(許國楨)
以林分蓄積的實際增長為基礎,以正常蓄積(見正常林)為調整目標,計算和調整森林收獲量的壹種方法。該法的基本思想是將現實森林經營單位內不同年齡的林分總蓄積量與相應的正常蓄積量進行比較,然後將現實森林調整到符合森林可持續利用條件的正常蓄積量進行比較,再將現實森林調整到符合森林可持續利用條件的正常蓄積量。因為它是用來計算森林收獲量的,所以又叫數學方法。常用正態累積法來檢驗用其他方法計算的收獲量是否正確。調整森林收獲量的方法很多,有代表性的有以下幾種:
差分法
這種方法是最早的正常積累方法。以奧地利的卡道德斧(Kameraltaxe)法為最著名。1788奧地利作為評價標準,所以也叫奧地利風格。後來被赫耶爾(C.Heyer,1841)修訂,成為森林經營中調整森林收獲量的方法之壹。它的基本公式是:
其中e是每年的森林收獲量;z是實際森林采伐期的總平均生長量或年生長量;Vw是實際積累;Vn為正常積累;a是調整期。在公式中,z和Vw是通過實際測量獲得的,而它們是由收獲表確定的。首先將Z替換為實生林在采伐期的總平均生長量,即各地位級(或指數)的森林面積(f1,f2,f3,…fn)與實生林采伐期平均生長量(Z1,Z2,Z3,…Zn)的乘積,即Z = F1Z65438。
Vw是采伐期內每株林木單位面積的平均生長量與年齡和面積的乘積之和,即
VW = f 1z 1a 1+f2z2a 2+f3z3a 3+…+fnz nan
根據這個規律的目的,如果整個森林經營類型處於正常狀態,即Vw=Yn,則森林收獲量等於整個森林的生長量;如果VW > VN,剩余積累將在調整期A進行分配以增加其收獲,然後逐漸調整到正常狀態;如果VW > VN,森林收獲量小於生長量,使得蓄積量不斷增加。經過壹段時間的調整,也構成了壹種常態。
從上面,我們可以看到在壹個森林經營單位中如何調整生長、蓄積和森林收獲之間的關系。因此,該方法屬於廣義生長法,不僅適用於同年齡的皆伐作業林,也適用於不同年齡的擇伐作業林。
這種方法的論證是正確的,但計算方法存在壹些缺陷。例如,用總平均生長量代替整個森林的年生長量,就應該是年生長量(近年來,隨著森林測量技術的發展,可以正確地檢查年生長量)。另外,如果壹個業務單元內的林分年齡分布不均勻,就會出現偏差。舉個例子,如果把所有的森林都分成U/2年,雖然也可以形成VW=Vn,E=Z,但是實際上沒有成熟的森林可以采伐。再比如,如果實際蓄積量小於正常蓄積量,成熟樹和過熟樹較多,不宜立即砍伐,而應在老樹砍伐後進行,因此應根據實際情況確定森林采伐量。作為壹種檢驗實際蓄積量是否接近正常蓄積量的方法,正常蓄積量法可以明確地確定其能夠達到正常蓄積量的時期,並可以根據經濟需要選擇合適的調整時期,因此仍被許多國家采用作為計算森林收獲量的方法。
利用率方法
在1787中,由C.Paulsen提出並應用於實踐。1821德國學者Hundeshagen在不知道這種方法的情況下,將其命名為學術方法。所以這種方法也被稱為Paulsen—Hundeshagen方法。其計算公式為
其中Ew為標準森林收獲量;Vw是現實的積累;恩是法正森林的收獲;Vn是正常積累。Vn可從收獲表中查到,En用收獲表的采伐林分蓄積量,即法正森林各齡級年生長量之和。Vw是從真實的森林中測得的,利用率En/Vn是壹個恒定值,而Vw是隨著種植的進度逐年變化的。嚴格來說,每年都要計算森林收獲量,Hundeshagen法每10年修訂壹次。這個規律的目的也是通過收獲調整來實現規律的正向積累。與差額法不同的是,後者直接以森林蓄積量的增長作為確定森林收獲量的依據,而前者的利用率相當於正常的生長率,這個生長率乘以蓄積量得到的值也是生長量,所以是間接生長法。
因為各年齡組的年生長量之和等於年收獲量(σ z = VN),實際蓄積量等於正常蓄積量(Vw=Vn),所以年森林收獲量等於正常年森林收獲量(EW = EN)。如果VW > VN,那麽ew > en。同理,VW < VN,則ew < en。根據這種關系,可以調整森林收獲量,逐步形成正常的積累狀態。因為這個方法是建立在Ew∶En=Vw∶Vn的基礎上的,所以當林分按齡級分布不均勻時,這個前提就不成立。所以理論和實踐有差距,這也是這部法律的缺陷。
這種方法已經有100多年的歷史,在業務單位年齡結構比較統壹的情況下應用這種方法比較合適。例如,在德意誌民主共和國,這種方法仍然用於計算森林收獲量。我國也用這種方法計算森林收獲量,但需要根據齡級結構和材積結構乘以壹個調整系數。
修正系數法
在1855中,Breymann提出森林年收獲量可以通過生長量乘以壹個修正系數得到。它的公式是
其中En為正常森林的年森林收獲量,也等於正常生長量;U/2是正常平均年齡;a是真實林分的平均年齡,即所有齡級林分的面積加權平均年齡。
這種方法的指導思想是積累的增長與年齡成正比,即Vw∶Vn=A∶U/2,因為Ew∶En=Vw∶Vn(根據洪德沙根定律),Ew∶En=A∶u/2。這裏A/U/2變成了齡級系數,也就是修正系數。假設a > u/2,即VW > VN,所以ew > en反之,a < u/2,即幼林分較多時,VW < VN。同理,ew < en。這樣就以林齡為手段來調整存量,使存量接近標準值。如果齡級分布不均勻,可用修正系數確定年采伐面積,即按A/U/2的比值確定F/U。若a > u/2,則A>U/2 u/2 > 1,則年采伐面積應大於f/u,反之亦然。可以在U/2年內調整到標準狀態。
這種方法本質上是對洪德沙根定律的變形,而洪德沙根的法學理論沒有很好的根據,即假設不夠正確;正常積累的平均年齡不同於地區的平均年齡。在U/2年內,根據樹種、地位級和輪伐期的不同,或高於或低於地區平均年齡。但這種方法是以年齡分布關系作為確定產量的因素,且校核手段簡單,可以作為計算和調整森林產量的方法與其他方法進行比較。
上面列舉的三類正常積累方法有很多變種,都是以調整正常積累為目的,在具體方法上各有特點。但它們的相似之處在於:①引導法正向積累的方法是數的方法;②根據積累與生長的關系,直接或間接確定收獲;(3)只安排收割,不事先指定采伐地點,由經營者選擇;④收獲調整的單位是材積,經理期壹般為10年。正常積累法是根據積累與生長的關系確定收獲量,達到正常積累的目的,適用於年齡分布均勻的林分。而且,由於這種方法側重於法律的正積累,考慮的實際收益很少,因此對於單純追求可持續經營,不能僅通過數學推理來適用。這個規律是量的規定,側重於時間的控制,而不是空間的控制。
文獻學
周振編輯。森林管理,鐘政書店,1967。
北京林學院主編:森林管理學,中國林業出版社,1983。
範繼洲(1912 ~)
(陳燕芬)
中國現代林學家和林業教育家。原籍山東省棲霞縣。1912年4月15出生於奉天(今遼寧省丹東市)安東縣。1928 ~ 1932就讀於奉天安東嘉中林業職業學校,1932 ~ 1936就讀於國立北京大學農學院林業系。畢業後先後在國立北京大學、西北聯合大學、國立西北農學院擔任森林管理學教師。1945-1947在美國留學,專業為森林管理,完成論文《樹木生長曲線模型分析》,獲得華盛頓大學林學院碩士學位。回國後在國立西北農學院和國立英氏大學任教授。1949起,河北農學院教授、系主任。1952至今,北京林業大學教授,曾任副教務長、系主任。
1951中國林學會成立後,範紀周已擔任壹至五屆常務理事。現任中國林業學會顧問、中國林業學會森林經理學會名譽理事長、中國林業學會林業教育學會顧問組組長、中國林業區劃研究會副會長、北京林業學會理事長。他還擔任北京市科學技術協會名譽會員和北京市人民政府專業顧問團林業組組長。
範紀周在森林經營、林木測量、林價算法等方面都有很深的造詣。1962、1984兩次主編全國林業院校編寫的教材《森林經營學》,近年來為研究生講授《高級森林經營學》。他還經常深入林區,從事森林經理人員的調查研究,探索解決我國森林經理人員的實際問題,提出了實用的綜合林規設計,先後開展了北京地區白榆林、刺槐林生長研究和秦嶺主要樹種生長研究。範繼洲主持的“中國杉木地位指數研究”,其成果在中國南方集體林區產生了經濟效益和社會效益。曾參與編寫林業詞典、德中林業術語、翻譯美國Hush的《樹木測量》。