Economics of boreal conifer species in continuous cover and clearcut forestry

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201705174156
Title: Economics of boreal conifer species in continuous cover and clearcut forestry
Author: Parkatti, Vesa-Pekka
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Sciences
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2017
Language: eng
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201705174156
http://hdl.handle.net/10138/191291
Thesis level: master's thesis
Discipline: Skogsekonomi och marknadsföring
Forest Economics and Marketing
Metsäekonomia ja markkinointi
Abstract: Tämä tutkimus optimoi boreaalisten alueiden havupuiden metsänhoitomenetelmän valintaa yhden puulajin metsissä. Tutkimuksessa mukana olevat lajit ovat kuusi (Picea abies (L.) Karst.) ja mänty (Pinus sylvestric L.). Tutkimuskysymyksenä on ”onko eri-ikäisrakenteinen metsänhoito edullisempaa kuuselle, kuin männylle?”. Tutkimuksessa myös tarkastellaan optimiratkaisuja Suomen vuoden 2014 metsälain valossa. Suurimmassa osassa aihepiirin aiempia tutkimuksia on käytetty taloustieteellisesti ongelmallisia malleja, sekä tarpeettomia rajoituksia. Tämän tutkimuksen optimoinnissa käytetään teoreettisesti vankkaa mallia, jossa metsänhoitotavan valinta tapahtuu osana mallin optimiratkaisua. Mallissa käytetään empiirisesti estimoitua kasvumallia, sekä yksityiskohtaista kuvausta hakkuukustannuksista. Tutkimuksessa käytetään ja vertaillaan kahta eri kasvumallia. Optimointi muodostuu kaksitasoiseksi ongelmaksi, jossa harvennusten ajankohta on ylemmän ja intensiteetti alemman tason ongelma. Optimointi tehdään hyödyntäen sisäpistemenetelmiä alemman tason ongelmaan ja geneettistä sekä hill-climbing algoritmia ylemmän tason ongelmaan. Tulokset osoittavat huomattavia eroja männyn ja kuusen välillä, joiden suuruus riippuu käytetystä kasvumallista. Tuloksista käy ilmi että heikohkossa ja heikossa kasvupaikassa eri-ikäisrakenteinen metsänhoito on edullisempaa kuuselle kuin männylle. Tämän edullisuuden suuruus ja optimiratkaisujen yksityiskohdat riippuvat oleellisesti käytetystä kasvumallista. Optimaalinen eri-ikäisrakenteinen metsänhoito johtaa männyllä alhaisiin metsän tiheyksiin. Lähes kaikki taloudellisesti optimaaliset ratkaisut ovat lisäksi laittomia niiden alhaisen hehtaarikohtaisen puumäärän tai pohjapinta-alan vuoksi.This study optimizes the management regime of boreal Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) and Scots pine (Pinus sylvestric L.) stands. The aim is to compare the economic profitability of continuous cover management and clearcut management and to study the hypothesis that continuous cover forestry is more favorable in the case of Norway spruce, compared to Scots pine. Additionally, the study analyses the outcomes of two different growth models for these tree species and compares the results with the requirements of the Finnish Forest Act of 2014. Earlier studies comparing the suitability of Norway spruce and Scots pine to continuous cover forestry have applied unclear model specifications and unnecessary limitations in the optimization methods. In this study, the optimization is carried out using a theoretically sound economic optimization model that determines the choice of the management regime as an outcome of the optimization. The model uses empirically estimated ecological growth models and includes both fixed and variable harvesting costs. Two different empirically estimated ecological growth models are used and compared. The optimization model is solved as a bi-level problem where harvest timing is the upper-level problem and harvesting intensity the lower-level problem. The optimization is solved using gradient-based methods for the lower-level problems and genetic and hill-climbing algorithms for the upper-level problems. This is the first study using this method to solve optimal continuous cover solutions for Scots pine. The results show that the main differences in optimal solutions between the two species are independent of the ecological two growth models used. According to both ecological models, continuous cover forestry is less favorable for Scots pine compared to Norway spruce, in both low and average fertility sites. However, the magnitude of this favorability and the characteristics of the optimal solutions strongly depend on the ecological model. Optimal continuous cover solutions for Scots pine are also found to have very low stand densities. Almost all economically optimal solutions are illegal because of their low number of trees or basal area per hectare.
Subject: dynamic optimization
continuous cover forestry
uneven-aged forestry
even-aged forestry
Scots pine
Norway spruce
optimal harvesting
optimal rotation
forest economics


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Parkatti_Progradu.pdf 1.159Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record