A decision support system for optimizing: the conversion of forest plantations to continuos cover forest stands

Abstract

Continuous cover forestry (CCF) management is being increasingly popular all around the globe. Its popularity rises from the ecological and silvicultural advantages for some species, specially those with medium to low growth rates compared to traditional even-aged management. In addition, CCF offers more environmental services than traditional even-aged management, whose demand is also every day higher. The Decision Support System (DSS) described in this paper optimizes a thinning schedule for converting a forest plantation stand to CCF. The system integrates a transition matrix growth and yield model for Pinus pinaster Ait. with a non linear optimization routine which maximizes net present benefits derived from thinning the forest stand as well as benefits derived from additional environmental services which could not be generated through a traditional even-aged management. The system can be used to analyze different stand initial conditions, market and environmental services interrelationships as well as conversion periods. This last feature can be used to optimize simultaneously the harvest schedule and the conversion period to CCF. Optimization constraints, growth model limitations and additional simulations and DDS's sensitivities are also described in the paper.

El Manejo de Cobertura Forestal Continua (CCF) se ha hecho más popular alrededor del globo. Su popularidad surge de sus ventajas ecológicas y silvícolas para algunas especies, particularmente aquellas con tasas de crecimiento de bajas a medias, comparada con el manejo coetáneo tradicional. Adicionalmente, CCF ofrece más servicios ambientales que el tradicional manejo coetáneo, cuya demanda es cada día más alta. El Sistema de Apoyo a la Toma de Decisiones descrito en este documento optimiza una secuela de aclareo para convertir una plantación forestal a CCF. El sistema integra un modelo de crecimiento y rendimiento de matriz de transición para Pinus pinaster Ait. con una rutina de optimización no lineal que maximiza los beneficios actualizados derivados de aclarar el rodal, así como los beneficios derivados de servicios ambientales adicionales que podrían no ser generados a través del manejo coetáneo tradicional. El sistema puede ser usado para analizar diferentes condiciones iniciales del rodal, interrelaciones entre servicios ambientales y mercado, así como periodos de conversión. Esta última cualidad puede ser usada para optimizar simultáneamente el programa de cosecha y el periodo de conversión a CCF. Las restricciones de optimización, limitaciones del modelo de crecimiento, simulaciones adicionales y sensibilidades del DSS también son descritas en el documento.