Evaluation of thinning schedules for beech forests using dynamic programming

Abstract

The paper presents an analysis of thinning schedules for beech (Fagus sylvatica L.), using a two-state dynamic programming model and a growth model based on yield table data. Mortality is estimated through an algorithm based on the maximum density line. Thinning intensity and periodicity is evaluated within the traditional Dynamic Programming (DP) framework. The thinning type is defined by the NG index, which describes the ratio of the removed stem number and basal area proportions. Given the infinite number of possible NG values for each thinning intensity, the NG must be optimized at each state. Such an optimization is performed by using the PATH algorithm, developed by Paredes and Brodie, within a range of NG values defined by the stand's physical attributes. The results show that the combination of a simple growth and yield model within a DP framework in conjunction with NG values as indicators of thinning type yield good estimates of practical thinning schedules. The approach is limited to the traditional system of managing a beech forest, using a well-defined production period and even-aged conditions. It is reliable as long as there is no need for assigning a price difference according to log quality. Simulations showed the general path of NG values along the rotation to optimize growth rates. The objective of the paper is to demonstrate the use of a systematic search for evaluating silvicultural options.

Este artículo presenta un análisis de las secuelas de aclareo definidas para rodales de haya (Fagus sylvatica L.), usando un modelo de dos variables de estado de programación dinámica y un modelo de crecimiento derivado de datos provenientes de tablas de rendimiento. La mortalidad es estimada a través de un algoritmo basado en la curva de autoaclareo. La intensidad de aclareo y su periodicidad se evalúa con un modelo tradicional de Programación Dinámica (PD). El tipo de aclareo es definido par la razón NG, misma que describe la razón entre árboles removidos y las proporciones de área basal. Dado un numero infinito de valores de NG para cada intensidad de aclareo el valor de NG se optimiza en cada estado. Tal optimización se realiza a través del algoritmo PATH, desarrollado par Paredes y Brodie dentro de un rango de valores de NG definido par los atributos físicos del rodal. Los resultados muestran que la combinación de un modelo simple de crecimiento y rendimiento dentro de un modelo de PD con indicadores de valores de NG coma proxy del tipo de aclareo proporcionan buenos estimadores de secuelas prácticas de aclareo. La estrategia propuesta se limita a los sistemas de manejo regulares. El algoritmo es confiable en la medida en que no se introducen diferenciales de precio de acuerdo a tipo de trocería. Las simulaciones mostraron la trayectoria general de valores de NG a lo largo del turno cuando se optimizan tasas de crecimiento.