Nauka o Produkcyjności Lasu.
1800 rok rozpoczął się rozwój tej nauki. Wynaleziono pierwsze tablice zasobności. N. P.L rozwiązuje problemy metodyczne, jest podstawą H.L. bowiem na jej podstawie sporządza się różne plany hodowlane. Ma też zastosowanie w U.L. Zajmuje się prawidłowościami wzrostu drzew i drzewostanów oraz bada czynniki wpływające na te procesy( wzrost, konkurencja, kształtowanie struktury d-stanu, odnowienie naturalne. ).Nauka ta bada wpływ różnych czynników i zabiegów na kształtowanie się z wiekiem różnych cech drzew i struktury d-stanu. Cechami tymi są: pierśnica, wysokość, miąższość, przyrost pierśnicy, wysokości i miąższości, przyrost korony, wydajność korony.
Struktura drzewostanu to:
- rozkład różnych cech drzewa;
- zmienność różnych cech drzewa;
- powiązanie między cechami.
Obiektem badań jest drzewo i drzewostan ( las ). Las, to zbiór drzew rosnących na określonej powierzchni i konkurujących ze sobą.
W d-stanie zachodzą 4 główne procesy ( 3 zawsze, 1 czasami ).
1. Wzrost; ( wysokość, grubość na różnych wys. I w konsekwencji wzrost miąższości ).
2. Konkurencja; ( wew. Gat. I między gat. ).
3. Struktura; dotyczy badań zależności i współzależności różnych cech ).
4. Odnowienie naturalne; ( występuje sam naturalnie lub pomagamy jej stosując rębnie ).
Najważniejsze:
- zajmowanie przez drzewa różnych stanowisk socjalnych;
- skracanie koron;
- kształtowanie się pierśnic;
- zróżnicowanie przestrzenne drzew w drzewostanie.
Wzrost jest inicjatorem konkurencji. Gdy szybko nastąpi wzrost, szybko dochodzi do konkurencji. Gdy drzewa ze sobą konkurują następuje szybszy wzrost szczególnie na grubość. Wzrost i konkurencja oddziaływują na kształtowanie struktury. Gdy wejdziemy z trzebieżą , konkurencja zaniknie. Procesy te są integralnie związane ze środowiskiem (siedlisko, gleba, war. Klimatyczne).W wyniku konkurencji kształtuje się proces wydzielania się drzew. Powstaje posusz, pozyskiwany na opał lub pozostaje w d-stanie i się rozkłada oddziaływując na siedlisko. Na ten układ działa szereg czynników z zewnątrz:
Czynniki abiotyczne;( związane z klimatem ).
( Klimat jest już uwzględniony w siedlisku oraz czynniki abiotyczne ).Chodzi o takie czynniki, które nie działają ciągle, a mogą wystąpić w pewnym czasie, np. b. Suche wiatry, opady mokrego śniegu ( śniegołomy; Szczecin, Koszalin, Lasy Spalskie, 1981- Rogów trąba powietrzna 120 tyś. ha przewróconych drzew / 1000 ha , buki miały przekręconą koronę o 360 stopni )
Czynniki biotyczne (te, które mogą ale nie muszą wystąpić ).
Gradacje owadów - najbardziej zagrożone północne strefy Polski ( Olsztyn, Białystok, Koszalin Bory Tucholskie ). Sosna może zregenerować igły, ale dwukrotny żer powoduje śmierć.
Rozwój grzybów ( zwłaszcza huba korzeniowa na gruntach porolnych ).
Zgryzanie przez ssaki.
Czynniki antropogeniczne.
Wywołane przez człowieka:
- Szkody - emisje przemysłowe na terenach całej Polski; wg. Ostatniej inwentaryzacji uszkodzenia obserwuje się na 75 %. Na 700 tyś. ha lasy już nie rosną. Grabienie ściółki, wypas bydła w lesie, grzybiarze, turyści.
- Pozytywne efekty - właściwe kształtowanie struktury związanej z zagęszczeniem, składem gatunkowym ( cięcia piel. ), wpływanie na siedlisko poprzez wprowadzanie podszytów, drugiego piętra, czy łubinu ), regulacja stosunków wodnych na terenach zabagnionych, odpowiednie nawożenie, we właściwych proporcjach i składzie.
Sumaryczna produkcja.
Jest to suma miąższości d-stanu głównego oraz miąższości użytków przedrębnych.
Produkcyjność, pewna kategoria związana z sumar. prod.i produktywność, związana z pozyskaniem. Przy dokładnej analizie okazuje się że to co przyrośnie nie jest wcale możliwe do pozyskania, np. młody d-stan szybko przyrasta, ale jego pozyskać jeszcze nie można. D-stan sosnowy zagosp. spos. zrębowym i dst. Jd zagosp. spos. przer. - dst. cały czas na pniu, nie ma pow. bez dstanu, czyszcz., trzeb. i cięcia rębne prowadzi się naraz.
Cykl produkcyjny, jest to okres od momentu posadzenia uprawy do wieku rębności. Okres, w którym możliwa jest realizacja założonych celów. W okresie tym, powinna istnieć możliwość zaspokojenia potrzeb społeczeństwa w surowiec drzewny ( różne sortymenty ). Zbyt krótki cykl produkcyjny nie daje możliwości zaspokojenia potrzeb społeczeństwa. Powinna to być optymalna długość tego okresu. Długość cyklu ( wiek rębności ) nie musi być stały, np. 100 lat.
Zasadę trwałości produkcji realizuje się w ten sposób, że cały czas las ma rosnąć. Gdy wytniemy dstan dojrzały, to należy tą powierzchnię odnowić.
Zasada ciągłości użytkowania - szczególnym przypadkiem tej zasady jest zasada równomierności użytkowania. Ma być realizowana po to, aby wysiłek, pieniądze zainwestowane w zalesienie, pielęgnowanie, trzebieże zwróciły się. Gosp. leśne powinno mieć systematycznie jakieś dochody. Korzystna jest równomierność pozyskania. Produkcyjność drzewostanu - jest to sumaryczna produkcja przeliczona na 1 ha i podzielona przez długość cyklu produkcyjnego.( iloraz sumar. prod. do wieku, nosi nazwę przyrostu przeciętnego ) Dla dst. zagospodarowanych zrębowo produkcyjność jest ilorazem sumar. prod. do cyklu. Przyrost przeciętny jest miernikiem produkcyjności. Dla dst. zagospodarowanych przerębowo cyklem produkcyjnym jest okres od jednego, do drugiego cięcia ( np. 10 lat ) .Jest to przyrost okresowy. Po cięciu nas interesuje przyrost miąższości. Nie mamy do czynienia z sumar. prod. lecz z przyrostem bieżącym okresowym miąższości Przyr. bież. Podzielony na długość cyklu i przeliczony na 1 ha to produkcyjność dstanu. Dstan Jd, który ma odpowiednią strukturę przerębową jest taki sam jak każdy inny o takiej samej strukturze, teoretycznie nie ma granicy, nawet jeżeli je sztucznie podzielimy, zawsze możemy je łączyć. Jest tu realizowana zasada ciągłości użytkowania. Miernikiem produkcyjności całego kompleksu leśnego jest przyrost roczny.
- Dużo młodych, cienkich drzew, durzy przyrost, duża produkcyjność, ale mała produktywność ( możemy mało pozyskać, mniej niż przyrosło ).
- Dużo starych grubych drzew, stosunkowo mały przyrost, pozyskujemy więcej niż przyrosło, zatem duża produktywność.
W dstanie zagospodarowanym zrębowo ( są tu drzewa w różnym wieku, o różnej grubości ) możemy pozyskiwać surowiec różno wymiarowy. Możliwości pozyskania ( produktywność ) zależy od modelu lasu, jaki chcemy mieć. Gdy starszych klas wieku jest mało - możemy pozyskiwać mniej niż przyrosło, gdyż zapas odkłada się w młodych klasach wieku.
Produkcyjność = produktywność, gdy jest równomierny rozkład klas wieku.
Wzrost.
Kształtująca się z wiekiem jakaś cecha:
Trzy fazy wzrostu:
I faza - wolny wzrost, mały przyrost ( młodociana, juwenilna )
II faza - kulminacja ( szybki wzrost, pełnia sil )
III faza - powolny wzrost ( starcza, senilna )
Pierwsza faza może mieć rożną długość, a czasami wogóle jej nie ma ( grubość zaczyna się od razu maksimum wzrostowym ). Różne okresy rozpatrywania:
- doba;
- sezon wegetacyjny;
- okres życia.
W ciągu sezonu wegetacyjnego rozpatrzymy: So., Św., Jd., Md., Db., Bk.
Sosna
Gat. szybko rosnący, średnio rozpoczyna wzrost pod koniec IV. Wahania temp. powietrza wpływają na początek wzrostu. Gdy wcześniej była wysoka temp. przez kilka dni wzrost rozpoczyna się wcześniej, gdy było zimno później. Gdy jest ciepło przyrasta więcej, gdy jest zimno mniej. Wzrost trwa do końca VI ( 2 mies. ). Pod koniec VI So wytwarza pączki, w których są zakodowane informacje o przyszłym wzroście ( długość nie, bo ona zależy od warunków atmosferycznych ). So ma zakodowane inf. o wzroście na 60 dni i wydłużenie okresu weget. nic jej nie da.
Modrzew
Gat. szybko rosnący, rozpoczyna wzrost pod koniec IV, lecz jest to nie wzrost pędu lecz igieł, trwający do 1 mies. Wzrost pędu rozpoczyna się pod koniec V i trwa długo, bo do połowy IX.
Jodła
Zaczyna tydzień później niż sosna ( pocz. V ) i trwa ok. 70 dni, kończy się w połowie lipca.
Świerk
Wzrost rozpoczyna tydzień po Jd, długość okresu wzrostu do 2 mies. i kończy się razem z Jd w połowie lipca.
Buk
Wzrost rozpoczyna pod koniec IV ( jak So i Md ), kończy ok. 21 VI. Gdy jest niesprzyjająca temp. może całkowicie zahamować przyrost. Jeżeli uwzględnimy, że zwłaszcza w maju występują niesprzyjające okresy to długość wzrostu trwa ok.50 dni. Długość pędu duża, ale są wiotkie i często łamią się.
Dąb
Bardzo wrażliwy, reaguje zahamowaniem lub zwiększeniem tempa wzrostu zależnie od temperatury. Ma dwie fazy wzrostu ( przeciętnie ):
I faza ok. 3 tyg. ( zaczyna się pod koniec IV, kończy w połowie V - 18 dni /2,5 tygodnia / ).
II faza w trzeciej dekadzie VI ( 20 - 21 ) - tzw. pędzenie świętojańskie, trwa 3 tyg. Kończy się w poł. lipca. Suma długości wzrostu wynosi 40 dni.
Populacja dęba jest zmienna. Są drzewa, które mają inną liczbę tych faz, np. 1lub 3.
I faza trwająca 18 dni ( b. mały przyrost ), w przyszłości drzewa te zajmą dolną warstwę dstanu.
III faza trwa ok. 9 dni, niewiele drzew ( 10 % ), po II fazie następuje III ( pocz. sierpnia ). Może się zdarzyć tak, że drzewa te z ostatnim nie zdrewniałym przyrostem trafią na przymrozki, wówczas przyrost z III fazy obumrze. Gdy trzeci przyrost zdąży zdrewnieć będą to drzewa b. duże.
Najlepsze są drzewa z dwoma fazami.
WZROST WYSOKOŚCI W CIĄGU CAŁEGO ŻYCIA.
h = A * B
A A - funkcja, będąca standardową funkcją wysokości - będzie przyjmowała w określonym wieku wartość = 1 ( np. 100 lat dla dstanu, 30 lat dla podrostu ).
Jest to funkcja stale rosnąca przypominająca kształtem literę S.
B - jest to wysokość jaką drzewo uzyska lub uzyskało w wieku 100 lat. Tempo wzrostu wysokości.
wiek
Standaryzacja funkcji.
Podstawą analizy wzrostu wysokości może być tempo wzrostu wysokości, gdyz łatwo go
określić. Należy zmierzyć wysokości i określić wiek, na podstawie tych cech określimy A.
Kształtowanie się tempa wzrostu wysokości.
Wyrównanie.
H = A * B
to B = H / A Idealna zgodność, gdy wraz z wiekiem linia byłaby przyczyny:
1.
2.
Przyczyny losowe ( przypadkowe ) - głównie warunki klimatyczne - ciepło, duży przyrost. Tempo wzrostu wysokości z roku na rok będzie się zmieniało. Zmiany będą układały się wzdłuż linii równoległej z wiekiem.
3. Przyczyny systematyczne. Do opracowania funkcji A trzeba wybierać specjalne dstany, gdzie nie wystąpiły straty przez systematycznie działający czynnik na wzrost ( nawożenie, emisje, czynniki te zakłócają wzrost )
Analiza tempa wzrostu wysokości, przy różnym dostępie światła.
B Mało światła, to mały przyrost. Prześwietlenie - buk reaguje natychmiast. Gdybyśmy wcześniej odsłonili mielibyśmy być może buki o większej wysokości. Gdybyśmy później odsłonili może by nie zareagował. Można na tej podstawie ocenić jakość pielęgnacji - reakcję drzewa na światło.
Gradacja brudnicy mniszki.
B
I klasa Krafta. Najpierw wysoki przyrost. Potem wzr. tempa stały ale mniejszy o 1 m od początku.
gradacja
III klasa Krafta.
V klasa Krafta. Przez 4 lata brak przyrostu.
W III klasie reakcje podobne, ale słabsze niż w I.
W V klasie drzewa w ogóle nie zareagowały.
Jeżeli jest bardzo silna gradacja na jeden dstan - 20 tys. gąsienic, zarówno gąsienice jak i
odchodów może być kilka cm, co prowadzi do nawożenia.
Inne przyczyny: np. So - na bagnie, potem melioracja, wiek drzew 130 lat.
25
Inny przykład. Drzewo rośnie w zależności od siedliska, stara się go wykorzystać. Dąży do potencjalnego wzrostu, ale go nigdy nie uzyska. Duży skok tempa wzrostu w wyniku melioracji.
I drzewostan
II drzewostan sil. Prześwietl., ale doszedł do zwarcia
Jakby nie doszedł do zwarcia, nasienniki.
Tempo wzrostu na wysokość zależy od stopnia zagęszczenia. Stopień zagęszczenia, to iloraz
liczby drzew dstanu do maksymalnej liczby drzew. Zależy od gat., wieku, ( bonitacji ) siedliska. Zag. = N / Nmax. Im niższa bonitacja, przy tym samym wieku, tym niższa ta max. liczba drzew. Zag. Zawiera się w przedziale od 0 - 1 .
Zag. maksymalne
Zag. optymalne
Zag. krytyczne
Zag. katastrofalne
1 0,9 ...
rotheden