Spatially-constrained harvest scheduling with respect to environmental requirements and silvicultural system / Prostorové plánování mýtních těžeb zahrnující environmentální požadavky a hospodářské způsoby

Abstract There has been an increasing demand for environmental considerations (e.g. unharvested patches) in forest harvest scheduling in the last decades. In Slovakia and the Czech Republic, allowable cut indicators are not based on the spatial structure; thus, they are unable to incorporate these additional conditions. Many harvest scheduling models based on integer and mixed integer programming have been developed throughout the world, but their use in forest management in Slovakia and the Czech Republic is rare. These approaches have mostly been developed for clear-cut management systems and do not exist for shelterwood systems. Harvest scheduling approaches for a two-phase, small-scale shelterwood system and a clear-cut system are presented. The models also include environmental requirements that restrict area of forest stands that are not to be harvested over the planning horizon. A mathematical formulation of that requirement was integrated into the forestry decision support system Optimal to solve all analysed harvest scheduling alternatives for small-scale shelterwood and clear-cut systems. Our results indicated that the total harvest volume amounts could be higher when a two-phase, small- -scale shelterwood system is applied. While there are legal adjacency constraints regulating clear-cut harvests, the influence of additional environmental requirements on the total harvested amount is more restrictive for the shelterwood system because of greater area available for harvest. Both scenarios of maximization of harvested volume and net present value provided comparable results. Abstrakt V současné době stále narůstají požadavky společnosti na plnění environmentálních aspektů při procesu plánování těžeb. Těžební ukazatelé, které jsou stále ještě používány na Slovensku a v České republice, nemohou takovýto typ omezení zahrnovat, protože nejsou založeny na prostorové struktuře. Mnoho alternativních modelů plánování těžeb, které jsou založeny na celočíselném a smíšeném celočíselném programování, již bylo vyvinuto. Tyto modely jsou ale bohužel ve většině případů určeny pouze pro holosečný hospodářský způsob a modely pro podrostní hospodářský způsob stále chybí. V této práci je prezentován model plánování určený pro dvoufázovou maloplošnou clonnou seč jako jedné z alternativ podrostního hospodářského způsobu. Model zahrnuje také environmentální aspekty, které jsou reprezentovány ponecháním dané plochy mýtních porostů bez zásahu. Uvedený matematický model byl implementován do systému podpory rozhodování Optimal, pomocí kterého byly také analyzovány všechny uvedené alternativy. Naše výsledky ukazují, že celková těžba může být vyšší v případě podrostního hospodářského způsobu. Protože jsou zahrnuty prostorové zákonné podmínky přiřazování sečí, je vliv environmentálních podmínek větší v případě holosečného hospodářského způsobu než u podrostního hospodářského způsobu. Maximalizace těžby i čisté současné hodnoty vykazují srovnatelné výsledky.