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平分法

把轮伐期划分为一定数量的分期,将全林材积或面积平分于各分期,以分期来控制和调整收获量的方法。又叫分期法。按其发展过程,分为材积平分法、面积平分法和折衷平分法。材积平分法1795年德国林学家哈尔提希(G.L.Hartig)提出材积平分法。其特点是把轮伐期划分为一定数量的分期,将全林材积平分于各分期,以分期来控制与调整收获量。材积平分法的主导思想是实现轮伐期内材积收获的永续均衡利用。

轮伐期划分为一定数量的分期,将全林材积或面积平分于各分期,以分期来控制和调整收获量的方法。又叫分期法。按其发展过程,分为材积平分法、面积平分法和折衷平分法。

材积平分法

1795年德国林学家哈尔提希(G.L.Hartig)提出材积平分法。其特点是把轮伐期划分为一定数量的分期,将全林材积平分于各分期,以分期来控制与调整收获量。材积平分法的主导思想是实现轮伐期内材积收获的永续均衡利用。材积平分法的要点如下:①将经营范围内大面积森林划分为作业级,确定各作业级的轮伐期。哈尔提希提出的经营目的是培育大径材乔林纯林。各作业级的轮伐期:松为120年,橡为180年,水青冈为150年。将各轮伐期再分为若干分期,每个分期年限为20~30年,一个分期也即为一个龄级期。②各作业级按分期数将森林区划为分区,每个分区约为50公顷。分区内按不同年龄和林相区划为小班,并调查其组成、年龄、疏密度地位级等因子。③以分区或小班为单位,根据林木年龄、生长情况和地理位置,确定其所属分期。列入第一分期的是年龄最大的林分,年龄最小的列入最后采伐。④按各树种的收获计算各分区或小班的材积及至伐期时的材积生长量,合计后即为各分期的收获量。⑤统计各分期之收获量,按材积平分法要求,要使各分期收获量相等。如未达此要求,则调整各分期的收获量,将收获量过多或不足的分期适当减去或增加,调整至各分期收获量均等为止。调整时要重新计算变动分期的小班生长量。⑥调整至各分期收获量大致相等,即为各分期的预定收获量,将这个预定收获量按分期年数分配,就是各分期的标准年伐量。

19世纪初,材积平分法对森林经理永续均衡理论的发展曾起到推动作用,但它存在着一系列的缺点:①按这种方法不能改善作业级的林分按龄级分配。②材积平分法为了各分期的收获量均等,而将一些林分从一个分期改变至另一个分期,这种采伐期改变会造成生长量的损失。③按材积平分法安排了几十年至上百年以上的森林利用量,从理论和实践上都缺少严密的科学性。要预测和规划上百年的森林收获量,要是不考虑经济与技术上的发展与变化,显然是不现实的。材积平分法产生于18世纪末,它并不适用当前的林业生产实践,但这方法的某些技术要点在当代的森林经理方法得到了继承和发展。

面积平分法

1804年德国林学家柯塔(H.V.Cotta)综合区划轮伐法和材积平分法,提出面积平分法。面积平分法的主要特点是,把轮伐期按龄级年数划分为一定数量的分期,然后将作业级(见森林经营类型)范围的林地面积平分于各分期,用面积代替材积进行收获量调整。因面积平分法较材积平分法简便易行,19世纪时在德国被广泛采用,并在欧洲其他国家也得到推广应用。

面积平分法的要点如下:①同材积平分法一样,将经营范围内的大面积森林划分为作业级,分别作业级确定轮伐期,将各作业级的轮伐期再按龄级年数分为若干分期。②将森林用人工区划方式区划为面积相同(15公顷左右)的林班。林班下按年龄与林相差别区划为小班,对每个小班测定其调查因子,编制调查卡片。③按各林班林分的平均年龄与林木状态,并考虑将来龄级的空间配置,确定各林班所属分期。通常,将成熟林和急需采伐的林分列为第一分期,而幼龄林列入最后分期,其他龄级的林分安排在中间分期。④合计各分期的面积。每个分期的面积应基本相等。如不相等,再调整各分期的面积使之接近相等。各分期的面积要近于

平分法

式中 F为作业级面积;u为轮伐期;n为一个龄级期的年数。面积平分法的基本点是要求轮伐期内年伐面积相等,经过一个轮伐期之后,调整成为空间上分布合理,且各龄级的面积相等的森林。换言之,面积平分法是要求通过采伐与更新将森林导向为林分空间配置合理,各龄级面积相等的法正状态。⑤对列入第一分期的林班,准确测定各小班的材积和到达分期中央年生长量,两者合计即为林班的材积收获量。第一分期各林班的收获量合计就是预定收获量。将此预定收获量按分期年数分配即是标准年伐量。⑥柯塔认为,总经营方案要根据各轮伐期的经营要求来考虑,在此基础上确定各分期的采伐顺序和第一分期的采伐方案;并提出经过5年或10年,最迟到20年要重新测定材积与生长量,确定下一分期的材积收获。这就是最早提出的森林经理复查

面积平分法与区划轮伐法和材积平分法相比较,具有以下优点:①面积平分法继承了区划轮伐法中按面积控制伐区和材积平分法按分期调整收获量的特点。从林业经营要求看,按面积控制调整收获量具有可靠、稳定的基础。②面积平分法简单方便,易于实施。在区划林班基础上划定伐区,控制伐区方向和配置龄级分布顺序,保证在空间上按一定规划要求具体落实。③面积平分法间接以林地面积进行收获调整,但对第一分期的各小班仍需计算材积收获量,从而保证在当前一个分期内森林利用量的稳定与均衡。④经过一个轮伐期以后,调整为严格永续作业的森林结构状态。

面积平分法的缺点是:①作业级内各分期林分的采伐时间按林班控制与确定,同一林班内不同年龄的各个小班的林分都在同一时期内进行采伐。这就不可避免地造成一些未成熟林分遭到不合理的提前采伐,而另一部分采伐顺序排列在轮伐期后期的林班,当其中一些林分轮到采伐时已生长到过熟林阶段。面积平分法这种机械、硬性的采伐顺序安排,不仅在经营上不能因林制宜,而且在经济上也造成损失。②柯塔在萨克逊林区试验面积平分法时,采取伐区式皆伐作业和人工更新方式,采伐后形成针叶纯林。这种林分削弱了抗风、防火和抗病虫害的能力,并造成土壤灰化和地力衰退。

折衷平分法

19世纪初,柯塔综合面积平分法与材积平分法之长处,提出折衷平分法。其目的是期望在轮伐期内实现林木材积的均衡利用和到下一轮伐期间实现法正龄级分配和排列。

折衷平分法的要点如下:①和面积平分法相同,将森林划分为作业级,确定各作业级的轮伐期,并按龄级期年限再划为若干分期。②将森林区划为林班(15公顷左右)与小班,测定各小班的调查因子。③按面积平分法要求,根据各林班林分平均年龄和林分状态,并考虑未来林分的排列位置,确定各林班所属分期。各分期的面积接近u/F×n。这部分内容称为面积经理方案。④在面积经理方案基础上,按材积平分法确定分期的材积收获,一般只确定第一、二两个分期的材积预定方案。具体方法上,将第一分期(Ⅰ)又划分为前半期(Ⅰ1)和后半期(Ⅰ2),以林班、小班为单位确定各分期的采伐材积和面积,并使Ⅰ1和Ⅰ2的材积收获相等。Ⅰ1与Ⅰ2收获量合计应等于第二分期(Ⅱ)的材积收获。这部分所编方案称材积预定方案。⑤将面积经理方案和材积收获方案合并即为轮伐期主要施业方案的内容。

对折衷法的评价:①折衷平分法吸取了材积、面积两平分法的长处,在期望实现材积永续均衡收获的同时,又实现各龄级面积分配的法正状态。②面积平分法为了谋求林分空间分布的法正状态,要求严格遵循法正龄级排列秩序。而折衷平分法,则更注重各小班林分的特点,容许林分排列的灵活性。③折衷平分法要求第一、二分期材积收获均等(Ⅰ1=Ⅰ2,Ⅰ1+Ⅰ2=Ⅱ),而同时要求各分期的面积分配也均等。在现实中,这两种要求在收获调整时同时实现是有困难的,往往在两者之中需要在某方面做出让步。由于折衷平分法有一定灵活性,方法的指导思想有其进步之处,所以19世纪在德国曾广泛应用。