Scientia Forestalis, volume 45, n. 116
p.717-726, dezembro de 2017
DOI: dx.doi.org/10.18671/scifor.v45n116.12

Strategies for regulating timber volume in forest stands

Estratégias para regular o volume de madeira em povoamentos florestais

Luan Demarco Fiorentin1
Julio Eduardo Arce2
Allan Libanio Pelissari2
Hassan Camil David1
Pedro Henrique Belavenutti Martins da Silva3
Mariana Bussolo Stang4
Afonso Figueiredo Filho5

1Doutorando em Engenharia Florestal. UFPR - Universidade Federal do Paraná. Av. Pref. Lothário Meissner, 900 - Jardim Botânico - 89500000 - Curitiba, PR – Brasil. E-mail: luanfiorentin@hotmail.com; hassancamil@gmail.com.
2Professor Associado do Departamento de Ciências Florestais. UFPR - Universidade Federal do Paraná. Av. Pref. Lothário Meissner, 900 - Jardim Botânico - 89500000 - Curitiba, PR – Brasil. E-mail: jarce@ufpr.br ; allanpelissari@gmail.com.
3Doutorando em Engenharia Florestal. UPM - Universidad Politécnica de Madrid. Madrid, Espanha. E-mail: inv.florestal@gmail.com
4Mestre em Engenharia Florestal. UFPR - Universidade Federal do Paraná. Av. Pref. Lothário Meissner, 900 - Jardim Botânico - 89500000 - Curitiba, PR – Brasil. E-mail: mari_stang@hotmail.com.
5Profissional Associado do Departamento de Engenharia Florestal. UDESC - Universidade Estadual do Centro-Oeste / entro de Ciências Agrárias e Ambientais. PR-153 - KM 7 – Caixa-postal: 121 - 84500-000 - Irati, PR, Brasil. Brasil: afigfilho@gmail.com.

Recebido em 26/06/2016 - Aceito para publicação em 24/07/2017

Resumo

Os objetivos desta pesquisa foram: 1) avaliar duas estratégias de otimização para minimizar a diferença entre a máxima e mínima produção anual e minimizar os desvios de produção entre anos consecutivos; 2) comparar a sua performance com dois modelos tradicionais para regular o fluxo de volume de madeira. O problema deste estudo representou a situação real de uma empresa localizada no estado de Santa Catarina, Brasil, onde a estrutura da floresta estava altamente irregular, devido ao predomínio de povoamentos em idades avançadas. Alternativas de manejo foram propostas para cada povoamento e a programação linear foi usada para otimizar a estrutura da floresta.  As estratégias alcançaram a demanda industrial de madeira em todos os períodos do horizonte de planejamento. O modelo que maximizou a produção (Estratégia 1) e o valor presente líquido (Estratégia 2) resultou na maior produção de volume e no maior retorno financeiro, respectivamente. No entanto, produção homogêneas de madeira foram obtidas usando as funções objetivo que minimiza a oscilação entre a máxima e mínima produção anual (Estratégia 3) e o desvio da produção entre anos consecutivos (Estratégia 4), quando comparadas com modelos tradicionais (Estratégia 1 e 2). A Estratégia 4 foi a mais apropriada, pois proporcionou retorno financeiro e volume de sortimentos satisfatório a longo prazo, reduzindo possíveis problemas operacionais que podem ocorrer.
Palavras-chave: Planejamento florestal; Regulação florestal; Pesquisa operacional; Manejo otimizado.

Abstract

The objectives of this research were: 1) evaluating two optimization strategies for minimizing the difference between maximum and minimum annual production and minimizing the production deviation between consecutive years; 2) comparing their performance with two traditional models to regulate the flow of timber volume. The problem given in this study represented a real situation of a forest company located in the state of Santa Catarina, Brazil, where the forest structure had become highly irregular due to predominance of trees with advanced ages. We proposed management alternatives for each stand, and linear programming was used to optimize the forest structure. The strategies achieved the industrial timber demand in all periods of the planning horizon. The models that maximized the production (Strategy 1) and the net present value (Strategy 2) resulted in the highest timber volume production and the highest financial return, respectively. However, we obtained homogeneous timber production by using the objective functions that minimize the maximum and minimum annual production oscillation (Strategy 3) and deviation production between consecutive years (Strategy 4), when we compared to traditional models (Strategy 1 and 2). The Strategy 4 was the most appropriate for providing satisfactory financial return and timber volume in the long-term, reducing possible operational problems that could occur.
Keywords: Forest planning; Forest regulation; Operational research; Optimized management.





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