Nauka o produkcyjności lasu Wykład 9 Studia I Stopnia, kierunek leśnictwo
Treść wykładu: Pojęcia związane z produkcyjnością drzewostanów i tablicami zasobności Tablice zasobności: ich budowa, historia i zawartość Wpływ siedliska na kształtowanie się cech drzewostanu Kształtowanie się cech drzewostanów głównych gatunków drzew w Polsce
Podstawowe pojęcia
Podstawowe pojęcia Cykl produkcyjny to okres od momentu posadzenia uprawy do wieku rębności, czyli okres, w którym moŝliwa jest realizacja załoŝonych celów. W okresie tym powinna istnieć moŝliwość zaspokojenia potrzeb społeczeństwa w surowiec drzewny (róŝne sortymenty).
Podstawowe pojęcia Produkcyjność związana jest z sumaryczną produkcją. Jej miarą jest przyrost przeciętny sumarycznej produkcji (iloraz sumarycznej produkcji przeliczonej na 1 ha i długości cyklu produkcyjnego) Produktywność związana jest z pozyskaniem: odłoŝony przyrost miąŝszości nie moŝe być pozyskany w całości (np. młody drzewosta przyrasta bardzo szybko, ale nie moŝna jeszcze go uŝytkować)
Podstawowe pojęcia Dla drzewostanów zagospodarowanych przerębowo cyklem produkcyjnym jest okres od cięcia do cięcia. Przy obliczaniu produkcyjności pod uwagę brany jest przyrost okresowy miąŝszości, który podzielony przez długość cyklu i przeliczony na 1 ha daje produkcyjność drzewostanu W gospodarstwie zrębowym produkcyjność = produktywności tylko wtedy, gdy istnieje równomierny rozkład klas wieku
Podstawowe pojęcia Drzewostan główny stanowią drzewa te, które w ciągu najbliŝszego okresu pozostaną na pniu do następnego nawrotu trzebieŝy Drzewostan podrzędny stanowią drzewa, które będą wycięte w ramach danej trzebieŝy. Sumaryczna produkcja jest to suma miąŝszości drzewostanu głównego oraz miąŝszości pozyskanych do danego wieku uŝytków przedrębnych.
Tablice zasobności
Tablice zasobności Przedstawiają się kształtowanie się cech drzewostanu z wiekiem Uwzględniają prowadzone w drzewostanie trzebieŝe MoŜna z nich odczytać róŝne cechy drzewostanu dla określonego wieku Jest to pewien model, według którego moŝe być prowadzony drzewostan
Tablice zasobności Siatka bonitacyjna w tablicach zasobności przedstawia kształtowanie się z wiekiem wysokości drzewostanu (przeciętnej, np. u Schwappacha, lub górnej, np. u Kenka i Hradetzkiego) Siatka bonitacyjna dzieli drzewostan na grupy róŝniące się produkcyjnością (sumaryczna produkcja bardzo silnie powiązana jest ze średnią wysokością drzewostanu)
Tablice zasobności 1. cechy drzewostanu głównego: średnia wysokość, przeciętna pierśnica, liczba drzew, pole przekroju, miąŝszość, liczba kształtu... 2. cechy drzewostanu podrzędnego: średnia wysokość, przeciętna pierśnica, ilość drzew, miąŝszość (pole przekroju) 3. dane zbiorcze dla w/w części: suma uŝytków przedrębnych, sumaryczna produkcja, przyrost bieŝący i przeciętny (i procent przyrostu miąŝszosci według Presslera)
Historia tablic zasobności
Tablice zasobności Pierwsze tablice Chiny, XV wiek Koniec XVIII wieku - Niemcy Początek XIX wieku - Finlandia (opracowane dla siedliska) 1850 r. - Hartig opracował metodycznie tablice, zaczęły powstawać na przełomie XIX i XX wieku. Wimmenauer (tablice dla dębu) Schwappach tablice powstałe jako wynik duŝego programu badań trzebieŝowych
Tablice zasobności w Polsce Pierwsze badania produkcyjności drzewostanów zostały prowadzone przez Jedlińskiego, Grochowskiego i Płońskiego Ich badania doprowadziły do: opracowania nowych metod pomiaru lasu (Grochowski 1933, Jedliński 1921, 1930) opisania procesów formowania struktury drzewostanu pod wpływem wieku i siedliska (Jedliński 1929), zaproponowały metodykę badań przyrostowych (Grochowski 1929, Grochowski and Jedliński 1932), Powstania pierwszych polskich tablic zasobności (Jedliński 1932, Płoński 1937).
Tablice zasobności w Polsce Tablice Jedlińskiego (1932) zbudowane zostały w oparciu o oryginalną metodę: bonitacja określana była w nich na podstawie wieku i pierśnicy d- stanu Dane do budowy tablic pochodziły ze 180 powierzchni badawczych, z których 96 było mierzonych 2-krotnie w odstępach 5-letnich Powierzchnie próbne załoŝone zostały w drzewostanach sosnowych róŝnych klas wieku, rosnących w róŝnych regionach kraju i na róŝnych siedliskach
Tablice zasobności w Polsce Tablice Płońskiego (1937) opracowane zostały na bazie danych ze stałych powierzchni badawczych załoŝonych głównie w niepielęgnowanych drzewostanach sosnowych ówczesnej wschodniej Polski Metodyka budowy zbliŝona była do zaproponowanej przez Schwappacha (1908) Tablice powstały tuŝ przed wybuchem II wojny światowej i nie były nigdy stosowane na większą skalę
Tablice zasobności w Polsce Specjalne miejsce w leśnictwie polskim zajmują badania i tablice Schwappacha (1908, 1912) Jego działalność stanowiła waŝny krok naprzód w badaniach przyrostowych Tablice Schwappacha nie tylko wciąŝ znajdują zastosowanie w leśnictwie, ale równieŝ stały się podstawą kilku prostych modeli (Socha 1997, Jarosz i Kłapeć 2002, Cieszewski i Zasada 2003, IUL 2003)
Tablice zasobności w Polsce Tablice Schwappacha powstały na podstawie danych ze stałych powierzchni badawczych Sieć takich powierzchni została załoŝona w II połowie XIX wieku przez pracowników instytutu badawczego z Eberswalde. Część powierzchni została początkowo załoŝonych w celu badań więźbowych, a potem w wielu wypadkach zamienionych na powierzchnie trzebieŝowe Inne zakładano od razu jako trzebieŝowe (Schwappach 1908, Erteld 1958, Pirogowicz 1978).
Tablice zasobności w Polsce Były to prawdopodobnie pierwsze w historii powierzchnie badawcze z trwale ponumerowanymi drzewami Krzywe wzrostu wysokości były wykreślane ręcznie dla kaŝdej z wyróŝnionych klas produkcyjności na podstawie wieku i wysokości Loreya w danym wieku Szczegółowa metodyka badań oraz charakterystyka materiału pomiarowego dla sosny została opisana i opublikowana na początku XX wieku przez Schwappacha (1908)
Tablice zasobności w Polsce
wykorzystano za zgodą Instytutu Badawczego Leśnictwa w Warszawie
Tablice zasobności w Polsce Po II wojnie światowej: kontynuacja badań przyrostowych Szymkiewicz (1949): zestawienie tablic zasobności uŝywanych do dziś w praktyce leśnej; ekstrapolacja tablic dla sosny (klasa bonitacji Ia) Kontynuacja badań na stałych badawczych powierzchniach Schwappacha (lata 1950-te)
Tablice Schwappacha dotyczą TDU (w Polsce stosuje się trzebieŝ kombinowaną); zbudowane 100 lat temu: do budowy uzyte drzewostany jeszcze XVIII wieczne, odnawiane głównie naturalnie od 1923 r nie są stosowane w Niemczech w Polsce mimo krytycznych uwag - jeszcze się je stosuje.
Wpływ siedliska na cechy drzewostanu
Zmiana z wiekiem liczby pni Sosna I i III klasa bonitacji 9000 8000 7000 6000 Liczba pni 5000 4000 3000 2000 1000 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 I bonitacja III bonitacja Wiek
36 Zmiana z w iekiem pola przekroju Sosna I i III klasa bonitacji 34 32 Pole przekroju (m2) 30 28 26 24 22 20 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 I bonitac ja III bonitac ja Wiek
520 Zmiana z wiekiem miąŝ sz ości drz ewostanu głównego Sosna I i III klasa bonitacji 470 420 370 MiąŜszość (m3) 320 270 220 170 120 70 20 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 I bonitacja III bonitacja Wiek
Zmiana z wiekiem miąŝ sz ości d-stanu podrzędnego Sosna I i III klasa bonitacji 25 20 MiąŜszość (m3) 15 10 5 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 I bonitacja III bonitacja Wiek
Zmiana z wiekiem sumy uŝ ytków prz edrębnych Sosna I i III klasa bonitacji 500 400 MiąŜszość (m3) 300 200 100 0 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 I bonitacja III bonitacja Wiek
Zmiana z wiekiem sumarycznej produkcji Sosna I i III klasa bonitacji 1000 900 800 700 MiąŜszość (m3) 600 500 400 300 200 100 0 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 I bonitacja III bonitacja Wiek
Udział uŝytków przedrębnych w sumarycznej produkcji Sosna I i III klasa bonitacji 60 50 40 (%) 30 20 10 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 I bonitacja III bonitacja Wiek
Zmiana z wiekiem Vg, Vp, SUP i SP Sosna I klasa bonitacji 1000 900 800 700 MiąŜszość (m3) 600 500 400 300 200 100 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 V d-nu g V d-nu p SUP SP Wiek
Zmiana z wiekiem bierzącego rocznego i przeciętnego przyrostu miąŝszości - sosna I klasa bonitacji 12 10 Przyrost miąŝszości (m3) 8 6 4 2 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Zv br Zv p Wiek
Zmiana z wiekiem bierzącego rocznego i przeciętnego przyrostu miąŝszości - sosna I i III klasa bonitacji 12 10 Przyrost miąŝszości (m3) 8 6 4 2 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Zv br I bon. Zv p I bon. Zv br III bon. Zv p III bon. Wiek
Kształtowanie się cech drzewostanów głównych gatunków drzew w Polsce
Zmiana z wiekiem liczby drzew na jednostce powierzchni dla róŝnych gatunków 9000 8000 7000 6000 Liczebność 5000 4000 3000 2000 1000 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 Wiek So Db Bk Jd Św Md
Zmiana z wiekiem liczby drzew na jednostce pow ierz chni dla róŝ nych gatunków 10000 1000 Liczebność 100 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 Wiek So Db Bk Jd Św Md
Zmiana z wiekiem pola przekroju drzewostanu dla róŝ nych gatunków 70 60 Powierzchnia przekroju (m2) 50 40 30 20 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 Wiek So Db Bk Jd Św Md
Zmiana z wiekiem miąŝszości grubizny drzewostanu głównego dla róŝ nych gatunków 1200 1000 MiąŜszość (m3) 800 600 400 200 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 Wiek So Db Bk Jd Św Md
Zmiana z wiekiem miąŝszości grubizny drzewostanu podrz ędnego dla róŝ nych gatunków 60 50 MiąŜszość (m3) 40 30 20 10 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 W iek So Db Bk Jd Św Md
Zmiana z wiekiem sumy uŝytków przedrębnych dla drz ew ostanów róŝ nych gatunków 900 800 700 MiąŜszość (m3) 600 500 400 300 200 100 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 Wiek So Db Bk Jd Św Md
Zmiana z wiekiem sumarycznej produkcji dla drz ew ostanów róŝ nych gatunków 2000 1800 1600 1400 MiąŜszość (m3) 1200 1000 800 600 400 200 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 Wiek So Db Bk Jd Św Md
Udział uŝytków przedrębnych Iloraz sumy uŝytków przedrębnych i sumarycznej produkcji dla danego wieku. Dla wieku ponad 100 lat: Największy uup u buka (nawet 60%) i dębu (ponad 50%) Najmniejszy u jodły (około 30%) Średnio dla innych gatunków do 50%
Zmiana z wiekiem bieŝącego rocznego przyrostu miąŝszości dla drzewostanów róŝnych gatunków 30 25 Przyrost miąŝszości (m3) 20 15 10 5 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 Wiek So Db Bk Jd Św Md
Zmiana z wiekiem przeciętnego rocznego przyrostu miąŝszości dla drzewostanów róŝnych gatunków 20 Przyrost miąŝszości (m3) 15 10 5 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 Wiek So Db Bk Jd Św Md