森林经理学 张茂震 浙江农林大学 2015年6月

第五章 森林成熟与经营周期 第一节 森林成熟概述 第二节 物质产品的森林成熟 第三节 非物质产品的森林成熟 第四节 经济成熟 第五章 森林成熟与经营周期 第一节 森林成熟概述 第二节 物质产品的森林成熟 第三节 非物质产品的森林成熟 第四节 经济成熟 第五节 经营周期

第一节 森林成熟概述 森林成熟：森林在生长发育过程中最符合经营 目的的状态。 森林成熟龄：森林达到成熟时的年龄。 森林成熟的特点： 第一节 森林成熟概述 森林成熟：森林在生长发育过程中最符合经营 目的的状态。 森林成熟龄：森林达到成熟时的年龄。 森林成熟的特点： 1、不明显性； 2、多样性。 森林成熟的对象：林木、林分或森林经营单位。

第二节 物质产品的森林成熟 一、数量成熟 二、工艺成熟 三、竹林成熟 四、经济林成熟

一、数量成熟 （一）概念 数量成熟龄：林分或树木达到数量成熟时的年龄。 maxZi=Vi/i 绝对成熟 热量成熟 重量成熟等 数量成熟：林分或树木在生长发育过程中材积平均生长量达到最大值时的状态。 数量成熟龄：林分或树木达到数量成熟时的年龄。 maxZi=Vi/i 绝对成熟 热量成熟 重量成熟等 数量成熟龄随树种、起源 、立地条件和经营措施不 同而异。

一、数量成熟 （二）数量成熟的确定方法 1、生长过程表法 在合适的生长过程表中查出材积平均生长量最大时的年龄时间，并进行换算。 2、标准地法 在不同龄级设置、调查标准地，求算出平均生长量最大的年龄，或者通过平均生长量模型求算平均生长量最大的年龄。

（三）数量成熟的一般规律 1、速生的阳性树种较慢生的阴性树种早。 2、软阔较硬阔生长快，数量成熟早。 3、同一树种萌生较实生生长快，成熟早。 4、同一树种生长在立地条件好的地方生长快。

二、工艺成熟 （一）工艺成熟的概念 工艺成熟：林分生长发育过程中通过皆伐后目的 材种材积平均生长量达到最大时的状态。 （二）工艺成熟与数量成熟的关系 1、共同点：均为衡量成熟的数量指标。 2、不同点： （1）工艺成熟有质量指标，而数量成熟无质 量要求。 （2）无论林木或林分，数量成熟通常都会出 现，而工艺成熟则不一定会出现。

二、工艺成熟 此方法是最常用的方法之一。由于我国已编制了许多主要树种的生长过程表和材种出材量表，因此应用时比较简便。 （三）工艺成熟的确定方法 1、生长过程表结合材种出材量表法 在生长过程表中查出每个年龄的平均树高和平均胸径，在出材量表中查出各材种的出材率，乘以收获表中的蓄积量，得到各材种的出材量，除以年龄得到各材种平均生长量，平均生长量最大的年龄即为工艺成熟龄。 此方法是最常用的方法之一。由于我国已编制了许多主要树种的生长过程表和材种出材量表，因此应用时比较简便。

（三）工艺成熟的确定方法 2、马尔丁法： 3、标准地法 u=a+(n*d)/2=a+n*r 式中：u--某材种工艺成熟龄； 此方法是在某树种没有生长过程表或现实林与标准林分的差异较大时使用。工作量大，相当于重新编制生长过程表，但是更客观地反映现实林分的实际状况。

三、竹林成熟 （一）竹林成熟的特点 1、高生长和径生长在1年内基本完成， 物理和化学特性逐年变化。 2、竹子用途多，成熟种类多。 （二）年龄的确定 标志法 外部特征判断法

Bi –该经济林产品前i年单位面积平均产量 四、经济林成熟 1、经济林生产的一般规律 2、概念与计算公式 经济林成熟：经济林培育生长过程中目的 产品平均年产量达到最高时的林分状态。 Max{Bi=(∑bi)/i} bi--某经济林产品第i年产量 Bi –该经济林产品前i年单位面积平均产量 3、表7-6

第三节 非物质产品的森林成熟 一、防护成熟 二、自然成熟

一、防护成熟 防护成熟：林木或林分生长过程中其防护效能出现最大值后，开始明显下降时的状态。

二、自然成熟 （一）概念 自然成熟：林分或树木生长到开始枯萎阶段 时的状态。 （二）确定方法 1、树木 外观判断 。一般单株较林分自然成熟龄长。 2、林分 林分蓄积量变化过程中连年生长量出 现负值。

第四节 经济成熟 一、经济成熟的概念 二、经济成熟的计算方法

一、经济成熟的概念 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。 经济成熟龄：经济成熟时的年龄。

二、经济成熟的计算方法 经济成熟的计算方法可分为2大类： 总收入最多 纯收入最多 计算利息 未计算利息 目前，总收益最多成熟林、未计利息纯收益最多成熟林等概念都已很少用

二、经济成熟的计算方法 （一）净现值法 (二）内部收益率（IRR）法 （三）增值指数法 （四）土地纯收益法 （五）指率式

（一）净现值法（present net worth） PNW= Σ [ ( Rt-Ct ) / ( 1+P ) t ] t=0 Rt--t年时货币收入 Ct--t年时货币支出 （1）PNW > 0时，盈利 （2） PNW < 0时，亏损 （3） PNW=0时，临界点 （4）max{PNW/t0}时, 年均净现值最大时，为净现值成熟林 例见表7-9、7-10

(二）内部收益率（internal rate of return） 法 内部收益率：指净现值为零时的利率，即费用 现值与收入现值相等时的利率(折现率）。 n n Σ [ Rt / ( 1+P ) t ]= Σ [ Ct / ( 1+P ) t ] t=0 t=0 经济成熟龄（t）=max{IRRi} 用上式求出各年度的IRR，最大者为成熟龄。

长白山落叶松人工林内部收益率 林龄(年) 15 20 25 30 35 40 IRR(%) 6.42 6.48 7.41* 6.98 5.77

（三）增值指数法（value in gain） VG = ( A1m-A0m ) / M3 = [(Am+n / (1+p)n-Am] / M3 VG—每立方米蓄积在经营n年后，扣除贴现的纯收益增量。 Am—第m年纯收入 ,Am+n--第m+n年纯收入 A1m—将Am+n贴现到第m年的收入，P--贴现率 n—经营周期，M3--单位面积蓄积 确定方法是： 当VG >0时，未成熟 当 VG <0时，过熟 当VG=0时，成熟

VG=[2000/(1+0.05)10-1450]/15.3=-14.5 (元/立方米) 某林场1970-1980年采伐收入比较 年份 蓄积 （立方米） 立木价（元） 成本（元） 纯收入（元） 1970 15.3 2300 850 1450 1980 20.0 3000 1000 2000 纯收入： 1980年比1970年多550元，是否1980年采伐好呢？ 计算VG： 当p=3%时，n=10，有 VG=[2000/(1+0.03)10-1450]/15.3=2.5(元/立方米) 当p=5%时，n=10，则 VG=[2000/(1+0.05)10-1450]/15.3=-14.5 (元/立方米)

（四）土地纯收益法 以土地为资本，土地获纯收益最大时为成熟龄依据。 土地获纯收益是经营林地能永久获得的土地纯收益，并用林业利率将收益贴现为前价合计，以此评定地价。当土地资本按期望价计算时，称为土地期望价。 Bu=[Au+Da(1+p)u-a+ … …-C(1+p)u]/[(1+p)u-1]-V/p Bu—林地期望价 Au—主伐收入 u—轮伐期 Da—间伐收入，C—造林费，V—管理费 林地连年收益=Bu* p

（五）指率(indicating persent)式 指率的本质是连年收益率，即1年间价值生长量与资本相比的百分数。 设林分m年生时的立木价格为Am，又经营了n年，立木价格为Am+n，则n年的价值增长量为：Am+n-Am 假定n年里价值增长率为w，则 Am+n= Am（1+w）n 在n年的经营中，投入包括立木价Am、地价B、管理费V。计算林分增长价值有等式如下 Am+n-Am =（Am+B+V ） [（1+w）n-1] 其中，w即为指率。

（五）指率(indicating persent)式 对 Am+n-Am =（Am+B+V ） [（1+w）n-1] 合并同类项，得指率w w ={ [ (Am+n -Am) / (Am+B+V)] 1/n – 1} *100% w 的变化规律： 与材积连年生长量相似，而利率P相对稳定或保持不变。 因此，可通过比较W与P的关系，判断森林是否成熟成熟。

（五）指率式 用W判断森林成熟： W>P：未成熟（价值生长率超过利率，继续经营盈利）

第五节 经营周期 一、轮伐期 二、择伐周期

（一）轮伐期的概念 为了实现永续利用，伐尽整个经营单位全部成熟林分之后，到可再次采伐成熟林分时所用的时间。 计算公式为： u = a + v

（二）轮伐期的作用 （1）影响经营措施：轮伐期是经营单位的经营周期，多种经营措施都依据轮伐期的长短来确定。轮伐期长，相应的经营措施就多。相反就少。 （2）与永续利用相关。 （3）影响木材收获。 （4）计算企业的年伐量。 （5）划分龄组的依据。

（三）确定轮伐期的依据 （1）森林成熟龄 （2）更新期 （3）林况

（1）森林成熟龄 森林成熟龄有多种，确定轮伐期时主要根据林种而定。 用材林，在确定主伐年龄时是以工艺成熟作为主要依据，而数量成熟是确定采伐年龄的最低限度。确定用材林主伐年龄的原则是以工艺成熟为基础，重点考虑经济成熟，适当兼顾数量成熟。 防护林，以防护成熟和自然成熟为主。 薪炭林，应以热量成熟或数量成熟为主。 经济林，应以主要产品的成熟为基础。

（2）更新期 更新期对轮伐期的影响主要体现在不同的更新方式上。更新方式有及时更新、伐后更新和伐前更新三种，采取不同的更新方式，其轮伐期的长短不一样。

（3）林况 当成、过熟林比重过大时，为了减少枯损，及时利用成、过熟林资源，可适当缩短轮伐期； 在病虫害严重，林地生产力受到较大影响时也可适当缩短轮伐期； 有时自然灾害在一段时间里影响了森林的生长，过后又逐渐恢复了正常发育，此时可考虑适当延长轮伐期。

二、择伐周期 （一）择伐周期的概念 （二）择伐周期的确定方法 （三）影响择伐周期的因素

（一）择伐周期的概念 择伐周期（回归年）：在异龄林经营中，采伐部分达到成熟的林木，使其余保留林木继续生长，到林分恢复到伐前的状态时，所间隔的时间。

（二）择伐周期的确定方法 （1）径级法：将某一径级以上的林木全部采掉的择伐。 计算公式为： A=a×n 式中 A——择伐周期； a——所采林木平均生长1个径级 所需年数； n——采伐的径级数。

（二）择伐周期的确定方法 （2）用生长率和采伐强度确定择伐周期的方法： 只要确定了林分蓄积生长率和采伐强度，便可测算出择伐周期。 计算公式为：A=-㏒(1-S)/㏒(1+P) 试中：A——择伐周期； S——择伐强度； P——蓄积生长率。

（三）影响择伐周期的因素 （1）择伐强度：择伐强度的大小长期以来一直是森林经营中的热点问题，目前多数人认为强度应小些，周期要短些，虽然每次的收获量少一些，成本高一些，但能较好的保持林分结构、生态系统稳定和减少环境破坏等。 （2）树种特性：喜光树种择伐强度可大些，回归年相应长些；耐荫树种择伐强度应小些，回归年也短些。浅根性树种抗风倒能力差，回归年应短些。 （3）经营水平：经营水平高，集约经营时回归年可短些，强度要小。 （4）立地条件：立地条件相对差的地方，回归年短、强度要小。

思考题 1、森林成熟的主要类型有哪些？ 2、怎样确定数量成熟？ 3、什么是择伐周期？ 4、简述森林经济成熟的主要计算方法 5、简述轮伐期的确定方法和作用 6、如何确定异龄林的择伐周期？

参考文献 1．于政中 主编 . 森林经理学 . 中国林业出版社，1993 2．周桢 著 . 森林经理学 .正中书局，1967 3．易淮清 等著 . 林价与森林较利 . 中国林业出版社，1987 4．J．L．克拉特 等著，范济洲 等译 .用材林经理学——定量方法 . 中国林业出版社， 1991 5. 刘建国 等 .长白落叶松人工林采伐年龄的研究 . 北京林业大学学报，（3）期，1990 6. 曹新孙 . 择伐 . 中国林业出版社，1990 7. 于政中等 .择伐林经营与收获调整的研究 .林业勘察设计，（1）期，1988 8. 亢新刚 等. 森林可持续经营的一种模式 .林业资源管理，1998（特刊）