Μέθοδοι κανονικού ξυλαποθέματος και προσαύξησης ή Μέθοδοι Μαθηματικών Τύπων Δρ. Βασιλική Καζάνα Αναπλ. Καθηγήτρια ΤΕΙ Καβάλας, Τμήμα Δασοπονίας & Διαχείρισης Φυσικού Περιβάλλοντος Δράμας Εργαστήριο Δασικής Διαχειριστικής Τηλ. & Φαξ: 510 60435 -mail: vkazaa@teikav.edu.gr Διαλέξεις Θεωρίας Δασικής Διαχειριστικής ΙI
Τι είναι; Μέθοδοι που επιδιώκουν δομή κανονικού αειφόρου δάσους όχι για κατάρτιση δασοπονικού σχεδίου ή πίνακα υλοτομίας αλλά για την πραγματοποίηση αειφόρου κανονικού αποθέματος είτε εντός ορισμένου χρόνου (περίτροπος χρόνος) είτε αόριστα.
Που εφαρμόζονται; Σπερμοφυή, κηπευτά, υποκηπευτά Ομήλικα με σύνθεση συστάδων παρόμοια με εκείνη της αειφόρου κανονικής Ομήλικα σπερμοφυή με μη αειφόρο κανονική κατάσταση Πως εφαρμόζονται; - Υπολογίζουν το λήμμα με μαθηματικούς τύπους οι οποίοι αφορούν σχέσεις συγκεκριμένων μεγεθών, γιαταοποία μεγέθη οφείλουν να συλλέγουν στοιχεία - Ο υπολογισμός του αειφορικού ετήσιου ξυλώδους λήμματος είναι το κύριο μέρος της διαχείρισης του δάσους
- Διανέμεται το ξυλαπόθεμα σε κλάσεις ηλικίας ή διαμέτρου - Ο χρόνος εξίσωσης των ξυλαποθεμάτων εκλέγεται ελεύθερα είτε: Με βάση την αναλογία κλάσεων ηλικίας και ποιότητας δασοκάλυψης Είτε εξισώνονται με τον περίτροπο χρόνο είτε εξισώνονται με το
Πλεονεκτήματα; Ο καθορισμός του λήμματος με μαθηματικούς τύπους δίνει ακριβέστερα αποτελέσματα σε σχέση με απλές εκτιμήσεις που χρησιμοποιούν οι έμπειροι δασοδιαχειριστές Μειονεκτήματα; -Δεν επιδιώκουν κανονική σειρά και τάξη των συστάδων (παρότι αυτή μπορεί να επιτευχθεί στην 1 η και η περίοδο ή δεκαετία για Πίνακα υλοτομίας που έχει κριθεί απαραίτητος) -Δεν ανταποκρίνονται στις αξιώσεις άσκησης μίας ορθολογικής δασοπονίας γι αυτό προτείνεται να χρησιμοποιούνται μόνο για τον έλεγχο του καθορισμού του λήμματος σε κάθε μέθοδο διαχείρισης
Αυστριακή ή Καμεραλιστική Μέθοδος Τι είναι; -Η αρχαιότερη των μεθόδων των μαθηματικών τύπων (1877, Βιέννη, αυτοκράτορας Αυστρίας Ιωσήφ Β ) -Στόχος Υπολογισμός αξίας του δάσους κατά τις αγοραπωλησίες, κανονισμό κλασματικών δικαιωμάτων κλπ. Τιμή δάσους με βάση την τιμή του αειφορικού κανονικού δάσους αφού συνυπολογισθεί η διαφορά πραγματικού και κανονικού ξυλαποθέματος - Δημοσιεύτηκε από τον Adre το 1811 με τον τίτλο Αυστριακή μέθοδος διαχείρισης κανονικού ξυλαποθέματος
Πως εφαρμόζεται; Αν υπάρχει κανονικό ξυλαπόθεμα Λήμμα Μέση αύξηση Αν δεν υπάρχει κανονικό ξυλαπόθεμα Εντός χρόνου που ορίζει ελεύθερα ο διαχειριστής εξαλείφεται η διαφορά των ξυλαποθεμάτων για καθορισμό μεγαλύτερου ή μικρότερου λήμματος της μέσης αύξησης
Μαθηματικά W z W + a W Z α ετήσιο λήμμα πραγματικό ξυλαπόθεμα δάσους ή διαχειριστικής κλάσης κανονικό ξυλαπόθεμα πραγματική μέση ετήσια περίτροπη αύξηση z z 1 f 1 + z f +... f 1, f,, f έκταση συστάδων z 1,z,,z μέση περίτροπη αύξηση συστάδων χρόνος εξίσωσης πραγματικού και κανονικού ξυλαποθέματος i 1 z i f i
Πλεονεκτήματα; Παρέχει σημαντικές βάσεις για την έννοια του κανονικού ξυλαποθέματος διαχωρίζοντας την αύξηση και το ξυλαπόθεμα (συντελεστές που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό του λήμματος) Μειονεκτήματα; -Δεν παίρνει υπόψη την έκταση, αλλά μόνο την συνολική αύξηση και το ξυλώδες απόθεμα όλου του δάσους -Θεωρεί τη μέση ετήσια αύξηση σταθερή και ίση με τη μέση περίτροπη αύξηση, ίδια για όλες τις κλάσεις ηλικίας
-Όταν υπάρχει έλλειψη ώριμου ξυλώδη όγκου δίνει λήμμα από τις νεαρές συστάδες -Για τον υπολογισμό του λήμματος απαιτούνται παράγοντες που είναι δύσκολο να υπολογιστούν και οι υπολογισμοί του ξυλώδους αποθέματος δεν είναι πάντα οι σωστοί -Πιθανές λάθος εκτιμήσεις του πραγματικού ξυλαποθέματος γιατί λαμβάνει υπόψη την μέση περίτροπη αύξηση στην ηλικία τουπερίτροπουχρόνου(ενώ οι συστάδες έχουν διάφορες ηλικίες από 1 έως έτη). Το ίδιο συμβαίνει και με το κανονικό ξυλαπόθεμα.
Εφαρμογή Δεδομένα: - Δάσος Μ. Πεύκης 880ha, 8 συστάδες ίσης έκτασης - Ξυλαπόθεμα 117 m3 /ha - Συστάδες 1,,3 Μέση Περίτροπη Αύξηση 3m 3 / ha Συστάδες 4,5,6,7,8 Μέση Περίτροπη Αύξηση 3,5 m 3 / ha - Περίτροπος χρόνος 80 έτη - Αποκατάσταση κανονικού ξυλαποθέματος στα πρώτα 50 έτη - Ετήσιο λήμμα ; (Αυστριακή μέθοδος)
Λύση z + a 10960 116600 915+ 50 64, m 3 / ha Z Μέση συνολική περίτροπη αύξηση z fi, i 1,,,8 8 i 1 f i z i 880 110 ha 8 110 *3 + 110 *3 + 110 *3 + 110 *3,5 110* 3, 5 + 110* 3, 5 + 110* 3, 5 + 110* 3, 5 880 * 117 10960 m 3 915m 3 + z U * 80 915* 116.600 ή / ha 13,5m 3 / ha
Μέθοδος Paulse Hudeshage ή μέθοδος Ποσοστών Κάρπωσης Τι είναι; -Μαθηματική μέθοδος υπολογισμού λήμματος -Βελτιώνει την παραδοχή της Αυστριακής μεθόδου που χρησιμοποιεί ίδια μέση αύξηση για όλες τις κλάσεις ηλικίας
Πως εφαρμόζεται; - Χρησιμοποιεί την γεωμετρική αναλογία κανονικό ξυλαπόθεμα κανονικό λήμμα πραγματικό ξυλαπόθεμα πραγματικό λήμμα Ποσοστό κάρπωσης ή συντελεστής κάρπωσης (είναι σταθερό και προσδιορίζεται μία μόνο φορά γιαορισμένοδασικότόπο, διαχειριστική μορφή, δασοπονικό είδος και περίτροπο χρόνο)
Ποσοστά κάρπωσης (Hudeshage) Διαχειριστική μορφή Υψηλό Σπερμοφυές Δάσος Πρεμνοφυές Δάσος Διφυές Δάσος Περίτροπος χρόνος 0 5 30 40 50 60 70 80 90 100 110 10 0,05 0,04 0,035 0,030 0,07 0,04 0,0 0,00 0,010 0,08 0,07 0,06 (γενική τιμή)
Πλεονεκτήματα; -Η αποκατάσταση του κανονικού ξυλαποθέματος πετυχαίνεται σε μεγάλο και ακαθόριστο χρόνο και από άποψη αειφορίας το λήμμα δεν υφίσταται μεγάλες αυξομειώσεις -Ορθολογικότερος τρόπος υπολογισμού του κανονικού και πραγματικού ξυλαποθέματος Μειονεκτήματα; -Ο υπολογισμός του κανονικού ξυλαποθέματος βασίζεται στον περίτροπο χρόνο και τους πίνακες παραγωγής Το πραγματικό ξυλαπόθεμα αναθεωρείται κάθε 0 ή 30 έτη και υπολογίζεται κατά συστάδα Ξυλώδης όγκος παχυμέτρηση συστάδων με ηλικία >u/ και Πίνακες παραγωγής : άθροισμα των όγκων των συστάδων ηλικίας >u/
-Πιθανές αυθαιρεσίες στον υπολογισμό του ποσοστού κάρπωσης διότι απαρτίζεται από μεγέθη που καθένα δεν υφίσταται στην πραγματικότητα -Δεν παίρνει υπόψη την δασοπονική ωριμότητα, δηλαδή δίνει ξυλώδες λήμμα και όταν καμία συστάδα ή δένδρο είναι δασοπονικά ώριμο για υλοτομία -Δεν λαμβάνει υπόψη την αύξηση του ξυλώδους κεφαλαίου
Εφαρμογή Δάσος δρυός Πραγματικό ξυλώδες απόθεμα 103.000m3 Περίτροπος χρόνος 100 έτη ; (Paulse- Hudeshage/ Matel) Λύση 103000 060 U 100 m 3
Μέθοδος Matel Τι είναι; - Αντικαθιστά στον τύπο των Paulse Hudeshage όπου και μέσες αυξήσεις (με παραδοχή κανονικού ομήλικου από αποψιλωτικές υλοτομίες δάσους) U U z z
Πλεονεκτήματα; -Το ποσοστό κάρπωσης είναι σταθερό και εξαρτάται μόνο απότονπερίτροποχρόνο -Εφαρμόζεται και σε κηπευτά αλλά προϋποθέτει την παραδοχή υποθετικού περίτροπου χρόνου Μειονεκτήματα; -Παραδοχή ότι το κανονικό ξυλαπόθεμα ισούται με την μέση αύξηση Χ ½ περίτροπου χρόνου (στην πραγματικότητα υπάρχουν αποκλίσεις ανάλογα με το δασοπονικό είδος και την ποιότητα τόπου) -Περιορίζεται μόνο στον καθορισμό του λήμματος από την τελική κάρπωση
Μέθοδος Hufagl Πως εφαρμόζεται; Λαμβάνει υπόψη μόνο το ξυλαπόθεμα των συστάδων ηλικίας >U/ στο οποίο προστίθεται η προοδευτικά ελαττούμενη αύξηση και το άθροισμα διαιρείται με το U/ + Ετήσιο λήμμα F U z u 4 F z Ξυλαπόθεμα όλων των συστάδων ηλικίας >u/ Επιφάνεια Μέση περίτροπη αύξηση
Πλεονεκτήματα; -Για τον υπολογισμό του λήμματος λαμβάνει υπόψη τις συστάδες ηλικίας u/ μέχρι u, οι οποίες μπορούν να παχυμετρηθούν εύκολα Μειονεκτήματα; -Δεν ενδιαφέρεται για την αποκατάσταση του κανονικού ξυλαποθέματος και την επίτευξη της αειφορίας έστω και μετά από μεγάλη περίοδο ετών -Η αειφορία εξασφαλίζεται μόνο όταν η έκταση των συστάδων ηλικίας >u/ αποτελεί το μισό της έκτασης του όλου δάσους
Μέθοδος Flury -Βελτιώνει τη μέθοδο Hufagl εξαλείφοντας στον μισό περίτροπο χρόνο τυχόν διαφορές πραγματικού και κανονικού ξυλαποθέματος συστάδων ηλικίας u/ έως u ετών u + F u z u 4 + u Κανονικό ξυλαπόθεμα συστάδων ηλικίας >u/ Εμβαδόν ορθογωνίου τριγώνου κανονικού ξυλαποθέματος ολόκληρου του δάσους: ¾ (Z *u/)
Μειονεκτήματα -Κανονικότητα πετυχαίνεται μόνο στις συστάδες ηλικίας u/ Εφαρμογή Δεδομένα -Δάσος τραχείας Πεύκης Περίτροπος χρόνος 80έτη Συστάδες ηλικίας 41-80 ; α) με πρόβλεψη για αποκατάσταση κανονικού ξυλαποθέματος 103000m3 μέσα στον περίτροπο χρόνο β) χωρίς αποκατάσταση Ξυλαπόθεμα 94000m3 Έκταση 1000ha Μέση συνολική αύξηση,m3/ha
Λύση α) Κατά Flury (επειδή προβλέπεται αποκατάσταση) u + F z 94.000 1000, 80 4 + 4 94.000 103.000 + + 35m u u 80 80 3 β) Κατά Hufagl (χωρίς αποκατάσταση) + F z u u 94.000 + 1000, 80 4 4 3450 m 80 3
Γαλλική μεθοδος κανονικού ξυλαποθέματος σε ομήλικα δάση Τι είναι; Μέθοδος υπολογισμού όγκου και καθορισμού συνολικού λήμματος το οποίο συνυπολoγίζει όλες τις ενδιάμεσες καρπώσεις Πως εφαρμόζεται; -Υπολογίζεται το κανονικό ξυλαπόθεμα z u -Υπολογίζεται το πραγματικό ξυλαπόθεμα Γενική παχυμέτρηση Πίνακες παραγωγής
-Εάν Ετήσιο λήμμα Μέση ετήσια αύξηση του πραγματικού ξυλαποθέματος (επειδή το υπάρχον ξυλαπόθεμα αντιπροσωπεύει το κανονικό που πρέπει να επιτευχθεί) -Εάν > Καθορίζουμε το χρόνο ρευστοποίησης του πλεονάζοντα όγκου (συνήθως περιόδους) Ετήσιο λήμμα + z a Μέση ετήσια αύξηση κανονικού ξυλαποθέματος Χρόνος εξίσωσης [Δεν παίρνουμε υπόψη την αύξηση του πλεονάζοντα όγκου στο χρόνο εξίσωσης]
-Εάν < z + Μέση ετήσια αύξηση πραγματικού ξυλαποθέματος a Ποσότητα ξυλώδη όγκου που πρέπει να αποταμιεύσουμε ετησίως για αποκατάσταση κανονικού ξυλαποθέματος Μειονεκτήματα - Δεν χρησιμοποιείται συχνά γιατί είναι δύσκολος ο τρόπος καθορισμού του κανονικού ξυλαποθέματος
Σύγκριση μεθόδων μαθηματικών τύπων Εφαρμογή Δεδομένα Δάσος Μ. Πεύκης Έκταση F1100ha Περίτροπος χρόνος u100έτη Στοιχεία απογραφής ξυλαποθέματος
(1) () (3) (4) (5) (3) *(4) Συστάδα α/α Ηλικία έτη Επιφάνεια ha m3/ha συνολικά m3 1 1 100 0 000 (6) (7) (8) συνολι κά m3 ½u ½u 18 50 30 1500 u F Z ¼ 3 7 100 50 5000 1100 100 7.000 7.500 4 36 150 70 10500 110000 5 45 100 80 8000 6 5 150 85 1750 7 68 50 100 5000 8 75 100 110 11000 Z1,9 m 3 /ha 9 88 150 10 18000 ¾ 10 95 150 14 1000 67.750 8.500 ; 1100 94750 11000 0 94750 110.000
Λύση α) Matel & Masso 3 u 94750 100 1895 m / έ τος α) Μέθοδος Paulse Hudeshage 94750 0,04 74 m 3 / έ τος Ποσοστό κάρπωσης για U100 0,04
γ) Αυστριακή 100 U α ) 1900 ( 3 10 1 m z f Z i i i έτος m a Z / 1745.5 100 110000 94750 1900 3 + + τος έ m u u u Z F / 1690 100 4 100 31 600 67750 ' ' 4 ' ' 3 + + + δ) Hufagl έτος m u u Z F / 1985 100 4 100,1 600 67750 4 ' 3 + + ε) Flury
Μέθοδοι ελέγχου Τι είναι; Μέθοδοι που βασίζονται σε περιοδική (κατά το δυνατόν) πλήρη απογραφή ξυλαποθέματος και προσαύξησης με σκοπό: Τον διαρκή έλεγχο αειφορίας του ξυλαποθέματoς (για να είναι δυνατή και διηνεκής η διατήρηση της μέγιστης δυνατής παραγωγής) Τον διαρκή έλεγχο των επιδράσεων των διαφόρων δασοκομικών μέτρων στην προσαύξηση και άλλες συσταδικές παραμέτρους Των βελτίωση της πρόγνωσης για την εξέλιξη της προσαύξησης και των συστάδων Τον καθορισμό του λήμματος
Ποιες είναι; -Μέθοδος Guraud- Bioley (εφαρμόζεται στην Ελλάδα στο Πανεπιστημιακό δάσος του Περτουλίου) -Μέθοδος Kutsch Lotsch -Μέθοδος ιστορικής προσαύξησης -Σουηδική μέθοδος Ακριβής υπολογισμός προσαύξησης Βασική ιδέα -Για πρόβλεψη καρπώσεων -Περιοδικές απογραφές ξυλαποθέματος για εξακρίβωση προσαύξησης -Εφαρμόζεται σε κηπευτά δάση
Κύρια χαρακτηριστικά μεθόδου Διαίρεση του δάσους Καθορισμός χρόνου περιφοράς Τρόπος απογραφής συστάδων Προσδιορισμός προσαύξησης Πρόβλεψη λήμματος Μειονεκτήματα Πολύ ακριβή Σε μεγάλες κλίμακες να αποφεύγεται