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1、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
2、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
3、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 0 K 5. 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。,（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
4、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。,（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,（b）成熟度公式,轮伐期公式较适用于成过熟林占优势的天然林。
5、,（c）第一林龄公式,（d）第二林龄公式,（e）林况公式,（2）材积控制法 （a）平均生长量公式,（b）蓄积量结合生长量公式,（3）“分期计算,综合平衡”公式 （a）初算 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。 计算公式,（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
6、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,（b）抚育间伐蓄积量,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,（d）散生木采伐量,（
7、e）林分改造采伐量,（f）防护林采伐量,（g）薪炭林采伐量,（h）毛竹采伐量,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
8、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
9、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
10、,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
11、）制定木材生产规划的一般步骤 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； 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； 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；,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； 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
12、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； 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； 在林场内部进行运输网的二级连通关系的优化； 确定开发速度并安排开发顺序； 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；,对贮木场到材情况及到材过程进行分析； 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； 进行贮木场工艺设计及贮木场规模的适应性讨论； 对各类建筑工程量、设备工程量进行统计； 按阶段成本构成进行成本计算； 进行其它技术经济指标分析及经济评价； 从生态、社会的角度，以及林业局生产经
13、营的其他角度对木材生产规划进行综合评价； 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
14、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 必须服从并满足木材生产规划的有关要求； 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； 根据森林特点、地形条件、更新要求，合理选择采伐方
15、式，有利森林更新和水土保持； 根据现有道路布局，合理配置伐区和安排采伐顺序。,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； 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； 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，原则上由近及远，由沟口向沟里，逐渐延伸，以缩短生产线路
16、，避免过大的准备作业量。 具体划分时，基本是以自然地势、山脉走向为准。 伐区区域面积大小，要以一个作业年度为限，做到采伐一块、完成一块、更新一块。,（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，原则上由近及远，由沟口向沟里，逐渐延伸，以缩短生产线路，避免过大的准备作业量。 具体划分时，基本是以自然地势、山脉走向为准。 伐区区域面积大小，要以一个作业年度为限，做到采伐一块、完成一块、更新一块。,（3）伐区规划的要求 （a）采伐方式的合理确定 采伐方式的选定，应本着有利于森林更新，有利水土保持和方便木材生产的原则，因林因地的选定采伐方式。 我国的采伐方式主要有皆伐、择伐和渐伐三种。 皆伐：在短期内（一般为一年）将所划定的森林采伐地段上
