Copiere articol

Direcţii de evoluţie a structurii şi funcţionalităţii ecosistemelor de molid naturale şi artificiale pentru fundamentarea sistemelor silviculturale

Radu Cenuşă, Ion Barbu

Cunoaşterea direcţiilor de evoluţie a arboretelor de molid constituie o necesitate în sprijinul căreia se aduc următoarele argumente:

- ponderea actuală a acestei formaţii în fondul forestier al României este foarte ridicată;

- molidişurile sunt cantonate în zonele cele mai fragile sub raport ecologic pe întreg lanţul carpatic (pante mari, energii mari de relief, eroziune ridicată, condiţii climatice inospitaliere);

- molidişurile sunt formaţii deosebit de vulnerabile la acţiunea vântului, zăpezii şi factorilor biotici;

- alături de brădete şi stejărete, aceste formaţii prezintă la ora actuală evidente simptome de declin pe zone relativ extinse;

- aceste arborete au suferit mutaţii deosebite sub raport structural, ca urmare a unei gospodăriri mai intensive, în consecinţă comportând valori diferite de stabilitate;

- măsurile silviculturale adoptate trebuie să potenţeze capacitatea de autoconservare a acestor ecosisteme, completând rezultanta evoluţiei naturale, fără a amplifica acţiunea factorilor perturbatori.

În acest context, se impun investigaţii care să conducă în final la modele matematice care vor permite simularea efectului măsurilor silviculturale asupra stabilităţii arboretelor şi, în consecinţă, obiectivizarea proceselor decizionale privind adoptarea măsurilor de gospodărire.

Tema,cu ciclul de cercetare 1994-1996, are ca responsabili pe dr. ing. Radu Cenuşă şi dr. ing. Ion Barbu, cercetători în cadrul Staţiunii Experimentale de Cultura Molidului din Câmpulung Moldovenesc.

Aspectele de cercetare abordate au fost următoarele:

- influenţa măsurilor amenajistice şi silviculturale, efectele perturbatoare ale doborâturilor de vânt şi a rupturilor de zăpadă asupra modificării parametrilor morfometrici şi structurali ai arboretelor;

- experimentarea aplicabilităţii unui model matematic prezentat în literatura de specialitate germană, privind dezvoltarea arboretelor echiene în raport cu suprafaţa de bază;

- efectuarea unei prognoze de evoluţie a fazelor de dezvoltare, cu implicaţii asupra gradului de stabilitate global în păduri naturale de molid, cu punerea în evidenţă a modificărilor în timp şi spaţiu a parametrilor structurali şi texturali;

- analiza principalelor direcţii de evoluţie a arboretelor artificiale de molid prin prisma acţiunii factorilor perturbatori.

În anul 1994 au fost efectuate lucrări de cercetare ce au cuprins atât investigaţii de teren, cât şi de laborator. Au fost întreprinse:

- investigaţii cu caracter diacronic şi sincronic asupra evoluţiei unor arborete considerate ca reprezentative din U. P. I Demacuşa, Ocolul silvic Tomnatic, determinânduse câteva trăsături ale dinamicii spaţio-temporale prin prisma parametrilor de morfostructură ai parcelelor şi arboretelor;

- cercetări privind evoluţia unor arborete de vârste diferite, care au înregistrat în ultimii 30 de ani pierderi de stabilitate ca urmare a unor reprize repetate de doborâturi de vânt şi rupturi de zăpadă. Determinarea parametrilor biometrici s-a făcut într-o reţea tip raster cu pasul de 50 m, orientată pe direcţia punctelor cardinale, fiind parcurse un număr de 5 parcele, cu un total de 247 de suprafeţe de 500 m² ;

- cercetări privind dinamica structurală a molidişurilor naturale din codrul secular Slătioara, codrul secular Giumalău şi rezervaţia ştiinţifică Călimani. Pe baza acestor investigaţii, coroborate cu cele efectuate în anii anteriori, s-a întreprins prognoza evoluţiei structurale şi texturale a arboretelor de molid situate în partu situaţii staţionale diferite, de la clasa I la clasa a III-a de producţie;

- investigaţii cu caracter istoriografic privind dinamica doborâturilor de vânt în patru U. P.-uri reprezentative sub raportul acestor fenomene pentru perioadele 1960-1970 şi 1970-1980, luându-se în studiu, în total, 1667 de cazuri.

Rezultatele acestor investigaţii cu caracter complex au pus în evidenţă o dinamică spaţio-temporală accentuată, ca urmare a activităţii umane din ultimul secol. Această dinamică relevează o tendinţă de simplificare a structurilor, fapt ce a mărit instabilitatea arboretelor la acţiunea diverşilor factori. Totodată, s-a constatat o tendinţă de "restructurare" a ecosistemelor prea artificializate, mai ales prin intermediul factorilor perturbatori care acţionează pe calea conexiunii inverse. Această restructurare se prezintă sub forma deschiderii plafonului arboretelor echiene, în sensul asigurării premiselor regenerării naturale şi deci tranziţia de la arborete echiene la arborete pluriene, având ca efect creşterea stabilităţii.

Pentru a se testa posibilitatea utilizării unor modele matematice în determinarea evoluţiei arboretelor, s-a ales pentru început un model mai simplu, bazat pe relaţia dintre suprafaţa de bază, numărul de arbori la hectar şi înălţimea superioară. Parametrii s-au determinat pe baza măsurătorilor biometrice în 110 arborete din Bucovina (tabelul nr. 1).

Tabelul 1. Elemente de calcul pentru modelul matematic

H (dom.) (m)	n (nr.arborete)	a	b	N (nr.med.arb.)	Cv(N) (%)
10	12	40,30	-0,175	2366	18,14
12	11	18,85	-0,059	2649	29,40
16	5	62,74	-0,170	2685	18,02
20	7	295,66	-0,371	2194	22,70
22	12	103,88	-0,234	1850	30,90
24	10	139,78	-0,261	1615	19,02
26	18	122,53	-0,234	1272	24,80
28	9	80,33	-0,168	1090	24,90
30	9	43,85	-0,066	415	10,10
33	5	191,53	-0,276	584	26,20
36	7	489,76	-0,414	588	33,80
44	5	532,69	-0,464	176	10,00

În final rezultat o relaţie matematică de forma:

Din compararea rezultatelor aplicării modelului cu valorile din tabelele de producţie a rezultat faptul că modelul dă rezultate apropiate de tabelele de producţie pentru domeniul central, diferenţele mai accentuate de la extreme fiind puse, deocamdată, pe seama numărului mai redus de măsurători. Calculul acestor parametri a demonstrat că modelele sunt utilizabile, perfecţionarea lor necesitând un număr mai ridicat de măsurători, care vor fi continuate în cursul anului 1995, mărindu-se numărul acestora mai ales în arborete tinere - sub 35 ani - şi în arborete în vârstă - peste 100 ani.

În condiţiile în care se dispune de un "portret robot" al fazelor de dezvoltare, precum şi a evoluţiei acestora, caracteristice anumitor condiţii staţionale, prognoza evoluţiei pădurii naturale devine un instrument de lucru extrem de util pentru determinarea dinamicii ecosistemului. Metoda extrapolării trendurilor satisface cerinţele prognozării fazelor de dezvoltare, precum şi a dinamicii stabilităţii molidişurilor naturale, ce prezintă fluctuaţii în raport cu evoluţia pădurii în stadiul de climax. Se constată că paleta posibilităţilor de evoluţie se amplifică în staţiunile de bonitate superioară, fiind mai restrânsă în staţiunile de bonitate inferioară. În condiţii staţionale extreme numărul variantelor de evoluţie este extrem de restrâns.

Totodată, prin intermediul prognozei pot fi puse în evidenţă limitele de abilitate în cadrul echilibrului dinamic şi tendinţele de evoluţie ale acestora.

Pentru prezenta temă, ce are drept scop elaborarea de modele matematice care să surprindă răspunsul diferitelor structuri de molidişuri la complexul factorilor perturbatori, este foarte importantă stabilirea influenţei factorilor structurali şi staţionali sub forma curbelor de transfer (figura nr. 1).

Plecând de la aceste curbe, se pot determina momentele cele mai probabile de producere a unor fenomene cu caracter perturbator, precum şi a volumului pierderilor estimate. Totodată, este posibilă evaluarea reacţiei sistemului la acţiunea repetată a perturbatorilor {figura nr. 2).

Rezultatele obţinute până în prezent vor permite în anii urmatori determinarea acestor ecuaţii şi integrarea lor în modele matematice operaţionale.

Din analiza modului de abordare a cercetărilor în cursul anului 1994, precum şi a noilor aspecte care au apărut, urmează ca în următorii doi ani ai ciclului să se desfaşoare urmatoarele cercetări:

- investigaţii în toate suprafeţele de probă permanente instalate în molidişuri, indiferent de vechime şi scopul lor pentru care există date de start şi se poate reconstitui evoluţia lor;

- elaborarea unui model matematic al evoluţiei molidişurilor naturale pentru care există un volum mare de date şi posibilitatea calculului majorităţilor curbelor de transfer;

- elaborarea curbelor de transfer pentru modele de evoluţie a molidişurilor artificiale. În acest scop, se impune continuarea măsurătorilor pe teren, în zonele deja parcurse cu studii în acest an.

- se impune, de asemenea, declanşarea de studii asupra influenţei factorilor staţionali în evoluţia molidişurilor.

- se impune colaborarea cu un specialist în probleme de informatică pentru elaborarea modelelor propuse.

În anul 1994, acesta fiind primul an al cercetărilor, nu s-au obţinut rezultate cu caracter spectaculos, de noutate.

Fig. 1. Schema logică a lucrărilor pentru obţinerea curbelor de transfer

Fig. 2. Schema logică pentru determinarea pierderilor probabile în arborete de molid

Între concluziile ce se desprind din cadrul cercetărilor efectuate până în prezent, se remarcă :

- referitor la evoluţia molidişurilor artificiale se constată că, în afara pierderii de stabilitate prin extinderea molidului şi echienizare, ca urmare a manifestărilor factorilor perturbatori, pe suprafeţe mici, ca urmare a conexiunii inverse, arboretele artificiale au tendinţa de "restructurare" care să facă trecerea spre structuri complexe. De aceea natura şi intensitatea intervenţiilor structurale trebuie cunoscute şi bine fundamentate pentru a se veni în sprijinul acestui proces;

- cunoştinţele actuale reprezintă o premisă pentru modelarea evoluţiei pădurii naturale de molid. În cadrul temei s-a efectuat o primă prognoză, delimitată la spaţii restânse - unităţi amenajistice - fapt ce constituie un prim pas spre elaborarea de modele ce vor permite simularea evoluţiei acestor ecosisteme cu ajutorul tehnicii moderne de calcul;

- analiza modului de propagare a doborâturilor de vânt a pus în evidenţă necesitatea abordării unor modele mai complexe, bazate probabil pe procese probabilistice care să ia în considerare atât factorii induşi de către staţiune, cât şi cei induşi de activitatea umană;

- având în vedere diversitatea condiţiilor staţionale induse în principal de varietatea fizico-geografică a spaţiului carpatic, direcţiile de evoluţie a molidişurilor vor fi puse în evidenţă numai cu ajutorul modelelor matematice.

Sus

Copyright Staţiunea Experimentală de Cultura Molidului. Toate drepturile rezervate.