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Connecting a process-based forest growth model to stand-level economic optimization

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Abstract:

This study extends the economic literature on forest stand management by applying a process-based, rather than empirical, stand growth model. The economics of timber production is investigated using a distance-independent, individual tree process model specified for pure Scots pine (Pinus sylvestris L.) stands. Stem taper and crown morphology information are used for bucking the harvested trees into several roundwood categories according to quality and dimension requirements applied in the Finnish timber markets. Explicit inclusion of causality and timber quality in stand-level economic optimization generates a set of new results. Economic optimization decreases biomass production but increases roundwood production, compared with undisturbed stands. Optimal rotation length is insensitive to changes in the rate of interest beyond 4% owing to nonmonotonic value growth. Better quality attributes and higher productivity in resource use are partial reasons for favoring lower canopy trees in optimal thinnings. The first thinnings are light, irrespective of the rate of interest, because of their favorable feedback effects on the quality of residual trees. Production of the highest-grade roundwood is rational only at rates of interest lower than those prevailing in the capital markets. An example of two optima representing distinct timber management strategies is shown.

Cette étude entend contribuer à la littérature économique au sujet de l'aménagement forestier par peuplement en employant une approche inspirée par la compréhension des processus fonctionnels. On préfère l'approche par processus, plutôt qu'une démarche empirique, pour modéliser la croissance des peuplements. L'économique de la production de bois est examinée en appliquant un modèle de croissance par arbre individuel basé sur les processus qui est indépendant de la distance et adapté aux peuplements purs de pin sylvestre (Pinus sylvestris L.). Des informations sur le défilement des tiges et la morphologie des cimes sont utilisées pour tronçonner les tiges récoltées en plusieurs catégories de grumes selon les critères de qualité et de dimension du marché en Finlande. L'inclusion explicite de la causalité et de la qualité des billes dans l'optimisation économique à l'échelle du peuplement génère un ensemble de nouveaux résultats. Comparativement à des peuplements témoins, l'optimisation économique favorise une diminution de la production de biomasse au profit d'une production de grumes. Au-dessus de 4 %, la révolution optimale n'est pas sensible aux changements de taux d'intérêt à cause d'une croissance à valeur non monotonique. De meilleurs attributs en terme de qualité et une plus grande productivité dans l'usage des ressources motivent en partie la préférence pour les arbres en sous-étage lors d'éclaircies optimalisées. Les premières éclaircies sont légères, peu importe le taux d'intérêt employé, à cause de leurs conséquences positives sur la qualité des tiges résiduelles. La production de la plus haute qualité de grumes apparaît rationnelle seulement quand les taux d'intérêt sont inférieurs à ceux qui sont en vigueur sur le marché financier. Deux situations optimales caractérisant deux stratégies d'aménagement distinctes sont présentées en exemple. [Traduit par la rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: October 1, 2004

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nrc/cjfr/2004/00000034/00000010/art00008
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