Upload
lamdiep
View
274
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
I
Ministerul Educaţiei, Cercetării, Tineretului şi Sportului
Universitatea „Transilvania” din Braşov
Facultatea de Silvicultură şi Exploatări Forestiere
Catedra de amenajarea pădurilor şi măsurători terestre
Ing. Mihail Hanzu
Cercetări privind structura, creşterea şi producţia
arboretelor amestecate de răşinoase cu fag
din Munţii Cindrel
Research regarding the structure, the increment and the
production of the mixed stands of resinous with Europeean
beech from Cindrel Mountains
Rezumatul tezei de doctorat
CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC
Prof. Univ. Dr. Ing. Iosif Leahu
Membru corespondent al
Academiei de Ştiinţe Agricole
şi Silvice
BRAŞOV 2011
II
Ministerul Educaţiei, Cercetării, Tineretului şi Sportului
Universitatea „Transilvania” din Braşov
Facultatea de Silvicultură şi Exploatări Forestiere
Catedra de amenajarea pădurilor şi măsurători terestre
Componenţa comisiei de evaluare şi susţinere a tezei de doctorat, numită prin Ordinul
Rectorului Universităţii „Transilvania” din Braşov nr. 4577 din 03. 05. 2011 este:
PREŞEDINTE: Prof. Univ. Dr. Ing. Ioan Vasile ABRUDAN
DECAN – Facultatea de Silvicultură şi
Exploatări Forestiere
Universitatea „Transilvania” din Braşov
CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC: -Prof. Univ. Dr. Ing. Iosif LEAHU
Universitatea „Transilvania” din Braşov
Membru corespondent ASAS
REFERENŢI: -Prof. Univ. Dr. doc. h.c. Ing. Victor GIURGIU
Membru titular al Academiei Române
Universitatea „Ştefan cel Mare” din Suceava
-Cercet. Şt. Gr. I. Dr. Ing. Ioan SECELEANU
I.C.A.S. Bucureşti
Prof. as. Universitatea de Ştiinţe Agricole şi
Medicină Veterinară din Bucureşti
Membru corespondent ASAS
-Cercet. Şt. Gr. I. Dr. Ing. Ovidiu BADEA
I.C.A.S. Bucureşti,
Prof. as. Universitatea „Transilvania” din
Braşov
Membru corespondent ASAS
Susţinerea publică va avea loc joi 9 iunie 2011 ora 11 la corpul S, la Facultatea de
Silvicultură şi Exploatări Forestiere în sala SI2.
Aprecierile dumneavoastră asupra conţinutului tezei pot să fie transmise pe adresa:
Facultatea de Silvicultură şi Exploatări Forestiere din Braşov, str. Şirul Beethoven,
nr.1, 500123, Braşov, Fax 0268 – 47 57 02
III
Cuprins
Capitolul I pagina
Scopul şi obiectivele cercetărilor.......................................................... 1
Capitolul II
Locul cercetărilor. Condiţii fizico-geografice......................................... 2
2.1 Limite......................................................................................... 2
2.2 Relieful....................................................................................... 2
2.3 Geologia..................................................................................... 2
2.4 Clima.......................................................................................... 4
2.5 Reţeaua hidrografică.................................................................. 7
2.6 Vegetaţia.................................................................................... 7
2.7 Fauna......................................................................................... 7
2.8 Rezervaţii naturale..................................................................... 7
Capitolul III
Condiţii staţionale şi structura la nivel de fond de producţie
a arboretelor amestecate
de răşinoase cu fag în arealul cercetat................................................. 8
3.1 Consideraţii generale privind structura, creşterea şi producţia
arboretelor amestecate de răşinoase cu fag..................................... 8
3.2 Condiţii staţionale...................................................................... 10
3.3 Tipurile de pădure din staţiunile favorabile amestecurilor........ 10
3.4 Structura arboretelor în raport cu vârsta şi funcţiile atribuite.... 11
3.5 Structura pe specii a arboretelor................................................. 14
Capitolul IV
Aspecte metodologice privind studiul structurii arboretelor
amestecate de răşinoase cu fag din Munţii Cindrel............................. 16
4.1 Pregătirea lucrărilor de teren...................................................... 16
4.2 Colectarea datelor de teren......................................................... 16
4.2.1 Forma şi amplasarea suprafeţelor de probă....................... 16
4.2.2 Măsurarea diametrelor....................................................... 17
4.2.3 Măsurarea înălţimilor şi a înălţimii de inserţie a coroanei. 19
4.2.4 Măsurarea poziţiei arborilor în pieţele de probă................ 19
4.2.5 Măsuarea a două diametre ale coroanei fiecărui arbore.... 19
4.2.6 Clasificarea arborilor conform
sistemului de clasificare Kraft ................................................ 19
4.2.7 Clasificarea calitativă a arborilor...................................... 20
4.2.8 Extragerea carotelor de creştere........................................ 20
4.3 Prelucrarea primară a datelor de teren....................................... 20
Capitolul V
Rezltatele cercetărilor privind structura, creşterea şi producţia
arboretelor amestecate de răşinoase cu fag din Munţii Cindrel............ 21
5.1 Compoziţia arboretelor.............................................................. 21
5.2 Structura arboretelor în raport cu vârsta arborilor..................... 21
5.3 Structura arboretelor în funcţie de poziţia arborilor în spaţiu..... 21
IV
5.4 Structura arboretelor în raport cu diametrul arborilor................. 33
5.5 Structura arboretelor în raport cu înălţimea arborilor................. 42
5.6 Corelaţia dintre diametre şi înălţimi............................................ 45
5.7 Structura arboretelor în raport cu volumul arborilor.
Corelaţii dintre diametre înălţimi şi volume................................ 47
5.8 Indicii de acoperire şi gradul de închidere a coronamentului...... 47
5.9 Creşterea arborilor în diametru.................................................... 48
5.10 Modelarea dinamicii structurii arboretelor................................ 49
5.10.1 Distribuţia Weibull........................................................... 49
5.10.2 Modele structurale dinamice bazate pe
distribuţia Weibull....................................................................... 55
5.11 Alţi algoritmi pentru modelarea dinamicii structurii arboretelor 64
5.12 Modelarea dinamicii structurii arboretelor ca şi proces Markov 66
5.13 O posibilitate de evaluare a funcţiilor estetice şi recreative
ale pădurii din arealul studiat......................................................... 73
5.13.1 Descrierea metodei.......................................................... 73
5.13.2 Un exemplu de folosire a metodei propuse..................... 74
Capitolol VI
Concluzii şi contribuţii personale............................................................. 78
6.1 Structura şi dinamica ei la nivel de fond de producţie............... 78
6.2 Structura şi dianamica ei la nivelul arboretelor......................... 78
1
Capitolul I
Scopul şi obiectivele cercetărilor
Amestecurile de răşinoase cu fag sunt ecosisteme caracterizate prin mare stabilitate şi un mare potenţial
productiv şi protectiv. Ca urmare a unei mari diversităţi a acestor ecosisteme legităţile lor de structurare se deosebesc în
anumite privinţe de cele ale arboretelor pure.
Scopul cercetărilor este de a surprinde particularităţi de structurare ale arboretelor amestecate de răşinoase cu fag
din Munţii Cindrel din clase mijlocii sau superioare de producţie, de a modela aceste legităţi, şi de a găsi eventuale
corelaţii între anumite tipuri de structuri şi creşteri.
Prin cercetările efectuate am căutat obţinerea de noi date privitoare la modalităţile de structurare ale
amestecurilor de răşinoase cu fag, la dinamica structurii acestora şi la capacitatea de creştere a arboretelor amestecate
din Munţii Cindrel.
Obiectivele urmărite au fost:
identificarea suprafeţelor din fondul forestier apte pentru arborete amestecate de răşinoase cu fag din
clasele de producţie I, II şi III;
cunoaşterea caracteristicilor ecologice ale arealului studiat, caracteristici exprimate, în principal, prin
tipurile de staţiune şi de pădure şi prin structura arboretelor ca ansamblu la nivelul fondului de
producţie;
determinarea unor caracteristici structurale ale arboretelor amestecate considerate reprezentative şi
modelarea grafică şi matematică a unora din aceste caracteristici;
modelarea dinamicii creşterii în diametru a arboretelor amestecate de răşinoase cu fag
2
Capitolul II
Locul cercetărilor. Condiţii fizico-geografice
2.1 Limite
Limita sudică a Munţilor Cindrel este constituită de cele două văi longitudinale Valea Frumoasei şi Valea
Sadului, care formează un culoar larg de circa 1-3 km la altitudinea de 1600-1700 m (altitudine maximă 1725 m, în şaua
Ştefleşti). Adâncimea accentuată a celor două văi opuse, precum şi lăţimea relativ mare a acestora justifică pe deplin
fixarea acestei limite faţă de Munţii Lotru (masivul Ştefleşti) din sud. Spre vest se învecinează cu masivul Şureanu de
care îl desparte apa Sebeşului.
Contactul cu Podişul Transilvaniei, respectiv limita nordică şi nord-estică a Munţilor Cindrel, care îi defineşte
faţă de Dealurile Secaşului şi de depresiunile Apoldului, Săliştei şi Sibiului este marcat de localităţile Căpâlna, Deal,
Cărpiniş, Tilişca, Sălişte, Vale, Sibiel, Fântânele, Orlat, Gura-Râului, Poplaca, Răşinari, Cisnădioara şi Sadu.
Creasta principală, orientată paralel cu apele Frumoasei şi Sadului este dominată de vf. Cindrel, un braţ al
acesteia face cumpăna de ape şi legătura cu Munţii Ştefleşti.
2.2 Relieful
Munţii Cindrel, cu o suprafaţă de circa 900 km2 (altitudinea maximă de 2244 m în vârful Cindrel), se
caracterizează prin masivitate şi relief domol, produs al unei structuri geologice uniforme, constituită exclusiv din
şisturi cristaline. În ansamblu, ei sunt asimetrici, formaţi dintr-o culme înaltă situată în extremitatea sud-vestică, culme
ce se ramifică în trei direcţii principale: spre vest, culmea Şerbota (2136 m) – Cibanu – Oaşa Mare (1731 m); spre nord
culmea Găujoara – Foltea (1963 m) – Strâmba Mare (1830 m) şi spre est culmea Niculeşti (2036 m) – Rozdeşti –
Bătrâna. Din acestea se desprind trepte din ce în ce mai joase, având o mare dezvoltare spre marginea nordică, nord-
vestică şi estică (900 – 1300 m altitudine). În funcţie de situarea faţă de vârful Cindrel, treptele sunt scurte spre Valea
Sebeşului şi prelungi, de 15-20 km, spre Depresiunea Transilvaniei.
Specifică este, de asemenea, succesiunea de la sud spre nord a resturilor celor trei suprafeţe de netezire
aparţinând nivelului Borăscu (2244 – 1700 m), nivelul mijlociu Râu Şes (1650 – 1350 m) şi celui inferior Gornoviţa
(1200 – 900 m), toate intens fragmentate şi separate între ele de văi adânci şi strâmte, cu versanţi puternic înclinaţi,
atingând pe alocuri diferenţe de nivel de 400-600 m. Faţă de alte masive, cum ar fi pe clina sudică a Munţilor Parâng, în
Munţii Cindrel trecerea de la un nivel la altul nu este marcată pregnant în relief. Acest fapt dă impresia existenţei, pe
alocuri, a unei singure platforme, care coboară domol de la 2200 m la mai puţin de 900 m.
Coborând de-a lungul crestelor principale, se poate observa detaşarea şi prelungirea spre nord şi est a nivelului
inferior Gornoviţa, cuprins între 1200 şi 900 m. Ea are extensiunea cea mai mare în jurul localităţilor Jina, Poiana
Sibiului, Rod, Tilişca, Sălişte şi Gura Râului, primele trei aşezări fiind situate chiar pe ea.
Suprafaţa platformelor este acoperită în mare parte de pajişti, contrastând cu versanţii împăduriţi. De asemenea,
desfăşurarea mai largă a platformei inferioare (900 m – 1200 m), între valea Cibinului şi valea Bistrei, a oferit
posibilitatea unei transformări ceva mai pronunţate a peisajului iniţial acoperit de păduri, decât între valea Cibinului şi
valea Sadului. Astfel, în zona marilor sate ale Mărginimii Sibiului (Sălişte, Tilişca, Poiana Sibiului şi Jina), păşunile şi
fâneţele ocupă mari întinderi.
Relieful glaciar. Condiţiile locale de relief şi de altitudine au fost mai puţin favorabile apariţiei şi dezvoltării
fenomenelor glaciare, de felul celor lăsate de gheţarii cuaternari în Munţii Făgăraş, Parâng şi Retezat. Numai pe
versantul nordic şi estic al culmii Şerbota – Frumoasa – Cindrel, aparţinând platformei superioare, au fost sculptate
patru circuri glaciare: Gropata, Iezerul Mic, Iezerul Mare şi Iujbea Răşinarului.
Din punct de vedere morfostructural teritoriul studiat se încadrează în rândul unităţilor de orogen (I), mai
precis în unitatea carpatică muntoasă (A), subunităţile cristalino – mezozoice (a), Masivul Meridional (2) Munţii
Cindrel.Pe aceste substrate s-au format şi au evoluat solurile existente favorabile în majoritate vegetaţiei forestiere.
2.3 Geologia
Constituţia geologică şi respectiv litologică a Munţilor Cindrel nu diferă de masivele înconjurătoare, datorită
apartenenţei la aceeaşi unitate structurală. Ei sunt formaţi din şisturile cristaline ale pânzei getice (micaşisturi, gnaise
micacee, paragnaise, amfibolite, cuarţite, etc), aceleaşi care se găsesc şi în Munţii Şureanu şi Lotru, încălecând
formaţiunile mai puţin metamorfozate ale grupei I, autohtone, începând cu şariajul mezocretacic (faza austriacă).
Absenţa în aceşti munţi a formaţiunilor sedimentare explică şi lipsa unei diferenţieri petrografice a reliefului.
Fără a fi străbătuţi de linii tectonice de mare mobilitate în timpul neogenului, Munţii Cindrel au suportat în mod
uniform mişcările de ridicare, care i-au afectat. Aceasta este cauza pentru care nu s-au întâlnit nicăieri compartimente
sau porţiuni evoluate în mod diferit. În consecinţă, se poate considera că evoluţia geomorfologică a acestor munţi s-a
desfăşurat în mod egal şi unitar pe toată întinderea lor; în acelaşi timp, suprafeţele de netezire – dovadă certă a vechii
lor transformări şi modelări – se găsesc la altitudini care coboară peste tot în trepte uriaşe spre marginea de nord a
acestei unităţi montane.
3
4
2.4 Clima
Teritorul studiat se încadrează în sectorul cu climă continentală moderată, boreală, subţinutul climei de munte.
Munţii Cindrel au o climă variată datorită marii lor întinderi şi a înălţimii ce atinge 2244 m; temperatura,
precipitaţiile şi celelalte elemente climatice se schimbă odată cu altitudinea. Cum este şi firesc, ei păstrează trăsăturile
generale ale Carpaţilor Meridionali din care fac parte, beneficiind de o puternică influenţă oceanică din nord-vestul
continentului, care provoacă ploi lente şi de durată. În cadrul lor se disting mai multe etaje climatice: etajul montan
inferior, etajul montan superior, etajul subalplin şi etajul alpin.
Începând de la contactul cu Podişul Transilvaniei până la 1000 m, deci în zona pădurilor de foioase, întâlnim
etajul montan inferior, caracterizat printr-o climă mai blândă din cauza altitudinii joase şi a circulaţiei maselor de aer
cald şi mai umed dinspre vest, prezentând diferenţe mai mici de temperatură diurnă şi anuală. Temperatura medie
anuală are valori cuprinse între 7 şi 10°C, temperatura medie a lunii iulie fiind între 17 şi 22°C, iar a lunii ianuarie între
-2 şi -4°C. Precipitaţiile sub formă de ploi şi zăpezi sunt mai puţin abundente şi ele, media anuală oscilând între 600 şi
1000 mm. Vântul dominant suflă dinspre Valea Mureşului (nord-vest).
Etajul montan superior se întinde între 1000 şi 1800 m şi ocupă cea mai mare suprafaţă din Munţii Cindrel,
cuprinzând zona pădurilor de amestec şi de răşinoase. Acest etaj se caracterizează printr-o climă mai umedă şi mai
răcoroasă tot anul; temperatura medie anuală este cuprinsă între 4 şi 6°C, temperatura medie a lunii iulie între 12 şi
14°C, iar a lunii ianuarie între -5 şi -7°C . La Păltiniş, unde este amplasată o staţie meteorologică, lunile cele mai calde
sunt iulie şi august, când media anuală este de 13,3°C, iar lunile cele mai reci ianuarie şi februarie, când media este de
-4,7°C. Temperatura maximă absolută, 31,3°C, s-a înregistrat în anii 1903 şi 1904, iar temperatura minimă absolută, -
33,8°C, în ianuarie 1901.
Pentru o orientare generală, dăm evoluţia lunară a temperaturilor medii, maxime şi minime înregistrate la două
staţii meteorologice şi anume la Staţia meteorologică Păltiniş, date medii calculate pentru perioada 1896 – 1960 (D.
Stoica şi colaboratorii, 1972); respectiv date medii de la Staţia meteorologică Sibiu, date medii calculate pentru
perioada 1896 – 1955. (Atlasul climatic al RPR).
La staţia Păltiniş data medie a primului îngheţ este în jur de 20 septembrie, iar a ultimului îngheţ în jur de 15
mai, perioada fără îngheţ fiind de circa 125 de zile. Iarna, din cauza aerului rece care coboară în depresiunile de la
poalele munţilor, se produc anual în medie 100 de cazuri de inversiuni termice, care generează în munţi un timp frumos.
Tabelul 2.1 Temperaturi medii, maxime şi minime lunare de la staţia meteo Păltiniş
Table 2.1 The average, the minimium and the maximum monthly temperatures from Păltiniş meteo station
Lunile
Temperatura medie
(°C)
Media maximă
(zilnic)
(°C)
Media minimă
(zilnic)
(°C)
I -4,9 -2,1 -8,5
II -4,5 -0,5 -8,0
III -1,2 2,6 -4,9
IV 3,0 7,5 -0,2
V 7,6 12,8 4,4
VI 11,2 15,6 7.7
VII 13,2 18,4 9,5
VIII 13,5 18,2 9,4
IX 9,5 14,2 6,3
X 5,7 9,9 2,4
XI 0,8 5,0 -1,6
XII -2,3 0,9 -5,3
Anual 4,3 8,6 -0,9
Precipitaţiile se încadrează în tipul ploilor de vară, caracterizat printr-un maxim distinct în luna iunie. Media
multianuală oscilează între 800 şi 1400 mm, cu un maxim în luna iunie (138 mm) şi cu un minim în luna decembrie
(33,2 mm). De asemenea, repartiţia lunară a cantităţilor medii de precipitaţii nu este uniformă, la Păltiniş prezentând
variaţiile redate în tabelul 2.2.
Regimul multianual al precipitaţiilor între 1961 şi 1980 la Păltiniş a fost de 983 mm. Prima ninsoare se
semnalează în medie în jur de 14 octombrie, iar ultima ninsoare în jur de 17 aprilie, astfel că numărul mediu al zilelor în
care solul este acoperit cu un strat de zăpadă este de aproximativ 185 de zile. Grosimea medie a stratului de zăpadă este
cuprinsă între 51 şi 63 cm. În zona Păltiniş (1400 – 1500m) zăpada durează circa 6 luni pe an.
Numărul anual al zilelor senine este în medie de 84, al zilelor noroase de 130, iar a zilelor cu cer acoperit de 151.
Iarna predomină zilele cu cer acoperit (47%), iar vara cele noroase (43%). Numărul zilelor cu cer senin este aproape
egal, atât vara cât şi iarna. Durata de strălucire a soarelui depăşeşte 1950 ore anual. Vara durata lunară efectivă este mai
mare de 230 ore, în iulie ea depăşind 300 de ore. În concluzie, etajul montan superior are un climat temperat moderat.
5
Datele înregistrate la staţia climatică Sibiu indică o temperatura medie anuală ce variază între valorile 4°C şi
8°C (media fiind în jur de 6°C). În lunile calde (iulie – august) valorile medii ale temperaturii sunt cuprinse între 12°C
şi 16°C, iar în lunile cele mai reci (ianuarie – februarie) între -3°C şi -9°C. Temperatura medie în perioada de vegetaţie
este cuprinsă între 8°C şi 10°C. Primul îngheţ are loc la sfârşitul lunii septembrie, iar ultimul îngheţ la sfârşitul lunii
mai. Primul îngheţ găseşte vegetaţia lignificată şi nu produce pagube dar ultimul îngheţ, atunci când are loc la sfârşitul
lunii mai, face pagube în pădurile tinere deoarece acestea pornesc mai devreme în vegetaţie.
Tabelul 2.2 Cantităţile de precipitaţii medii lunare şi maxime în 24 de ore
Table 2.2 The monthly average and the maximum rainfall in 24 hours
Lunile Cantitatea medie de
precipitaţii
(mm)
Cantitatea maximă în 24
de ore
(mm)
Anul producerii
I 42,8 33,8 1955
II 35,7 23,2 1935
III 55,4 40,1 1949
IV 89,2 110,4 1933
V 104,8 64,5 1930
VI 138,2 88,3 1948
VII 111,2 68,1 1960
VIII 97,7 78,4 1953
IX 65,0 52,7 1936
X 48,9 42,3 1952
XI 41,3 32,3 1960
XII 33,2 32,2 1960
Anual 836,5 110,4 1933
Referitor la regimul pluviometric, precipitaţiile medii anuale sunt cuprinse între 600 şi 1200 mm (media in jur
de 930 mm). Cantitatea maximă de precipitaţii cade în lunile iunie – iulie, iar cea minimă în ianuarie – februarie. Durata
medie a stratului de zăpadă este de 100 de zile, variind cu altitudinea. De obicei prima zăpadă cade după 10 octombrie.
În ceea ce priveşte circulaţia aerului, frecvenţa cea mai mare o au vânturile care bat din sector vestic. Adesea
se produc intensificări ale vântului, având caracter de vijelie, care pot să provoace doborâturi şi rupturi în arborete de
molid situate, mai ales, pe culmi şi boturi de deal.
Climatul, caracterizat sintetic prin intermediul indicelui de Martonne are valoarea 58 şi indică excedent de apă
din precipitaţii.
Fiecare dintre factorii climatici prezentaţi mai sus pot influenţa în mod diferit dezvoltarea vegetaţiei forestiere.
Datorită amplitudinii altitudinale mari şi expoziţiei diverse este de aşteptat să apară topoclimate foarte diferite cu
variaţii mari de temperatură, precipitaţii, frecvenţă şi viteză a vânturilor faţă de datele furnizate de cele două staţii
meteorologice; motiv pentru care aceste date trebuie privite cu rezervă. Mai mult, datele disponibile au fost înregistrate
în perioada 1896 – 1955 şi de aceea, în condiţiile încălzirii globale, constatată şi la începutul secolului trecut ele nu mai
redau corect condiţiile existente. Cu toate acestea sunt redate mai jos datele existente pentru temperatură, precipitaţii şi
circulaţia aerului la staţia meteorologică Sibiu.
Tabelul 2.3 Regimul termic multianual la staţia meteo Sibiu
Table 2.3 The multianual termic regime at Sibiu meteo station
Caracteristica
de climă
Valori lunare Anual
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
temperaturi medii lunare
-3,8 -1,2 4,1 9,7 14,7 17,7 18,6 18,9 14,8 9,4 3,6 -0,9 8,9
temperaturi maxime
absolute
15,6 19,0 30,4 30,1 31,4 34,0 36,4 37,4 36,2 32,5 27,0 18,5 37,4
temperaturi minime
absolute
-
30,4
-
31,0
-
22,5
-7,2 -1,6 1,8 5,5 4,5 -3,4 -
12,2
-
20,0
-
29,8
-31,0
nr. de zile cu îngheţ
28,8 23,7 18,6 6,0 0,3 - - - 0,5 6,3 15,2 24,7 123,7
primul/ultimul
îngheţ
date
medii
- - - 22 - - - - - 11 - - -
date
extreme
- - - 3 24 - - - 8 - 9 - -
6
Tabelul 2.4 Regimul pluviometric multianual la staţia meteo Sibiu
Table 2.4 The multianual pluviometric regime at Sibiu meteo station
Caracteristica
de climă
Valori lunare medii Anual
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
cantitate
medie lunară
(mm)
29,7
26,7
32,8
54,7
80,4
113.0
87,3
75,0
54,5
45,0
33,9
29,0
622,0
cantitate
max./24 ore
(mm)
27,5
30,4
27,0
67,0
50,0
71,3
92,0
60,9
68,0
37,5
47,0
19,3
92,0
zile cu > 0,1
mm
9,1 9,0 9,8 11,9 14,9 15,7 11,8 10,1 9,1 9,8 9,5 9,1 129,7
nr.zilelor cu
ninsoare
7,4 6,2 4,6 1,5 0,1 - - - 0,1 0,5 2,6 5,0 28,0
nr.zilelor cu
zăpadă
20,1 15,1 4,1 0,7 - - - - - - 1,6 12,4 54,0
După Köppen, staţia meteo Sibiu se situează în provincia climatică D.f.k., provincie corespunzătoare zonei înalte
cu ierni răcoroase, precipitaţii tot timpul anului, cu temperatura lunii celei mai reci sub 5°C şi a celei mai calde sub
18°C.
Fig. 2.2 Frecvenţa medie şi viteza medie a vântului pe direcţii la staţia meteo Sibiu
Fig. 2.2 The average wind frequencies and wind speeds on directions at Sibiu meteo station
7
2.5 Reţeaua hidrografică
Rocile cristaline şi precipitaţiile abundente aproape tot anul au favorizat dezvoltarea unei reţele hidrografice
bogate în Munţii Cindrel. Pâraiele şi izvoarele înregistrează o maximă abundenţă din etajul montan superior până în
zona alpină. Datorită substratului metamorfic practic pe fiecare vale avem un fir de apă. Oltul şi Mureşul reprezintă cei
doi colectori ai tuturor apelor din Munţii Cindrel. Oltul primeşte Cibinul unit cu Sadu, în timp ce Mureşul colectează
apele Sebeşului şi ale numeroşilor săi afluenţi.1
2.6 Vegetaţia
Fitogeografic teritoriul studiat face parte din Regiunea holarctică, Subregiunea euro-siberiană Sectorul central-
european. Aici rolul principal, în ceea ce priveşte elementele fitogeografice ale florei, îl au elementul boreal central-
european şi cel atlantic.2
Suprafaţa relativ mare a masivului, precum şi expunerea variată a versanţilor au făcut ca pe teritoriul Munţilor
Cindrel să se deosebească o vegetaţie etajată pe altitudine, cu unele variaţii determinate de expunere, de gradul de
înclinare a pantei şi de umiditate. De la poalele Munţilor Cindrel (600 m) până la 1000 m înălţime sunt răspândite
pădurile de foioase, dominate mai întâi de gorunete compuse din Quercus petraea şi apoi de făgete compuse din Fagus
silvatica, alături de care apar : scoruşul – (Sorbus aucuparia), mesteacănul (Betula pendula), paltinul (Acer
pseudoplatanus), frasinul (Fraxinus excelsior), pinul silvestru (Pinus sylvestris) arinul (Alnus glutinosa) şi arbuşti cum
este alunul, păducelul, tulichină etc.
Între 1000 şi 1400 m altitudine se desfăşoară etajul fragmentat al pădurilor de amestec al foioaselor cu
răşinoasele, respectiv fagul cu molidul (Picea abies), bradul (Abies alba), pinul (Pinus sylvestris) şi laricele (Larix
decidua). Flora ierbacee este bine reprezentată, constituită din numeroase specii dintre care amintim: Asperula odorata,
Dentaria bulbifera, Geranium robertianum, Hieracium sp., Symphytum cordatum, Gentiana asclepiadea, Pulmonaria
oficinalis, şi multe alte specii.
La altitudini de 1400 până la 1800 m se desfăşoară etajul molidişurilor iar mai sus până la circa 2200 m etajul
jnepenişurilor.
Păşunile şi fâneţele extinse în etajul făgetelor montane şi al amestecurilor, ca urmare a întinsei şi îndelungatei
activităţi umane, sunt alcătuite mai ales din graminee ca: Festuca rubra (păiuş roşu), Agrostis tenuis (păiuş), Poa
pratensis (firuţa), Trisetum flavescens (ovăz auriu), Trifolium pratense, T. repens, Lothus corniculatus, şi altele. Ele
ocupă mari suprafeţe atât în raza comunelor Jina, Poiana Sibiului, Tilişca, Sălişte, Gura Râului, Răşinari, Râu Sadului,
cât şi pe hotarele lor de munte.
Solurile din regiunea amintită sunt din clasa cambisoluri şi spodisoluri, în cadrul acestora apărând frecvent
litosoluri, mai ales pe versanţii puternic înclinaţi ai văilor. Pe platouri sau în zone depresionare întinse apar procese de
gleizare; pe platourile înalte apar protosoluri formându-se turbării.
2.7 Fauna
Desfăşurarea etajelor de vegetaţie permite existenţa unei faune bogate, inclusiv cea de importanţă cinegetică.
Dintre speciile de interes cinegetic ce sunt prezente în aceste etaje fitoclimatice, dar care lipsesc din Munţii Cindrel
amintim: Castor fiber şi Marmota marmota.
Fauna piscicolă este prezentă în apele favorabile existenţei ei, inclusiv în Iezerul Mare, fiind reprezentată de
Salmo sp.. Mai interasantă este prezenţa lipanului (Thymallus thymallus) pe Valea Frumoasei.
2.8 Rezervaţii naturale
În vederea păstrării peisajului natural, precum şi ocrotirii speciilor de plante rare şi a unor animale sălbatice, în
cuprinsul Munţilor Cindrel şi în imediata lor vecinătate au fost declarate mai multe rezervaţii naturale şi anume: Iezerele
Cindrelului, „Masa jidovului”, „La Grumaji”, „Pintenii din Coasta Jinii” şi Calcarele de la Cisnădioara.
În prezent, o serie de păduri din arealul studiat îndeplinesc condiţiile naturale necesare încadrării lor în Reţeaua
Ecologică Natura 2000, fie ca şi Arii Speciale de Conservare, conform directivei 92/43/CEE (Directiva Habitate) fie ca
şi Arii de Protecţie Specială Avifaunistică, conform prevederilor directivei 79/409/CEE (Directiva Păsări).
1 Buza, M., Fesci, S., Munţii Cindrel, 1983 2 Călinescu, R., Curs de geografia plantelor cu noţiuni de botanică pag. 398-420
8
Capitolul III
Condiţiile staţionale şi structurale la nivelul fondului de producţie a arboretelor amestecate de răşinoase
cu fag în arealul cercetat
3.1 Consideraţii generale privind structura, creşterea şi producţia arboretelor amestecate de răşinoase cu fag
a) Structura
Arboretul reprezentând o totalitate de arbori dezvoltată în aceleaşi condiţii staţionale şi având aceeaşi structură
constituie o populaţie statistică. Aceasta, sub raport biometric poate fi descrisă şi caracterizată prin aplicarea metodelor
statisticii matematice.
Arboretele amestecate sunt colectivităţi statistice neomogene care, pentru a putea fi caracterizate şi studiate
trebuiesc iniţial stratificate după speciile componente, fiecare strat astfel constituit urmând să fie descris aparte. Astfel,
molidul dintr-un arboret amestecat de molid cu fag constituie deci o populaţie statistică distinctă de totalitatea arborilor
de fag, care reprezintă o altă populaţie, dar dezvoltată în strânsă interdependenţă cu prima.3
Prin structură a arboretului, în sens larg, înţelegem relaţiile spaţiale şi temporale existente între arborii
componenţi.
Datorită structurii diferite, arboretele se deosebesc între ele şi prin problemele de conducere pe care le ridică,
deoarece modalităţile de transformare şi conducere structural-funcţională a arboretelor sunt determinate şi ele de natura
acestora, ca şi efectele lor social-ecologice şi economice.
Conform teoriei amenajării pădurilor, prin structura arboretelor se înţelege, în accepţie obişnuită, modul lor de
alcătuire; şi deoarece acesta variază, structura însăşi apare sub infinite aspecte, determinate de diversitatea
caracteristicilor arborilor componenţi, de raporturile numerice şi spaţiile dintre arborii de diferite feluri. Noţiunea de
structură implică, aşadar, la un arboret, atât aspectul diferenţiat, discontinuu al alcătuirii lui, cât şi legăturile, corelaţiile
dintre elementele componente, determinate de această alcătuire, ceea ce înseamnă, de fapt, că structura reprezintă
relaţiile spaţiale şi temporale dintre elementele componente. Relaţiile spaţiale alcătuiesc arhitectonica, poziţia reciprocă
în spaţiu, la un moment dat a elementelor componente, pe când relaţiile temporale reprezintă interacţiunile dintre
elementele componente, procese care se desfăşoară în timp. Reprezentând unitatea dintre elementele componente şi
legăturile lor, structura unui arboret poate fi modificată în sensul perfecţionării organizării lui ca sistem ecologic, făcând
în aşa fel încât interacţiunile şi funcţiile părţilor sale componente să fie subordonate funcţiilor esenţiale ale întregului
arboret. În acest fel, ele participă, pe de o parte, la păstrarea acestuia ca întreg, iar pe de alta, la exercitarea funcţiilor
sale în vederea realizării cu maximum de avantaje a unui scop determinat. Aşadar organizarea priveşte atât structura cât
şi funcţia, acestea constituind două aspecte esenţiale ale oricărui arboret. În acest fel, ele participă pe de o parte, la
păstrarea acestuia ca întreg, iar pe de alta, la exercitarea funcţiilor sale în vederea realizării cu maximum de avantaje a
unui scop determinat. Aşadar, organizarea priveşte atât structura cât şi funcţia, acestea constituind două aspecte
esenţiale ale oricărui arboret. În această viziune, structura nu mai exprimă doar un aspect formal, spaţial, ci unul
esenţial: acel sistem de interacţiuni dintre elementele componente care, deşi supuse modificărilor, dau totuşi întregului
consistenţă şi o anumită capacitate funcţională. Asupra acestei capacităţi se poate acţiona, operând asupra naturii,
mărimii şi aşezării părţilor constitutive, până ce se realizează starea cea mai favorabilă sub raport funcţional; ceea ce se
urmăreşte în cultură este o structură adaptată de fiecare dată funcţiunii arbortelor, o structură funcţională. Astfel,
noţiunea de structură a arboretelor apare îmbogăţită cu dinamismul ei funcţional, structura aparând ca rezultat al unităţii
dintre static şi dinamic. În acest context structura apare ca o caracteristică de ansamblu a unui arboret, determinată de
relaţiile de convieţiure stabilite între elementele componente.
Referitor la problema structurii pe specii a arboretelor, Tkacenko afirmă că nu se poate da o reţetă generală
privind cultura arboretelor amestecate, dar, pe baza studierii condiţiilor locale concrete, trebuie să se creeze o schemă
care să indice aşezarea în spaţiu a diferitelor specii, precum şi procentul din fiecare specie care urmează să intre în
compoziţia arboretului.4 Prin urmare şi cultura arboretelor de amestec ar trebui să fie una adaptată condiţiilor ecologice
locale.
Pentru compoziţia arboretelor de amestec de molid, brad şi fag, se recomandă ca în optimul arealului de
răspândire a fagului, proporţia să fie dominantă (peste 50%), în timp ce spre limitele superioare altitudinale ale arealului
său, ponderea cea mai mare trebuie să o aibă molidul şi eventual bradul, iar fagul să participe ca specie principală în
amestec în proporţie de 10-20%.5
Datorită structurii diferite, arboretele se deosebesc între ele şi prin problemele de conducere pe care le ridică,
deoarece creşterea, dezvoltarea şi conducerea structural-funcţională a arboretelor sunt determinate şi ele de natura
acestora, ca şi efectele lor social-ecologice şi economice.
3 Giurgiu V., Dendrometrie şi auxologie forestieră 4 Tkacenko M.E., Silvicultura generală, pag. 479 5Târziu, R.D. şi Doniţă N., Fundamente ecologice pentru stabilirea compoziţiei optime a arboretelor; în lucrarea Compoziţii optime pentru pădurile României, sub redacţia V. Giurgiu, Ed. Ceres 2005
9
Referitor la răriturile în arboretele amestecate, acestea oferă posibilitatea reglării structurii arboretului. Răriturile
în arboretele amestecate au menirea de a ameliora compoziţia prin promovarea speciilor valoroase sub raport auxologic,
tehnologic şi ecologic, de a forma arborete bietajate şi pluriene, de a selecta şi promova arborii cu însuşiri aparente
superioare, de a ameliora calitatea, stabilitatea şi polifuncţionalitatea arboretelor. Nu trebuie neglijată nici necesitatea de
a forma structuri cu înalte calităţi estetice. Aceste intervenţii au un rol deosebit în reglarea compoziţiilor în arboretele
amestecate de răşinoase cu fag, pentru că datorită dinamicii de creştere diferite a răşinoselor faţă de fag există, în cazul
în care se doreşte realizarea de structuri echiene, pericolul eliminării uneia din specii, mai adesea a bradului în arealul
studiat. Soluţia cunoscută, şi indicată de literatura de specialitate este cea a formării de structuri pluriene în care
răşinoasele să deţină o pondere raţională, în aşa fel încât să nu pericliteze stabilitatea arboretelor. Aportul tăierilor de
îngrijire în arboretele amestecate este deosebit de mare, mai mult prin reglarea compoziţiei. De menţionat că reglarea
densităţii se complică destul de mult datorită eşalonării speciilor pe etaje şi datorită integralităţii ridicate a arboretelor.
Referitor la problema compoziţiei arboretelor, Giurgiu V. remarcă faptul că optimizarea compoziţiei arboretelor
s-a referit şi încă este percepută şi rezolvată avându-se în vedere doar speciile de arbori forestieri. Dar cunoştinţele
recente oferite de genetica forestieră (ecologică, a populaţiilor, cantitativă) ne demonstrează că o asemenea rezolvare
este incompletă în timp ce “spiritul genetic” tinde să pătrundă tot mai adânc în silvologie şi silvicultură. În acest context
este firesc ca sfera de cuprindere a noţiunii de compoziţie să fie extinsă şi la aspecte genetice trecându-se de la
silvicultura speciei la silvicultura provenienţei.6 De menţionat că este de aşteptat ca structurile naturale şi grădinărite să
îndeplinească multe din cerinţele unei silviculturi a provenienţelor.
Caracteristicile structurale ale arboretului se reflectă, în cele din urmă, şi în creşterea, dezvoltarea şi producţia
acestuia.
Dezvoltarea este un proces complex care se manifestă, în general, ca sinteză contradictorie, ca unitate a laturii
ascendente şi a celei descendente în dinamica sistemelor. Ea afectează atât elementele componente cât şi interacţiunile
lor sau structura fundamentală a sistemului, în aşa fel încât procesul dezvoltării se prezintă ca o serie de stări succesive
ale sistemului considerat. În cazul arboretelor ca sisteme ecologice, dezvoltarea se manifestă ca o schimbare orientată,
fiindu-i proprie o anumită direcţie şi un anumit sens şi se realizează ca o automişcare a arboretului.
b) Creşterea
Creşterea este o însuşire de ordin cantitativ a arboretelor. Ea este sporul ireversibil în dimensiuni al părţilor
componente ale acestora şi stă la baza producţiei şi productivităţii de fitomasă a pădurilor. Aşadar creşterea apare ca un
proces biocumulativ în timp ce dezvoltarea se referă la schimbări calitative, marcate de momentele prin care trec
arboretele de-a lungul existenţei lor. Acest proces complex se petrece sub acţiunea unor legi specifice şi se desfăşoară
după o dinamică proprie bazată pe conexiunea inversă.
În urma cercetărilor efectuate de către ICAS în 461 suprafeţe de probă din arealul amestecurilor de răşinoase cu
fag, creşterea curentă anuală în volum, realizată de speciile din arboretele amestecate, este diferită de cea realizată în
arboretele pure. Molidul la vârste mici, până la 50 de ani, realizează creşteri mai mici în volum în arboretele amestecate
decât în cele pure, după care devin superioare cu circa 2m2/an/ha celor obţinute în arboretele pure. Bradul realizează pe
toate clasele de producţie, în arboretele amestecate, creşteri curente în volum superioare arboretelor pure, iar fagul de
asemenea are creşteri mai mari în arboretele amestecate. La toate speciile culminarea creşterii curente anuale în volum
se realizează cu 10-20 de ani mai târziu în arboretele amestecate decât în cele pure.7
c) Producţia
Prin urmare structurarea arboretului, ca rezultantă a creşterii şi dezvoltării acestuia, este un proces dinamic.
Caracterul dinamic al unor caracteristici biometrice ale arboretelor este surprins în tabelele de producţie. Tabelele de
producţie, sub aspect biometric, reprezintă un model stocastic dinamic al dezvoltării arboretelor, care, în limitele unei
anumite probabilităţi, se poate folosi pentru estimarea valorilor probabile ale producţiei arboretelor.8
Caracterul probabilistic al datelor din tabelele de producţie rezultă din faptul că între înălţimea şi volumul
arborilor sau arboretelor nu există o corelaţie perfectă; pe de o parte, din cauza deosebirilor de formă ce există între
arborii crescuţi în condiţii foarte diferite, iar pe de alta din cauza structurii arboretului sau, altfel spus, a deosebirilor ce
privesc repartiţia arborilor pe categorii de diametre, de care ar trebui să depindă, într-o oarecare măsură caracterul
operaţiunilor culturale. De aici rezultă că un tabel de producţie dă rezultate bune numai pentru arborete în care s-au
practicat acelaşi fel de operaţiuni culturale ca şi în cele care au stat la baza întocmirii tabelelor.
Noţiunea de producţie a arboretelor poate să prezinte două sensuri, un sens strict în care prin producţie se
înţelege procesul tehnic al recoltării lemnului şi respectiv un sens larg prin care se înţelege procesul biologic al creşterii
pădurii.
6 Giurgiu V., Principii şi criterii pentru alegerea speciilor, proiectarea şi realizarea de compoziţii optime ale arboretelor; în lucrarea Compoziţii optime pentru pădurile României, sub redacţia Giurgiu V, Ed. Ceres 2005 7 Decei I. şi colaboratorii, Cercetări privind determinarea indicilor de producţie şi productivitate a arboretelor amestecate de răşinoase cu fag în vederea stabilirii compoziţiilor optime 8 Giurgiu V., Drăghiciu D., Modele matematico-auxologice şi tabele de producţie pentru arborete, pag 129
10
Tabelele de producţie actuale, prezintă dinamica auxologică a arboretului înainte de parcurgerea lui cu operaţiuni
culturale şi prezintă soluţii pentru stabilirea clasei de producţie pentru arboretele pluriene de molid, brad şi fag.9
3.2 Condiţii staţionale
Existenţa arboretelor amestecate de răşinoase cu fag este condiţionată de o serie de determinanţi ecologici.
Aceştia corespund, pe ansamblul lor, cerinţelor ecologice atât ale fagului cât şi ale bradului şi molidului. Componenta
abiotică a determinanţilor ecologici formează staţiunea forestieră.
Pentru studierea structurii arboretelor amestecate de răşinoase cu fag din Munţii Cindrel, în alegerea arboretelor
de studiat, s-a recurs la eşantionaj deliberat, avându-se în vedere două criterii, un criteriu staţional, conform căruia au
fost selectate arboretele situate în staţiuni de bonitate superioară şi mijlocie pentru amestecurile de răşinoase cu fag şi
un criteriu de productivitate a arboretelor conform căruia au fost selectate arborete care sunt situate în primele trei clase
de producţie. Aceast mod de eşantionaj deliberat se justifică şi prin faptul că în zona studiată influenţa umană este
îndelungată, structura vegetaţiei forestiere fiind modificată.
Astfel au fost selectate un număr de 373 u.a. care din punct de vedere staţional sunt încadrate în următoarele
tipuri de staţiune:
Montan de amestecuri s, brun edafic mare, cu Asperula-Dentaria, (Bs), (cod: 3333);
Montan de amestecuri m, brun edafic mijlociu, cu Asperula-Dentaria, (Bm), (cod: 3332);
Montan de amestecuri m, brun podzolic sau criptopodzolic edafic mijlociu, cu Festuca-Calamagrostis,
(Bm), (cod: 3322).
În aceste staţiuni arboretele de amestec se pot dezvolta în bune condiţii pe toată durata existenţei lor formând
arborete din clasele de producţie întâi, a doua şi a treia. Suprafaţa totală a u.a. care îndeplinesc aceste criterii de
eşantionaj este de 4505,8 ha.
În diagrama de mai jos este redată repartiţia suprafeţei arboretelor selectate după aceste prime criterii pe cele trei
tipuri de staţiune.
Fig. 3.1 Repartiţia suprafeţei arboretelor selectate pe tipuri de staţiune
Fig. 3.1 The repartition of the selected tree stand area on site types
3.3 Tipurile de pădure din staţiunile favorabile amestecurilor
Arboretele studiate sunt încadrate, din punct de vedere staţional, în etajul montan de amestecuri (FM2). Acest
etaj, bine reprezentat în sectorul nordic al Carpaţilor Meridionali, ocupă aproximativ 20-30% din suprafaţa reliefului
muntos.10
În staţiunile forestiere descrise mai sus, sunt întâlnite 15 tipuri de pădure. Suprafaţa totală ocupată de acestea
variază în limite foarte largi, de la 1,6 ha la 1864,9 ha. Detalii referitoare la suprafaţa ocupată de diferitele tipuri de
pădure sunt prezentate în tabelul 3.1 de mai jos.
9 Idem, pag. 23 10 Chirita, C et. al. sub red., Soluri şi staţiuni forestiere, Editura Academiei Republicii Socialiste România, Bucureşti, 1977
11
Tabelul 3.1 Structura vegetaţiei forestiere analizate pe tipuri de pădure
Table 3.1 The structure of the analyzed forest vegetation on forest types
Codul tipului
de pădure
Denumirea tipului de pădure
Suprafaţa (ha)
1111 Molidiş normal cu Oxalis acetosella (s) 100,7
1114 Molidiş cu Oxalis a. pe soluri schelete (m) 288,7
1121 Molidiş cu muşchi verzi (m) 37,1
1131 Molidiş cu Politrychum (m) 3,8
1141 Molidiş cu Luzula sylvatica (m) 1,6
1311 Amestec normal de răşinoase şi fag cu floră de mull (s) 982,7
1331 Amestec de răşinoase şi fag cu Festuca altissima 255,4
1341 Amestec de răşinoase cu fag pe soluri schelete (m) 1864,9
1411 Molideto-făget normal cu Oxalis acetosella 49,3
1413 Molideto-făget cu Asperula-Oxalis 464,4
1431 Molideto-făget cu Luzula luzuloides(m) 142,2
2212 Brădeto-făget cu floră de mull (m) 11,9
4111 Făget montan cu floră de mull (s) 3,1
4114 Făget montan pe soluri schelete cu floră de mull (m) 263,8
4141 Făget cu Festuca altisima (m) 36,2
Total 4505,8
Având în vedere faptul că toate arboretele studiate sunt localizate în unul dintre bazinele hidrografice ale râurilor
Sadu, Cibin sau Sebeş şi că pe toate aceste râuri sunt amplasate lacuri de acumulare, o mare parte a pădurilor sunt
încadrate în grupa I funcţională. Exercitarea funcţiilor de protecţie este influenţată, la nivel de arboret, de structura pe
vârste a arborilor componenţi, iar la nivele superioare arboretului prin structura pe clase de vârstă a arboretelor
considerate.
3.4 Structura arboretelor în raport cu vârsta şi funcţiile atribuite
La nivel de arboret, în funcţie de vârsta arborilor componenţi, avem următoarele tipuri de arborete: echiene,
relativ echiene, relativ pluriene. Suprafaţa ce revine fiecărui tip de structură este redată în figura 3.3.
Fig. 3.3 Structura pe tipuri de arborete în raport cu vârsta
Fig. 3.3 The selected tree stand structure on trees age
Este de remarcat lipsa arboretelor pluriene din rândul celor analizate. Observăm că ponderea cea mai mare o au
tipurile de structură relativ plurien cu 1985,2 ha şi cel relativ echien cu 1657,2 ha. Arboretele cu structură echienă se
întind pe 863,4 ha.
În ceea ce priveşte structura arboretelor pe clase de vârstă, redată în figura 3.4, remarcăm ponderea mai mare a
arboretelor din clasele de vârstă 2 şi 3, poate ca urmare a unor supraexploatări din trecutul apropiat. Celelalte clase de
vârstă, sunt relativ uniform reprezentate ocupând suprafeţe cuprinse aproximativ între 300 şi 480 ha.
12
Fig. 3.4 Structura arboretelor selectate pe clase de vârstă şi grupe funcţionale
Fig. 3.4 The selected tree stands structure on age classes and on functional groups
Structura pe clase de vârstă şi grupe funcţionale
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Suprafaţa
arboretelor din
GF2
50,2 7,1 34,2 47 142 56 78,2 79,6
Suprafaţa
arboretelor din
GF1
255 1253 759 382 312 299 401 358
1 2 3 4 5 6 7 8
După cum se poate observa în figura 3.4 cea mai mare pondere o au arboretele încadrate în grupa I funcţională,
adică păduri cu funcţii de protecţie şi de producţie. Arboretele care sunt încadrate în această grupă funcţională ocupă
89% din suprafaţa totală, restul de 11% fiind ocupate de arborete încadrate în grupa II funcţională.
Structura pe clase de vârstă şi pe specii este sintetizată în diagramele din figura 3.5, de mai jos. Se poate observa
ponderea foarte scăzută a bradului în clasele de vârstă a III-a şi a IV-a care participă cu 2% respectiv 3% din suprafaţa
totală. La fag şi la brad observăm o creştere a ponderii acestora pe măsură ce arboretele sunt de vârste mai înaintate.
Acestă creştere a ponderii speciilor în arborete ar putea fi explicată şi ca urmare a dinamicii diferite de creştere a lor faţă
de molid.
Fig. 3.5 Structurile pe clase de vârstă şi pe specii
Fig. 3.5 The structures on age classes and on species
13
Conform teoriei seriilor naturale de dezvoltare, arboretele situate în aceleaşi condiţii staţionale şi cărora le sunt
aplicate aceleaşi lucrări silvotehnice pe parcursul existenţei lor, pot să fie privite ca diferite faze de dezvoltare ale
aceluiaşi arboret.
Admiţând această teorie, din figura 3.5 se observă reducerea ponderii speciilor de arbori încadrate la diverse
specii, din compoziţie, pe măsură ce arboretele înaintează în vârstă; această dinamică a structurii compoziţionale se
poate explica prin longevitatea mai redusă a speciilor de arbori care sunt încadrate la diverse specii, prin reducerea
creşterilor în volum a acestor specii la vârste mari şi prin efectuarea lucrărilor de îngrijire în arborete.
Referitor la dinamica bradului în compoziţia arboretelor observăm o pondere de 17% respectiv 7% în primele
două clase de vârstă; pondere ce se reduce la 3% respectiv 2% în clasele de vârstă a treia şi a patra, ca ulterior să crească
la 7% respectiv 8% la clasele de vârstă 5 şi 6. Mai departe, la arboretele care încă nu au atins vârsta exploatabilităţii de
protecţie şi care încă îşi îndeplinesc funcţia principală de protecţie atribuită se constată menţinerea ponderii bradului la
14
7% pentru arboretele încadrate în clasa de vârstă 7 şi creşterea ponderii acestuia la 14% la arboretele din clasa 8 de
vârstă.
O posibilă explicaţie a acestei dinamici a ponderii bradului în arborete o constituie creşterea mai lentă a bradului
în tinereţe, comparativ cu celelalte specii din amestec, această creştere la vârste medii şi mari se activează şi se menţine
activă.
Bineînţeles că dinamica tuturor speciilor în amestecuri este determinată, în mare parte, şi de intervenţiile
gospodăreşti al căror grad de influenţă a fost studiat sumar pentru arboretele analizate sub aspectul modului de
regenerare a speciilor în arborete. Ponderea mai mare a bradului în primele două clase de vârstă este explicată şi prin
introducerea bradului în compoziţiile arboretelor prin plantaţii. Astfel 26% din suprafaţa ocupată de brad, din primele
două clase de vârstă, provine din plantaţii. La arboretele cu vârste mai mari de 40 de ani modul de regenerare a bradului
este exclusiv regenerarea naturală.
Modul de regenerare a fagului este regenerarea naturală din sămânţă pentru toate arboretele studiate, cu trei
excepţii: un arboret în care fagul este plantat şi două arborete în care fagul este regenerat vegetativ.
3.5 Structura pe specii a arboretelor
Pe ansamblu, ponderea speciilor în arboretele selectate, este redată în figura de mai jos. Se observă că ponderea
cea mai mare o are molidul cu 53% şi fagul cu 35%, bradul ocupă doar 7% iar 5% din suprafaţă este ocupată de diverse
alte specii cum ar fi pinii (Pinus sylvestris L.şi Pinus nigra Arn.), laricele (Larix decidua Mill.), mesteacănul (Betula
pendula Roth.), paltinul de munte (Acer pseudoplatanus L.), scoruşul (Sorbus aucuparia L.), salcia căprească (Salix
caprea L.), plopul tremurător (Poplus tremula L.)
Proporţia speciilor în arboretele studiate este prezentată mai detaliat în tabelele de mai jos. Se observă faptul că
ponderea cea mai mare o au amestecurile de molid cu fag, ocupând o suprafaţă de 2064,6 ha, fiind urmate de
amestecurile de molid, brad şi fag cu o suprafaţă de 1632 ha. Amestecurile de brad şi molid ocupă o suprafaţă de 65,9
ha, iar cele de brad cu fag 25,7 ha. Pe 421,4 ha pădurea este reprezentată de molidişuri pure, iar pe 163 ha din făgete
pure, deşi tipul de staţiune este unul favorabil amestecurilor. În unităţile amenajistice studiate, brădete pure nu există.
Fig. 3.6 Structura pe specii
Fig. 3.6 The structure on species
Tabelul 3.2 Compoziţia şi suprafaţa ocupată de amestecurile de fag şi molid
Table 3.2 The compozition and the covered surface of the mixed beech – spruce stands
Compoziţia Suprafaţa (ha)
Molid Fag şi Div.
1 9 230,3
2 8 227,3
3 7 155
4 6 220,1
5 5 210,4
6 4 305
7 3 374,9
8 2 203,3
9 1 271,5
Total 2064,6
15
Tabelul 3.3 Compoziţia şi suprafaţa ocupată de amestecurile de brad cu molid
Table 3.3 The composition and the covered surface of the mixed spruce – fir stands
Compoziţia Suprafaţa (ha)
Molid Brad
6 4 1,5
7 3 13,3
8 2 5,4
9 1 45,7
Total 65,9
Tabelul 3.4 Compoziţia şi suprafaţa ocupată de amestecurile de brad cu fag
Table 3.4 The composition and the covered surface of the mixed beech – fir stands
Specia Suprafaţa (ha)
Brad Fag şi diverse specii
1 9 3,1
2 8 16,6
3 7 3,1
5 5 2,9
Total 25,7
Tabelul 3.5 Compoziţia şi suprafaţa amestecurilor de brad,molid şi fag
Table 3.5 The composition and the covered surface of the mixed beech, fir and spruce stands
Compoziţia Suprafaţa (ha)
FA BR MO
1 1 8 83,6
1 2 7 73,8
1 3 6 25,1
2 1 7 111,3
2 2 6 197,1
2 3 5 147,4
2 4 4 25,0
2 5 3 14,8
2 7 1 15,5
3 1 5 16,6
3 1 6 105,7
3 2 5 106,8
3 3 4 37,0
3 4 3 6,8
4 1 5 78,4
4 3 3 17,7
4 4 2 64,9
5 1 4 75,2
5 2 3 40,1
5 3 2 22,2
5 4 1 2,6
6 1 3 122,5
6 2 2 20,7
6 3 1 14,3
7 1 2 36,1
8 1 1 145,2
Total 1632,0
Noţiunea de structură implică ideea de integralitate, iar studiul acesteia se face din perspectiva principalelor
caracteristici dendrometrice ale arborilor componenţi ai arboretelor sau din perspectiva principalelor caracteristici
dendrometrice ale arboretelor componente ale unei păduri aşa cum s-a făcut mai sus; fără să se scape din vedere faptul
că parametrii prin care se încearcă o caracterizare a structurii sunt interdependenţi.
Pentru a putea studia, mai în detaliu, legităţile de structurare din amestecurile de răşinoase cu fag din Munţii
Cindrel, s-au amplasat 14 suprafeţe de probă de 2500 m2; 3 suprafeţe de probă de 1250 m
2; şi o suprafaţă de probă
de1700m2; în arborete considerate reprezentativ.
16
Capitolul IV
Aspecte metodologice privind studiul structurii arboretelor amestecate de răşinose cu fag din Munţii
Cindrel
4.1 Pregătirea lucrărilor de teren
În vederea colectării datelor de teren s-a recurs, iniţial, la delimitarea geografică a ariei studiate. Ulterior au fost
stabilite ocoalele care gospodăresc păduri în aria delimitată şi au fost consultate amenajamentele silvice de la ocoalele
respective sau de la Direcţia Silvică Sibiu. Din amenajamente au fost extrase datele referitoare la unităţile amenajistice,
în care tipul de staţiune este unul potenţial favorabil arboretelor de amestec de răşinoase cu fag din clase de producţie
mijlocii sau superioare. S-a adoptat acest criteriu de selecţie, staţional, deorece staţiunea este mult mai stabilă în timp,
comparativ cu vegetaţia. Ulterior, dintre aceste arborete, au fost selectate acelea în care ponderea fagului este cuprinsă
între 40% şi 60% restul de 60% 40% fiind ponderea răşinoaselor, adică molidul şi bradul, şi care au vârste cuprinse
între 60 şi 120 de ani respectiv care fac parte din clasele de vârstă 3, 4, 5 sau 6. În acest fel, din cele 373 u.a. selectate
iniţial după criteriul staţional, cu o suprafaţă de 4505,8 ha, au rămas un număr de 18 u.a.. Ulterior s-a trecut la
parcurgerea celor 18 u.a.. Cele 18 suprafeţe de probă nu au fost toate amplasate doar în aceste u.a. ci şi într-un arboret
pur de fag de 165 ani; într-un arboret pur de molid de 95 ani, şi un arboret de amestec de 50 de ani.
Pentru relizarea acestui eşantionaj deliberat am construit mai întîi o bază de date care urmăreşte, în mare,
structura fişelor de descriere parcelară din amenajamentele studiate. Modul de structurare a bazei de date este cel
prezentat în Anexa 1. În urma acestor cercetări, arboretele amestecate de răşinoase cu fag din Munţii Cindrel sunt
localizate pe raza a opt ocoale silvice. Aceste ocoale sunt: O.S. Valea Sadului; O.S. Valea Sadului R.A.; O.S. Răşinari;
O.S. Cindrelul; O.S. Valea Cibinului; O.S. Valea Frumoasei; O.S. Bistra; O.S. Jina.
4.2 Colectarea datelor de teren
Pentru cunoaşterea structurii arboretelor de amestec de răşinoase cu fag din Munţii Cindrel au fost amplasate un
număr de 18 suprafeţe de probă. În fiecare suprafaţă de probă pe teren au fost efectuate următoarele lucrări:
- măsurarea diametrelor arborilor;
- măsurarea înălţimilor arborilor şi a înălţimii până la punctul de inserţie a coroanei;
- măsurarea poziţiei arborilor într-un sistem rectangular de coordonate;
- măsurarea a două diametre, perpendiculare între ele, ale coroanei fiecărui arbore;
- clasificarea cenotică a arborilor conform sistemului Kraft;
- clasificarea calitativă a arborilor conform sistemului propus de I. Decei;
- extragerea de probe de creştere şi măsurarea lor pe ultimii 6 sau 7 ani pentru un număr de 20-80 arbori
din fiecare piaţă de probă din toate speciile existente; probe extrase de la arbori din toate categoriile
de diametre.
4.2.1 Forma şi amplasarea pieţelor de probă
Colectarea datelor primare s-a făcut în suprafeţe de probă de formă pătrată de 2500 de m2 şi de formă
dreptunghiulară de 1250 m2. Pieţele de probă au fost amplasate în porţiuni de arboret considerate reprezentative. S-a
recurs la amplasarea de suprafeţe de probă de formă rectangulară şi nu la cele de formă circulară din motive tehnice,
deorece astfel a fost posibilă determinarea poziţiei arborilor cu mai multă exactitate, utilizând aparatura avută la
dispoziţie. Amplasarea suprafeţelor de probă s-a făcut cu două laturi paralele aproximativ la curbele de nivel. Stabilirea
colţurilor pieţelor de probă s-a făcut prin următoarea metodă:
- după recunoaşterea terenului am proiectat suprafaţa de probă, calculând lungimile laturilor şi
diagonalelor ca şi distanţe înclinate, în funcţie de panta terenului;
- am marcat unul dintre colţurile suprafeţei de probă;
- am trasat o latură pe curba de nivel cu lungimea de 50 m, stabilind astfel un al doilea colţ al suprafeţei
de probă;
- cunoscând lungimea laturilor şi a diagonalelor în funcţie de panta terenului am determinat celelalte
două colţuri.
Pe teren, locul efectiv de amplasare a suprafeţelor de probă a fost ales astfel încât să fie cuprinse toate speciile
din amestec şi structura surprinsă să fie una reprezentativă pentru arboretul respectiv.
Referitor la forma de relief în care au fost amplasate suprafeţele de probă, aceasta este versantul, cu înclinări
variate, dar în general repezi şi foarte repezi.
17
4.2.2 Măsurarea diametrelor
Cunoaşterea formei secţiunii transversale urmăreşte atât evaluarea erorilor ce survin la determinarea diametrului
şi ariei secţiunii transversale, cât şi la alegerea celor mai adecvate metode de determinare a acestor caracteristici
biometrice ale arborilor. Forma secţiunii transversale este evaluată prin intermediul deficitului de convexitate şi a
deficitului izoperimetric.
Deficitul de convexitate este definit ca diferenţa dintre suprafaţa reală a secţiunii transversale şi suprafaţa
obţinută prin măsurarea diametrelor sau a circumferinţei. Deficitul izoperimetric este o expresie a abaterilor secţiunii
transversale de la forma circulară. Acest deficit surprinde faptul că toate suprafeţele cu închidere convexă faţă de cerc
au suprafaţă mai mică decât cercul cu acelaşi perimetru. Referitor la forma secţiunii transversale Giurgiu V. aminteşte
cercetări care au demonstrat următoarele aspecte:
- secţiunea este mai regulată pentru fusul cojit decât pentru fusul necojit;
- variază în raport cu poziţia secţiunii de-a lungul fusului, fiind mai regulată în porţiunea de fus
de sub coroană, dar foarte neregulată în imediata apropiere a solului;
- depinde de modul de regenerare, arborii din lăstari având secţiuni mai puţin apropiate de
forma geometrică;
- nu rămâne aceeaşi în raport cu vârsta arborelui, ea se modifică şi în funcţie de schimbările
poziţiei cenotice a arborelui în arboret. Astfel, trecerea unui arbore din etajul inferior în etajul superior
poate să fie însoţită de o schimbare favorabilă, în sensul apropierii de cerc, a formei secţiunii
transversale;
- se poate modifica în raport cu modificarea formei coroanei;
- pe terenurile în pantă forma arborilor este mai neregulată;
- în arboretele artificiale, create prin plantaţii, aceasta variază şi în funcţie de dispozitivul de
plantare, în raport cu orientarea rândurilor.
Forma secţiunii transversale a arborilor are asemănări şi deosebiri cu forma cercului, elipsei, combinaţiei cerc-
elipsă, sau cerc-parabolă. În prezent, practica forestieră din întreaga lume consideră secţiunea transversală a fusului
arborelui ca fiind de formă circulară.
Măsurarea diametrelor s-a făcut la 1,3 m de la sol, prin clupare, în milimetri, fără a se face gruparea diametrelor
măsurate în categorii de diametre.
A fost adoptat acest mod de lucru deoarece gruparea arborilor pe categorii de diametre duce la apariţia erorilor
întâmplătoare şi sistematice. Erorile întâmplătoare apar ca urmare a faptului că, la un număr redus de arbori pe categorii
de diametre, abaterile pozitive faţă de medie nu se compensează cu cele negative11
. Erorile sistematice sunt determinate
de diferenţa dintre diametrul mediu aritmetic şi diametrul mediu al suprafeţei de bază. După cum se ştie, diametrul
mediu aritmetic este constant mai mic decât dimetrul mediu al suprafeţei de bază , fapt exprimat prin formula:
(4.1)
Acest fapt duce la o eroare sistematic pozitivă, dar care nu depăşeşte +1%. (Loetsch., 1973 citat de Giurgiu, V.).
Faptul că la gruparea arborilor măsuraţi pe categorii de diametre apar erori sistematice, influenţează negativ calitatea
unor lucrări, cum sunt cele de urmărire a dinamicii creşterilor în suprafeţe de probă permanente.
Având în vedere că unele din pieţele de probă amplasate în spiritul teoriei seriilor naturale de dezvoltare pot să
constituie pieţe de probă permanente, la măsurarea diametrelor am renunţat la gruparea acestora pe categorii de
diametre, măsurarea diametrelor şi prelucrarea datelor obţinute, făcându-se după cum am mai menţionat în milimetri
respectiv în valori relative. Acest fapt, în condiţiile actuale oferite de tehnica de prelucrare a informaţiilor nu constituie
un impediment. În plus, dacă se doreşte o grupare a arborilor pe categorii de diametre aceasta este oricând posibilă fără
mari eforturi, pe când operaţia inversă este imposibil de a se realiza într-o manieră la fel de riguroasă.
Arborii din suprafeţele de probă amplasate, cu rare excepţii, nu au prezentat deficit izoperimetric. Referitor la
deficitul de convexitate acesta a fost întâlnit mai des, probabil datorită înclinării accentuate a terenului în majoritatea
pieţelor de probă.
Câteva idei despre erorile ce pot să apară la măsurarea diametrelor.
În calculul erorilor este necesară cunoaşterea erorii maxime admise sau a toleranţei; această noţiune este
subiectivă, deoarece se fixează în mod arbritar. Totuşi, ea se ia ca reper în judecarea preciziei în cadrul unui şir de
observaţii. Ea se stabileşte anticipat în procente din rezultat.
O altă noţiune ce interesează în calculul erorilor este eroarea de reprezentativitate care se comite atunci când se
face o observare parţială, de selecţie, de exemplu când un diametru mediu se deduce pe baza măsurării diametrelor
numai la o parte din arborii unui arboret. Dacă diametrul arboretului se stabileşte prin măsurarea diametrului tuturor
arborilor din arboret, se obţine pentru acesta o valoare certă. Dacă el se stabileşte prin metoda selectivă, atunci se obţine
numai o valoare probabilă. Diferenţa dintre valoarea certă şi valoarea probabilă constituie eroarea de reprezentativitate.
Ea se numeşte aşa, deoarece probele măsurate nu sunt destul de reprezentative pentru întreag arboretul. Pe baza teoriei
probabilităţilor, s-a stabilit că această eroare este direct proporţională cu coeficientul de variţie şi invers proporţională
11
Giurgiu V., Dendrometrie şi auxologie forestieră, 1979
18
cu rădăcina pătrată a numărului de cazuri luate în considerare, în speţă a numărului de arbori măsuraţi12
. Eroarea de
reprezentativitate se notează de obicei cu μ. Pentru diametrul mediu al arboretului, de exemplu ea este:
(4.2)
unde: – coeficientul de variaţie corectat, calculat cu relaţia: ;
– N numărul de arbori măsuraţi;
– t valoarea testului t.
Eroarea de reprezentativitate este utilă când se doreşte optimizarea suprafeţei ce urmează să fie inventariată prin
eşantionaj. Acest aspect este abordat la paragraful 5.5.
Erorile de măsurare a diametrului au cauze numeroase. După Prof. Leahu I. ele pot fi clasificate în erori de
clupare (ec), erori de observare (eo) şi erori de excentricitate (ee). Erorile de clupare apar atunci când se foloseşte o clupă
defectă; au caracter sistematic şi se pot elimina prin repararea clupei sau prin aplicarea unei corecţii. Acest fel de erori
au fost micşorate pe cât posibil la datele colectate din pieţele de probă prin verificarea periodică a clupei. Erorile de
observare au caracter aleator, având cauze numeroase dintre care amintim: aplicarea clupei pe arbore la o înălţime
diferită de cea de 1,3 m, aşezarea înclinată a clupei faţă de axa fusului arborelui, omiterea unor arbori sau înregistrarea
lor dublă. Primele două surse de erori au fost reduse prin adoptarea unui mod de lucru cât mai îngrijit şi riguros, iar
ultima prin revenirea la fiecare arbore din suprafeţele de probă de cel puţin trei ori, în zile diferite în majoritatea
cazurilor, pentru măsurarea diferitelor caracteristici biometrice. Eroarea de excentricitate se datorează abaterii secţiunii
transversale de la forma circulară.
Erorile de grupare (eg) a arborilor în categorii de diametre apar prin luarea în considerare, în mod teoretic, la
calculul suprafeţei de bază, la arborii din fiecare categorie, a diametrului mediu aritmetic, şi nu a diametrului mediu
al suprafeţei de bază, . Mărimea estimată a diferenţei se poate deduce cu uşurinţă din relaţia 4.1.
Erorile de rotunjire (er), greu de diferenţiat în practică de cele de grupare, se datorează diferenţei dintre centrul
categoriei de diametre şi media aritmetică a diametrelor arborilor incluşi în categoria respectivă.
Ultimele două categorii de erori au fost practic eliminate prin analiza datelor referitoare la diametre fără gruparea
lor în categorii, sau dacă au fost grupate această operaţie s-a făcut doar pentru ilustrarea anumitor caractere structurale,
fără ca algoritmii de calcul să lucreze cu datele grupate în categorii de diametre.
Relaţia dintre erorile de determinare a diametrelor şi eroarea de determinare a suprafeţei de bază este descrisă
mai jos. Considerând trunchiul arborelui, în secţiune transversală, de formă circulară, suprafaţa de bază este dată de
relaţia:
(4.3)
Dacă diametrul este determinat cu o eroare atunci şi suprafaţa de bază este afectată de o eroare a cărei
mărime se calculează astfel:
(4.4)
deci:
(4.5)
De obicei, în practică, se neglijază deoarece este mult mai mică faţă de , prin urmare
(4.6)
Exprimând în procente eroarea ce afectează determinarea diametrului:
(4.7)
eroarea procentuală a suprafeţei de bază este:
(4.8)
Prin urmare, eroarea procentuală de determinare a suprafeţei de bază, , este egală cu dublul erorii
procentuale de determinare a diametrului, .13
12
V.N. Stinghe, G.T. Toma, Dendrometrie, 1958
19
Erorea globală (eG) a suprafeţei de bază a arboretului se obţine după legile de propagare a erorilor şi are
valoarea:
(4.9)
pentru arborete de codru echiene şi:
(4.10)
pentru arborete de codru pluriene, grădinărite.
În general, în condiţiile de măsurare îngrijită suprafaţa de bază (G) a unui arboret se determină cu o eroare medie
de .
4.2.3 Măsurarea înălţimilor şi a înălţimii de inserţie a coroanei
Măsurarea înălţimilor arborilor s-a făcut utilizând un dendrometru ce funcţionează după principiul trigonometric;
mai exact modelul Vertex III, a cărui precizie este, conform prospectului, de 0,1 m.
Interesant de menţionat imposibilitatea utilizării acestui instrument, datorită erorilor foarte mari de determinare a
distanţei dintre instrument şi „reflector”, în situaţia în care persoana care îl utilizează este amplasată în imediata
apropiere a unui curs de apă. Acest fenomen are loc, probabil, datorită ultrasunetelor produse de pârâu. Prin imediata
apropiere ne referim la distanţe care, din propria experienţă, nu au depăşit doi metri de la talveg la dendrometru, în
situaţia în care atât dendrometrul cât şi „reflectorul” se aflau pe acelaşi mal al pârâului, respectiv nu au depăşit 10 metri
în situaţia în care dendrometrul şi „reflectorul” erau despărţite de pârâu.
La măsurarea înălţimii arborilor s-a respectat, pe cât posibil, tehnica recomandată şi anume, măsurarea să se facă
de la o distanţă aproximativ egală cu înălţimea arborelui pe curba de nivel sau din amonte.
4.2.4 Măsurarea poziţiei arborilor în piaţa de probă
Stabilirea poziţiei arborilor într-un sistem rectangular de coordonate este o operaţie necesară în vederea
elaborării unor modele de creştere şi dezvoltare ale arboretelor, dependente de distanţa dintre arbori. Măsurarea acestor
parametri s-a făcut cu ajutorul dendrometrului, a unei panglici gradate şi a unui dispozitiv de orientare. Metoda este
cunoscută în topografie ca metoda absciselor şi ordonatelor.
Practic, după amplasarea suprafeţei de probă, pe una din laturile situată pe curba de nivel am desfăşurat o
panglică gradată ce a fost considerată, arbitrar, abscisă. Ulterior, am stabilit direcţia perpendiculară pe abscisă spre
fiecare arbore citindu-se pe panglică valoarea coordonatei acestuia pe abscisă. Mai apoi am măsurat distanţa până la
arbore, aceasta constituind ordonata acestuia. Pentru măsurarea ordonatei am folosit dendrometrul avut la dispoziţie.
4.2.5 Măsurarea a două diametre ale coroanei fiecărui arbore
Măsurarea diametrului coroanei fiecărui arbore s-a făcut pe două direcţii aproximativ perpendiculare una fiind pe
linia de cea mai mare pantă iar cealaltă pe direcţia curbei de nivel. Am preferat această metodă de măsurare a proiecţiei
coroanei datorită asimetriei pronunţate a coroanelor îndeosebi la fag unde, pe pante mari proiecţia coroanei este
aproximativ eliptică, cu axa mare pe direcţia de cea mai mare pantă; trunchiul arborelui fiind situat aproximativ pe
semiaxa mare dar excentric faţă de centrul de simetrie al elipsei. Practic, în majortatea cazurilor, ramurile sunt mai lungi
în aval decât în amonte, probabil ca urmare a unei iluminări mai bune în condiţiile în care atât arborele din aval cât şi
cel din amonte fac parte din aceeaşi clasă cenotică.
Acest fenomen, pare să fie cu atât mai pronunţat cu cât panta terenului este mai mare.
4.2.6 Clasificarea arborilor conform sistemului de clasificare Kraft
Pe teren am realizat şi o clasificare a arborilor în conformitate cu sistemul propus de Kraft. Dat fiind că în
amestecuri răşinoasele au, în general, vîrfurile situate deasupra coroanelor fagului, ca urmare a unei tendinţe naturale de
structurare a arboretului, determinată probabil de realităţi fiziologice, sistemul tinde să ducă la date eronate. În sistemul
de clasificare Kraft fiecare din cele 5 clase constituite este formată din arbori cu egală potenţă de creştere, evaluată prin
gradul de luminare a coroanei; mai exact, prin poziţia relativă a coroanei arborelui faţă de arborii din jur. Această
clasificare este utilă în cazul arboretelor de amestec echiene, şi, am considerat, într-o oarecare măsură pentru cele relativ
echiene, dar din clase de vârstă mari. În cazul arboretelor relativ pluriene şi pluriene clasificarea îşi pierde relevanţa
datorită faptului că potenţele de creştere diferite nu se mai datorează, în aşa de mare măsură, gradului de iluminare a
coroanei, ci vârstelor diferite ale arborilor din arboret. Pentru arboretele relativ pluriene clasificarea îşi pierde practic
13 Prodan, M., Peters, R., Cox, F., Real, P., Mensura Forestal, 1997
20
semnificaţia. Un astfel de exemplu este elementul de arboret format din fag din piaţa de probă numărul 1 unde, creşterea
în diametru, exprimată în milimetri, nu scade odată cu mărirea clasei Kraft a arborelui, stabilită pe baza înălţimii
arborilor, ci are chiar o uşoară tendinţă de creştere.
Mai mult, o caracteristică definitorie a arboretelor amestecate faţă de arboretele pure constă – pentru acelaşi fond
de producţie ca şi în arborete pure – în abateri ale creşterilor curente şi în cele din urmă şi ale celor medii.
4.2.7 Clasificarea calitativă a arborilor
Clasificarea calitativă a arborilor s-a realizat conform criteriului proporţiei de lemn de lucru rotund din fusul sau
din trunchiul arborilor. Astfel a fost adoptată clasificarea arborilor pe patru clase de calitate propusă de către I. Decei
(1960) datorită simplităţii metodei şi uşurinţei de utilizare a acesteia. În tabelul de mai jos este redată proporţia lemnului
de lucru, din lungimea fusului sau a trunchiului arborilor, avute în vedere la stabilirea claselor de calitate.
Tabelul 4.1 Clasele de calitate ale arborilor (Decei, 1965)
Table 4.1 The tree quality classes (Decei, 1965)
Grupa de specii Clasa de
calitate
Proporţia de lemn de lucru din lungimea fusului sau
trunchiului
Foioase I >0,5
II 0,25 – 0,5
III 0,1 – 0,25
IV <0,1
Răşinoase I >0,6
II 0,4 – 0,6
III 0,1 – 0,4
IV <0,1
4.2.8 Extragerea carotelor de creştere
Probele de creştere au fost extrase cu ajutorul a două burghie Pressler, unul pentru lemn moale cu pas mai mare
al filetului şi cu trei înfăşurări, cu ajutorul căruia am extras probe de creştere de la molid şi de la brad. Cu un al doilea
burghiu, pentru lemn tare, cu pas mai mic al filetului şi cu două înfăşurări, am extras probe de creştere de la fag.
Deasemenea, la cele două burghie diferă şi profilul filetului conicitatea interioară şi modul de realizare a extractorului.
Carotele de creştere au fost recoltate din partea din amonte a arborilor, la o înălţime de aproximativ 1,3 m faţă de
sol.
4.3 Prelucrarea primară a datelor de teren
Datele preluate pe teren au fost transcrise pe suport electronic. Pe carotele extrase au fost măsurate creşterile
curente. Acestea au fost calculate ca medie a creşterilor anuale pe o perioadă de 5 ani. În cazul molidului şi al bradului,
specii cu lemnul vărgat (cu diferenţe clare între lemnul de vară şi cel de toamnă) creşterea a putut să fie măsurată direct
pe probe, prin procedee optice folosind un binocular sau o lupă cu putere mare de mărire şi un micrometru. În cazul
fagului care are, în multe cazuri, inele anuale ce se disting cu greutate probele au fost şlefuite; ulterior, probele pe care
nu am putut măsura creşterile, au fost umectate sau colorate cu albastru de metilen şi ulterior măsurate. Cunoscând
faptul că activitatea cambială a arborilor se desfăşoară pe o perioadă de câteva luni, mai precis din mai până în
septembrie-octombrie la răşinoase şi respectiv din aprilie până în august la foioase, creşterile nu au fost măsurate
imediat de sub coajă ci începând cu inelul anual format în anul anterior sau cu doi ani în urmă. Dat fiind că probele de
creştere au fost recoltate în doi ani diferiţi s-a avut grijă să se măsoare creşterea începând din acelaşi an luat ca reper.
Deasemenea a fost măsurată şi grosimea cojii.
Baza de date primare, preluate de pe teren este prezentată în anexele tezei.
21
CAPITOLUL V
Rezultatale cercetărilor privind structura, creşterea şi producţia arboretelor amestecate de
răşinoase cu fag din Munţii Cindrel
Principalii parametri biometrici în funcţie de care se caracterizează structura arboretelor sunt: compoziţia
arboretului, vârsta arborilor în strânsă corelaţie cu diametrul arborilor, înălţimea arborilor, poziţia în spaţiu a arborilor,
volumul arborilor, creşterea arborilor, dimensiunile coroanelor şi clasele poziţionale ale arborilor, calitatea arborilor,
consistenţa arboretului.
Au fost amplasate 18 suprafeţe de probă în vederea cercetării structurii arboretelor de amestec din Munţii
Cindrel. Locul amplasării suprafeţelor de probă este redat în tabelul 5.1 până la nivel de unitate amenajistică.
5.1 Compoziţia arboretelor
Compoziţia suprafeţelor de arboret în care am amplasat suprafeţe de probă este redată în tabelul 5.2.
Observăm că ponderea fagului în arboretele amestecate este cuprinsă între 6% şi 58%; a molidului între 7% şi
88% iar bradul are o pondere cuprinsă între 1% şi 62%.
5.2 Structura arboretelor în raport cu vârsta arborilor
În ceea ce priveşte structura în funcţie de vârsta arborilor, un număr de 14 arborete studiate fac parte din
categoria arboretelor relativ echiene, 3 sunt arborete cu structură relativ plurienă şi unul este cu structură echienă. Cu
toate acestea, vom vedea mai departe faptul că urmărind strict numai distribuţia elementelor biometrice nu toate speciile
din amestecurile relativ echiene pot fi încadrate, în mod evident, în acest tip de structură, deşi pe ansamblul arboretului
aceasta este structura în raport cu vârsta arborilor. În plus, vârsta medie a arboretului este cunoscută din descrierile
amenajistice, fiind verificată şi pe teren.
Mai jos este prezentată structura în funcţie de poziţia în spaţiu pentru arborii componenţi ai suprafeţelor de
probă. Am considerat că inserarea acestui subcapitol de modelare grafică a structurii în spaţiu a arboretelor studiate,
uşurează mult o mai bună înţelegere a subcapitolelor următoare.
5.3 Structura arboretelor în funcţie de poziţia arborilor în spaţiu
Pentru realizarea unui model grafic al arboretelor studiate, am folosit un program complex de modelare şi
simulare denumit Forest Vegetation Simulator, întocmit de Serviciul de Management Forestier din Statele Unite ale
Americii.
Programul este descris pe scurt mai jos, după lucrarea: „Programe de modelare pentru silvicultură”, scrisă de
Dincă L. şi publicată în 2004.
Forest Vegetaţion Simulator are la bază un model de creştere şi producţie independent de distanţă pentru arborii
individuali.
Programul simulează creşterea şi producţia principalelor specii forestiere, a tipurilor de pădure şi arboretelor. El
poate, de asemenea, simula o largă paletă de tratamente.
FVS tratează un arboret ca o unitate populaţională, folosind inventarierile forestiere şi datele privind arboretele.
Câteva dintre rezultatele ce pot fi cuantificate şi reprezentate grafic cu ajutorul acestui program sunt:
1. evoluţia unui arboret în următorii 5, 10,...100 de ani, fără intervenţia umană;
2. aplicarea mai multor tipuri de rărituri;
3. stabilirea unor limite calitative şi dimensionale ale buştenilor obţinuţi;
4. simularea regenerării naturale şi artificiale;
5. simularea consecinţelor unui incendiu ş.a.
6. evoluţia unui arboret în următorii 5, 10,...100 de ani, fără intervenţia umană;
7. aplicarea mai multor tipuri de rărituri;
8. stabilirea unor limite calitative şi dimensionale ale buştenilor obţinuţi;
9. simularea regenerării naturale şi artificiale;
10. simularea consecinţelor unui incendiu ş.a.
22
Tabelul 5.1 Amplasarea suprafeţelor de probă
Table 5.1 The location of the observed plots
Ocolul silvic O.S.
Cind.
O.S.
V.F.S.
O.S.
V.F.S
O.S.
Cind.
O.S.
Cind.
O.S.
Cind.
O.S.
Cind.
O.S.
Cind.
O.S.
Cind.
O.S.
Răş.
O.S.
Cind.
O.S.
Cind.
O.S.
Cind.
O.S.
Cind.
O.S.
Răş.
O.S.
V.Cib.
O.S.
V.F.S.
O.S.
V.S.
Unitatea de
producţie/bază
Orlat III
Sibiel
III
Sibiel
Gura
Râului
Cristian Cristian Cristian Gura
Râului
Gura
Râului
Răş. Gura
Râului
Orlat Orlat Orlat Răş. Dobra III
Sibiel
Râu.
S.
Unitatea
amenajistică
105A 38E 59C 24E 46B 46B 47C 14C 14A 86B 24G 22B 22B 23B 86B 116A 40F 59
Numărul
suprafeţei de
probă
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
O.S. Cind. – Ocolul Silvic Cindrelul
O.S. V.F.S. – Ocolul Silvic Valea Frumoasei Sălişte
O.S. Răş. – Ocolul Silvic Răşinari
O.S. V.Cib. – Ocolul Silvic Valea Cibinului
O.S. V.S. – Ocolul Silvic Valea Sadului
Râu S. – U.P. Râu Sadului
Tabelul 5.2 Compoziţia arboretelor din suprafeţele de probă
Table 5.2 The composition of the tree stands in the observed plots
Suprafaţa de probă numărul:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Specia Proporţia de participare (%)
BR - - - 34 - 32 62 - - - 7 2 - - 1 - - -
FA 39 47 29 39 52 52 30 55 25 56 19 58 55 36 12 100 - 6
MO 59 53 68 27 44 13 7 44 74 44 68 40 45 62 87 - 100 88
PAM 2 - 3 - - 3 - - - - 3 - - 2 - - - -
Div. - - - - 4 - 1 1 1 - 3 - - - - - - 6
23
Tabelele şi graficele ce pot fi obţinute se referă la:
1. numărul de arbori pe hectar;
2. suprafaţa de bază pe hectar;
3. indicele de densitate al arboretului;
4. un factor de competiţie al coroanelor;
5. înălţimea medie a celor mai mari 40 de arbori;
6. diametrul mediu;
7. volumul arborilor pe hectar;
8. producţia totală a arboretului;
9. producţia totală în funcţie de anumite criterii;
10. creşterea curentă medie;
11. mortalitatea;
12. creşterea medie anuală.
Deşi programul este de mare complexitate, în ceea ce priveşte simularea diverselor aspecte ale dinamicii
arboretelor, dat fiind că algoritmii folosiţi sunt optimizaţi pentru diverse condiţii staţionale specifice Americii de Nord,
programul a fost utilizat numai pentru modelarea grafică a arboretului şi pentru calculul gradului de închidere a
coronamentului. Modelarea altor parametri descriptivi la arboretele studiate am realizat-o utilizând alte programe, cum
ar fi statistica, R, S Plus.
Amplasarea arborilor în pieţele de probă este redată în figura 5.1. Pentru o mai bună evidenţiere a modului de
dispunere în spaţiu a arborilor din suprafeţele de probă figurile au fost construite atât pentru arboretul întreg cît şi pe
specii.
Fig. 5.1 Dispunerea arborilor în suprafaţele de probă
Fig. 5.1 The spatial structure of the trees in the observed plots
vedere de ansamblu
fag şi paltin 1
Molid 1
A A
Secţiunea A-A
Suprafaţa 1
Suprafaţa 2
24
Molid 2
fag şi paltin 2
Suprafaţa 3
Suprafaţa 4
molid
Molid 3
fag şi paltin 3
brad
25
Suprafaţa de probă 5 are o formă de trapez
dreptunghic cu baza mare de 40 m înălţimea de 50
m şi o arie de 1700 m. Forma acestei suprafeţe a
fost impusă de forma unităţii amenajistice şi de
condiţiile din teren.
Suprafaţa de probă numărul 6 deşi are o formă
de pătrat cu o arie de 2500 m2 cuprinde două
porţiuni cu stâncărie, care ocupă un procent
însemnat din aceasta.
fag
Suprafaţa 5
brad
molid
Suprafaţa 6 molid şi brad
26
fag
brad şi molid 8
fag şi diverse sp. 7
fag şi paltin 8
brad şi molid
Suprafaţa 8
Suprafaţa 9
De menţionat că suprafeţele de probă nr. 8
şi 9 sunt de 50/25 metri dimensiunile fiind
impuse de condiţiile din teren.
Suprafaţa 7
27
molid 9
fag şi diverse sp. 9
brad şi molid
fag
brad şi molid fag şi diverse sp.
Suprafaţa 10
Suprafaţa 11
28
Suprafaţa 12 brad şi molid
fag
Suprafaţa 13
brad şi molid fag
Suprafaţa 14 brad şi molid
29
Suprafaţa 15
brad şi molid fag şi diverse sp.
Suprafaţa 16
Suprafaţa 17
fag şi diverse .sp.
Suprafaţa 18 Molid
30
În fişele de mai jos sunt câţiva parametri care descriu foarte sumar condiţiile staţionale din arboretele în care
am amplasat pieţe de probă.
Fişa 5.1 Condiţii staţionale de amplasare a suprafeţei de probă 1
Suprafaţa u.a. Grupa
funcţională
Tip de
staţiune
Tip de pădure Tip de sol Forma de
relief
Expoziţie
29,0 ha 1-1C 3322 1341 3301 VO SE
Panta
terenului
Altitudine
minimă (m)
Altitudine
maximă
(m)
Litiera Flora
indicatoare
Caracterul
actual al
tipului de
pădure
25g 990 1190 Continuă. s (CS) Festuca a. NFPM
Fişa 5.2 Condiţii staţionale de amplasare a suprafeţei de probă 2
Suprafaţa u.a. Grupa
funcţională
Tip de
staţiune
Tip de pădure Tip de sol Forma de
relief
Expoziţie
1,7 ha 1-2A 3332 1341 3301 VO NV
Panta
terenului
Altitudine
minimă (m)
Altitudine
maximă
(m)
Litiera Flora
indicatoare
Caracterul
actual al
tipului de
pădure
30g 900 1020 C. subţire (CS) Festuca a. NFPM
Fişa 5.3 Condiţii staţionale de amplasare a suprafeţei de probă 3
Suprafaţa u.a. Grupa
funcţională
Tip de
staţiune
Tip de pădure Tip de sol Forma de
relief
Expoziţie
2,0 ha 1-2A 3332 1341 3301 VO V
Panta
terenului
Altitudine
minimă (m)
Altitudine
maximă (m)
Litiera Flora
indicatoare
Caracterul
actual al
tipului de
pădure
32g 900 1020 CS Festuca a. NFPM
Fişa 5.4 Condiţii staţionale de amplasare a suprafeţei de probă 4
Suprafaţa u.a. Grupa
funcţională
Tip de
staţiune
Tip de pădure Tip de sol Forma de
relief
Expoziţie
2,6 ha 1-1C 3332 1341 3301 VSO NV
Panta
terenului
Altitudine
minimă (m)
Altitudine
maximă (m)
Litiera Flora
indicatoare
Caracterul
actual al
tipului de
pădure
37g 1330 1385 CS AD NFPM
Fag şi diverse specii
Suprafaţa de probă nr. 18 are mărimea de
50/25 metri dimensiunile fiind impuse de
condiţiile din teren.
31
Fişa 5.5 Condiţii staţionale de amplasare a suprafeţei de probă 5
Suprafaţa u.a. Grupa
funcţională
Tip de
staţiune
Tip de pădure Tip de sol Forma de
relief
Expoziţie
14,4 ha 1-2A 3332 1341 3305 VIO SV
Panta
terenului
Altitudine
minimă (m)
Altitudine
maximă (m)
Litiera Flora
indicatoare
Caracterul
actual al
tipului de
pădure
36g 960 1165 CS AD NFPM
Fişa 5.6 Condiţii staţionale de amplasare a suprafeţei de probă 6
Suprafaţa u.a. Grupa
funcţională
Tip de
staţiune
Tip de pădure Tip de sol Forma de
relief
Expoziţie
14,4 ha 1-2A 3332 1341 3305 VIO SV
Panta
terenului
Altitudine
minimă (m)
Altitudine
maximă (m)
Litiera Flora
indicatoare
Caracterul
actual al
tipului de
pădure
32g 960 1165 CS AD NFPM
Fişa 5.7 Condiţii staţionale de amplasare a suprafeţei de probă 7
Suprafaţa u.a. Grupa
funcţională
Tip de
staţiune
Tip de pădure Tip de sol Forma de
relief
Expoziţie
2,0 ha 1-1C 3322 1341 3305 VMO NE
Panta
terenului
Altitudine
minimă (m)
Altitudine
maximă (m)
Litiera Flora
indicatoare
Caracterul
actual al
tipului de
pădure
30g 985 1050 CS AD NFPM
Fişa 5.8 Condiţii staţionale de amplasare a suprafeţei de probă 8
Suprafaţa u.a. Grupa
funcţională
Tip de
staţiune
Tip de pădure Tip de sol Forma de
relief
Expozitie
4,1 ha 1-1C 3332 4114 3107 VIO NV
Panta
terenului
Altitudine
minimă (m)
Altitudine
maximă (m)
Litiera Flora
indicatoare
Caracterul
actual al
tipului de
pădure
37g 975 1080 CN AD NFPM
Fişa 5.9 Condiţii staţionale de amplsare a suprafetei de probă 9
Suprafaţa u.a. Grupa
funcţională
Tip de
staţiune
Tip de pădure Tip de sol Forma de
relief
Expozitie
4,4 ha 1-1C 3332 1341 3301 VSO NV
Panta
terenului
Altitudine
minimă (m)
Altitudine
maximă (m)
Litiera Flora
indicatoare
Caracterul
actual al
tipului de
pădure
33g 1000 1200 CS AD NFPM
Fişa 5.10 Condiţii staţionale de amplasare a suprafeţei de probă 10
Suprafaţa u.a. Grupa
funcţională
Tip de
staţiune
Tip de pădure Tip de sol Forma de
relief
Expozitie
41,0 ha 2-1B 3322 1331 4203 VO NV
Panta
terenului
Altitudine
minimă (m)
Altitudine
maximă (m)
Litiera Flora
indicatoare
Caracterul
actual al
tipului de
pădure
30g 1100 1350 CS Festuca a. APM
32
Fişa 5.11 Condiţii staţionale de amplasare a suprafeţei de probă 11
Suprafaţa u.a. Grupa
funcţională
Tip de
staţiune
Tip de pădure Tip de sol Forma de
relief
Expozitie
0,8 ha 1-1C 3332 1114 3301 VIO NV
Panta
terenului
Altitudine
minimă (m)
Altitudine
maximă (m)
Litiera Flora
indicatoare
Caracterul
actual al
tipului de
pădure
28g 1240 1240 Continuă s OD NFPM
Fişa 5.12 Condiţii staţionale de amplasare a suprafeţei de probă 12
Suprafaţa u.a. Grupa
funcţională
Tip de
staţiune
Tip de pădure Tip de sol Forma de
relief
Expozitie
29,6 ha 1-1C 3332 1431 3301 VO SE
Panta
terenului
Altitudine
minimă (m)
Altitudine
maximă (m)
Litiera Flora
indicatoare
Caracterul
actual al
tipului de
pădure
16g 980 1335 Continuă n. Asperula-D. NFPM
Fişa 5.13 Condiţii staţionale de amplasare a suprafeţei de probă 13
Suprafaţa u.a. Grupa
funcţională
Tip de
staţiune
Tip de pădure Tip de sol Forma de
relief
Expozitie
29,6 ha 1-1C 3332 1431 3301 VO SE
Panta
terenului
Altitudine
minimă (m)
Altitudine
maximă (m)
Litiera Flora
indicatoare
Caracterul
actual al
tipului de
pădure
23g 980 1335 C. normală (CN) AD NFPM
Fişa 5.14 Condiţii staţionale de amplasare a suprafeţei de probă 14
Suprafaţa u.a. Grupa
funcţională
Tip de
staţiune
Tip de pădure Tip de sol Forma de
relief
Expozitie
7,0 ha 1-1C 3322 1341 3301 VSO N
Panta
terenului
Altitudine
minimă (m)
Altitudine
maximă (m)
Litiera Flora
indicatoare
Caracterul
actual al
tipului de
pădure
18g 1130 1285 CN AD NFPM
Fişa 5.15 Condiţii staţionale de amplasare a suprafeţei de probă 15
Suprafaţa u.a. Grupa
funcţională
Tip de
staţiune
Tip de pădure Tip de sol Forma de
relief
Expozitie
41,0 ha 2-1B 3322 1331 4203 VO NV
Panta
terenului
Altitudine
minimă (m)
Altitudine
maximă (m)
Litiera Flora
indicatoare
Caracterul
actual al
tipului de
pădure
30g 1100 1350 CS FA APM
Fişa 5.16 Condiţii staţionale de amplasare a suprafeţei de probă 16
Suprafaţa u.a. Grupa
funcţională
Tip de
staţiune
Tip de pădure Tip de sol Forma de
relief
Expoziţie
12,3 ha 2-1B 3333 1311 3301 VO N
Panta
terenului
Altitudine
minimă (m )
Altitudine
maximă (m)
Litiera Flora
indicatoare
Caracterul
actual al
tipului de
pădure
20g 1250 1400 CS AD NFPM
33
Fişa 5.17 Condiţii staţionale de amplasare a suprafeţei de probă 17
Suprafaţa u.a. Grupa
funcţională
Tip de
staţiune
Tip de pădure Tip de sol Forma de
relief
Expoziţie
17,3 ha 2-1B 3332 1114 3301 VO V
Panta
terenului
Altitudine
minimă (m)
Altitudine
maximă (m)
Litiera Flora
indicatoare
Caracterul
actual al
tipului de
pădure
15g 1000 1250 CS AD NFPM
Fişa 5.18 Condiţii staţionale de amplasare a suprafeţei de probă 18
Suprafaţa u.a. Grupa
funcţională
Tip de
staţiune
Tip de pădure Tip de sol Forma de
relief
Expozitie
1,8 ha 1-2A 3332 4114 3301 VMO NV
Panta
terenului
Altitudine
minimă
Altitudine
maximă
Litiera Flora
indicatoare
Caracterul
actual al
tipului de
pădure
37g 710 1020 Întreruptă s AD NFPM
Din figurile de mai sus observăm faptul că amestecul este intim, cel mult în buchete şi că, exceptând pieţele de
probă 5 şi 6 arborii sunt uniform repartizaţi la nivelul suprafeţelor de probă. De asemenea putem observa că răşinoasele
au vârfurile situate de obicei deasupra fagului; motiv pentru care o clasificare a arboretului pe clase Kraft se dovedeşte a
nu fi foarte eficientă; mai ales în cazul arboretelor relativ pluriene. Suprafeţele de probă 16 şi 17 sunt amplasate în
arborete pure de fag respectiv de molid dar care sunt situate în staţiuni favorabile amestecurilor.
Aceste modele ale structurii spaţiale a arboretelor se dovedesc a necesita foarte mult timp la recoltarea datelor de
teren şi au o utilizare destul de restrânsă, mai ales că astfel de structuri sau structuri asemănătoare se pot obţine folosind
date de pe fotograme sau date preluate mai nou prin tehnici LIDAR. Cu toate că astfel de modele spaţiale pot avea un
rol destul de restrâns, sunt interesante totuşi şi din punct de vedere pedagogic.
5.4 Structura arboretelor în raport cu diametrul arborilor
Pentru caracterizarea structurii arboretelor de amestec, se impune o stratificare a acestora după speciile
componente. Această stratificare este necesară pentru a se constitui, pe cât posibil, populaţii omogene din punct de
vedere statistic.
Arboretele luate în studiu sunt arborete relativ echiene, adică arborete ai căror arbori componenţi au fost
regeneraţi într-un interval de 5 până la 20 de ani; respectiv arborete relativ pluriene ai căror arbori componenţi au fost
regeneraţi într-un interval mai mare de 20 de ani. Pentru a compara diferitele structuri pe clase de diametre ale
arboretelor, am folosit, după cum este recomandat, categorii de diametre relative. Mai precis sunt folosite diametrele
relative calculate în raport cu diametrul mediu al suprafeţei de bază (dg). Aceste diametre au fost grupate în categorii de
diametre relative de mărime 0,1. Structura arboretelor în raport cu diametrul arborilor componenţi şi cu specia este
redată grafic în figura de mai jos.
Observăm valori mari ale abaterilor standard ale diametrelor relative, valori ce sunt redate în tabelul 5.3. La
nivelul pieţelor de probă abaterea standard este constant mai mare la speciile mai rezistente la umbrire în aceste condiţii
staţionale, – ne referim aici la fag şi la brad – decât la molid, ce necesită o iluminare mai puternică; singura excepţie
este reprezentată de pieţele de probă numărul 6 şi 2 unde fagul prezintă un coeficient de variaţie mai redus. În cadrul
aceleiaşi specii, abaterea standard variază în funcţie de vârstă şi de diametrul mediu al arboretului dar şi dacă arboretul a
fost parcurs sau nu cu lucrări silviculturale. La molid abaterea standard este mai mică, fapt ce poate să fie explicat prin
aceea că la speciile “de lumină” eliminarea naturală se produce mult mai intens.14
Conform literaturii de specialitate, coeficienţii de variaţie a diametrelor, pentru arboretele echiene, au valori
cuprinse între 20% şi 35%. În cazul de faţă, valorile acestor coeficienţi sunt mai mari fapt de altfel previzibil datorită
tipurilor de structură neechiene ; adică structuri relativ echiene şi relativ pluriene.
De remarcat este faptul că, în anumite situaţii, din distribuţia de ansamblu a întregului arboret studiat se poate
observa caracterul de integralitate al ecosistemului, în sensul că distribuţiile experimentale ale arborilor pe specii şi pe
categorii de diametre, se completează reciproc, dând pe ansamblul arboretului o structură caracteristică fie arboretelor
relativ echiene, fie celor relativ pluriene, cum este situaţia din piaţa de probă numărul 3. Interesant de observat tendinţa
de structurare a arboretelor spre modelul tipic plurien, grădinărit, în care numărul de arbori scade de la categoriile de
diametre inferioare spre cele superioare. Această tendinţă de structurare a arboretului se observă atât în porţiuni de
arborete neparcurse cu operaţiuni culturale, cât şi în cele parcurse cu astfel de lucrări.
14
Giurgiu V., Dendrometrie şi auxologie forestieră, pag. 136
34
Dat fiind numărul de arbori inventariaţi şi structurile relativ echiene şi relativ pluriene ,uneori nu se poate
observa o asimetrie de stânga; se disting în schimb, de obicei clar, mai multe elemente de arboret în cadrul aceleiaşi
specii. Această tendinţă pare să fie mai mare la speciile mai rezistente la umbrire adică la fag şi la brad.
Datorită acestui fapt, ajustarea distribuţiilor arborilor pe categorii de diametre folosind distribuţia normală nu
pare să fie de un real folos, la surprinderea legii de structurare a diametrelor la nivel de element de arboret constituit
numai pe criteriul speciei. Calitatea modelelor a fost verificată prin teste statistice corespunzătoare şi anume
Kolmogorov-Smirnov şi 2, care dau, în marea lor majoritate, valori ce indică opusul afirmaţiei de mai sus.
Distribuţia normală ce a fost utilizată la modelarea structurii arboretelor este descrisă de relaţia:
(5.1)
unde:
s – abaterea standard;
– diametrul mediu aritmetic;
e – baza logaritmului natural;
– categoria de diametre;
35
Tabelul 5.3 Abaterile standard ale diametrelor exprimate în valori relative pe specii
Table 5.3 The relative diameters standard deviations on species
Piaţa de probă
numărul:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Sp
ecia
FA
s
0,40 0,41 0,42 0,47 0,45 0,44 0,37 0,41 0,56 0,35 0,35 0,36 0,28 0,41 0,52 0,58 - 0,67
BR - - - 0,52 0,49 0,64 0,39 - - - 0,88 - - - 0,14 - - -
MO 0,29 0,45 0,31 0,41 0,36 0,56 - 0,38 0,48 0,25 0,52 0,58 0,41 0,48 0,31 - 0,27 0,31
Clasa de vârstă V VI III VI V V VI IV IV V IV VI VI VI V VIII IV IV
Tip de structură rp re re rp re re re re re re re re re re re rp e re
36
Fig. 5.2 Structura arboretelor în raport cu diametrul arborilor pentru arborii din piaţa 3
a) Diametrul exprimat în metri
Fig. 5.2 The diameter stand structures for the 3rd observed plot
a) Diameter expressed in meters
Fig. 5.2 Structura arboretelor în raport cu diametrul arborilor
b) Diametrul exprimat în valori relative în raport cu diametrul mediu al suprafeţei de bază
Fig. 5.2 The diameter stand structures
Dimeter expressed in relative values compared with the average diameter of the ground surface
37
Fig. 5.2 Structura arboretelor în raport cu diametrul arborilor
c) Diametrul exprimat în categorii de 1 cm
Fig. 5.2 The diameter stand structures
Diameter is expressed in 1 cm wide categories
Această distribuţie dă bune rezultate în situaţia în care distribuţia reală nu prezintă valori mari ale indicelui de
asimetrie şi de exces. Datorită faptului că o astfel de distribuţie nu ia în calcul indicele de asimetrie şi de exces am
modelat distribuţia diametrelor şi prin intermediul distribuţiei normale generalizate sau a distribuţiei Charlier, cum mai
este cunoscută în literatură. Relaţia care descrie numărul de arbori utilizând această distribuţie este:
(5.2)
unde:
s – abaterea standard;
– diametrul mediu aritmetic;
e – baza logaritmului natural;
– categoria de diametre;
A – indicele de asimetrie;
E – indicele de exces;
N – numărul total de arbori din distribuţia reală;
h – mărimea categoriei de diametre.
Din figura 5.3 se poate observa că nici una dintre cele două variante ale modelului nu se ajustează corespunzător
pe distribuţiile reale, distribuţii selectate intenţionat din pieţe cu un număr relativ mare de arbori măsuraţi, dar analizând
şi valorile testului 2, structura pe specii şi pe categorii de diametre relative pentru arboretele din pieţele amplasate
poate fi teoretic modelată astfel corespunzător.
Fig. 5.3 Compensarea unor distribuţii pe categorii de diametre cu distribuţia normală şi cu distribuţia normală
generalizată
Fig. 5.3 The fitting of the normal model and the generalized normal model to some of the observed diameter
distribution
38
Referitor la influenţa tipului de structură asupra relaţiilor ce pot să fie stabilite între amplitudinea de variaţie a
diametrelor şi abaterea standard, este cunoscut faptul că pentru o repartiţie gaussiană simetrică, în intervalul dmed±sd se
află 68,3% din numărul arborilor, iar în limitele dmed±3sd se află aproximativ 99,7% din efectivul total al arborilor.
Aceste relaţii sunt importante pentru stabilirea proporţiei diferitelor sortimente dimensionale a masei lemnoase existente
într-un arboret.
Este remarcabil că în cazul repartiţiilor asimetrice, amplitudinea diametrelor poate fi evaluată destul de sigur cu
ajutorul relaţiei dmax-dmin=6sd dar limitele nu se vor mai afla la dmed±3sd ci vor fi deplasate mai sus, către diametre mari.
Constatându-se că atât abaterea standard cât şi amplitudinea diametrelor se majorează pe măsură ce creşte
diametrul mediu al arboretului, se poate trage concluzia că arboretele echiene sunt cu atât mai diversificate, din punctul
de vedere al structurii pe categorii de diametre, cu cât sunt mai bătrâne.
În arboretele pluriene limita inferioară este stabilită convenţional şi ea coincide cu pragul de inventariere. Astfel
amplitudinea diametrelor în arboretele pluriene se extinde pe un interval de 4 până la 6sd, între limitele (dmed-sd) şi
(dmed+3sd), (dmed+4sd) sau chiar (dmed+5sd). Aceste relaţii permit să se identifice, pe baza inventarierilor, tipul de
structură în care se încadrează un arboret.
Cu privire la stabilirea gradului de complexitate al arboretelor amestecate de răşinoase cu fag amintim că sunt
folosiţi o serie de indici dintre care:
indicele pentru entropia de structură (hs), propus de Shannon:
n
i
iis pph1
2log
(5.3)
unde:
ip – concentraţia fiecărei specii din fitocenoză, exprimată probabilistic prin raportul dintre numărul de indivizi
Ni ai speciei i, sau abundenţa sa (i=1,2,..,n) şi numărul total de indivizi N din fitocenoză, indiferent de specie.
Acest indice este util în arborete compuse din mai multe specii dar, chiar şi în acest caz precizia ar putea fi
mărită prin considerarea în locul concentraţiei speciei în biocenoză a concentraţiei elementului de arboret în biocenoză.
Mai jos este calculat acest indicator de diversitate pentru cele 18 suprafeţe de probă pentru fiecare specie în parte
şi mai apoi pentru întreaga piaţă de probă. Pentru calculul acestui indicator la nivelul pieţelor de probă am recurs la trei
metode diferite şi anume prin adunarea indicilor calculaţi pentru fiecare specie în parte, prin înmulţirea indicilor
calculaţi pentru fiecare specie în parte respectiv prin calculul unui indice total de diversitate la nivel de concentraţie a
indicelui de diversitate al fiecărei specii în raport cu indicele total calculat prin însumare. Modul de calcul al acestui
indice de diversitate totală a ecosistemului este următorul:
- Calculăm iniţial diversitatea structurală pe categorii de diametre, în cadrul fiecărei specii conform
relaţiilor:
(5.4)
(5.5)
(5.6)
unde: hsBR – indicele de diversitate Shannon, în raport cu diametrul calculat pentru brad,
(5.7)
în care: ni – numărul de arbori din categoria de diametre i la molid;
N – numărul total de molizi măsuraţi în cadrul suprafeţei de probă.
- Calculăm o diversitate cumulată a ecosistemului prin simpla însumare a indicilor de diversitate calculaţi
pe specii, omiţând în acest fel integralitatea sistemului:
(5.8)
unde: hsBR, hsFA, hsMO – indicii de diversitate Shannon, în raport cu diametrul, calculaţi pentru brad, fag
şi molid.
- Calculăm indici de diversitate pentru proporţiile indicilor Shannon pe specii din diversitatea cumulată:
(5.9)
(5.10)
39
(5.11)
unde: qsl(BR), qsl(FA) qsl(MO) – indici de diversitate pe specii din diversitatea cumulată.
- Calculăm indicele de diversitate total prin simpla însumare a indicilor qsl:
(5.12)
După cum putem să vedem în tabelul de mai jos valoarea acestui indice total în raport cu indicele cumulat şi cu
cel obţinut prin înmulţire este mult mai mică. Acest fapt conduce la posibilitatea folosirii acestui indicator la studiul
diversităţii ecosistemului forestier şi sub alte aspecte, nu numai a variaţiei diametrelor, chiar dacă pentru a asigura
fineţea necesară este nevoie să lucrăm cu mai multe zecimale. Indicatorul propus are totuşi un mare dezavantaj, şi
anume nu poate să fie folosit în cazul unei singure specii şi în cazul unei singure caracteristici biometrice măsurate la
specia respectivă deoarece mărimea raportului hsl/ht+ este egală cu 1 deci qsl este egal cu 0. Dezavantajul poate să fie
eliminat prin adăugarea la indicele hsl a unui parametru de existenţă a ecosistemului forestier. În anumite situaţii
dezavantajul metodei poate să constituie un avantaj tocmai datorită sensibilităţii indicatorului la ecosistemele
monospecifice. Indicatorul total propus, este aplicabil aşa cum am descris mai sus numai în arboretele cu cel puţin două
specii în amestec.
Cu toate că modul simplu de calcul al indicelui total de diversitate, propus mai sus, duce la ideea dezvoltării lui
într-un indicator integral, mai general al diversităţii, în funcţie şi de alte elemente biometrice ale arboretului, acest lucru
pare a include prea mult subiectivism. Subiectivismul se datorează dificultăţii în stabilirea ponderilor pentru fiecare
indicator corespunzător unei anumite caracteristici biometrice în calculul indicatorului integral de diversitate. Acest fapt
ar putea să fie într-o oarecare măsură şi în anumite condiţii redus printr-o analiză multicriterială. Chiar şi aşa este în cele
mai multe cazuri dificil de stabilit care parametru biometric al unui ecosistem forestier este mai mult sau mai puţin
important faţă de un altul din punctul de vedere al biodiversităţii. Nu acelaşi lucru este valabil în cazul funcţiilor de
protecţie.
indicele de d ivers i ta te propus de G l e s o n :
(5.13)
unde:
s – numărul total de specii pe unitatea de suprafaţă;
N – numărul total de indivizi pe unitatea de suprafaţă.
Tabelul 5.4 Indicele de diversitate Shannon
Table 5.4 Shannon diversity index
Suprafaţa de
probă
Specia Indici la nivel de arboret
MO BR FA ME ht+ -|ht*| htotală
1 -4,37 -3,86 - - -8,23 -16,8682 -0,99723
2 -4,06 -4,08 - - -8,14 -16,5648 -1
3 -3,87 -3,37 - - -7,24 -13,0419 -0,99656
4 -3,74 -4,38 -3,79 - -11,91 -62,08475 -1,58116
5 -3,68 -3,67 -4,32 - -11,67 -58,34419 -1,58063
6 -3,18 -4,42 -3,89 - -11,49 -54,67628 -1,57212
7 - -4,04 -4,51 - -8,55 -18,2204 -0,99782
8 -3,83 -3,86 - - -7,69 -14,7838 -0,99999
9 -4,18 -3,55 - - -7,73 -14,839 -0,9952
10 -4,15 -4,08 - - -8,23 -16,932 -0,99995
11 -4,46 -3,91 - - -8,37 -17,4386 -0,99688
12 -4,13 -4,41 - - -8,54 -18,2133 -0,99922
13 -4,1 -3,96 - - -8,06 -16,236 -0,99978
14 -4,15 -4,55 - - -8,7 -18,8825 -0,99847
15 -4,39 -3,5 - - -7,89 -15,365 -0,9908
16 - -4,69 - - -4,69 -4,69 0
17 -4,12 - - - -4,12 -4,12 0
18 -4,02 -2,77 - -2,25 -9,04 -25,05465 -1,54216
40
gradul de eterogenitate al fitocenozei (H), propus de M a r g a l e f :
(5.14)
unde:
Id – este indicele de diversitate global al tuturor celor n puncte de sondaj;
id – este indicele de diversitate în fiecare punct (i) al reţelei de sondaje;
L – este distanţa medie între punctele considerate.
indicele de „echitabilitate”
(5.15)
indicele Brilloiun (1962), vrea să estimeze exhaustiv diversitatea probei:
(5.16)
unde: N – numărul total de indivizi la nivelul probei;
ni – numărul de indivizi din specia i;
nr.sp. – numărul de specii.
indicele Simpson, recomandat pentru estimarea diversităţii acolo unde o specie este dominantă:
(5.17)
unde: s – numărul de specii,
ip – concentraţia fiecărei specii din fitocenoză,
indicele Morishita (1967):
(5.18)
unde: N – numărul total de indivizi la nivelul probei;
ni – numărul de indivizi din specia i.
indicele Berger-Parker:
(5.19)
unde: Nmax – numărul de indivizi din specia cu cea mai mare abundenţă,
Ntotal.- numărul total de indivizi
indicele Chao (1984) bazat pe analizele statistice aplicate în studiul populaţiilor prin metoda
capturării-recapturării. Expresia ce-l defineşte este:
(5.20)
unde: Smax – numărul de specii estimat;
Sobs – numărul de specii observat;
a – numărul de specii cu un singur individ observat;
b – numărul de specii cu doi indivizi.
indicele de diversitate funcţională (Ricotta, 2005):
(5.21)
unde: s – numărul de specii;
pi, pj, – abundenţa speciilor i şi j;
dij, – disimilaritatea funcţională dintre speciile i şi j.
Pentru calculul disimilarităţii funcţionale diverşi autori folosesc diverse modalitaţi de calcul ce variază în funcţie
de modul cum este cuantificată funcţia pe care o îndeplineşte specia. Disimilarităţile sunt calculate fie analitic în cazul
în care sunt folosite scări continue fie prin analiză discretă în cazul scărilor ordinale.
41
indicele Menhinick
(5.22)
unde: S – numărul de specii,
N – efectivul populaţiei.
indicele McIntosh
(5.23)
indicele Burger-Parker
(5.24)
N – numărul total de indivizi,
Nmax – numărulde indivizi ai celor mai abundente specii.
indicele de diversitate β
(5.25)
unde: s – numărul de specii,
α – bogăţia medie în specii a probelor de aceeaşi mărime.
În cazul în care probele corespund unor unităţi de probă de mărime diferită se foloseşte metoda rarefacţiei pentru
standardizarea probelor pentru estimarea numărului de specii şi a diversităţii.
Pentru cuantificarea diversităţii la nivelul eco-peisajului:
indicele Shanon calculat la nivelul arboretului:
(5.26)
unde: pi – proporţia fiecărui tip de arboret;
k – coeficient de corecţie, dat de raportul dintre optimul natural, incluzând aici bineînţeles şi
societatea umană şi structura reală a eco-peisajului, coeficientul ar trebui sa fie subunitar şi pozitiv.
indicele de echitabilitate:
(5.27)
indicele de evoluţie a biodiversităţii propus de Fosher:
(5.28)
unde: S – numărul de specii,
N – numărul d indivizi din probă,
α – indici de diversitate.
indicele McArthur
(5.29)
unde: Ni – numărul de indivizi ai speciei cu cea ma mare abundenţă,
N – numărul total de indivizi,
S – număr de specii.
42
5.5 Structura arboretelor în raport cu înălţimea arborilor
Pentru a compara diferitele structuri pe clase de înălţimi ale arboretelor, am folosit categorii de înălţimi relative.
Mai precis sunt folosite înălţimile relative calculate în raport cu înălţimea medie aritmetică a arboretului (hmed). Aceste
înălţimi au fost grupate în categorii de înălţimi relative de mărime 0,1. Structura arboretelor în raport cu înălţimea şi cu
specia este redată grafic în figura de mai jos.
Fig. 5.4 Structura arboretelor în raport cu înălţimea arborilor
Fig. 5.4 The height stand structures
Suprafa ţa de proba 7
hmed=27,16m
0,15 0,35 0,55 0,75 0,95 1,15 1,35 1,55 1,75 1,95 2,15 2,35
limita superioara a categoriilor de înaltimi relative
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Nu
ma
r d
e a
rbo
ri
Suprafa ţa de proba 10hmed=25,04m
0,15 0,35 0,55 0,75 0,95 1,15 1,35 1,55 1,75 1,95 2,15
limita superioara a categoriilor de înaltimi relative
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
Nu
ma
r d
e a
rbo
ri
În ceea ce priveşte structura arboretelor pe specii, în raport cu categoriile de înălţimi relative observăm că se
respectă regulile generale de distribuţie; mai exact frecvenţele sunt dispuse asimetric cu asimetrie de dreapta. Această
tendinţă se observă şi la nivelul elementelor de arboret din cadrul aceleiaşi specii. Această legitate se respectă şi la
nivelul arboretelor luate pe ansamblu; excepţie de la regulă făcând arboretele din piaţa de probă 1, care este vizibil
perturbat antropic, şi arboretul 3 aflat în clasa a 3 a de vârstă fiind deci încă tânăr legile naturale de structurare
neacţionând timp suficient de îndeungat. De asemenea mai observăm o amplitudine de variaţie a înălţimilor, exprimate
în valori relative, mai mică, de obicei, decât la diametre lucru explicat prin faptul cunoscut că arborii se „aglomerează”
în plafonul superior. Se confirmă că şi în amestecuri, considerând la nivel de element de arboret, asimetria este
43
negativă. Această asimetrie negativă se explică prin aceea că arborii tind spre lumină în număr mare, cât mai mulţi
căutând să ajungă în plafonul superior prin accelerarea creşterii în înălţime, în dauna creşterii în diametru.15
În tabelul
5.5 sunt prezentaţi trei indicatori statistici calculaţi pe fiecare specie ai distribuţiilor reale ale înălţimilor relative
măsurate în suprafeţele de probă amplasate.
În ceea ce priveşte variaţia înălţimilor, se poate observa că în pieţele de probă amplasate valorile sunt, cu
excepţia pieţei 5, mai mari la molid decât la fag, fapt ce nu confirmă şi pentru amestecurile studiate, părerea conform
căreia la speciile “de lumină” variabilitatea este mai redusă. Acest fapt poate fi observat şi pe profilele transversale ale
arboretelor de la paragraful 5.3.
O posibilă explicaţie ar putea să fie una de natură structural-fiziologică a arboretului, în sensul că molidul fiind
în amestec intim cu fagul, şi având coroanele situate deasupra etajului format din fag poate să prezinte o variaţie mai
mare a înălţimilor fără a fi eliminat natural, având vârful în lumină. Acest fapt este confirmat de valoarea coeficientului
de variaţie a înălţimilor pentru arboretul echien de molid, din piaţa de probă 17 care are cea mai mică abatere standard a
înălţimilor relative.
Giurgiu V. arată că la arboretele tinere coeficientul de variaţie este mai mare decât la cele mature.
Aparent, în arboretele studiate, coeficientul de variaţie al înălţimilor are o dinamică inversă; în sensul că el creşte
pe măsură ce arboretul avansează în vârstă. Acest fenomen poate să fie doar unul aparent, şi nu unul real ca urmare a
faptului că pieţele de probă au, cu trei excepţii, o suprafaţă fixă de 2500 m2 indiferent de vârsta arboretului; deci
coeficienţii sunt calculaţi pentru un număr mai mic de arbori. Practic, pentru a avea certitudinea că suprafeţele de probă
inventariate “funcţionează în siguranţă” se impune optimizarea mărimii acestora. Optimizarea ar trebui să se facă pe
specii sau pe elementul de arboret din care se extrage proba, considerat ca o populaţie statistică omogenă.
Câteva considerente referitoare la inventarierea statistică a arboretului sunt redate în cele de mai jos după tratate
clasice de biometrie forestieră.
Volumul probei inventariate depinde de :
- erorile de reprezentativitate tolerabile (e%);
- nivelul de semnificaţie ales (q), respectiv de probabilitatea de acoperire (p) cu care se garantează că eroarea de
reprezentativitate nu va depăşi toleranţa admisă;
- gradul de neomogenitate a arboretului, sau de coeficientul de variaţie a volumelor (s%) sau de coeficientul de
variaţie a caracteristicii dendrometrice studiate la arboretul respectiv.
- mărimea populaţiei (N), respectiv raportul dintre suprafaţa totală a arboretului (F) şi mărimea locului de probă
(f).
Presupunând că elementele de mai sus, sunt cunoscute sau date, mărimea probei se calculează astfel:
, (5.30)
unde u corespunde nivelului de semnificaţie ales (pentru q=0,1, u=1,64) potrivit distribuţiei normale.
Dacă n calculat după această formulă este mai mic decât 30, este necesară aplicarea testului t (distribuţia
Student). Aşa încât se aplică formula:
(5.31)
unde t se determină după distribuţia Student, în funcţie de numărul gradelor de libertate şi de nivelul de
semnificaţie ales. Numărul de grade de libertate se calculează scăzând din mărimea probei inventeriate pe lângă
numărul de parametri ai modelului încă o unitate.
15
Giurgiu V., Dendrometrie şi Auxologie forestieră, pag. 148
44
Tabelul 5.5 Abaterile standard ale înălţimilor relative şi înălţimile relative maxime şi minime pentru arborii din suprafeţele de probă
Table 5.5 The standard deviations of the relative heights and the minimum and maximum heights for the trees in the observed plots
Piaţa numărul: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Sp
ecia
FA
s
0,10 0,15 0,09 0,33 0,30 0,25 0,25 0,22 0,33 0,25 0,29 0,24 0,17 0,33 0,53 0,49 - 0,55
BR - - - 0,43 0,40 0,57 0,45 - - - 0,39 - - 0,28 - - -
MO 0,48 0,25 0,26 0,34 0,28 0,52 - 0,26 0,39 0,28 0,31 0,63 0,39 0,50 0,25 - 0,13 0,20
FA hmin 0,43 0,55 0,56 0,34 0,40 0,43 0,37 0,40 0,42 0,30 0,37 0,31 0,23 0,17 0,28 0,16 - 0,33
hmax 1,44 1,38 1,45 1,53 1,38 1,39 1,40 1,35 1,55 1,32 1,64 1,33 1,29 1,41 1,60 1,55 - 2,79
BR
hmin - - - 0,32 0,30 0,24 0,22 - - - 0,28 - - - 1,55 - - -
hmax - - - 1,61 1,59 1,90 1,63 - - - 1,31 - - - 0,43 - - -
MO hmin 0,18 0,64 0,27 0,34 0,48 0,39 - 0,42 0,38 0,21 0,30 0,16 0,16 0,15 0,22 - 0,64 0,52
hmax 1,51 1,24 1,29 1,62 1,40 1,90 - 1,29 1,53 1,25 1,44 1,77 1,42 1,47 1,40 - 1,31 1,40
Clasa de vârstă V VI III VI V V VI IV IV V IV VI VI VI V VIII IV IV
Tip de structură rp re re rp re re re re re re re re re re Re re e re
45
5.6 Corelaţia dintre diametre şi înălţimi
În graficele din figura 5.5, de mai jos, sunt prezentate câmpurile de corelaţie dintre diametrele relative şi
înălţimile relative pe elemente de arboret, constituite pe criteriul speciei, pentru o suprafaţă de probă. Această corelaţie
este modelată prin intermediul ecuaţiei propuse de Näslund în 1936/37 respectiv de Prodan în 194416
:
(5.32)
unde: hr înălţimea relativă, calculată în raport cu înălţimea medie a suprafeţei de bază (hg);
dr – diametrul relativ, calculat în raport cu diametrul mediu al suprafeţei de bază (dg);
a0; a1;a2 – coeficienţi de regresie.
Fig. 5.5 Câmpurile de corelaţie şi curbele înălţimilor pe specii
Fig. 5.5 Correlation fields and heights curves on species
Suprafaţa de probă 1
Fag Molid
S = 0.15430786
r = 0.73979421
diametre relative
înã
ltim
i re
lative
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.90.29
0.47
0.65
0.82
1.00
1.18
1.36
S = 0.12696503
r = 0.89696357
diametre relative
înã
ltim
i re
lative
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.00.04
0.25
0.45
0.66
0.87
1.09
1.29
Valorile coeficienţilor calculaţi pentru ecuaţia 5.3 pe pieţe şi pe specii sunt cei din tabelul 5.6. Valorile
coeficienţilor de corelaţie dintre diametrele relative şi înălţimile relative precum şi valorile erorilor standard sunt
prezentate în tabelul 5.7. Observăm coeficienţii de corelaţie foarte mari pentru fagul din pieţele 15 şi 16.
De menţionat că ajustarea curbelor înălţimilor s-a făcut utilizând un algoritm de optimizare denumit Levenberg-
Marquardt. Funcţia al cărei minim îl caută acest algoritm iterativ este o chiar funcţia ; funcţie definită de relaţia:
5.33
Unde: Yi – valoarea observată în punctul i;
Y(xi;ā) – valoarea calculată în punctul i, conform modelului a cărui parametri sunt cei din vectorul ā;
σi – abaterea standard în punctul i;
xi – variabila independentă;
Se observă corelaţii foarte strânse la brad dar de asemenea şi la molid şi la fag coeficientul de corelaţie are valori
mari. Această mare stabilitate a corelaţiei dintre diametre şi înălţimi constituie suportul pentru elaborarea de serii unice
de înălţimi pentru arboretele pluriene. Astfel de serii unice de înălţimi au fost elaborate de M. Prodan (1949),I. Popescu-
Zeletin şi R. Dissescu (1962), V. Giurgiu (1965).
16 Prodan M.,Peters R.,Cox F.,Real P., Mensura Forestal, pag. 326
46
Tabelul 5.6 Valorile coeficienţilor din ecuaţia curbei înălţimilor The coefficients from the height curve equation
Piaţa nr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Specia Coef.
Brad
a0 - - - 0,1232 0,0992 0,1466 0,2551 - - - 0,2832 - - - 0,5920 - - -
a1 - - - 0,2480 0,6788 0,3359 -0.0146 - - - 0,2539 - - - -0,4937 - - -
a2 - - - 0,7177 0,4434 0,6939 0,8205 - - - 0,9969 - - - 0,9219 - - -
Fag
a0 -0,023 0,1197 0,0019 0,1551 0,0782 0,1267 0,1851 0,2050 0,0639 0,2144 0,1079 0,0818 0,1085 0,2169 0,2694 0,1429 - 0,0980
a1 0,403 1,2937 0,3059 -0,0432 0,2127 -0,0531 0,0551 -0,1334 0,3167 -0,1062 0,1800 0,1642 -0,0910 -0,0550 -0,1349 -0,0047 - 1,0157
a2 0,669 0,9288 0,7409 0,8720 0,7590 0,9288 0,7882 0,9352 0,6961 0,9052 0,7640 0,7648 0,9818 0,8611 0,9158 0,9019 - 0,4404
Molid
a0 0,0562 0,1390 0,0206 0,3888 0,3914 0,2344 - 0,1292 0,0863 0,3581 0,2618 0,1421 0,2340 0,2578 0,1686 - 0,0263 0,0557
a1 0,4453 0,14463 -0,0461 -0,2080 -0.0901 0,1035 - 0,0838 0,3470 -0,2673 -0,1387 0,2597 -0,0241 0,1686 0,1215 - 0,3281 0,3977
a2 0,5482 0,7367 0,8524 0,8574 0,9985 0,7425 - 0,8115 0,6539 0,9318 0,8973 0,7053 0,8301 0,8944 0,7427 - 0,6684 0,5875
Tabelul 5.7 Coeficienţii de corelaţie, erorile standard şi valorile testului χ2 pentru curbele ajustate ale înălţimilor Correlation coefficients, standard errors and values of the χ2 test for the adjusted heights curves
Piaţa nr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Specia valori
Brad
S - - - 0,08 0,10 0,07 0,08 0,07 - - 0,05 - - - 0,03 - - -
r - - - 0,97 0,95 0,98 0,98 0,98 - - 0,99 - - - 0,99 - - -
χ2 - - - 0,12 0,44 0,10 0,37 0,08 - - 0,02 - - - 0,00 - - -
Fag
S 0,15 0,04 0,10 0,10 0,14 0,14 0,07 0,12 0,13 0,11 0,13 0,09 0,07 0,11 0,06 0,08 - 0,08
r 0,84 0,97 0,80 0,94 0,89 0,84 0,96 0,84 0,89 0,90 0,84 0,92 0,93 0,94 0,99 0,98 - 0,96
χ2 0,64 0,05 1,97 0,47 0,42 0,85 0,31 1,50 0,53 0,74 1,22 0,47 0,30 0,57 0,07 0,03 - 0,08
Molid
S 0,12 0,06 0,07 0,07 0,05 0,18 - - 0,08 0,05 0,08 0,05 0,05 0,06 0,06 - 0,07 0,09
r 0,91 0,96 0,93 0,98 0,98 0,91 - - 0,97 0,98 0,95 0,99 0,99 0,99 0,97 - 0,89 0,91
χ2 0,61 0,10 0,63 0,09 0,05 0,35 - - 0,18 0,08 0,38 0,11 0,08 0,12 0,27 - 0,06 0,40
Unde: în care: – numărul de arbori din piaţa de probă; – valoarea masurată la arborele i; – valoarea calculată conform modelului corespunzătoare
arborelui i; – numărul de parametri din model;
47
5.7 Structura arboretelor în raport cu volumul arborilor. Corelaţii dintre diametre, înălţimi şi volume.
Volumul arborilor variază în funcţie de diametru (d), înălţime (h) şi coeficientul de formă (f). Referitor la
volumele arborilor se cunoaşte faptul că prezintă o variabilitate ridicată dată de compunerea variaţiilor celor trei
parametri care îl determină. Conform literaturii de specialitate, volumul arborilor prezintă, un coeficient de variaţie (s%)
cuprins între 40 şi 100% la arboretele echiene şi chiar peste 100% la arboretele pluriene. În figura 5.6, sunt prezentate
câmpurile de corelaţie dintre diametre, înălţimi şi volume pentru molizii din piaţa 5.
Fig. 5.6 Câmpuri de corelaţie dintre diametrele, înălţimile şi volumele arborilor
Fig. 5.6 Correlation fields between trees diameters, heights and volumes
Observăm cu uşurinţă că volumele sunt mult mai puternic influenţate de modificarea diametrelor arborilor decât
de modificarea înălţimilor arborilor, fapt altfel de aşteptat. Dat fiind că o influenţă directă are şi coeficientul de formă
(f) şi datorită faptului că acesta a fost determinat din tabelele biometrice existente şi nu prin analize de arbori nu insist
mai mult asupra acestui aspect.
5.8 Indicii de acoperire şi gradul de închidere a coronamentului
Indicele de acoperire reprezintă raportul dintre suprafaţa proiecţiilor coroanelor arborilor unui arboret şi
suprafaţa arboretului respectiv.
Acest indice a fost determinat pe specii şi este redat în tabelul 5.8. Observăm că acest indice, cu excepţia a 4
arborete, are valoare supraunitară. Interesant de remarcat e faptul că acest indice are valoarea maximă – 1,64 – în
arboretul care are vârsta cea mai mare; respectiv în arboretul de fag de 165 ani. De observat valoarea redusă a acestui
indice – 0,89 – şi pentru arboretul pur de molid din clasa a IV a de vârstă, minimul fiind de 0,82 pentru arboretul din
piaţa de probă numărul 10, care este practic un pâlc de molid dintr-un arboret de amestec.
Gradul de închidere a coronamentului reprezintă raportul dintre proiecţia orizontală a coronamentului şi
suprafaţa arboretului respectiv. Acest indice a fost calculat cu ajutorul programului Forest Vegetation Simulator şi are
valorile din tabelul 5.8.
Tabelul 5.8 Indicii de acoperire şi gradul de închidere a coronamentului
Table 5.8 Canopy cover indices
Suprafaţa de probă numărul:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Specia Indicele de acoperire
BR - - - 0,31 0,49 0,21 0,54 - - - 0,06 - - - 0,04 - - -
FA 0,77 0,98 0,81 0,99 0,59 0,89 0,92 1,22 0,45 0,45 0,63 1,03 1,16 0,95 0,36 1,64 - 0,26
MO 0,38 0,37 0,35 0,23 0,20 0,09 - 0,25 0,37 0,37 0,41 0,31 0,30 0,42 0,66 - 0,89 0,66
Arbor
et
1,15 1,35 1,16 1,53 1,29 1,19 1,46 1,17 0,82 0,82 1,20 1,34 1,46 1,38 1,06 1,64 0,89 0,92
Gradul de închidere a coronamentului(%)
70 82 60 83 - 83 78 77 64 82 70 74 82 77 70 88 68 74
Suprafaţa
5 Molid
48
5.9 Creşterea arborilor în diametru
Din punct de vedere auxometric prin creştere se înţelege o cantitate ce sporeşte într-un timp dat, modificând
caracteristicile dendrometrice ale arborelui sau ale arboretului. În funcţie de perioada pe care se determină creşterea
distingem: creştere anuală, pe perioade şi creştere totală. Pentru determinarea creşterii anuale, în practică, se recurge la
calculul unei creşteri medii pe o perioadă de 5 sau 10 ani. În acest fel se reuşeşte eliminarea unor perturbaţii datorate
variaţiilor climatice.
Pentru studiul creşterilor arboretelor studiate, la nivelul fiecărui arboret, au fost extrase probe de creştere de la
arbori din toate categoriile de diametre, respectându-se metodologia deja prezentată la punctul 4.2.8 al lucrării. Din
fiecare piaţă de probă au fost extrase un număr de aproximativ 40 de probe de creştere repartizate relativ uniform la
nivelul fiecărei suprafeţe de probă. Figura 5.7 prezintă amplitudinile de variaţie ale creşterilor din câteva suprafeţe de
probă.
Fig. 5.7 Amplitudinile de variaţie ale creşterilor în diametru din câteva suprafeţe de probă
Fig. 5.7 The diameter increment variation amplitudes for some of the observed plots Piata 1 Molid
0,65 1,05 1,45 1,85 2,25 2,65 3,05 3,45 3,85 4,25 4,65
id(mm)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Num
ar
de a
rbori
Piata 1 Fag
0,65 1,05 1,45 1,85 2,25 2,65 3,05 3,45 3,85 4,25 4,65
id(mm)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Nu
ma
r d
e a
rbo
ri
Piata 7 Fag
0,45 0,65 0,85 1,05 1,25 1,45 1,65 1,85
id(mm)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
No
of o
bs
Piata 7 Brad
0,45 0,85 1,25 1,65 2,05 2,45 2,85 3,25 3,65 4,05
id(mm)
0
1
2
3
4
5
Num
ar de a
rbori
Abaterile standard ale creşterilor în diametru pentru 10 suprafeţe de probă sunt cele din tabelul 5.9. Putem
observa faptul că pe ansamblu fagul are cele mai mici valori ale abaterilor standard, prin urmare are creşterea cea mai
constantă. Având în vedere acest fapt, modelarea dinamicii structurii arboretelor privind creşterea ca şi pe un proces
Markov a fost realizată mai întâi pentru fag. Încercările de modelare a creşterii în acest fel pentru molid au dus la
necesitatea unui algoritm de calcul diferenţiat datorită particularităţilor de creştere ale speciilor.
Tabelul 5.9 Abaterile standard ale creşterilor în diametru pentru 10 suprafeţe de probă
Table 5.9 The standard deviation of the diameter increment for 10 of the observed plots
Piaţa nr. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Ab
ater
e aa
St.
Sp
ecia
q
q
BR - - 1,33 0,49 0,51 1,03 - - -
FA 0,75 0,32 - 0,59 0,34 0,43 0,29 0,24 0,22 0,42
MO 0,88 0,96 - 0,44 0,35 0,41 - 0,78 0,47 0,47
Clasa de vârstă V VI III VI V V VI IV IV V
Tip de
structură
rp re re rp re re re re re re
49
5.10 Modelarea dinamicii structurii arboretelor
Arboretele amestecate de răşinoase cu fag, sunt arborete care se pretează la tratamente intensive, care să ducă la
exercitarea simultană a funcţiilor de producţie şi a celor de protecţie, cum este tratamentul codrului grădinărit.
Date fiind corelaţiile, destul de strânse, ce se stabilesc între diametrul arborilor şi alte caracteristici biometrice
ale acestora, se impune cunoaşterea dinamicii diametrelor arborilor din arboret.
În arboretele grădinărite încadrate în grupa funcţională II, păduri cu funcţii de producţie şi de protecţie, un
parametru foarte important de caracterizare a structurii arboretului, este diametrul limită. Cunoscând acest parametru, se
poate stabilii, conform unui model matematic, considerat optim sau normal, structura optimă pe număr de arbori din
fiecare categorie de diametre.
Pentru modelarea structurii arboretelor am folosit distribuţia Weibull datorită plasticităţii deosebite a acesteia.
5.10.1 Distribuţia Weibull
Această distribuţie a fost folosită pentru prima oară în fizică de către fizicianul suedez Weibull, şi a fost gândită
ca o distribuţie pentru variabile continue care să descrie distribuţiile duratelor de viaţă ale sistemelor aflate sub
presiunea unor factori de stres. Astfel de sisteme, sunt considerate ca fiind compuse dintr-un număr mare de
componente, fiecare componentă având propria durată de viaţă, ce poate fi modelată ca o distribuţie. Dacă una dintre
componentele sistemului cedează, întregul sistem cedează; prin urmare durata de viaţă a sistemlui coincide cu durata de
viaţă a componentei care cedează prima la factorii de stres.17
Distribuţa Weibull, deşi astfel gândită, poate să fie folosită pentru modelarea timpilor de aşteptare până la
producerea unui eveniment. În silvicutură distribuţia a fost folosită la modelarea diferitelor caracteristici biometrice ale
arborilor dintr-o populaţie.
Sub numele de distribuţie Weibull în literatura de specialitate sunt prezentate o serie de distribuţii compuse în
general din două componente; o componentă polinomială şi o componentă exponenţială. În unele cazuri componenta
polinomială este înlocuită cu un parametru, ca urmare a unor cazuri particulare. Distribuţia poate să fie exprimată în
funcţie de doi, trei sau patru parametri.
Pentru distribuţia exprimată în funcţie de trei parametri redăm mai jos câteva funcţii de densitate:
(5.34)
unde: α – parametru de localizare, de prag sau de poziţie, ce reprezintă limita inferioară a variabilei x;
β – parametru de scară (β<0);
γ – parametru de formă (γ>0);
Alţi autori exprimă funcţia de densitate a distribuţiei Weibull, pentru o variabilă continuă x≥0 astfel:
(5.35)
unde: α – parametru de scară;
β – parametru de formă a curbei;
ν – parametru ce afectează poziţia curbei de distribuţie; putând să fie luat, de exemplu egal cu valoarea minimă
a distribuţiei.
Practic singura diferenţă între cele două modalităţi de exprimare a distribuţiei este modul în care este obţinut
parametrul de localizare.
Pentru măsurători grupate în clase cu amplitudinea unei clase egale cu 2w uităţi, frecvenţa ajustată (n) pentru o
clasă oarecare x este dată de relaţia:
(5.36)
unde: a,b,c parametri distribuţiei;
x clasa de amplitudine (clasa de diametre).
Dacă parametrul de localizare este egal cu 0 distribuţia este una dependentă de doi parametri. Integrala funcţiei
de densitate în acest caz este:
(5.37)
O altă modalitate de exprimare a distribuţiei Weibull prezentă în literatură este dată de funcţia de frecvenţă:
(5.38)
Funcţia de distribuţie corespunzătoare este:
(5.39)
unde α şi c sunt parametrii distribuţiei.
17
Antoine van Laar., Forest Biometry, pag. 62
50
De menţionat că pentru anumite valori ale parametrilor distribuţia Weibull este foarte apropiată de distribuţia
normală.
Pentru determinarea parametrilor din funcţia de distribuţie se pot folosi mai multe metode dintre care amintim
metoda propusă de Dubey în 1967 bazată pe două procentile. Această metodă a fost optimizată pentru o distribuţie
dependentă de doi parametri.
(5.40)
unde x1,x2 valorile procentilelor selectate p1 şi p2.
(5.41)
unde:
(5.42)
Distribuţia Weibull a fost folosită la modelarea structurii în raport cu diametrul pentru arborii din pieţele de
probă amplasate. Distribuţiile teoretice, ajustate obţinute pentru o suprafaţă de probă şi pe specii şi clase de vârstă sunt
redate în graficele de mai jos.
Fig. 5.8 Ajustarea distribuţiilor pe categorii de diametre ale arborilor din piaţa 3
Fig. 5.8 Weibull model fitted to the observed diameter distribution for plot 3
Fig. 5.9 Modele de structurare a fagului pe clase de vârstă
Fig. 5.9 Structural models for the diameter of Fagus sylvatica on age classes
51
Fig. 5.10 Modele de structurare a molidului pe clase de vârstă
Fig. 5.10 Structural models for the diameter of Picea abies on age classes
Fig. 5.11 Modele de structurare a bradului pe clase de vârstă
Fig. 5.11 Structural models for the diameter of Abies alba on age classes
Din figurile de mai sus, observăm că la majoritatea arboretelor studiate, modul de structurare pe categorii de
diametre, pe specii şi pe clase de vârstă respectă tendinţele cunoscute de la arboretele pure şi anume, curba se
aplatizează şi se deplasează spre dreapta pe măsura creşterii clasei de vârstă. Curbele din figurile de mai sus sunt
obţinute pe baza datelor experimentale măsurate din suprafeţele de probă. Pornind de la aceste date s-au construit
52
modele structurale folosind distribuţia Weibull. De observat formele diferite ale curbelor de structură ale speciilor din
cele 18 suprafeţe de probă.
Fig. 5.12 Modele de structurare, în raport cu diametrul, a fagului din pieţele de probă amplasate
Fig. 5.12 Structural models for the diameter of Fagus sylvatica in the observed plots
n1i – frecvenţa relativă a arborilor din suprafaţa de
probă 1
53
Fig. 5.13 Modele de structurare, în raport cu diametrul, a molidului din pieţele de probă amplasate
Fig. 5.13 Structural models for the diameter of Picea abies in the observed plots
n1i – frecvenţa relativă a arborilor din suprafaţa de
probă 1
54
Fig. 5.14 Modele de structurare, în raport cu diametrul, a bradului din pieţele de probă amplasate
Fig. 5.14 Structural models for the diameter of Abies alba in the observed plots
n4i – frecvenţa relativă a arborilor din suprafaţa de probă
4
55
Tabelul 5.10 Valorile D ale testului Kolmogorov – Smirnov calculate pentru ajustarea funcţiei Weibull la
distribuţiile pe categorii de diametre observate
Table 5.10 The D values of the Kolmogorov – Smirnov test computed for the Weibull function fitted to
the observed diameter distributions
Speci
a
Piaţa
nr.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Brad D(K
S)
- - - 0,27
6
0,18
8
0,29
1
0,20
7
- - - - - - - - - - -
Fag D(K
S)
0,25
1
0,21
9
0,23
4
0,19
1
0,22
2
0,22
2
0,26
9
0,24
0
0,28
9
0,28
7
0,22
3
0,26
2
0,33
8
0,21
6
0,31
4
0,29
7
- 0,46
Moli
d
D(K
S)
0,20
8
0,35
4
0,28
6
0,28
8
0,27
8
0,35
8
- 0,27
7
0,17
0
0,28
2
0,22
5
0,33
8
0,28
7
0,21
1
0,31
6
- 0,28
7
0,27
5
5.10.2 Modele structurale dinamice bazate pe distribuţia Weibull
Pentru modelarea dinamicii structurii arboretelor pe categorii de diametre şi pe specii am stabilit ecuaţii de
regresie între parametrii funcţiei Weibull şi diametrul mediu al suprafeţei de bază dg. Dintre ecuaţiile de regresie
posibile, o metodă de exprimare a acestei corelaţii o constituie ecuaţia polinomială de gradul 2.
În figurile de mai jos sunt redate câmpurile de corelaţie dintre diametrul mediu al suprafeţei de bază şi
coeficienţii α şi β ai distribuţiei Weibull pentru molid, brad şi pentru fag.
Fig. 5.15 Câmpul de corelaţie dintre diametrul mediu al suprafeţei de bază şi parametrul de formă (α) la molid
Fig. 5.15 The correlation field between the average diameter at breast height and the shape parameter (α) for spruce
S = 0.67028803
r = 0.69913258
diametrul mediu (cm)
pa
ram
etr
ul d
e f
orm
a (
alf
a)
24.0 28.0 32.0 36.0 40.0 44.0 48.0 52.01.00
1.40
1.80
2.20
2.60
3.00
3.40
3.80
4.20
4.60
unde:
N – numărul de arbori din cele 17 suprafeţe pentru care a fost ajustat modelul Weibull
S – eroare standard, definită:
(5.43)
în care: – numărul de suprafeţe de probă;
– valoarea calculată a parametrului de formă din distribuţia Weibull pentru suprafaţa de probă i;
– valoarea calculată a parametrului de formă conform modelului polinomial de gradul doi pentru
diametrul mediu al suprafeţei de bază din piaţa i;
N=770
46
28
115
20
13
34
52
132
39 31
19
19
75
75
34
36
56
– numărul de parametri din model; (în cazul modelului polinomial de gradul 2, p=3)
r – raportul de corelaţie.
Fig. 5.16 Câmpul de corelaţie dintre diametrul mediu al suprafeţei de bază şi parametrul de scară (β) la molid
Fig. 5.16 The correlation field between the average diameter at breast height and the scale parameter (β) for spruce
S = 5.19760598
r = 0.84427142
diametre medii (cm)
pa
ram
etr
ul d
e s
ca
ra (
be
ta)
26.0 30.0 34.0 38.0 42.0 46.0 50.0 54.024.0028.0032.0036.0040.0044.0048.0052.0056.0060.0064.0068.00
Funcţia de densitate obţinută pentru molid, pe baza căreia se pot calcula modele structurale în funcţie de
diametrul mediu al suprafeţei de bază este:
*
*
(5.44)
Modelele structurale calculate sunt cele redate în figura 5.17.
Observăm faptul că la molid modelele structurale obţinute sunt destul de apropiate de o distribuţie gaussiană
respectiv prezintă în mod evident o ramură ascendantă, un maxim şi o ramură descendentă. Acest fapt ne dă o vagă idee
despre tendinţa de structurare a molidului în arboretele cercetate, precum şi despre nişa ecologică pe care o ocupă
molidul în cadrul arboretului privit ca ecosistem. Prin nişă ecologică înţelegînd funcţia pe care o îndeplineşte specia în
cadrul ecosistemului.18
Acest tip de structură poate să fie explicat prin particularităţi ecologice ale molidului, care fiind
specie puţin rezistentă la umbrire în condiţiile ecologice existente şi cu o longevitate mai mică decât a fagului şi a
bradului, nu poate să prezinte o prea mare amplitudine de variaţie a diametrelor existenţa sa fiind condiţionată de
capacitatea de a se menţine în etajul arborilor dominanţi şi codominanţi. O altă explicaţie a modului de structurare a
molidului, mai evidentă în condiţiile date, o constituie faptul că molidul este introdus în amestec prin plantaţii, după
foste tăieri rase.
Prin urmare modul de structurare a elementului de arboret constituit din molid pentru arboretele de amestec
studiate este unul specific arboretelor echiene. Este cazul majorităţii arboretelor cu o vârstă mai mică de 80 de ani.
18
Târziu D. Ecologie generală şi forestieră pag.277
N=770
46
28
115
20
13
34
52
132
39
31
19
19
75
75
34
36
57
Fig. 5.17 Modele structurale dinamice obţinute pentru molid
Fig. 5.17 Dynamical structural models obtained for spruce
Codru tânăr
Codru matur
dg=26 cm
dg=30 cm
dg=34 cm
dg=38 cm
dg=42 cm
dg=46 cm
58
Fig. 5.18 Câmpul de corelaţie dintre diametrul mediu al suprafeţei de bază şi parametrul de formă (α) la fag
Fig. 5.18 The correlation field between the average diameter at breast height and the shape parameter (α) for fagus
S = 0.42669438
r = 0.48724944
diametre medii
pa
ram
etr
ul d
e f
orm
a (
alf
a)
10.0 14.0 18.0 22.0 26.0 30.0 34.0 38.0 42.0 46.0 50.0 54.0 58.0 62.01.20
1.40
1.60
1.80
2.00
2.20
2.40
2.60
2.80
3.00
3.20
Fig. 5.19 Câmpul de corelaţie dintre diametrul mediu al suprafeţei de bază şi parametrul de scară (β) la fag
Fig. 5.19 The correlation field between the average diameter at breast height and the scale parameter (β) for beech
S = 2.87235153
r = 0.97352660
diametrul mediu
pa
ram
etr
ul d
e s
ca
ra (
be
ta)
14.0 18.0 22.0 26.0 30.0 34.0 38.0 42.0 46.0 50.0 54.0 58.0 62.012.00
20.00
28.00
36.00
44.00
52.00
60.00
Funcţia de densitate obţinută pentru fag, pe baza căreia s-au calculat modele structurale în funcţie de diametrul
mediu al suprafeţei de bază este:
N=1074
N=1074
51
58
25
61
43
30 46
23 31
76
114
69
185
16
53
23
61
16
61
23
61
76
53
58
25
69
23
114
185
31
46
51
43
30
59
*
(5.45)
Modelele structurale calculate sunt cele prezentate grafic în figura 5.20.
Modelele structurale obţinute pentru fagul din arboretele studiate sunt asemănătoare tipului de structură natural,
grădinărit. Modelele obţinute au o ramură la stânga modulului scurtă, care la diametre mari respectiv mici poate să
lipsească, şi o ramură la dreapta modulului alungită.
Acest tip de structură obţinut pentru fag se poate explica prin plasticitatea ecologică mult mai mare a fagului, în
condiţiile date, comparativ cu molidul; fagul fiind mult mai rezistent la umbrire. Prin urmare fagul imprimă amestecului
o înaltă integralitate. Mai mult, analizând pieţele de probă în ideea seriilor naturale de dezvoltare observăm o creştere ce
se menţine ridicată până la vârste mari şi datorită prezenţei fagului în arborete.
60
Fig. 5.20 Modele structurale dinamice obţinute pentru fag
Fig. 5.20 Dynamical structural models obtained for Fagus sylvatica
Păriş
Codru tânăr
Codrişor
Codru matur
Codru bătrân
61
Fig. 5.21 Câmpul de corelaţie dintre diametrul mediu al suprafeţei de bază şi parametrul de formă (α) la brad
Fig. 5.21 The correlation field between the average diameter at breast height and the shape parameter (α) for fir
S = 0.47665694
r = 0.64423285
diametrul mediu al suprafetei de baza (cm)
pa
ram
etr
ul d
e f
orm
a (
alf
a)
38.0 40.0 42.0 44.0 46.0 48.0 50.0 52.01.20
1.40
1.60
1.80
2.00
2.20
Fig. 5.22 Câmpul de corelaţie dintre diametrul mediu al suprafeţei de bază şi parametrul de scară (β) la brad
Fig. 5.22 The correlation field between the average diameter at breast height and the scale parameter (β) for fir
S = 4.37460424
r = 0.90424053
diametrul mediu al suprafetei de baza (cm)
pa
ram
etr
ul d
e s
ca
ra (
be
ta)
38.0 40.0 42.0 44.0 46.0 48.0 50.0 52.034.63
37.40
40.17
42.94
45.71
48.48
51.26
Funcţia de densitate obţinută pentru brad, pe baza căreia s-au calculat modele structurale în funcţie de
diametrului mediu al suprafeţei de bază este:
* * (5.46)
Modelele structurale calculate sunt cele prezentate grafic în figura 5.23.
N=134
N=134
19
67
46
42
19
67
46
42
62
Fig. 5.23 Modele structurale dinamice obţinute pentru brad
Fig. 5.23 Dynamical structural models obtained for white fir
63
Dacă analizăm procentele creşterilor în suprafaţa de bază, redate în figurile 5.24, 5.25, 5.26 pentru cele trei specii
considerate, observăm că o corelaţie demnă de luat în considerare se înregistrează la fag şi molid. La brad am dispus
doar de patru pieţe în care bradul să constituie un element de arboret; tendinţa înregistrată din aceste patru pieţe de
probă este surprinzător, inversă decât la fag şi molid, adică bradul prezintă un procent al creşterii în suprafaţa de bază
mai mare pe măsură ce creşte diametrul mediu al elementului de arboret în care acesta este încadrat. Aceasta se
corelează probabil cu structura verticală a arboretului şi cu dinamica depunerii creşterilor pe fus la brad, deci cu variaţia
în timp a coeficientului de formă.
Fig. 5.24 Câmpul de corelaţie dintre procentul creşterii în suprafaţa de bază şi diametrul mediu al suprafeţei de
bază la fag
Fig. 5.24 The correlation between the percent increment of the ground surface and the average diameter at the
breast height for beech
Fig. 5.25 Câmpul de corelaţie dintre procentul creşterii în suprafaţa de bază şi diametrul mediu al suprafeţei de
bază la molid
Fig. 5.25 The correlation between the percent increment of the ground surface and the average diameter at the
breast height for spruce
Fig. 5.26 Câmpul de corelaţie dintre procentul creşterii în suprafaţa de bază şi diametrul mediu al suprafeţei de
bază la brad
Fig. 5.26 The correlation between the percent increment of the ground surface and the average diameter at the
breast height for fir
64
În altă ordine de idei, pe măsură ce arborii cresc, variaţia coeficienţilor de formă este diferită la molid
comparativ cu fagul; mai exact după datele furnizate de literatura de specialitate, coeficientul de formă scade la molid
pe măsură ce creşte diametrul şi înălţimea de la 0,58 la 0,338. La fag în schimb coeficientul de formă oscilează între
0,481 şi 0,637 valori mari fiind înregistrate la diametre mari; prin urmare aceste două specii au un mod de depunere a
creşterilor foarte diferit. Dacă mai analizăm şi dinamica structurii verticale a arboretelor observăm că pe măsură ce
arboretele înaintează în vârstă diferenţele de înălţime dintre fag şi răşinoase se reduc, după cum se poate observa şi din
tabelul 5.10. Pentru a evidenţia acest aspect am
calculat diferenţele dintre înălţimile medii ale elementelor de arboret constituite doar pe criteriul speciei, pentru fiecare
suprafaţă de probă în care proporţia speciei respective este de cel puţin 10%. Această diferenţă am exprimat-o în
procente din înălţimea medie a molidului, respectiv a bradului din fiecare suprafaţă de probă amplasată.
Este interesant de observat că valoarea diferenţei, exprimată în procente, dintre înălţimea medie a molidului şi a
fagului scade pe măsură ce creşte clasa de vârstă de la o valoare de 23,9 % pentru clasa a III a de vârstă, la 23,6 %
pentru clasa a IV a de vârstă, la 7,8 % pentru clasa a V a de vârstă, la 6,4 % pentru clasa a VI a de vârstă. Valoarea
iniţială calculată pentru clasa a treia de vârstă trebuie luată în considerare fără a scăpa din vedere că provine dintr-o
singură suprafaţă de probă. La brad, nu am dispus decât de 4 suprafeţe de probă în care specia să aibă o pondere de
peste 10%. În acest caz, valoarea diferenţei dintre înălţimea medie a bradului şi a fagului, exprimată în procente din
înălţimea medie a elementului constituit din brad, înregistrează o variaţie ce porneşte de la -19,5 % pentru clasa a V a de
vârstă la +5 % pentru clasa a VI a de vârstă, deci în arboretele studiate, bradul este dominat de fag în clasa a V a de
vârstă, ajungând să domine fagul în clasa a VI a de vârstă. Observăm că la molid creşterea în înălţime se reduce,
comparativ cu fagul, atunci când arboretul trece de clasa a IV a de vârstă, în timp ce la brad creşterea în înălţime se
activează, comparativ cu fagul, atunci când arboretul trece de clasa a V a de vârstă. Este important de avut în vedere că
datele provin dintr-un număr de 14 suprafeţe de probă pentru molid şi de 4 suprafeţe de probă pentru brad. Extrapolând
putem afirma că bradul creşte mult la vârste mari.
Tabelul 5.11 Dinamica înălţimilor medii ale speciilor din amestecurile studiate
Table 5.11 Dynamics of the tree species heights in the studied mixed stands
Clasa de vârstă III IV IV IV V V V V V VI VI VI VI VI VI
HmedFA (m) 17,52 17,98 18,05 18,4 20,43 27,29 26,93 23,83 20,61 25,76 22,30 27,19 29,25 30,53 25,69
HmedMO (m) 23,03 23,73 22,72 24,71 23,27 29,99 22,02 27,43 20,05 31,05 27,85 - 24,81 29,72 30,62
HmedBR (m) - - - - - 25,02 20,76 - - - 24,89 27,14 - - -
ΔHmed (% din
HmedMO)
HmedMO-
HmedFA
24 24 21 26 12 9 -22 13 27 17 20 - -18 -3 16
ΔHmed (% din
HmedBR)
HmedBR-
HmedFA
- - - - - -9 -30 - - - 10 -0,2 - - -
Suprafaţa de probă
numărul
3 8 9 11 1 5 6 10 15 2 4 7 12 13 14
Corelând toate aceste informaţii de mai sus ajungem la concluzia că arboretele amestecate de răşinoase cu fag îşi
ating potenţialul productiv şi probabil şi cel protectiv numai dacă sunt amenajate şi conduse în ideea unor cicluri de
producţie mari. Acest fapt este demonstrat de Seceleanu I. prin simulare, la nivel de fond de producţie pentru arborete
de amestec de răşinoase cu fag din Munţii Poiana Ruscă, unde datorită apropierii structurilor compoziţionale şi pe clase
de vârstă reale de cele normale se impune o majorare a mărimii ciclului de producţie. Şi în acest caz se confirmă ipoteza
conform căreia un sistem funcţionează optim dacă subsitemele ce îl compun funcţionează optim.
O altă concluzie este că, în cazul unităţilor de gospodărire constituite din arborete amestecate de răşinoase cu fag
din spaţiul ecologic cercetat, se confirmă valabilitatea principiului continuităţii cu raport progresiv, numai dacă se
adoptă cicluri de producţie mari.
5.11 Alţi algoritmi pentru modelarea dianamicii strucurii arboretelor
În numeroase cercetări biometrice şi auxologice (Seceleanu 1998, Giurgiu 2004) pentru exprimarea dinamicii
înălţimii medii (hg) şi diametrului mediu (dg) se folosesc relaţii funcţionale, în funcţie de vârsta arboretului (T) şi clasa
de producţie (P). Relaţiile sunt de forma:
(5.47)
Mai exact ecuaţiile hiperbolice care estimează aceşti parametri sunt:
(5.48)
(5.49)
65
Din regresia care exprimă hg se poate de duce valoarea clasei de producţie:
(5.50)
Valorile coeficienţilor din relaţiile 5.48, 5.49 au fost calculaţi (Seceleanu, I.) şi sunt redaţi mai jos
Tabelul 5.12 Coeficienţii din relaţiile 5.48 şi 5.49 (Seceleanu, I.)
Table 5.12 The coefficients from 5.48 şi 5.49 ecuations
Specia Coeficienţii pentru relaţia 5.48
a1 a2 a3 a4 a5 a6
b0 b1 b2 b3 b4 -
Brad 858,842200 -141,683800 -4,165600 1,085600 0,203000 -0,022200
26969,31536 110,509327 22,321724 -0,013780 0,004158 -
Fag 440,718500 -72,010900 3,242600 -0,226200 0,175400 -0,017400
7435,357426 255,469464 12,927024 0,150071 0,003429 -
Molid 367,482700 -59,873500 5,565100 -0,770700 0,173600 -0,018000
5238,215545 213,268855 11,130237 0,166784 0,003252
Specia Coeficienţii pentru relaţia 5.49
Brad 549,3586 -78,5602 5,2367 -0,5019 0,0774 -0,0058
18426,7669 506,3076 11,7272 0,1061 0,0009 -
Fag 618,2233 -97,8829 3,0713 0,0867 0,1477 -0,0185
16756,1056 557,6168 14,1083 0,1568 0,0018 -
Molid 224,1213 -36,5333 10,9903 -1,2187 0,0630 -0,0050
1944,1058 330,9152 14,3456 0,1638 0,0006
Un alt model matematic ce exprimă funcţional înălţimea medie a suprafeţei de bază în dependenţă de vârstă şi
clasa de producţie absolută sau relativă cuprinde şi funcţia exponenţială şi are un număr de patru parametri:
(5.51)
unde:
(5.52)
(5.53)
(5.54)
prin urmare:
(5.55)
Notaţiile din relaţiile de mai sus au următoarele semnificaţii:
hg – înălţimea arborelui mediu al suprafeţei de bază a arboretului înainte de intervenţiile silviculturale;
a0, a1, b0, b1 – coeficienţii de regresie stabiliţi pe specii;
a0 şi a1 definesc dreapta de regresie a creşterii în înălţimea medie: ;
b0 şi b1 depind în mare măsură de vârsta la care se realizează maximul creşterii curente în înălţimea medie;
– vârsta de referinţă stabilită pe specii şi clase de producţie;
B – indicatorul bonităţii condiţiilor staţionale reflectată de înălţimea medie la vârsta de referinţă ;
T – vârsta arboretului.
Pentru diametrul mediu al suprafeţei de bază:
(5.56)
Molid Fag
a0=0,003 a0=0,003
a1=0,0045 a1=0,0045
b0=1,466748 b0=1,466748
b1=9,597948 b1=9,597948
66
Unde (după Seceleanu):
(5.57)
(5.58)
(5.59)
(5.60)
prin urmare:
-1 (5.61)
relaţii in care:
sunt coeficienţi de regresie stabiliţi pe specii.
O altă posibilitate de modelare a caracteristicilor biometrice hg, dg şi P este:
(5.62)
Unde coeficienţii; sunt calculaţi diferenţiat pe specii.
(5.63)
Unde coeficienţii; sunt calculaţi diferenţiat pe specii.
(5.64)
Unde coeficienţii; sunt calculaţi diferenţiat pe specii.
Marele avantaj al modelelor prezentate mai sus îl constituie gradul înalt de algoritmizare al acestora. Interesant
de remarcat şi variaţia continuă a clasei de producţie, fapt ce permite modelarea mai fidelă a realităţii.
5.12 Modelarea dinamicii structurii arboretelor ca şi proces Markov
Deşi noţiunea de structură a arboretelor implică ideea de integralitate, studiul acesteia se face din perspectiva
principalelor caracteristici dendrometrice ale arborilor, fără să se scape din vedere faptul că parametrii prin care se
încearcă o caracterizare a structurii sunt interdependenţi. Din punct de vedere cibernetic, această dependenţă – care nu
este în mod obligatoriu reciprocă – între mărimile parametrilor ce caracterizează structura unui arboret poate să fie:
a) Statică, dacă este caracterizată exclusiv prin valorile acestor parametri, fără intervenţia vitezelor şi
acceleraţiilor. Ecuaţia care descrie o astfel de interdependenţă va fi de forma:
yxxxxf n ),...,,( 321 5.65
b) Cinetică, atunci când corelaţia cantitativă între mărimi implică şi vitezele de variaţie a acestora dx1/dt, dx2/dt.
Ecuaţia care descrie o astfel de interdependenţă va fi de forma:
ydt
dx
dt
dx
dt
dx
dt
dxxxxxf n
n ),...,,,,...,,( 321321
5.66
Molid Fag
a0=0,003100 a0=0,088185
a1=0,00585 a1=0,004582
b0=1,348751 b0=1,169871
b1=-0,002485 b1=0,007718
b2=0,00097 b2=-0,000057
c0=1,2052 c0=-2,615
c1=1,1880 c1=1,2575
c2=0 c2=0
67
c) Dinamică este interdependenţa în care intervin şi acceleraţiile temporale ale mărimilor19
, adică:
ydt
xd
dt
xd
dt
xd
dt
xd
dt
dx
dt
dx
dt
dx
dt
dxxxxxf nn
n ),...,,,,...,,,,...,,(2
2
2
3
2
2
2
2
2
1
2
321321
5.67
Creşterea în diametru şi, în cele din urmă dinamica, arboretelor poate să fie modelată dacă trecerea arborilor
dintr-o categorie de diametre în alta este descrisă ca un proces Markov. Utilizarea unui astfel de model permite
încorporarea în matricea tranzitorie a efectelor proceselor de regenerare, eliminare naturală, operaţiuni culturale şi
migrare a arborilor dintr-o categorie de diametre în alta, procese care la rândul lor sunt influenţate de structura
arboretului şi de determinanţii ecologici. Un exemplu teoretic de modelare a creşterii în diametru descrisă ca un proces
Markov este redat mai jos:
)1(
)1(
2
)1(
1
32
2221
11
)2(~
)2(
2
~
)2(
1
~
...*
1.........
.........
......
.........
...k
k
n
n
n
z
zz
z
n
n
n
5.68
În acest exemplu, )1(
in şi
)2(~
in reprezintă numărul de arbori din categoria de diametre i la momentul 1
respectiv numărul de arbori din categoria de diametre i la momentul 2 după trecerea unei perioade de timp în care au
avut loc procese de creştere a arborilor la categorii de diametre superioare, procese de eliminare naturală sau operaţiuni
culturale. Parametrii ijz reprezintă probabilitatea ca un arbore din categoria de diametre i să ajungă în categoria de
diametre j, pe durata cuprinsă între momentul 1 şi momentul 2. Suma pe coloane a acestor probabilităţi este egală cu 1
în situaţia în care nu s-a manifestat fenomenul de eliminare naturală, respectiv arboretul nu a fost parcurs cu operaţiuni
culturale; şi respectiv mai mică decât 1 în cazul în care există eliminare naturală sau arboretul a fost parcurs cu
operaţiuni culturale. Prin urmare, având ca bază de plecare această idee, pentru determinarea corelaţiilor existente între
creşterea, producţia şi structura unui arboret este necesară cunoaşterea distribuţiei arborilor pe categorii de diametre în
momentul 1şi în momentul 2, pentru determinarea parametrilor ijz , care sunt dependenţi şi de structura arboretului.
Avantajul folosirii unui astfel de model pentru exprimarea creşterii în diametru este dat de structura simplă a acestuia,
de tip matricial. Ca dezavantaj al modelului menţionăm dificultatea ajustării matricei tranzitorii, dată de dificultatea de
determinare a probabilităţilor de migrare a arborilor dintr-o categorie de diametre în alta într-un anumit interval de timp.
O astfel de abordare surprinde totodată caracterul dinamic al curbelor de stare în arboretele echiene.
Un astfel de model se pretează pentru estimarea creşterii şi producţiei în arboretele pluriene, situaţie întâlnită
la arboretele amestecate de răşinoase cu fag. În situaţia în care nu dispunem de blocuri experimentale permanente, în
care se determină prin metode stocastice probabilităţile de migrare a arborilor dintr-o categorie de diametre în alta, de
eliminare naturală şi influenţele operaţiunilor culturale realizate, vom folosi date din arborete aflate în faze de
dezvoltare diferite dar care aparţin aceleiaşi serii naturale de dezvoltare şi în care s-au aplicat aceleaşi operaţiuni
culturale. Marele avantaj al unei astfel de metode îl constituie timpul relativ scurt în care pot să fie colectate datele
necesare ajustării matricei de tranziţie. Dezavantajul principal al metodei constă în faptul că, în arboretele de amestec,
pe parcursul existenţei arboretului compoziţia sufere anumite modificări care nu pot să fie surprinse printr-o astfel de
abordare; prin urmare exactitatea modelului scade. Astfel, în amestecurile de molid şi fag are loc, treptat, eliminarea sau
reducerea ponderii uneia dintre cele două specii, după cum staţiunea este mai favorabilă molidului sau fagului. Această
modalitate de surprindere a dinamicii structurii arboretelor a fost prezentată de prof. Gerald Kändler - FVA Frieburg; în
cadrul şcolii de vară: „Modelarea organizării funcţiilor şi dianamicii asociaţiilor forestiere pentru îmbunătăţirea
gospodăririi acestora”. Astfel de matrici pentru probabilităţile de trecere a arborilor dintr-o categorie de diametre în alta au fost calculate
pentru cele trei specii din arealul cercetat, fiind redate în tabelele 5.12; 5.13 şi 5.14. Un aspect important ce trebuie avut
în vedere la modelarea, în acest fel, a dinamicii structurii arboretelor îl constituie raportul dintre mărimea creşterii în
diametru pentru perioada considerată şi mărimea categoriei de diametre în corelaţie cu poziţia exactă a diametrului
arborelui faţă de limita superioară a categorie de diametre respective. Acest lucru este necesar pentru a identifica arborii
care, pentru perioada considerată, cresc mai mult decât o categorie de diametre şi sunt încadraţi într-o altă categorie
decât cea imediat superioară categoriei de diametre iniţială. Acest lucru poate să ducă uneori la erori în calculul
probabilităţilor de migrare respectiv de rămânere a arborilor într-o anumită categorie de diametre. Pentru a evita acest
lucru este necesar să folosim, în paralel, doi algoritmi de calcul a numărului de arbori rămaşi respectiv a celor care trec
19
Simoi, C., Cibernetica naturală, pp. 21
68
în categorii de diametre superioare în intervalul de timp considerat. Practic în cazul de faţă numărul de probe de creştere
pe categorii de diametre a impus formarea de categorii de diametre de 4 cm ceea ce a dus la folosirea unui singur
algoritm de calcul a probabilităţilor ce redau dinamica speciilor în cadrul arboretelor prin intermediul matricei de
tranziţie.
Aceste matrici le-am determinat utilizând probe de creştere şi diametre măsurate la un număr de 303 fagi cu
diametre cuprinse între 6 şi 104 cm, 269 molizi cu diametre cuprinse între 9 şi 92 cm şi 67 brazi cu diametre cuprinse
între 10 şi 90 cm. Cu toate acestea, dat fiind că marea majoritate a probelor a fost extrasă din arborete cu vârste cuprinse
între 65 şi 120 de ani probabilităţile de trecere a arborilor dintr-o categorie de diametre în alta, corespunzătoare
categoriilor de diametre extreme inferioare şi superioare, sunt puţin credibile datorită numărului mic de arbori din aceste
categorii de diametre.
Modelul avut în vedere presupune că fiecare categorie de diametre constituie ea însăşi un câmp de variaţie
independent, fapt neadevărat, matricea de tranziţie nefăcând decât să conecteze, toate câmpurile de variaţie
independente. Prin urmare numai dacă însumăm probabilităţile pe coloane vom obţine unitatea. Această repetabilitate a
distribuţiilor arborilor în interiorul categoriilor de diametre şi pe categorii de diametre se aseamănă cu modelele
geometrice fractale.
Pentru folosirea unui astfel de model bazat pe procesele Markov, la simularea dinamicii arboretelor este necesar
ca la fiecare pas, în acest caz de 5 ani, să recalculăm pentru fiecare categorie de diametre în valori absolute mărimea
câmpului de variaţie, adică numărul de arbori din fiecare categorie de diametre. Această operaţie este foarte uşor de
realizat datorită structurii matriciale a modelului. Practic, se înmulţeşte o matrice coloană ce reprezintă numărul de
arbori pe categorii de diametre iniţiale pentru arboretul studiat, cu matricea de tranziţie obţinându-se o matrice liniară ce
reprezintă numărul de arbori pe categorii de diametre după trecerea perioadei pentru care am calculat matricea de
tranziţie.
În acest fel este relativ simplu de modelat nu numai dinamica structurii în ceea ce priveşte trecerea arborilor
dintr-o categorie de diametre în alta ci şi procesele de regenerare naturală, de eliminare naturală, răriturile, tratamentele;
altfel spus multe aspecte cantitative şi calitative ale unui ecosistem forestier şi probabil şi alte procese cărora le poate fi
asociat şi un caracter probabilistic.
Mai jos este descris algoritmul de calcul al matricilor de tranziţie pe care l–am utilizat.
După măsurarea diametrelor (df) şi a creşterilor în diametru (id) pentru o perioadă de 5 ani am calculat diametrele
arborilor în urmă cu cinci ani (di) prin scădere:
(5.69)
Mai departe am stabilit numărul de arbori pe categorii de diametre în urmă cu cinci ani (ni) respectiv numărul de
arbori pe categorii de diametre la momentul actual (nf).
Deoarece:
- perioada pentru care am făcut aceste calcule este de cinci ani,
- structurile sunt în majoritate relativ echiene,
- arboretele din care au fost extrase probele de creştere au o vârstă mai mare de 65 de ani,
- în aceste arborete nu au fost făcute rărituri sau alt fel de tăieri în perioada considerată,
am considerat neglijabile fenomenele de eliminare naturală sau extrageri de arbori şi de regenerare, prin
urmare numărul de arbori este constant pe acest interval de timp.
Pentru arborii care au avut o creştere în diametru mai mare decât o categorie de diametre am comparat dacă
mărimea diferenţei (Δid) dintre creşterea în diametru (id) şi mărimea categoriei de diametre (h=4 cm, în acest caz) este
mai mare sau mai mică decât mărimea diferenţei (Δd) dintre limita superioară a categoriei de diametre (ldhs) în care este
încadrat arborele şi diametrul acestuia (d). Dacă Δid<Δd atunci arborele trece în intervalul de timp considerat din
categoria iniţială de diametre di în categoria de diametre imediat mai mare di+1; dacă Δid>Δd arborele situat iniţial în
categoria de diametre di trece, în intervalul de timp considerat, peste categoria di+1 în categoria di+2. În funcţie de situaţia
în care este încadrat fiecare arbore aplicăm algoritmi diferenţiaţi de calcul a matricilor de tranziţie. În cazul de faţă,
datorită faptului că am ales categorii de diametre cu interval de 4 cm nu avem arbori care să treacă în timp de 5 ani
peste categoria de diametre imediat superioară, deci aplicăm un singur algoritm de calcul al probabilităţilor ce redau
dinamica arboretelor sub formă matricială. Pentru aplicarea acestui algoritm este necesar să cunoaştem numărul de
arbori (nri) care au rămas în categoria di respectiv numărul de arbori (npi) care au trecut din categoria di în categoria di+1.
Pentru aceasta, comparăm numărul de arbori din prima categorie de diametre (ni1) din urmă cu 5 ani cu numărul de
arbori din aceeaşi categorie de diametre la momentul actual (nf1). Stabilim astfel, prin scădere b, numărul de arbori np1
care au trecut din categoria (d1) în altă categorie.
Relaţia este:
(5.70)
unde: nr1=nf1.
Ulterior, pentru calculul nr2 şi np2 trebuie să luăm în considerare şi numărul de arbori np1 care intră în categoria
d2. Matematic relaţia poate să fie scrisă:
69
(5.71)
iar:
(5.72)
sau generalizat:
(5.73)
şi
(5.74)
unde: npj – numărul de arbori ce trec din categoria de diametre j în categoria de diametre j+1;
nij – numărul de arbori iniţial din categoria de diametre j;
npj-1 – numărul de arbori ce trec din categoria de diametre j-1 în categoria de diametre j;
nfj – numărul de arbori final din categoria de diametre j;
nrj – numărul de arbori rămaşi în categoria de diametre j.
În final probabilităţile ce descriu dianamica diametrelor unei specii în arboret se obţin împărţind npj şi nrj la nij
70
Tabelul 5.13 Matricea probabilităţilor de trecere a arborilor dintr-o categorie de diametre iniţială (di) în alta categorie de diametre (df), calculată pentru fag pentru o
perioadă de cinci ani
Table 5.13 The matrix of the passing probabilities from one initial diameter category (di) to another diameter category (df), computed for Fagus sylvatica for a five
year period
diniţiale
probabilităţi
di8 di12 di16 di20 di24 di28 di32 di36 di40 di44 di48 di52 di56 di60 di64 di68 diniţiale
dfianele
p8/8 0,71 df8
p8/12;p12/12 0,29 0,63 df12
p12/16;p16/16 0,37 0,89 df16
p16/20;p20/20 0,11 0,81 df20
p20/24;p24/24 0,19 0,83 df24
p24/28;p28/28 0,17 0,64 df28
p28/32;p32/32 0,36 0,61 df32
p32/36;p36/36 0,39 0,77 df36
p36/40;p40/40 0,23 0,64 df40
p40/44;p44/44 0,36 0,70 df44
p44/48;p48/48 0,30 0,81 df48
p48/52;p52/52 0,19 0,69 df52
p52/56;p56/56 0,31 0,82 df56
p56/60;p60/60 0,18 0,67 df60
p60/64;p64/64 0,33 0,25 df64
p64/68;p68/68 0,75 0,5 df68
P68/72 0,5 df72
p8/8 – probabilitatea ca un arbore situat iniţial în categoria de diametre 8 cm să rămână în aceeaşi categorie pentru o perioadă de 5 ani
p8/12 – probabilitatea ca un arbore situat iniţial în categoria de diametre de 8 cm să treacă în categoria de diametre de 12 cm într-o perioadă de 5 ani
di8 – categoria de diametre iniţială de 8 cm
df8 – categoria de diametre finală de 8 cm
71
Tabelul 5.14 Matricea probabilităţilor de trecere a arborilor dintr-o categorie de diametre iniţială (di) în alta categorie de diametre (df), calculată pentru molid pentru o
perioadă de cinci ani
Table 5.14 The matrix of the passing probabilities from one initial diameter category (di) to another diameter category (df), computed for Picea abies for a five year period
diniţiale
probabilităţi
di8 di12 di16 di20 di24 di28 di32 di36 di40 di44 di48 di52 di56 di60 di64 di68 di72 di76 di80 di84 di88 diniţiale
dfianele
p8/8 1,00 df8
p8/12;p12/12 0,00 1,00 df12
p12/16;p16/16 0,00 1,00 df16
p16/20;p20/20 0,00 0,40 df20
p20/24;p24/24 0,60 0,43 df24
p24/28;p28/28 0,57 0,79 df28
p28/32;p32/32 0,21 0,60 df32
p32/36;p36/36 0,40 0,61 df36
p36/40;p40/40 0,39 0,59 df40
p40/44;p44/44 0,41 0,47 df44
p44/48;p48/48 0,53 0,44 df48
p48/52;p52/52 0,56 0,58 df52
p52/56;p56/56 0,42 0,54 df56
p56/60;p60/60 0,46 0,83 df60
p60/64;p64/64 0,17 1,00 df64
p64/68;p68/68 0,00 0,56 df68
p68/72;p72/72 0,44 0,57 df72
p72/76;p76/76 0,43 0,50 df76
p76/80;p80/80 0,50 0,33 df80
p80/84;p84/84 0,77 0,00 df84
p84/88;p88/88 1,00 0,00 df88
p88/92 1,00 df92
p8/8 – probabilitatea ca un arbore situat iniţial în categoria de diametre 8 cm să rămână în aceeaşi categorie pentru o perioadă de 5 ani
p8/12 – probabilitatea ca un arbore situat iniţial în categoria de diametre de 8 cm să treacă în categoria de diametre de 12 cm într-o perioadă de 5 ani
di8 – categoria de diametre iniţială de 8 cm
df8 – categoria de diametre finală de 8 cm
72
Tabelul 5.15 Matricea probabilităţilor de trecere a arborilor dintr-o categorie de diametre iniţială (di) în alta categorie de diametre (df), calculată pentru brad pentru o
perioadă de cinci ani
Table 5.15 The matrix of the passing probabilities from one initial diameter category (di) to another diameter category (df), computed for Abies alba for a five year
period
diniţiale
probabilităţi
di24 di28 di32 di36 di40 di44 di48 di52 di56 di60 di64 di68 di72 di76 di80 diniţiale
dfianele
p24/24 0,33 df24
p24/28;p28/28 0,77 0,00 df28
p28/32;p32/32 1,00 0,20 df32
p32/36;p36/36 0,80 0,40 df36
p36/40;p40/40 0,60 0,13 df40
p40/44;p44/44 0,87 0,33 df44
p44/48;p48/48 0,67 0,60 df48
p48/52;p52/52 0,40 0,75 df52
p52/56;p56/56 0,25 0,50 df56
p56/60;p60/60 0,50 0,29 df60
p60/64;p64/64 0,71 0,33 df64
p64/68;p68/68 0,67 0,75 df68
p68/72;p72/72 0,25 0,50 df72
p72/76;p76/76 0,50 1,00 df76
p76/80 0,00 1,0 df80
73
5.13 O posibilitate de evaluare a funcţiilor estetice şi recreative ale pădurii din arealul studiat
În arealul studiat se află şi staţiunea Păltiniş, la limita superioară a etajului amestecurilor de răşinoase cu fag. Din
acest motiv se impune ca pădurile din jurul staţiunii să fie amenajate având în vedere şi principiul estetic ca păduri de
recreere.
Dintre funcţiile multiple pe care le îndeplinesc pădurile, în prezent, se acordă o mare pondere funcţiilor sociale, în care
sunt incluse şi cele de recreere.
În cele de mai jos este prezentată o metodă de evaluare, pe baze cantitative, a eficienţei structurilor arboretelor
cu funcţii de recreere. Pentru atingerea scopului propus trebuie avute în vedere următoarele două obiective: (i) de a
stabili dacă publicul larg căruia îi este adresat modul de amenajare a acestor păduri, distinge diferitele tipuri de structuri
ale arboretelor din pădurile cu funcţii de recreere, (ii) de a realiza o clasificare ordinală a eficienţei diferitelor tipuri de
structuri ale arboretelor, aşa cum sunt ele percepute de către potenţialii turişti.
Pădurile pentru recreere ocupă, în ţara noastă, 6% din suprafaţa pădurilor încadrate în grupa I funcţională
respectiv peste 190000 ha. Aceste păduri de recreere conform literaturii, sunt încadrate în grupa pădurilor de interes
social, păduri care îndeplinesc trei funcţii principale: funcţia igenico-sanitară, funcţia peisagistică şi funcţia recreativă.
În cadrul acesteia din urmă, după formele în care se realizează recreaţia distingem: funcţia distractivă, funcţia turistică,
funcţia artistică şi funcţia de asigurare a condiţiilor de odihnă (pasivă).
Conform clasificării făcute de Pătrăşcoiu N., Toader N. şi Scripcaru G. pădurile care trebuie să îndeplinească
funcţia recreativă pot fi împărţite în mai multe tipuri funcţionale şi anume: tipul cinegetic, tipul piscicol, tipul turistic,
tipul peisagistic, tipul cadru peisagistic. Aceste tipuri nu constituie entităţi separate, fără nici o legătură între ele, din
contră, fiecare tip funcţional are în componenţa sa mai multe efecte, dintre care unele dominante şi deci definitorii
pentru tip, iar altele complementare.
La organizarea în timp şi în spaţiu, inclusiv la stabilirea structurii arboretelor şi a pădurilor destinate recreerii,
este necesar să fie cunoscute şi avute în vedere preferinţele celor ce beneficiază de efectele sau serviciile oferite de
aceste păduri, fără a scăpa din vedere principiul conform căruia pădurea trebuie să rămână pădure, să nu devină parc.
Prin urmare problema determinării structurilor optime ale arboretelor ce compun aceste păduri şi a unei astfel
de păduri în ansamblul său, este complexă, datorită faptului că în modelul structural ce trebuie formulat intervine şi
percepţia publicului. Evaluarea acestei percepţii este la rândul ei dificilă.
Metoda de studiu prezentată este aşa numita metodă psiho-cognitivă, ce se bazează pe reacţia imediată a
subiecţilor la un stimul vizual; în cazul nostru fotografii. Metoda are ca avantaj principal evitarea descrierii verbale, sub
formă de chestionar, care ar putea să afecteze reacţia subiecţilor şi să ducă la date nerelevante. Metoda de lucru este
descrisă pe larg în cele ce urmează, iar pentru o mai bună înţelegere a acesteia la punctul 3 este prezentat şi un exemplu.
5.13.1. Descrierea metodei
În vederea evaluării, pe baze obiective, a eficienţei arboretelor cu funcţii de recreere este necesară cunoaşterea
percepţiei şi preferinţei publicului pentru fiecare tip de structură. Această abordare a fost utilizată de Santos (1998)
pentru studierea percepţiilor şi preferinţelor publicului pentru un anumit peisaj. Metoda prezentată este o adaptare a
celei menţionate mai sus, abordarea presupunând ca mai întâi să se studieze dacă subiecţii disting diferitele structuri ale
arboretelor şi ulterior, dacă ei au anumite preferinţe pentru aceste structuri ale arboretelor . Pentru realizarea unei astfel
de analize, în vederea evitării subiectivismului persoanei care realizează studiul, stimulii folosiţi sunt de natură vizuală;
mai precis sunt fotografii reprezentative pentru tipurile de structuri existente în arboretele care îndeplinesc funcţii de
recreere din zona considerată, fotografii pe care subiecţii intervievaţi au trebuit să le aprecieze, încadrându-le pe o scară
discretă cu cinci valori posibile în funcţie de preferinţe.
Metoda cognitivo-psihologică, folosită aici, identifică anumite categorii perceptive prin folosirea punctajelor
obţinute de fiecare fotografie de la persoanele intervievate. Datorită folosirii unei scări discrete cu cinci trepte,
clasificarea obţinută este una ordinală şi prin urmare, distanţele între fotografii, în spaţiul considerat n dimensional al
preferinţelor, unde n este numărul de persoane intervievate, nu pot să fie măsurate precis. Cu toate acestea, folosirea
unei astfel de scări este necesară, din motive practice, în procesul de colectare a datelor.
Deşi, după cum am menţionat, măsurarea distanţelor între structurile redate prin fotografii este puţin precisă,
prin intermediul acestor distanţe este totuşi posibilă stabilirea categoriilor perceptive prin gruparea fotografiilor printr-o
analiză discretă în funcţie de distanţele între diferitele tipuri de structuri surprinse, măsurate în spaţiul n dimensional al
preferinţelor. Definiţia considerată pentru calculul distanţei dintre două fotografii, ),( ji ffd este:
(5.75)
74
unde:
jkikjkik
jkikjkik
xxdacxxg
xxdacxxg
:ã,0);(
:ã,1);(;
ikx – punctajul obţinut de fotografia i de la subiectul k;
jkx – punctajul obţinut de fotografia j de la subiectul k;
n – numărul total de subiecţi intervievaţi.
Calculând astfel distanţele dintre oricare două fotografii obţinem practic o matrice (tabelul 5.17) în care
fotografiile aflate la distanţe similare, costituie categorii perceptive. Gruparea fotografiilor în categorii perceptive are un
caracter iterativ, algoritmul de grupare folosit fiind deosebit de important. În cazul de faţă, algoritmul de grupare folosit
este aşa numita metodă Ward.
În cadrul acestei metode, funcţia care stă la baza algoritmului de grupare, este calculată ca o creştere a sumei
pătratelor abaterilor în cadrul noii categorii perceptive obţinută după gruparea a două subcategorii. Practic, această
funcţie măsoară distanţa dintre diferitele subcategorii perceptive. Distanţa între două subcategorii perceptive X, Y ce
urmează a fi grupate într-o categorie T este dată de relaţia:
(5.76)
unde:
iTiyix ddd ;; – distanţele între toate fotografiile din subcategoriile iniţiale X şi Y, respectiv între toate
fotografiile din categoria T, rezultată din gruparea categoriilor X şi Y. Fotografiile sunt luate două câte două.
n; m – numărul de fotografii din subcategoria X respectiv numărul de fotografii din subcategoria Y.
Metoda Ward caută să aleagă paşi succesivi de grupare, astfel încât să minimizeze creşterea sumei pătratelor
abaterilor distanţelor dintre fotografiile din cadrul unei categorii de grupare, faţă de distanţa medie dintre toate
fotografiile incluse în categoria de grupare respectivă. Pentru aceasta, algoritmul de grupare presupune calculul distanţei
între toate subcategoriile perceptive existente la un moment dat şi gruparea într-o categorie de ordin superior doar a
două subcategorii X şi Y pentru care distanţa D(X,Y) este minimă. Odată realizată această grupare, categoria perceptivă
nou obţinută, T, determină modificarea posibilităţilor de grupare, ceea ce implică o nouă reluare a algoritmului. Acesta
continuă până când toate fotografiile, ce surprind diverse tipuri de structuri, sunt grupate într-o singură categorie
perceptivă. Reprezentarea grafică a unei astfel de analize discrete duce la o diagramă ce are un aspect arborescent, după
cum se poate vedea în figura 5.28. Pornind de la această figură rezultată din analiza discretă se poate (i) evalua gradul în
care publicul larg distinge diferitele structuri ale arboretelor din pădurile cu funcţii de recreere şi (ii) se poate realiza o
clasificare ordinală a eficienţei diferitelor tipuri de structuri ale arboretelor, aşa cum sunt ele percepute de către publicul
larg.
Deşi acest algoritm presupune un număr mare de calcule, relativ laborioase, în condiţiile actuale de prelucrare
a datelor, acest aspect nu constituie un impediment.
În practică, se recomandă ca înainte de gruparea fotografiilor în categorii perceptive, în funcţie de distanţele dintre
acestea, conform metodei descrise, să se recurgă la o grupare a acestora, în funcţie de tipurile de structuri surprinse.
Această grupare este necesară pentru evaluarea percepţiilor asupra structurilor, independent de rezultatele analizei
discrete.
Pentru o mai bună înţelegere a metodei, în cele ce urmează, este prezentată o aplicaţie a acestei metode la
arboretele situate pe traseul turistic Poiana Braşov – Postăvaru – Braşov.
75
5.13.2. Un exemplu de folosire a metodei propuse
În exemplul de mai jos se va stabili, (i) mai întâi, dacă publicul larg distinge diferitele tipuri de structuri ale
arboretelor din pădurile cu funcţii de recreere, (ii) iar ulterior se va realiza o clasificare ordinală a eficienţei diferitelor
tipuri de structuri ale arboretelor, aşa cum sunt ele percepute de către public.
a) Materialele folosite şi colectarea datelor
Pentru realizarea acestui studiu s-au folosit ca stimuli vizuali 31 de fotografii ale unor arborete străbătute de
traseul turistic Poiana Braşov – Postăvaru – Braşov. Acestea au fost selectate dintre 96 de fotografii luate de pe traseul
turistic menţionat la data de 25 august 2007 în intervalul orar 10 – 15. Fotografiile au fost selectate conform metodei
eşantionajului deliberat. Cele 31 de fotografii au fost numerotate iar ulterior au fost grupate în şase categorii în funcţie
de structurile surprinse, după cum se poate vedea în tabelul 5.16.
Clasificarea fotografiilor, în funcţie de preferinţe, a fost făcută de un număr de 52 de studenţi ai Universităţii
Transilvania din Braşov. Studenţii intervievaţi au avut de aranjat cele treizeci şi una de fotografii în cinci grupuri, în
ordinea preferinţelor, aranjând minim trei fotografii în fiecare grup. Pe măsura aşezării fotografiilor poziţia acestora
putea să fie schimbată dintr-un grup în altul. Toate fotografiile încadrate într-un grup au primit un anumit punctaj;
mereu acelaşi. Astfel fotografiile încadrate în categoria cea mai preferată au primit 5 puncte iar cele din categoria cel
mai puţin preferată au primit 1 punct.
Studenţii au fost selectaţi întâmplător dintre cei care frecventau sala de lectură a Bibliotecii Universităţii
Transilvania din Braşov, nu numai datorită uşurinţei procesului de colectare a datelor ci şi datorită faptului că pădurile
ce vor fi şi mai departe amenajate având în vedere şi principiul estetic şi celelate funcţii sociale indirecte, nu numai
producţia de masă lemnoasă, se adresează mai ales acestei generaţii, ea fiind cea care va avea cele mai multe avantaje
ce decurg din existenţa unor astfel de păduri, cunoscut fiind că societatea, aşa cum o cunoaştem, nu poate exista în afara
unui cadru natural adecvat, ceea ce nu este şi reciproc valabil.
Tabelul 5.16 Gruparea fotografiilor în funţie de structura arboretului
Table 5.16 The groups of the pictures based on stand structure criteria
Descrierea structurii Numărul fotografiei Număr de fotografii
Amestecuri de răşinoase
cu fag, echiene sau relativ
pluriene (codru tânăr sau
matur)
2; 10; 14; 16; 21 5
Amestecuri de răşinoase
cu alte foioase, echiene
sau relativ pluriene
(codru tânăr sau matur)
7; 11; 12 3
Făgete echiene, (codru
tânăr)
5; 13; 15; 20; 26; 31 6
Foioase echiene (nuieliş-
prăjiniş)
3; 4; 6; 8; 30 5
Molidişuri echiene sau
relativ echiene (codru
matur)
17; 19; 23; 24; 27; 29 6
Molidişuri echiene (codru
tânăr)
1, 9; 18; 22; 25; 28 6
TOTAL 31
b) Prelucrarea datelor
Dispunând de datele colectate în modul descris mai sus, pentru atingerea obiectivului (i) – de a stabili dacă
publicul larg distinge diferitele tipuri de structuri ale arboretelor din pădurile cu funcţii de recreere – calculăm mai întâi
matricea distanţelor dintre oricare două fotografii, conform relaţiei 5.76. O parte a acestei matrici este redată în tabelul
5.17.
După calculul acestei matrici se trece la analiza discretă care se face conform metodei Ward descrisă mai sus.
În literatura de specialiate această metodă este considerată dezavantajoasă în multe situaţii datorită faptului că rezultă un
număr mare de categorii. În cazul de faţă această caracteristică a metodei este deosebit de utilă datorită faptului că în
urma analizei discrete apar evidenţiate foarte clar, încă din fazele iniţiale ale analizei, după cum se poate vedea în figura
5.27, diferitele categorii perceptive. Aceasta premite distingerea anumitor caracteristici structurale, importante pentru
subiecţii intervievaţi, caracteristici neluate în considerare la gruparea iniţială a fotografiilor.
76
Tabelul 5.17 Matricea distanţelor pentru 14 dintre fotografiile considerate
Table 5.17 The distance matrix compputed for 14 of the considered pictures
f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14
f1 0,00 0,91 0,92 0,72 0,81 0,94 0,91 0,92 0,43 0,96 0,89 0,87 0,96 0,96
f2 0,91 0,00 0,45 0,60 0,92 0,40 0,91 0,47 0,98 0,85 0,53 0,81 0,89 0,75
f3 0,92 0,45 0,00 0,75 0,98 0,34 0,81 0,53 0,91 0,83 0,55 0,83 0,79 0,81
f4 0,72 0,60 0,75 0,00 0,81 0,62 0,89 0,60 0,87 0,87 0,77 0,85 0,85 0,81
f5 0,81 0,92 0,98 0,81 0,00 0,89 0,83 0,92 0,87 0,75 0,83 0,83 0,70 0,85
f6 0,94 0,40 0,34 0,62 0,89 0,00 0,87 0,38 0,91 0,77 0,49 0,87 0,81 0,87
f7 0,91 0,91 0,81 0,89 0,83 0,87 0,00 0,85 0,92 0,66 0,85 0,70 0,79 0,77
f8 0,92 0,47 0,53 0,60 0,92 0,38 0,85 0,00 0,96 0,77 0,64 0,81 0,75 0,81
f9 0,43 0,98 0,91 0,87 0,87 0,91 0,92 0,96 0,00 0,92 0,85 0,92 0,87 0,92
f10 0,96 0,85 0,83 0,87 0,75 0,77 0,66 0,77 0,92 0,00 0,68 0,64 0,68 0,79
f11 0,89 0,53 0,55 0,77 0,83 0,49 0,85 0,64 0,85 0,68 0,00 0,77 0,81 0,72
f12 0,87 0,81 0,83 0,85 0,83 0,87 0,70 0,81 0,92 0,64 0,77 0,00 0,81 0,72
f13 0,96 0,89 0,79 0,85 0,70 0,81 0,79 0,75 0,87 0,68 0,81 0,81 0,00 0,81
f14 0,96 0,75 0,81 0,81 0,85 0,87 0,77 0,81 0,92 0,79 0,72 0,72 0,81 0,00
Etapele succesive de grupare a fotografiior în categorii perceptive sunt redate în tabelul 5.18 până în momentul
în care se conturează categoria perceptivă compusă din fotografiile 1; 25; 28; 9, 18; 22. Pentru gruparea tuturor
fotografiilor într-o singură categorie deci pentru încheierea algoritmului, în exemplul de faţă, au fost necesari treizeci de
paşi succesivi de grupare după cum se poate vedea din figura 5.27.
Tabelul 5.18 Etapele succesive de grupare a fotografiilor până la obţinerea primei categorii perceptive
Table 5.18 The successive clustering steps in grouping the pictures until the first perceptive category emerge
Etape de
grupare
Distanţele dintre
fotografii
Fotografiile
Etapa 1 0,3396226 f1 f25
Etapa 2 0,3396226 f1 f25 f28
Etapa 3 0,3396226 f3 f6
Etapa 4 0,3773585 f2 f30
Etapa 5 0,3773585 f17 f19
Etapa 6 0,4245283 f1 f25 f28 f9
Etapa 7 0,4339623 f5 f20
Etapa 8 0,4509434 f1 f25 f28 f9 f18
Etapa 9 0,4716981 f2 f30 f3 f6
Etapa 10 0,4767296 f1 f25 f28 f9 f18 f22
77
Fig. 5.27 Graficul creşterii distanţelor de grupare la fiecare pas succesiv de grupare
Fig. 5.27 The graph of the increment of the grouping distances at any succesive grouping step
Creşterea
distantei0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
Pasul
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
Dis
tan
ţa
Rezultatul acestei analize discrete poate să fie reprezentat grafic sub forma unei diagrame de tip arborescent
redat în figura 5.28.
Fig. 5.28. Rezultatul analizei discrete
Fig. 5.28 The result of the cluster analisys
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0
Distanta
f27f26f21f16f23f14f12f10f7
f24f29f19f17f15f13f31f20f5f4
f11f8f6f3
f30f2
f22f18f9
f28f25f1
Molidisuri echiene - codru tânãr
Foioase echiene - nuielis - prãjinis
Făgete echiene - codru tân ãr
Molidisuri echiene - codru matur
Arborete pure sau de amestec relativ pluriene
2,1
3,3
3,1
3,1
3,4
c) Concluzii
După cum se poate constata din figura 5.28 cele 31 de fotografii pot să fie încadrate în 5 categorii perceptive
clar diferenţiate şi relativ omogene; fapt determinat într-o oarecare măsură şi de încadrarea fotografiilor în 5 grupe, de
către persoanele intervievate. Fiecărei categorii perceptive i s-a calculat eficienţa, ca o medie a punctajului obţinut de
toate fotografiile incluse. Aceste punctaje medii sunt redate în figura de mai sus.
78
Categoriile au fost denumite astfel în funcţie de caracteristicile structurale comune: molidişuri echiene – codru
tânăr; foioase echiene – nuieliş – prăjiniş; făgete echiene – codru tânăr; molidişuri echiene – codru matur; arborete pure
sau de amestec relativ pluriene. Omogenitatea cea mai mare din punctul de vedere al percepţiei este observată în cadrul
molidişurilor echiene aflate în faza de dezvoltare codru tânăr. Cea mai puţin omogenă categorie este cea a arboretelor
pure sau de amestec relativ pluriene.
Clasificarea ordinală ce poate să fie făcută pornind de la această diagramă plasează molidişurile echiene aflate
în faza de codru tânăr în categoria cel mai puţin preferată cu un punctaj mediu de 2,1 şi arboretele pure sau de amestec
relativ pluriene în categoria cel mai mult preferată cu un punctaj mediu de 3,4. Prin aceste clasificări ordinale
molidişurile echiene – aflate în faza de codru matur şi făgetele echiene aflate în faza de codru tânăr ocupă aceeaşi
poziţie cu punctaje medii de 3,1 deci, teoretic, din punctul de vedere al eficienţei aceste două structuri sunt identice.
Prin urmare se confirmă că frumosul se naşte din biodiversitate iar urâtul din uniformitate.
Cu toate acestea noţiunea de eficienţă la pădurile de interes social este ceva deosebit de subiectiv şi ar fi o
greşală să se promoveze exclusiv o anumită categorie perceptivă şi structurală doar pentru că tendinţa generală este de a
fi mai apreciată de public. Metoda poate să fie utilă şi în arhitectura peisajelor.
Capitolul VI
Concluzii şi contribuţii personale
Cercetările întreprinse au fost realizate în arborete din staţiuni favorabile amestecurilor de răşinoase cu fag din
Munţii Cindrel. Studiul a fost desfăşurat orientativ la nivel de fond de producţie cât şi detaliat la nivel de arboret.
6.1 Structura arboretelor şi dinamica ei la nivel de fond de producţie
Unităţile amenajistice din arealul studiat sunt încadrate din punct de vedere staţional în 3 tipuri de staţiune.
Vegetaţia forestieră este încadrată în 15 tipuri de pădure.
Acceptând teoria seriilor naturale de dezvoltare, la nivelul fondului de producţie, observăm reducerea ponderii
speciilor de arbori încadrate la diverse specii, din compoziţie, pe măsură ce arboretele înaintează în vârstă. Această
dinamică a compoziţiei se explică prin longevitatea mai redusă a speciilor de arbori care sunt încadrate la diverse specii,
prin reducerea creşterilor în volum a acestor specii la vârste mari şi prin efectuarea lucrărilor de îngrijire în arborete.
Referitor la dinamica bradului în compoziţia arboretelor observăm o pondere de 17% respectiv 7% în primele
două clase de vârstă; pondere ce se reduce la 3% respectiv 2% în clasele de vârstă a treia şi a patra, ca ulterior să crească
la 7% respectiv 8% la clasele de vârstă 5 şi 6. Mai departe, la arboretele care încă nu au atins vârsta exploatabilităţii de
protecţie şi care încă îşi îndeplinesc funcţia principală de protecţie atribuită se constată menţinerea ponderii bradului la
7% pentru arboretele încadrate în clasa de vârstă 7 şi creşterea ponderii acestuia la 14% la arboretele din clasa 8 de
vârstă.
La fag observăm o creştere a ponderii acestuia pe măsură ce arboretele sunt de vârste mai înaintate.
6.2 Structura arboretelor şi dinamica ei la nivelul arboretelor
Un parametru important de caracterizare a structurii arboretelor este abaterea standard a diametrelor. Analizând
abaterile standard ale diametrelor în valori relative, redate în tabelul 5.2, observăm, în general, valori mai mari ale
acestui indicator la speciile mai rezistente la umbrire, adică la fag şi brad, şi valori mai mici la specia ce necesită mai
multă lumină, adică la molid.
De remarcat este faptul că, în anumite situaţii, din distribuţia pe categorii de diametre, de ansamblu a întregului
arboret studiat, se poate observa caracterul de integralitate a ecosistemului, în sensul că distribuţiile experimentale ale
arborilor pe specii şi pe categorii de diametre, se completează reciproc, dând arboretului o structură caracteristică fie
arboretelor relativ echiene, cum este cazul arboretului din piaţa 18, fie celor relativ pluriene, cum este situaţia din piaţa
de probă numărul 12 sau 15. Interesant de observat tendinţa de structurare a arboretelor spre modelul tipic plurien,
grădinărit, în care numărul de arbori scade de la categoriile de diametre inferioare spre cele superioare; fapt observabil
în suprafeţele de probă 6, 7, 8, 9, 11, 14. Această tendinţă de structurare a arboretului se observă atât în porţiuni de
arborete neparcurse cu operaţiuni culturale, cum este cazul suprafeţelor de probă 7, 8 şi 11, cât şi în cele parcurse cu
astfel de lucrări; suprafeţele de probă 6, 9, 14.
Considerând arboretul ca un sistem cibernetic, din această tendinţă de structurare se poate deduce programul
acestuia. Folosirea de modele structurale, cum este de exemplu cel al codrului regulat, care nu iau în considerare
programele naturale de structurare ale arboretelor, conduc la un consum mai mare de energie din partea acestuia, stocată
sub formă de biomasă, pentru menţinerea echilibrului dinamic şi chiar pentru întoarcerea arboretului la matricea
structurală fundamentală, redată prin tipul natural fundamental de pădure. Folosirea de modele structurale neadecvate
pot să ducă până la dispariţia unei specii din amestec, fenomen ce determină instabilitate întregului arboret.
Privitor la indicatorii de cuantificare a diversităţii structurale a arboretelor aceştia privesc de cele mai multe ori
problema dintr-un singur punct de vedere, pierzând caracterul de integralitate al sistemului, motiv pentru care am
79
propus un mod de calcul a indicelui Shannon care să permită integrarea diverselor componente măsurabile în mod
obiectiv ale biodiversităţii într-un indicator sistemic.
În ceea ce priveşte variaţia înălţimilor, se poate observa că în pieţele de probă amplasate valorile sunt, cu
excepţia pieţei 5, 14 şi 15, mai mari la molid decât la fag, fapt ce nu confirmă şi pentru amestecurile studiate, părerea
conform căreia la speciile “de lumină” variabilitatea este mai redusă. Acest fapt poate fi observat şi pe profilele
transversale ale arboretelor de la paragraful 5.3. Explicaţia firească este că molidul, în amestec intim cu fagul, având
vârfurile situate deasupra fagului, poate să prezinte o variaţie mai mare a înălţimilor fără ca să fie eliminat natural, pe
când fagul, fiind situat cu vârfurile oricum sub molid, în momentul când rămâne în urmă cu creşterea în înălţime se
uscă.
Referitor la corelaţiile dintre diametre şi înălţimi se observă corelaţii foarte strânse la brad, dar de asemenea şi
la molid şi la fag coeficientul de corelaţie are valori mari.
Indicele de acoperire, cu excepţia a 4 arborete are valoare supraunitară. Interesant de remarcat faptul că acest
indice are valoarea maximă în arboretul care are vârsta cea mai mare, respectiv în suprafaţa de probă 16 unde avem un
arboret de fag de 165 ani.
Modelarea dinamicii structurii arboretelor pe categorii de diametre am realizat-o prin două metode. Prima
metodă, de modelare statistică prin intermediul funcţiei Weibull a dus la concluzia că la majoritatea arboretelor studiate,
modul de structurare pe categorii de diametre, pe specii şi pe clase de vârstă respectă tendinţele cunoscute de la
arboretele pure şi anume, curba se aplatizează şi se deplasează spre dreapta pe măsura creşterii clasei de vârstă.
La molid, modelele structurale dinamice obţinute sunt destul de apropiate de o distribuţie gaussiană, respectiv
prezintă în mod evident o ramură ascendantă, un maxim şi o ramură descendentă. Acest fapt ne dă o vagă idee despre
tendinţa de structurare a molidului în arboretele cercetate, precum şi despre nişa ecologică pe care o ocupă molidul în
cadrul arboretului privit ca ecosistem. Prin nişă ecologică înţelegem funcţia structurală pe care o îndeplineşte molidul în
arboret.
Modelele structurale obţinute pentru fagul din arboretele studiate sunt asemănătoare tipului de structură
natural, grădinărit; şi anume au o ramură ascendentă scurtă, care la diametre mari respectiv mici poate să lipsească, şi o
ramură descendentă alungită.
Acest tip de structură obţinut pentru fag se poate explica prin plasticitatea ecologică mult mai mare a fagului,
în condiţiile date, comparativ cu molidul; fagul fiind mult mai rezistent la umbrire. Prin urmare fagul imprimă
amestecului o înaltă integralitate. Mai mult, analizând pieţele de probă în ideea seriilor naturale de dezvoltare observăm
o creştere ce se menţine ridicată până la vârste mari şi datorită prezenţei fagului în arborete; fapt confirmat şi de studiul
dinamicii procentelor creşterilor în suprafaţa de bază şi de variaţia în timp a creşterilor în înălţime.
Dacă analizăm procentele creşterilor în suprafaţa de bază pentru cele trei specii principale de bază considerate,
observăm că o corelaţie de luat în considerare între suprafaţa de bază şi procentul creşterii în suprafaţa de bază se
înregistrează la toate cele trei specii.
Privitor la creşterile în înălţime, la molid creşterea în înălţime se reduce, comparativ cu fagul, atunci când
arboretul trece de clasa a IV a de vârstă, în timp ce la brad creşterea în înălţime se activează, comparativ cu fagul, atunci
când arboretul trece de clasa a V a de vârstă. Prin urmare pentru a folosi integral potenţialul productiv al amestecurilor
de răşinoase cu fag arboretele trebuie să fie conduse la vârste mari.
Modelarea dinamicii structurii arboretelor a fost realizată şi apelând la teoria proceselor Markov; ajungînd la
elaborarea unor matrici a probabilităţilor de trecere a arborilor dintr-o categorie de diametre în alta într-o perioadă de 5
ani. Deşi o astfel de abordare ar putea să costituie baza teoretică pentru elaborarea unor tabele de producţie pentru
arborete amestecate de răşinoase cu fag, este necesar de verificat mai întâi dacă şi în ce măsură probabilităţile de trecere
a arborilor dintr-o categorie de diametre în alta sunt influenţate de structura arboretului, referindu-ne aici mai ales la
compoziţie şi la poziţia cenotică a arborilor.
În ceea ce priveşte influenţa structurii arboretelor asupra funcţiilor sociale ale acestora am realizat o
cuantificare strict ordinală a efectului acestora, după o metodologie deja consacrată, bazată pe criterii calitative. Pentru
aceasta am studiat dacă potenţialii turişti (i) disting diferitele tipuri de structuri ale arboretelor şi (ii) dacă se poate
realiza o clasificare ordinală a eficienţei diferitelor tipuri de structuri ale arboretelor, aşa cum sunt ele percepute de către
potenţialii turişti.
Chiar dacă acest efect benefic al pădurii este posibil de cuantificat, noţiunea de eficienţă la pădurile de recreere
este ceva deosebit de subiectiv şi nu ar fi recomandat să se promoveze exclusiv o anumită categorie perceptivă şi, după
cum s-a văzut, structurală doar pentru că tendinţa generală este de a fi mai apreciată de public.
Realizarea unei silviculturi raţionale, după cum prevăd normele tehnice şi amenajamentele în vigoare, în
ecositemele forestiere compuse din arborete amestecate de răşinoase cu fag, promovarea unor astfel de arborete şi
menţinerea lor ca modele de ecosisteme naturale sau îndrumate prin intervenţii spre o anumită stare, zisă optimă, poate
să fie considerată fără nici o rezervă ca o foarte necesară, sigură şi profitabilă investiţie în viitor.
80
BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ
1. Armăşescu, S., Cercetări biometrice privind creşterea producţia şi calitatea arboretelor de fag – Fagus
silvatica L. – din Republica Socialistă România, Bucureşti, (1967)
2. Avery, T.E., Burkhart, H.E., Forest Measurement-Fourth Edition, (1994), ISBN 0-07-002556-8
3. Badré, L., Histoire de la forêt française, Paris, (1983) ISBN 2-7003-0409-8
4. Beldeanu, C.E., Produse forestiere şi studiul lemnului, Braşov, 2001, ISBN 973-9474-05-5
5. Beldie, Al., Chiriţă, C., Nonuţă, I., Plante indicatoare din pădurile noastre, Bucureşti, (1954)
6. Bellu R., Istoria ilustrată a căilor ferate forestiere din România, Braşov, (2007), ISBN 978-973-87906-0-5
7. Biriş, I.A., Marin, G., Maxim, I., Vergheleţ, M. and Apostol, J. Country Report – Romania. In: Protected
Forest Areas in Europe. Analysis and Harmonization (PROFOR) Reports of Signatory States,
Vienna, p.297-315., (2005)
8. Buza M., Fesci S., Munţii Cindrel, (1983)
9. Candrea Bogza Ş. B. et. al.,Habitate forestiere de importanţă comunitară incluse în proiectul LIFE05
NAT/RO/000176: „Habitate prioritare alpine, subalpine şi forestiere din România” Monitorizarea
stării de conservare, ISBN 978-973-598-503-5
10. Carcea, F., Dumitru, I., Aspecte privind fundamenterea economică/funcţională a compoziţiei pădurilor. În
lucrarea Compoziţii optime pentru pădurile României, sub redacţia Giurgiu V, Bucureşti, (2005)
ISBN 973-40-0675-4
11. Călinescu, R., Curs de geografia plantelor cu noţiuni de botanică, Bucureşti (1958)
12. Chadwick, D., O., Larson, B., Forest Stand Dynamics, United States of America, (1996) ISBN 0-471-
13833-9
13. Chiriţă, C et. al., Soluri şi staţiuni forestiere, Editura Academiei Republicii Socialiste România, Bucureşti,
(1977)
14. Chiţea, G., Biostatistică, Braşov (2001) ISBN 973-8124-08-5
15. Cioltan, G., Cioltan, A., Tisa, Bucureşti, (1989) ISBN 973-40-0052-7
16. Cojoacă, F. D., Cercetări privind structura creşterea şi producţia cereto-gârniţetelor din Câmpia Olteniei,
Rezumatul teza de doctorat, Universitatea Transilvania din Braşov.(2010)
17. Cojoacă, F., D., Influenţa măsurilor silvotehnice asupra structurii, creşterii şi producţiei cereto-gârniţetelor
din Câmpia Olteniei, Referat
18. Cojoacă, F., D., Structura, producţia şi productivitatea cereto-gârniţetelor din Câmpia Olteniei, Referat
19. Crawley M. J., Statistical Computing, An Introduction to Data Analysis using S-Plus, England, (2002),
ISBN 0-471-56040-5
20. Cuciurean V., Cercetări tehnico-economice privind pagubele produse de vânat şi căile de reducere a
acestora în pădurile din bazinul superior al râului Moldova (Obcinele Bucovinei) Rezumatul tezei de
doctorat, Universitatea Transilvania din Braşov, (2009)
21. Dincă, I., Resursele forestiere ale Europei, Bucureşti, (1983)
22. Dincă, L., Programe de modelare pentru silvicultură, Braşov, (2004), ISBN 973-86714-1-8
23. Dincă, L.,Drăghiciu, D., Chira, D., Dicţionar forestier poliglot, Braşov (2004) ISBN 973-86714-0-X
24. Dissescu, R., Drăgoi, M., Metode matematice de optimizare a compoziţiei ţel. În lucrarea Compoziţii optime
pentru pădurile României, sub redacţia Giurgiu V, Bucureşti, (2005) ISBN 973-40-0675-4
81
25. Dissescu, R., Manole, Gh., Contribuţii la spaţiul de dezvoltare în făgetele pluriene, Revista pădurilor, anul
116, nr. 1, (2001), ISSN 1538-7890
26. Doniţă, N. et. al., Habitatele din România, Bucureşti, (2005), ISBN 973-96001-4-X
27. Drăcea, M. Opere alese, sub îngrijirea Giurgiu, V., Bucureşti. Editura Ceres, (2005), ISBN 973-40-0719-X
28. Evelyn, J., SLVA, Or a Discourse of Forest-Trees and the Propagation of Timber in His Majesty’s
Dominions., (1664), în lucrareaThe Writings of John Evelyn transcribed and edited by Guy de la
Bédoyère, (1995)
29. Falconer, K., Fractal Geometry; Mathematical Foundations and Applications, U.K. (2003); ISBN 13:978-0-
470-84861-6
30. Giurgiu, V., Decei, I., Drăghiciu, D., Metode şi tabele dendrometrice, Bucureşti, (2004)
31. Giurgiu, V., Decei, I., Drăghiciu, D.Modele matematico-auxologice şi tabele de producţie pentru arborete,
Bucureşti, (2004)
32. Giurgiu, V. Dendrometrie şi auxologie forestieră, Bucureşti, (1979)
33. Giurgiu, V, et. al. Structuri optime pentru pădurile de protecţie, Bucureşti, (1987)
34. Giurgiu, V., Principii şi criterii pentru alegerea speciilor, proiectarea şi realizarea de compoziţii optime ale
arboretelor. În lucrarea Compoziţii optime pentru pădurile României, sub redacţia Giurgiu V,
Bucureşti, (2005) ISBN 973-40-0675-4
35. Giurgiu, V., Amenajarea pădurilor cu funcţii multiple, Bucureşti, (1988)
36. Giurgiu, V., Decei, I., Dissescu, I., Some Inventory Methods Applied in Romania’s Forests, Bucureşti, s.a.
37. Giurgiu, V., Metode ale statisticii matematice aplicate în silvicultură, Bucureşti (1972)
38. Giurgiu, V.,Doniţă, N., Bândiu, C., Radu, S., Cenuşă, R., Dissescu, R., Stoiculescu, C., Biriş, I., Les forêts
vierges de Roumanie, Belgique (2001), ISBN 2-9600251-1-3
39. Giurgiu, V., sub redacţia., Conştiinţa forestieră la români, Bucuresti, (2003), ISBN 973-96017-7-4
40. Gorunescu, F., Prodan A., Modelare stochastică şi simulare, Cluj-Napoca, (2007), ISBN 973-650-023-3
41. Hanzu, M., Pascoa, F., A Method for Evaluating the Structure Efficiency of the Forests with Special
Recreational Functions, Braşov, (2007), ISSN 1223-9631
42. Hanzu, M., A Method for Evaluating the Structure Efficiency of the Forests Stands with Recreational
Functions, Braşov, (2009), ISSN 1843-505x
43. Holonec, L., Împăduriri, seminţe forestiere, (2007), Cluj-Napoca, ISBN 978-973-744-059-4
44. Husch B., et. al. Forest Mensuration second edition, New York, (1972)
45. Ichim, R., Cercetări asupra preciziei metodelor de cubaj în raport cu variabilitatea formei arborilor în
arboretele de molid, Bucureşti, (2008), ISBN 978-973-88938-1-8
46. Ionescu C., Proiectarea şi analiza structurilor de date spaţiale. Quad-arbori (2006) Cluj-Napoca, ISBN 973-
610-460-5
47. Jurcău A. Cercetări asupra structurii şi calităţii amestecurilor de molid-brad-fag din Munţii Bihor, Teza de
doctorat, , Universitatea Transilvania din Braşov.(2008)
48. Kaplan, R. and S. Kaplan The Experience of Nature. A Psychological Perspective. Cambridge University
Press (cited by Páscoa F. et al)
49. Kish, A., Chiţea, G., Vorovenci, I., Topografie, Braşov, (2001), ISBN 973-8124-61-1
50. Kish, R., Andrik, E., Mirutenko, V., Habitats of Natura 2000 in the Transcarpathian Lowland, Uzhhorod,
(2006)
82
51. Lanz, A., Optimal Sample Design for Extensive Forest Inventories, Zürich, (2001)
52. Leahu, I. Dendrometrie, Bucureşti, (1994)
53. Leahu, I., Amenajarea pădurilor, Bucureşti, (2001)
54. Leahu I., Metode şi modele biometrice aplicate în dendrometrie, Universitatea Transilvania din Braşov,
(1994)
55. Leahu, I., Metode şi modele structural-funcţionale în amenajarea pădurilor, Bucureşti, (1984)
56. Leahu, I., Contribuţii metodologice privind caracterizarea şi realizarea fondului de producţie normal, bazate
pe studiul structurii, creşterii şi producţiei arboretelor pluriene din bazinul superior al Argeşului,
Rezumatul tezei de doctorat, Braşov, (1972)
57. Leahu, I., Aplicarea formulei fundamentale a autoreglării la stabilirea producţiei unei păduri, Braşov, (2007)
58. Leahu, I., Relaţii biometrice privind controlul sustenabil al conducerii şi reglării structural-funcţionale a
pădurii, Braşov, (2007)
59. Leahu, I., O expresie matematică a curbei de contur a fusului unui arbore aplicată la stabilirea diametrului de
bază în funcţie de diametrul şi de înălţimea cioatei, Revista pădurilor, anul 120, nr. 4 (2005) ISSN
1583-7890
60. Leahu, I., Fundamente biometrice, metode şi modele pluricriteriale privind stabilirea posibilităţii, conducerea
şi reglarea structurală şi funcţională a pădurilor printr-un control periodic şi sustenabil al
bioproducţiei forestiere (II), Revista pădurilor, anul 123, nr.1 (2008) ISSN 1583-7890
61. Long, W., D., Strîmbu, M., B., Generating 3D forests for resources inventory, Revista pădurilor, anul 125,
nr.3, (2010)
62. Mandelbrot, B.B., The fractal geometry of nature, New York, (Rev. ed. of: Fractals, (1977), ISBN-13: 978-0-
7167-1186-5
63. Mandallaz, D.,A Unified Approach to Sampling Theory for Forest Inventory Based on Infinite Population
and Superpopulation Models
64. Mihoc, Gh., Ciucu, G., Craiu, V., Teoria probabiliăţilor şi statistică matematică, Bucureşti, (1979)
65. Negulescu, E. G.,et. al., Silvicultura, Bucureşti (1973)
66. Oliver, C. D., Larson, B. C. Forest Stand Dynamics, United Kingdom, (1996)
67. Paşcovschi, S., Leandru, V.,Tipuri de pădure din R.P.R., Bucureşti, (1958)
68. Páscoa, F., Hanzu, M., Assessing landscape perceptions and preferences. A case of study for a peri-urban
area of Santa Maria Town, R.S. Brasil, Oradea, (2007) ISSN 1453-9489
69. Páscoa, F., Pinto, L., Fidalgo. B., Gaspar, J., Assessing landscape perceptions and preferences to improve
CVM scenarious for landscape changes. A case study Serra do Açor, Portugal. Int. Conf. “Our
Shared Landscape”, Ascona, Switzerland, May 2005
70. Pătrăşcoiu, N., Toader, T., Scripcaru, G., Pădurile şi recrearea, Bucureşti, 270 p., (1987)
71. Păun, M., Algebră liniară geometrie analitică şi ecuaţii diferenţiale, note de curs (2002-2003)
72. Păun, M., Matematici superioare, Bucureşti (2004) ISBN 973-8470-08-0
73. Păunescu, C., Pedologie generală şi forestieră, Bucureşti (1963)
74. Popa, I., Fundamante metodologice şi aplicaţii de dendrocronologie, Editura tehnică silvică, Bucureşti,
(2004), ISBN 973-96001-1-5
83
75. Popa, I., Popa, C., Impactul modificărilor structurale asupra proceselor auxologice într-un ecosistem de limită
cu molid (Picea abies Karst) şi zâmbru (Pinus cembra L.) din Munţii Rodnei, Revista pădurilor, anul
122, nr. 2, (2007) ISSN 1583-7890
76. Popa, I., Cuantificarea modului de organizare spaţială a ecosistemului forestier din Codrul Secular Giumalău
prin intermediul funcţiei Ripley K, Revista pădurilor, anul 121, nr.3 (2006) ISSN 1583-7890
77. Popescu, G., Pătrăşcoiu N., Georgescu, V., Pădurea şi Omul, Suceava, (2004) ISBN 973-86520-1-4
78. Prodan, M., Roland, P., et. al. Mensura Forestal, Costa Rica, (1997) ISBN 92-9039-304 1
79. Puttemann, K., J., Hibbs, D., E., Hann, D., W., The Dynamics of Mixed Stands of Alnus Rubra and
Pseudotsuga Menziesii: Extension of Size-Density Analysis to species Mixture, The Journal of
Ecology, vol. 80 no.3 (1992)
80. Rondeux, J., La mesure des arbres et de peuplements forestiers, Gembluox, Belgique, (1993), ISBN 2-87016-
041-0
81. Rucăreanu, N., Leahu, I.: Amenajerea pădurilor, Bucureşi. Editura Ceres, 1982
82. Santos, J.M., The Economic Valuation of Landscape Change. Theory and Policies for Land Use and
Conservation, U.K. (1998)
83. Săraru, A.-G., Cercetări privind structura, dinamica, stabilitatea şi ecofiziologia regenerării în pădurile
naturale din estul Munţilor Căpăţânii şi Piemontul Olteţului, Teza de doctorat, , Universitatea
Transilvania din Braşov.(2008)
84. Seceleanu, I., Influenţa compoziţiei ţel asupra mărimii şi structurii unui fond de producţie. În lucrarea
Compoziţii optime pentru pădurile României, sub redacţia Giurgiu V, Bucureşti, (2005) ISBN 973-
40-0675-4
85. Seceleanu, I., Cercetări privind aplicarea programării matemetice şi a modelelor de simulare în reglementarea
procesului de producţie în amenajament, Teză de doctorat, (1998)
86. Simionescu, I. Flora României, Bucureşti, (1961)
87. Simoi, C., Cibernetica naturală, (1978)
88. Sokal, R. R., Rholf, F. J., Biometry. The Principles and Practice of Statistics in Biological Research (1995)
89. Stăncioiu, P. T., et. al., Habitate forestiere de interes comunitar incluse în proiectul LIFE05
NAT/RO/000176: “Habitate prioritare alpine, subalpine şi forestiere din România” Măsuri de
gospodărire, Braşov (2008) ISBN 978-973-598-267-6
90. Stinghe, V. N., Toma, G. T., Dendrometrie, Bucureşti, 1958
91. Strahler, A., Geografia fizică, Bucureşti, 1973
92. Strîmbu, B., Defining conditions for a mesure describing the composition of mixed-species stands, Revista
pădurilor, anul 125, nr.6, (2010)
93. Swallow, K., S., Talukdar, P., Wear D., N., W., Spatial and Temporal Specialization in Forest Ecosystem
Management under Sole Ownership, American Journal of Agricultural Economics, vol. 79, no. 2
(1997)
94. Şofletea, N., Curtu, L., Dendrologie, vol. 1, Braşov, (2004), ISBN 973-85874-5-X
95. Şofletea, N., Curtu, L., Dendrologie, vol. 2, Braşov, (2004), ISBN 973-85874-6-8
96. Târziu, R., D., Ecologie generală şi forestieră, Arad, (2003), ISBN 973-2161-82-7
97. Târziu, R., D., Spârchez, G., Elemente de geologie şi geomorfologie, Braşov, (1997), ISBN 973-97794-5-X
84
98. Târziu, R.D. şi Doniţă N., Fundamente ecologice pentru stabilirea compoziţiei optime a arboretelor; în
lucrarea Compoziţii optime pentru pădurile României, sub redacţia V. Giurgiu, Bucureşti, (2005)
99. Tkacenko M.E., Silvicultura generală, (1955)
100. Trella A., Simularea bioproducţiei forestiere în cvercetele din bazinul mijlociu al Someşului, Teza de
doctorat, Universitatea Transilvania din Braşov.(2008)
101. Zlei, G., Elemente auxologice specifice arborilor de molid de rezonanţă din Ocolul Silvic Tomnatic, Revista
Pădurilor, anul 122, nr. 1, ISSN 1583-7890
102. *** Structuri optime pentru pădurile cu funcţii de protecţie, Bucureşti, 168 p., (1987)
103. *** Amenajamentele silvice ale unor U.P.-uri din ocoalele silvice(O.S.): O.S. Valea Sadului; O.S. Valea
Sadului R.A.; O.S. Rasinari R.A.; O.S. Cindrelul R.A.; O.S. Valea Cibinului; O.S. Valea Frumoasei
R.A.; O.S. Bistra; O.S. Jina R.A.
104. *** Legea nr. 46/2008, Codul silvic al României (2008), ISBN 978-973-738-289-4
105. *** Norme tehnice pentru Amenajarea pădurilor, Bucureşti, (2000)
106. *** Societatea “Progresul Silvic”, Protejarea şi dezvoltarea durabilă a pădurilor României”, Bucureşti,
(1995)
107. *** Clima R.P.R. Vol. II. Date climatice, Bucureşti, (1961)
108. *** Simpozionul internaţional: Southern European Regional Meeting Stakeholders Participation in
Forest Policy – Conflicts and Opportunities – Belgrade (2005) ISBN 86-7299-117-6
109. *** Simpozionul internaţional: Southern European Regional Meeting Forest Management and
Nature Conservation – Braşov (2007)
110. *** Starea Carpaţilor, Un raport elaborat în cadrul Iniţiativei pentru Ecoregiunea Carpaţi, publicat de
WWF, (2001)
111. *** Şcoala de vară: “Land-Use, Land-Use change and forest history inpacts on the environment” La Bresse,
France, (2005)
112. *** Şcoala de vară: “Modelling forest community organization, functions and dynamics for improving forest
management” Le Tholy, France, (2008)
85
CURRICULUM VITAE
Date personale:
Numele: Hanzu
Prenumele: Mihail
Data şi locul naşterii: 24.12.1983, Sălişte, jud. Sibiu
Adresa: Sibiu, Lânii, 21, jud. Sibiu
Studii:
Primare şi gimnazile: 1990-1998 Liceul Teoretic Ioan Lupaş – Sălişte;
Liceale: 1998-2002 Colegiul Naţional Gheorghe Lazăr – Sibiu, profilul matematică-fizică;
Universitare: 2002-2007 Facultatea de Silvicultură şi Exploatări Forestiere, specializarea cultura pădurii, Universitatea
Transilvania din Braşov
Burse de studiu: 1 martie – 31 mai 2007, Instituto Politechnico de Coimbra, Escola Superior Agraria de Coimbra,
Portugalia,
Activitate ştiinţifică:
3 articole publicate;
2 comunicări ştiinţifice
Activitate profesională:
martie – iunie 2009, personal didactic asociat, Universitatea Transilvania din Braşov
Aptitudini sociale:
2003-2007, reprezentant al studenţilor în Consiliul profesoral al facultăţii;
2003-2007, preşedintele Organizaţiei Studenţilor Silvicultori SILVA;
2007-2010, reprezentant al doctoranzilor în Senatul universităţii.
Limbi străine cunoscute: engleza, franceza, portugheza