Konf IBL Sękocin, 03 2000 Grodecki, Stempski terść referatu


Dr inż. Józef Grodecki, mgr inż. Włodzimierz Stempski

Katedra Mechanizacji Prac Leśnych

Akademia Rolnicza im. Augusta Cieszkowskiego w Poznaniu

Wpływ udostępniania drzewostanów siecią szlaków operacyjnych na kształtowanie się ich potencjału produkcyjnego

Pozyskiwanie drewna z cięć pielęgnacyjnych odgrywa w naszej gospodarce leśnej bardzo istotną rolę. Udział drewna pozyskiwanego z tej kategorii cięć kształtuje się na poziomie przekraczającym 40% rocznego etatu i w 1998 r. wyniósł 10320 tys. m3 (GUS. Leśnictwo, 1999).

Niekwestionowana konieczność wykonywania tych zadań w sposób istotny rzutuje na ekonomiczną efektywność gospodarki leśnej. Relatywnie niska wartość surowca drzewnego pochodzącego z trzebieży, przy jednocześnie wysokich nakładach ponoszonych na jego pozyskanie, stwarza konieczność poszukiwania takich rozwiązań technologicznych, które przy zachowaniu możliwie najlepszych warunków rozwojowych drzewostanu pozwolą na znaczne podniesienie wydajności pracy, a tym samym podniosą bezpośrednią rentowność zabiegów pielęgnacyjnych (Kubiak M., Grodecki J., 1995).

Wysoką sprawnością ekonomiczną i stosunkowo niską uciążliwością środowiskową przy pozyskiwaniu drewna, szczególnie z cięć pielęgnacyjnych, cechuje się system drewna krótkiego. Warunkiem jego stosowania jest dysponowanie środkami technicznymi do zrywki drewna krótkiego i udostępnienie drzewostanów siecią szlaków zrywkowych (Grodecki J., Stempski W., 1996).

Zagadnienie udostępniania drzewostanów siecią szlaków operacyjnych należy rozpatrywać w dwóch aspektach. Po pierwsze z punktu widzenia technologii leśnych, jako powierzchnię w drzewostanie po której poruszać się mogą maszyny związane nie tylko z transportem drewna, ale również z innymi operacjami technologicznymi. Wówczas powierzchnia szlaków w drzewostanie stanowi funkcję ich długości i szerokości przewidywanych do stosowania środków technicznych. Tak określona, wynikająca z funkcji celu powierzchnia, stanowi powierzchnię celową szlaków. Drugim aspektem, w którym należy rozpatrywać zagadnienie szlaków operacyjnych jest aspekt hodowlany rozumiany jako uszczuplenie potencjału produkcyjnego drzewostanu. Uszczuplenie to stanowić będzie głównie eliminacja drzew dorodnych i pożytecznych rosnących na powierzchni celowej szlaków operacyjnych (Lilleberg R., 1996).

Mimo uznania potrzeby udostępniania drzewostanów siecią szlaków operacyjnych i obowiązujących od lat zaleceń ich zakładania (Instrukcja projektowania... 1997), realizacja tej idei w praktyce ciągle napotyka opory. Jednym z powodów jest domniemanie, że zakładanie sieci szlaków, szczególnie gdy odległości między nimi wynoszą 25, 30 m, grozi dewastacją i ograniczeniem potencjału produkcyjnego drzewostanu obrazującym się istotną redukcją ilości drzew pożądanych z punktu widzenia hodowli lasu i produkcji drewna.

System drewna krótkiego ze swej natury, w połączeniu z wysokimi walorami trakcyjnymi współczesnych maszyn zrywkowych, stwarza możliwość oraz uzasadnia celowość zakładania szlaków, w warunkach równinnych, prostopadle do rzędów drzew (Grodecki J., Stempski W., 1996). Dzięki temu szlaki operacyjne prowadzone mogą być z wykorzystaniem naturalnych luk i powierzchni „zwalnianych” przez drzewa usuwane w ramach trzebieży, przy równoczesnej ochronie najcenniejszych elementów drzewostanu. Tak zakładane szlaki nie powodują wizualnego otwierania drzewostanu zachowując jego poprzednie walory estetyczne.

W Katedrze Mechanizacji Prac Leśnych AR w Poznaniu prowadzone są badania nad produkcyjnymi i środowiskowymi skutkami udostępniania drzewostanów sosnowych siecią szlaków operacyjnych.

Dla dokonania wszechstronnych porównań badaniami objęto stosowane w praktyce przy wykonywaniu trzebieży technologie:

oraz zalecaną i ze znacznymi oporami różnej natury wprowadzaną do praktyki technologię:

Obiekty badawcze zlokalizowano w drzewostanach sosnowych II kl. w. (35 lat), III kl. w. (52 lata) i IV kl. w. (69 lat). Bliższą charakterystykę badanych drzewostanów zawiera

tabela 1.

Tabela 1. Podstawowe cechy taksacyjne drzewostanów wybranych do badań

Wyszczególnienie

Klasy wieku

II

III

IV

1. Leśnictwo

Sycyn

Kiszewko

Kiszewko

2. Oddział

1105d

500c

467a

3. Skład gatunkowy

So

So

So

4. Wiek drzewostanu

35

52

69

5. Typ siedliskowy lasu

Bśw

Bśw

Bśw

6. Bonitacja

II

I.5

II

7. Zadrzewienie

1,0

0,9

0,9

8. Powierzchnia

8,64

6,68

4,52

W odniesieniu do drzewostanów II kl. w. zastosowano następujące warianty technologiczne: DK, DKS, DCS i KFS. Natomiast w drzewostanach III i IV kl. w.: DK, DC, DCS, KFS. Jako nominalne szerokości szlaków zrywkowych przyjęto:

Przy projektowaniu i wytyczaniu szlaków przyjęto zasady zawarte w wytycznych opracowanych przez IBL (Rzadkowski S., 1995), przyjmując w każdym z wariantów odległość pomiędzy szlakami wynoszącą około 30 m. W każdym przypadku szlaki wytyczano w przybliżeniu prostopadle do rzędów drzew wykorzystując luki i powierzchnie „zwalniane” przez drzewa wyznaczone w ramach trzebieży do wycięcia, jednocześnie w miarę możliwości chroniąc drzewa dorodne. Jedynie w II kl. w. wprowadzono wariant porównawczy, w którym szlaki poprowadzono wzdłuż rzędów drzew.

Dla określenia wpływu zastosowanych technologii na uszczuplenie potencjału produkcyjnego badanych drzewostanów, a polegającego na wyeliminowaniu pożytecznych z punktu widzenia hodowli lasu drzew rosnących na zaprojektowanych szlakach zrywkowych, dokonano pomiaru pierśnic wszystkich drzew na nich rosnących, określając jednocześnie dla każdego z nich zarówno stanowisko biosocjalne (klasę Krafta) jak i pozycję hodowlaną

w drzewostanie (A - drzewa dorodne, B - drzewa pożyteczne, C - drzewa szkodliwe).

Dla zobrazowania pola powierzchni drzewostanu zajmowanej przez szlaki zrywkowe - wyróżniono szlaki w rozumieniu fizycznym, jako tzw. powierzchnię celową wynikającą z ich długości i szerokości nominalnej będącej funkcją szerokości środka zrywkowego:

Fc = l * b

gdzie:

Fc - powierzchnia celowa szlaków,

l - długość szlaków,

b - szerokość nominalna szlaku

oraz szlaki w rozumieniu hodowlanym, jako powierzchnię drzewostanu zajmowaną przez drzewa kategorii A i B, a w wyniku ich wycięcia podczas zakładania szlaków wyeliminowaną

z bezpośredniej produkcji drewna:

Fh = fA1 + fB1 = ∑f(A1+B1)

gdzie:

Fh - powierzchnia szlaków w rozumieniu hodowlanym,

∑f(A1+B1) - sumaryczna powierzchnia zajmowana na szlakach zrywkowych przez drzewa kategorii A i B.

Powierzchnię f przypadającą na jedno statystyczne drzewo z kategorii A i B obliczono dzieląc powierzchnię drzewostanu przez sumaryczną liczbę drzew A i B w tym drzewostanie.

W oparciu o powierzchnię celową szlaków Fc określono wskaźnik powierzchniowy szlaków technologicznych, jako powierzchnię, po której w drzewostanie poruszać się mogą środki techniczne:

Wp = (Fc/F) *100 %

gdzie:

Wp - wskaźnik powierzchniowy szlaków technologicznych,

Fc - powierzchnia celowa szlaków,

F - powierzchnia drzewostanu.

Biorąc pod uwagę powierzchnię zajmowaną na szlakach przez drzewa kategorii A i B określono wskaźnik powierzchniowego uszczuplania potencjału produkcyjnego drzewostanu:

Up = (Fh/F)*100%

gdzie:

Up - wskaźnik powierzchniowego uszczuplenia potencjału produkcyjnego drzewostanu,

Fh - powierzchnia szlaków w rozumieniu hodowlanym,

F - powierzchnia drzewostanu.

Wyliczone według powyższych formuł powierzchnie szlaków i wskaźniki uszczuplenia potencjału produkcyjnego drzewostanów zawiera tabela 2.

W oparciu o ewidencję ilości drzew wyeliminowanych podczas zakładania szlaków zrywkowych w rozbiciu na poszczególne kategorie oraz ich miąższości dokonano obliczenia wskaźników uszczuplenia potencjału produkcyjnego drzewostanów udostępnionych technologicznie siecią szlaków.

Jako ilościowy wskaźnik uszczuplenia potencjału produkcyjnego drzewostanu przyjęto:

Ui = (A1+B1)/(A+B) * 100%

gdzie:

Ui - ilościowy wskaźnik uszczuplenia potencjału produkcyjnego drzewostanu,

A1 - liczba drzew dorodnych (A) usuniętych przy zakładaniu szlaków,

B1 - liczba drzew pożytecznych (B) usuniętych przy zakładaniu szlaków,

A - ogólna liczba drzew dorodnych na całej powierzchni,

B - ogólna liczba drzew pożytecznych na całej powierzchni.

Jako miąższościowy wskaźnik uszczuplenia potencjału produkcyjnego przyjęto:

Um = (VA1+VB1)/(VA+VB) * 100%

gdzie:

Um - miąższościowy wskaźnik uszczuplenia potencjału produkcyjnego drzewostanu,

VA1 - miąższość drzew dorodnych (A) usuniętych przy zakładaniu szlaków,

VB1 - miąższość drzew pożytecznych (B) usuniętych przy zakładaniu szlaków,

VA - ogólna miąższość drzew dorodnych (A) na całej powierzchni,

VB - ogólna miąższość drzew pożytecznych (B) na całej powierzchni.

Ilościowe (Ui) i miąższościowe (Um) wskaźniki uszczuplenia potencjału produkcyjnego oraz ilości i miąższości wyeliminowanych drzew grupy A i B dla badanych powierzchni, na których stosowano udostępnienie drzewostanów siecią szlaków zrywkowych zawiera tabela 3.

Powierzchnia celowa szlaków zrywkowych jako obszar poruszania się środków zrywkowych, w zależności od ich szerokości, kształtowała się na poziomie od 4,5% przy szlakach przeznaczonych do zrywki konnej i około 8 - 9% dla ciągnika rolniczego do około 10 - 12% powierzchni działki w przypadku szlaków przeznaczonych do zrywki ciągnikiem nasiębiernym Timberjack 1010 (tabela 2). Odchylenia w granicach ± 2% od wartości powierzchni celowej szlaków wyliczonej teoretycznie wynikały z lokalnych warunków drzewostanowych.

Tabela 2. Powierzchnie szlaków i wskaźniki uszczuplenia potencjału produkcyjnego badanych drzewostanów.

Działka, technologia

Pow. szlaków

w rozumieniu

fizycznym

Fc

(m2)

Pow. szlaków

w rozumieniu

hodowlanym

Fh

(m2)

Wskaźnik

powierzchniowy

szlaków

Wp

(%)

Wskaźnik powierzchniowego

uszczuplenia potencjału produkcyjnego

Up

(%)

II KLASA WIEKU

DKS

504,00

158,88

4,54

1,43

DCS

1010,00

603,00

9,62

5,74

KFS

1433,25

986,38

12,80

8,81

II KLASA WIEKU (szlaki wzdłuż rzędów)

DKS

397,50

79,69

4,03

0,81

DCS

787,50

380,61

9,61

4,65

KFS

1724,00

1000,42

14,46

8,39

III KLASA WIEKU

KFS

2066,75

804,24

11,61

4,52

DCS

1460,00

480,74

7,98

2,63

IV KLASA WIEKU

KFS

1435,35

358,02

9,44

2,35

DCS

1025,00

159,12

8,13

1,26

Wskaźnik powierzchniowego uszczuplenia potencjału produkcyjnego drzewostanu Up, obrazujący powierzchnię, którą na szlakach zajmowały drzewa dorodne i pożyteczne okazał się znacznie mniejszy i wynosił maksymalnie około 8% w drzewostanie II kl. w. w wariancie najszerszych szlaków przeznaczonych do zrywki forwarderem. Dla analogicznych szlaków w III kl. w. wskaźnik ten wynosił około 4,50%, a w IV kl. w. tylko 2,35%. Należy zauważyć, że przestrzeń zajmowana na szlakach przez drzewa dorodne i pożyteczne nie zostanie w całości utracona dla produkcji drewna, gdyż z czasem korony drzew sąsiadujących ze szlakiem rozbudują się w tym kierunku poprawiając swoje warunki wzrostu.

Udostępnianie drzewostanów sosnowych siecią szlaków operacyjnych jedynie w drzewostanach poddawanych pierwszej trzebieży, z uwagi na dużą liczbę drzew, ich małą średnicę i niewielką wysokość, wiąże się z wyraźniejszym uszczupleniem powierzchniowego potencjału produkcyjnego Up. Z czasem, na skutek stopniowego rozluźniania się drzewostanu i rozrastania się koron poszczególnych drzew, zjawisko to przestaje być tak wyraźne.

Wskutek zakładania sieci szlaków operacyjnych następuje redukcja liczby drzew pożądanych w drzewostanie z punktu widzenia hodowli lasu i produkcji drewna.

Wskaźnik ilościowego uszczuplenia potencjału produkcyjnego w II kl. w. kształtował się na poziomie od około 1,5% dla szlaków przeznaczonych do zrywki konnej, poprzez około 6% - szlaki do zrywki ciągnikiem rolniczym do bez mała 9% przy szlakach przeznaczonych do zrywki nasiębiernej ciągnikiem Timberjack 1010. W drzewostanie III kl. w. wskaźnik ten wyraźnie obniżył swą wartość.

I tak w przypadku szlaków do zrywki ciągnikiem rolniczym wynosił on 2,63%, a ciągnikiem nasiębiernym 4,50%. Tendencja ta utrzymywała się i w drzewostanie IV kl. w. Ilościowy wskaźnik uszczuplenia potencjału produkcyjnego wynosił tutaj odpowiednio 1,26 i 2,36%.

Miąższościowy wskaźnik uszczuplenia potencjału produkcyjnego drzewostanu Um podlegał takim samym tendencjom jak wskaźnik ilościowy Ui. Najwyższą wartość osiągnął w II kl. w. w przypadku szlaków zrywkowych zakładanych wzdłuż rzędów drzew, jego wartość wyniosła przy zrywce forwarderem 7,50%. Miąższościowe uszczuplenie potencjału produkcyjnego było o około 1/3 mniejsze w stosunku do wskaźnika ilościowego. Przyczyną tego jest omijanie przy wytyczaniu szlaków najcenniejszych elementów drzewostanu, a więc pozostawianie drzew największych.

Jednym z ważniejszych czynników hamujących w praktyce zakładanie szlaków zrywkowych jest wzrost pobieranej z jednostki powierzchni masy. I tak podczas udostępniania drzewostanu II kl. w. przyrost masy wynosił:

W starszych klasach wieku procentowy przyrost pozyskiwanej masy drewna malał i wynosił 13,23% przy szlakach do zrywki ciągnikowej i 27,88% w przypadku szlaków przeznaczonych do zrywki drewna forwarderem. W najstarszym drzewostanie przyrost masy z tytułu założenia szlaków wynosił odpowiednio 8,90 i 12,94%. Bliższą charakterystykę mas drewna pozyskiwanych z trzebieży przedstawiono w tabeli 4.

Wzrost rozmiaru pozyskania drewna w przypadku równoczesnego z trzebieżą zakładania sieci szlaków operacyjnych sięgający nawet 40% powoduje, że przy stałej wielkości etatu pozyskania istnieje konieczność ograniczania cięć rębnych, a tym samym zmienia się zarówno sytuacja finansowa jednostek Lasów Państwowych, jak również wskutek ograniczania podaży drewna z cięć rębnych, przy jednoczesnym wzroście podaży drewna przemysłowego następują napięcia na rynku surowca drzewnego. Stan ten wydają się potwierdzać dane statystyczne. Wykonanie planu cięć przedrębnych na przestrzeni ostatnich lat jest regularnie przekraczane do około 30%, przy jednoczesnym wykonaniu planu cięć rębnych na poziomie 73 - 85% (GUS. Leśnictwo, 1999).

Wzrost rozmiaru pozyskania drewna podczas cięć pielęgnacyjnych połączonych z zakładaniem szlaków, stwarza jednak szansę wdrażania zaawansowanych, wydajnych technologii, opartych o zestawy wyspecjalizowanych maszyn, co przyczynić się powinno do podniesienia efektywności ekonomicznej pozyskiwania drewna z trzebieży.

Tabela 3. - Poziom redukcji liczby drzew i ich miąższości spowodowany udostępnieniem drzewostanów

Klasa wieku

Działka, techno - logia

Działka

Szlaki zrywkowe

Liczba drzew

w kategoriach

A, B, C

(szt)

Miąższość grubizny działki

(m3)

Liczba drzew w kategoriach

A, B, C

(szt)

Miąższość grubizny drzew

w kategoriach A, B, C

(m3)

Wskaźnik uszczuplenia

potencjału produkcyjnego

drzewostanu

Procent *

usuniętej

grubizny

(%)

Ilościowy

Ui

(%)

Miąższościowy

Um

(%)

II

DKS

A

1137

54,72

2

0,06

0,17

0,12

0,11

B

2212

50,71

46

0,67

2,08

1,56

1,32

A+B

3349

105,43

48

0,73

1,43

0,89

0,69

C

1988

14,80

77

0,54

3,65

razem

5337

120,23

125

1,27

1,06

DCS

A

1065

51,27

23

0,64

2,16

1,55

1,25

B

2073

47,51

157

2,27

7,57

5,71

4,78

A+B

3138

98,78

180

2,91

5,74

3,78

2,95

C

1863

13,87

165

0,88

6,34

razem

5001

112,65

345

3,79

3,36

KFS

A

1147

55,21

70

2,52

6,10

4,99

4,56

B

2232

51,17

228

3,69

10,21

8,11

7,21

A+B

3379

106,38

298

6,21

8,82

6,66

5,84

C

2006

14,93

238

1,61

10,78

razem

5385

121,31

536

7,82

6,45

II

DKS

A

992

52,01

3

0,11

0,30

0,24

0,21

B

1236

38,26

15

0,42

1,21

1,13

1,10

A+B

2228

90,27

18

0,53

0,81

0,65

0,59

C

1586

19,25

27

0,34

1,77

razem

3814

109,52

45

0,87

0,79

DCS

A

824

43,19

31

1,03

3,76

2,86

2,38

B

1027

31,78

55

0,96

5,35

3,70

3,02

A+B

1851

74,97

86

1,99

4,65

3,25

2,65

C

1317

15,99

126

1,19

7,44

razem

3168

90,96

212

3,18

3,50

KFS

A

1199

62,86

79

4,04

6,59

6,52

6,43

B

1494

46,24

147

3,71

9,84

8,66

8,02

A+B

2693

109,10

226

7,75

8,39

7,51

7,10

C

1917

23,27

285

3,11

13,36

razem

4610

132,37

511

10,86

8,20

III

KFS

A

574

194,93

11

2,95

1,92

1,52

1,51

B

1019

215,41

61

10,96

5,98

5,14

5,09

A+B

1593

410,34

72

13,91

4,52

3,44

3,39

C

438

50,04

49

5,05

10,09

razem

2031

460,38

121

18,96

4,12

DCS

A

590

200,40

1

0,29

0,17

0,14

0,14

B

1047

221,46

42

5,105

4,01

2,44

2,30

A+B

1637

421,86

43

5,395

2,63

1,36

1,28

C

451

51,44

53

5,33

10,36

razem

2088

473,30

96

10,725

2,27

IV

KFS

A

517

231,33

1

0,24

0,19

0,11

0,10

B

629

181,40

26

6,44

4,13

3,59

3,55

A+B

1146

412,73

27

6,68

2,36

1,65

1,62

C

313

51,56

17

2,88

5,58

razem

1459

464,29

44

9,56

2,06

DCS

A

428

191,76

3

0,85

0,70

0,45

0,44

B

522

150,37

9

2,96

1,72

1,94

1,97

A+B

950

342,13

12

3,81

1,26

1,11

1,11

C

259

42,74

32

5,20

12,17

razem

1209

384,87

44

9,01

2,34

* procent obliczony w stosunku do zapasu grubizny na powierzchni całej działki


Tabela 4. Rozmiar pozyskania z uwzględnieniem dodatkowych mas drewna pochodzących ze szlaków

Klasa wieku

II kl. wieku (szlaki prostopadle do rzędów drzew)

II kl. wieku (szlaki wzdłuż rzędów)

III kl. wieku

IV kl. wieku

Technologia

DKS

DCS

KFS

DKS

DCS

KFS

DCS

KFS

DCS

KFS

Planowany rozmiar pozyskania

[m3/ha]

13,33

13,22

13,33

19,44

19,50

19,55

28,11

28,01

33,92

33,92

Dodatkowa masa (drzewa A i B ze szlaków) [m3/ha]

0,66

2,77

5,54

0,54

2,43

6,51

3,72

7,81

3,02

4,39

Zrealizowany rozmiar pozyskania [m3/ha]

13,99

15,99

18,87

19,98

21,93

26,06

31,83

35,82

36,94

38,31

Zwiększenie rozmiaru pozyskania [%]

4,95

20,95

41,56

2,78

12,46

33,30

13,23

27,88

8,90

12,94

Masa drewna pochodząca ze szlaków [m3/ha]

1,14

3,61

6,98

0,88

3,88

9,15

7,47

10,65

7,15

6,29

Procentowy udział masy drewna pochodzącej ze szlaków [%]

8,15

22,58

36,99

4,40

17,69

35,11

23,47

29,73

19,36

16,42


LITERATURA

Główny Urząd Statystyczny. Leśnictwo, 1999. Warszawa 1999.

Grodecki J., Stempski W.: Pozyskiwanie drzewna w trzebieżach z zastosowaniem nasiębiernych maszyn zrywkowych. Przegląd Leśniczy, 1996, nr 9.

Instrukcja projektowania stałych systemów szlaków zrywkowych, składnic przyzrębowych i zbiorczych. NZLP. Warszawa 1979.

Kubiak M., Grodecki J.: Szlaki zrywkowe - ich znaczenie i zasady zakładania. Materiały sympozjum Proekologiczne i produkcyjne funkcje szlaków technologicznych we współczesnej gospodarce leśnej. Warszawa 1995.

Lilleberg R.: Odległość szlaków zrywkowych w trzebieżach. Margonin 1996.

Rzadkowski S. : Wytyczne do projektowania i wykonywania szlaków zrywkowych i technologiczno - zrywkowych. IBL 1995.

1

10



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Grodecki, Stempski treść referatu
03 2000 Revisions Overview Rev 3 1 03

więcej podobnych podstron