全过程的衔接和配合关系。2木材生产工艺流程分析（1）林区木材生产工艺流程投入立木人工伐区设备工程伐区建筑工程……伐区作业系统伐倒木原条原木木片……山上楞场伐区产品运输设备工程运输建筑工程……投入运输作业系统产出伐区产品最终楞场投入伐区产品加工设备工程场内建筑工程……贮木场作业系统产出(林业局木材系列产品)调拨市场（2）不同作业阶段的工艺流程（a）伐区作业阶段该阶段是实现立木转变为原料木材的第一阶段。立木采伐手工斧准备作业油锯伐木剪……集材索道拖拉机滑道其他伐倒木到材削片(削片机)木片到材打枝剥皮打枝斧打枝机剥皮刀剥皮机集材索道拖拉机滑道其他原条到材造材木片到材造材原条到材手工锯油锯造材机原木到材山上楞场（b）运输作业阶段该阶段所起的作用仅限于加工产品位置的转移，而不对产品施加影响。装车装车台缆索起重机液压起重臂……推河人工绞盘机拖拉机……水运单漂流送扎排装运伐区产品运输汽车火车空运卸车收漂单漂流送扎排装运收漂卸车龙门起重机兜卸机臂架起重机人工编排机人工装船机起重机人工排运船运拆排（人工）出河卸船起重机卸船机人工起重机绞盘机人工出河机最终楞场（c）贮木场作业阶段该阶段将完成立木到原料木材的转变，完成伐区尚未完成的部分加工作业。将运输到材的伐区产品归楞（堆）起重机装载机绞盘机人工加工伐倒木原条原木木片打枝剥皮造材起重机装载机绞盘机人工外调装车装船归楞（堆）起重机装载机绞盘机人工起重机装船机人工市场3木材生产工艺流程的优化（1）制定木材生产规划的一般步骤①根据林业局产品总流向，外部运输方式，以有利于企业经营为前提，在尽可能减少其开发费用的情况下，确定林业局的外部衔接点，以便加强企业与社会的接触和交流；②按照以场生产经营、以场定产轮伐的精神，在保证林业局资源结构调整结果和设计年产量的情况下，确定各林场资源结构调整计划和年产量计划，并以此为基础，确定各林场伐区产品结构方案；③分析并确定林场产品流向，林业局内部运输方式，提出林场的外部衔接点布局方案；④根据林产品加工的规模及原料的供应关系，提出并确定林产品加工业的布局方案；⑤把以上衔接点作为网络中的节点，根据点间建立连通关系的必要性与可能性的综合分析，建立网络模型。通过对网络模型进行分析，以总费用最小为目标，选择并确定林业局内部运输网的一级连通关系；⑥按伐区阶段最终产品相同或相近的要求，将林场归类合并为几大类型。按类型确定林场生产工艺的基本结构；⑦在林场内部进行运输网的二级连通关系的优化；⑧确定开发速度并安排开发顺序；⑨绘制林区内部以木材及林产品为主的货流图并进行运输工艺设计；⑩对贮木场到材情况及到材过程进行分析；11对因到材与调拨不同步，所形成的贮木场最大库存量进行分析；12进行贮木场工艺设计及贮木场规模的适应性讨论；13对各类建筑工程量、设备工程量进行统计；14按阶段成本构成进行成本计算；15进行其它技术经济指标分析及经济评价；16从生态、社会的角度，以及林业局生产经营的其他角度对木材生产规划进行综合评价；17整理与成文。（2）木材生产规划优化的过程采用优化方法，多次重复，反复比较，实现规划内容的优化。第四节伐区规划伐区规划是在林业企业生产布局和林场划分的基础上进行的,它可以对伐区生产起到指导性的作用,为以后每年进行的伐区调查设计提供指导性文件,同时为伐区工程的估算、机械设备的配备和生产建设投资估算与经济评价提供必要的数据。伐区规划的主要内容有伐区配置、采伐方式和生产工艺的选择；机械设备的配备和生产组织的决定等。因此，伐区规划必须注重对森林资源的保护和利用。1伐区配置与伐区规划原则（1）伐区配置伐区配置是以实现木材生产合理布局和森林资源合理经营的重要环节之一，它是以合理年采伐量为标准，以现有的生产条件为依据，对林场的伐区资源进行合理的配置。因此，伐区配置是在企业的生产布局和开发顺序的基础上进行的，在配置时要求拥有完整的森林调查资料。伐区配置包括选择企业建成投产后前3年的伐区资源。选择伐区是应考虑到运输条件。林道网的铺开，一般有沟口向沟里，顺次配置，应尽可能使生产集中，充分发挥运输设备的效能。（2）伐区规划的原则①必须服从并满足木材生产规划的有关要求；②必须在对经营范围内不同类型伐区进行广泛的调查研究基础上，分析和考察伐区生产中诸要素的发展动向和趋势，提出伐区规划的设想；③根据森林特点、地形条件、更新要求，合理选择采伐方式，有利森林更新和水土保持；④根据现有道路布局，合理配置伐区和安排采伐顺序。⑤根据现有森林资源状况、山场条件、采伐和更新方式、以及现有工艺技术水平，通过技术经济比较，合理确定伐区生产工艺方案、劳动组织和机械设备，提高生产率和降低成本；⑥依据森林开发的需要和伐区生产工艺类型，合理确定机械化作业比例和机械设备选型；⑦充分利用零星边角的森林资源和伐区采伐剩余物，提高森林利用率。（3）伐区顺序安排和采伐带划分伐区顺序的安排主要是决定每个作业伐区的进度和顺序，以使每个伐区的作业适应季节条件和运输系统的建设。伐区顺序应在伐区开发顺序的指导下进行，原则