Metody optymalizacji wieku dojrzałości rębnej drzewostanów z punktu widzenia wiązania węgla

• Autorzy: Wysocka-Fijorek E. , Zajac S.

Warianty tytułu

EN

Optimization methods of the rotation age from the point of view of carbon sequestration

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

The determination of the age at which a stand reaches harvest maturity is one of the most important decision−making problems in the forest management. The method of determining the rotation age depends primarily on the objectives and management practices (e.g. timber production, carbon sequestration), which determine the optimal age of trees for felling. The paper includes the methodological basis of optimization of the rotation age of stands due to the maximization of the accumulation of carbon in the aboveground woody biomass of forest trees. The research method involves two variants of calculating the optimal rotation age: grouping the stands by site class (W−1) and grouping the stands by management method (W−2). For each of the variants four data processing methods were used to optimize the rotation age of stands: allometric formulas (I−1), formulas for the calculation of the aboveground woody biomass (I−2), information on wood density (I−3), and IPCC method (I−4). The study assumes that the optimal rotation age from the point of view of maximizing the rate of carbon accumulation is when the value of increment in the average aboveground woody biomass production S(t)/(t) equals to the value of the current increment in this biomass production – ΔS. At this age, the standing volume R(t) and the volume of carbon stored in the growing stock Ww was calculated. The optimization method is analogous in all variants and approaches. The proposed method of optimizing the felling age of stands is illustrated on the example of Scots pine stands in 1 st site class (variant W−1, approach I−4). The 2014 data from the Information System of the State Forests were used for the calculations. The results (fig.) indicate that due to the maximization of the rate of carbon accumulation, the optimum rotation age for the Scots pine in 1st site class is 56 years. At that age the stand was characterized by the standing volume R(t) of about 305 m³/ha. The total carbon accumulation S(t) before this age was 85 t/ha.

Słowa kluczowe

PL

lesnictwo; drzewostany; dojrzalosc rebna; okreslanie wieku dojrzalosci rebnej; optymalizacja; wiazanie wegla

• Wydawca: -
• Czasopismo: Sylwan
• Rocznik: 2016
• Tom: 160
• Numer: 09
• Opis fizyczny: s.720-729,wykr.,bibliogr.

Twórcy

autor

Wysocka-Fijorek E.

• Zakład Zarządzania Zasobami Leśnymi, Instytut Badawczy Leśnictwa, Sękocin Stary, ul.Braci Leśnej 3, 05-090 Raszyn

autor

Zajac S.

• Zakład Zarządzania Zasobami Leśnymi, Instytut Badawczy Leśnictwa, Sękocin Stary, ul.Braci Leśnej 3, 05-090 Raszyn

Bibliografia

• Asante P., Armstrong G. W. 2012. Optimal forest harvests age considering carbon sequestration in multiple carbon pools: a comparative analysis. Journal of Forest Economics 18 (2): 145-156. DOI: 10.1016/j.jfe.2011.12.002.
• Asante P., Armstrong G. W., Adamowicz W. L. 2011. Carbon sequestration and the optimal forest harvest decision: A dynamic programming approach considering biomass and dead organic matter. Journal of Forest Economics 17 (1): 3-17.
• Bruchwald A. 1996. New Empirical Formulae for Determination of Volume of scot Pine Stands. Fol. For. Pol. S. A 38: 5-10.
• Bruchwald A., Rymer-Dudzińska T. 1988. Empirical equations for determining timber volume of stem on stump for pine. Ann. Warsaw Agric. Univ. – SGGW-AR, For. and Wood Technol. 36: 51-55.
• Brzeziecki B. 2008. Możliwości wykorzystania modeli matematycznych do analizy wpływu zmian klimatu na lasy oraz bilansu węgla w ekosystemach leśnych. W: Udział leśnictwa w łagodzeniu zmian klimatycznych wywołanych efektem cieplarnianym. Zarząd Główny Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Leśnictwa i Drzewnictwa. 29-39.
• Chave J., Coomes D. A., Jansen S., Lewis S. L., Swenson N. G., Zanne A. E. 2009. Towards a worldwide wood economics spectrum. Ecology Letters 12 (4): 351-366. http://dx.doi.org/10.1111/j.1461-0248.2009.01285.x
• Chladna Z. 2007. Determination of optimal rotation period under stochastic wood and carbon prices. Forest Policy and Economics 9 (8): 23-29. DOI: 10.1016/j.forpol.2006.09.005.
• Dawar R. C., Cannell M. G. R. 1992. Carbon sequestration in the trees, products and soils of forest plantations: an analysis using UK examples. Tree Physiology 11: 49-71.
• Dobrowolska D., Brzeziecki B., Szwagrzyk J., Głaz J., Rykowski K., Jaworski T., Sierota Z., Szczygieł R. 2012. Zmiany klimatyczne a ekosystemy leśne: zasoby węgla w lasach Polski oraz kierunki adaptacji gospodarki leśnej. Zadanie 1: Strategia adaptacji lasów i gospodarki leśnej do zmian klimatycznych. Zadanie 2: Ocena wielkości zmian zasobów węgla w biomasie drzewnej w lasach Polski. Synteza. IBL, Warszawa.
• Dowydenko N. 2002. Zawartość węgla w glebach wybranych drzewostanów sosnowych i świerkowych na gruntach porolnych. Maszynopis. Praca doktorska. IBL, Warszawa.
• Faustmann M. 1849. Calculation of the value which forest land and immature stands possess for forestry. Reprinted in 1995. Journal of Forest Economics 1: 7-44.
• Gasparini P., Nocetti M., Tabacchi G., Tosi V. 2006. Biomass equations and data for forest stands and shrublands of the Eastern Alps. Manuscript.
• Gasser M. 2007. Akzente setzen. Märkte beachten. Forstzeitung 4: 17-25.
• Goetz R. U., Hritonenko N., Mur R., Xabadia Ŕ., Yatsenko Y. 2010. Forest management and carbon sequestration in size-structured forests: the case of Pinus sylvestris in Spain. Forest Science 56 (3): 242-256.
• Hartman R. 1976. The harvesting decision when a standing forest has value. Economic Inquiry 14 (1): 52-58.
• Holtsmark B. 2013. Boreal forest management and its effect on atmospheric CO2. Ecological Modelling 248 (10): 130-134. DOI :10.1016/j.ecolmodel.2012.10.006.
• Holtsmark B., Hoel M., Holtsmark K. 2013. Optimal harvest age considering multiple carbon pools – A comment. Journal of Forest Economics 19 (1): 87-95. DOI: 10.1016/j.jfe.2012.09.002.
• Jabłoński M., Budniak P. 2014. Szacowanie nadziemnej biomasy drzewnej lasów w Polsce na potrzeby sprawozdaw-czości EKG/FAO i UNFCCC. Leś. Pr. Bad. 75 (3): 277-289. DOI: 10,2478/frp-2014-0027.
• Jagodziński A. M. 2011. Raport końcowy z realizacji tematu badawczego: „Bilans węgla w biomasie drzew głównych gatunków lasotwórczych Polski”. Część III B. Wyniki – Retencja węgla w biomasie drzew i drzewostanów. Kórnik.
• Klocek A., Piekutin J. 2015. Wiek rębności w lesie normalnym i lesie celowym. Sylwan 159 (12): 971-988.
• Klocek A., Zając S. 2005. Ekonomiczny wiek dojrzałości rębnej drzewostanów sosnowych i świerkowych oraz jego wpływ na sytuację finansową gospodarki leśnej. Dokumentacja naukowa BLP-243. Warszawa.
• van Kooten G. C., Binkley C. S., Delcourt G. 1995. Effect of carbon taxes and subsidies on optimal forest rotation age and supply of carbon services. Am. J. Agric. Econ. 77 (2): 365-374.
• Krajowy Raport Inwentaryzacyjny. 2014. Inwentaryzacja gazów cieplarnianych w Polsce dla lat 1988-2012. Raport wykonany na potrzeby Ramowej konwencji Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu oraz Protokołu z Kioto. Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami, Warszawa.
• Lehtonen A., Mäkipää R., Heikkinen J., Sievänen R., Liski J. 2004. Biomass expansion factors (BEFs) for Scots pine, Norway spruce and birch according to stand age for boreal forests. Forest Ecology and Management 188 (1-3): 211-224. DOI: 10.1016/j.foreco.2003.07.008.
• Olschewski R., Benítez P. C., de Koningc G. H. J., Schlichterd T. 2005. How attractive are forest carbon sinks? Economic insights into supply and demand of Certified Emission Reductions. Journal of Forest Economics 11 (2): 77-94. DOI: 10.1016/j.jfe.2005.04.001.
• Olschewski R., Klein A. M., Tscharntke T. 2010. Economic trade-offs between carbon sequestration, timber production, and crop pollination in tropical forested landscapes. Ecological Complexity 7 (3): 314-319. DOI: 10.1016/j.ecocom. 2010.01.002.
• Piekutin J., Skręta M. 2012. Ekonomiczny wiek rębności drzewostanów sosnowych. Sylwan 156 (10): 741-749.
• Samuelson P. A. 1976. Economics of forestry in an evolving society Econ. Inq. 14: 466-492.
• Schöne D., Schulte A. 1999. Forstwirtschaft nach Kyoto: Ansätze zur Quantifizierung und betrieblichen Nutzung von Kohlenstoffsenken. Forstarchiv 70: 167-176.
• Somogyi Z., Cienciala E., Mäkipää R., Muukkonen P., Lehtonen A., Weiss P. 2006. Indirect methods of large-scale forest biomass estimation. Eur. J. Forest. Res. 126: 197-207. DOI: 10.1007/s10342-006-0125-7.
• Strzeliński P., Wencel A., Zawiła-Niedźwiecki T., Zasada M., Jagodziński A., Chirrek M. 2007. Wybrane zdalne metody szacowania biomasy roślinnej w ekosystemach leśnych jako podstawa systemu raportowania bilansu węgla. Roczniki Geomatyki 5 (4): 7-16.
• Szymkiewicz B. 2011. Tablice zasobności i przyrostu drzewostanów. PWRiL, Warszawa.
• Thore C. 2009. Ansprüche an den Wald-Zielkonflikte aus gesamtwirtschaftlicher Sicht. Waldstrategie 2020. Berlin.
• Wójcik J. 2005. Zasoby węgla organicznego w glebach leśnych. W: Rola lasów i gospodarki leśnej w kształtowaniu bilansu CO2 w Polsce – studium pilotażowe. IBL, Warszawa. 41-45.
• Wójcik J. 2007a. Gleby leśne jako pochłaniacz CO2 w kontekście raportowania do Protokołu z Kioto. W: Problematyka roli lasów i gospodarki leśnej w wiązaniu atmosferycznego CO2 i w bilansie węgla. Postępy Techniki w Leśnictwie 98: 35-38.
• Wójcik J. 2007b. Zasoby węgla organicznego w glebach leśnych i ich zmiany. Problemy metodyczne i wiarygodność danych w aspekcie raportowania do Protokołu z Kioto. Konferencja naukowa „Rola lasów i gospodarki leśnej w kształtowaniu bilansu węgla w ekosystemach leśnych w Polsce”. IBL, CILP, Warszawa. 85-99.
• Yemsahanov D., McKenney D., Fraleigh S., D’Eon S. 2007. An integrated spatial assessment of the investment potential of three species in southern Ontario, Canada inclusive of carbon benefits. Forest Policy and Economics 10 (1-2): 36-47. DOI: 10.1016/j.forpol.2007.03.001.
• Zanne A. E., Lopez-Gonzalez G., Coomes D. A., Ilic J., Jansen S., Lewis S. L., Miller R. B., Swenson N. G., Wiemann M. C., Chave J. 2009. Data from: Towards a worldwide wood economics spectrum. Dryad Digital Repository. http://dx.doi.org/10.5061/dryad.234
• Zasada M., Bronisz K., Bijak S., Wojtan R., Tomusiak R., Dudek A., Michalak K., Wróblewski L. 2008. Wzory empiryczne do określania suchej biomasy nadziemnej części drzew i ich komponentów. Sylwan 152 (3): 27-39.
• Zianis D., Muukkonen P., Mäkipää R. Mencuccini M. 2005. Biomass and Stem Volume Equations for Tree Species in Europe. Silva Fennica 4.