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 wyrażen ie:

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 t_o(min),

3) okres uprzątania nie może być krótszy niż określony przez wymagania hodowlane minimalny okres uprzątania t_s(min).

Każdy etat nie większy niż etat wg procentu przyrostu i równocześnie nie większy niż odpowiedni do to(min) i t_s(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.)

URZĄDZANIE LASU WYKŁADY 2000/2001

Strona 3 z 7

---