Wykład 1.
Urządzanie lasu jako dyscyplina leśnictwa
Przedmiot nauczania w świetle obecnych potrzeb.
Urządzanie lasu- jest działem praktycznego leśnictwa, jest jedną z najważniejszych działów leśnictwa.
PRACA LEŚNIKA - na nią składają się 2 czynności:
użytkowanie - w sensie “cięcie”
odnawianie w sensie “regeneracja”
CIĘCIE:
dla kondycji d-stanów
dla kształtowania struktury
dla pobrania materiału
REGENERACJA:
zastąpienie tego co pobraliśmy
poprawa struktury (wprowadzenia II- ego piętra).
urozmaicenie składu gatunkowego.
URZĄDZANIE LASU- jest powołane do rozwiązywania dwóch problemów (grupy problemów):
co, gdzie, kiedy, jak i ile ciąć (albo użytkować)?
co, gdzie, kiedy, jak i ile odnawiać (regenerować)?
Oczekiwania w stosunku do gosp. lasu są inne niż sprzed 20- 30 lat.
Jak działać żeby zrealizować dwa w. w. pytania.
Decyzja urządzeniowa:
rozmiar cięć, odnowień
miejsca cięć, odnowień
czas cięć, odnowień
sposób cięć, odnowień
Decyzje te muszą być podejmowane wg naszej woli i wiedzy. Jakie informacje muszą być, aby te decyzje były zrealizowane?
TRZY źródła informacji:
las (o jego stanie, potrzebach)
społeczeństwo (decyzja up. Ministra proszę pozyskać 18 mln m3, lub z UE płyną decyzje- musicie mieć 2% rezerwatów lub macie niewłaściwy dobór gatunkowy)
nauka
a) informacja o wielkości i strukturze zasobów (jaka pow., jaki zapas- i jaka jest struktura wieku; jakie gatunki- z uwzględnieniem wieku; jaka kondycja jest tych gatunków)
b) informacje dotyczące zapotrzebowania społecznego (oczekiwanie ile w kraju trzeba drewna, jakie gatunki, ile potrzebnego drewna; ochrona przed erozją; zaspakajanie potrzeb estetycznych)
c) informacje dotyczące rozwiązywania problemów urządzeniowych; gdzie jak i z jakim natężeniem ciąć i odnawiać
d) decyzje urządzeniowe, że w tym gospodarstwie pozyskujemy tyle a tyle, lub jak jest to rozmieszczone w przestrzeni; jakie rębnie
e) inf. o up. za dużo młodych klas wieku, nie zakładamy kolejnych 3 P.N. bo to dużo kosztuje
f) wyartykułowanie rozwiązywania podstawowych problemów urządzeniowych lasu
Istotą Urządzania Lasu jest przetwarzanie informacji o wielkości i strukturze zasobów leśnych, o rodzaju, wielkości i strukturze społecznego zapotrzebowania na funkcje lasu, także o metodach rozwiązywania problemów cięć i odnowienia, na decyzje o tym: - co, gdzie, kiedy, jak, ile ciąć i odnawiać;
Cel nadrzędny: trwałe i ciągłe zaspakajanie potrzeb społeczeństwa - funkcji i produkcyjnych i funkcji pozaprodukcyjnych. Cele te tkwią poza rzeczywistością lasu. Postulat trwałego zaspakajania potrzeb społeczeństwa, wiąże się z koniecznością utrzymania odpowiedniej ilości zasobów leśnych (czyli wtedy gdy las jest utrzymywany przy życiu).
zadania rozwiązywania problemów cięcia i odnowienia lasu nazywamy- regulacją odnowieniową (tzw. regulacja urządzeniowa).
czym regulacja urządzeniowa się zajmuje????
SYSTEM REGULACYJNY.
Urządzanie lasu- zajmuje się przetwarzaniem informacji na pewne decyzje i stanowi pewien otwarty układ zachowaniem celowym, sprzężony z lasem, społeczeństwem i nauką w jeden wieki system regulacyjny tj. system utrzymujący las przy życiu w celu trwałego zaspakajania potrzeb społecznych na produkcyjne i pozaprodukcyjne funkcje lasu:
Umiejętności urządzeniowe:
znajomość metod inwentaryzacyjnych lasu (zebranie danych o strukturze lasu) ale i umiejętności wykonywania tej inwentaryzacji.
znajomość metod przetwarzania źródłowych informacji na decyzje na temat użytkowania i regeneracji lasu.
wiedza o funkcjonowaniu systemu: las- służba urządzeniowa- społeczeństwo- nauka.
Trzy pytania dotyczące gospodarstwa leśnego:
jakimi cechami charakteryzuje się gospodarstwo leśne? {z punktu widzenia organizacji produkcji}
co jest rezultatem produkcji {co jest produktem w gospodarstwie leśnym} Jak pojmować produkcję w gospodarstwie leśnym?
na czym polega organizacja produkcji w gospodarstwie leśnym z punktu widzenia Urządzania Lasu?
CECHY GOSPODARSTWA LEŚNEGO:
wielkoobszarowość
przedmiotem uprawy są drzewa (rośliny długowieczne)
Wielkoobszarowość- w Europie zajmuje kilka kilkadziesiąt tys. ha. W LP 80 % powierzchni leśnej to 5- 20 tys. ha.
Konsekwencje wielkoobszarowości:
kłopoty komunikacyjne
zróżnicowanie przyrodnicze
trudności administrowania
trudności nadzoru
System sieci dróg; posługiwanie się materiałem kartograficznym, konieczność okresowego poznania stanu lasu ze względu na zróżnicowaną strukturę lasu.
ZAPAS musi być bardzo długo pielęgnowany nawet ponad 100 lat{złe postępowanie uniemożliwiają pozyskanie założonego celu}. Pobranie plonu jest specyficzne- co rośnie nie można pobrać z tego co się odłożyło na każdym drzewie.
SĄ DWA PROCESY PRODUKCYJNE:
proces produkcji podstawowej {produkcja biologiczna- zasobów leśnych}
proces produkcji towarowej {produkcja drewna, czyli moment pobrania plonu z lasu}
+ PROCES PRODUKCJI PODSTAWOWEJ- to proces ciągły
+ PROCES PRODUKCJI TOWAROWEJ- jest to proces trwający kilka, kilkanaście tygodni, proces ten jednak ma też charakter płynności.
Proces reprodukcji lasu- odnowienie zapasu {LASU}. Najlepiej gdyby była to reprodukcja rozszerzona- rozbudowywana struktura pionowa, dobry materiał genetyczny itp.
HISTORIA:
1919- III- 20 powstał Zakład Urządzania Lasu- drugi z zakładów powstałych po I wojnie światowej; po Zakładzie Hodowli Lasu.
Władysław Jedliński- był pierwszym kierownikiem (1919- 1934)
Jan Miklaszewski- jedyny rektor leśnik, był kierownikiem do II wojny światowej.
Wacław Niedziałkowski
Dreszer `50- `61
Szymkiewicz (był dowódcą oddziałów AK w Legionowie) `62- `77
Doc Witold Rossa- w `81 zginął na polowaniu
Ryszard Zaręba
Edward Stępień
WYKŁAD 1 (cd)
Urządzanie lasu jako dyscyplina leśnictwa i przedmiot nauczani
Teoria o dwóch procesach produkcyjnych w gospodarstwie leśnym:
1) proces produkcji podstawowej (produkcji zasobów leśnego zapasu na pniu)
2) proces produkcji towarowej (produkcji drewna- towaru do spożytkowania jako dobro materialne)
Proces produkcji podstawowej - jest ciągły i długotrwały, zależy przede wszystkim od sił przyrody.
Finalnym produktem jest miąższość nagromadzonej w lesie tej części zapasu na pniu, która ze względu na walory techniczne lub stan biologiczny zostaje uznana za dojrzałą do cięcia.
Całość leśnego zapasu na pniu jest środkiem produkcji (nazywany leśnym zapasem produkcyjnym).
Reprodukcja w procesie produkcji podstawowej polega na odnawianiu lasu.
Proces produkcji towarowej jest skokowy krótkotrwały.
Produktem w procesie produkcji towarowej jest drewno, środkiem produkcji jest ogół narzędzi i urządzeń do pozyskiwania i wywozu drewna.
Reprodukcja w procesie produkcji towarowej polega na odtwarzaniu zużytych narzędzi, maszyn i urządzeń.
Teoria o dwóch procesach produkcyjnych w gospodarstwie leśnym ma duże znaczenie w rozwiązywaniu urządzeniowego procesu decyzyjnego (jest podstawą regulacji rozmiaru użytkowania i odnowienia).
W każdym z tych procesów zadania urządzania lasu są odmienne (tabela):
- pobieranie informacji o lesie - proces produkcji podstawowej,
- podjęcie decyzji urządzeniowych - częściowo proces produkcji towarowej (rozmiar użytkowania), częściowo proces produkcji podstawowej (rozmiar odnowień).
ZADANIA URZĄDZANIA LASU
RODZAJ PROCESU PRODUKCYJNEGO
Produkcji podstawowej
Produkcji towarowej
1: etap:
inwentaryzacja lasu (zebranie informacji o wielkości i struktórze zasobów)
1. określenie intensywności procesu (pomiar przyrostu)
2. określenie wielkości środka produkcji (pomiar leśnego zapasu produkcyjnego),
3. określenie wielkości produktu (jaka część zapasu jest dojrzała),
4. kontrola zmian tych wielkości w danym okresie,
2: etap:
regulacja gospodarstwa leśnego (decyzje o rozmiarze cięć i odnowień)
6. określenie wiekości reprodukcji (obliczenie i wybór rozmiaru odnowień)
5. określenie intensywności procesu (obliczenie i wybór rozmiaru urzytkowania)
3: etap:
sporządzanie planów gospodarczych (podjęcie decyzji o rozmiarze cięć i odnowień)
8. sporządzenie planu odnowień (plan reprodukcji w procesie produkcji podstawowej
7. sporządzenie planu cięć (plan produkcji towarowej)
Produkcję w gospodarstwie leśnym można pojmować dwojako:
- jako rezultat biologicznego procesu produkcji podstawowej - jest nim część leśnego zapasu produkcyjnego uznana za dojrzałą do cięcia,
- jako wynik technicznego procesu produkcji towarowej - jest nim pozyskane drewno tj. towar zdolny zaspokoić określone potrzeby społeczne.
Organizacja produkcji w gospodarstwie leśnym polega na sporządzaniu planów prowadzenia gospodarki leśnej (plan urządzenia gospodarstwa leśnego).
Plan urządzenia gospodarstwa leśnego składa się z dwóch części:
- plan cięć (plan produkcji w procesie produkcji towarowej),
- plan odnowienia (plan reprodukcji w procesie produkcji podstawowej).
Plan urządzenia gospodarstwa leśnego sporządza się dla administracyjne wyodrębnionego obiektu leśnego.
PREVIOUS / NEXT
Wykład 2.
Czynniki produkcji w gospodarstwie leśnym
Czynniki produkcji w gospodarstwie leśnym:
- klimat,
- gleba,
- zapas drzewny (zapas produkcyjny),
- praca,
- maszyny, narzędzia i warunki pracy.
Analiza czynników produkcji ma na celu zbadanie ich wpływu na produkcję drewna
Klimat
Czynniki klimatyczne (szerokość geograficzna, wysokość n.p.m., odległość od zbiorników wodnych, układy baryczne, prądy morskie). Warunki klimatyczne (wynikają z określonego typu klimatu - temperatura, długość okresu wegetacyjnego, ilość i częstotliwość opadów, wilgotność powietrza).
Analiza warunków klimatycznych jest wykorzystywana przy ustalaniu składu gatunkowego, sposobów zagospodarowania, rodzajów rębni.
Gleba
Rośliny drzewiaste, w porównaniu do roślin w uprawie rolnej, wymagają mniej składników mineralnych i mają mniejsze wymagania w stosunku do fizycznych właściwości gleby.
Żyzność gleby ma bardzo duży wpływ na jakość i wielkość produkcji drewna.
Gleba + klimat = siedlisko
Gleba jest specyficznym środkiem produkcji - w racjonalnie prowadzonym gospodarstwie nie ulega zużyciu.
Zapas produkcyjny
Zróżnicowane tempo przyrostu - pojedynczego drzewa, drzewostanu (gł. jednowiekowego).
Najważniejsze cechy gospodarstwa leśnego ze względu na zapas produkcyjny:
1) utrzymywanie dużych zapasów produkcyjnych.
2) łączenie się plonu (bieżącego przyrostu miąższości) z zapasem produkcyjnym, stąd regulowanie pobierania użytków drzewnych jest skomplikowane i wymaga specjalnych metod,
3) trudność określenia dojrzałości rębnej drzewostanów - stwarza trudności w organizacji gospodarstwa leśnego,
4) wypadanie drzew w drzewostanie w ciągu całego procesu produkcji,
5) przyrost miąższości drzew jest stymulowany przez cięcia.
Praca
Praca wykorzystywana pośrednio - szkolenie, oddziaływanie (informacja).
Praca wykorzystywana bezpośrednio w gospodarstwie leśnym:
- organizacja
- administracja
- ochrona lasu
- pozyskanie drewna
- odnowienie lasu
Zapotrzebowanie na pracę w gospodarstwie leśnym jest w poszczególnych sezonach dość równomierne.
W stosunku do powierzchni leśnej zapotrzebowanie na siłę roboczą jest małe (ok. 1-2 osoby na 100 ha)
MASZYNY, NARZĘDZIA I WARUNKI PRACY
PREVIOUS / NEXT
Wykład 3.
Sposoby zagospodarowania i postać gospodarstwa
Decyzje w planach urządzania lasu są związane ze sposobem zagospodarowania lasu.
Sposób zagospodarowania lasu jest nadrzędny w stosunku do rozwiązań metodycznych z zakresu inwentaryzacji i regulacji.
Układ klasyfikacyjny Chodzickiego (1960) dotyczący sposobów zagospodarowania lasu:
Sposoby zagospodarowania lasu:
- zrębowy,
- przerębowozrębowy,
- przerębowy.
Prowadnie leśnohodowlane:
- stale jednowiekowa,
- okresowo różnowiekowa,
- trwale różnowiekowa.
(Prowadnia leśnohodowlana = zespół rodzaju rębni z określonymi sposobami pielęgnowania i odnawiania lasu, prowadzący do swoistej budowy lasu)
Zasadnicze rodzaje rębni:
- zupełna,
- częściowa,
- stopniowa,
- przerębowa,
- ciągła pielęgnacyjna.
(Rębnia = sposób cięcia prowadzący do pozyskania drewna i stworzenia warunków do odnowienia lasu)
Sposób zagospodarowania lasu łączy się z potrzebą podziału gospodarczego obiektu leśnego.
Obręb - obszar lasu, który ze względu na jednolite warunki ekonomiczne przeznacza się do jednego celu gospodarowania (wypełniania ustalonych funkcji produkcyjnych i pozaprodukcyjnych).
Obecnie inne pojmowanie: obręb leśny - podstawowa jednostka opracowania urządzeniowego.
Gospodarstwo - obszar lasu wyróżniony w ramach obrębu, odznaczający się podobnymi warunkami siedliskowymi, a w związku z tym zbliżonym składem gatunkowym drzew i jednolitym sposobem zagospodarowania. Ustanowiony dla obrębu cel gospodarowania osiąga się w gospodarstwach w zależności od możliwości produkcyjnych danych przez warunki przyrodnicze. Realizacja celu hodowlanego wpływa na skład gatunkowy lasu, strukturę przestrzenną, strukturę wiekową i budowę pionową.
Główne ustalenia w urządzeniowym procesie decyzyjnym (co, gdzie, kiedy .... ?) odnoszą się do gospodarstw. Przedmiotem regulacji jest gospodarstwo.
Potrzeba szczegółowego planowania działań gospodarczych powoduje konieczność dalszego podziału na podstawowe jednostki ewidencji i planowania.
Drzewostany = najniższe jednostki jednolitego zabiegu hodowlanego i podstawowe jednostki ewidencji. Wyróżniane ze względu na odmienność wieku, składu gatunkowego, budowy pionowej i poziomej (cechy taksacyjne).
(Jednostka o zmiennym zasięgu.)
W sposobie zagospodarowania zrębowym i przerębowozrębowym z rębnią częściową obszar lasu jest trwale podzielony na oddziały (ok. 25 ha); w oddziałach wyróżnia się drzewostany (wydzielenie lub wyłączenie drzewostanowe).
W sposobie zagospodarowania przerębowym i przerębowozrębowym z rębnią stopniową obszar lasu jest trwale podzielony na jednostki kontrolne (5-30 ha); z reguły nie dzieli się ich na drzewostany.
W obrębie (gospodarstwie) mamy populację drzewostanów.
W zrębowym sposobie zagospodarowania drzewostany mają prostą strukturę (jednowiekowe, jednopiętrowe). Wynika ona z prowadni stale jednowiekowej (uprawa - młodnik - tyczkowina ...).
Ważne cechy tego gospodarstwa:
- wraz z biegiem cyklu produkcyjnego wzrasta wiek drzewostanu, a cechy taksacyjne ulegają zmianie,
- wraz z biegiem cyklu produkcyjnego w drzewostanie prowadzi się kolejno różne zabiegi gospodarcze,
- reprodukcja odbywa się przez sadzenie (jeden raz na początku cyklu).
Ze względu na długowieczność drzew i konieczność zachowania trwałości lasu gospodarstwo zrębowe, aby mogło być przedmiotem regulacji powinno się składać z wielu jednowiekowych drzewostanów, ale z całego przedziału wieku (= postać gospodarstwa jest bardzo złożona).
Cechy gospodarstwa zrębowego:
- obejmuje duży obszar lasu, (aby było wiele drzewostanów różnego wieku),
- każdy drzewostan ma swoiste cechy taksacyjne,
- w każdym drzewostanie, w zależności od jego wieku i cech taksacyjnych, należy prowadzić zabiegi gospodarcze (powinny być zindywidualizowane),
- nieliczne drzewostany (z reguły najstarsze) mogą podlegać wyrębowi; na zrębie zakłada się uprawę (z sadzenia).
W sposobie zagospodarowania przerębowozrębowym z rębnią częściową w prowadni stale jednowiekowej podstawową jednostką ewidencyjno-hodowlaną jest drzewostan.
Nie występuje stadium uprawy, ale jest za to stadium odnowienia. W tym stadium drzewostan jest dwuwiekowy i dwuwarstwowy.
Ważne cechy tego gospodarstwa:
- wraz z biegiem cyklu produkcyjnego wzrasta wiek drzewostanu, a cechy taksacyjne ulegają zmianie, w końcowej fazie drzewostan przechodzi przez stadium odnowienia,
- wraz z biegiem cyklu produkcyjnego w drzewostanie prowadzi się kolejno różne zabiegi gospodarcze,
- reprodukcja odbywa się na ogół w sposób naturalny, niekiedy jako uzupełnienie przez sadzenie (jeden raz na początku cyklu).
Gospodarstwo przerębowozrębowe z rębnią częściową także powinno się składać z wielu jednowiekowych drzewostanów, ale z całego przedziału wieku (= postać gospodarstwa jest bardzo złożona).
Cechy gospodarstwa przerębowozrębowego z rębnią częściową:
- obejmuje duży obszar lasu, (aby było wiele drzewostanów różnego wieku),
- każdy drzewostan ma swoiste cechy taksacyjne, może występować w stadium odnowienia i wtedy mieć strukturę dwuwarstwową,
- w każdym drzewostanie, w zależności od jego wieku i cech taksacyjnych, należy prowadzić zabiegi gospodarcze (powinny być zindywidualizowane),
- tylko w nielicznych drzewostanach (z reguły najstarszych) prowadzi się rębnię częściową z jednoczesną reprodukcją pod okapem - na ogół powinno to być odnowienie naturalne.
Jednostka kontrolna - stały element podziału powierzchniowego w sposobach zagospodarowania przerębowym i przerębowozrębowym z rębnią stopniową, powinna być trwale wyznaczona i obejmować podobne warunki przyrodnicze.
W przerębowozrębowym sposobie zagospodarowania z rębnią stopniową jednostka kontrolna jest (może być) podzielona na części w zależności od fazy rozwojowej (inicjalna, optymalna, terminalna) (uwaga!: nie mylić z naturalnymi fazami rozwojowymi).
W fazie terminalnej, na skutek długiego prowadzenia rębni stopniowej występuje odnowienie naturalne niejednokrotnie w różnym wieku, wysokości i stopniu zaawansowania.
Faza terminalna może być podzielona na:
- przejściową (etap przebudowy gatunkowej), - odnowieniową (z reguły okres stosowania silnych zabiegów uprzątających),
- rozwojową (dobra struktura, ale konieczność odbudowy zapasu),
- właściwą.
W jednostce kontrolnej położenie faz rozwojowych powinno być uporządkowane (szlaki zrywkowe, granice transportu). Postać jednostki jest złożona, a w jej historii trudno wyróżnić cykl następujących po sobie zmian.
Ważne cechy tego gospodarstwa:
- w każdej chwili w jednostce kontrolnej mogą występować trzy części (fazy rozwojowe), z upływem czasu ulega zmianom ich rozmieszczenie, kontury, udział, zapas,
- w każdej chwili w jednostce kontrolnej mogą być równocześnie trzy główne rodzaje zabiegów gospodarczych (odnowienie, pielęgnacja, cięcia rębne),
- reprodukcja odbywa się w fazie terminalnej, głównie naturalnie.
Gospodarstwo przerębowozrębowe z rębnią stopniową ma względnie prosta postać.
Cechy gospodarstwa przerębowozrębowego z rębnią stopniową:
- może obejmować mały obszar lasu (wystarczy jedna jednostka kontrolna),
- może składać się z wielu jednostek kontrolnych (z reguły są one podobne do siebie pod względem struktury),
- w każdej jednostce kontrolnej prowadzi się równocześnie kompleks zabiegów gospodarczych,
- reprodukcja odbywa się głównie dzięki odnowieniu naturalnemu.
W przerębowym sposobie zagospodarowania w prowadni trwale różnowiekowej w każdej jednostce kontrolnej występuje dość jednolity kompleks lasu o złożonej, różnowiekowej, wielogeneracyjnej i wielostopniowej strukturze. W historii jednostki kontrolnej nie da się wyróżnić wyraźnego cyklu.
Ważne cechy tego gospodarstwa:
- w każdej chwili w jednostce kontrolnej las wykazuje podobne cechy (jest to postać trwała), - w każdym momencie prowadzi się podobny zestaw zabiegów gospodarczych o wielu celach, - reprodukcja odbywa się dzięki odnowieniu naturalnemu.
Cechy gospodarstwa przerębowego:
- może obejmować mały obszar lasu (wystarczy jedna jednostka kontrolna),
- może składać się z wielu jednostek kontrolnych (z reguły są one podobne do siebie pod względem struktury),
- w każdej jednostce kontrolnej prowadzi się równocześnie podobne zabiegi gospodarcze,
- reprodukcja odbywa się głównie dzięki odnowieniu naturalnemu.
PREVIOUS / NEXT
Wykład 4.
Cele gospodarstwa leśnego i funkcje lasu
Człowiek (właściciel gruntu, administrator, grupa społeczna) decyduje o sposobie użytkowania gruntu.
Cel gospodarstwa leśnego jest najważniejszym czynnikiem kształtującym wykorzystanie gruntu leśnego (w procesie produkcji lub ochrony).
Cele gospodarki leśnej wynikają z funkcji, które spełnia las:
- poza produkcyjne,
- produkcyjne,
- mieszane (b. często).
Grupy lasów utworzone ze względu na funkcje:
- rezerwatowe,
- ochronne,
- gospodarcze.
Lasy rezerwatowe
Rezerwaty leśne:
- ochrona ścisła - długookresowym, niezmiennym celem jest zapewnienie naturalnych procesów rozwojowych + obserwacja rozwoju lasu,
- renaturalizacja - kształtowanie struktury drzewostanów właściwej dla danych warunków siedliskowych,
- przebudowa - przywracanie właściwych składników drzewostanów lub eliminacja niewłaściwych (np. obcych gatunków),
- stabilizacja - utrzymanie danego stanu (np. punktów widokowych, ale nie drzewostanów).
Rezerwaty inne (np. krajobrazowe, faunistyczne, torfowiskowe, florystyczne) z ekosystemami leśnymi - celem, w odniesieniu do lasów, jest zapewnienie ochrony innego obiektu (przedmiotu ochrony).
Do tej grupy nie wlicza się lasów parków narodowych.
Lasy ochronne
Kategorie lasów ochronnych:
- glebochronne,
- glebochronne w strefie górnej granicy lasów,
- wodochronne,
- wodochronne w strefie ujęć i źródeł wody,
- uszkodzone przez przemysł,
- stanowiące cenne fragmenty rodzimej przyrody,
- ostoje zwierząt chronionych,
- w granicach administracyjnych miast,
- w strefie 10 km od granic miast (pow. 50 tys. mieszkańców),
- lasy uzdrowiskowe (strefy A i B),
- lasy uzdrowiskowe (strefa C) lub wokół sanatoriów,
- lasy obronne.
Lasy gospodarcze
Głównym celem jest cel produkcyjny.
Cele obrębu leśnego:
- hodowlane,
- produkcyjne.
Cele hodowlane:
- gospodarczy typ drzewostanu,
- docelowy skład drzewostanu,
- skład odnowieniowy.
Cel produkcyjny - dostarczenie odpowiedniej ilości surowca drzewnego. Konieczność zapewnienia odpowiedniej struktury sortymentów skłania do wybierania kolei rębu (wieku wyrębu).
W gospodarstwie wybiera się jeden cel produkcyjny = główny sortyment (ewent. grupa sortymentów). Według niego organizuje się ład czasowy gospodarstwa.
Cel produkcyjny gospodarstwa powinien być celem trwałym. Celem produkcyjnym może być tylko sortyment produkowany w dużej ilości przez każdy drzewostan gospodarstwa.
CELE HODOWLANE
Planowanie hodowlane długookresowe odnosi się do grup drzewostanów (gospodarstwa), natomiast średnio i krótkookresowe - do drzewostanu.
GOSPODARCZY TYP DRZEWOSTANU
Długookresowy (trwały) cel hodowlany określający skład gatunków głównych dla poszczególnych typów siedliskowych lasu, ich formę zmieszania, pożądaną budowę piętrową oraz strukturę wiekową drzewostanu.
DOCELOWY SKŁAD DRZEWOSTANU
Średniookresowy cel hodowlany, wyrażający taki stan drzewostanu, który chcemy osiągnąć w końcu okresu objętego planem.
Określa się go dla poszczególnych drzewostanów (od młodników do średnich klas wieku), których aktualny skład gatunkowy różni się od gospodarczego typu drzewostanu.
SKŁAD ODNOWIENIOWY
Krótkookresowy cel hodowlany, wyznaczający odpowiedni skład odnowienia dostosowany do warunków siedliskowych, przy uwzględnieniu sposobu zagospodarowania i rębni, aby stosując odpowiednie zabiegi gospodarcze można było doprowadzić do osiągnięcia gospodarczego typu drzewostanu w wieku dojrzałości rębnej.
PREVIOUS / NEXT
Wykład 5.
Systemy i metody inwentaryzacji lasu
Konieczność zebrania danych o wielkości i strukturze zasobów leśnych. Dokładność zebrania informacji decyduje o trafności decyzji gospodarczych.
Inwentaryzacja lasu jest zadaniem trudnym. Wynika to ze złożoności pomiarów dendrometrycznych, zmienności rozmieszczenia drzew. Z powodu wielkoobszarowości gospodarstwa leśnego nie jest możliwy pełny pomiar - stąd ograniczenie do niewielu pomiarów (np. d i h) lub pomiar obszaru lasu wokół wylosowanych punktów.
Konieczność pomiaru dużej liczby cech. Niektóre cechy są ze sobą skorelowane - umożliwia to zmniejszenie nakładu prac pomiarowych, ale utrudnia prace obliczeniowe. Konieczność wyboru niektórych cech do charakterystyki stanu lasu (najbardziej przydatne lub (i) łatwo dostępne do pomiaru).
Obecnie także nowy typ trudności wynikający z doboru i techniki pomiaru cech do opisu pozaprodukcyjnych funkcji lasu.
Rozległość i złożoność lasu były przyczyną opracowania wzrokowej (szacunkowej) oceny zasobów leśnych. (Metody pomiarowe można zastosować na niewielkim obszarze lub (i) do określenia niewielkiej liczby cech).
Niekompletność pomiarów i określanie cech z przybliżeniem jest źródłem błędów. Błędy: przypadkowe (losowe) lub systematyczne.
Błąd średni.
Mamy z nim do czynienia przy badaniu zbiorowości. Nie wyróżnia się znaku. Przedział ufności wokół średniej może być obliczony wprost ze zbioru danych opisujących wartości badanej cechy - jest funkcją liczby tych elementów. Błędu średniego nie można wyeliminować, ale można osiągnąć jego zmniejszenie do stopnia żądanej dokładności.
Błędy zawinione.
Mają charakter systematyczny - błędna teoria, błędna metoda, wadliwy przyrząd, źle wykonany pomiar. Jego wykrycie i usunięcie jest możliwe przez kontrolny pomiar (ponowny lub z zastosowaniem lepszego przyrządu). Nie jest możliwe jego zmniejszenie przez zwiększenie liczby pomiarów.
Źródłem trudności w inwentaryzacji jest zróżnicowanie lasu. Systemy inwentaryzacji są różne w gospodarstwie zrębowym, przerębowo zrębowym a przerębowym. (Postulat trudno realizowany w praktyce).
Obecnie stosowane metody:
- szacunkowe,
- pomiarowe,
- pomiarowo-szacunkowe,
- reprezentacyjne (statystyczne).
Klasyczne systemy inwentaryzacji lasu
Zrębowy sposób zagospodarowania
Do roku 1979 w Polsce stosowano system klasyczny. Obecnie włącza się elementy systemu klasycznego.
Klasyczny system inwentaryzacji lasu:
a) taksacja wzrokowa (podział lasu na drzewostany, ustalenie wieku i oszacowanie cech taksacyjnych, zaprojektowanie zabiegów gospodarczych),
b) uzupełniające pomiary zapasu leśnego.
Najważniejsze szacowane cechy taksacyjne drzewostanów:
- skład gatunkowy,
- wiek,
- zasobność (=miąższość na 1 ha) i zapas (=miąższość całego drzewostanu).
Oszacowanie zasobności i zapasu
Zastosowanie tabel zasobności i przyrostu (od XIX wieku). Wg teorii, że V jednowiekowego i jednogatunkowego drzewostanu jest funkcją gatunku, bonitacji i wieku:
V* = f1(gat,bon,wiek)
Bieżący przyrost miąższości jest także funkcja:
Zv = f2(gat,bon,wiek)
Tabele zasobności:
- niewielki stopień zgodności między modelem, a rzeczywistym rozwojem drzewostanu (-ów),
- w przyrodzie nie zdarza się, aby zależny od wieku proces wzrostu byt zdeterminowany (biologiczny proces dynamiczny ma charakter stochastyczny - danemu argumentowi (czas, wiek) odpowiada wiele realizacji cechy zmiennej zależnej od tego argumentu),
- zawarte dane są optymalne (zebrane we wzorcowych drzewostanach),
- model zestawiony w tabelach zasobności stanowi statyczny wzorzec prawidłowego prowadzenia lasu (nie zakłóconego losowymi zdarzeniami) w zrębowym sposobie zagospodarowania.
Zasobność i przyrost miąższości są z reguły mniejsze (rzadko większe) od wielkości zestawionych w tabelach i wykazują pewien rozkład statystyczny.
Między rzeczywistym stanem lasu (zasobnością, przyrostem), a modelem zachodzi pewna relacja (=odpowiedni stopień podobieństwa). Stopień podobieństwa określa się jako wskaźnik (tzw. czynnik) zadrzewienia:
Zad = V / V*
Zadaniem taksatora jest określenie stopnia podobieństwa drzewostanu do normy zawartej w tabelach zasobności. Ta czynność opiera się na tzw. teorii widzenia.
V = V * Zad
Wskaźnika zadrzewienia nie można oszacować bezpośrednio; ocenia się go pośrednio na podstawie zwarcia koron lub gęstości (“zapnienia') drzew.
W drzewostanach wielogatunkowych oszacowanie zasobności jest przybliżone:
Oszacowanie przyrostu miąższości
Jeżeli przyjmie się, że relacja między przyrostem miąższości rzeczywistym, a tabelarycznym jest taka jak wskaźnik zadrzewienia, to przyrost można oszacować stosując wzór Zabielskieao (obecnie wykorzystywany w inwentaryzacji dla potrzeb sporządzania okresowego planu urządzenia lasu):
Zbrz = Zprz * Zbtab / Zptab
Wskaźnik zadrzewienia stosuje się także w metodzie Gerhardta, (ale zakłada się tu nieproporcjonalną zależność między wskaźnikiem zadrzewienia a przyrostem):
Z = Z * *Zad ( 2 - Zad )
(dla gatunków cieniowytrzymałych)
Z = Z* * Zad ( 1,7 - 0,7 * Zad)
(dla gatunków światłożądnych)
Oszacowanie wielkości przyrostu nie jest konieczne w zrębowym sposobie zagospodarowania.
Uzupełniające pomiary zapasu
Drzewostany rębne - pełny pomiar.
Drzewostany przedrębne - pomiar powierzchni z wyboru:
- 0,25 ha (do 50 lat),
- 0,50 ha (51-80 lat),
- 1,00 ha (>80 lat).
Pomiar pierśnic (wszystkich na pow. próbnej), wysokości (części drzew), wykonanie “odręcznej" krzywej wysokości, obliczenie miąższości pojedynczych drzew, zsumowanie miąższości, obliczenie zasobności, obliczenie zapasu w całym drzewostanie.
Na podstawie wyników uzupełniających koryguje się wyniki szacunkowe. Pozwala to doskonalić sprawność wzrokowego taksowania (niezbędne do szacowania zadrzewienia).
Projektowanie zabiegów gospodarczych
Projektowanie na okres objęty planem.
Wskazania są związane ze stadium rozwojowym drzewostanu.
Podaje się kategorię zabiegu i ewentualnie rozmiar (powierzchnia, intensywność). Wymagana jest wiedza hodowlana i umiejętność redagowania wskazówki, aby była przydatna do sporządzenia planów (cięć i odnowienia).
Ocena klasycznego systemu inwentaryzacji
w zrębowym sposobie zagospodarowania
Klasyczny system inwentaryzacji w zrębowym sposobie zagospodarowania:
- stosunkowo łatwy do zorganizowania,
- nie wymaga wielu prac przygotowawczych,
- wystarcza proste wyposażenie,
- wymaga rutyny, talentu, odpowiedzialności i sumienności (ocena składu gatunkowego, zadrzewienia, wybór miejsc założenia powierzchni próbnych).
Stopień dokładności:
- przeciętne D i H dobrze szacowane, nie popełnia się błędu systematycznego, błąd przypadkowy ±13%, poprawnie określa się bonitację,
- zadrzewienie - błąd systematyczny średnio +4%, błąd przypadkowy ±23% (Zad<0,7 - błąd systematyczny ujemny, Zad>_0,7 - błąd dodatni),
- zasobność - błąd systematyczny średnio +4%, błąd przypadkowy ±22% (Zad<0,7 - błąd systematyczny ujemny -11 %, Zach_0,7 - błąd systematyczny dodatni +12%),
Błąd systematyczny jest konsekwencją zależności między zadrzewieniem a zagęszczeniem drzew.
Ocena końcowa:
- niewielka przydatność wzrokowej taksacji do szacowania zasobności pojedynczych drzewostanów,
- niewielka przydatność do szacowania zapasu obrębu (gospodarstw), bo błąd systematyczny nie ulega zmniejszeniu w wyniku powtarzania pomiarów,
- zapas obrębu (gospodarstwa oblicza się przez sumowanie zapasu drzewostanów, ale zapas drzewostanów określa się różnymi metodami pełny pomiar w rębnych (niepotrzebny tak dokładny), m. pomiarowo-szacunkowa w średniowiekowych (problem trafności wyboru powierzchni próbnej), m. szacunkowa w młodych (mała dokładność),
- nie jest możliwe oszacowanie błędu, jakim obarczona jest ocena zapasu obrębu (gospodarstwa) (ocena możliwa tylko teoretycznie - przy stosowaniu doskonalszej metody - co jest nierealne),
- nie jest możliwe porównanie wyników kolejnych inwentaryzacji urządzeniowych, a więc nie jest możliwa kontrola zmian, jakie zachodzą pod wpływem przyrostu, ubytków (użytkowania) i dorostu drzew oraz w rezultacie zabiegów hodowlanych np. takich których celem jest wzrost produkcyjności lasu,
- wielkość użytków rębnych określona bardzo dokładnie (ale przez 10 lat zachodzą zamiany).
W prowadni stale jednowiekowej (w przerębowozrębowym sposobie zagospodarowania z rębniami częściowymi) stosuje się klasyczny system inwentaryzacji taki jak w zrębowym sposobie zagospodarowania. Różnice:
- podczas taksacji opisuje się odnowienie podokapowe - osobno nalot i podrost (pokrycie, skład gatunkowy, wiek (tylko podrostu), stan, wysokość),
- uwzględnienie właściwych dla tego gospodarstwa wskazań gospodarczych.
Klasyczne systemy inwentaryzacji lasu
Przerębowy sposób zagospodarowania
Pochodzi ze Szwajcarii (1879):
- system prosty, nie nasuwa większych trudności teoretycznych,
- w praktycznym wykonaniu jest żmudny, wymaga znacznego nakładu pracy i kosztów (prace terenowe),
- nie ma potrzeby taksacji, tworzenia map (las podzielony na trwałe jednostki kontrolne),
- podstawowym zadaniem urządzania jest inwentaryzacja, kontrola zapasu, przyrostu, struktury jednostki.
Pomiar zapasu
Przebieg pomiaru:
- pomiar wszystkich pierśnic (d>= 16 cm lub d>=17,5 cm),
- oznaczenie miejsca pomiaru (gdy pomiar jest powtarzany średnicomierz przykładany w tym samym miejscu, rejestracja dorostu),
- obliczenie miąższości drzewa wg taryf (z reguły jednodzielne) wyrażone w sylwach
v* = f1 (d1,3)
- zestawienie danych w tabelach klas grubości (np. tabele miąższości i zagęszczenia drzew).
Pomiar przyrostu
Wykonanie rachunków:
- przyrost w okresie t2 - t1
Zvt2-t1 = Vt2-Vt1+Ut2-t1-Dt2-t1*N2-N1+N(U)t2-t1-N(D)t2-t1=0
- ubytki określa się na podstawie rejestru skreśleń (konieczny warunek w tej metodzie),
- dorosty = drzewa mierzone po raz pierwszy.
Ocena klasycznego systemu inwentaryzacji
w przerębowym sposobie zagospodarowania
Klasyczny system inwentaryzacji w przerębowym sposobie zagospodarowania:
- duża dokładność pomiaru zapasu i przyrostu (bo wykonuje się pomiar wszystkich drzew),
- źródłem błędów jest krzywa miąższości (taryfa) (ale z reguły taryfy lokalne są dokładniejsze niż nasze tablice miąższości drzew stojących), błąd dla pojedynczego drzewa ok. ±20% średniej miąższości drzewa (błąd oceny zapasu ustalony eksperymentalnie bliski 0),
- ocena dokładności przyrostu niemożliwa doświadczalnie,
- miąższość drzew nie jest obarczona błędem próby,
- jednolity sposób pomiaru i rachunków poszczególnych składników wzoru, te same taryfy,
- dokładna ocena struktury i dynamiki zapasu, - wada: duży nakład pracy (kosztów), duże wymagania wobec wykonawców, wymagania stabilności ekonomicznej, społecznej i politycznej
Statystyczno-matematyczny system inwentaryzacji i kontroli lasu
Inwentaryzacja z wykorzystaniem metody reprezentacyjnej.
Doskonalszy system od metod klasycznych:
- w zakresie teorii oparte o gruntowne podstawy naukowe,
- prace terenowe polegają tylko na wykonywaniu pomiarów, pomiary są sprawdzalne i powtarzalne - mogą być odtwarzane i kontrolowane,
- możliwe jest oszacowanie stopnia dokładności, z jakim określa się wyniki inwentaryzacji,
- miarą stopnia dokładności jest błąd średni, którego wielkość zależy od liczby wykonywanych pomiarów czyli od wielkości próbnego zbioru elementów,
- rozmiar prac inwentaryzacyjnych może być regulowany odpowiednio do stopnia żądanej dokładności lub środków przeznaczonych na wykonanie inwentaryzacji.
Pierwsze zastosowanie - inwentaryzacje wielkoobszarowe (od lat dwudziestych XX wieku).
Metoda reprezentacyjna - nauka o zbiorze elementów, o właściwościach jakimi cechują się zbiory w wypadku, gdy pomiary wykonuje się tylko na niektórych (niewielkich) elementach wylosowanych w pewien sposób.
Cały zbiór - populacja generalna.
Grupa elementów wylosowanych - populacja próbna (próba, próbka losowa).
Las podzielony na fragmenty - potencjalne jednostki próbne. Próba zakładana wokół wylosowanego punktu. Na tej powierzchni mierzy się interesujące nas cechy.
Powierzchnie próbne trojakiego rodzaju:
- o stałym areale (określone a (promień), zmienna liczba drzew I),
- o stałej liczbie drzew,
- relaskopowe - zmienne a (nieokreślone), zmienne I, stały kąt obserwacji (stała relaskopu).
Teoretyczną podstawą statystyczno-matematycznych systemów inwentaryzacji jest teoria procesów stochastycznych (losowych, statystycznych)
“Ciąg funkcji losowych zależnych od pewnego parametru t"
Praktycznie: jakie wartości przyjmuje zmienna losowa X w zależności od zmiennej zwykłej t
X = f (t)
Zmienna zwykła:
- położenie punktu na linii prostej (np. moment czasowy)
- szerokość odcinka na linii prostej (np. przedział czasowy),
- wielkość wycinka powierzchni lasu.
Zmienna losowa X: zespół liczb rzeczywistych xj: x1 ... xn , z których każda jest wynikiem powtarzalnego (w tych samych warunkach) doświadczenia losowego.
Doświadczeniem losowym w inwentaryzacji jest założenie serii powierzchni próbnych, a następnie wykonanie na nich pomiarów dendrometrycznych.
Zmienną zwykłą są trzy parametry:
- położenie powierzchni (nr lub para współrzędnych) i,
- wielkość powierzchni próbnej a,
- czas wykonania (niekiedy długość okresu między kolejnymi pomiarami) t lub Dt.
Zmienną losową X jest wykazujący pewien rozkład zespół liczb, które są rezultatem pomiarów wykonanych na powierzchniach próbnych (g, v, I, Dv, p).
Wartość x zmienia się od punktu do punktu. Badana zmienna zależy od zmiennych zwykłych:
X = f (i, wielkosc_ pow., t)
Teoretyczne podstawy inwentaryzacji lasu
z zastosowaniem kołowych powierzchni próbnych
Podstawowe cechy inwentaryzacji:
- pierśnicowe pole przekroju drzew na powierzchni próbnej gi,
- miąższości drzew (suma) na powierzchni próbnej vi,.
W jednostce inwentaryzacyjnej (drzewostan, jednostka kontrolna, grupa podobnych drzewostanów np. danej klasy wieku) gi oraz vi są zmiennymi losowymi, a wartości na kolejnych powierzchniach próbnych i:
- nie zależą od położenia powierzchni próbnej (autokorelacja równa 0),
- zależą od wielkości powierzchni próbnej,
- częściowo zależą od czasu (autokorelacja z reguły tym większa im krótszy okres czasu między pomiarami; zależy od zdarzeń losowych ale i od czynności gospodarczych).
Proces stochastyczny, taki jakim podlegają gi i vi, nazywa się ciągłym normalnym procesem losowy Gaussa. Jego własności:
- każda z badanych wielkości (gi i vi) jest niezależną zmienną losową o rozkładzie zbliżonym do normalnego,
- w każdej jednostce inwentaryzacyjnej ta zmienna losowa jest określona dwoma parametrami rozkładu normalnego - wartością średnią i wariancją,
- wartość średnia jest wprost proporcjonalna do wielkości powierzchni próbnej i jest niezależna od serii powierzchni próbnych składających się na wziętą do pomiaru próbę losową,
- wariancja jest wprost proporcjonalna do wielkości powierzchni próbnej i jest niezależna od serii powierzchni próbnych składających się na wziętą do pomiaru próbę losową.
Na tej podstawie, znając średnią i miary zmienności na powierzchni próbnej wielkości a* można oszacować średnią, wariancję, odchylenie standardowe i współczynnik zmienności na powierzchni próbnej wielkości a.
Na podstawie pierwszego wzoru można oszacować średnią wartość (np. gi vi) na powierzchni 1 ha.
Wartość średnia obarczona jest błędem przybliżenia, którego źródłem jest wykonanie pomiarów tylko w próbie losowej (obejmującej tyli niewielką część jednostki inwentaryzacyjnej). Miarą błędu przybliżenia, z jakim oszacowano wartość średnią, jest błąd średni S. Oblicza się go:
Znając wielkość błędu średniego można oszacować przedział ufności, w którym prawdziwa ale nieznana wartość średnia m , mieści się z przyjętym prawdopodobieństwem P (= przy przyjętym poziomie istotności a , = przy przyjętym poziomie ufności b=1-a ):
Teoretyczne podstawy inwentaryzacji lasu
z zastosowaniem prób relaskopowych
Podstawowa zasada pomiaru:
pierśnicowe pole przekroju drzew w próbie oblicza się na podstawie liczby drzew spełniających “warunek relaskopu":
[m2/ha]
Liczba drzew li jest skokową zmienną losową; jej wartości w kolejnych próbach i:
- nie zależą od położenia powierzchni próbnej (autokorelacja równa 0),
- zależą od przyjętej stałej relaskopu k,
- częściowo zależą od czasu (autokorelacja z reguły tym większa im krótszy okres czasu między pomiarami; zależy od zdarzeń losowych ale i od czynności gospodarczych; zależność nieco innego typu niż w wypadku powierzchni kołowych).
W wypadku prób relaskopowych:
- badana wielkość gi jest niezależną zmienną losową o rozkładzie dyskretnym (skokowym) można go aproksymować z wykorzystaniem rozkładu normalnego,
- w każdej jednostce inwentaryzacyjnej ta zmienna losowa jest określona dwoma parametrami rozkładu normalnego - wartością średnią i wariancją,
- wartość średnia jest wprost proporcjonalna do wielkości powierzchni próbnej, czyli od odwrotności 1/k, i jest niezależna od serii powierzchni próbnych składających się na wziętą do pomiaru próbę losową,
- wariancja jest wprost proporcjonalna do wielkości powierzchni próbnej i jest niezależna od serii powierzchni próbnych składających się na wziętą do pomiaru próbę losową.
Jeżeli z pomiarów wykonanych w jednostce inwentaryzacyjnej na serii powierzchni próbnych o stałej relaskopu k, oszacowano średnią liczby drzew spełniających warunek relaskopu i wariancję, to na powierzchniach próbnych o innej stałej k* można oszacować wartość średnią i miary zmienności:
Jeżeli stała relaskopu k=1, to średnią wartość G na powierzchni 1 ha:
Rozmieszczenie i pomiar powierzchni próbnych
Punkty wyznaczające rozmieszczenie powierzchni próbnych w jednostce inwentaryzacyjnej mogą by rozmieszczone:
- losowo (prosto),
- systematycznie (prosto).
Możliwe jest złożone pobranie próby (w blokach, w warstwach, wielostopniowe).
Gęstość (więźba) powierzchni próbnych może być - stała w całym inwentaryzowanym obiekcie
(nadleśnictwo, obręb, gospodarstwo, klasa wieku) = jednakowa w każdej podstawowej jednostce inwentaryzacyjnej,
- zmienna (różna w kolejnych podstawowych jednostkach inwentaryzacyjnych).
Jeżeli powierzchnie próbne są rozmieszczone systematycznie to postać więźby może być:
- kwadratowa, - prostokątna,
- trójkątna (równoboczna, rzadko stosowana, niekiedy w górach).
Liczba powierzchni próbnych mierzonych w jednostce inwentaryzacyjnej zależy od oczekiwanej dokładności, (oszacowanej) zmienności mierzonej cechy, przyjętego poziomu istotności:
Pomiary na kołowych powierzchniach próbnych:
- kąt nachylenia terenu,
- pierśnica drzew (powyżej progu pomiaru np. d1,3>_7 cm), gatunek i przynależność do piętra,
- wysokość wybranych drzew (np. dwa gatunku głównego i po jednym każdego gatunku domieszkowego
- osobno dla każdego piętra; z reguły wybiera się drzewa najbliższe środka); może być inna zasada wyboru tych drzew,
Ewentualnie dodatkowo inne pomiary:
- wywierty do obliczenia 5- lub 10-letniego przyrostu pierśnicy (do obliczenia przyrostu miąższości) - z reguły na tych samych drzewach, które wybrano do pomiaru wysokości,
- sortymenty drewna - z reguły na tych samych drzewach, które wybrano do pomiaru wysokości.
Pomiary na relaskopowych powierzchniach próbnych:
- kąt nachylenia terenu,
- liczba drzew spełniających warunek relaskopu z uwzględnieniem gatunku i piętra,
- sprawdzenie warunku relaskopu drzew “wątpliwych"; d>odl*(k/100),
- pierśnica dwóch drzew każdego gatunku (i piętra) - z reguły położonych najbliżej środka; może być inna zasada pomiaru - istnieje wersje że mierzy się pierśnice wszystkich drzew spełniających warunek relaskopu - zwiększa to zakres obliczanych cech,
- wysokość po jednym drzewie każdego występującego gatunku - jednego z tych, które miało zmierzoną pierśnicę; może być inna zasada pomiaru,
- ewentualnie inne pomiary.
W wypadku powierzchni stałych (do wielokrotnego wykorzystania) dodatkowo mierzy się w stosunku do środka powierzchni:
- azymut do drzewa (lewa krawędź),
- odległość do drzewa.
W wypadku powierzchni próbnych, które częściowo wychodzą poza drzewostan stosuje sil najczęściej tzw. odbicie lustrzane (nie powinno się przesuwać środka).
Rachunek miąższości
Jednostki inwentaryzacyjne (obliczeniowe):
- podstawowe (drzewostan, jednostka kontrolna, warstwa = grupa stratyfikacyjna = grupa podobnych drzewostanów jeżeli stosuje się tzw. stratyfikację),
- zbiorcze (drzewostany: podklasy wieku, klasy wieku, gospodarstwa, obrębu, fazy rozwojowej, jednostki kontrolne gospodarstwa itp.).
Obliczenia w jednostkach podstawowych:
- rachunek miąższości obejmuje całą serię powierzchni próbnych danej jednostki,
- I wersja obliczeń (typowa dla gospodarstw zrębowych, przerębowo-zrębowych z rębniami częściowymi, często z zastosowaniem prób relaskopowych) ogólnie:
- II wersja obliczeń (typowa dla gospodarstw przerębowych, przerębowo-zrębowych z rębniami stopniowymi, z zastosowaniem powierzchni próbnych kołowych lub relaskopowych z rozszerzonym zakresem pomiarów)
Obliczenia w jednostkach zbiorczych:
- rachunek miąższości polega na zsumowaniu wartości średnich i błędów średnich
Ocena metody matematyczno-statystycznej
Najważniejsze cechy:
- prace prowadzone na rozległym obszarze- konieczności dobrego przygotowania i zaplanowania (jednolitość pomiarów),
- prace terenowe dość łatwe i nie nużące, - prace obliczeniowe dość skomplikowane,
- łatwe przeprowadzenie kontroli i poprawności pomiarów (możliwość stwierdzenia błędów systematycznych),
- nie do uniknięcia błędy reprezentacji (statystyczne),
- możliwość zastąpienia klasycznej metody kontrolnej (jeżeli stosuje się stałe powierzchnie próbne) - obliczanie przyrostu, dorostu i ubytków,
- możliwość obliczania przyrostu wstecz (z wykorzystaniem wiercenia drzew) metody Grochowskiego, Loetscha, Riegera- Rutkowskiego,
- pożądane prognozowanie zmienności mierzonej cechy,
Rekapitulacja dotycząca statystyczno-matematycznej metody inwentaryzacji lasu
1. Dlaczego omawialiśmy “klasyczny" system inwentaryzacji?
Obecnie stosowany w Polsce system pomiaru zapasu:
- I kl. wieku - bez określenia zapasu,
- II kl. wieku - metoda szacunkowa lub pomiarowo-szacunkowa (próby relaskopowe z wyboru),
- _>III kl. wieku - metoda reprezentacyjna (stat.- matematyczna) ewentualnie w małych drzewostanach pomiarowa lub szacunkowa lub pomiarowo szacunkowa.
Pełna ocena zmian zapasu danego obrębu może dotyczyć tylko drzewostanów >_III kl. wieku.
2. Inwentaryzacja z wykorzystaniem metody reprezentacyjnej a jednostki inwentaryzacyjne
a) obręb nie jest dzielony na mniejsze jednostki (np. drzewostany) - inwentaryzacja o charakterze wielkoobszarowym, nie wykorzystywana przy sporządzaniu okresowych planów urz. lasu
podstawowa jednostka inwentaryzacyjna = cały obręb
obliczamy:
b) obręb jest dzielony na drzewostany
podstawowa jednostka inwentaryzacyjna = drzewostan
zbiorcza jednostka inwentaryzacyjna = cały obręb, klasa wieku, podklasa wieku, gospodarstwa itp.
obliczamy dla jednostki podstawowej:
obliczamy dla jednostki zbiorczej:
c) warstwowanie (stratyfikacja)
tworzenie grup możliwie podobnych drzewostanów (np. na podstawie wyników taksacji, obserwacji zdjęć lotniczych)
podstawowa jednostka inwentaryzacyjna = grupa podobnych drzewostanów
zbiorcza jednostka inwentaryzacyjna = cały obręb, klasa wieku, podklasa wieku, gospodarstwa itp. (należy tak tworzyć warstwy, aby po połączeniu tworzyły przewidziane wcześniej jednostki zbiorcze)
obliczenia - podobnie jak przy dzieleniu na drzewostany
3. Planowanie liczby prób
a) jeżeli prace urządzeniowe przebiegają wg instrukcji, to liczba prób jest narzucona (zależy od grupy wieku, zróżnicowania drzewostanu, w pewnym zakresie od powierzchni drzewostanu)
b) planowanie nowej inwentaryzacji: postawienie oczekiwań dotyczących dokładności, oszacowanie zmienności mierzonych cech na powierzchniach próbnych:
- zależność współczynnika zmienności danej cechy od wielkości powierzchni próbnych,
- zależność współczynnika zmienności danej cechy od wielkości powierzchni próbnych, gdy rozkład przestrzenny danej cechy jest losowy, a gdy jest skupiskowy lub równomierny,
- wartość współczynnika zmienności danej cechy a wiek drzewostanów,
- dobór wielkości powierzchni próbnych.
PREVIOUS / NEXT
Wykład 6.
Podstawy organizacji ładu czasowego
Obliczenie i wybór rozmiaru użytkowania, takiego które zapewni największe korzyści gospodarcze i ciągłość użytkowania, jest podstawowym zadaniem urządzania lasu (regulacja użytkowania, określanie intensywności procesu produkcji towarowej).
Zagadnienia ładu czasowego dotyczą sposobów wyznaczania wielkości produktu (= ilości użytków drzewnych pobieranych z lasu w procesie gospodarowania).
Czasowe uporządkowanie lasu prowadzi do wyznaczenia wysokości dochodów materiałowych przez określenie dojrzałości rębnej drzew (rzadziej), drzewostanów lub grupy drzewostanów (w danym gospodarstwie).
Dojrzałość rębna - stan drzewostanu (lub drzewa), w którym najlepiej spełnia on określony cel produkcji.
Wiek, w którym drzewostan (lub drzewo) najlepiej spełnia ten cel, nazywa się wiekiem dojrzałości rębnej lub wiekiem rębności.
Cele produkcji wynikają z różnych czynników przyrodniczych i ekonomicznych i dlatego nie są wyznaczane jednoznacznie. Stąd wyznaczenie wieku rębności nie jest jednoznaczne.
Organizowanie ładu czasowego gospodarstwa leśnego może być prowadzone ze względu na:
- intensyfikację produkcji,
- równomierność dochodów.
Jeżeli interesuje nas maksymalna intensywność produkcji i nie ma żadnych wymagań dotyczących równomierności dochodów, to dla każdego drzewostanu ustala się właściwy dla niego moment wyrębu (niezależnie od tego czy inne drzewostany osiągają dojrzałość rębną w tym samym wieku).
Jeżeli z gospodarstwa leśnego mamy uzyskać równomierne dochody, to należy zrezygnować z indywidualnego określania wieku rębności dla poszczególnych drzewostanów. Zamiast tego należy wprowadzić jednolity okres produkcyjny dla drzewostanów danego gospodarstwa. Ten jednolity okres produkcyjny gospodarstwa nazywa się koleją rębu.
Niezbędne definicje:
Wiek rębności - wiek, w którym drzewostan (lub drzewo) najlepiej spełnia postawiony cel produkcyjny.
Kolei rębu - średni wiek drzewostanów (gospodarstwa), w którym przeciętnie najlepiej spełniają określony cel produkcji.
Okres produkcji - liczba lat od powstania drzewostanu (lub drzewa) do osiągnięcia przez niego dojrzałości rębnej.
Wiek użytkowania (wiek wyrębu - wiek, w którym drzewostan (lub drzewo) rzeczywiście jest użytkowany.
Obecnie najczęściej równomierność dochodów jest ustalana w okresie, na jaki sporządzany jest plan urządzania lasu.
Jeżeli równomierność miałaby być trwała, to rozpatrywanym okresem jest kolej rębu. Jednak ustalenie kolei rębu nie gwarantuje równomierności dochodów. Jednym z najlepszych warunków spełnienia równomierności dochodów jest posiadanie równomiernej struktury wiekowej drzewostanów (struktury klas wieku).
Odstępowanie od indywidualnego wieku rębności dla poszczególnych drzewostanów jest niepożądane ze względu na intensywność produkcji.
Ustalenie kolei rębu wprowadza schematyzm w oznaczaniu dojrzałości drzewostanów i powoduje zmniejszenie efektywności gospodarowania.
Organizowanie ładu czasowego gospodarstwa leśnego jednocześnie ze względu na intensyfikację produkcji i równomierność dochodów jest praktycznie niemożliwe.
Regulowanie ładu czasowego ze względu na intensyfikację produkcji
O wielkości użytków drzewnych decyduje dojrzałość rębna drzewostanów (lub drzew).
Jeżeli drzewostany są użytkowane w roku ich dojrzałości to zapewniona jest pełna realizacja celu produkcyjnego (np. wydajności sortymentu) i pełne wykorzystanie czynników produkcji.
Metody określania dojrzałości rębnej drzew i drzewostanów
Rodzaje dojrzałości:
1) naturalna,
2) wg największego dochodu materiałowego,
3) techniczna,
4) ekonomiczna,
5) wg kulminacji renty leśnej,
6) wg kulminacji renty gruntowej,
7) wg czynników hodowlano- leśnych oraz przyrostu bieżącego,
8) inne (jakościowa, ochronna, odnowieniowa)
Dojrzałość naturalna:
- pojedynczego drzewa - wiek, w którym kończy się cykl wzrostowy i następuje zamieranie (nie ma praktycznego znaczenia w urządzaniu lasu),
- drzewostanu - wiek, powyżej którego bieżący przyrost miąższości jest mniejszy od sumy miąższości wydzielających się drzew (znaczenie przy ustalaniu górnej granicy wieku rębności lub kolei rębu, niekiedy wykorzystywany w gospodarstwach pełniących funkcje pozaprodukcyjne),
- zależy od gatunku drzewa i sposobu powstawania (odnowienia).
Dojrzałość wg największego dochodu materiałowego:
- największy dochód materiałowy na jednostkę powierzchni i czasu drzewostan wykazuje w chwili kulminacji przyrostu przeciętnego całkowitej produkcji (punkt zrównania z przyrostem bieżącym)
- sposoby określania - (a) szereg homogeniczny + rejestr pobranych użytków, (b) tablice zasobności i przyrostu drzewostanów,
- zależy od gatunku drzewa, bonitacji, intensywności zabiegów pielęgnacyjnych.
Dojrzałość techniczna:
- wiek, w którym w drzewostanie pożądany sortyment (lub grupa sortymentów) występuje w stosunkowo największej ilości (= przeciętny przyrost miąższości określonych drzew),
- często moment dojrzałości jest określany przy pomocy średniej pierśnicy,
- sposoby określania - (a) szereg homogeniczny + tablice zbieżystości kłód i dłużyc (np. Radwańskiego), (b) tablice zasobności + tablice wydajności sortymentów (np. Borzemskiego),
- zależy od postawionego celu produkcyjnego, gatunku drzewa, bonitacji, intensywności zabiegów pielęgnacyjnych,
- dla określenia dojrzałości pojedynczego drzewa służy wzór Martina (k=a+0,5[n * d]; a= liczba lat potrzebna do osiągnięcia określonej wysokości równej długości sortymentu, n= liczba słojów na 1 cm promienia przekroju w cieńszym końcu, d= postulowana średnica w cieńszym końcu).
Dojrzałość ekonomiczna:
- nie ma zadowalających metod określenia wg przyrostu wartości,
- m. Trubnikowa - jedna z historycznych metod optymalizacja kosztów własnych.
Dojrzałość wg kulminacji renty leśnej (najwyższych dochodów pieniężnych, = dojrzałość gospodarcza):
- wiek kolei rębu, przy którym czysty dochód finansowy (roczny) jest największy,
(D, T= czysty dochód zrębowy, trzebieżowy, s= roczny koszt administracji, o= koszt odnowienia, k= kolej rębu)
Dojrzałość wg kulminacji renty gruntowej (czystego dochodu z gruntu leśnego, = rębna finansowa):
- wiek kolei rębu, w którym grunt leśnym przynosi największy czysty dochód finansowy (po potrąceniu kosztów produkcji, administracji, podatków, odnowienia, nadzoru, udostępnienia lasu itp.); moment, kiedy stopa procentowa przyrostu wartości drzewostanu staje się mniejsza od ustalonej stopy gospodarczej w państwie,
Dojrzałość wg czynników hodowlano-leśnych oraz przyrostu bieżącego:
Wykorzystywana w przerębowym sposobie zagospodarowania.
Kryteria wyznaczania drzewa do wycięcia:
- słaba żywotność (mały przyrost),
- jakość techniczna pnia,
- wpływ na otoczenie (np. hamowanie rozwoju odnowienia),
- korekta struktury (pierśnic, gatunkowej, ze względu na maksymalizację przyrostu miąższości) jednostki kontrolnej,
- osiągnięcie granicznych rozmiarów.
Dojrzałość wg innych kryteriów:
- jakościowa (kulminacja przeciętnej ceny 1 m3 drewna z całego zapasu),
- ochronna (wiek, po osiągnięciu, którego ochronna rola drzewostanu zaczyna się zmniejszać),
- odnowieniowa (wiek, który jest początkiem odnawiania się drzewostanów z nasion lub jest końcem naturalnej zdolności wykształcania w drzewostanie odrośli)
Ocena metod:
- obecnie największe znaczenie ma metoda określania dojrzałości technicznej,
- wyniki określania dojrzałości rębnej drzewostanu są przybliżone (dokładność 5-10 lat),
- specyfika produkcji leśnej powoduje, że nie musimy użytkować drzewostanu w określonym roku (= nie jest konieczne dokładne oznaczanie dojrzałości technicznej),
- coraz częściej w określaniu wieku dojrzałości uwzględnia się czynniki społeczne (pełnienie funkcji pozaprodukcyjnych).
Regulowanie ładu czasowego ze względu na równomierność dochodów
Równomierności dochodów - wyznaczanie do pozyskania rocznie jednakowej miąższości użytków drzewnych.
Konieczne jest przyjęcie okresu, który zapewni trwałą równomierność dochodów. Tym okresem jest cacy okres produkcyjny (kolej rębu).
Kolej rębu jest podstawą regulowania równomierności dochodów.
Przyjęcie kolei rębu nie wystarcza do zapewnienia trwałej równomierności dochodów. Konieczne jest wytworzenie równomiernej struktury wiekowej drzewostanów obrębu.
Ze względu na różne warunki siedliskowe i związane z tym różne cele gospodarowania, sposoby zagospodarowania, rębnie, długości okresów produkcyjnych, konieczne jest podzielenie obrębu na mniejsze jednostki. Te jednostki to gospodarstwa.
Gospodarstwo leśne składa się z drzewostanów rosnących w zbliżonych warunkach siedliskowych, mających jednakowy cel produkcyjny, jedną kolej rębu, podobny sposób postępowania hodowlanego. Drzewostany te nie muszą bezpośrednio sąsiadować ze sobą.
Równomierność struktury wiekowej dotyczy poszczególnych gospodarstw.
Model lasu normalnego
Założenia:
- jednakowa powierzchnia zajęta przez drzewostany danego stopnia wieku (A / k), nazywamy to ustosunkowaniem normalnym,
- jednakowa bonitacja siedliska,
- w toku rozwoju drzewostanu nie zachodziły zakłócenia przyrostu, nazywamy to przyrostem normalnym,
- taki obręb ma normalny, zapas,
- taki obręb (gospodarstwo) będzie dawać corocznie równe dochody.
Normalne ustosunkowanie powierzchni klas wieku
1. Gospodarstwo zrębowe
Liczba klas wieku: k/n (n= szerokość klasy wieku)
Powierzchnia klasy wieku: A* n/k
2. Gospodarstwo przerębowo-zrębowe z rębnią częściową
Drzewostany grupy B i grupy A (w okresie odnowienia).
Przedział wieku drzewostanów:
grupy B - (m; k-m]
grupy A -(k-m;k] oraz pod okapem KO [1;m] (m= długość okresu odnowienia)
Liczba klas wieku w drzewostanach:
grupy B - (k-2m)/ n
grupy A - (m/n)
Powierzchnia klas wieku w:
grupie B - A *n/ (k-m)
grupie A - A *m/ (k-m)
Normalny przyrost miąższości
Przyrost normalny - prawidłowy, nie zakłócony przebieg w drzewostanach gospodarstwa (obrębu), przy normalnym ustosunkowaniu klas wieku. Powinien odpowiadać pełnemu przyrostowi danego gatunku drzewa (składu gatunkowego) na określonym siedlisku i być jakościowo najlepszy.
Roczny przyrost miąższości obrębu równa się sumie bieżących rocznych przyrostów wszystkich drzewostanów. I także: przyrost bieżący obrębu lasu normalnego równa się miąższości k- letniego drzewostanu (dotyczy to przyrostu drzewostanu głównego).
Przyrost całkowity obrębu (całkowita produkcja) wynosi:
W lesie normalnym całkowity przyrost bieżący obrębu równa się przyrostowi przeciętnemu całkowitej produkcji.
Normalny zapas
Obręb o normalnym stosunku powierzchni klas wieku drzewostanów i normalnym przyroście ma normalny zapas.
W praktyce zapas normalny oblicza się na podstawie tablic zasobności.
Normalna powierzchnia rocznego zrębu
W gospodarstwie zrębowym normalna powierzchnia rocznego zrębu stanowi etat powierzchniowy:
Jeżeli istnieje przerwa między wyrębem a odnowieniem drzewostanu, to:
Normalny etat miąższościowy
Etat miąższościowy - planowana wielkość rocznych dochodów materiałowych z danego obrębu. Normalny etat ma zapewnić równomierność dochodów materiałowych w całej kolei rębu.
Suma pobieranych użytków rębnych równa się sumie przyrostów bieżących drzewostanu głównego obrębu, suma przyrostów - miąższości k- letniego drzewostanu:
Etat użytków przedrębnych równa się sumie rocznych użytków przedrębnych pobranych z obrębu lasu normalnego:
Etat użytków drzewnych (e. całkowity) jest sumą etatów użytków rębnych i przedrębnych:
W lesie normalnym:
- przyrost przeciętny równa się przyrostowi bieżącemu,
- etat użytków rębnych równa się przyrostowi przeciętnemu drzewostanu głównego,
- etat użytków drzewnych równa się przyrostowi przeciętnemu całkowitej produkcji
Przyrost przeciętny drzewostanu głównego można łatwo obliczyć w lesie rzeczywistym, więc wyznaczanie etatu użytków rębnych według przyrostu przeciętnego przeniesiono na las rzeczywisty (błędy tym większe im bardziej las rzeczywisty różni się od lasu normalnego).
Znaczenie lasu normalnego w gospodarce leśnej
Naukowe podstawy lasu normalnego:
Hundeshagen (1826)
Heyer (1841)
ale zasady lasu normalnego były znane od XVI wieku.
Próby urzeczywistnienia lasu normalnego w leśnictwie doprowadziły do poważnych strat materialnych. Czynnik uniemożliwiające:
- destrukcyjne czynniki zewnętrzne (wiatry, owady itp.),
- zmieniające się poglądy na cele produkcyjne lasu.
Obecnie przy regulowaniu ładu czasowego bezwzględną równomierność dochodów ustala się na 10 lat, a względną na 20-40 lat.
Model lasu normalnego ma ciągle duże znaczenie teoretyczne jako proste zobrazowanie zależności między strukturą powierzchniową, przyrostem, zapasem i etatem.
Obecnie pełni także rolę modelu porównawczego ułatwia ocenę zmian zachodzących w lesie pod wpływem gospodarki.
PREVIOUS / NEXT
Wykład 7.
Systemizacja lasu- podstawy organizacji ładu przestrzennego
Systemizacja lasu ma na celu:
kształtowanie wewnętrznej struktury lasu, aby najlepiej przystosować drzewostany do warunków siedliskowych,
wytworzenie budowy przestrzennej lasu, aby zabezpieczyć drzewostany przed czynnikami zewnętrznymi (przyrodniczymi).
Kształtowanie struktury wewnętrznej lasu ma na celu zapewnienie najlepszych warunków produkcji drewna, a przez to maksymalne wykorzystanie czynników produkcji.
Wyodrębnienie kategorii siedlisk leśnych i określenie dla nich składu gatunkowego (gospodarczy typ drzewostanu - kompromis między warunkami ekologicznymi a potrzebami gospodarczymi).
Kształtowanie struktury wewnętrznej odbywa się także przez odpowiednie zabiegi hodowlane (prowadnie leśno- hodowlane, sposoby zagospodarowania, rębnie).
Model przestrzennej budowy lasu
Utworzenie odpowiedniego rozmieszczenia przestrzennego drzewostanów, ma zapewnić:
- trwałość lasu (trwałość produkcji),
- swobodny dostęp w celu wykonania zabiegów hodowlanych i gospodarczych w każdym drzewostanie (bez narażania sąsiedztwa na straty),
- ład administracyjny i organizacyjny.
W modelu budowy przestrzennej lasu uwzględnia się istnienie współzależności między sąsiadującymi drzewostanami. Zabiegi wykonane w jednym wyłączeniu wpływają na stan wyłączeń sąsiednich (tym bardziej im gwałtowniej zmieniane są warunki ekologiczne).
Metoda izolacji
Zabiegi w celu wytworzenia ścian ochronnych w każdym drzewostanie. Konieczne jest ich rozdzielenie pasem nie zalesionym.
Metoda spełnia wszystkie zadania stawiane wdowie przestrzennej lasu, ale powoduje straty produkcyjne (duży udział powierzchni nie zalesionej).
Metoda kierunku cięć
Współzależności sąsiadujących drzewostanów dotyczą m.in. zatrzymywania części opadów, światła słonecznego, wiatrów.
W metodzie kierunku cięć dąży się do wykorzystania dodatnich wpływów sąsiedztwa drzewostanów i wyeliminowania wpływów ujemnych.
Model przestrzennej budowy lasu wykorzystuje fakt, że oddziaływanie czynników meteorologicznych ma określony lub częsty kierunek względem stron świata.
Dążenie do uszeregowania drzewostanów, aby każdy drzewostan był cały czas zasłonięty od strony najbardziej niebezpiecznej przez drzewostan nieco młodszy. (Zmniejsza to niebezpieczeństwo destrukcji drzewostanów po usunięciu ich sąsiedztwa po wykonaniu cięć rębnych).
Uporządkowanie drzewostanów powstaje dzięki stosowaniu kierunku cięć przeciwnie do kierunku działania czynnika najbardziej niebezpiecznego (w danych warunkach).
Przestrzenne uszeregowanie drzewostanów, przy którym niebezpieczeństwo ich odsłaniania będzie minimalne, a będą istnieć korzyści wynikające z powiązania z drzewostanami sąsiednimi, nazywane jest uszeregowaniem prawidłowym (normalnym).
Podstawy opracowania kierunku cięć
Kierunek cięć. Zróżnicowany na dużym obszarze na nizinach niekiedy różny w poszczególnych obrębach, na wyżynach i w górach różny w poszczególnych częściach obrębu.
Wrażliwość gatunków drzew wpływa na wybór najgroźniejszego czynnika i przyjęcie kierunku cięc:
- gatunki trudno odnawiające się, wrażliwe na czynniki mikrosiedliskowe - wybór kierunku cięć ze względu na potrzeby odnowienia,
- gatunki wrażliwe na wywalenie lub złamanie wybór kierunku cięć ze względu na kierunek wiatrów,
- gatunki wrażliwe na zgorzele, oparzenia, pęknięcia mrozowe - wybór kierunku cięć ze względu na kierunek oświetlenia słonecznego.
Kierunek cięć jest ważny ze względów:
- hodowlanych (stworzenie odpowiednich warunków reprodukcji drzewostanów),
- ochronnych (zapewnienie odpowiedniego sąsiedztwa drzewostanów),
- gospodarczych (użytkowanie, zrywka zwłaszcza w górach).
Aspekty hodowlane przy wyborze kierunku cięć:
- światło,
- ciepło i temperatura,
- opady.
Rozpatrując te czynniki kompleksowo najlepsze warunki kiełkowania i rozwoju młodych drzew gatunków:
- znoszących ocienienie, ale wrażliwych na przymrozki - istnieją na wystawach północnych i północno-zachodnich,
- nie znoszących ocienienia - istnieją na wystawie północno-wschodniej.
Z punktu widzenia hodowli lasu najlepszy kierunek cięć dla:
- jodły, buka, dębu, świerka - z pn- zachodu na pd- wschód lub z północy na południe,
- sosny - z pn- wschodu na pd- zachód.
Aspekty ochronne przy wyborze kierunku cięć:
- zabezpieczenie przed wiatrami,
- zabezpieczenie (starszych drzewostanów) przed nadmiernym promieniowaniem (zgorzel, pęknięcia mrozowe).
Z punktu widzenia ochrony lasu najlepszy kierunek cięć:
- przeciwny do panujących wiatrów (niziny - gł. ze wschodu na zachód, góry gł. z północy na południe, ale liczne lokalne odstępstwa)
- ze względu na zgorzel i pęknięcia - z północy na południe (ewentualnie z pn- wschodu na pd- zachód).
Częściowe zabezpieczenie przed gradacjami owadów jest możliwe przez stosowanie przerywanego układu cięć.
Aspekt gospodarczy przy wyborze kierunku cięć:
- sąsiedztwo drzewostanów nie powinno utrudniać zrywki (nie powinno się jej prowadzić przez młode drzewostany),
- w górach często konieczne rozwiązania kompromisowe (kierunek cięcia taki, aby zrywka była w dół stoku, przez drzewostany stare lub, ewentualnie, średniowiekowe).
Rozczłonkowanie obrębu na jednostki systemizacyjne.
Stosowanie odpowiedniego kierunku cięć, ale na dużej powierzchni utrudnia administrację i zabiegi gospodarcze - konieczność dokonania drobniejszego podziału.
Rozerwanie współzależności drzewostanów za pomocą metody izolacji - przez wprowadzenie pasów niezalesionych (linie gospodarcze = ostępowe).
Biologicznie uniezależnione pasy obrębu - pasy ostępowe, a w nich ostępy.
Ostęp - podstawowa jednostka systemizacji lasu; składa się z biologicznie powiązanych ze sobą drzewostanów; w ostępie obowiązuje jeden kierunek cięć; ostęp jest obiektem jednolitych działań gospodarczych (powiązanie czynności ze względów czasowych i przestrzennych; pożądany jeden sposób zagospodarowania i stosowanie jednej rębni).
Podział ostępów (ze względów orientacyjnych i administracyjnych) przy pomocy linii oddziałowych na oddziały. Oddziały nie są jednostkami gospodarczymi ani systemizacji lasu.
Normalność ładu przestrzennego
Ład czasowy musi być powiązany z ładem przestrzennym.
Z punktu widzenia ładu czasowego interesuje nas czy nadeszła pora wykonania danego zabiegu (gł. ciecia rębnego). Ale musimy określić czy wykonanie tego zabiegu jest możliwe bez spowodowania szkód w otoczeniu.
Indywidualizowanie w zakresie ładu czasowego prowadzi do wyeliminowania pojęcia kolei rębu. Indywidualizowanie w zakresie ładu przestrzennego do uwzględniania lokalnych warunków produkcyjnych.
“Unormalnienie" lasu rzeczywistego
Nieudane próby (historyczne) unormalnienia doprowadziły do strat gospodarczych.
Obecnie dąży się do:
- korekty struktury wiekowej (klas wieku),
- pełniejszego wykorzystania możliwości produkcyjnych siedlisk (dobór gatunków, czynnik zadrzewienia, jakość zapasu, niezakłócony przyrost).
Jednak dawne środki (np. odnawianie luk i halizn; usuwanie drzewostanów negatywnych, preferowanie wydajnych gatunków, stosowanie zrębów zupełnych, w tym o regularnym kształcie, melioracje) uległy lub ulegają częściowej zmianie ze względu na pozaprodukcyjne funkcje lasu.
Usuwanie nieprawidłowości budowy przestrzennej lasu - stosowanie rozrębów lub orębów.
Konieczność zapewnienia odpowiedniej budowy przestrzennej lasu ma największe znaczenie w zrębowym sposobie zagospodarowania, a najmniejsze w przerębowym.
PREVIOUS / NEXT
Wykład 8.
Podstawy kształtowania struktury wewnętrznej drzewostanów
“Punkt wyjścia dla wszystkich rozważań leśnych stanowi siedlisko, ponieważ jest ono podstawowym czynnikiem produkcji leśnej" (Puchalski 1968).
Dobre rozpoznanie warunków siedliskowych pozwala określić zarówno możliwości produkcji drewna jak i spełniania innych funkcji przez las.
Różne rozumienie pojęcia siedlisko:
- ekologiczne - np. “miejsce gdzie żyje organizm" (Odum), “fragment biosfery, w którym dany gatunek może występować stale lub okresowo" (Krebs),
- leśne - np. “na siedlisko składa się klimat i gleba w danym położeniu" (Puchalski), “siedlisko obejmuje całość ważnych dla wzrostu drzew leśnych fizycznych i chemicznych czynników środowiska, o ile pozostają one stałe dla życia jednej generacji lasu lub zmieniają się regularnie" (Roehrig).
Z definicji Roehriga wynika:
- siedlisko = absolutne czynniki siedliskowe (położenie, klimat ogólny, podłoże geologiczne itd.),
- ekotop = względne czynniki siedliskowe (światło, fizyczne właściwości gleb leśnych, temperatura itd.)
Siedlisko determinuje właściwości danego ekotopu - konkretnego układu warunków ekologicznych. Siedlisko jest kształtowane przez naturalne siły przyrody (siedliska leśne przez las).
Siedlisko jest kompleksem czynników abiotycznych, które określają warunki istnienia określonego zbiorowiska roślinnego i związanego z nim świata zwierzęcego (Obmiński).
Z punktu widzenia leśnego najważniejszą cechą siedliska jest jego zdolność produkcyjna. Jest to podstawą podziałów na typy siedliska.
Trwałość stosunków siedliskowych jest względna, a same siedliska są przestrzennie zróżnicowane na mikrosiedliska.
Pojęcie siedliska nie jest równoznaczne z pojęciem siedliskowego typu lasu.
Typ siedliskowy lasu = podstawowa jednostka typologiczna podziału siedlisk leśnych, łącząca fragmenty lasu o podobnej zdolności produkcyjnej, a więc równowartościowe dla produkcji leśnej.
STL jest określany wg trzech głównych składników różnicujących (gleba, runo leśne, drzewostan). Jest powiązany z regionalizacją przyrodniczo- leśną.
STL jest przydatny do planowania w dużej skali (określenie gatunków będących przedmiotem hodowli - GTD). W szczegółowym działaniu konieczne jest uwzględnienie wszystkich czynników siedliskowych i zróżnicowania mikrosiedliskowego.
Od warunków siedliska zależy zarówno ilość jak i jakość produkowanego drewna. Rzeczywista ilość i jakość produkcji zależy także od gatunków drzew tworzących drzewostany.
Złożoność drzewostanów jest warunkiem równowagi i stabilności ekosystemów. W gospodarstwie leśnym, przy próbie maksymalizowania produktywności należy uwzględniać spełnianie przez las funkcji innych niż produkcyjne, a także stabilność i trwałość lasu.
Rzeczywista produkcyjność za leży od gatunków drzew, na których oparto produkcję. Jednak powrót do składu gatunkowego zgodnego z zespołem potencjalnej roślinności naturalnej może obniżyć ilość i jakość produkcji.
Siedlisko leśne nie jest czymś stałym. Wpływają na nie zmiany natury globalnej (klimatu) jak i lokalnej (np. stosunków wodnych).
Siedliska można w sposób sztuczny poprawiać.
Nadmierne użytkowanie lasu gł. zabieranie całej biomasy drzew prowadzi do zubożenia siedliska.
Siedliska leśne w Polsce, ze względu na zróżnicowanie utworów glebowych, mają duże możliwości zwiększenia produktywności. Wykorzystanie tych możliwości wymaga jednak uwzględniania w planowaniu urządzeniowo- hodowlanym wszystkich informacji zawartych w opracowaniu glebowo-siedliskowym.
Informacje o siedliskach są podstawą określenia przyrodniczych warunków produkcji leśnej.
Regionalizacja stwarza podstawy dla racjonalnej gospodarki leśnej, zgodnie z przyrodniczym charakterem regionu oraz znajduje zastosowanie przy określaniu roli lasów w kształtowaniu środowiska przyrodniczego.
Siedlisko decyduje (między innymi) o wyborze sposobu zagospodarowania.
Stan siedliska leśnego decyduje o wyborze rębni i sposobu odnowienia lasu. Warunki siedliskowe (żyzność gleby, jej biologiczna sprawność, wilgotność) wpływają na powstanie i utrzymanie odnowienia naturalnego. Występowanie gatunków drzew jest zależne od siedliska.
Dobór gatunków nie może się opierać wyłącznie na przyszłych efektach produkcyjnych (uwzględnienie stabilności i funkcji lasu).
Zróżnicowanie mikrosiedliskowe wpływa na wybór formy zmieszania gatunków oraz przestrzennego ich rozmieszczenia w drzewostanach wielogatunkowych.
Regionalizacja przyrodniczoleśna
Praktyczne uwzględnienie geograficznego zróżnicowania roślinności.
Przydatna dla praktyki koncepcja Mroczkiewicza przyrodniczego podziału Polski w ujęciu hierarchicznym.
Nowe opracowanie Tramplera i in.:
- mezoregion przyrodniczoleśny - najmniejsza jednostka - połączenie podobnych fizjocenoz (krajobrazów),
- dzielnica przyrodniczoleśna - połączone mezoregiony wg wielkości kompleksów leśnych i ich rozmieszczenia oraz roli (fizjotaktycznej) lasów,
- kraina przyrodniczoleśna - połączone dzielnice wg roli lasotwórczej poszczególnych gatunków, różnej ich przydatności dla produkcji leśnej, występowania odmian potencjalnej roślinności naturalnej i zespołów leśnych.
Regionalne zróżnicowanie przyrodniczych warunków produkcji leśnej.
Klimat:
termiczny okres wegetacyjny - kraina III i V ok. 230 dni, kraina I i II ok. 190-210 dni, pogórze 210- 200 dni, góry 180-190 dni.
Rozmieszczenie geograficzne roślin
(odzwierciedlenie zróżnicowania klimatycznego):
- udział elementu atlantyckiego - ok. 45% Dz. Pasa Nadmorskiego i Niziny Szczecińskiej, pozostała cz. Kr. I ok. 35% do 25% (Dz. Żuław, Elbląsko-Warmińska, Pojezierza Iławsko- Brodnickiego), ok. 15% Dz. Pojezierza Lubuskiego (Kr. III) i Kr. V,
- udział elementu środkowoeurpejskiego - ok. 65% w Dz. Równiny Opolskiej, ok. 55% pozostała cz. Kr. V i Kr. III, ok. 45% w pd cz. Kr. VI, ok. 35% pozostały teren Polski, ale w Karpatach i w P. Augustowskiej zanika,
- udział elementu kontynentalnego - ok. 55% w Kr. II (oprócz M. Niziny Staropruskiej i Pojezierza Mrągowskiego) i w pn- wsch. cz. Kr. IV, wskaźnik maleje w kierunku pd- zach., a w górach prawie zanika,
- udział elementu borealnego - ok. 25% we wsch. Cz. Kr. II, nieco mniejszy w pozostałej części Kr. II oraz. w Dz. Wzniesień Elbląskich i Pasa Nadmorskiego (Kr. I); na pozostałym terenie prawie nie występuje,
- udział elementu pontyjskiego - gł. w Dz. Wyżyny Wschodniopubelskiej (Kr. IV) ok. 17%; udział maleje w kierunku pn- zach.,
- udział elementu górskiego - Sudety i Karpaty 51-75%, ok. 35% w M. Przedgórza Sudeckiego, ok. 25% w Dz. Wyżyny Krakowsko Częstochowskiej, ok. 11-15% w Dz. Gór Świętokrzyskich, Roztocza, Niziny Sandomierskiej, Wysoczyzn Sandomierskich.
PREVIOUS / NEXT
Wykład 9.
Metody urządzania lasu
I. Ogólnie
Metody urządzania lasu - sposoby wprowadzenia porządku w pobieraniu użytków drzewnych uwzględniające aspekt czasowy i przestrzenny.
W zależności od przyjętego kierunku uporządkowania poboru użytków i budowy przestrzennej lasu wyróżnia się dwie grupy metod:
- regulacji dochodów (w czasie),
- systemizacji lasu (budowy przestrzennej i struktury wewnętrznej drzewostanów).
Systematyka metod urządzania lasu dokonywana jest z punktu widzenia: regulacji lub systemizacji. Jednak wiele metod łączy te cechy, a niektóre metody pomijają zagadnienia systemizacji.
Systematyka Jedlińskiego (poprawiona przez Szymkiewicza):
A. Metody regulacji dochodów
I. Metody obrębowe
I.1. Metody powierzchniowe:
Działkowe
Okresowo-powierzchniowe
Klas wieku
I.2. Metody miąższościowe:
Zwykłe
Okresowo-miąższościowe
Okresowo-kombinowane
I.3. Metody formułkowe, m.in.:
Hundeshagena- Paulsena
Austriackiej taksy kameralnej
Heyera
II. Metody drzewostanowe
III. Metody strukturalne, m.in.:
Kontrolna Gurnaud- Biolley'a
Lasu ciągłego Moellera
B. Metody systemizacji lasu
I. Metody związane z ładem przestrzennym
I.1. Obrębowe (układu łącznego)
I.2. Ostępowe (układu przerywanego)
II. Metody związane ze strukturą wewnętrzną drzewostanów
II.1. Oparte na przesłankach techniczno- gospodarczych (przyjęty skład gatunkowy, założony sposób zagospodarowania i rębnia)
II.2. Oparte na przesłankach przyrodniczo- hodowlanych (skład gatunkowy drzewostanów i sposób zagospodarowania dostosowany do warunków siedliskowych)
II. O metodach urządzania lasu
(z punktu widzenia regulacji dochodów)
Ad I. Metody obrębowe
Najważniejsze cechy:
- jednostka administracyjna dzielona jest na obręby na podstawie celu produkcyjnego, kolei rębu, sposobu zagospodarowania i rębni (wg dzisiejszych definicji jest to podział na gospodarstwa)
- obręby (gospodarstwa) obejmują powierzchnie łączne (w niektórych rozłączne),
- w planie urządzenia lasu podstawą regulacji dochodów jest trwałość produkcji i równomierność pozyskania,
- podstawą regulacji równomierności dochodów jest kolej rębu,
- układ cięć - łączny w starszych metodach, przerywany w nowszych,
- struktura drzewostanów kształtowana przez stosowanie rębni zupełnej (często z odnowieniem z samosiewu).
Ad I.1. Metody powierzchniowe
Najważniejsze cechy:
- ład czasowy regulowany na podstawie etatu . powierzchniowego,
- obręb (gospodarstwo) jest jednostką powierzchniową, której określona część ma przypaść corocznie do wycięcia,
- etat wyznaczany często na całą kolej rębu z lokalizacją cięć na mapie,
- podstawą ustalenia etatu jest rzeczywisty stan lasu i dążenie do równomiernego rozkładu powierzchni klas wieku,
- początkowo wykorzystanie odnowienia naturalnego, od poł. XIX wieku zręby zupełne i odnowienie z sadzenia.
Metoda powierzchniowa działkowa
Okres stosowania: od XIV do końca XVIII wieku. Etat oblicza się: pow. obrębu/kolej rębu. Szczegółowy plan cięć na całą kolej rębu.
Cięcia przez całą szerokość obrębu, prowadzone w określonym kierunku i z zachowaniem następstwa - jednak powodowało to straty gosp. Etat powierzchniowy nie gwarantował równomierności dochodów (różne bonitacje, wiek). Odmiany metody: (1) przy obliczaniu etatu uwzględnienie bonitacji i produkcyjności siedlisk, (2) pozostawienie na zrębie młodych drzewostanów, (3) podział obrębu na 2-3 części różniące się wiekiem.
Metoda okresowo-powierzchniowa
Okres stosowania: początek XVIII wieku do końca XIX wieku (Cotta.1804).
Podział obrębu na okręgi (3-4) różniące się wiekiem znacznie zmniejszało to straty gospodarcze.
Okręgi podzielone na oddziały (ok. 50 ha) m.in. do wyrównywania powierzchni okręgów.
Kolej rębu podzielona na liczbę okręgów. W okręgu stosuje się metodę działkową (rozpoczynając od okręgów najstarszych). Plan cięć sporządzany na najbliższy okres gospodarczy (pierwszy okręg) - niekiedy stosowano podział na ostępy (+ rozręby i oręby).
Odmiany metody: (1) przy obliczaniu etatu uwzględnienie bonitacji i produkcyjności siedlisk, (2) pozostawienie na zrębie młodych drzewostanów, (3) obliczanie etatu miąższościowego dla pierwszego okręgu.
Metoda klas wieku
Okres stosowania: XIX-XX wiek (odmiany także współcześnie).
Związane z ideą lasu normalnego. Elementarną jednostką gospodarczą jest drzewostan.
Obręby tworzy się z uwzględnieniem siedliska i składu gatunkowego (obręby siedliskowe gospodarstwa).
W gospodarstwach różne cele hodowlane i produkcyjne, różne koleje rębu.
Sporządza się tabele klas wieku - obraz gospodarstwa.
Etat oblicza się na podstawie drzewostanów rębnych i przeszłorębnych - z reguły na 10 lat. Odmiany: (1) porównanie obliczonego etatu z etatem normalnym (starsze metody - dążenie do unormalnienia lasu, oblicza się etat powierzchniowy normalny), (2) nie dąży się do unormalnienia lasu (nowsze metody - etat wg rzeczywistego stanu lasu, plan cięć na najbliższy okres gospodarczy).
Duże wymagania dotyczące budowy lasu; stosowanie przerywanego układu cięć. Struktura drzewostanów kształtowa n a z uwzględnieniem siedlisk i gatunków drzew (starsze + nowe odmiany), przejściowo (XIX-poł. XX w.) z wykorzystaniem gatunków o dużej wydajności.
Ad I.2. Metody miąższościowe.
Najważniejsze cechy:
- regulacja ładu czasowego na podstawie etatu miąższościowego,
- postulat - równomierność pozyskania,
- często - w obliczeniu etatu uwzględnia się sumę miąższości drzewostanów w chwili wyrębu jako jednostkę miąższościową, która powinna corocznie przypaść do wycięcia,
- pobieranie użytków powinno doprowadzić do unormalnienia lasu pod koniec kolei rębu,
- jednostka regulacji - obręb + mniejsza jednostka - oddział (niekiedy dzielony na 2-3 części),
- nie zajmowanie się ładem przestrzennym,
- duży nakład pracy związany z określeniem zapasu w dalekiej przyszłości; problem dokładności wyników,
- równomierne dochody (choćby okresowo) wyeliminowanie strat związanych z użytkowaniem młodych drzewostanów.
Metoda miąższościowa zwykła
Okres stosowania - głównie XVIII wiek.
Ład czasowy reguluje się na podstawie zapasu wszystkich oddziałów, ustalonego w wieku ich dojrzałości rębnej (dodanie spodziewanego przyrostu).
Las podzielony na oddziały (50 ha).
Wykonanie zestawienia miąższości oddziałów wg wzrastającego wieku. Suma tej miąższości podzielona przez kolej rębu = etat roczny miąższościowy.
Po obliczeniu etatu sporządzenie szczegółowego planu cięć na kolejne lata. Niektóre drzewostany trzeba było użytkować w wieku innym niż kolej rębu (z powodu postulatu równomierności dochodów), a stąd obliczenia wykonywać ponownie.
Tabela wyrównanych miąższości i mapa stanowiły plan cięć na całą kolej rębu.
Metoda okresowo-miąższościowa
Okres stosowania: XVIII-XIX wiek (Hartig 1795). Zestawia się ogólny plan cięć, na całą kolej rębu. Kolej rębu dzieli się na okresy.
W tabeli prowizorycznej zestawia się oddziały wg wzrastającego wieku w poszczególnych okresach. Przyjmuje się, że wszystkie oddziały danego okresu będą wycięte jednocześnie w środku okresu - na ten rok określa się miąższość oddziałów. Sumuje się przewidywaną miąższość oddziałów. Dzieląc miąższość obrębu przez liczbę okresów otrzymuje się prowizoryczny etat w okresie. Na drodze przybliżeń wyrównuje się miąższość okresów do wielkości obliczonej średniej miąższości.
Po obliczeniu etatu okresowego oblicza się etat roczny i sporządza szczegółowy plan cięć na pierwszy okres użytkowania (kolejno bierze się oddziały najstarsze).
Metoda okresowo-kombinowana
Okres stosowania: XIX wiek.
Celem było:
- uzyskanie równomiernego ustosunkowania klas wieku,
- zapewnienie równomierności dochodów w bieżącym okresie gospodarczym.
(Postulaty sprzeczne, a więc dominacja jednego z nich).
Ułożenie ogólnego planu cięć na całą kolej rębu (tak jak w metodzie okresowo-powierzchniowej) oraz szczegółowego planu cięć na pierwszy okres (niekiedy tylko na 10 lat).
W planie ogólnym dla pierwszych dwóch okresów wyrównuje się spodziewane miąższości (jak w metodzie okresowo- miąższościowej. Szczegółowy plan cięć (pierwszy okres lub 10 lat) albo wg powierzchni do corocznego wyrębu, albo wg jednakowych miąższości z przeliczeniem na odpowiednie powierzchnie.
Konieczne częste rewizje.
Metoda wymagała przestrzennego uporządkowania lasu - cięcia łączne przez cały okręg z zachowaniem kierunku i następstwa cięć. Stosowano gł. rębnię zupełną z pozostawieniem nasienników.
Ad I.3. Metody formułkowe
Najważniejsze cechy:
- etat oblicza się na podstawie wzorów wyprowadzonych z funkcyjnych zależności lasu normalnego (gł. zapas normalny i przyrost normalny),
- głównym celem jest zapewnienie trwałej równomierności dochodów,
- dążenie do doprowadzenia lasu rzeczywistego do postaci lasu normalnego (etat powinien równać się przyrostowi przeciętnemu zmniejszanie lub zwiększanie etatu ma doprowadzić do zapasu normalnego),
- nie zajmują się zagadnieniami ładu przestrzennego,
- zajmują się tylko wyznaczeniem etatu rębnego (użytkowanie przedrębne zależy od gospodarza lasu).
Metoda Hundeshagena- Paulsena
Paulsen (1795), Hundesliagen (1821).
Założenie: w lesie normalnym etat równa się przyrostowi, jeżeli nie - to etat musi być skorygowany tak, aby po upływie określonego czasu doprowadzić go do stanu normalnego.
Zapas rzeczywisty określa się na podstawie pomiaru wszystkich drzewostanów, zapas normalny i przyrost przeciętny na podstawie tablic zasobności.
Konieczne były częste rewizje.
Nie można było zorientować się, kiedy zapas jest doprowadzony do normalnego.
Wzór był stosowany w gospodarstwach zrębowych i przerębowych. W Polsce wykorzystywany był pomocniczo (I U L 1937).
Wzór wg Paulsena:
Metoda austriackiej taksy kameralnej
Powstała w 1788 (autor nieznany).
Założenie: w lesie normalnym etat równa się przyrostowi przeciętnemu w wypadku istnienia normalnego zapasu, jeżeli zapas rzeczywisty jest inny - to różnicę między zapasami wyrównuje się w “okresie wyrównawczym".
Okres wyrównawczy trwa 20-50 lat i zależy od stopnia w jakim zapas rzeczywisty odbiega od normalnego i ile jest drzewostanów rębnych. Zapas rzeczywisty jest obliczany wg pomiarów. Przyrost przeciętny jest obliczany jako suma przyrostów przeciętnych wszystkich drzewostanów obrębu, określony w wieku ich rębności:
Zapas normalny ustala się na podstawie przyrostu rzeczywistego:
Metoda Heyera.
Powstała w roku 1820.
Założenia: użytki pobrane w okresie a powinny wyrównać różnice zapasów (normalnego i rzeczywistego) oraz objąć przyrost miąższości z tego okresu:
Zestawiany jest ogólny plan cięć na całą kolej rębu.
Przyrost przeciętny jest obliczany jako suma przyrostów przeciętnych wszystkich drzewostanów obrębu, określony z uwzględnieniem zadrzewienia w wieku ich przewidywanej rębności (określony wg ogólnego planu cięć na całą kolej rębu). Bezpośredni pomiar masy stosowany tylko w najstarszej klasie wieku.
Rewizja wykonywana co 10-20 lat.
Okres wyrównawczy zależy od stopnia w jakim zapas rzeczywisty odbiega od normalnego i od ustosunkowania klas wieku.
Ad II. Metoda drzewostanowa
Autor - Judeich (1871)
Powstała z metod:
okresowo-powierzchniowej i okresowo- kombinowanej
(była wynikiem obserwacji, że konieczne było odstąpienie od realizacji planu).
Główne założenia:
- wytyczne gospodarki leśnej na najbliższy okres (10-20 lat) i jej kształtowanie przez dalsze rewizje,
- zestawienia i plany dla całej kolei rębu są zbędne,
- nie dąży się do uporządkowania przestrzennego, ale do uporządkowania klas wieku.
Rozwój metody umożliwiła teoria maksymalnej renty gruntowej - pozwoliła obliczyć korzyści i straty wynikające z uwzględniania indywidualnej dojrzałości rębnej.
Dojrzałość rębna drzewostanu jest podstawą regulacji użytkowania - uniezależnienie od kolei rębu (“gospodarstwo w całym lesie (obrębie) powinno być zastąpione gospodarstwem w drzewostanie").
Ogólne zasady gospodarowania w metodzie drzewostanowej
1. Las jest podzielony liniami sztucznymi i naturalnymi - tworzy się krótkie ostępy i gospodarstwa. Podział powierzchniowy jest podstawą zaprojektowania kierunku i lokalizacji powierzchni zrębowych; oddziały nie są przydzielane do okresów gospodarczych.
2. Użytki rębne
- określenie finansowej kolei rębu (w charakterystycznych drzewostanach obliczenie “odsetka wskazującego" - wyraża stosunek przyrostu wartości drzewostanu do wartości kapitałów czynnych w produkcji leśnej - specjalne wzory, porównanie z przyjętą w państwie stopą procentową) - to obliczenie daje ogólną orientację jaka będzie powierzchnia zrębowa w ciągu 10-20 lat; inny sposób obliczenia - dojrzałość materiałowa, dojrzałość techniczna,
- zestawienie zrębów na 10 lat na podstawie opisów taksacyjnych i map:
• rozręby i oręby,
• d-stany “zdecydowanie" rębne (wyjątki: niekorzystne położenie w ostępie) + d-stany negatywne,
• d-stany do wycięcia ze względu na uporządkowanie przestrzenne,
• d-stany “wątpliwie" rębne,
- na podstawie zestawienia tworzy się orientacyjny etat rębny weryfikowany przez normalny etat roczny i przyjmowany zależnie od układu klas wieku,
3. Użytki międzyrębne z:
• czyszczeń
• trzebieży
• przestojów
• przygodne
Ocena metody
(Wagner) Oparcie dojrzałości rębnej drzewostanów na przesłankach finansowych (metoda regulacji dochodów)
(Judeich) Osobne traktowanie każdego drzewostanu - gospodarstwo grupowo-drzewostanowe.
Najmniejszą jednostką manipulacyjną jest pododdział. Stwarza to możliwość dostosowania zagadnień produkcyjno-hodowlanych do warunków siedliska.
Ad III. Metody strukturalne
Metoda kontrolna
1878 - Adolphe Gournaud (1825-1898) przedstawia projekt metody kontrolnej na Wystawie Światowej w Paryżu
Gournaud: "Celem gospodarowania jest nieprzerwana produkcja drewna - możliwie dużej ilości, możliwie dobrej jakości. Leśnik powinien tak kształtować drzewostan, by osiągnąć możliwie wysoką jego wartość przy użyciu sił danych darmo przez naturę"
1888 - Henri Biolley (1858-1939) wykonuje pierwsze doświadczenia z metodą kontrolną w lesie przerębowym (30 ha); 1890 - pierwszy plan urządzania wg metody kontrolnej (lasy Gminy Couvet)
Las przerębowy - struktura podpatrzona w górskich lasach drobnej własności użytkowanych plądrowniczo w formie jednostkowych cięć, i w których odnowienie lasu pozostawiono naturze; struktura taka występuje niekiedy także w lesie naturalnym jako krótkotrwała (20-60 lat) faza przejściowa przy odmładzaniu fazy terminalnej
We współczesnym lesie przerębowym celem nadrzędnym jest osiągnięcie stanu równowagi i trwałe jej utrzymanie
Struktura lasu przerębowego jest kształtowana i utrzymywana przez regularne cięcia (cięcia przerębowe), które umożliwiają osiągnięcie odpowiedniej ilości odnowienia, maksymalnego przyrostu drewna i maksymalnego plonu
Kryteria przy wyborze drzewa do wycięcia: - popieranie odnowienia,
- selekcja i pielęgnacja drzew,
- regulacja struktury drzewostanu (pionowej i poziomej),
- użytkowanie drzewa dojrzałego,
- użytkowanie sanitarne
Nie rozróżnia się cięć przedrębnych i cięć rębnych!
Cechy cięć przerębowych:
- nieprzerwane odnowienie na całej powierzchni rekompensuje ubytek drzew użytkowanych utrzymuje się charakter lasu trwałego,
- pielęgnacja drzew jest zindywidualizowana,
- duże znaczenie ma dozowanie światła,
- tempo przyrostu grubości drzew ma inny przebieg niż w drzewostanie jednowiekowym, drewno jest równosłoiste,
- znaczną część plonu stanowią drzewa grube, uzyskuje się za nie wysoką cenę,
- otrzymuje się sortymenty bardzo grube, - tempo wzrostu młodych drzew jest przyhamowane w wyniku ocienienia,
- drzewostany w lesie przerębowym są bardzo odporne na szkody ze strony wiatru i śniegu
Metoda kontrolna
- połączenie pielęgnacji lasu i kontroli przyrostu miąższości w celu osiągnięcia największych efektów produkcyjnych (Knuchel, 1950)
Cechy metody kontrolnej:
- trwały podział lasu na jednostki kontrolne,
- okresowy, pełny pomiar jednostek,
- kontrola użytkowania przy pomocy tzw. dwukrotnego pomiaru,
- zastosowanie taryf do obliczenia miąższości drzew stojących,
- obliczenie bieżącego okresowego przyrostu miąższości poszczególnych jednostek,
- zerwanie z pojęciem "kolej rębu" i "wiek rębności".
Taryfa- lokalne tablice miąższości, t. jednodzielna - pozwala odczytać miąższość drzewa tylko na podstawie jednej cechy (najczęściej pierśnicy)
Sylwa (sv) - jednostka objętości drzewa na pniu, z której po wyrobieniu sortymentów otrzymuje się 1 m3 drewna
Obliczanie bieżącego przyrostu miąższości:
Urządzeniowe zestawienia inwentaryzacyjne:
- liczba drzew i krzywa liczebności,
- zapas, zasobność, miąższość drzewa przeciętnego,
- struktura zapasu wg klas grubości (cienkie d=17,5-32,5 cm, średnie - d=32,5-52,5 cm, grube d>52,5 cm) i gatunków,
- zmiana zapasu, przyrost bieżący, dorost,
- wielkość przyrostu wg stopni pierśnic i klas,
- użytkowanie wg ilości i gatunków.
Gospodarstwo leśne jest specyficznym terenem badań. Rolę szczególnego wskaźnika pełni przyrost bieżący. Jego porównanie zarówno w kolejnych okresach (w danej jednostce kontrolnej) jak i między różnymi jednostkami zmierza do znalezienia metodą kolejnych przybliżeń optymalnej zasobności i struktury zapasu, tak by zapewnić maksymalne efekty produkcyjne.
W zależności od spodziewanego przyrostu miąższości i od potrzeb kształtowania zapasu i jego struktury, obliczany jest etat miąższościowy cięć przerębowych.
Lasy Gminy Couvet:
optymalne wartości po 40 latach doświadczeń:
zasobność - 350 sv/ha
struktura zapasu: drzewa cienkie - 20%
drzewa średnie - 30%
drzewa grube - 50%
przyrost bieżący - 7,4 sv/ha, rok
Obecnie przy podejmowaniu decyzji urządzeniowych i hodowlanych uwzględnia się oprócz wielkości zapasu i jego struktury:
- wielkość dorostu (co najmniej 1 sv/ha, rok),
- zagęszczenie drzew podrostu,
- skład gatunkowy i jego zmiany,
- graniczną pierśnicę drzew użytkowanych.
1901 - metoda kontrolna oficjalnie dopuszczona w Kantonie Neuchatel
1919 - metoda kontrolna uznana za jedyną w Kantonie Neuchatel
po 1919 - rozszerzenie stosowania metody kontrolnej na inne kantony Szwajcarii (Waadt, Fryburg, Wallis, Bern)
1985 - na 8,4% powierzchni lasów Szwajcarii stosowana jest metoda kontrolna
1990 - na 13% powierzchni lasów jodłowych Grecji i na 90% powierzchni lasów Słowenii stosowana jest metoda kontrolna
Nie ma w świecie drugiej metody urządzania lasu, która byłaby tak długo stosowana bez zmiany założeń i sposobów wykonania
Ocena metody kontrolnej:
- wysoki nakład pracy i kosztów wykonania pełnego pomiaru pierśnic drzew,
- nie występują koszty taksacji i częstego aktualizowania map,
- duża wartość drewna produkowanego w lesie przerębowym,
Ograniczenia stosowania metody kontrolnej i prowadzenia lasu przerębowego:
- konieczność istnienia stabilnych warunków politycznych, gospodarczych i społecznych,
- posiadanie bardzo dobrze przygotowanego personelu leśnego,
- posiadanie gęstej sieci dróg wywozowych,
- produkcja sortymentów krótkich,
- duża suma opadów rocznych,
- małe zagęszczenie zwierzyny,
- posiadanie wartościowych ekotypów hodowanych drzew.
- brak negatywnego oddziaływania emisji przemysłowych.
Prowadzenie lasu przerębowego odpowiada warunkom półnaturalnego kierunku hodowli lasu:
- zapewnia zgodność składu gatunkowego drzewostanów z siedliskiem,
- wykorzystuje potencjał genetyczny drzew,
- kształtuje mieszane drzewostany o zróżnicowanej strukturze,
Las przerębowy pozwala wypełniać funkcje pozaprodukcyjne:
- glebo- i wodochronne,
- rekreacyjne,
- estetyczne,
- mikroklimatyczne,
Urządzanie lasu wg metody kontrolnej odpowiada współczesnym koncepcjom prowadzenia lasu:
- gospodarowanie jest zindywidualizowane, wolne od schematów,
- bardzo duża jest rola gospodarza lasu w realizacji ramowych wskazań planu urządzania,
- możliwe jest połączenie w jednej osobie wykonawcy planu urządzania lasu i realizatora postanowień planu.
PREVIOUS / NEXT
Wykład 10.
Metoda urządzania lasu stosowana w Polsce
Klasyfikacja współczesnej metody urządzania lasu
Z punktu widzenia organizacji ładu:
- czasowego - jest to metoda obrębowo- siedliskowa z elementami współczesnej metody klas wieku,
- przestrzennego - jest to metoda siedliskowo- drzewostanowa.
Metoda obrębowo- siedliskowa z elementami współczesnej metody klas wieku, bo:
- podstawową jednostką regulacji (problemy celu, okresu produkcji, wielkości etatu) jest zbiór drzewostanów spełniających określone kryterium (skład gatunkowy, warunki przyrodnicze, sposób zagospodarowania, cel i okres produkcji),
- decyzja urządzeniowa dotycząca wielkości cięć rębnych i przedrębnych zależy od wielkości i struktury zasobów odwzorowanych w tabeli klas wieku
Metoda siedliskowo- drzewostanowa z uwagi na siedlisko:
- przestrzegane są zasady regionalizacji przyrodniczoleśnej,
- przyjęto jednolity system klasyfikacji siedlisk,
- elementy siedlisk są przedmiotem inwentaryzacji (mapy),
- typ siedliskowy lasu jest podstawą decyzji urządzeniowych (GTD, cel produkcji),
- typ siedliskowy lasu jest podstawą podziału lasu, z uwagi na metodę drzewostanowi
Drzewostan jest podstawową jednostką:
- przestrzennej budowy lasu,
- taksacji lasu,
- ewidencyjno- administracyjną,
- planowania hodowlanego,
- inwentaryzacji zasobów.
Konsekwencje praktyczne tego, że w zakresie organizacji ładu czasowego następuje połączenie metody, w której tworzy się obręby siedliskowo- drzewostanowe (gospodarstwa) i metody klas wieku:
- podstawową jednostką regulacyjno-planistyczną jest obręb siedliskowy (gospodarstwo),
- długość okresu produkcji wyznacza uśredniony dla danego gospodarstwa wiek dojrzałości rębnej (zazwyczaj na podstawie przesłanek technicznych struktura sortymentowa),
- etat użytkowania rębnego wyznaczany jest na podstawie danych odwzorowanych w tabeli klas wieku,
- lokalizacja cięć rębnych (rozłożenie etatu) odbywa się przy uwzględnieniu przesłanek nadrzędnych (zmiana kategorii użytkowania, potrzeby hodowlane) i gospodarczych (wiek d-stanu, stan zdrowotny, jakość, sortymenty),
- terminy i pilność cięć przedrębnych są ustalane na podstawie stwierdzonych w czasie taksacji faktycznych potrzeb pielęgnacyjnych w układzie drzewostanowym,
- suma powierzchni drzewostanów, w których przewidziano zabiegi pielęgnacyjne, stanowi obligatoryjny etat powierzchniowy cięć przedrębnych,
- etat miąższościowy cięć przedrębnych ma charakter orientacyjny,
- suma etatu użytkowania rębnego i przedrębnego stanowi etat całkowity traktowany jako maksymalna wielkość pozyskania
Metoda siedliskowo- bezzrębowa (1948)
Z powodu:
- stosowania w okresie międzywojennym niemal wyłącznie zrębowego sposobu zagospodarowania, - zniszczenia lasów w okresie II Wojny Światowej,
w okresie powojennym postanowiono rozwiązań dwa podstawowe problemy:
- zachowanie zapasu i ochrona lasu przed naturalnymi uszkodzeniami,
- zwiększenie produktywności lasu.
Głównym celem metody było osiągnięcie i utrzymanie największego przyrostu z jednostki powierzchni.
Założono, że osiągnięcie celu jest możliwe przez:
- utrzymanie sprawności siedliska na najwyższym poziomie,
- nadanie drzewostanom odpowiedniego składu i struktury (praktycznie: udoskonalony gospodarczo skład lasu naturalnego danego siedliska),
- wykonanie we właściwym czasie zabiegów pielęgnacyjnych.
Rozmiar użytkowania postanowiono ustalać wg rzeczywistego zapasu i przyrostu (związek między przyrostem, strukturą i zapasem klas grubości określany doświadczalnie przez stałą kontrolę hodowlaną drzewostanów o określonym typie gospodarowania lasu).
Tok postępowania:
- przyjęcie okresu przebudowy (nie mniej niż 40 lat),
- przyjęcie max Wieku przetrzymywania poszczególnych gatunków (Os, OI - 80 lat, Db 200 lat),
- utworzenie wydzieleń siedliskowych, a wewnątrz nich powierzchni kontrolnych do okresowego pomiaru zapasu (drzewa d>14 cm)
- obliczenie bieżącego przyrostu miąższości wg wzoru metody kontrolnej.
Obliczenie etatu:
- w drzewostanach w przebudowie podzielenie pomierzonego zapasu prze okres odnowienia,
- w następnych okresach etat ustala się przez porównanie obliczonego etatu masowego z pomierzonym przyrostem,
- etat masowy z cięć trzebieżowych (drzewostany w stadium przygotowawczym do przebudowy) obliczano wg próbnych powierzchni trzebieżowych.
Suma etatów daje etat masowy. Był on porównywany z obliczeniami wg wzoru Hundeshagena:
(wu = wskaźnik użytkowania 1,3-1,7%).
W drugim okresie porównuje się użytkowanie poprzedniego okresu z obliczonym etatem. Jest to podstawą wyboru etatu na następny okres.
Zakres prac związanych z przebudową był tak duży (brak personelu, brak dróg, brak narzędzi), że wycofano się ze stosowania metody.
Znaczenie metody polegało na tym, że:
- była impulsem do opracowania regionalizacji przyrodniczoleśnej,
- śmiało zrywała z tradycyjnymi poglądami na gospodarkę leśną,
- poszukiwała nowych rozwiązań z zakresu hodowli i ochrony lasu.
Plan urządzenia lasu a polityka leśna
Deklaracja Konwencji Ministrów Leśnictwa (Strasbourg 1990, Helsinki 1993) dotycząca trwałego rozwoju lasów i leśnictwa:
- zachowanie biologicznej różnorodności lasów,
- utrzymanie produkcyjnej zasobności lasów,
- utrzymanie zdrowia i żywotności ekosystemów leśnych,
- ochrona zasobów glebowych i wodnych w lasach,
- zachowanie i wzmaganie udziału lasów w globalnym bilansie węgla,
- utrzymanie i wzmocnienie długofalowych i wielostronnych korzyści społecznoekonomicznych wynikających z istnienia lasów.
Definicja trwałego i zrównoważonego rozwoju lasów (Helsinki 1993):
Trwałe gospodarowanie oznacza zarządzanie i użytkowanie lasów i terenów leśnych w taki sposób i w takim tempie, które pozwoli zachować je jako odnawialne zasoby naturalne i nie uszczuplić ich w długim okresie czasu, zachować ich bioróżnorodność, produktywność, zdolność odnowienia, żywotność oraz zdolność do spełnienia, teraz i w przyszłości, odpowiednich ekologicznych, ekonomicznych i społecznych funkcji na lokalnym, krajowym i globalnym poziomie, nie powodując przy tym szkód w innych ekosystemach.
Najważniejsze postanowienia Ustawy o lasach dotyczące planu urządzenia lasu:
- “podstawowy dokument gospodarki leśnej opracowany dla określonego obiektu, zawierający opis i ocenę stanu lasu oraz cele, zadania i sposoby prowadzenia gospodarki leśnej"
- “trwale zrównoważoną gospodarkę prowadzi się według planu urządzenia lasu"
- “nadleśniczy prowadzi samodzielnie gospodarkę leśną w nadleśnictwie na podstawie planu urządzenia lasu oraz odpowiada za stan lasu",
- program ochrony przyrody jest częścią planu ul (kompleksowy opis stanu przyrody, zadania jej ochrony, metody realizacji w zasięgu nadleśnictwa),
- jeden z równoważnych celów gospodarowania produkcja, na zasadzie racjonalnej gospodarki, drewna oraz surowców i produktów ubocznych,
- dla trwałego utrzymania lasów i zapewnienia ciągłości użytkowania możliwe jest dokonanie “przebudowy drzewostanu, który nie zapewnia osiągnięcia celów gospodarki leśnej, zawartych w planie urządzenia lasu”,
- konieczność “racjonalnego użytkowania lasu w sposób trwale zapewniający optymalizację wszystkich jego funkcji" (przez “pozyskiwanie drewna w granicach nie przekraczających możliwości produkcyjnych lasu", a “pozyskiwanie surowców i produktów ubocznego użytkowania lasu w sposób zapewniający możliwość ich biologicznego odtwarzania, a także ochronę runa leśnego"),
- w planie ul powinny być uwzględnione przyrodnicze i ekonomiczne warunki gospodarki leśnej, a także cele i zasady gospodarki leśnej oraz sposoby ich realizacji, określone dla każdego drzewostanu i urządzanego obiektu, z uwzględnieniem lasów ochronnych,
- zasada nie przekraczania pozyskania drewna ponad wielkość określoną w planie urządzenia lasu ( z wyjątkiem sytuacji klęskowych).
Polityka ekologiczna Państwa (1992) w części dotyczącej lasów:
- zwiększenie biologicznej odporności lasów i przeciwdziałanie procesom ich zamierania,
- zachowanie puli genowej dziko żyjących gatunków roślin i zwierząt,
- zwiększenie lesistości,
- kształtowanie, opartych na wzorcach naturalnych, wielofunkcyjnych zbiorowisk leśnych, wzbogacenie struktury biologicznej zbiorowisk zubożonych oraz tworzenie zbiorowisk zastępczych na terenach zdegradowanych,
- zwiększenie efektywności wykorzystania przyrodniczych możliwości siedlisk leśnych i wzmagania zdolności produkcyjnych lasów.
Polityka leśna Państwa (1997):
- kształtowanie środowiska przyrodniczego zgodnie z obecnymi i przyszłymi oczekiwaniami społeczeństwa,
- zapewnienie trwałości lasów wraz z ich wielofunkcyjnością,
- zwiększenie zasobów leśnych,
- poprawa stanu lasów i ich ochrony,
- opracowanie i wdrożenie zasad (modelu) wielofunkcyjnej, trwale zrównoważonej gospodarki leśnej oraz kompleksowej ochrony zasobów leśnych w lasach publicznych, a także promocja podobnych rozwiązań w lasach prywatnych.
Poprawa stanu lasów i ich ochrony w polityce leśnej państwa:
- etat użytkowania lasu jest pochodną potrzeb wynikających z celów hodowlanych i ochronnych lasu, a użytkowanie zasobów drzewnych regulowane tym etatem powinno być prowadzone z uwzględnieniem ciągłości produkcji możliwie dużej ilości drewna najlepszej jakości,
- rozmiar pozyskania drewna w zabiegach pielęgnacyjnych nie powinien przekraczać bieżącego przyrostu, a użytkowanie przedrębne powinno być prowadzone z uwzględnieniem konieczności akumulacji przyrostu miąższości drewna w drzewostanach,
- przy ustalaniu etatu użytkowania rębnego należy uwzględniać ograniczenia wynikające z realizacji funkcji ochronnych, stopień zgodności stanu lasu z założonymi celami gospodarczymi oraz potrzeby w zakresie odnowienia i przebudowy drzewostanów.
W planowaniu urządzeniowym uwzględnia się:
- rozporządzenie Ministra OŚZNiL (1998) w sprawie szczegółowych zasad sporządzania planu urządzenia lasu,
- rozporządzenie Ministra OŚZNiL (1992) w sprawie szczegótowych zasad i trybu uznawania lasów za ochronne oraz prowadzenia w nich gospodarki leśnej,
- zarządzenie Nr 11A Dyrektora Generalnego LP (1999) w sprawie doskonalenia gospodarki leśnej na podstawach ekologicznych,
- zarządzenie Nr 65 Dyrektora Generalnego LP (1999) w sprawie konsultowania planów urządzenia lasu z samorządami terytorialnymi,
- zasady hodowli lasu,
- zasady sporządzania planu urządzenia lasu dla nadleśnictwa.
Zasady planowania urządzeniowego:
- minister zatwierdza jako obligatoryjne dla nadleśnictwa na 10 lat zadania dotyczące: etatu użytkowania, pielęgnowania lasu, powierzchni zalesień i odnowień,
- dyrektor Generalny LP przeprowadza weryfikację zapisów planu urządzenia lasu (pod względem formalno-prawnym i ze względu na realizację polityki leśnej państwa) i stawia wniosek o zatwierdzenie planu; dyrektor generalny zestawia dane dotyczące opisów taksacyjnych i zadań wynikających z planów urządzenia lasu, aktualizuje te dane, kontroluje wykonanie zadań i sporządza raporty oraz krótko- i długookresowe prognozy,
- dyrektor regionalnej dyrekcji LP sporządza plan urządzenia lasu nadleśnictwa, stosownie do strategicznych celów polityki leśnej państwa i potrzeb zarządzania na szczeblu regionalnym, na podstawie lokalnych warunków nadleśnictwa oraz po konsultacjach z lokalnym samorządem; sprawdza zgodność rocznych planów operacyjnych z planami urządzenia lasu,
- nadleśniczy uczestniczy w opracowaniu planu urządzenia lasu i samodzielnie prowadzi gospodarkę leśną na jego podstawie; sporządza i realizuje plany roczne stosownie do zadań zatwierdzonych w planie ul oraz zgodnie z potrzebami hodowlanymi drzewostanów.
PREVIOUS / NEXT
Wykład 11.
Problemy i metody regulacji użytkowania rębnego
Podstawowym celem gospodarstwa leśnego jest pozyskiwanie plonu z odpowiednio zagospodarowanego lasu.
Podstawowym materialnym produktem gospodarstwa leśnego jest drewno systematycznie pobierane w procesie użytkowania za pomocą cieć pełniących różne funkcje":
- pielęgnacyjne i przygodne sanitarne - cięcia przedrębne,
- pozyskania plonu - cięcia rębne.
Użytkowanie rębne wiąże się z pobieraniem plonu.
Użytkowanie rębne związane jest z najważniejszymi problemami leśnictwa:
- dążenie do pozyskania produktów o odpowiednich cechach,
- dążenie do maksymalizacji plonów (efektów ekonomicznych) lub co najmniej do zaspokojenia potrzeb regionalnych i krajowych,
- zapotrzebowanie na funkcje produkcyjne i pozaprodukcyjne zwiększa się, stąd konieczne jest zwiększenie produkcji (ale tylko w ramach użytkowania rębnego).
Trudność zdefiniowania plonu:
(1. problem):
- do surowca drzewnego nie odnosi się pojęcie dojrzałości substancji (produktu) - jakość surowca w niewielkim stopniu zmienia się z upływem czasu,
- rosnący w lesie zapas produkcyjny jest jednocześnie gotowym do pozyskania produktem (może całkowicie podlegać użytkowaniu rębnemu).
Do uznania, że zapas produkcyjny jest plonem gotowym do użytkowania rębnego niezbędne jest przyjęcie kryteriów tzw. zewnętrznych w stosunku do surowca drzewnego, np. kryteria:
- techniczne (sortymenty),
- ekonomiczne,
- wydajność przyrostowa zapasu,
- utrzymania wielkości i struktury zapasu,
- przyrodnicze (zdolność odnawiania).
(2. problem) To, że rosnący zapas jest jednocześnie gotowym do pozyskania produktem stwarza niebezpieczeństwo nieracjonalnego użytkowania, a w konsekwencji pomniejszenia zapasu, przyrostu miąższości, walorów środowiska leśnego.
Powyższą trudność usuwa się przez przyjęcie i respektowanie dwóch podstawowych zasad:
- trwałości lasu (ciągłe zajmowanie gruntów leśnych przez biologicznie trwale zbiorowiska roślinne o cechach zapewniających coroczne odkładanie się możliwie dużego przyrostu na rosnącym w lesie zapasie produkcyjnym, o odpowiednio zróżnicowanej strukturze wiekowej i o odpowiedniej wielkości utrzymywanej w pewnych granicach),
- trwałości produkcji (ciągle pobieranie z lasu użytków).
Warunkiem trwałości produkcji jest trwałość lasu.
Ponieważ problem użytkowania rębnego jest skomplikowany, musi być przedmiotem analizy, a następnie świadomie prowadzonej regulacji.
Regulacja - oddziaływanie na pewien proces (= ciąg powtarzających się i powiązanych przyczynowo zdarzeń) w celu zmniejszenia odchyleń od pożądanego jego przebiegu.
(Rutkowski) Regulacja użytkowania - zapewnienie takiego przebiegu procesu, w którym pobiera się z lasu plon odpowiedniej jakości stosownie do społecznego zapotrzebowania i przyjętego kryterium, a równocześnie zachowana jest trwałość lasu i zapewniona trwałość produkcji na przyszłość
Regulacja w sensie ogólnym:
Dążenie człowieka do utrzymania lasu przy życiu (działalność zmierzająca do zapewnienia stabilnego funkcjonowania i ciągłego rozwoju zasobów leśnych w różnych warunkach środowiska zewnętrznego).
Etapy regulacji:
1) decyzje kierunkowe:
- definicja plonu,
- ustalenie jego wielkości,
2) decyzje szczegółowe (etap sporządzenia planu ul, w tym planu cięć użytkowania rębnego)
Warunki poprawnej regulacji:
- posiadanie informacji źródłowych,
- rozpoznanie cech przedmiotu regulacji,
- dobór kryteriów regulacji,
- posiadanie założeń teoretycznych.
Równomierność czy intensyfikacja?
Równomierność użytkowania - postulat zachowania co roku równych dochodów materiałowych i finansowych:
- Podstawa regulowania - wyznaczenie kolei rębu,
- Warunek spełnienia - odpowiednia struktura lasu (model lasu normalnego - układ klas wieku, przyrost, zapas, etat),
- Konsekwencje - straty gospodarcze w lesie rzeczywistym.
Intensyfikacja produkcji - postulat pełnego wykorzystania możliwości produkcyjnych siedlisk i drzewostanów:
- Warunki - ustalenie wieku rębności drzewostanów (wycinanie w tym wieku),
- Konsekwencje - brak równomierności.
Łagodzenie sprzeczności - potrzeba kompromisu obydwu zasad.
Ocena modelu lasu normalnego
Zalety:
- umożliwia prognozowanie produkcji i rozwoju zasobów,
- logiczny w sensie matematycznym,
- uwzględnia najważniejsze cechy (składniki) struktury lasu,
- poprawne założenia ideowo-metodyczne,
- prosty (poglądowy) schemat ułatwiający zrozumienie zależności zachodzących w lesie rzeczywistym.
Wady:
- układ zamknięty,
- układ zdeterminowany koleją rębu,
- model empirycznie niesprawdzalny (nieosiągalny),
- stosując zasadę intensyfikacji pojęcie kolei rębu traci sens w organizacji ładu czasowego.
Istota lasu rzeczywistego:
- zapotrzebowanie na funkcje produkcyjne i pozaprodukcyjne zmienia się,
- las jest układem otwartym, podatnym na trudno przewidywalne wpływy otoczenia,
- dla zapewnienia trwałości lasu i trwałości produkcji nie jest konieczne dążenie do określonego wzorca struktury wiekowej; jej osiągnięcie i utrzymanie nie jest możliwe.
Wykład 11 a.
Regulacja użytkowania rębnego w gospodarstwie zrębowym
Cechy gospodarstwa zrębowego
- każdy drzewostan jest jednowiekowy i jednopiętrowy, powstaje w jednorazowym zabiegu odnowieniowym (prowadnia leśno-hodowlana stale jednowiekowa),
- gospodarstwo jest trwałym i samodzielnym obiektem gospodarowania i regulacji, składa się z wielu jednowiekowych drzewostanów w różnym wieku i musi obejmować znaczny obszar,
- w każdym drzewostanie takiego gospodarstwa prowadzi się zabiegi gospodarcze odmienne ze względu na wiek i cechy taksacyjne,
- tylko niektóre, nieliczne, na ogół najstarsze drzewostany mogą być zakwalifikowane jako plon (pobierany w użytkowaniu rębnym z zastosowaniem rębni zupełnej).
Wyrazem złożonej postaci gospodarstwa jest sformalizowany model stanu - tabela klas wieku (rozkład drzewostanów na klasy wieku: powierzchni leśnej i zapasu).
powierzchnia w ha drzewostanów klasy wieku j(J= 1, 2....,, k)
zapas brutto w m3 na pniu drzewostanów klasy wieku j(j=1,2,...,k)
Przedstawienie informacji z tabeli klas wieku przy użyciu wielkości niezależnych od obszaru gospodarstwa:
frakcja klasy wieku j (suma pj = 1)
Najważniejsze dane z tabeli klas wieku można przedstawić przy pomocy:
- średniego wieku gospodarstwa
- średniej zasobności najstarszych drzewostanów
Średni wiek gospodarstwa i średnia zasobność najstarszych drzewostanów są nieskorelowane.
Średni wiek gospodarstwa informuje o rozkładzie powierzchni drzewostanów na klasy wieku.
Średnia zasobność najstarszych drzewostanów informuje o, niezależnej od rozkładu drzewostanach w klasach wieku, wydajności siedliska, stanie i rezultatach gospodarki leśnej.
Niezależnie od tego jaką przyjmie się definicję plonu, większy rozmiar użytkowania jest możliwy gdy średni wiek gospodarstwa i średnia zasobność najstarszych drzewostanów mają dużą wartość.
Znaczenie regulacji w pierwszym etapie
Postanowienia pierwszego etapu (definicja plonu i ustalenie jego wielkości) mają w znacznej części zewnętrzny charakter w stosunku do gospodarstwa leśnego (zapotrzebowanie na drewno i funkcje pozaprodukcyjne, zachowanie trwałości lasu i trwałości produkcji).
Jednak - regulacja użytkowania rębnego (realizacja postanowień regulacyjnych) wywiera wpływ na wielkość i strukturę zapasu produkcyjnego (na rozkład drzewostanów w klasach wieku).
Model rozwoju gospodarstwa
Model wykorzystujący tabelę klas wieku.
Rozkład powierzchni drzewostanów na klasy wieku jest układem dynamicznym. Podlega, wraz z upływem czasu dwóm przeciwstawnym procesom: starzenia i wyrębu.
Proces starzenia - wraz z upływem czasu powierzchnie poszczególnych drzewostanów niezawodnie i miarowo przechodzą do coraz starszych klas wieku. W związku z tym po upływie m lat średni wiek gospodarstwa zwiększa się o m.
Intensywność procesu starzenia mierzona zmianą średniego wieku gospodarstwa:
Równocześnie zwiększa się średnia zasobność gospodarstwa (nadwyżka przyrostu nad użytkowaniem przedrębnym).
Proces wyrębu - przemieszczanie się powierzchni niektórych drzewostanów, w wyniku ich uprzątnięcia i odnowienia, najczęściej najstarszych do pierwszej klasy wieku. Ten proces jest następstwem decyzji o użytkowaniu rębnym (uprzątanie rębnią zupełną najstarszych drzewostanów uznanych za plon), ale także skutkiem zdarzeń losowych (likwidacja niektórych drzewostanów młodszych).
W rezultacie pomniejszeniu ulega powierzchnia drzewostanów najstarszych klas wieku, ale częściowo także pozostałych klas wieku. O tyle zwiększa się powierzchnia pierwszej klasy wieku. Zmniejsza się średni wiek gospodarstwa.
Zmniejszenie się w okresie m średniego wieku gospodarstwa zależy od początkowego rozkładu powierzchni drzewostanów w klasach wieku oraz od rozkładu powierzchni wyrębu.
Intensywność procesu wyrębu mierzona zmianą średniego wieku gospodarstwa:
(qj = iloraz pow. wyrębu do pow. klasy wieku j)
Równocześnie zmniejsza się średnia zasobność gospodarstwa i jego zapas.
Procesy starzenia i wyrębu zachodzą równocześnie i w każdej chwili oddziałują na rozkład drzewostanów w klasach wieku. Wypadkowa zmiana średniego wieku gospodarstwa:
W okresie m:
Współczynnik qj można nazwać współczynnikiem użytkowania rębnego w okresie m lub, współczynnikiem prawdopodobieństwa wyrębu drzewostanów poszczególnych klas wieku gospodarstwa zrębowego.
Dopełnienie 1-qj można nazwać współczynnikiem prawdopodobieństwa przeżycia w okresie m drzewostanów poszczególnych klas wieku.
Zależność współczynników qj od wieku jest indywidualną cechą każdego gospodarstwa zrębowego i wiąże się z decyzjami regulacyjnymi (definicja plonu, jego wielkość) i z ze stanem zdrowotnym drzewostanów i ich biologiczną odpornością.
Optymalizacja etatu rębnego
Dwa kierunki metod optymalizacji etatu rębnego:
1. “Normatywno-docelowy" (Szkoła w Tharandtcie, XIX wiek). Podstawowa idea: warunkiem prawidłowej regulacji użytkowania rębnego jest optymalna struktura wiekowa gospodarstwa; funkcją użytkowania rębnego jest więc nie tylko pobieranie plonu, ale także kształtowanie wiekowej struktury gospodarstwa, a po osiągnięciu stanu optymalnego trwałe jej utrzymanie.
2. “Realistyczny" (Rutkowski, Poznański, XX wiek). Podstawowe przekonanie: do zapewnienia gospodarstwu cech trwałości lasu i trwałości produkcji nie jest konieczne dążenie do jakiegokolwiek wzorca np. wiekowej struktury; osiągnięcie, a następnie utrzymanie tego stanu nie jest możliwe; optymalizacja etatu rębnego powinna mieć charakter samodzielny i niezależny od modeli struktury wiekowej.
Samodzielna optymalizacja etatu rębnego
Problem optymalizacji etatu rębnego w postępowaniu regulacyjnym, w którym rozmiar użytkowania rębnego, odpowiednio do przyjętego wieku dojrzałości rębnej, ustala się na okres 1020-letni, a gospodarstwu nie stawia się długofalowego celu (modelu rozkładu powierzchni klas wieku).
Jednak - perspektywicznym celem jest zwiększanie produkcyjności i użyteczności lasów.
Tezy będące podstawą opracowania optymalizacji:
1) konieczność i nieuchronność rozwoju gospodarczego (nie ma niezmiennej definicji plonu, stałego wieku dojrzałości rębnej, nierealne jest osiągnięcie wzorcowego rozkładu klas wieku),
2) probabilistyczny charakter lasu (las jest układem zmiennym, jego rozwój nie jest zdeterminowany ustaleniami planów urządzeniowych - może być przewidywany tylko z pewnym prawdopodobieństwem, prawdopodobieństwo nie jest dokładnie znane).
Następstwo tez- las (w tym gospodarstwo zrębowe) jest układem otwartym, podatnym na trudne do przewidzenia wpływy gospodarczego i przyrodniczego otoczenia. Tylko na krótki okres mogą być podawane decyzje o użytkowaniu rębnym.
To ujęcie ma charakter empiryczny i nie wystarcza do postępowania optymalizacyjnego. Konieczne jest uwzględnienie dodatkowego kryterium: potrzeby zapewnienia trwałości lasu.
Teoria dwóch procesów: produkcji podstawowej i produkcji towarowej (Trampler).
Dla regulacji rozmiaru użytkowania podstawowe znaczenie ma relacja między intensywnością obu procesów - od niej zależy trwałość lasu i trwałość produkcji.
Definicja plonu, wiek dojrzałości rębnej i postulat odpowiedniej relacji między wielkością procesów produkcyjnych mogą być wzięte pod uwagę w prostym postępowaniu optymalizacyjnym. Jego celem jest minimalizacja bezwzględnej różnicy między intensywnością procesu starzenia a intensywnością procesu wyrębu:
Samodzielny charakter optymalizacji, bo nie dąży się do modelowego rozkładu powierzchni drzewostanów. Zapewnia (pod względem metodycznym) cechy biologicznej i gospodarczej trwałości, zwłaszcza, gdy po każdym okresie gospodarczym przeprowadza się kontrolę rozkładu powierzchni drzewostanów oraz stanu zapasu produkcyjnego.
W gospodarstwie zrębowym oblicza się dwa etaty rębne (w wymiarze powierzchniowym i miąższościowym). Podstawą obliczenia jest ustalony wcześniej wiek dojrzałości rębnej i zapas drzewostanów ostatnich klas wieku. Uwzględnia się wszystkie faktycznie występujące klasy wieku (nie ogranicza się ich tak jak w metodach posługujących się koleją rębu).
Podział drzewostanów na trzy kategorie: przeszłorębne, rębne, bliskorębne (przedrębne tu nie interesują nas)
k= klasa wieku z najstarszym rzeczywiście istniejącymi drzewostanami
s= tU/10 = klasa wieku, której drzewostany osiągną dojrzałość rębną w ciągu najbliższych 10 lat
tu= wiek dojrzałości rębnej
Przez wyróżnienie kategorii rębności umożliwione zostaje obliczenie dwóch etatów dojrzałości.
Etat dojrzałości z drzewostanów rębnych i przeszłorębnych
(powierzchniowy) ha*ha-1*rok-1
miąższościowy m3*ha-1 *rok-1
Etat dojrzałości z drzewostanów bliskorębnych, rębnych i przeszłorębnych
(powierzchniowy) ha*ha-1 *rok-1
miąższościowym m3*ha-1 *rok-1
W myśl zasady optymalizacyjnej kryterium wyboru etatu jest najmniejsza bezwzględna różnica między intensywnością procesu wyrębu a procesu starzenia, z ustalonego zakresu dopuszczalnych rozwiązań (z przedziału dwóch etatów dojrzałości).
W praktycznym zastosowaniu optymalizację przeprowadza się za pomocą tzw. etatu zrównania średniego wieku gospodarstwa. Etat ten odpowiada takiej intensywności procesu wyrębu, który jest równy procesowi starzenia.
W wymiarze powierzchniowym ha*ha-1*rok-1
W wymiarze miąższościowym m3*ha-1 *rok-1
Na tym etapie regulacji qj jest nieznane i należy je dobrać, aby spełniały równość:
Optymalny etat rębny (zarówno miaższościowy i powierzchniowy) jest określony wzorem:
Etat pilności i możliwości wyrębu drzewostanów
(Poznański 1986-1996)
Przypomnienie:
- ład przestrzenny w gospodarstwie zrębowym wprowadza się za pomocą kierunku cięć,
- metoda kierunku cięć jest łatwo stosowana, gdy drzewostany są rozmieszczone w układzie ostępowym,
- na skutek błędów popełnionych w przeszłości często zachodzi brak zgodności między wiekiem drzewostanów, a ich położeniem w ostępie.
Wzajemne współzależności sąsiadujących bezpośrednio ze sobą drzewostanów można określić przy pomocy klasyfikacji dwucechowej:
- ze względu na dojrzałość rębną (cecha pilności wyrębu Cr = nr klasy wieku drzewostanu),
- ze względu na przestrzenne położenie (cecha możliwości wyrębu Cp = nr klasy wieku najstarszego drzewostanu sąsiadującego z ocenianym od strony zawietrznej, np. 1, gdy po zawietrznej znajduje się uprawa lub wylesiony pas o ster.>=6 m, a dalej drzewostan z utworzoną ścianą ochronną),
Wyniki tej klasyfikacji służą do zestawienia dwucechowej tabeli klas wieku - rozkład powierzchni lub zapasu wg cech pilności (np. kolumny) i możliwości wyrębu (np. wiersze).
Pilność wyrębu zależy od tego, które drzewostany uznaje się za dojrzałe do wyrębu, a które za przedrębne (rozgraniczenie na podstawie przyjętego wieku rębności). Drzewostany rębne i przeszłorębne j>=tu/10=s.
Możliwość wyrębu zależy od wpływu i znaczenia, jakie dla lokalizacji użytkowania rębnego ma w danym momencie rozmieszczenie przestrzenne drzewostanów dojrzałych do wyrębu oraz względy ochronne (zwłaszcza przed wiatrami).
Największa możliwość wyrębu istnieje dla drzewostanów przeszłorębnych i rębnych , za którymi od strony zawietrznej znajduje się drzewostan o cechach możliwości wyrębu Cp=1 lub Cp=2 (jeżeli Cp=3 lub Cp=4 to wznowienie postępu cięć po zastosowaniu rozrębu; jeżeli Cp>=s to możliwość wyrębu z zastosowaniem wrębów).
Za pomocą cechy pilności i cechy możliwości wyrębu z wszystkich drzewostanów gospodarstwa zrębowego można wybrać te, w których jest respektowany porządek czasowy i przestrzenny:
Etat rębny można ustalić z tabeli dwucechowej z sumy powierzchni i zapasu zbioru W drzewostanów respektujących wymagania ładu czasowego i przestrzennego dla dowolnego wieku rębności:
w wymiarze powierzchniowym ha*ha-1 *rok-1
w wymiarze miąższościowym m3*ha-1 *rok-1
(qj(PM) = wskaźnik pilności i możliwości wyrębu drzewostanów w klasie wieku j; wskazuje jaką część powierzchni drzewostanów klasy j można przeznaczyć do wyrębu zrębami zupełnymi w najbliższym 10-letnim okresie, przy respektowaniu kryterium pilności i możliwości wyrębu)
Ten etat rębny można wykorzystać do obliczenia zmian średniego wieku i średniej zasobności gospodarstwa przy przyjęciu dowolnego wieku rębności. Pozwala to ocenić skutki przyjęcia dowolnego wieku rębności dla trwałości lasu.
Zmiana średniego wieku gospodarstwa (lat/10 lat):
Istnieje tyle możliwości wyboru kierunku rozwoju zasobów leśnych, ile można ustalić wieków rębności (= tyle samo konsekwencji dla utrzymania trwałości gospodarstwa).
Trwałość gospodarstwa będzie zapewniona wtedy, kiedy różnica między intensywnością procesu starzenia a intensywnością wyrębu będzie najmniejsza (najmniejsza zmiana średniego wieku).
Po obliczeniu wszystkich możliwych zmian średniego wieku należy ustalić dla jakiego wieku rębności obliczone etaty spowodują najmniejszą ujemną lub dodatnią zmianę średniego wieku.
Wybór pożądanego kierunku rozwoju zasobów leśnych zależy od tego czy średni wiek gospodarstwa powinien się zwiększyć czy zmniejszyć (porównuje się go z przyjętą normą (!) średniego wieku).
Ustalonemu kierunkowi rozwoju zasobów leśnych odpowiada optymalny - maksymalny rozmiar użytkowania rębnego oraz optymalny wiek rębności.
Zmiana średniej zasobności m3*ha-1 *rok-1
Ocena etatu:
- posługiwanie się normą średniego wieku (modelowy średni wiek gospodarstwa zależy od długotrwałego celu produkcji, od przeżywalności drzewostanów - zależy od wieku rębności i od zdarzeń losowych), .
- stosowanie etatu może powodować okresowe zmiany przyjmowanego wieku rębności (negatywne następstwo- zmiana celu produkcyjnego, pozytywne - wyrównywanie struktury wiekowej gospodarstwa).
Przykład obliczenia etatu zrównania średniego wieku
Przykład obliczenia etatów dojrzałości (wiek dojrzałości rębnej 100 lat)
k.w. kierunek wiatrów wywalających k.c kierunek cięć
Przykład dwucechowej klasyfikacji drzewostanów
Tabela 1. Dwucechowa tabela powierzchniowa klas wieku
Tabela 2. Przykład obliczania współczynników pilności i możliwości wyrębu dla różnych wieków rębności
Tabela 3. Przykład obliczania etatów pilności i możliwości wyrębu drzewostanów dla różnych wieków rębności
Tabela 4. Przykład obliczania zmiany średniego wieku dla różnych wieków rębności gospodarstwa
Tabela 5. Przykład obliczania zmiany średniej zasobności dla wybranego kierunku rozwoju zasobów drzewnych gospodarstwa.
Wykład 11 b.
Regulacja użytkowania rębnego w gospodarstwie przerębowo-zrębowym
Cechy gospodarstwa przerębowo-zrębowego
- występują dwie kategorie drzewostanów - (1) jednowiekowe i jednopiętrowe, (2) pod okapem jednowiekowego starodrzewu występuje warstwa odnowienia podokapowego,
- prowadnia leśno-hodowlana okresowo dwuwiekowa; drzewostan powstaje w okresie odnowienia, w wyniku jednorazowego lub rozłożonego na lata zabiegu odnowieniowego (gł. odnowienie naturalne),
- gospodarstwo jest trwałym i samodzielnym obiektem gospodarowania i regulacji; w każdej chwili gospodarstwo składa się z dużej liczby drzewostanów dwóch kategorii - (1) jednowiekowych w różnym wieku, (2) dwuwiekowych, dwuwarstwowych w okresie odnowienia (zwykle brak odsłoniętych upraw i młodników); musi obejmować znaczny obszar,
- w każdym drzewostanie takiego gospodarstwa prowadzi się zabiegi gospodarcze odpowiednio do występowania okresu odnowienia lub jego braku, stosownie do wieku i cechy taksacyjnych,
- tylko w niektórych, nielicznych, na ogół najstarszych jednowiekowych i jednopiętrowych drzewostanach pierwszej kategorii, zgodnie z kryteriami uznanymi za plon, a ponadto we wszystkich drzewostanach w okresie odnowienia, prowadzi się użytkowanie rębne z zastosowaniem rębni częściowej (gniazdowe + częściowe z okresem odnowienia <40 lat).
Tabela klas wieku jest bardziej rozbudowana. Wyróżnia się w niej dwie kategorie: drzewostanów w okresie odnowienia (kategoria A), drzewostanów pozostałych (kategoria B). Następnie obrazuje się rozkład tych kategorii na klasy wieku (powierzchnia leśna i zapas).
powierzchnia w ha drzewostanów klasy wieku j(j=1,2,...,k) w kategorii B
zapas brutto w m3 na pniu drzewostanów klasy wieku j(j=1, 2, ..., k) w kategorii B
Informacji z tabeli klas wieku można przedstawić przy użyciu wielkości niezależnych od obszaru gospodarstwa.
Model rozwoju gospodarstwa
Proces starzenia - wraz z upływem czasu powierzchnie poszczególnych drzewostanów niezawodnie i miarowo przechodzą do coraz starszych klas wieku. Rozkład drzewostanów kategorii B w klasach wieku zostaje przysunięty zgodnie z kierunkiem osi wieku. W związku z tym po upływie m lat średni wiek drzewostanów tej kategorii zwiększa się o m.
Intensywność procesu starzenia mierzona zmianą średniego wieku:
I(PS) = +m
Równocześnie zwiększa się zasobność poszczególnych drzewostanów kategorii B zwiększa się ich zasobność i całkowity zapas.
Proces wyrębu - jest bardziej złożony niż w gospodarstwie zrębowym.
(1) Powierzchnie niektórych drzewostanów kat. 8 przechodzą do kat. A z chwilą pojawienia się odnowienia (na ogół skutek świadomych zabiegów). Wielkość przejścia powierzchni drzewostanów z klasy wieku o nr j kat. 8 do kat. A można określić qj,A
(2) Powierzchnie niektórych drzewostanów jednowiekowych i jednowarstwowych kat. B przemieszczają się, w wyniku ich uprzątnięcia (np. nieprawidłowe przeprowadzenie cięć, zdarzenia losowe) i odnowienia, do pierwszej klasy wieku j=1. Te drzewostany nie przechodzą do kat. A lecz pozostają w kat. B. Wielkość tego przejścia wynosi qj, i może być nazwana współczynnikiem przedwczesnego wyrębu
(3) Powierzchnie niektórych drzewostanów dwuwiekowych i dwuwarstwowych w okresie odnowienia, zaliczonych na początku okresu do kat. A, przechodzą w ciągu okresu m lat do kat. B, do klasy wieku o nr j odpowiadającej wiekowi młodnika lub tyczkowiny. Wielkość tego przejścia wynosi qA, j i może być nazwana współczynnikiem uprzątnięcia
Ten proces jest następstwem decyzji o użytkowaniu rębnym i jest związany z długością okresu odnowienia, ale także od swobodnych i doraźnych decyzji gospodarza lasu.
Wszystkie te przejścia równocześnie oddziałują na rozkład powierzchni drzewostanów w kat. B i wywołują zmniejszenie średniego wieku drzewostanów tej kategorii. Trudno jest jednoznacznie oszacować intensywność procesu wyrębu i wyrazić przez zmianę średniego wieku drzewostanów kat. B. Ta intensywność zależy od relacji, jaka istnieje między wielkością przejścia drzewostanów z kat. B do kat. A, a wielkością przejścia drzewostanów z kat. A do kat. B.
Gdy te procesy są równe oraz gdy przewiduje się niewielki rozmiar przedwczesnych wyrębów, intensywność procesu wyrębu można oszacować:
(o = długość okresu odnowienia o=1=10 lat)
Równolegle ze zmianą średniego wieku drzewostanów kat. B zmniejsza się zapas i średnia zasobność tych drzewostanów.
Oba procesy - starzenia i wyrębu, w każdej chwili oddziałują równocześnie na rozkład drzewostanów w tabeli klas wieku. Miarą oddziaływania jest suma wyrażająca wypadkową zmianę średniego wieku drzewostanów kat. B:
W okresie m:
Decydujące o intensywności procesu wyrębu użytkowanie rębne może mieć wpływ na frakcję, zapas i średnią zasobność drzewostanów w okresie odnowienia (kat. A) - np. gdy przejście z kat. A do kat. B jest mniejsze niż z B do A, to zwiększa się obszar drzewostanów kat. A, ale zmniejsza się ich średnia zasobność.
Wszystkie współczynniki qj,A, qj,1, qA,1 można traktować jako prawdopodobieństwo odpowiednich zdarzeń w gospodarstwie przerębowo-zrębowym.
Wielkość:
jest oszacowaniem prawdopodobieństwa przeżycia okresu m lat przez drzewostany klasy wieku j, a wyrażenie:
jest prawdopodobieństwem przetrwania tego okresu w kat. A (prawdopodobieństwo pozostawania nadal w okresie odnowienia).
W macierzy prawdopodobieństwa przejść zawarta jest pełna informacja na temat znaczenia użytkowania rębnego dla postaci gospodarstwa przerębowo-zrębowego, dla rozkładu powierzchni drzewostanów w tabeli klas wieku w przyszłości.
Optymalizacja etatu rębnego
Dwa sposoby przeprowadzenia optymalizacji etatu rębnego:
(1) wybór optymalnego etatu rębnego z przedziału dwóch etatów (podobnie jak w gospodarstwie zrębowym), obliczonych wg zmodyfikowanej metody dojrzałości,
(2) wybór odpowiedniej wielkości ze zbioru tzw. etatów rębnych uprzątania i odnowienia.
Ad sposób 1
Możliwość pobrania dojrzałych użytków rębnych ustala się z uwzględnieniem dwóch kryteriów regulacji:
- wieku dojrzałości rębnej,
- długości okresu odnowienia.
Podstawą obliczenia etatów dojrzałości jest zapas drzewostanów przeszłorębnych, rębnych i bliskorębnych w kategorii 8, a także zapas drzewostanów kategorii A. Oblicza się dwa etaty dojrzałości.
Etat dojrzałości z drzewostanów rębnych i przeszłorębnych oraz z drzewostanów w okresie odnowienia
miąższościowy m3*ha-1 *rok-1
Etat dojrzałości z drzewostanów bliskorębnych, rębnych i przeszłorębnych oraz w okresie odnowienia
miąższościowy m3*ha-1 *rok-1
(to = długość okresu odnowienia, P(A), P(B) frakcja drzewostanów, odpowiednio - w okresie odnowienia, w drzewostanach pozostałych)
Z przedziału dwóch etatów wybiera się optymalny etat rębny za pomocą tzw. etatu wg procentu przyrostu.
Etat wg procentu przyrostu jest sumą dwóch składników (w każdym z nich bierze się pod uwagę inne kryterium regulacji).
W kat. A - w ciągu 10 najbliższych lat będą realizowane zaawansowane fazy rębni częściowej oraz cięcia uprzątające (co roku 1 /10 powierzchni tej kategorii); w wymiarze miąższościowym miarą intensywności wyrębu jest przyrost zapasu drzewostanów kat. A.
W kat. B oznacza się wiek dojrzałości rębnej. Jest to przeciętny wiek wejścia tych drzewostanów w zaawansowany okres odnowienia (wiek dojrzałości odnowieniowej lub wiek, w którym średnia wartość obu etatów dojrzałości jest najbliższa etatowi zrównania średniego wieku). Wybrany etat (składnik) jest oszacowaniem powierzchni lub miąższości zapasu tych drzewostanów, w których w najbliższym dziesięcioleciu, przeciętnie w jednym roku, będą się rozwijać procesy odnowieniowe (I faza rębni częściowej). Ich następstwem jest przejście drzewostanów z kat. 8 do kat. A. Definicja plonu ma tu charakter biologiczny i hodowlany, a nie techniczny.
Etat wg procentu przyrostu oblicza się: powierzchniowy ha*ha-1 *rok-1
miąższościowy m3*ha-1 *rok-1
(E(OPT.B)h, E(OPT.B)~ = rezultat optymalizacji etatu rębnego tak jak w wypadku gospodarstwa zrębowego, ale tylko w kat. B, z(A), z(B~A) _ procent przyrostu miąższości w drzewostanach kat. A i w tych, które przejdą z kat. B do kat. A.
Etat wg procentu przyrostu w wymiarze powierzchniowym stanowi ocenę powierzchni manipulacyjnej, na której w obu kategoriach należy prowadzić rębnię częściową.
W wymiarze miąższościowym jest to oszacowanie takiej intensywności cięć, która ma zapewnić utrzymanie zapasu kat. A na poziomie początkowym (ale jedynie wtedy kiedy wymiana między kat. A i B jest wyrównana, a powierzchniowy udział obu kategorii nie ulegnie zmianie).
Przy optymalizacji etatu rębnego dla drzewostanów kat. B oznacza to możliwie najmniejszą spodziewaną zmianę zapasu całego gospodarstwa przerębowo-zrębowego (tj. obu kategorii A i B łącznie).
Etat wg procentu przyrostu miąższości może być wykorzystywany do optymalizacji etatu rębnego w całym gospodarstwie ze względu na kryterium optymalizacji "utrzymania najmniejszej bezwzględnej różnicy między intensywnością procesów starzenia i wyrębu".
Ad sposób 2
Ten sposób polega na wyborze odpowiedniej wielkości ze zbioru tzw. etatów rębnych uprzątania i odnowienia. Określa się je:
miąższościowe m3*ha-1*rok-1
(to = długość okresu odnowienia, ts = długość okresu uprzątania w kat. A)
Etat uprzątania i odnowienia maleje wraz ze wydłużeniem okresu uprzątania lub okresu odnowienia. Zbiór wielu różnych wartości etatów można zestawić:
Ze zbioru etatów należy wyróżnić podzbiór dopuszczalnych rozwiązań przez wprowadzenie warunków ograniczających:
1) przyjęty etat rębny nie może być większy niż etat wg procentu przyrostu (z powodu dążenia do trwałości lasu i trwałości produkcji),
2) okres odnowienia nie może być krótszy niż określony przez wymagania hodowlane minimalny okres odnowienia to(min),
3) okres uprzątania nie może być krótszy niż określony przez wymagania hodowlane minimalny okres uprzątania ts(min).
Każdy etat nie większy niż etat wg procentu przyrostu i równocześnie nie większy niż odpowiedni do to(min) i ts(min) etat uprzątania i odnowienia należy do podzbioru dopuszczalnych rozwiązań. Największa wartość z tego podzbioru jest optymalnym etatem rębnym E(OPTII)V.
Do ustalenia optymalnego etatu rębnego w gospodarstwie przerębowo-zrębowym wystarczy obliczyć dwie wielkości:
- etat wg procentu przyrostu,
- etat uprzątania i odnowienia dla to(min) i ts(min). Mniejszy z tych etatów jest optymalnym etatem drugiego rodzaju.
W obu sposobach optymalizacji etatu rębnego w gospodarstwie przerębowo- zrębowym uwzględnia się trzy różne kryteria regulacji użytkowania rębnego:
1) definicję plonu i wiek dojrzałości rębnej - w metodzie dojrzałości oraz w metodzie wg procentu przyrostu,
2) zasady trwałości lasu i trwałości produkcji w sensie dążenia do minimalizacji bezwzględnej różnicy pomiędzy wielkością dwóch procesów produkcyjnych oraz procesów starzenia i wyrębu - przez odniesienie zakresu dopuszczalnych decyzji w każdym przypadku do etatu wg procentu przyrostu,
3) wymagania hodowlane regulujące intensywność cięć w rębni częściowej, związane z długością okresów uprzątania i odnowienia (respektowane w systemie drugim).
Obliczenie etatów dojrzałości, gosp. przerębowo- zręb. (wiek dojrzałości rębnej 100 I.)
Wykład 11c.
Regulacja użytkowania w gospodarstwie przerębowym
Cechy gospodarstwa przerębowego
- w każdej jednostce kontrolnej występuje dość jednolity kompleks lasu o złożonej, różnowiekowej, wielogeneracyjnej i wielostopniowej strukturze,
- prowadnia leśno-hodowlana trwale różnowiekowa - w historii jednostki kontrolnej nie da się wyróżnić wyraźnego cyklu,
- w każdej chwili w jednostce kontrolnej las wykazuje podobne cechy (jest to postać trwała),
- w każdym momencie prowadzi się podobny zestaw zabiegów gospodarczych o wielu celach,
- reprodukcja odbywa się dzięki odnowieniu naturalnemu,
- gospodarstwo może obejmować maty obszar lasu (wystarczy jedna jednostki kontrolna),
- gospodarstwo może składać się z wielu jednostek kontrolnych (z reguły są one podobne do siebie pod względem struktury),
- w każdej jednostce kontrolnej prowadzi się równocześnie podobne zabiegi gospodarcze,
- postać gospodarstwa jest zobrazowana w tabeli klas grubości (liczba drzew, miąższość, przyrost, dorost, skład gatunkowy).
Ogólne zasady regulacji
(1) Jest tylko jeden rodzaj użytkowania - nie rozróżnia się cięć rębnych, ani przedrębnych (ogólnie cięcia przerębowe).
(2) Nie stosuje się pojęcia kolej rębu lub wiek rębności - kryterium regulacyjnym jest optymalna struktura zapasu.
(3) Etat użytkowania jest wynikiem gospodarowania.
(4) Pożądana relacja: etat = przyrost.
(5) Cel regulacji: (dawniej) doprowadzenie do optymalnej relacji przyrostu do zapasu, (obecnie) doprowadzenie do optymalnego przyrostu miąższości (przyrostu wartości).
Metody regulacji
Metoda klasyczna:
- Technika inwentaryzacji (por. wykład 9.)
- Wyliczenie etatu
a) przy właściwej strukturze przerębowej etat = przyrost
b) w okresie przejściowym (dążenie do właściwej struktury), zależnie od struktury wyjściowej- etat > przyrostu lub etat < przyrostu
Metody współczesne:
- Technika inwentaryzacji - stałe kontrolne powierzchnie próbne, niski próg pomiaru (d=7-12 cm), nie prowadzi się rejestru drzew usuwanych, zapas i przyrost oblicza się dla kilku (“zbiorczych") jednostek kontrolnych,
- Wyliczenie etatu
a) wg Knuchela
b) wg Eberbacha
c) wg polskiej I U L .
1970 - wzór Knuchela, ale u =1,2-1,5%
1980 -
Metody najnowsze
Polska (Poznański 1997)
Określenie typu rozkładu pierśnic, a w związku z tym stadium lasu przerębowego.
Typ rozkładu pierśnic określa się na podstawie wskaźnika przeżywania drzew w stopniach grubości q (iloraz Liocourta):
Wartość wskaźnika Q=1 /q:
typ A - stadium optymalne, Q = 0,75-0,81
typ B - stad i u m początkowe, Q < 0, 75
typ C - stad i u m p rzyszłościowe, Q = 0, 82-0, 89
typ D - stadium starzejące, Q > 0,89
Etat oblicza się:
r = współczynnik redukcyjny, którego wartość dla poszczególnych typów wynosi:
typ A, r = 1,0
typ B, r = 0,6- 0,8
typ C, r = 1,0- 1,2
typ D, r = 1,1- 1,3
Na podstawie porównania empirycznego zagęszczenia drzew w klasach grubości (z reguły o szer. 4 cm) z zagęszczeniem teoretycznym wg krzywej Liocourta- Meyera, można także obliczyć grubościową strukturę cięć.
To rozwiązanie propagował także Szymkiewicz (1952), ale jest ono krytykowane (Favre 1990) drzewa są wybierane do cięcie przerębowego ze względu na wiele kryteriów (popieranie odnowienia, selekcja i pielęgnacja drzew, regulacja struktury drzewostanu (pionowej i poziomej), użytkowanie drzewa dojrzałego, użytkowanie sanitarne) i trudno jest specjalnie wybierać drzewa ściśle określonej klasy grubości.
Dla porównania - obecnie w Szwajcarii określenie typu lasu przerębowego:
(a) z dużym udziałem drzew grubych, górna warstwa luźna lub lukowata, warstwy środkowa i dolna dobrze rozwinięte,
(b) z małą iloś~~2~ drzew grubych, warstwa górna umiarkowanie lub luźno zwarta, ale dominują drzewa średnich klas grubości, warstwy środkowa i dolna z powodu ograniczenia światła przytłumione, ale zachowały zdolność rozwoju,
(c) z dużym lub małym udziałem drzew grubych, warstwa górna zbyt skąpa, dobrze rozwinięte warstwy środkowa i dolna.
PREVIOUS / NEXT
Wykład 12.
Regulacja rozmiaru użytkowania przedrębnego
Cięcia użytkowania przedrębnego pełnią dwie funkcje:
- pielęgnacyjne,
- sanitarne.
W związku z tym wyróżnia się dwa rodzaje cięć:
- pielęgnacyjne,
- przygodne.
W cięciach pielęgnacyjnych (trzebieżach) intensywność jest ustalana swobodnie - pielęgnuje się rosnący zapas produkcyjny.
W cięciach przygodnych usuwa się drzewa chore, zamierające, posusz. Intensywność jest zależna od zdrowotnego i sanitarnego stanu lasu. (Uwaga: współczesne koncepcje - pozostawianie części martwych stojących i leżących drzew).
W drzewostanie rozmiar cięć użytkowania przedrębnego jest mniejszy niż równocześnie dokonujący się przyrost. W każdym drzewostanie powstaje nadwyżka miąższości przyrostu nad rozmiarem użytkowania przedrębnego. Nagromadzenie się tych nadwyżek stanowi o stale zwiększającym się zapasie drzewostanu, aż do momentu jego wyrębu.
(Dla przypomnienia:
Istotą cięć użytkowania rębnego jest to, że w drzewostanie rozmiar cięcia jest większy niż równocześnie dokonujący się przyrost. W wyniku jednego lub kilku cięć zapas zostaje uprzątnięty. Konieczna jest po tym reprodukcja - odnowienie lasu. )
Jeżeli chcemy pobierać plon w użytkowaniu rębnym, to w cięciach przedrębnych musi być zapewniona nadwyżka przyrostu nad rozmiarem użytkowania w ramach (łącznie) cięć pielęgnacyjnych i przygodnych. Wymaga to regulacji.
Użytkowanie przedrębne jest problemem:
- urządzeniowym (regulacyjnym),
- hodowlanym (realizacyjnym).
Znaczenie problemu:
- realizacja użytkowania przedrębnego stanowi podstawowy warunek poprawy (utrzymania) stanu sanitarnego i zdrowotnego lasów,
- użytkowanie przedrębne jest ważnym czynnikiem intensyfikacji produkcji.
Specyfika regulacji użytkowania przedrębnego:
- regulacji podlegają tylko cięcia pielęgnacyjne,
- obowiązuje zasada indywidualizacji “według potrzeb hodowlanych",
- nie można dokładnie określić rozmiaru użytkowania przedrębnego, bo potrzeby są zmienne w czasie,
- dokładne ustalenie “na gruncie" wielkości użytkowania przedrębnego na przyszły okres jest niecelowe,
- miąższościowy rozmiar cięć jest wielkością orientacyjną (prognoza),
- powierzchniowy rozmiar cięć jest obligatoryjny.
Metody regulacji (przykłady)
Metody drzewostanowe
1. Na podstawie tabel zasobności
wzór Sucheckiego
2. Na podstawie tabel trzebieżowych
3. Na podstawie oceny wzrokowej
4. Na podstawie dotychczasowych danych Bardzo dobra metoda pod warunkiem, że w przeszłości zabiegi były wykonywane regularnie i prawidłowo. Z reguły oblicza się wskaźnik użytkowania w zależności od gatunku panującego i klasy wieku. Obliczenia etatu wykonuje się dla obecnej struktury wiekowej.
Metody obrębowe
1. Według przeciętnego wskaźnika trzebieży
2. Według przeciętnego wskaźnika akumulacji zapasu
Interpretacja rozmiaru cięć przygodnych, cięć przedrębnych i przyrostu
1. Przypadek
- istnieje pielęgnacja zapasu
- dokonuje się akumulacja zapasu
- stan zdrowotny i sanitarny dobry (jeśli dotyczy to większości drzewostanów)
2. Przypadek
- brak pielęgnacji zapasu
- akumulacja zapasu jeszcze możliwa
- niezadowalający stan lasu (jeśli dotyczy to wielu drzewostanów)
3. Przypadek
- problem regulacji użytkowania przedrębnego nie istnieje
- stopniowa likwidacja zapasu
- oznaka stan klęski (jeśli dotyczy to wielu drzewostanów)
- konieczność przebudowy drzewostanów, obniżenia wieku rębności lub zmiany sposobu zagospodarowania
PREVIOUS / NEXT
Wykład 13.
Wykorzystanie zdjęć lotniczych w urządzaniu lasu
W Polsce mamy niewielkie doświadczenia związane z zastosowaniem zdjęć lotniczych w urządzaniu lasu. Przyczyny:
- przez wiele lat zdjęcia lotnicze traktowano jako materiał tajny,
- brak wyszkolonych ludzi = lęk przed “nowym",
- relatywnie duży koszt wykonania zdjęć lotniczych.
Zdjęcie lotnicze:
- rzut środkowy (= zmienna skala w terenie zróżnicowanym wysokościowo),
- format zdjęć - najczęściej 23x23 cm (rzadziej 18x18 cm),
- ogniskowa kamery - 115-508 mm,
- materiał zdjęciowy - czarno-biały (pan-, orfo- lub infrachromatyczny), barwny (w barwach naturalnych, w barwach umownych [uczulony na podczerwień] - szczególnie przydatny),
- materiał do dalszego wykorzystania - pozytywy na materiale przezroczystym, pozytywy na papierze.
Czego należy oczekiwać przy zamawianiu zdjęć lotniczych:
- zdjęcia powinny być zamówione na jeden rok przed terminem rozpoczęcia prac taksacyjnych i wykonane w pełni poprzedniego sezonu wegetacyjnego (w związku z tradycją rozpoczynania prac taksacyjnych w kwietniu- maju i w związku z tym, że w Polsce liczba dni z pogodą umożliwiającą wykonanie zdjęć jest bardzo mata (kilka - kilkanaście)),.
- wskazane jest użycie materiału filmowego barwnego uczulonego na podczerwień,
- w kamerze powinien być zastosowany obiektyw normalnokątny,
- pożądany jest kierunek nalotu wschód- zachód,
- zdjęcia powinny być wykonane w kierunku pionowym, mieć pokrycie podłużne co najmniej 60% (umożliwiające obserwację stereoskopową), a poprzeczne co najmniej 30%;
- skala zdjęć powinna zawierać się w granicach 1:5000-1:15000 (najlepiej około 1:8000) - zależy od tego w jaki sposób będziemy wykorzystywać zdjęcia,
- ze względu na znaczny koszt wykonania zdjęć, przy odbiorze należy skrupulatnie skontrolować czy ich jakość jest zadowalająca i czy zgodnie z projektem cały obszar został sfotografowany.
Wykorzystanie zdjęć lotniczych w cząstkowych zadaniach urządzania lasu w latach 70 w Niemczech (Schwill 1980)
Hildebrandt (1957): zastosowanie zdjęć lotniczych w normalnym (nizinnym) terenie powoduje ok. dwukrotne zmniejszenie kosztów prac taksacyjnych. Wynika to z ułatwionej orientacji w terenie, przyśpieszenia tworzenia wyłączeń drzewostanowych i mniejszych jednostek powierzchniowych, przyśpieszenia i ułatwienia popisania cech jakościowych drzewostanów (bez pomiaru zapasu).
W terenach górskich ten zysk bywa jeszcze większy.
Jeżeli doliczy się zysk z tytułu szybszych pomiarów granic i obiektów liniowych - ogólny koszt prac urządzeniowych zmniejsza się do 30-40%.
Warunkiem niemal koniecznym przy korzystaniu ze zdjęć lotniczych w taksacji lasu jest umiejętność tworzenia modelu stereoskopowego bez użycia instrumentu.
Ogólna technologia prac taksacyjnych z zastosowaniem zdjęć lotniczych:
- przygotowanie kameralne (poprzedniego dnia, przegląd zdjęć, porównanie z mapą, wskazanie obszarów “problemowych"),
- wykonywanie opisów taksacyjnych, sprawdzenie miejsc “problemowych", ostateczne ustalenie granic wyłączeń, szkic mapy.
Rozpoznawanie cech taksacyjnych na zdjęciach lotniczych:
- budowa pionowa (trudne),
- budowa pozioma (łatwe),
- skład gatunkowy (zależy od materiałów fotograficznych),
- wiek (w przybliżeniu, łatwiej zróżnicowanie),
- pochodzenie (trudne, łatwe w młodych drzewostanach),
- zmieszanie (zależy od materiałów fotograficznych),
- jakość (b. trudne),
- wysokość (trudne, łatwiej zróżnicowanie),
- bonitacja (różnie),
- zapas (trudne),
- nasienniki i przestoje (niekiedy łatwe, ale zależy od wielu czynników).
Pomiar zapasu z wykorzystaniem zdjęć lotniczych
Wielkość nakładów niezbędnych do uzyskania określonej dokładności inwentaryzacji można zmniejszyć przez np. optymalizację wielkości jednostek próbnych i przez wybranie odpowiedniego schematu pobrania (losowania) prób. Jednak zmniejszenie tych kosztów jest na ogół niewielkie lub wymaga wielu dodatkowych informacji trudnych (a więc znów kosztownych) do zdobycia przed wykonaniem pomiarów.
Połączenie, w ramach metody reprezentacyjnej, pomiarów naziemnych z pomiarami wykonanymi na zdjęciu (obrazie) zmierza do obniżenia kosztów inwentaryzacji zasobów leśnych.
Połączenie takie powinno wykorzystać zalety obu rodzajów pomiarów, przy ograniczeniu ich wad, wychodząc z założenia:
- próby naziemne są dokładne, interesujące nas cechy często mogą być mierzone “wprost", zróżnicowanie przestrzenne danej cechy jest trudne do określenia i wymaga dużej liczby prób, pomiar dużej liczby prób jest kosztowny,
- próby założone na zdjęciach (obrazach) z reguły dają niedokładny wynik, interesujące nas cechy nie mogą być mierzone “wprost" lecz drogą pośrednią, zróżnicowanie przestrzenne danej cechy lub cech pośrednich jest możliwe do określenia, przeciętny koszt pomiaru jednej próby jest znacznie mniejszy niż próby naziemnej.
Kombinowany sposób pomiaru cech obrazujących stan lasu ma zastosowanie przede wszystkim tam, gdzie chodzi o uzyskanie dla rozległego obszaru danych pochodzących z jednego terminu (a więc w inwentaryzacjach wielkoobszarowych lub o charakterze wielkoobszarowym).
Koncepcje wykorzystania zdjęć i obrazów lotniczych lub satelitarnych do oceny zasobności
Pierwsza koncepcja:
- oszacowanie zasobności drzewostanu na podstawie stereoskopowej obserwacji zdjęć lotniczych (jest pokrewna naziemnemu szacunkowemu (wzrokowemu) sposobowi określenia zapasu - należy więc do grupy metod szacunkowych, a nie reprezentacyjnych).
- wynik jest uzyskiwany przez określenie gatunku drzewa, wieku, klasy bonitacji, zadrzewienia i odpowiednie obliczenie w oparciu o tablice zasobności drzewostanów.
Druga koncepcja:
- na zdjęciach lub obrazach - najczęściej wykonanych w drobnej skali - wyróżnia się drzewostany (także większe płaty, kępy) i przydziela do warstw (grup stratyfikacyjnych),
- jedna warstwa grupuje drzewostany oznaczające się zbliżonymi cechami taksacyjnymi,
- po utworzeniu granic, w celu określenia zapasu warstw jak i całego inwentaryzowanego obszaru leśnego, mierzone są próby naziemne,
- miejsca lokalizacji prób naziemnych nie są narzucone w następstwie pomiarów lub obserwacji zdjęć (obrazów) - mają tylko znaleźć się we wskazanej warstwie,
- warstwy mogą być tworzone na podstawie oszacowanej zasobności (np. przez utworzenie klas: <100 m3/ha, 100-200 m3/ha ...).
Trzecia koncepcja:
- wykorzystanie zdjęć (obrazów) lotniczych lub satelitarnych do oszacowania podziału obszaru leśnego na warstwy (grupy stratyfikacyjne),
- jeżeli wykorzystuje się zdjęcia lotnicze, to często wykonane są w ramach równoległych pasów (nie pokrywają całego obszaru leśnego),
- na zdjęciach (obrazach) systematycznie lub losowo rozmieszcza się próby; są to próby pierwszej fazy inwentaryzacji,
- stratyfikacja polega nie na realnym przeprowadzeniu granic warstw, ale na określeniu - na podstawie numerycznych danych pomiarowych lub interpretacyjnych - przydziału próby do odpowiedniej warstwy. Umożliwia to określenie udziału powierzchniowego wyróżnionych warstw,
- w każdej z warstw spośród prób pierwszej fazy losuje się część z nich; po ich zlokalizowaniu w terenie stanowią próby drugiej fazy inwentaryzacji; ich pomiar umożliwia, po odpowiednich obliczeniach, ocenę zasobności warstw i całego obszaru leśnego we wskazanych granicach,
- pożądane jest, aby miejsce lokalizacji danej powierzchni próbnej zgadzało się z miejscem określonym na podstawie zdjęcia,
- w wypadku trudności dokładnej lokalizacji musi być pewne, że dana próba naziemna w całości wchodzi do wskazanej warstwy.
Czwarta koncepcja:
- połączenie prób założonych na zdjęciach (obrazach) lotniczych lub satelitarnych (pierwsza faza inwentaryzacji) z próbami naziemnymi (druga faza),
- pomiar prób pierwszej fazy służy określeniu cech pomocniczych - takich jak wysokość drzew, stopień zwarcia (pokrycia), udział gatunków lub grup gatunków, długość koron, średnica koron, liczba widocznych drzew, wiek,
- pomiar prób drugiej fazy - z reguły wielokrotnie mniej licznych niż pierwszej - służy określeniu zasobności,
- oblicza się równania regresji ujmujących zależność zasobności (określonej na ziemi) od cech pomocniczych (określonych na zdjęciach lub innych odwzorowaniach),
- na podstawie równania regresji, w oparciu o cechy pomocnicze, oblicza się zasobność dla prób pierwszej fazy; dzięki temu, że są one relatywnie liczne, uzyskuje się dość dużą dokładność inwentaryzacji wskazanego obszaru leśnego,
- próby pierwszej fazy mogą także służyć do przeprowadzenia stratyfikacji; wówczas otrzymuje się wynik nie tylko dla całego obiektu, ale także dla poszczególnych warstw drzewostanów.
Przy stosowaniu sposobu z użyciem regresji konieczne jest spełnienie następujących wymagań:
- cechy pomocnicze muszą być w łatwy i powtarzalny sposób mierzone lub interpretowane,
- korelacja między zasobnością a cechami pomocniczymi musi być silna (przyjmuje się, że współczynnik korelacji powinien być większy niż 0,8)
- powinna istnieć duża zgodność miejsca lokalizacji próby w pierwszej i w drugiej fazie,
- koszt pomiaru cech pomocniczych na zdjęciach (obrazach) powinien być znacznie mniejszy niż koszt pomiaru zasobności na naziemnych powierzchniach próbnych.
PREVIOUS / NEXT
Wykład 14.
Inwentaryzacja wielkoobszarowa
Cele inwentaryzacji wielkoobszarowej:
- dostarczenie aktualnych danych do prowadzenia polityki leśnej w skali kraju lub regionu (geograficznego lub administracyjnego),
- kontrolowanie skutków działalności gospodarczej i naturalnych zmian w lesie w wyznaczonym okresie,
- poznanie warunków przyrodniczych i warunków produkcji leśnej, w tym zróżnicowania przestrzennego tych warunków.
Jednostkami inwentaryzacyjnymi (interpretacyjnymi) są: .
- lasy całego kraju lub regionu,
- wyodrębniona grupa drzewostanów łącznie traktowana w skali kraju, rzadziej regionu. (np. lasy górnoreglowe, drzewostany na północnych stokach gór)
W inwentaryzacji wielkoobszarowej poszczególne drzewostany nie są przedmiotem zainteresowania. Celem jest uzyskanie syntetycznego, często złożonego, obrazu lasów na dużym obszarze.
Rozwój metody inwentaryzacji wielkoobszarowej na przykładzie Finlandii
Lasy Finlandii w 1979 roku:
- powierzchnia 19,7 mln ha (lesistość 65%)
- zapas 1,52 mld m3
- przyrost roczny grubizny 57 mln m3
- lasy prywatne - 64%
Metody przyjęte w pierwszych czterech inwentaryzacjach (prof. Ilvessalo)
I. Inwentaryzacja (1921-1924)
- głównym celem było określenie zapasu, przyrostu, powierzchni leśnej, wielkości przeprowadzonego użytkowania,
- dane zostały zebrane na powierzchniach próbnych w postaci linii (pasków); kierunek przebiegu pd.- zach. - pn.- wsch.; odległość między nimi 26 km (w cz. pd. 13 km),
- w każdej jednostce drzewostanowej, którą przecinała linia przeprowadzono szacunek wzrokowy,
- na linii systematycznie (co 2 km) rozmieszczono powierzchnie próbne (prostokąt 10x50 m) wyniki ich pomiaru służyły m.in. do określenia przyrostu i do korekty szacunków wzrokowych
- opisywane cechy (na linii): d-stan główny, przestoje, podrost, klasa wieku, zwarcie, wysokość górna, zapas, przyrost, własność gruntu, zespół leśny, faza rozwojowa,
- pomiar na powierzchniach próbnych - co najmniej 10 drzew najbliżej linii środkowej: pierśnica, przyrost radialny 5- i 10 letni, przyrost wysokości (iglaste), wiek, wysokość korony, grubość na 6 m (od II. Inwentaryzacji): pomiar drewna tartacznego (d>20 cm) na powierzchni próbnej powiększonej dwukrotnie.
II. Inwentaryzacja (1936-1938)
- ogólnie - niewielkie zmiany,
- powierzchnie próbne w formie kołowej (0,05 ha, w młodnikach 0,01 ha) wzdłuż łinii, odległe o 1 km,
- określenie stanu hodowlanego ocenianego fragmentu drzewostanu, wielkość użytków trzebieżowych na 1 i 2 rok (w % zapasu), drzewa zawierające użytki tartaczne ścinano i dokładnie mierzono (masa, jakość),
- wprowadzenie standardowych formularzy terenowych, dane przenoszono na karty perforowane,
- w obliczeniach wprowadzono nowoczesne reguły statystyczne.
III. Inwentaryzacja (1951-1953)
- zmieniono odległości między liniami próbnymi (od 6,5 km do 20 km) zależnie od ważności gospodarczej regionu,
- próbowano zastosować zdjęcia lotnicze (nieudane - nie skompletowano danych z całego potrzebnego obszaru).
IV. Inwentaryzacja (1960-1963)
- zrezygnowano z szacunków wzrokowych,
- powierzchnie próbne wielkości 0,03 ha odległe o 250 m,
- na co drugiej powierzchni próbnej pomiar pniaków (w wieku 1 rok) i pomiar pierśnic drzew:
Metody przyjęte w następnych inwentaryzacjach (prof. Kuusela, prof. Nyyssönen, prof. Poso)
Powody zmian:
- ograniczone możliwości racjonalizacji systemu liniowego,
- trudność skompletowania personelu o bardzo wysokich kwalifikacjach, który był zatrudniany tylko sezonowo.
Przyjęto rozwiązanie dotyczące personelu pomiarowego: każdego roku będzie wykonywana część prac terenowych; podczas sezonu zimowego będą wykonywane obliczenia.
Rozważano dwa warianty:
1) inwentaryzacja będzie ciągle wykonywana w całym kraju; każdego roku dla kraju uzyska się aktualne dane, dla regionów sieć powierzchni próbnych byłaby zbyt rzadka, aby dokładność inwentaryzacji była wystarczająca; na wyniki dla regionów należałoby czekać kilka lat,
2) każdego roku przeprowadzana jest inwentaryzacja w jednym regionie; po kilku latach zsumowane wyniki dałyby wynik dla całego kraju.
Wybrano drugie rozwiązanie:
- koszty mniejsze o 7-8% (koszty podróży),
- w danym regionie można było zastosować modyfikacje uwzględniające jego specyfikę.
Jednostką próbną był trakt - prostokąt o wymiarach 1,2x1,4 (w kierunku pn- pd) km. Trakt był takiej wielkości, aby ekipa na pomiary zużywała jeden dzień. Jednostki były rozmieszczone systematycznie. Co roku mierzono 1/7 liczby powierzchni próbnych. Więźba różna - zależnie od regionu; na pd. 8x8 km (6400 ha). Do numeracji traktów (prób) i wyznaczenia ich miejsca wykorzystano mapy tzw. podstawowe 1:20000. Do wyznaczenia przebiegu traktu wykorzystywano te mapy oraz zdjęcia lotnicze. Określano, w której części trakt przebiega przez wodę, bagna, skały, pola - pomiary wykonywano tylko w części leśnej traktu.
Trakt- cztery rodzaje pomiarów (razem 52 czasowe powierzchnie próbne):
- obliczenie pniaków (ocena wielkości użytkowania) 26 powierzchni próbnych; liczenie pniaków w wieku do 1 roku wg gatunku i grubości,
- obliczenie “zwykłych" cech drzewostanowych pomiar pierśnic (20 powierzchni próbnych);
- obliczenie miąższości drzew próbnych + pomiar pierśnic (3 powierzchnie próbne),
- obliczenie miąższości drzew próbnych + pomiar przyrostu + pomiar pierśnic (3 powierzchnie próbne),
Na 26 powierzchniach próbnych z pomiarem pierśnic (20+3+3) drzewa do próby były wybierane wg pomiarów relaskopem Bitterlicha. Dokładność pomiaru pierśnic 1 cm, określenie cech. drzewostanu, siedliska.
Na 6 pow. próbnych pomiar grubości na 6 m.
Na 3 pow. próbnych pomiar dla określenia przyrostu: grubość kory, przyrost pierśnicy w okresie 5 lat, przyrost wysokości (iglaste), wiek (wiercenie); przyrost wysokości liściastych funkcja wieku i warstwy drzewostanu.
Między powierzchniami próbnymi (odl. 100 m) na podstawie taksacji liniowej: określenie sposobu użytkowania ziemi, własności gruntu, rodzaju drzewostanu, typu lasu.
W pn. Finlandii (obszar ok. 11 mln ha) wykorzystano zdjęcia lotnicze
Metoda dwufazowa:
- pierwsza faza - powierzchnie próbne były zlokalizowane na zdjęciach lotniczych (w skali 1:60000); rozmieszczone systematycznie (część) lub “lokowane; były interpretowane (mierzone) - określano rodzaj gleby, gatunek drzewa, zmieszanie gatunków, klasę wielkości zasobności, pierśnicowe pole przekroju, średnią wysokość drzewostanu, stadium,
- druga faza - próby naziemne tzw. próbka podwójna (dwie próby relakopowe odl. 40 m), jedna próba na każdą warstwę" drzewostanów (utworzoną wg interpretacji zdjęć lotniczych).
Sposób pomiaru w V. Inwentaryzacji (1974-1976):
- powierzchnie próbne fotolotnicze zostały skoncentrowane w obrębie pasków szerokości 5 km i odległych o 16 km, powierzchnie naziemne = próbka podwójna",
- próby naziemne skoncentrowano na 1/3 powierzchni pokrytej zdjęciami, te jednostki maiły wymiar 5x8 km,
- 1/3 prób naziemnych pobrano systematycznie, niezależnie do wyników interpretacji zdjęć i przydzielono do odpowiednich “warstw" drzewostanów; pozostałe 2/3 wylosowano tak, aby każda warstwa miała próbę naziemną;
- prób fotolotniczych było 8 razy więcej niż naziemnych.
Najnowsze rozwiązania w VIII: Inwentaryzacji 1992 (Tomppo):
metoda czterofazowa:
- w pierwszej interpretacja na obrazach Landsat TM,
- w drugiej w wylosowanych fragmentach na czarno-białych zdjęciach lotniczych panchromatycznych 1:20000,
- w trzeciej w wylosowanych fragmentach na zdjęciach barwnych w podczerwieni 1:5000,
- w czwartej próby naziemne.
TRAKT
PREVIOUS / NEXT
Wykład 15.
Powierzchnia (w tys. ha) lasów w Polsce wg województw (na podstawie danych z 1.-1.1995 r. wg GUS)
Lasy prywatne (udział)
Norwegia 83,4%
Austria 81,9%
Francja 74,0%
Finlandia 69,9%
Szwecja 69,8%
Hiszpania 69,8%
Polska 17,1%
Lasy w Polsce (1995 r.) 8756 tys. ha
lasy prywatne 1494 tys. ha
w tym:
osób fizycznych 1397 tys. ha
wspólnot gruntowych 68 tys. ha
spółdzielni rolniczych 14 tys. ha
W 1970 r. udział lasów prywatnych 19,3%
Powierzchnia lasów prywatnych:
- woj. siedleckie 111,6 tys. ha
- woj. nowosądeckie 107,2 tys. ha
- woj. białostockie 89,1 tys. ha
- woj. łomżyńskie 78,2 tys. ha
- woj ostrołęckie 73,6 tys. ha
................
- woj. elbląskie 2,6 tys. ha
- woj legnickie 2,0 tys. ha
Udział lasów prywatnych:
- woj. siedleckie 59,4%
- woj. łomżyńskie 54,9%
- woj. lubelskie 49,9%
- woj. nowosądeckie 46,2%
Struktura wiekowa lasów prywatnych:
Porównanie lasów prywatnych z lasami Skarbu Państwa (1995 r.)
Problemy utrudniające gospodarowanie w lasach prywatnych:
- powierzchnia lasów jest większa niż w sprawozdawczości
- błędy ewidencji i błędy na mapach - niekompletne dane o właścicielach
- brak aktualnych dokumentacji urządzeniowych
Dążenie do zrównania zasad prowadzenia gospodarki leśnej bez względu na kategorię własności
Plany urządzenia lasów prywatnych pełnią wiele funkcji m.in.:
-dostarczają danych o stanie lasów tej kategorii własności
- programują gospodarkę leśną na najbliższy 10 letni okres
- dostarczają danych niezbędnych do naliczenia podatku leśnego
- przyczyniają się do porządkowania ewidencji gruntów
Regulacje prawne
- Ustawa o lasach (1991 i późniejsze nowelizacje)
- rozporządzenia wykonawcze MOŚZNiL (sporządzanie planów urz. lasu 1992-1997, uznawanie lasów ochronnych 1992)
- polityka leśna państwa (1997)
Obecnie w lasach prywatnych sporządza się uproszczone plany urządzenia lasu (do 1992 r. programy zagospodarowania lasu)
Ustawa o lasach (art. 7):
nakaz prowadzenia gospodarki leśnej wg planu urządzania lasu lub uproszczonego planu urz. lasu; nadanie wysokiej rangi uproszczonemu planowi urz. lasu
Uproszczenie planu urz. lasów prywatnych w stosunku do lasów skarbu państwa dotyczy:
- zakresu inwentaryzacji
- dokładności określania elementów taksacyjnych (nie ma prac glebowosiedliskowych, zapas określa się szacunkowo, mniejsza liczba opisywanych elementów taksacyjnych, do 1991 nie wyróżniano lasów ochronnych i stref uszkodzeń)
Zasadnicze rozstrzygnięcia obecnego systemu planowania urządzeniowego:
- uproszczone plany urz. lasu w zwartych kompleksach leśnych powyżej 10 ha, a w kompleksach mniejszych inwentaryzacja stanu lasu
- obowiązek uwzględnienia przez organy powszechnej ewidencji gruntów i budynków ustaleń uproszczonego planu urz. lasu
- możliwość wykonywania uproszczonych planów urz. lasu tylko przez specjalistyczne jednostki
- założenie, że wszystkie zadania zawarte w uproszczonym planie urz. lasu są obowiązkowe
- obowiązek zgłaszania przez osoby fizyczne okoliczności uzasadniających powstanie lub wygaśnięcie obowiązku płacenia podatku leśnego
Nadzór nad lasami prywatnymi sprawuje wojewoda lub kierownik rejonowego urzędu rządowej administracji ogólnej (minister OŚZNiL realizuje politykę leśną państwa m.in. przez ustalenie zasad racjonalnej gospodarki leśnej). Wojewoda organizuje wykonanie prac urządzeniowych w lasach prywatnych.
Organizacja prac urządzeniowych
- wytypowanie obiektów do urządzenia
- uporządkowanie dokumentacji ewidencyjnej (pomoc organu administracji rządowej podległej wojewodzie) - przygotowanie map ewidencyjnych i sporządzenie wyciągów z rejestru gruntów
- analiza potrzeb zmiany minimalnych wieków wyrębu głównych gatunków drzew i ewentualne przygotowanie regulacji zmian
- ocena potrzeby ustalenia zasięgu lasów ochronnych, uszkodzonych przez przemysł lub zabytkowych
- odniesienie się do istniejącej dokumentacji urządzeniowej (zasięg obiektów, podział na zwarte kompleksy, podział powierzchniowy)
- zwołanie narady wstępnej
Zadania dla konkretnego właściciela lasu są ujęte w postaci operatu
Zadania zawarte są także w sporządzanym rejestrze gruntów wg właścicieli
W związku z naliczaniem podatku zniesienie limitu powierzchniowego przy wyodrębnianiu pododdziałów w celu dokładnego opisu stanu lasu każdego właściciela.
Problem taksacyjny:
- wprowadzenie kategorii drzewostan do przebudowy umożliwia wyrąb poniżej minimalnego wieku wyrębu
- uznawanie zrębu za pokryty roślinnością
Zakres dokumentacji urządzeniowej
Opracowanie końcowe inwentaryzacji stanu lasu:
- opis taksacyjny
- rejestr gruntów i wskazań w zakresie gospodarki leśnej wg właścicieli
- mapa gospodarcza
Opracowanie końcowe uproszczonego planu urządzenia lasu:
- opis ogólny
- opis taksacyjny
- rejestr działek leśnych i gruntów do zalesienia wg właścicieli
- mapa gospodarcza
- zadania w zakresie gospodarki leśnej (1 egz.)
PREVIOUS / NEXT
Wykład 16.
Urządzanie lasu w parkach narodowych
Ustawa o Ochronie Przyrody z roku 1991 nakazuje sporządzać plany ochrony parków narodowych i rezerwatów przyrody.
W roku 1994 wydano instrukcję “Plany ochrony parków narodowych".
Wcześniej opracowania dla lasów objętych ochroną nazywano “planami urządzania gospodarstwa rezerwatowego" lub “planami urządzania lasów parku narodowego". Wykonywano je wg “Instrukcji o urządzaniu lasów w parkach narodowych i rezerwatach przyrody" (1962).
We wcześniejszym okresie, wobec braku specjalnych instrukcji, plany urządzania lasów parków narodowych były sporządzane na podstawie indywidualnie przygotowanych koncepcji.
Ze względu na bardzo duży udział powierzchni leśnej w większości polskich parków narodowych, do chwili wydania instrukcji “Plany ochrony parków narodowych" (1994) urządzeniowe opracowania dla lasów były podstawowymi, a często - po rozszerzeniu o zagadnienia nieleśne - jedynymi planami postępowania i ochrony parku narodowego.
Po roku 1991 zmieniła się rola planu ochrony ekosystemów leśnych parków narodowych. Stał się on częścią planu ochrony parku narodowego.
Plan ochrony parku narodowego - ma określać zadania i metody ich wykonywania dla osiągnięcia celów parku narodowego.
Przy tworzeniu planu ochrony konieczne jest ustalenie co jest głównym celem i przedmiotem ochrony (np. stan ekosystemu czy zachodzące w nim procesy).
Na tej podstawie określa się rodzaj i sposoby ochrony, które powinny zależeć wyłącznie od ustalenia głównego przedmiotu ochrony, celu ochrony, stanu ekosystemu i zachodzących w nim procesów.
Najważniejsze operaty szczegółowe w planie ochrony parku narodowego:
- ochrony zasobów i walorów przyrody nieożywionej i gleb,
- ochrony zasobów wodnych,
- ochrony ekosystemów lądowych (m.in. leśnych),
- ochrony fauny,
- ochrony zasobów i walorów krajobrazowych,
- ochrony zasobów kulturowych,
- zagospodarowania przestrzennego.
Zasady sporządzania planu ochrony ekosystemów leśnych w znacznym stopniu naśladują rozwiązania przyjęte w instrukcji urządzania lasu nadleśnictwa. Niekiedy przyjęte są rozwiązania przestarzałe.
Ponieważ bardzo dużą rolę odgrywa Komisja Planu Ochrony (zespół doradców i projektantów na etapie projektowania i opracowania) możliwe są znaczne odstępstwa od postanowień Instrukcji.
Część projektantów koncentruje się na wypełnieniu szczegółów zapominając o uporządkowaniu planu ze względu na główne cele. Powód: nie ma łatwo dostępnego przedstawienia koncepcji współczesnego planu ochrony ekosystemów leśnych w parku narodowym.
Zasady urządzania lasów w parkach narodowych i w rezerwatach (Rutkowski 1991):
1)trwałości lasu,
2)formułowania wizji postaci lasu stosownie do postawionego celu ochrony i warunków przyrodniczych,
3)różnicowania postępowania ochronnego i systemu urządzania lasu odpowiednio do przyjętej wizji postaci lasu,
4)kontroli rozwoju lasu.
Obecnie celowe jest dodanie dwóch zasad:
5)powiązania z oczekiwaniami i świadomością społeczną,
6)powiązania z pokrewnymi (“cząstkowymi") planami ochrony danego parku narodowego.
Interpretacja zasad przyjętych przy tworzeniu planu ochrony ekosystemów leśnych
Ad 5. Powiązania z oczekiwaniami i świadomością społeczną
Rozpoznanie realizacji jakich funkcji przez las oczekuje społeczeństwo lokalne i całego kraju.
Oczekiwania mogą, być różne i przybierać postać dominacji niektórych funkcji, np. zapotrzebowanie na funkcje:
- krajobrazowe (oczekiwanie niezmienności postaci i struktury lasu),
- rekreacyjne (oczekiwanie łatwego wstępu i dostępu do wnętrza drzewostanów),
- sportowe i turystyczne (oczekiwanie estetycznej, “naturalnej" oprawy dla zajęć sportowych i turystycznych),
- dydaktyczne (oczekiwanie objaśniania budowy i życia lasu),
- naukowe (oczekiwanie dostępu do “naturalnego" laboratorium),
- ochrony naturalnych procesów rozwojowych.
W planie ochrony ekosystemów leśnych te oczekiwania, na ile jest to możliwe, powinny być uwzględnione. W wypadku niemożności ich realizacji, w planie powinny być wskazane formy oddziaływania na społeczeństwo, tak aby poinformować i przekonać o rozbieżności między oczekiwaniami społecznymi, a potrzebami lasu.
Ad 1. Zasada trwałości lasu
Oczekiwanie, że w parku narodowym, w istniejących warunkach siedliskowych las będzie istnieć i podlegać normalnym procesom rozwojowym.
Interpretacja:
1)w lesie będzie utrzymana odpowiednia obfitość i struktura szaty roślinnej, którą można wyrazić przez skład gatunkowy i strukturę wymiarów (planowanie sposobu kontroli rozwoju lasu),
2) w odniesieniu do długiego okresu czasu i na dużym obszarze proces odnawiania i wewnętrznego rozwoju lasu będzie zrównoważony z procesem śmierci (tworzenie wizji lasu, planowanie sposobu kontroli rozwoju lasu),
3)przy niewielkich zmianach klimatycznych dotychczasowy obszar lasu będzie zachowany (lub nawet poszerzony, jeżeli do zalesienia zostaną przeznaczone grunty w przeszłości wylesione) (tworzenie wizji lasu współdziałanie z innymi planami “cząstkowymi").
Ad 2. Formułowania wizji postaci lasu stosownie do postawionego celu ochrony i warunków przyrodniczych
W obecnie powstających planach ochrony ekosystemów leśnych zasada na ogół uwzględniona w niewielkim stopniu.
Należy odróżnić średniookresowe (z reguły podawane na okres dwudziestu lat) cele ochrony lub prowadzenia drzewostanów, podawane w opisie taksacyjnym drzewostanów, od celów długookresowych dotyczących lasów parku.
Dla lasów każdego polskiego parku narodowego, w perspektywie około dwustu lat należy sformułować następującą wizję:
doprowadzenie wszystkich drzewostanów do postaci zbliżonej do naturalnej i umożliwienie im nieskrępowanego trwania i rozwoju bez bezpośredniej ingerencji człowieka.
Etapowe wizje postaci lasu:
1)kształtowanie, na ile to możliwe siłami natury, struktury drzewostanów właściwej dla danych warunków siedliskowych (skład gatunkowy, zróżnicowanie wieku i wymiarów drzew, budowa pionowa i pozioma odpowiednia do fazy rozwoju),
2)zaniechanie, na ile to możliwe wcześnie, kształtowania struktury drzewostanów przy pomocy cięć,
3)umożliwienie naturalnego rozwoju drzewostanów o postaci zbliżonej do naturalnej.
W zależności od oczekiwań społecznych dotyczących np. funkcji krajobrazowych lasów parku narodowego, wizja postaci lasu może być inna. Powinna jednak być określona i odpowiednio uzasadniona.
Ad 3. Zasada różnicowania postępowania ochronnego i systemu urządzania lasu odpowiednio do przyjętej wizji postaci lasu
Etapowe wizje postaci lasu prowadzą wprost do utworzenia gospodarstw ochronnych. Najczęściej wyróżnia się gospodarstwa:
- ochrony ścisłej (naturalny, nieskrępowany rozwój drzewostanów; nie będą wykonywane żadne świadome zmiany),
- ochrony częściowej zachowawczej (drzewostany, które uznano za zdatne do naturalnego rozwoju, ale na stosunkowo krótki okres (np. 20 lat) zarezerwowano możliwość ingerencji, gdyby w nieprzewidziany i w niekorzystny dla otoczenia sposób nastąpiła ich destrukcja)
- ochrony częściowej stabilizującej (drzewostany, w których prowadzi się cięcia ze względu na utrzymanie np. ważnych punktów lub obszarów krajobrazowych),
- ochrony częściowej renaturalizacyjnej (drzewostany, w których przewidziano kształtowanie, na ile to możliwe siłami przyrody ~, struktury drzewostanów właściwej dla danych warunków siedliskowych),
- ochrony częściowej - przebudowy (drzewostany, w których zmiana struktury w oparciu o siły naturalne byłaby bardzo trudna i długotrwała).
Ad 4. Zasada kontroli rozwoju lasu
Jest podporządkowana zasadom: trwałości lasu, tworzenia wizji lasu, zróżnicowania zabiegów ochronnych.
Oddziaływanie tych zasad można wyrazić w postaci pytań, które powinny ułatwić planowanie kontroli:
- czy zachowana jest niezmienność powierzchni leśnej?
- czy proces odnawiania i wewnętrznego rozwoju lasu jest zrównoważony z procesem śmierci?
- czy zmiany stanu lasu, wielkości i struktury jego zasobów zmierzają w kierunku wyznaczonej wizji postaci lasu?
- czy stan lasu uzasadnia przyjęcie danych zabiegów ochronnych (lub pielęgnacyjnych)?
W wielu obiektach kosztowne prace kontroli lasu (inwentaryzacji, taksacji) są wykonywane przy słabym rozpoznaniu potrzeb lasów i bez respektowania specyfiki danego parku narodowego.
Tezy dla projektantów (wykonawców):
- punkt czasu, w którym po raz pierwszy oceniamy stan lasu, rozpoczyna okres kontroli lasu,
- do tej pierwszej oceny w przyszłości będziemy się wielokrotnie odwoływać,
- im lepiej zaprojektujemy i wykonamy pomiary, tym lepsze wyniki - pewne, dokładne, wielostronne - uzyskamy w przyszłości,
- zakres ocen przyjęty na początku okresu kontrolnego ma bardzo duży wpływ na zakres ocen wykonywanych w przyszłości.
Znaczny obszar lasów parku narodowego wpłynął na powstanie specyficznego sposobu zbierania danych. Składa się on z dwóch części:
1)sporządzanie szczegółowych opisów drzewostanów na podstawie taksacji wzrokowej,
2)określanie najważniejszych mierzalnych cech, w tym dynamiki, dotyczących dużych (zagregowanych) części lasów parku narodowego na podstawie prób (metody reprezentacyjnej).
Pożądane jest uzupełnienie o jeszcze jedną część:
3)zarejestrowanie stanu lasu na zdjęciach lotniczych, jako materiału do porównań dokonywanych w przyszłości i jako materiału wykorzystywanego do opisu i pomiaru lasu.
Dwa skrajne poglądy:
- określenie zapasu jest zbyteczne, ponieważ nie pełni on funkcji planistycznych (nie określa się np. etatu użytkowania),
- mierzyć zapas każdego drzewostanu.
Rozstrzygnięcie:
dla dużych jednostek (lasów całego parku, gospodarstw, grupy drzewostanów klasyfikowanych według określonej cechy) konieczne jest określanie zapasu. Przy jego pomocy wyraża się wewnętrzne procesy rozwoju lub śmierci drzewostanów. Do niego częściowo odnosi się struktura drzewostanów - ich budowa, skład gatunkowy, wymiary drzew. Zbyteczne jest określanie (zwłaszcza dokładne) zapasu poszczególnych drzewostanów.
Jakie powinny być zasady sporządzania opisów drzewostanów? Szukać odpowiedzi na pytania:
- jakie cechy posłużą do określenia potrzeb ochrony (także pielęgnacji) drzewostanu, do sporządzenia planu ochrony, do wykonywania kontroli rozwoju lasu?
- jakie cechy są specyficzne (potrzebne do wyeksponowania) w danym parku narodowym?
- zbieranie jakich cechy należy powtórzyć przy sporządzaniu następnego planu, a jakie służą do rejestracji zmian wolno zachodzących?
Prace taksacyjne powinny skoncentrować się na wnikliwym scharakteryzowaniu struktury, przewidywanego rozwoju i potrzeb ochronnych (ewentualnie pielęgnacyjnych) drzewostanów.
Powinno się uwzględnić:
- klasyfikację na naturalne fazy rozwojowe drzewostanów (Leibundgut 1982, Mayer 1990),
- budowę pionową i poziomą: stopnia pokrycia, szczelności i wzajemnego przenikania warstw drzewostanu,
- proces ekologiczny (Faliński 1991),
- stopień zróżnicowania wymiarów (grubości) d rzew,
- pochodzenie poszczególnych gatunków, - formę występowania (zmieszania),
- udział martwego drewna stojącego i leżącego, - przeciętną grubość i wysokość drzew dominujących (np. 100 najgrubszych na 1 ha),
- zróżnicowanie formy i obfitość odnowienia lasu,
- stopień uszkodzeń drzew (opanowania, zainfekowania) przez grzyby, owady, zwierzęta kręgowe.
- cechy specyficzne - podawane ze względu na odrębność przyrodniczą parku narodowego (np. wielkości użytkowania drzew przez bobry w Wigierskim PN, opisanie lasu na mikrosiedliskach skalnych w niektórych parkach górskich)
Najważniejsze cechy ilościowe we wszystkich planach ochrony ekosystemów leśnych parków narodowych powinny być określane na podstawie wyników pomiarów prób rozmieszczonych w sposób obiektywny. Najlepiej, jeżeli są to stałe- kontrolne powierzchnie próbne - umożliwiają, po kolejnych pomiarach, określenie elementów dynamiki lasu - wielkości ubytków, dorostów i przyrostu.
Ważną rolę powinny odgrywać zdjęcia lotnicze. Ich zastosowanie znacznie ułatwia (zwiększa dokładność) podziału lasu na drzewostany i na drobniejsze elementy powierzchniowe oraz zwiększa dokładność pomiarów zasobów leśnych.
Najważniejsze: na zdjęciach w jednym punkcie czasowym jest zarejestrowany stan całego obszaru leśnego.
Ad 6. Zasada powiązania z pokrewnymi (“cząstkowymi") planami ochrony danego parku narodowego
Zasada znajduje odzwierciedlenie przy:
- przygotowaniu koncepcji ogólnego i cząstkowych planów ochrony,
- określeniu warunków realizacji opracowanego planu cząstkowego.
Po wstępnym rozpoznaniu warunków przyrodniczych, gospodarczych i społecznych, przy uwzględnieniu celów i przedmiotów ochrony, powinno dojść do prezentacji wizji planów, a także potrzeb, oczekiwań i ograniczeń przy ich tworzeniu. Ta prezentacja powinna pomóc określić konflikty wynikające z różnych potrzeb ochrony w danej części parku narodowego lub z odmiennego początkowego rozumienia zadań w poszczególnych planach cząstkowych.
Po opracowaniu planów cząstkowych powinien nastąpić etap sprawdzenia stopnia uwzględnienia wcześniejszych wzajemnych oczekiwań. W wypadkach stosowania rozwiązań kompromisowych konieczne jest określenie możliwości realizacji postawionych celów ochrony.
Umiejętność połączenia poszczególnych planów cząstkowych i, na ile to możliwe, uwzględnienie różnych oczekiwań w nich zawartych, decydują o jakości całego planu ochrony parku narodowego.
Przy wykonywaniu planu ochrony pożądane jest nieszablonowe podejście i wykorzystywanie nowych - ale odpowiednio sprawdzonych- koncepcji, rozwiązań metodycznych i inżynieryjnych.
PREVIOUS / NEXT