林场采伐方案_林场采伐方案设计
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林场采伐方案设计
摘要
为了保护人类赖以生存的自然环境,可再生资源(如渔业、林业资源)的开发必须适度,植树造林使我国森林覆盖率得以回升,但日常生活和经济建设中需要大量的木材,所以人工林场就是解决这一问题的关键了,但人工林场是要获得经济效益的,而却可以持续收获,所以怎样管理经营林场就是获得最佳效益的关键了。
针对林场信息的不足,我们现在只考虑一座林场,种植香樟树,其中的树木按高度划分成不同的等级,当这些树木被采伐出售时,不同的等级有不同的经济价值。取某一适合的时间作为初始时刻,此时所有的树木,给出一个分布,称之为初始分布。经过一个生长周期后,树木按高度的分布不同了,然而为了使林场能持续存在,我们经过采伐与栽种,树木的高度恢复成原来的初始分布。这样我们就可持续采伐获益,从而得到林场采伐的最佳方案。
关 键 词
初始分布 生长周期 生长树木
一、问题重述与分析 1.1 问题重述
为了保护人类赖以生存的自然环境,可再生资源(如渔业、林业资源)的开发必须适度,一种合理、简化的策略是,在实现可持续收获的前提下,追求最大产量或最佳效益。现考虑一座林场,种植香樟树,其中的树木按高度划分成不同的等级,当这些树木被采伐出售时,不同的等级有不同的经济价值。取某一适合的时间作为初始时刻,此时所有的树木,给出一个分布,称之为初始分布。经过一个生长周期后,树木按高度的分布不同了,然而为了使林场能持续存在,要求经过采伐与栽种,树木的高度恢复成原来的初始分布。试建立模型得到既不破坏森林资源,又能给出最优收益的方案。
1.2 问题分析
一座林场种植香樟树,其中树木按高度的不同而划分成不同的等级,且不同的等级有不同的经济价值,取一个合适的时刻作为初始时刻,此时所有的树木给出一个分布,称之为初始分布。我们把已经生长20年的栽种香樟树的林场作为初始分布,不同高度的树木分布均匀,树木之间间距合理,各种高度的树木经过一个生长周期后,树木按高度的分布不同了,香樟树的种子落在地上也可能发芽成为树苗,从而长成大树,为了使林场可持续存在,可以经过采伐与栽种,使树木的高度恢复成原来的初始分布。
二、基本假设
1、假设在自然条件下,香樟树种植发芽率非常低,因此种子发芽长成的树木不计;
2、假设人工种植的一年生的树苗在人工精心照料下成活率为100%;
3、假设林场为面积为a平方米的平地,阳光充足,湿润环境,年均温度为16-17摄氏度;
4、假设树木每经过一个生长周期(生长周期为一年)生长的高度相同为 △h,5、假设树木每年的价格不变,不同高度的树木价值不同,按整棵树卖,香樟树种子和树皮价值不计;
6、假设相同年龄的树木形状基本相同(假设都是向上长的);
7、假设都是年末采伐,采伐之后马上栽种树苗;
8、每4个平方种植一棵树,林场不同生长树木分布平均;
三、符号约定
a:林场的面积
ki:i年生长树木采伐的费用 mi:生长i年的树木的价格 b:每棵树每个生长周期的护理费 si:每棵i年生长树木的收益 p:为每年末的收总益
d:购买每棵树苗和栽种好的费用 ni:每年末i年生长树木卖的棵数
四、模型建立与求解
i年生长的树木的价值:si=mi-ki-b*i-d(i>=1)年末总收益:P=∑si*ni(0
五、模型的评价与改进
此模型是在理想条件下建立的,因此很多漏洞是无法避免的。这里 由于很多因素的简化和忽略,还有市场的不确定性,自然灾害等等都没有考虑,所以模型的误差是相当可观的。但是这种理想的模型也可以为林场的管理经营提供参考的,要想建立更好的模型,我们应收集更多的资料,考虑更多的因素。