Prof. dr hab. Stanisław Zając Dr inż. Emilia Wysocka-Fijorek. Konferencja naukowa, Sękocin Stary,

Transkrypt

1 Geneza, cel, zakres i przebieg realizacji projektu badawczego pt. Optymalizacja użytkowania oraz zasobności drzewostanów z punktu widzenia dochodowej funkcji produkcji drewna oraz kumulacji węgla Prof. dr hab. Stanisław Zając Dr inż. Emilia Wysocka-Fijorek

2 Plan referatu 1. Geneza podjęcia tematu naukowo-badawczego 2. Ogólne informacje nt. projektu badawczego 3. Cel i zakres badań 4. Przebieg realizacji projektu badawczego

3 1. Geneza podjęcia tematu naukowo-badawczego Współczesny model gospodarki leśnej Rozpoznanie problemu w kraju i zagranicą Użytkowanie i zasobność drzewostanu a wielkość skumulowanego węgla Modele optymalizacyjne produkcji drewna i sekwestracji węgla Modelowanie ekonomicznego wieku rębności aspekt naukowy i praktyczny

4 2. Ogólne informacje nt. projektu badawczego Tytuł tematu: Optymalizacja użytkowania i zasobności drzewostanów z punktu widzenia dochodowej funkcji produkcji drewna oraz węgla Zleceniodawca: Dyrekcja Generalna Lasów Państwowych Nr tematu/umowy: /EO /14 z dnia 15 kwietnia 2014 r. Wykonawca: Instytut Badawczy Leśnictwa Zakład Zarządzania Zasobami Leśnymi Współwykonawcy: Zakład Ekonomiki Leśnictwa - Wydział Leśny SGGW, Biuro Urządzania Lasu i Geodezji Leśnej Eksperci Projekt realizowany w ramach umowy konsorcjum z Biurem Urządzania Lasu i Geodezji Leśnej Okres realizacji tematu: (prace koncepcyjne: 2013 r.) Sprawozdania etapowe: , , , , (plan)

5 3. Cel i zakres badań 1. Cel główny projektu: opracowanie właściwego dla gospodarstwa leśnego (nadleśnictwa) modelu regulacji wielkości użytkowania i zasobności drzewostanów łączącego dwa, wzajemnie sprzężone aspekty: produkcję drewna i kumulację węgla w drewnie.

6 3. Cel i zakres badań 1. Cel główny projektu: opracowanie właściwego dla gospodarstwa leśnego (nadleśnictwa) modelu regulacji wielkości użytkowania i zasobności drzewostanów łączącego dwa, wzajemnie sprzężone aspekty: produkcję drewna i kumulację węgla w drewnie. 2. Cele cząstkowe: określenie jednostkowej wartości produkcji drewna (zł/m 3 ) oraz kumulacji węgla w biomasie drzewnej grubiźnie i drobnicy (zł/t) dla podstawowych gatunków lasotwórczych, wieku, bonitacji i sposobu zagospodarowania,

7 3. Cel i zakres badań 1. Cel główny projektu: opracowanie właściwego dla gospodarstwa leśnego (nadleśnictwa) modelu regulacji wielkości użytkowania i zasobności drzewostanów łączącego dwa, wzajemnie sprzężone aspekty: produkcję drewna i kumulację węgla w drewnie. 2. Cele cząstkowe: określenie jednostkowej wartości produkcji drewna (zł/m 3 ) oraz kumulacji węgla w biomasie drzewnej grubiźnie i drobnicy (zł/t) dla podstawowych gatunków lasotwórczych, wieku, bonitacji i sposobu zagospodarowania, optymalizacja wielkości pozyskania surowca drzewnego w zależności od zasobności drzewostanu dla gatunku, wieku, bonitacji i sposobu zagospodarowania,

8 3. Cel i zakres badań 1. Cel główny projektu: opracowanie właściwego dla gospodarstwa leśnego (nadleśnictwa) modelu regulacji wielkości użytkowania i zasobności drzewostanów łączącego dwa, wzajemnie sprzężone aspekty: produkcję drewna i kumulację węgla w drewnie. 2. Cele cząstkowe: określenie jednostkowej wartości produkcji drewna (zł/m 3 ) oraz kumulacji węgla w biomasie drzewnej grubiźnie i drobnicy (zł/t) dla podstawowych gatunków lasotwórczych, wieku, bonitacji i sposobu zagospodarowania, optymalizacja wielkości pozyskania surowca drzewnego w zależności od zasobności drzewostanu dla gatunku, wieku, bonitacji i sposobu zagospodarowania, ustalenia optymalnego ekonomicznie wieku rębności oraz relacji łącznych przychody z produkcji drewna i kumulacji węgla z kosztami tej produkcji z uwzględnieniem zmian wartości zasobów.

9 3. Cel i zakres badań 3. Cel praktyczny: przedstawienie formuł matematycznych służących do analizy i oceny użytkowania i zasobności oraz opracowania modeli optymalizacyjnych wraz z algorytmem (procedurą optymalizacyjną) określania ekonomicznego wieku rębności na przykładzie 8 najważniejszych gatunków drzew leśnych (sosna, świerk, modrzew, jodła, dąb, buk, brzoza, olcha), klas bonitacji oraz dla 2-3 podstawowych (zależnych od gatunku) sposobów zagospodarowania (zrębowy, zrębowo-przerębowy, przerębowy). Sporządzenie instrukcji określania (modelowania) optymalnego wieku rębności drzewostanów, uwzględniającego ilość i wartość produkcji drewna oraz kumulacji węgla. Opracowanie zaleceń do wdrożenia do praktyki leśnej metod optymalizacji użytkowania oraz zasobności drzewostanów z punktu widzenia dochodowej funkcji produkcji drewna i kumulacji węgla.

10 Przebieg realizacji projektu badawczego Ramowy program badań procedura badawcza (1/2) 1. Zebranie materiału empirycznego dotyczącego zasobności i wartości produkcji drewna i kumulacji węgla w wybranych drzewostanach. 2. Określenie procedury optymalizacyjnej ekonomicznego wieku dojrzałości rębnej wybranych drzewostanów 2.1. Określenie kryteriów oceny ekonomicznej dojrzałości rębnej drzewostanów w kontekście optymalizacji wielkości i wartości użytkowania drzewostanów, 2.2. Ustalenie matematycznej postaci funkcji produkcji leśnej uwzględniającej wartość produkcji sumarycznej drewna i kumulacji węgla, 2.3. Wybór formuły optymalizacyjnej ekonomicznego wieku dojrzałości rębnej drzewostanów z punktu widzenia maksymalizacji dochodu z użytkowania, 2.4. Ustalenie wariantów optymalizacji ekonomicznej dojrzałości rębnej drzewostanów, uwzględniającej wartość produkcji surowca drzewnego i wiązanego węgla.

11 Przebieg realizacji projektu badawczego Ramowy program badań procedura badawcza (2/2) 3. Obliczenie wartości produkcji sumarycznej drewna oraz kumulacji węgla w zależności od gatunku, wieku drzewostanu, klasy bonitacji siedliska oraz sposobu zagospodarowania. 4. Opracowanie modeli optymalizacyjnych ekonomicznego wieku dojrzałości rębnej, maksymalizujących poziom i częstotliwość użytkowania wybranych drzewostanów. 5. Weryfikacja modeli optymalizacyjnych ekonomicznego wieku dojrzałości rębnej wybranych drzewostanów, z uwzględnieniem produkcji drewna i kumulacji węgla. 6. Opracowanie przykładów optymalizacji ekonomicznego wieku dojrzałości rębnej wybranych drzewostanów. Zgodnie z przyjętym harmonogramem wykonano 7 sprawozdań etapowych.

12 Przebieg realizacji projektu badawczego - harmonogram Etap I Nazwa zadania badawczego 1. Prace koncepcyjne; ustalenie zakresu i harmonogramu prac poszczególnych podmiotów realizujących projekt. 2. Rozpoznanie stanu wiedzy w zakresie ilości (miąższości) i wartości produkcji surowca drzewnego oraz kumulacji węgla; ocena stanu i wyników badań w literaturze przedmiotu. 3. Charakterystyka zasobów drzewnych, przyrostu miąższości i rozmiaru pozyskania drewna z wykorzystaniem danych liczbowych: SILP, BDL, Tablic zasobności i przyrostu drzewostanów i in. źródeł inf. 4. Charakterystyka obiegu węgla w ekosystemie leśnym i jego alokacja w drzewostanie (biomasie drzewnej); przegląd metody określania ilości pochłaniania CO 2 przyjętej na potrzeby raportowania magazynowanego węgla w lasach (KOBIZE). Okres realizacji (kwartał) II-IV 2014 Sprawozd. etapowe

13 Przebieg realizacji projektu badawczego - harmonogram Etap II Nazwa zadania badawczego 1. Szacunek kumulacji węgla w drzewostanach oraz zmiany jego bilansu pod wpływem przyrostu miąższości (biomasy drzewnej) i pozyskania drewna. 2. Czynniki ograniczające wielkość i wartość produkcji biomasy drzewnej oraz metody minimalizacji wynikających stąd negatywnych konsekwencji gospodarczych; uwarunkowania modelu optymalizacyjnego (zewnętrzne, brzegowe, ograniczające). Okres realizacji (kwartał) I-II 2015 Sprawozd. etapowe

14 Przebieg realizacji projektu badawczego - harmonogram Etap III Nazwa zadania badawczego 1. Ocena możliwości pozyskania danych SILP, WISL, BDL oraz innych źródeł do modelowania optymalizacyjnego produkcji drewna; zgromadzenie danych umożliwiających optymalizację produkcji drewna i kumulacji węgla (25 nadleśnictw). Okres realizacji (kwartał) III-IV Charakterystyka ilościowej i wartościowej (pieniężnej) funkcji produkcji drewna i kumulacji węgla w lasach w zależności od gatunku, wieku i sposobu zagospodarowania drzewostanów: 1. Ilość i wartość produkcji drewna, 2. Ilość i wartość skumulowanego węgla, 3. Funkcja łącznej wartości produkcji drewna i kumulacji węgla. Sprawozd. etapowe

15 Przebieg realizacji projektu badawczego - harmonogram Etap IV Nazwa zadania badawczego 1. Charakterystyka oraz podstawowe kategorie i formy (postacie matematyczne, ekonometryczne i in.) funkcji optymalizującej produkcję leśną. 2. Opracowanie dokumentacji analitycznej służącej do opracowania programu umożliwiającego optymalizację produkcji drzewnej i kumulacji węgla. 3. Opracowanie programu wykonalnego służącego do optymalizacji produkcji drzewnej i kumulacji węgla. Okres realizacji (kwartał) I-II 2016 Sprawozd. etapowe

16 Przebieg realizacji projektu badawczego - harmonogram Etap V Nazwa zadania badawczego 1. Weryfikacja wzorów empirycznych i współczynników przeliczeniowych do określania ilości masy drzewnej i skumulowanego węgla w wybranych obiektach badawczych. 2. Modelowanie ilości i wartości produkcji drewna i kumulacji węgla dla podstawowych gatunków drzew leśnych w wybranych obiektach badawczych (25 nadleśnictw testowych). Okres realizacji (kwartał) III-IV 2016 Sprawozd. etapowe VI 3. Optymalizacja regulacji produkcji drewna i kumulacji węgla w aspekcie ilościowym (fizycznym) dla wybranych gatunków drzew leśnych i sposobów zagospodarowania drzewostanów. I-II 2017 Sprawozd. etapowe

17 Przebieg realizacji projektu badawczego - harmonogram Etap VII Nazwa zadania badawczego Optymalizacja regulacji produkcji drewna i kumulacji węgla w aspekcie wartościowym (pieniężnym) dla wybranych gatunków drzew leśnych i sposobów zagospodarowania drzewostanów: 1. Regulacja wartości produkcji drewna i zasobności drzewostanów, 2. Regulacja wartości kumulacji węgla i jej wpływ na strumień przychodów oraz wartość węgla w drzewostanach, 3. Łączna optymalizacja wartości produkcji drewna oraz kumulacji węgla w drzewostanach i pozyskanym drewnie, 4. Analiza i ocena otrzymanych wyników optymalizacji użytkowania i zasobności drzewostanów. Okres realizacji (kwartał) III-IV 2017 Sprawozd. etapowe

18 Przebieg realizacji projektu badawczego - harmonogram Etap VIII Nazwa zadania badawczego 1. Sprecyzowanie metody optymalizacji wpływu sposobu zagospodarowania na zmiany w akumulacji węgla i jej dynamiki wynikających z realizacji określonego wariantu zagospodarowania. 2. Opracowanie zaleceń do wdrożenia do praktyki leśnej metod optymalizacji użytkowania oraz zasobności drzewostanów z punktu widzenia dochodowej funkcji produkcji drewna i kumulacji węgla. 3. Sporządzenie dokumentacji końcowej wraz z instrukcją określania (modelowania) optymalnego wieku rębności drzewostanów, uwzględniającego ilość i wartość produkcji drewna oraz kumulacji węgla. 4. Zorganizowanie konferencji prezentującej wyniki badań oraz możliwości wdrożenia do praktyki metody optymalizacji ilości i wartości produkcji drewna i kumulacji węgla. Okres realizacji (kwartał) I-IV 2018 Sprawozd. końcowe Zalecenia dla praktyki Instrukcja