Η ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΟΥ ΚΗΠΕΥΤΟΥ ΔΑΣΟΥΣ Κηπευτό δάσος, ορισμός: Έκταση δάσους όπου απαντώνται όλες οι κλάσεις διαμέτρου και όλες οι ηλικίες.

Transcript

1 Η ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΟΥ ΚΗΠΕΥΤΟΥ ΔΑΣΟΥΣ Κηπευτό δάσος, ορισμός: δάσους όπου απαντώνται όλες οι κλάσεις διαμέτρου και όλες οι ηλικίες. Σε αντίθεση με το ομήλικο δάσος, στο κηπευτό βρίσκονται επίλεκτα άτομα σε όλους τους ορόφους της συστάδας, απουσιάζει μια δευτερεύουσα συστάδα που έχει υπηρετούντα ρόλο ως προς την κύρια συστάδα. Η νεοφυτεία βρίσκεται παντού και είναι πάντοτε επιθυμητή. Χαρακτηριστικό του κηπευτού δάσους είναι ότι διάφορα καλλιεργητικά μέτρα συμπίπτουν τοπικά και χρονικά σε μια και μόνο επέμβαση, την κήπευση. Έτσι έχουμε δυο είδη επεμβάσεων: τις κηπεύσεις και τις περιποιήσεις της νεαρής συστάδας. Κατά την κήπευση, σε μια και μόνο επέμβαση κάθε φορά λαμβάνονται υπόψη όλα τα δασοκομικά μέτρα, από την περιποίηση των νεαρών κορμιδίων μέχρι την αναγέννηση και τη συγκομιδή. Συγχρόνως λαμβάνει χώρα η εκλογή των ώριμων προς υλοτομία δέντρων κατ άτομο σε όλους τους ορόφους της συστάδας (σε αντίθεση προς το ομήλικο δάσος). Κατά την κήπευση πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι εξής 4 αρχές ή κριτήρια: - Αρχή της επιλογής και ανατροφής - Αρχή της διατήρησης και βελτίωσης της δομής του κηπευτού δάσους - Αρχή της διαρκούς αναγέννησης - Αρχή της συγκομιδής Η κήπευση επιδιώκει να συνδυάσει όλες τις βαθμίδες ηλικίας και εξέλιξης των δέντρων και να τις διατηρήσει στο διηνεκές ακόμη και σε μικρές επιφάνειες. Έτσι η κηπευτή μορφή του δάσους βρίσκει εφαρμογή σε μικρές ιδιοκτησίες όπου μπορεί να τηρείται η αειφορία επειδή εκμεταλλεύεται με τον καλύτερο τρόπο τον τόπο. Πλεονεκτήματα διαχείρισης (ανομήλικων) κηπευτών Δασών Όταν έχουµε να διαχειριστούµε µικτά δάση σκιόφυτων ειδών, η διατήρηση της µίξης πετυχαίνεται καλύτερα µε τη διαχείριση κηπευτών δασών. Οι κηπευτές συστάδες έχουν ποικίλη κάθετη δοµή µε όλες τις κλάσεις διαµέτρων που εξασφαλίζουν µια κάθετη πολυώροφη συγκόµωση. Αυτή η δοµή παρέχει το λληλο οικότοπο για πολλά είδη χλωρίδας και πανίδας. Η διαχείριση κηπευτών δασών είναι κοινωνικά και αισθητικά ανώτερη σε σχέση µε τη διαχείριση οµήλικων δασών που αναγεννώνται µε αποψιλωτικές υλοτοµίες επειδή στα κηπευτά δάση ποτέ δεν υλοτοµούµε αποψιλωτικά. Η διαχείριση κηπευτών δασών παρέχει συνεχή κάλυψη του εδάφους µειώνοντας τα προβλήµατα διάβρωσης και πληµµυρών. Η διαχείριση κηπευτών δασών µπορεί να είναι πιο συµβατή µε τους οικονοµικούς περιορισµούς που συχνά τίθενται από τους δασοκτήµονες όπως πιο συχνή ρευστοποίηση ξυλαποθέµατος σε χρήµα και απαιτεί σχετικά µικρές επενδύσεις. Βρήκε έτσι µεγάλη εφαρµογή στις ελβετικές Άλπεις. Παρέχει σε θεωρητικό τουλάχιστον επίπεδο µεγαλύτερη παραγωγή σε σχέση µε την οµήλικη διαχείριση επειδή το έδαφος είναι συνέχεια καλυµµένο µε δέντρα. Πρακτικά όµως είναι πολύ δύσκολο να επιτευχθεί διαρκής αναγέννηση η οποία θα τροφοδοτεί την αύξηση των δέντρων. Μειονεκτήματα διαχείρισης (ανομήλικων) κηπευτών Δασών εν ενδείκνυται ως σύστηµα διαχείρισης για τα φωτόφιλα είδη. Αρκετά είδη άγριας πανίδας προτιµούν οµήλικες µορφές δασών µε τα διάκενα που δηµιουργούνται είτε από υλοτόµια ή άλλες αιτίες να παίζουν σηµαντικό ρόλο για την πανίδα. Η διαχείριση κηπευτών δασών είναι µια πολύπλοκη διαδικασία, η ιδανική κηπευτή δοµή δύσκολα επιτυγχάνεται και διατηρείται. Τα απογραφικά κόστη είναι αυξηµένα λόγω της πιο λεπτοµερούς απογραφής που χρειάζεται ένα κηπευτό δάσος. Οι συχνότερες ελαφρύτερες συγκοµίσεις προϊόντων στο κηπευτό δάσος οδηγούν σε υψηλότερα κόστη συγκοµιδής, σε ζηµιές στην παραµένουσα συστάδα κι σε φαινόµενα διάβρωσης λόγω της συχνότερης επέµβασης µε βαριά µηχανήµατα. Βασικές παράμετροι διαχείρισης κηπευτών δασών 1) Η επιδιωκόµενη - ιδανική κατανοµή διαµέτρων 2) Ο χρόνος περιφοράς 3) Η απόφαση για την ώριµη προς υλοτοµία διάµετρο των δέντρων 1

2 Ο Liocourt για πρώτη φορά απέδειξε ότι ο αριθµός των δέντρων κατ αυξανόµενη βαθµίδα διαµέτρου µειώνεται γεωµετρική πρόοδο όπου ο λόγος της οποίας είναι δυνατόν να υπολογισθεί και να εκφραστεί µε µια εκθετική συνάρτηση. Ο Myr έδωσε στην συνάρτηση αυτή τη µορφή: d = k ( d ) όπου κ, α: παράµετροι, : η βάση των νεπερίων λογαρίθµων, d: η στηθιαία διάµετρος Η επιδιωκόµενη - ιδανική κατανοµή διαµέτρων προσδιορίζεται συνήθως από τον παράγοντα Q την κυκλική επιφάνεια και τη µέγιστη επιδιωκόµενη διάµετρο. Ο παράγοντας Q είναι λόγος του αριθµού κορµών µιας κλάσης διαµέτρου προς τον αριθµό κορµών της επόµενης γειτονικής κλάσης διαµέτρων. Και ορίζει τη σχετική ισορροπία µεταξύ µικρότερων και µεγαλύτερων δέντρων. Για να είναι η επιδιωκόµενη κατανοµή διαµέτρων αειφορική θα πρέπει να υπάρχει πάντοτε ένας επιπλέον αριθµός δέντρων σε κάθε κλάση διαµέτρου στο τέλος του κάθε χρόνου περιφοράς έτσι ώστε να είναι ικανός να τροφοδοτήσει την υλοτοµία των δέντρων στην κλάση και να παραµείνει η επιδιωκόµενη δοµή σταθερή. Αυτό σηµαίνει ότι η άνοδος των µικρότερων δέντρων σε µια ανώτερη κλάση διαµέτρου θα πρέπει να είναι ίση ή να ξεπερνά το λήµµα και τη θνησιµότητα της κλάσης. Αυτό επιτρέπει τη συστάδα να αναπτύσσεται µεταξύ των χρόνων περιφοράς χωρίς να δηµιουργούνται κενά στην κατανοµή διαµέτρων. Η πυκνότητα της συστάδας που εκφράζεται µε την κυκλική επιφάνεια πρέπει να είναι αρκετά µικρή ώστε να επιτρέπει την αναγέννηση αλλά και αρκετά µεγάλη ώστε να εξασφαλίζει την µεγιστοποίηση της χρήσης του τόπου. Η ώριµη προς υλοτοµία διάµετρος ορίζει το µέγεθος στο οποίο το δέντρο θεωρείται ώριµο και ότι η συνέχιση της αύξησής του δεν θα είναι τόση ώστε να εξασφαλίζει την ορθή εκµετάλλευση του τόπου. Ο χρόνος περιφοράς θα πρέπει να επιλέγεται έτσι ώστε να εξασφαλίζεται η αριστοποίηση µεταξύ του κόστους των επεµβάσεων (υλοτοµιών) και της απόκλισης από την καµπύλης της επιθυµητής δοµής του κηπευτού δάσους. Με µικρούς χρόνους περιφοράς η πυκνότητα των συστάδων κρατείται κοντά στο άριστο για αύξηση και αναγέννηση. Με µεγαλύτερους χρόνους περιφοράς η πυκνότητα των συστάδων στη αρχή του χρόνου περιφοράς πρέπει να είναι σχετικά µικρή ώστε να αφήνει περισσότερο χρόνο ώστε να υπάρξει αναγέννηση πριν κλείσει η συστάδα. Η κατανοµή διαµέτρων θα πρέπει να είναι τέτοια ώστε µετά από ένα χρόνο περιφοράς να µπορεί να αποµακρυνθεί η περίσσεια δέντρων σε κάθε κλάση διαµέτρων ώστε η δοµή της συστάδας να είναι όπως του σχήµατος 1. Αυτό σηµαίνει ότι υπάρχουν αρκετά δέντρα κάθε αµέσως κατώτερη κλάση διαµέτρου που µεγαλώνουν και αναπληρώνουν αυτά της κάθε αµέσως ανώτερης κλάσης διαµέτρου αυτά που αποµακρύνονται από υλοτοµία ή θνησιµότητα. Αυτό οδηγεί σε µια ιδεατή κατανοµή αντίστροφου J όπως περιγράφεται στο σχήµα ατόμων /H Κλάσεις διαμέτρου (cm) Σχήμα 1: Ιδεατή κατανομή διαμέτρων κηπευτού δάσους Η παραδοχή που είναι ευρέως αποδεκτή στην διαχείριση κηπευτών δασών είναι ότι ο λόγος του αριθµού κορµών σε οποιαδήποτε κλάση διαµέτρου προς τον αριθµό κορµών της γειτονικής κλάσης διαµέτρου είναι σταθερός και ονοµάζεται παράγοντας Q 2

3 Εάν Ν(d) είναι ο αριθµός κορµών στην κλάση διαµέτρου d, τότε ο παράγοντας Q µπορεί να εκφραστεί µε την εξής σχέση: Q = ( d ) ( d+ 1) Η αρνητική εκθετική κατανομή κλάσεων διαμέτρων Αυτή η κατανοµή έχει ως χαρακτηριστικό ότι ο παράγοντας Q είναι σταθερός για όλες τις κλάσεις διαµέτρων. Μια αρνητική κατανοµή διαµέτρων µπορεί να εκφραστεί µε τον εξής τύπο: d ( d ) = k όπου κ, α: παράµετροι, : η βάση των νεπερίων λογαρίθµων Για να αποδείξουµε ότι η εξίσωση αυτή δίνει ένα σταθερό αριθµό µεταξύ του αριθµού ατόµων δύο διαδοχικών κλάσεων διαµέτρου θα χρησιµοποιήσουµε την εξίσωση του παράγοντα Q αντικαθιστώντας τα δυο µέρη του κλάσµατος µε την εξίσωση της κατανοµή κορµών. ( d ) ( d ) ( d ) k Q= = ( d+ 1) = = d ( d+ 1) k = 1 ( ) α (1) α Επειδή α είναι σταθερό, αποδεικνύεται ότι ο λόγος δύο διαδοχικών κλάσεων διαµέτρου στην εξίσωση κατανοµής κορµών είναι σταθερός αριθµός. Έτσι µπορεί να προσδιοριστεί ο παράγοντας Q από την εξίσωση κατανοµής κορµών ή να υπολογισθεί η παράµετρος α που αντιστοιχεί σε συγκεκριµένο παράγοντα Q: Q= = Ln(Q) Αυτή η σχέση σας επιτρέπει να ορίσετε τον παράγοντα Q για κάθε εξίσωση κατανοµής κορµών κηπευτού δάσους και αντίθετα αν είναι γνωστό τι παράγοντα Q θέλετε λύνοντας ως προς α έχετε την κλίση της εξίσωσης. Παράδειγμα: Υπολογισμός του Q από το α. 0,1823 d 0,1823 d ) = Q = = ( 65 1, 20 Υπολογισμός του α από το Q Τι τιµή του α δίνει κατανοµή κορµών κηπευτού δάσους µε παράγοντα Q=1,3; = ln(q) = ln(1.3) = Γνωρίζοντας την τιµή της παραµέτρου α στην εξίσωση κατανοµής είναι ισοδύναµο µε το να γνωρίζουµε τον παράγοντα Q. Η άλλη παράµετρος στην εξίσωση είναι η k. Αυτή η παράµετρος δίνει το σηµείο στο οποίο η κατανοµή διαµέτρων τέµνει τον άξονα Υ, δηλαδή για dbh=0 η k παίρνει την τιµή: (0)= k* -(0) = k* 0 =k Έτσι η παράµετρος k αποτελεί το σταθερό όρο που εκφράζει την ποσότητα της αναγέννησης που χρειάζεται σε κάθε χρονική στιγµή ώστε να διατηρείται η ιδανική κατανοµή διαµέτρων. Αντίστοιχα η α παράµετρος εκφράζει την κλίση της εξίσωσης Όταν είναι γνωστά τα k και α έχουµε πλήρως ορίσει την εξίσωση κατανοµής κορµών στο κηπευτό δάσος, χρειάζεται µόνο µια ακόµη πληροφορία η µέγιστη προς υλοτοµία διάµετρος. 3

4 Συστάδα Α F=15,0 H ΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΚΗΠΕΥΤΟΥ ΑΣΟΥΣ ΑΣΚΗΣΗ: Δεδομένα: Σας δίνονται τα δεδομένα απογραφής ενός δασικού τμήματος κηπευτού δάσους ελάτης σύμφωνα με τον παρακάτω πίνακα 1. Πίνακας 1 Αποτελέσματα απογραφής δασικού τμήματος κηπευτού δάσους ελάτης. Μεταβλητή Τιμές στο Ηα και κλάσεις διαμέτρου (cm) 12-20(I) 21-36(II) >36 (III) ,0 8,0 13,0 26,0 V 30 80,0 150, ,2 3,3 4,0 9,5 Συνολικές τιμές κλάσεις διαμέτρου Σύνολο (I) (II) >36 (III) Σύνολο Β F=11,5 H C F=8,0 H Σύνολο (Α,Β,C) F=15,0+11,5+ 8,0=34,5 H V V V , ,5 22, ,5 1,55 2,2 2,5 6, ,0 8,0 13, ,0 30,0 100,0 145,0 0,9 1,1 1,0 3,0 4

5 Πίνακας 2:Πραγματική κατανομή κορμών ανά βαθμίδα διαμέτρου 4 εκ. για τις τρεις ποιότητες τόπου Βαθμίδα διαμέτρου Α B C Πίνακας 3: Χαρακτηριστικά μεγέθη στο Ηα των προτύπων (κανονικών) κηπευτών δασών ελάτης στην Ελλάδα για τις τρεις ποιότητες τόπου (Α=προέχουσα, Β= μέτρια, C= υστερούσα) ς (1978) Τιμές στο Ηα και κλάσεις διαμέτρου (cm) Μεταβλητή 0-20(I) 21-36(II) >36 (III) Σύνολο Α ,402 7,179 17,320 29,901 V 34,414 66, , ,997 2,230 2,878 4,784 9, Β 6,193 7,694 14,262 28,149 V 28,939 64, , ,569 1,188 1,630 2,577 5, C 6,942 8,248 11,135 26,307 V 21,438 39,618 67, ,695 0,934 0,965 1,100 2,999 Εξισώσεις κατανοµής κορµών σταθµική : 0, d Α: ( d ) = 236, , ώριµη προς υλοτοµία διάµετρος: 68 εκ. Β: d ) C: d ) ( = 10 0, d 294,4207,ώριµη προς υλοτοµία διάµετρος: 60 εκ. ( = 10 0, d 381,4773, ώριµη προς υλοτοµία διάµετρος: 52 εκ. 5

6 Να ρυθµίσετε τις καρπώσεις σύµφωνα µε την αρχή της αειφορίας των καρπώσεων ΛΥΣΗ - Προσδιορίζουµε τα συνολικά αποτελέσµατα του πίνακα 1 - Απεικονίζουµε τα πραγµατικά µε τα επιδιωκόµενα µεγέθη στα σχήµατα 2 και 3 - Αναλύουµε τις δυνατότητες αποστασης της κανονικότητας και ρύθµισης των καρπώσεων Vw µε τη µέθοδο της προσαύξησης µε εξίσωση των ξυλαποθεµάτων: E= + όπου Ε: Ετήσιο λήµµα (m 3 /έτος), Ζ : τρέχουσα προσαύξηση (m 3 /έτος), V w : πραγµατικό ξυλαπόθεµα, (m 3 ) Vn:Κανονικό ξυλαπόθεµα (m 3 ), α: χρόνος εξίσωσης ξυλαποθεµάτων 20 έτη - Καταχώρηση των αποτελεσµάτων σχεδιασµού στον πίνακα 4 Σχήµα 2: Πραγµατική και κανονική κατανοµή κορµών ανά ποιότητα τόπου Σχήµα 3: Πραγµατική και κανονική κατανοµή κορµών ανά κλάση διαµέτρου και ποιότητα τόπου Υπολογισµός του Ετήσιου Λήµµατος: Από τον πίνακα 1 προκύπτει συνολικό πραγµατικό ξυλαπόθεµα V w = m 3 Από τον πίνακα 3προκύπτει συνολικό κανονικό ξυλαπόθεµα: Vn=(291,997*15)+(206,569*11,5)+(128,695*8)= V n = m 3 Η τρέχουσα προσαύξηση από τον πίνακα 1 είναι: + + = m 3 /έτος Vw + = m 3 Αναλυτικά ανά σταθµική : Από τον τύπο του ετησίου λήµµατος έχω: Για την Α σταθµική : 6

7 Vw + = m 3 Για την Β σταθµική : Vw + = m 3 Για την C σταθµική : Vw + = m 3 Συνολικό λήµµα: Ε Α +Ε Β +Ε C = m 3 Σχήµα 4: Συγκριτική απεικόνιση πραγματικού και κανονικού ξυλαποθέματος Προκειµένου να σχεδιάσουµε τις καρπώσεις µας στο κηπευτό δάσος ς λαµβάνουµε υπόψη µας ότι όταν πρόκειται να ρευστοποιήσουµε ξυλαπόθεµα γιατί είµαστε πιο πάνω από την κανονική σταση αυτή η ρευστοποίηση που εκφράζεται µε το λήµµα δεν πρέπει να ξεπερνάει το διπλάσιο της προσαύξησης και στην αντίθετη περίπτωση που θέλουµε να αποταµιεύσουµε ξυλαπόθεµα γιατί είµαστε πιο χαµηλά από την κανονική σταση το λήµµα δεν πρέπει να φτάνει το µισό της προσαύξησης. Αυτό γίνεται γιατί πρέπει να διατηρήσουµε αυστηρά τη δοµή της συστάδας όσο πιο κοντά γίνεται στην επιθυµητή σταση. Πίνακας 4: Σχεδιασµός των καρπώσεων στο κηπευτό δάσος ς Συστάδα Έκαταση (Ηα) Α Β C Σύνολο Καρπώσεις (m 3 ) <20 (III) (II) >34 (I) Σύνολο 7