ORMAN AMENAJMANI Optimal Kuruluş 6/7.Hafta Emin Zeki BAŞKENT KTÜ Orman Fakültesi 80 60 40 20 0 20 40 60 80
Konu Başlıkları Optimal Kuruluşun Belirlenmesi Optimal Kuruluş Kavramı Hasılat ve Büyüme Modelleri Aynı Yaşlı Maktalı Ormanlarda Seçme Ormanlarında Optimal Kuruluş Hesabı
Optimal/Normal Orman Tüm üretim şartları lehte Yol-piyasa sorunu yoktur, fayda/masraf denge Ormana baskı söz konusu değildir Biyotik-Abiyotik zararlara karşı güvenlidir Tek ağaç, kapalılık kırılmamış, bozulmamış İdare süresi kadar alan,f=u,1yıl 1 ha makta genç Alanda verim gücü ve sıklık farklılıkları yoktur İşletme sınıfı için belirlenir
Ancak, gerçek ormanda durum farklıdır!
Optimal/Normal Orman Düzenleme ögeleri: 80 60 40 20 0 20 40 60 80 İdare süresi = U Yaş sınıfı periyot uzunluğu= n Plan ünitesinin alanı = F Çap basamağı genişliği, a Amaç çapı, d Ağaç sayısının çap basamak dağılımı,n
Optimal Kuruluş Aynı yaşlı maktalı orman Maktaların yaşları, 1, 2, 3, U-1, U yıl Maktaların alanları 1ha, 1ha, 1,ha Maktaların optimal Hacmi = V 1, V 2,.. V u-1, V u m 3 Maktaların Optimal Hacim artımı = Z 1, Z 2, Z u-1, Z u m 3 1000 800 600 400 200 0 OPA=(F/U)*1 Makta 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77 79 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1.......1 1 1 1 1 yıl 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1....1 1 1 1 1 ha V1, v2, v3, v4, v5...vu-1, Vu OV = V I + V II + V III +... + V u-1 + V u OZ = Z I + Z II + Z III +... + Z u-1, Z u OE = V U = OZ Vi=i. Yaşsınıfı ortasındaki aslı meşcere hacmi, Hasılat Tablosundan!
Optimal Kuruluş (F= U, n = 10 yıl için!) OPA r =(Fr/U)*n Optimal Servet: OV a = n(v I + V II + V III +... + V u-n/2 ) V i =i. Yaşsınıfı ortasındaki aslı meşcere hacmi, Htablosu n = periyot genişliği (1yıl, 10 yıl, 20 yıl,) Ayrılan Servet (Dönem sonu): OV y = (t + 1)/2 * D t = bakım kesimleri dönüş süresi D = o zamana kadar (izleyen periyotlar arasında) meşcereden doğal yolla veya aralama kesimleri ile daha önce çıkarılan meşcere hacmi
Hasılat tablosu Göknar, V. Bonitet
Periyotların İdare süresi 80 yıl, Alan 80 ha, t=10 İdareSüresi 80 yıl, 394 ha No Sınırları Periyot Alanı Ha Periyot Ortası Ana Meş V m³/ha 10 Yıllık Ara Has Vm³/ha Ana Meş- V m³ 10 yıl ve 10 ha Periyot Alanı Ha Yan Meş- Vm³ Tüm Optimal 10 yıllık ve 49,25 ha Ana Meş- Vm³ Yan Meş- Vm³ Tüm Optimal a b c= a*10 d= (t+1)/2*b e= c+d f= opa g= f*a h= d*f/10 I 1 10 10 - - - - - 49,25 - - - II 11-20 10 - - - - - 49,25 - - - III 21 30 10 91,39 28,4 913,9 156,2 1070 49,25 4501 769 5270 IV 31 40 10 180,51 18,9 1805,1 104,0 1909 49,25 8890 512 9402 V 41 50 10 265,47 15,7 2654,7 86,3 2741 49,25 13074 425 13499 VI 51 60 10 337,26 12,9 3372,6 70,9 3444 49,25 16610 349 16959 VII 61 70 10 399,31 10,9 3993,1 59,9 4053 49,25 18660 295 19955 VIII 71-80 10 453,82 8,2 4538,2 45,1 4583 49,25 22350 222 22572 Toplam 80 - D=95 16277, 522,4 17800 394,0 85085 2572 87667 ı= g+h
Periyotların İdare süresi 80 yıl, Alan 80 ha, t=10 İdareSüresi 80 yıl, 394 ha Optimal Eta Periyot No Sınırları Periyot Alanı Ha Ortası Ana Meş V m³ 10 Yıllık Ara Has Vm³ Ana Meş- V m³ 10 yıl ve 10 ha Periyot Alanı Ha Yan Meş- Vm³ Tüm Optimal 10 yıllık ve 49,25 ha Ana Meş- Vm³ Yan Meş- Vm³ Tüm Optimal VIII 71-80 10 453,82 8,2 4538,2 45,1 4583 49,25 22350 222 22572 Toplam 80 95 16277, 522,4 17800 394,0 85085 2572 87667 Optimal yıllık SHE = 453,8 m3 Optimal yıllık AHE = 95 m3 Toplam Yıllık THE = 548,9m3 Hektardaki eta = 548,8/80 = 6,85m3 80ha alan için 2572/((t+1)/2)=OYAHE 394ha alan için Optimal yıllık SHE = 453,8 x(394/80) = 2234,97m3 Optimal yıllık AHE = 95 x(394/80) = 467,88 m3 Toplam Yıllık THE = 2702,84 m3 Hektardaki eta = 2702,84/394 = 6,86m3 Ha daki Optimal Servet = 87667/394 = 222,51m3 Faydalanma % = (2702,84 / 87667)*100 =%3
Hasılat tablosu Yok? Kesimlik Ortalama Artım Tüm gelişme çağlarındaki 3 (normal) kapalı meşcerelerin hacminden yararlanılır 80 60 40 20 0 a3 b3 c3 d3
Müdahale görmüş meşcereler? Sıradan denklemler Artımın çalıştırılması Artım yüzdeleri similasyon metodu Göğüs yüzeyi orta ağacın artımı AROBEM: Aktüel-Optimal göğüs yüzey oranları Büyüme-artım modelleri Sıklığa bağlı ampirik hasılat tablosu Dinamik büyüme-artım modelleri Süreç tabanlı dinamik modeller
Orta çapın artımı Hasılat tablosu max yaş ötesi tahmin
Büyüme Modeli (GYOBEM) AS tn AS t (Ap t,tn *n) AH Agy t Agy t n Agyt *( Ogyt n Ogyt ) Ogyt t k Ogy Agy Ap t Ap t n Apt k * *( Opt n Opt ) Opt t t Ad t Ad t n Adt k * * ( Odtn Odt ) Odt Agy ve Ogy aktüel ve optimal göğüs yüzeylerini Ap ve Op aktüel ve optimal yıllık hacim artımlarını, AS aktüel serveti, AH ayrılan hacim miktarını, Aob ve Oob aktüel ve optimal orta boyları, Ad ve Od aktüel ve optimal orta çapları, t meşcere yaşını, n ise periyot genişliğini, k ise optimal ile aktüel göğüs yüzeyi oranını ifade etmektedir. Aob t Aob t n Aobt *( Oobt n Oobt ) Oobt
AS tn AS t (Ap t,tn *n) AH t
Tek ağaç simülasyonu.. Simülasyonu koştur Bilgili 2015
Kesimlik Ortalama Artım Gerçek alan itibarıyla; Optimal servet (F=U için) ΣOV = Vu*0,5U Optimal servet (işletme sınıfı) ΣOV = Vu*0,5U * F/U Yaş sınıflarının serveti: ΣOV = (F/U)*n*Z* (T ı + T II +T II +...T u - n/2 ) ΣOV = U * Z * U / 2 = Vu*0,5U T=periyot ortasına denk gelen Yaşların yıl sayısı
8 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 Gövde SAyısı Optimal Kuruluş -Seçme Amaç çapı (son çap basamağı) Çap basamağı Burada bulunması gerekli ağaç sayısı Basamak genişliği bilinmelidir 300 250 200 150 Meyer N= keˉad k= Nispi meşcere sıklığı a=azalma katsayısı d=çap kademesi(4cm) I II III IV V 100 DeLiocourt N = hektardaki ağaç sayısı A = ilk çap basamağındaki N 1/q=(q -1 )= azalma katsayısı X = çap basamağı genişliği 50 0 Çap basamakları N = Aq -0 ; Aq -1 ; Aq -2 ; Aq -3 ; ;Aq -(x-1)
Çap Basamakları Ortası Çapı Cm A Tipi, I.Bonitet a =0,055 k =57 Ağaç Sayısı B Tipi, II.Bonitet a =0,060 k =75 Ağaç Sayısı C Tipi, III.Bonitet a=0,065 k =92 Ağaç Sayısı D Tipi, IV.Bonitet a=0,070 k =109 Ağaç Sayısı E Tipi, V.Bonitet a =0,075 k =126 Ağaç Sayısı 8 146,8 185,6 218,8 249,0 276,6 12 117,8 146,0 168,7 188,2 204,9 16 94,5 114,9 130,1 142,2 151,8 20 75,9 90,4 100,3 107,5 112,4 24 60,9 71,1 77,3 81,2 83,3 28 48,9 55,9 59,6 61,4 61,7 32 39,2 44,0 46,0 46,4 45,7 36 31,4 34,6 35,5 35,1 33,9 40 25,3 27,2 27,3 26,6 25,1 44 20,3 21,4 21,1 20,1 18,6 48 16,3 16,8 16,3 15,1 13,8 52 13,1 13,3 12,5 11,5 10,2 56 10,5 10,4 9,7 8,7 7,6 60 8,4 8,2 7,4 6,5 5,6 64 6,8 6,5 5,7 5,0 4,1 68 5,4 5,1 4,4 3,8 3,1 72 4,3 4,0 3,4 2,8 2,3 76 3,5 3,1 2,6 2,1 1,7 80 2,8 2,5 2,0 1,6 1,2
Koruma ağrılıklı ormanlarda Karaçam Ormanı 60 80 180 Yaş
Servet (m 3 /ha) Hizmet ağırlıklı: Amaç Servet Karaçam Devamlı Orman 450 90 200 Yaş
Aktüel Optimal Karşılaştırılması
İdare Süresi = 180, Alan =360, III Bonitet Karaçam Aktüel Ve Optimal Karşılaştırılması Yaş Sınıflarının Aktüel Kuruluş Optimal Kuruluş Optimalden Fazla ( + ) Farklar Optimalden Az ( - ) Farklar No Sınırları Gerçek Alan Ha Göğüs Yüzeyi m² Gerçek Alan ha Göğüs Yüzeyi m² Gerçek Alan ha Göğüs Yüzeyi m² Gerçek Alan ha Göğüs Yüzeyi m² I 1 30 37,0 642,5 60,0 1476,0-23,0 833,5 II 31 60 17,5 975,4 60,0 2658,0-42,5 1682,6 III 61 90 147,0 8211,7 60,0 3000,0 87,0 5211,7 - - IV 91 120 87,5 4275 0 60,0 3000,0 27,5 1275,0 - - V 121 150 57,5 2128,2 60,0 3000,0 - - 2,5 871,8 VI 151 180 13,5 748,9 60,0 3000,0 - - 46,5 2251,1 Toplam 360,0 16981,7 360,0 16134,0 114,5 6486,7 114,5 5639,0
Alan (ha Alan (ha Optimalden sapma şekilleri Alan (ha Alan (ha 350 300 250 ORTA YAŞLIORMAN 250 200 GENÇ-YAŞLI ORMAN 200 150 100 OPA 150 100 50 50 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10 0 Yaş 0 Yaş 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Alan 40 40 20 80 100 200 300 100 80 40 Alan 200 140 80 40 40 40 40 80 140 200 350 300 GENÇ ORMAN 350 300 YAŞLI ORMAN 250 250 200 200 150 150 100 100 50 50 0 Yaş 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 Yaş 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Alan 300 200 100 100 80 80 40 40 40 20 Alan 20 40 40 40 80 80 100 100 200 300
Optimale yaklaştırma yöntemleri 1.Alan kontrol metodu (Cotta) 2.Hacim kontrol metodu 3.Alan-hacim kontrol metodu
Alan Kontrol Yöntemi OPA r =(Fr/U)*n İdare süresi Sakıncalar: 1. Hasılat eşitliği yok 2. Ürün kalite kontrol yok 3. Konumsal düzenleme yok
Hacim Kontrol Yöntemi Sakıncalar: 1. Genel Eta Formülü, 2. Hundeshagen in Faydalanma % Metodu, 3. Mantel-Masson Metodu 4. Tensil Sahası Metodu 1.Optimalden aşırı sapma gösteren ormanlarda yaş sınıfları düzenini bir idare süresi içinde kurmak mümkün olmamaktadır, 2.Metotlar kesilebilecek hacim miktarını göstermekle beraber kesimlerin nerelerde yapılacağını belirtmemektedir, 3.Son kesim ve ara hasılat kesim miktarlarını ayrı ayrı vermemektedir, 4.Sadece toplam serveti optimale götüren bu yöntemler, bu servetin yaş sınıflarına dağılımları hakkında hiç bir fikir vermezler.
Alan-Hacim Kontrol Yöntemi 1. Düzenleme süreleri idare sürelerinden farklı V n = V (n-1) +n*v (n-1) *0,0r1 2. Alternatifler üretilir 3. Yöneylem araştırması teknikleriyle en iyisi bulunur
Alan-hacim kontrolü ETÇAP Alternatifler üretilir ve kararlar yöneylem araştırması teknikleriyle verilir V n = V (n-1) +n*v (n-1) *0,0r1 r: Net hacim artım % 25-28 Kasım 2013, İstanbul, Antalya, 2007 EZB
Alan-hacim kontrolü ETÇAP 25-28 Kasım 2013, İstanbul, Antalya, 2007 EZB
ETÇAPSimülasyon v2.0 C:\ETCAP\bin\EtcapSimilasyon 25-28 Kasım 2013, İstanbul, Antalya, 2007 EZB
Optimale yaklaştırma esasları İşletme sınıflarını birleştirmek Başarısız ağaçlandırmaları genç ise yenilemek, yaşlı ise alt tesis kurma yoluyla bunları normal sıklığa kavuşturmak, Boniteti yüksek olan alanlarda daha kısa idare süresi, aksi hallerde daha uzun idare süresi uygulayarak artım hızlarındaki farklardan yararlanmak, Aktüel alanı optimalden fazla olan genç yaş sınıflarında bazı meşcereleri idare süresi dolmadan, aktüel alanı optimalden az olan yaş sınıflarında ise bazı meşcereleri daha geç kesime sokmak, Düzenleme süreleri içinde meşcerelere farklı biçim ve şiddette aralamalar uygulayarak hem periyodik etalarda ortaya çıkacak dalgalanmaları önlemek, hem de meşcere servetlerini optimale yaklaştırmak Kritik dönemlere tekabül eden alanlarda (sıklık bakımı, özel ağaçlandırma vd) verim artışı sağlamak Toplam değer üretimin eniyilenmesi yoluna başvurmak Bakım etalarını düşük tutarak göğüs yüzeyi artımını sağlamak
Area (ha) Area (ha) Area (ha) İşletme sınıflarını gruplandırmak 100 80 60 40 100 20 80 0 20 40 60 80 Age (years) 60 100 40 80 60 20 40 20 0 20 40 60 80 0 20 40 60 80 Age (years) Age (years)