成 果 简 介

应用场景

案例于2021年6月完成，适用于东北林区长白落叶松人工林幼龄林、中龄林，无其他与技术应用相关的条件要求。

主要解决的问题

长白落叶松是东北林区主要造林树种之一，是当地宝贵的乡土树种。如何根据长白落叶松人工林的生长特点，通过科学合理的经营措施提高人工林质量和木材品质是迫切需要研究的重大科学技术问题。森林不仅向人类提供木材，供人们娱乐休闲，同时在维持生态平衡等方面也起着重要作用，但传统的森林规划是通过木材生产来实现经济价值的最大化，对森林的多用途目标关注较少。因此，探索多功能森林经营模式对提升我国人工林质量和生态服务功能以及木材战略资源储备都具有重要意义。森林经营和规划至少必须在林木、林分、森林和景观四个实体层次上作出决策。各层次的经营问题规模和范围虽依次增长，但所做决策相互联系，林分水平的经营决策是森林经营规划的重要部分，因此探究林分水平的经营决策对森林的整体经营至关重要，它关系到为林分制订一个可行的经营计划，同时可以用于森林层次或景观层次规划问题中备选经营方案的形成，从根本上提高森林的生态、经济和社会效益。

技术要点

本技术以模拟-优化技术为依托，利用计算机程序将模型进行链接，构成林分模拟器。利用林分模拟器模拟和预测轮伐期内不同经营措施对长白落叶松人工林木材产量、大径材产量和碳储量的影响；组合多属性效用函数和惩罚函数构建多目标经营方程，利用粒子群算法（PSO）进行优化求解，最终构建多目标下的长白落叶松人工林经营模型，形成兼顾木材价值、木材产量、大径材产量和碳储量的多目标经营优化技术，解决人工林经营功能单一的问题，为揭示长白落叶松人工林多目标经营机制，制定不同立地和密度下的经营模式提供技术支持。

本技术建立了符合林业经营政策和林分生长规律的多目标经营规划模型，并将林分生长与收获模拟系统、多目标规划模型、经营决策变量和现代算法进行有机结合，进而对多目标经营规划模型求解。国外已有关于人工林多目标经营的研究，但国内关于人工林多目标经营的研究主要集中在生长模型、生物量模型、碳储量模型以及不同的经营活动和营林措施对森林结构和生态功能的影响，而对于人工林的最优轮伐期和间伐时间的研究比较少，尤其在经营优化中考虑森林的非木材目标的研究更少。该技术已形成了标准化的长白落叶松多目标经营技术。

应用成效

“长白落叶松多目标经营优化技术”不仅可以提高基层林业经营单位的森林经营规划的科学水平，也为实现可持续经营奠定坚实的基础。该技术可使长白落叶松人工林在轮伐期内单位面积收获量及年均蓄积量提高15%以上，以现有长白落叶松成熟林的单位蓄积量平均约为250m³/ha，木材出材率按80%计算，平均出材率约为80%，大径材出材率约为30%，按木材平均价格700元/m³（扣除采伐相关费用）计算，每公顷可增收约2.0万元。技术已在佳木斯孟家岗林场营建试验示范面积230亩，预计经济效益达30余万元。

该技术形成了集约化的长白落叶松多目标经营优化技术，为主栽区长白落叶松木材生产开辟了新途径，可通过相关培训活动，培训大量的森林经营规划人才，提高他们的技术技能。此外，该技术的推广应用及具体实施需要大量的林区工作者，因此该技术能为社会提供大量的就业岗位，或能增加林区工作者的收入，具有显著的经济效益和社会效益，应用前景广泛。

适用范围

该技术主要面向长白落叶松主要栽培区的林业生产经营单位以及林农。

联 系 人：孟庆焕

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