Amenajarea Pădurilor – Partea Isilvic.usv.ro/cursuri/amenajare.pdf · vegetaţia forestieră:...

Amenajarea Pădurilor – Partea I

1

1 AMENAJAREA PĂDURILOR - DISCIPLINĂ DE STUDIU ȘI DOMENIU DE PROIECTARE ȘI

DEZVOLTARE TEHNOLOGICĂ

1.1 Definirea domeniului

Potrivit accepțiunii IUFRO1, „amenajarea pădurilor este procesul de adoptare a deciziilor pe termen mediu (10-20 ani) la nivelul unei unități de producție forestieră, pe baza obiectivelor pe termen lung și a datelor ce des-criu pădurea la un moment dat”. În literatura forestieră românească, ame-najarea pădurilor a fost definită drept știința și practica organizării pădurilor în conformitate cu sarcinile gospodăriei silvice (Rucăreanu, 1967). Așadar, sco-pul amenajării pădurilor este unul de organizare a bio-producției foresti-ere, nu de conducere efectivă a activităților presupuse de organizarea pro-ducției.

Termenul „amenajarea pădurilor” provine din limba franceză (aménagement forestiere), corespondentul german fiind Forsteinrichtung. În li-teratura anglo-saxonă, corespondentul cel mai potrivit este forest manage-ment planning, ce se confundă deseori cu forest management, a cărui denotație este aceea de management propriu-zis, care, potrivit IUFRO înseamnă „aplicarea în practică a principiilor biologice, economice, sociale și politice în vede-rea regenerării, utilizării și conservării pădurilor, astfel încât să fie îndeplinite sco-purile și obiectivele stabilite, păstrând productivitatea pădurilor”. Chiar dacă se dorește și este bine-venită o delimitare clară între cele două activități, o se-rie de interferențe sunt inevitabile, deoarece amenajarea, potrivit etimolo-giei franceze înseamnă organizarea producției, pe când termenul management, de origine engleză, înseamnă conducerea activității.

Ca activitate integrată într-un sistem economic și administrativ, amenajarea pădurilor este o activitate de proiectare tehnologică, specifică silviculturii, prin care sunt transpuse în practică, la un moment dat, cele mai bune practici silviculturale. Un concept cheie în terminologia amenajării pădurilor este cel de obiectiv. Obiectivul este o condiție sau stare dezirabilă, pentru realizarea căreia sunt consumate mai multe resurse, între care cea mai importantă este timpul (Nute et al., 2000). Obiectivele generale ale amenajării pădurilor sunt următoarele:

• asigurarea continuității recoltelor de lemn

1 Uniunea Internaţională a Organizaţiilor de Cercetări Forestiere.

Amenajarea pădurilor - disciplină de studiu şi domeniu de proiectare şi dezvoltare tehnologică

2

• asigurarea concordanței dintre structura fondului de producție și funcțiile atribuite pădurii;

• transferul tehnologic al unor rezultate ale cercetărilor și studiilor aplicative, în măsura în care acestea s-au finalizat prin îndrumări sau normative tehnice relevante din punct de vedere al efectelor asupra organizării bio-producției forestiere sau conservării eco-fondului și genofondului forestier.

Principalele mijloace prin care se asigură realizarea acestor obiective sunt, la rândul, lor, urmă-toarele:

• normalizarea structurii și mărimii fondului de pro-ducție;

• planificarea lucrărilor de îngrijire și conducere a ar-boretelor și a celor de rege-nerare;

• evidența suprafeței fon-dului forestier.

Spre deosebire de toate celelalte ecosisteme te-restre cultivate (culturile agricole, în general) pădu-rea se caracterizează printr-un ciclu natural de produc-ție mult mai mare, fapt ce face necesară o distincție clară între deciziile strategice (pe termen lung), tactice (pe termen mediu) și operative (pe termen scurt). Deciziile

operative sunt mijloace de realizare a obiectivelor pe termen mediu, pe când deciziile pe termen mediu sunt mijloace prin care sunt îndeplinite de-ciziile pe termen lung.

Prin amenajament se iau decizii pe termen mediu (decizii tactice), în concordanță cu obiectivele strategice, respectiv deciziile pe termen lung. Această corelare se realizează treptat, prin parcurgerea unui proces descris în figura 1-1.

Obiective economice, sociale şi ecologice

Funcţii de producţie şi de protecţie

Structuri ţel adecvate funcţiilor

Baze de amenajare ce permit crearea structurilor ţel

Metode de amenajare

Cerinţe economice, ecologice şi sociale;

condiţionări legislative

Normative şi instrucţiuni

tehnice

Planuri de recoltare şi regenerare a pădurilor

Ţeluri de producţie şi de protecţie

Figura 1-1 Procesul decizional specific

amenajării pădurilor


3

Cum orice fel de decizie nu are numai consecințe pozitive, ci și ne-gative, a organiza producția fără a ține cont de modul în care se adoptă deciziile operative poate fi riscant deoarece, cel puțin teoretic, pot apărea situații în care decizii tactice corect adoptate nu permit adoptarea nici unei decizii operative care să fie conformă obiectivelor strategice2.

1.2 Amenajarea pădurilor și celelalte discipline forestiere

Ca domeniu de cercetare-dezvoltare, amenajarea pădurilor este o sinteză a principalelor discipline forestiere, ce preia și de la acestea cunoș-tințe, principii și tehnologii, în măsura în care ajută în fiecare etapă a planifi-cării bioproducției forestiere pe termen lung. Unele cunoștințe au doar ca-racter aplicativ, pe când altele sunt importante doar din punct de vedere teoretic. Cunoștințele teoretice permit o mai bună înțelegere a proceselor biologice ce au loc în pădure, fapt ce facilitează modelarea lor adecvată.

Așadar, amenajarea pădurilor este strâns legată de modelarea proce-selor biologice – pe de o parte – și de integrarea acestor modele în procese de optimizare – pe de altă parte, motive pentru care în structura prezentu-lui suport de curs au fost incluse două capitole distincte, referitoare la mo-delare, respectiv fundamentarea deciziilor cu ajutorul aplicațiilor informa-tice specifice.

În tabelul 1-1, sunt sintetizate raporturile dintre amenajarea păduri-lor și disciplinele forestiere sau ne-forestiere, în paranteză fiind specificat sub-domeniul în care respectivele cunoștințe sunt aplicate cu predilecție. Activitatea de cercetare-dezvoltare în amenajarea pădurilor se finalizează prin actualizarea periodică a instrucțiunilor și normativelor tehnice (figura 1-1), în raport de rezultatele cercetărilor aplicative întreprinse în domeniile co-laterale.

2 O astfel de situaţie poate să apară, de exemplu, la aplicarea planului decenal de produse principale, când nu pot fi respectate restricţiile ecologice privind alăturarea parchetelor.

Amenajarea pădurilor - disciplină de studiu şi domeniu de proiectare şi dezvoltare tehnologică

4

Tabelul 1-1

Cunoștințe utilizate în amenajarea pădurilor, preluate de la alte discipline forestiere sau neforestiere

Disciplina Cunoștințe necesare în activitatea de proiectare (AP) sau în aceea de cercetare-dezvoltare (CD)

Topografie, fotogramme-trie și teledetecție, sis-

teme geografice informa-tice (GIS)

Ridicarea în plan a suprafețelor forestiere, raportarea acestora pe planurile de bază, actualizarea bazei cartografice și elabo-rarea hărților (AP); Analize pe spații mari, zonare funcțională

(CD)

Biometrie și auxologie fo-restieră

Estimarea mărimii fondului de producție și a creșterii pe ele-mente de arboret, (AP,CD)

Meteorologie și climato-logie forestieră

Utilizarea și interpretarea diagramelor și sintezelor climatice (AP)

Pedologie și stațiuni fo-restiere

Cunoașterea elementelor definitorii ale potențialului stațional, factorii limitativi, tendințe de evoluție a solurilor (AP), inte-

racțiunea condițiilor climatice cu cele de sol și vegetație (CD)

Tipologie forestieră Prin încadrarea arboretelor în tipuri de păduri se reduce volu-mul de date ce descriu suficient de precis fitocenozele foresti-

ere (AP)

Ecologie forestieră Împreună cu tipologia și ecologia forestieră, ajută la înțelege-rea funcționării ecosistemelor forestiere (CD, AP)

Cultura pădurilor Tratamente și lucrări de îngrijire și conducere (AP)

Economie forestieră Principii generale privind rentabilitatea investițiilor, estimarea funcțiilor productive, protective și recreative pentru a argu-

menta zonarea funcțională (CD)

Drept și legislație Regimul juridic al circulației terenurilor (AP), convenții inter-naționale legate de conservarea biodiversității (AP, CD)

Cercetări operaționale, te-oria fiabilității și statistică

matematică

Modele de optimizare și de fundamentare a deciziilor (progra-mare lineară, modele de estimare a riscului apariției diverselor

perturbații, metode de decizii multicriteriale, etc.) (CD, AP)


5

Întrebări de verificare: 1. De ce este atât de importantă cunoașterea și aplicarea

principiilor economice? 2. De ce este importantă înregistrarea corectă a suprafețelor, în

amenajamentul silvic? 3.

Amenajarea pădurilor – partea I

5

2. PRINCIPIILE AMENAJĂRII PĂDURILOR ŞI EVOLUŢIA LOR ISTORICĂ

„Mersul este o cădere neîncetat împiedicată” Francisc Reiner – profesor al Facultăţii de Medicină din Bucureşti în perioada interbelică

2.1 Continuitatea

În Europa Centrală primele reglementări – în sens generic - privind exploatarea pădurilor datează din Evul Mediu (secolele XI-XII). Potrivit acestora, din timp în timp, de pe

domeniile feudale se recoltau fie arbori individuali (control pe număr de arbori), fie se parcurgeau cu tăieri rase anumite suprafeţe de pădure (control pe suprafaţă), fie se recoltau anumite cantităţi de lemn (control pe volum). În această perioadă pădurile aveau un rol vital în economia comunităţilor, întrucât furnizau lemn pentru construcţii, hrană (carne de vânat, ciuperci, fructe) şi, mai ales, lemn pentru foc.

Începând cu secolul XV, explozia demografică a dus la dezvoltarea comerţului, urbanizare şi, în cele din urmă la prima revoluţie industrială, respectiv concentrarea forţei de muncă prin trecerea la producţia manufacturieră la producţia de masă. Suprafaţa pădurilor s-a redus dramatic în zonele de câmpie, unde folosinţa forestieră a fost schimbată în folosinţă agricolă. Nici în zonele mai înalte, inadecvate altor folosinţe în afara celei forestiere pădurile nu au rămas neatinse, întrucât trebuiau să alimenteze cu lemn şi energie exploatarea altor resurse, precum cărbunele şi minereurile. Consecinţa a fost degradarea pronunţată a pădurilor prin aşa-numitul tratament „mittelwald”.

În sudul Europei, la mică altitudine, unde domină speciile de foioase, marile masive forestiere au fost fragmentate, iar regimul crângului a devenit dominant. Drept consecinţă, stresul climatic a crescut, fapt ce a condus la fenomene ciclice de uscare anormală a unor specii foarte valoroase, precum cvercineele (Alexe, 1985, 1986).

Ca reacţie la acest proces de diminuare a resurselor forestiere a apărut un domeniu profesional nou – silvicultura; mai întâi în Germania şi în Franţa. Motivaţia acestor preocupări a fost de la bun început una economică: asigurarea aprovizionării cu lemn, ce era la vremea respectivă1

1 Sfârşitul secolului XVIII şi începutul secolului XIX.

Principiile amenajării pădurilor şi evoluţia lor istorică

unul dintre principalele materiale de construcţii, respectiv una dintre puţinele resurse energetice. În Germania, prima acţiune întreprinsă în acest sens a fost substituirea pădurilor degradate, rămase în urma exploatării pe alese a arborilor din pădurile virgine, cu plantaţii de molid, brad şi pin silvestru. Aşa s-a născut ceea ce se numeşte acum silvicultura pădurii cultivate, a cărei principală menire este producţia de lemn (lignicultura), pentru diverse utilizări.

Potrivit principiului continuităţii, prin planificarea amenajistică trebuie să se asigure recolte constante pe un orizont de timp infinit. Principiul continuităţii nu este specific doar amenajării pădurilor, ci tuturor activităţilor economice în care principalul mijloc de producţie este o populaţie biologică a cărei structură poate fi controlată într-un fel sau altul.

În definiţia dată prima dată principiului continuităţii de către Ludwig Hartig la 1785, se recunosc şi serviciile protective asigurate de vegetaţia forestieră: “Administraţiile silvice trebuie să reglementeze tăierile din păduri în aşa fel încât generaţiile viitoare să poată avea de pe urma lor cel puţin tot atâtea avantaje ca şi generaţia actuală”. Această formulare este cuprinzătoare dar şi vagă totodată, deoarece sintagma “cel puţin tot atâtea avantaje” nu spune nimic despre avantajele de care beneficiază generaţia actuală şi nici despre faptul că aceste avantaje – adică obiectivele spre care tinde gospodărirea pădurilor – se exclud reciproc în multe situaţii.

Obiectivele gestionării pădurilor se schimbă în timp, deoarece apar noi cerinţe din partea societăţii dar şi noi cunoştinţe referitoare la componentele ecosistemelor forestiere. Ca urmare, principiile de amenajare s-au cristalizat ca rezultante a două procese: exploatarea excesivă a resurselor forestiere şi cunoaşterea tot mai amănunţită a legităţilor ce guvernează creşterea arborilor şi a modului în care sunt structurate ecosistemele forestiere.

Odată cu apariţia modelului pădurii normale, adică a unei păduri în care clasele de vârstă sunt egal repartizate ca suprafaţă, continuitatea a fost definită doar aparent mai precis, ca fiind un echilibru între recoltele de lemn şi creşterea pădurii (R. Weber, citat de Rucăreanu, 1967). Spunem „aparent” deoarece acest echilibru nu mai este precizat din punct de vedere temporal: într-o perioadă se poate tăia mai mult, în alta mai puţin iar structura pe specii a ceea ce se recoltează poate fi diferită de structura pe specii a creşterii fondului de producţie. Datorită acestui fapt, unele specii cu valoare comercială ridicată la un moment dat au fost recoltate preferenţial, fapt ce a îngustat diversitatea speciilor şi, în final, a condus la declinul unor specii: este cazul bradului, stejarilor precum şi a multor specii tropicale.


7

Un alt punct de vedere, ce reflectă preocupările de ameliorare a componentelor biotopului dar şi renunţarea la ideea egalităţii recoltelor de lemn, este cel lansat de Karl Gayer (citat de Rucăreanu, 1967), potrivit căruia continuitatea este: “îngrijirea atentă şi continuă a forţelor naturale productive ale staţiunii şi punerea lor pe de-a-ntregul în slujba scopurilor noastre”. A fost un pas înainte, deoarece s-a recunoscut astfel cât de importantă este adecvarea intervenţiilor silviculturale la particularităţile ecosistemului, fără a renunţa însă raportul susţinut.

Dar pe măsură ce economia de piaţă şi-a cristalizat regulile de funcţionare şi continuitatea a căpătat alte interpretări: Christian Heyer (citat de Rucăreanu, 1967), fără a respinge obiectivele formulate de Hartig, a relaxat cumva sensul continuităţii propunând două căi principale:

creştere continuă şi exploatări anuale (continuitate strictă);

o recolte anuale şi egale (continuitate cu raport susţinut);

o recolte anuale inegale, dar recolte decenale egale;

creştere continuă şi exploatări intermitente (continuitate în sens larg).

Structura normală pe clase de vârstă depinde de mărimea ciclului de producţie care, la rândul lui, depinde de exploatabilitate2. Datorită acestei condiţionări logice, complexitatea structurală a pădurii cultivate s-a diminuat continuu, fapt ce atras după sine reducerea stabilităţii funcţionale a acesteia, din toate punctele de vedere, inclusiv cel productiv.

Astfel, la pădurile echiene de amestec (codru regulat) condiţia de optim, presupusă de exploatabilitate, poate fi îndeplinită pentru una sau două specii, nu pentru toate speciile existente într-un arboret; prin urmare, unele specii vor fi inevitabil eliminate în timp, deoarece selecţia pozitivă va fi orientată exclusiv spre favorizarea speciei principale, care este de regulă cea mai productivă.

De asemenea, dacă se adoptă vârste ale exploatabilităţii inferioare vârstei la care arborii fructifică abundent în masiv, regenerarea artificială se va impune de la sine – de aici tendinţa de a crea arborete pure. O asemenea structură orizontală reduce eficacitatea funcţională, din mai multe puncte de vedere: sistemul radicelar va asigura armătura de rezistenţă a solului pe o adâncime redusă, biodiversitatea, la orice nivel

2 Bazele de amenajare fac subiectul capitolului patru.


trofic, va fi şi ea redusă, iar efectul estetic al unei astfel de structuri este inferior oricărei păduri de amestec cu structură echienă sau ne-echienă.

Fridrich Judeich, primul promotor al rentabilităţii financiare, a renunţat la a se mai referi într-un fel sau altul la mărimea recoltelor anuale, subliniind că esenţiale sunt menţinerea folosinţei forestiere şi gospodărirea pădurilor potrivit principiului rentabilităţii. Raportul susţinut nu trebuie privit ca egalitate a recoltelor de la un an la altul, ci ca un raport cât mai puţin fluctuant între creşterea pădurii şi volumul recoltat din aceasta, astfel încât să se asigure rentablitatea gestionării pădurilor.

Dar continuitatea producţiei are şi o dimensiune socială, lemnul fiind una din materiile prime tradiţionale, de care a depins şi depinde în continuare dezvoltarea rurală. Aşadar continuitatea recoltelor înseamnă şi păstrarea unor locuri de muncă. Bernetti (1990) a elaborat un model de programare lineară cu două funcţii obiectiv şi două seturi de restricţii tehnologice, utilizate alternativ. Funcţiile obiectiv au fost

veniturile obţinute din valorificarea lemnului, respectiv valoarea estetică şi recreativă a pădurii, iar cele două seturi de restricţii au fost continuitatea recoltelor şi menţinerea locurilor de muncă. Comparând soluţiile de optim ale celor două probleme, autorul a obţinut o estimaţie a „costului la hectar” al menţinerii locurilor de muncă.

În virtutea principiului continuităţii s-a trecut treptat de la pădurea naturală la pădurea cultivată, deoarece cunoaşterea structurii celei dintâi este mult mai dificilă şi costisitoar. Pentru mult timp, nu s-a putut cunoaşte suficient de riguros structura pădurii normale şi modul în care aceasta reacţionează la diverse intervenţii, motiv pentru care nu se poate evalua calitatea deciziilor operative, ca mijloace de realizare a obiectivelor tactice.

2.2 Rentabilitatea

Mediul, în general, este un loc al conflictelor dintre valori şi grupuri de interese (Martinez-Alier et al, 1998). Obiectivele legate de biodiversitate, de peisaj, de serviciile furnizate direct de un factor de mediu sau un altul, de tradiţiile culturale şi istorice, sunt, în primul rând, generatoare de con-flicte deoarece, în raport cu cerinţele societăţii, orice resursă naturală devine la un moment dat insuficientă. Din punct de vedere economic, folo-sinţa forestieră a terenului nu este perenă: ea depinde, în mare măsură, de propria-i eficienţă economică, dar şi de aceea a folosinţei alternative.


9

Primul autor ce a dezvoltat o teorie a alocării spaţiale a folosinţelor funciare a fost Wilhelm Launhardt, pionier al eco-nomie matematice (citat de Blaug, 1992). Acesta a dezvoltat, la mijlocul secolului XIX, aşa-numita teorie a inelelor, ce explică într-o manieră logică modul în car folosinţa funciară a unei anumite suprafeţe depinde de rentă, cost mediu de producţie, preţ de desfacere a produsului agricol, rată medie de încărcare

şi distanţă faţă de piaţă.

Launhardt a presupus că, pe o suprafaţă uniformă, într-o regiune complet omogenă, se produc mai multe bunuri ce alimentează un singur punct de consum, plasat în centru zonei respective. Regiunea pe care se va produce un anumit bun va avea o formă circulară, cu raza z, cantitatea to-tală de produs fiind Q=xπr 2 (x = cantitatea produsă la unitatea de supra-faţă). Dacă c este costul de producţie, f cheltuielile medii de transport (gra-dul mediu de încărcare), considerate constante într-o anumită zonă iar p preţul dorit a fi realizat pe piaţa „centrală” atunci zona circulară pe care se va produce bunul respectiv va avea raza z ce satisface relaţia:

zfcp ⋅+= ( 2-1)

Din relaţia 2-1 rezultă că z=(p-c)/f. Aşadar folosinţa optimă a tere-nurilor din jurul unei pieţe pe care se vând n produse va fi reprezentată de n cercuri concentrice, ale căror raze sunt date de distanţele critice la care un produs este mai rentabil decât celălalt.

Pornind de la modelul lui Launhardt, dacă se reprezintă grafic (fi-gura 2-1) rentele medii anuale ale folosinţei agricole şi forestiere, pentru aceeaşi categorie de teren, în raport cu distanţa de transport până şi de la proxima localitate, se constată că există o distanţă critică de transport în funcţie de care, de-a lungul istoriei, oamenii au optat pentru una dintre cele două folosinţe: pentru zonele mai apropiate de localităţi, agricultura a adus rente anuale mai mari, pe când în zonele mai îndepărtate s-a preferat păstrarea pădurii, ce aduce rente periodice dar fără a fi necesare cheltuieli anuale de mărimea celor presupuse de folosinţa agricolă (pregătirea anuală a terenului, recoltarea anuală, combaterea dăunătorilor etc.).


Poziţia relativă a celor două funcţii reprezentate în figura 2-1 depinde de

productivitatea muncii în cele două ramuri şi ratele medii ale profiturilor obţinute în cele două ramuri. Într-o economie

dinamică, continuitatea

producţiei de lemn nu poate fi asigurată

dacă renta periodică a folosinţei forestiere nu creşte, întrucât rentele anuale din folosinţa agricolă cresc mai repede, datorită progresului tehnic şi îndesirii reţelei de transport.

Aşadar, pe termen lung, nu poate fi asigurată continuitatea fără ameliorarea productivităţii şi fără un cadru legislativ ferm, care să protejeze folosinţa forestieră, indiferent de forma de proprietate. Un asemenea cadru este necesar dar nu şi suficient în condiţiile în care există mai multe forme de proprietate asupra terenurilor, deoarece legile depind de sistemul politic, care poate fi mai mult sau mai puţin orientat spre încurajarea şi garantarea proprietăţii private.

Pentru a preveni posibilele influenţe negative pe care legislaţia - sau lipsa acesteia - le poate avea la un moment dat asupra folosinţei forestiere, silvicultorii au fost preocupaţi permanent de creşterea productivităţii muncii dar şi de creşterea

capacităţii ecosistemelor forestiere de a produce lemn. Şi unul din aceste mijloace este ameliorarea productivităţii pădurilor prin:

• înlocuirea speciilor slab productive cu specii mai productive – ţinând cont de compatibilitatea dintre cerinţele speciilor ce urmează a fi extinse în cultură şi condiţiile staţionale;

• creşterea productivităţii unor specii de interes economic prin ameliorare genetică, rata internă de revenire putând creşte până la 14%, ca urmare a unor programe de ameliorare genetică (Porterfield et al., 1975);

Rentă/ha

Distanţa de transport

Renta din folosinţa agricolă

Renta din folosinţa forestieră

Figura 2-1 Modul în care renta forestieră şi renta agricolă determină distribuţia spaţială a celor două

folosinţe


11

• conducerea arboretelor astfel încât să se amelioreze fie creşterea, fie calitatea masei lemnoase recoltată la exploatabilitate;

• valorificarea superioară şi a altor resurse nelemnoase, precum fructele de pădure, ciupercile, vânatul.

Oriunde fondul forestier public şi privat este protejat prin lege (Codul Silvic), mecanismul descris în figura 2-1 încetează să funcţioneze, în sensul transformării folosinţei forestiere în folosinţă agricolă.

În numele rentabilităţii, mai toate ţările europene au promovat, la un moment dat, ample programe de extindere a speciilor repede crescătoare, în special a răşinoaselor în afara arealului, toate soldându-se, mai mult sau mai puţin, cu un eşec, în ciuda calculelor de eficienţă extrem de convingătoare pe care s-au bazat respectivele politici (Sabău, 1966; Marcu et al., 1974, 1980).

Creşterea unei păduri şi producţia acesteia nu înseamnă acelaşi lucru, deoarece arborii – purtătorii creşterii – sunt mijloace de producţie pe parcursul întregului ciclu şi doar la exploatabilitate devin produse. Prin urmare, printr-o planificare adecvată a tuturor lucrărilor – începând cu regenerarea şi încheind cu exploatarea – se poate influenţa în sens pozitiv creşterea, deci şi producţia. În virtutea principiului rentabilităţii, amenajistul poate:

• modifica structura arboretelor naturale – promovând într-o măsură rezonabilă speciile repede crescătoare sau speciile valoroase din punct de vedere economic şi ecologic (laricele, paltinii, cireşul);

• înlocui complet arboretele naturale cu cele artificiale, dacă cele din urmă sunt mai productive;

• propune un anumit tip de lucrări de îngrijire şi un anumit sortiment-ţel, a cărui producţie trebuie să fie urmărită consecvent.

Fără principiul rentabilităţii, ce presupune un mai mare accent pe mijloacele tehnice de ameliorare a productivităţii pădurilor, continuitatea, în sensul definit de Hartig, nici nu ar fi putut fi respectată.

Preocupările de ameliorare a productivităţii speciilor au condus la stabilirea unor reguli privind transferul materialului genetic destinat regenerării artificiale a pădurilor. O bună perioadă de timp, motivaţia acestor reguli a fost strict economică: reducerea riscului de a compromite


plantaţiile forestiere aducând variatăţi ce intră repede în vegetaţie pe staţiuni în care se produc îngheţuri târzii şi promovarea unor varietăţi mai productive sau mai rezistente la factori biotici sau abiotici. Dar în ultima vreme motivaţia controlului circulaţiei materialului reproductiv s-a schimbat, interesul fiind focalizat pe creşterea biodiversităţii intra şi interspecifice condiţionată, fireşte, de acelaşi control asupra riscului compromiterii culturilor forestiere în staţiunile extreme. Aşadar aceeaşi măsură – controlul circulaţiei materialului genetic destinat regenerării artificiale a pădurilor – a fost impusă la început în virtutea principiului rentabilităţii, devenind în ultimii ani şi un mijloc de amelioare a biodiversităţii.

Chiar dacă nu există o legătură directă, de tip cauză-efect, între cheltuielile făcute pentru gospodărirea pădurilor şi volumul producţiei de lemn, rentabilitatea măsurilor silviculturale trebuie urmărită până în punctul în care devine îndoielnică respectarea principiului continuităţii.

Deoarece există un mare decalaj de timp între momentul efectuării lucrărilor şi cel în care rezultatele economice ale acestora pot fi evaluate prin preţul de vânzare al produselor lemnoase, mijloacele tehnice de estimare a rentabilităţii sunt şi puţine, şi discutabile, dar aceste motive nu justifică subestimarea importanţei pe care o are în activitatea zilnică rentabilitatea, înţeleasă ca fiind capacitatea de a produce plus-valoare. Rentabilitatea poate fi exprimată prin unul din următorii indicatori:

• valoarea prezentă netă a investiţiilor făcute prin crearea şi menţinerea vegetaţiei forestiere3;

• rata internă de revenire; • renta anuală netă.

Valoarea prezentă netă a unui teren acoperit cu un arboret echien se determină cu ajutorul unei formule al cărei autor este Martin Faustmann, primul economist ce a soluţionat într-o manieră unitară problema investiţiilor în silvicultură. Pentru a înţelege raţionamentul de la care a pornit sunt necesare câteva cunoştinţe de bază în ceea ce priveşte sistemul economiei de piaţă (ce nu se pot rezuma doar la câteva definiţii) şi reprezentarea grafică a echilibrului dintre cerere şi ofertă.

3 Acest indicator se bazează pe ipoteza că folosinţa forestieră este opţio-nală.


13

Începând din a doua jumătate a secolului XIX creşterea economică a depins tot mai mult de schimburile comerciale, de specializarea prin introducerea progresului tehnic dar şi de criteriile de eficienţă impuse de sistemul bancar. Toate modelele economice dezvoltate de atunci se bazează pe conceptul de piaţă perfectă, ce presupune ca:

• preţul de vânzare cerut de orice vânzător să fie cunoscut de orice cumpărător;

• toate preţurile produselor disponibile la un moment dat să se regleze aproape instantaneu – consecinţă firească a premisei anterioare;

• oricine să poată împrumuta oricât, iar mărimea creditelor contractate la un moment dat să nu influenţeze rata dobânzii.

Corolarul celei de-a treia premise este că orice mijloc de producţie sau orice bun imobiliar poate fi utilizat drept garanţie pentru contractarea unui credit bancar. Prin urmare, orice bun trebuie să aibă o valoare prezentă maximă, pentru a putea fi utilizat drept garanţie la contractarea unui credit bancar cât mai mare.

Aşadar, apariţia creditului ipotecar a produs o mutaţie de fond în modul de evaluare a terenurilor, indiferent de folosinţa acestora. Valoarea prezentă netă a terenului destinat folosinţei forestiere este relevantă doar punctual, pentru fiecare hectar de pădure. Dacă se consideră un capital C depus în bancă cu dobânda p, în fiecare an se poate retrage o sumă egală cu R, pe o perioadă nelimitată de timp (capitalul iniţial nu se modifică). În acest caz, valoarea capitalului C ce aduce anual renta R este dată de relaţia (2-2).

pRC = ( 2-2)

Dacă R se retrage la fiecare t ani, atunci valoarea rentei – periodice de data aceasta – se calculează ca diferenţă între capitalul acumulat Ct şi cel iniţial, C. Ct este dat de relaţia (2-3), iar renta periodică de relaţia (2-4).

( )ttt pCCpCC +=+= 1 ( 2-3)

( ) ( )[ ]111 −+=−+= tt pCCpCR ( 2-4)

Aşadar, valoarea de capital a unui mijloc de producţie ce aduce la fiecare „t” ani renta R este


( ) 11 −+= tp

RC ( 2-5).

Un arboret aduce doar rente periodice – odată cu răriturile comerciale şi exploatarea finală – dar gospodărirea lui presupune totuşi unele cheltuieli anuale, ce pot fi considerate rente anuale negative. La rândul ei, renta periodică este compusă din venitul la exploatabilitate, plus veniturile anterioare acesteia, aduse de răriturile comerciale. Pentru a face comparabile veniturile sau cheltuielile ce apar la anumite intervale de timp este nevoie ca acestea să fie capitalizate de perioada de timp respectivă. Aşadar, renta la exploatabilitate este dată de formula (2-6):

( ) ( )rn

i

trti pC

pcpIER +−−+= ∑

=

− 11

( 2-6)

• în care E este venitul la exploatabilitate (momentul zero), ( )tiI este

venitul din a „n”-a răritură făcută făcut în anul t al ciclului r, p este rata dobânzii, c este costul anual al întreţinerii arboretului, iar C este costul regenerării la fiecare r ani a acestuia.

Includerea în membrul drept al relaţiei (2-5) a costului regenerării semnifică faptul că după fiecare ciclu de producţie menţinerea folosinţei forestiere şi a aceloraşi specii în compoziţia arboretului sunt opţiuni ale celui ce deţine pădurea. Dacă menţinerea folosinţei forestiere este obligatorie, atunci din veniturile la exploatabilitate trebuie scăzute cheltuielile de regenerare.

Combinând relaţiile (2-5) şi (2-6) rezultă bine-cunoscuta formulă a lui Faustmann (1849), potrivit căreia valoarea prezentă netă VPN (valoarea de capital) a unui hectar de pădure este dată de relaţia (2-7)

( )

11

111

−+

−+−++=

−

=∑

r

rtrn

i

ti

)p(pc)p(C)p(IE

VPN ( 2-7)


15

Pentru silvicultură, adoptarea VPN ca indicator sintetic al eficienţei a însemnat promovarea speciilor repede crescătoare, indiferent de valoarea ecologică şi economică4 a speciilor pe care acestea le-au înlocuit.

În formă analitică, relaţia (2-3) poate fi scrisă folosind baza logaritmilor naturali (relaţia 2-8).

pt' eCC = ( 2-8)

În formula lui Faustmann foarte frecvent termenii (1+p)t sunt înlocuiţi cu ept , pentru a soluţiona pe cale analitică problema exploatabilităţii financiare, adică a acelei vârste la care valoarea prezentă a terenului este maximă. Rescriind formula lui Faustmann potrivit acestei convenţii, VPN este dată de relaţia (2-9):

Ce

C)t(Ve

C)e(C)t(Ve

Ce)t(VVPN ptpt

pt

pt

pt

−−−

=−

−−−=

−−

=11

11

( 2-9)

• în care V(t) este venitul exprimat ca funcţie de timp, adică de momentul în care acesta apare.

Considerând că funcţia V(t) este continuă şi derivabilă, soluţia se obţine egalând cu zero derivata parţială în raport cu timpul, respectiv relaţia (2-10).

0)1e(

]c)t(V[re)1e)(t(Vdt

dVPN2rt

rtrt

=−

−−−′= ( 2-10)

Potrivit relaţiei (2-10), un arboret trebuie menţinut atât timp cât rata procentuală a creşterii valorice a masei lemnoase valorificabile este mai mare decât rata de scont, p.

Principial, scontarea veniturilor şi cheltuielilor contravine ideii de alocare egală a resurselor între generaţii deoarece favorizează generaţia actuală şi defavorizează generaţiile viitoare. Aceasta este mult-dezbătuta problemă a

4 Speciile încet crescătoare, ce produc lemn cu mare valoare economică la vârste înaintate sunt defavorizate din punct de vedere al rentabilităţii finan-ciare în raport cu speciile repede crescătoare, chiar la rate ale dobânzii de 2-3%.


inechităţii dintre generaţii creată prin raportarea la interesele generaţiei actuale.

Pentru a asigura distribuţia echitabilă între generaţii, Church et Daugherty (1999) au folosit un model de programare lineară MAXIMIN, pentru planificarea lucrărilor de regenerare pe 20 perioade de câte 10 ani. Autorii au dezvoltat două modele: potrivit celui dintâi, perioada pe care se face scontarea beneficiilor nete se reia la fiecare 10 ani, iar decizia de a recolta o suprafaţă de pădure se ia în raport cu interesele fiecărei generaţii; al doilea model este mai complex: o generaţie ia decizia de a exploata o suprafaţă de pădure doar dacă investiţia asociată acesteia (regenerarea) este eficientă pentru următoarea generaţie.

Leslie (1967) şi Mishan (1967) au propus reducerea ratei de scont pentru veniturile asociate unor măsuri speciale de protecţie – oricât de mici ar fi acestea. Acest punct de vedere a fost adoptat cu ocazia unor evaluări făcute în cadrul unei teme de cercetare (Drăgoi, 1991, nepublicat), asociind o rată de scont de 1% pentru arboretele încadrate în categorii funcţionale de tip II (în care sunt permise doar lucrări de conservare), 2% pentru cele de tip III şi 3% pentru restul tipurilor funcţionale.

Dar, aşa cum se arată în capitolul 4, de exploatabilitate depinde mărimea cicilui de producţie, la pădurile de codru regulat. Brukas et al. (2001) au studiat impactul pe care l-ar avea asupra economiei lituaniene reducerea ciclului de producţie ca urmare a „relaxării” unor restricţii ecologice şi adoptării exploatabilităţii financiare. La o rată de scont de 3% speciile încet crescătoare ar trebui înlocuite cu cele repede crescătoare iar fondul de producţie optim ar trebui să scadă de la 160 milioane m3, cât este în prezent, la 40 milioane m3. Fireşte, dacă piaţa ar absorbi diferenţa de 120 milioane m3 ar scădea preţul pentru o lungă perioadă de timp, ceea ce ar anula calculele economice iniţiale. Pentru pădurile particulare o rată de scont de 2% după impozitare este recomandată, cu posibile deviaţii în viitor între 0% şi 4%. Autorii au subliniat atât importanţa alegerii unei rate de scont mici, cât şi pe aceea a luării în consideraţie şi a altor funcţii, pe lângă bioproducţia forestieră.

Dixon (1994), expert al Băncii Mondiale, aduce un contra-argument interesant la utilizarea unor rate de scont mici: dacă mai multe proiecte sunt evaluate la rate mici de scont, este foarte probabil ca toate să fie la fel de eficiente, ceea ce poate conduce la risipă, investind în prea multe proiecte. Autorul citat pledează pentru rate proporţionale cu gradul de risc: în cazul silviculturii, o plantaţie de molid în afara arealului ar trebuie evaluată la o rată de scont mai mare decât o regenerare naturală în speciile tipului de


17

pădure natural fundamental, fiind o investiţie mai riscantă. Dacă acest punct de vedere ar fi fost adoptat cu mai mult timp în urmă, cu siguranţă că substituirea arboretelor naturale ar fi avut cu totul altă dinamică – probabil, nici nu ar mai fi fost luată în discuţie.

Tot în acest context, merită a fi menţionat un studiu recent, (Moog et Borchert, 2001) asupra profitabilităţii tot mai mici a silviculturii germane, datorată creşterii costurilor mari şi preţurilor relativ constante ale produselor forestiere. Fenomenul îşi găseşte explicaţia chiar în modelul lui Faustmann: cicluri de producţie profitabile în viitor au ca efect scurtarea ciclurilor actuale, şi invers! Dacă folosinţa forestieră este nerentabilă dar protejată prin lege, deţinătorul unei păduri are o singură alternativă: să amâne recolta finală, deci să mărească ciclul de producţie. Amână astfel re-investirea în pădure. Date privind preţurile produselor forestiere pe o lungă perioadă de timp (1954-1998), corectate la rata inflaţiei, au demonstrat că ciclurile de producţie cresc dincolo de optimul calculat.

Cel de-al doilea indicator al rentabilităţii, respectiv rata internă de revenire (RIR), se calculează pe baza aceleiaşi formule (2-6), diferenţa constând în faptul că se determină acea rată a dobânzii la care valoarea prezentă netă este zero. Pentru pădure, din punct de vedere matematic, există tot atâtea rate interne de revenire câte soluţii are o ecuaţie al cărei grad este egal cu ciclul de producţie; unele pot fi negative. De aceea, rata internă de revenire se calculează prin tatonări, în intervalul 0-20%, iar toate foile electronice de calcul au implementate astfel de funcţii matematice.

În sfârşit, renta anuală netă5 este indicatorul cel mai potrivit pentru aprecierea rentabilităţii gestionării pădurii, cu observaţia că acesta este relevant doar atunci când structura pădurii este sau tinde a deveni normală, iar folosinţa forestieră este stabilită prin lege – cazul pădurii ce este bun public. Într-o astfel

de situaţie valoarea rentei este egală cu media profitului net multianual şi nu se justifică, sub nici un motiv, utilizarea valorii prezente nete, întrucât structura normală a pădurii asigură venituri constante, ce nu justifică creditul bancar.

Este evident că rentabilitatea este un concept orientat exclusiv spre efectul economic, exprimat ca venit net. Dar cultura pădurilor presupune în mod obligatoriu efectuarea unor lucrări, deci anumite cheltuieli ce nu pot fi acoperite imediat din venituri obţinute de pe aceeaşi suprafaţă de pădure. Pentru a evita inconvenientele actualizării rezultatelor economice

5 Este singurul indicator al eficienţei, perfect compatibil cu principiul conti-nuităţii, în accepţiunea tradiţională.


pe perioade lungi de timp, un concept mai apropiat de specificul silviculturii este cel al eficacităţii, înţeleasă ca şi tendinţă de minimizare a costui specific.

Din această perspectivă, este mai utilă fundamentarea deciziilor pe criteriul eficacităţii decât pe cel al rentabilităţii, ceea ce presupune de fapt alegerea alternativelor tehnologice cărora le este asociat un cost specific minim. De exemplu, la stabilirea compoziţiei-ţel nu se iau în consideraţie veniturile nete ce se vor obţine la exploatabilitate, ci care este costul minim al regenerăii, consierând, fireşte, numai compoziţiile stabile din punt de vedere ecologic.

În condiţiile gestionării multifuncţionale a pădurilor, principiul rentabilităţii este înlocuit tot mai mult cu cel al eficacităţii cheltuielilor, ceea ce înseamnă că pentru obţinerea aceluiaşi efect (ce nu poate fi exprimat în termeni financiari) va fi aleasă alternativa cu cel mai mic cost specific, exprimat în unităţi monetare raportate la cantitatea de efect – fie acesta metru cub de lemn recoltabil sau hectar de pădure pe care trebuie efectuate anumite lucrări sau realizate anumite ţeluri de protecţie sau conservare.

Principiul rentabilităţii a apărut ca o reacţie la tendinţa de diminuare a suprafeţei pădurii, prin schimbarea folosinţei forestiere într-o alta, mai rentabilă.

2.3 Păstrarea echilibrului ecologic

De-a lungul timpului, biodiversitatea terestră a trecut prin perioade de dispariţie în masă a unor specii, rezultatul fiind dispariţia a cel puţin 17% din taxoni. Pentru secolul XXI, se

estimează că pierderile vor fi undeva între 25 şi 50 % (Morell, 1999). Diferenţa dintre acest val de dispariţii şi toate celelalte este cauza: omul şi activităţile sale.

Ceea ce a scăpat analiştilor economici a fost faptul că exploatarea şi regenerarea repetată a pădurii artificiale, oricât de raţional ar fi făcute, conduc cu timpul la diminuarea stabilităţii acesteia, diferenţierile de la o zonă la alta şi de la o perioadă istorică la alta datorându-se factorilor abiotici şi biotici.

Între factorii abiotici ce au înrăutăţit în mare măsură starea de sănătate a pădurilor se numără poluarea industrială. Sintagma „declinul pădurilor” a fost lansată de omul de ştiinţă ceh Jan Stoklasa în 1923, primul


19

ce a identificat poluarea industrială ca fiind factorul declanşator al acestui fenomen (citat de Fanta, 1997).

În timp, datorită reducerii suprafeţei forestiere (proces explicat în figura 2-1) efectul ameliorativ al pădurilor s-a diminuat, fapt ce a contribuit într-o oarecare măsură şi la producerea schimbărilor climatice. Dovada cea mai elocventă a acestui proces, atât de lent încât este imperceptibil chiar în câteva generaţii, a fost obţinută printr-un studiu extrem de laborios în care s-a folosit o gamă largă de metode, de la analize de serii cronologice pe date climatice până la studii polenologice în tot bazinul Mării Mediterane (Reale et Diemeyer, 2000; Reale et Shukla, 2000). Concluzia a fost că rolul vegetaţiei forestiere în schimbările climatice este evident pe spaţii mari şi în perioade lungi de timp, cauza creşterii aridităţii climatice în bazinul mediteranean fiind reducerea proporţiei pădurilor, aşa cum aceasta este atestată documentar pe o perioadă de 2000 de ani.

În categoria factorilor silviculturali ce sunt frecvent incriminaţi pentru declinul pădurilor, cel mai important este tehnologia exploatării acestora. Creşterea eficienţei economice în exploatare a fost principala cauză a destructurării pădurilor şi înrăutăţirii condiţiilor de sol. Echipamentele de exploatare, cu cât sunt mai productive, sunt mai grele, cauzând tasarea orizonturilor superioare şi impun totodată concentrarea tăierilor (Seydack, 1995). Pe bună dreptate, tractorul articulat forestier românesc a fost denumit un adevărat „eşec ecologic” din aceste considerente (Giurgiu, 1982). S-a constatat că riscul eroziunii solului creşte chiar şi atunci când lemnul este scos pe trasee ce urmăresc curbele de nivel, întrucât aceste căi de acces funcţionează ca nişte canale colectoare ce se descarcă în văile secundare, accelerând astfel eroziunea în adâncime a acestora (Prosser et Abernethy, 1999).

În amenajamentul românesc, meritul incontestabil de promotor şi susţinător al gestionării pe baze ecologice a pădurii îl are academicianul Victor Giurgiu, primul ce a ridicat conservarea biodiversităţii la rang de principiu amenajistic (Giurgiu, 1988).

Potrivit Convenţiei asupra Biodiversităţii Biologice6, prin biodiversitate se înţelege variabilitatea organismelor vii din toate ecosistemele (terestre, marine, acvatice) precum şi a complexelor ecologice din care respectivele organisme fac parte; biodiversitate înseamnă diversitate intraspecifică, interspecificiă şi între ecosisteme.

6 http:www.biodiv.org


Pentru creşterea rentabilităţii gospodăririi pădurilor, unele specii repede crescătoare, mai uşor de ameliorat pe cale genetică, au fost extinse în detrimentul altora, reducându-se astfel diversitatea biologică a pădurilor. În această privinţă, trebuie precizat faptul că orice strategie de ameliorare genetică presupune parcurgerea următoarelor etape:

• stabilirea obiectivelor (de exemplu: creşterea productivităţii, ameliorarea rezistenţei la anumiţi factori biotici sau abiotici)

• identificarea rezervaţiilor de seminţe adecvate obiectivelor programului de ameliorare

• aplicarea tehnicii propriu-zise de ameliorare pentru obţinerea descendenţei amelioare din punct de vedere genetic

• producţia proriu-zisă a puieţilor destinaţi împăduririi.

La nivel european, prin Directiva 92/43 (cunoscută ca directiva habitate), se pune accent pe crearea unor colecţii de clone, urmând ca biodiversitatea intra-specifică să fie ameliorată prin crearea materialului reproducător.

Pădurea cultivată este condusă spre o structură normală din punctul de vedere al distribuţiei pe clase de vârstă dar, de cele mai multe ori, acest deziderat nu este atins, datorită multitudinii de factori biotici şi abiotici perturbatori: atacuri de insecte, doborâturi produse de vânt, îngheţuri, ş.a.m.d. Transformarea parţială a pădurii naturale în păduri cultivate a fost inevitabil însoţită de creşterea vulnerabilităţii celor din a doua categorie. Prin urmare, expresia ultimă a principiului ecologic este preocuparea de menţinere a biodiversităţii, la toate nivelurile trofice reprezentative pentru un ecosistem forestier. Conservarea biodiversităţii nu este importantă doar din punct de vedere biologic şi etic, ci şi economic: în silvicultură, corelaţia pozitivă între diversitatea biologică şi mărimea fondului de producţie este deja unanim acceptată, fiind de altfel şi dovedită de numeroase măsurători în suprafeţe permanente de studiu (Rucăreanu et Leahu, 1982; Giurgiu, 1988; Clinovschi, 2003).

Pădurea naturală are o valoare intrinsecă şi pentru domeniile de cercetare forestieră, întrucât permite cunoaşterea unor aspecte importante pentru elaborarea strategiilor pe termen lung, precum: longevitatea arborilor aparţinând diverselor specii, succesiunea speciilor forestiere, impactul unor

factori perturbatori (incendii, doborâturi produse de vânt, atacuri de insecte) asupra stabilităţii pădurilor. Pe baza acestor cunoştinţe pot fi adoptate o serie de decizii menite crească stabilitatea ecosistemelor


21

naturale şi cultivate pe spaţii mari7. Pentru acest motiv, a fost lansată sintagma de valoare informaţională (Giurgiu, 1982) ale cărei semnificaţii concrete pot fi următoarele8:

• posibilitatea de a studia biometria şi auxologia unor arbori şi arborete cu mult trecute de vârsta exploatabilităţii, ceea ce este imposibil în pădurea cultivată;

• posibilitatea de a studia procesele succesionale ce apar la limitele arealelor speciilor principale;

• posibilitatea de a studia dinamica naturală a unor procese erozionale, în diferite condiţii pedo-climatice;

• conservarea resurselor genetice, fără de care procesul de ameliorare a arborilor forestieri ar fi fost imposibil;

• studiul dinamicii naturale a mărimii şi arealului unor specii importante de faună;

• evaluarea monetară a valorii intrinseci a pădurii naturale, evaluare ce condiţionează alocarea optimă a fondurilor necesare dezvoltării infrastructurii în zone nepopulate dar foarte atractive pentru turişti.

Din perspectiva dezvoltării rurale, ultimul aspect este cu atât mai important cu cât creşterea economică duce la fenomene de supra-aglomerare a unor regiuni, ceea ce conduce implicit la dereglarea principalilor factori de mediu (apă, aer, sol).

Recent, s-a demonstrat efectiv că o diversitate mai mare de specii de plante contribuie la mai buna fixare a CO2, deci la creşterea randamentului pădurilor în reducerea efectului de seră, ce reprezintă principala prioritate a politicilor de mediu la nivel global. Experimentul BioCON (biodiversitate, bioxid de carbon şi azot) este primul experiment de validare a ipotezei potrivit căreia diversitatea speciilor contribuie la fixarea bioxidului de carbon şi azotului, în vegetaţie. Experimentul s-a făcut în cadrul unui laborator special al Universităţii din Minnesota9, folosind

7 Landschaft, în germană, landscape în engleză, ceea ce corespunde noţiu-nii de peisaj în română, dar cu conotaţii mai mult economice şi ecologice decât estetice, motiv pentru care se folosesc mai degrabă termenii din ger-mană, respectiv engleză. 8 Gama lor este mult mai amplă, dar ne limităm la cele strict necesare cer-cetării şi dezvoltării tehnologice în amenajarea pădurilor. 9 Descrierea proiectului este disponibilă la http://www.lter.umn.edu/biocon/


echipamente speciale, ce permit un control total al concentraţiei de CO2, pe suprafeţe experimentale cu diametrul de 20 m, dar în regim liber, nu în seră. După doi ani s-a stabilit biomasa pentru fiecare bloc experimental în parte, şi s-a constat că pe suprafeţele bogate în specii s-a obţinut o cantitate mai mare de biomasă decât pe cele cultivate cu monoculturi. Aşadar creşterea biodiversităţii ecosistemelor cultivate trebuie să fie un obiectiv prioritar în efortul concertat de întârziere sau stopare a schimbărilor climatice la scară planetară.

Conservarea echilibrului ecologic a apărut ca reacţie la toate greşelile silviculturale făcute în numele rentabilităţii dar şi ca reacţie la tendinţa de a transforma toate pădurile naturale în păduri cultivate.

2.4 Principiile amenajării pădurilor şi politica forestieră

În figura 2-2 se prezintă dinamica raportului dintre creşterea pădurii şi recoltă, pe parcursul normalizării structurii pe clase de vârstă. Presupunând că structura iniţială este dominată de clasele mici de vârstă, pentru o lungă perioadă de timp creşterea va fi mai mare decât recolta (segmentul OA).. Odată atins punctul A – ce nu corespunde încă unei structuri echilibrate pe clase de vârstă, egalitatea dintre creştere şi recoltă datorându-se unei structuri particulare – recoltele vor fi mai mari decât creşterile, ceea ce înseamnă un excedent de arborete exploatabile care, la începutul procesului, se încadrau în primele clase de vârstă. Recoltând acest excedent se ajunge în punctul C, ce corespunde unei structuri mai puţin dezechilibrate pe clase de vârstă dar nu încă optimă, ş.a.m.d.

Când producţia se reglementează doar în virtutea principiului continuităţii, raportul dintre recolte şi creştere se deplase-ază pe spirala OABCDE; atunci când se urmăreşte şi creşterea renta-bilităţii se în-cearcă, de fapt, schimbând treptat şi compoziţia fondului de producţie, translatarea punctului E cât mai departe de origine, de-a lungul bisectoarei OO’. La aceasta se rezumă, în fond, la menţierea unui echilibru între continuitate şi productivitate, adică lignicultura.

În tratatele de amenajare a pădurilor (Rucăreanu, 1976; Rucăreanu et Leahu, 1982; Giurgiu 1988; Leahu, 2001) gama principiilor amenajistice este mult mai amplă: sunt menţionate principiile productivităţii, al eficacităţii funcţionale, al valorificării optimale a potenţialului natural şi, nu în ultimul rând, principiul estetic. Fiecare dintre acestea se regăseşte într-o formă sau alta în principiile rentabilităţii şi conservării echilibrului ecologic, fiind în final reductibile la unul din cele două.


23

Potrivit cercetărilor întreprinse pentru stabilirea structurii optime a pădurilor de interes social Pătrăşcoiu et al, (1987) au ajuns la concluzia potrivit căreia pădurile de interes social vor trebui să rămână de tip natural. În ceea ce priveşte structurile optime pentru pădurile-parc, autorii respectivi subliniază faptul că acestea nu sunt biocenoze de tip forestier ci suprafeţe în care peisajele horticole alternează cu cele

forestiere; prin urmare „stabilirea structurilor optime, în aceste condiţii, este deci problema care iese din cadrul preocupărilor curente ale silvicultorilor, fiind de resortul unui colectiv cu specialişti de profil (arhitect peisagist, horticultor, silvicultor etc.)” – op.cit.

Un alt argument este chiar de natură economică: veniturile din valorificarea altor resurse decât lemnul fluctuează mult de la un an la altul şi de la un ocol silvic la altul, nici una din activităţile conexe gestionării fondului de producţie fiind atât de importantă încât să se regăsească într-un principiu de amenajare.

Cele trei principii ale amenajării pădurilor au condus la patru tipuri de politică forestieră aplicate până în prezent în lume (figura 2-3). Acestea nu au avut întotdeauna doar efecte pozitive, din timp în timp fiind necesare o serie de corecţii în ceea ce priveşte alegerea tratamentelor, a speciilor, a ciclurilor de producţie ş.a.

Ori de câte ori s-a încercat identificarea unor soluţii capabile să armonizeze cele trei principii, s-a constatat că acestea sunt compatibile două câte două, dar în măsuri diferite: astfel, urmărindu-se rentabilitatea şi continuitatea, s-a ajuns la pădurea artificială - model eminamente european.

Continuitatea şi păstrarea echilibrului ecologic au condus la aşa-numita silvicultură „apropiată de natură”, concept lansat şi susţinut de

Creştere (m3an-1ha-1)

Recoltă (m3an-1ha-1)

A

B

C

D

E

O

O’

Figura 2-2 Evoluţia raportului dintre creşterea

curentă şi indicele de recoltare la o pădure amenajată potrivit principiului continuităţii

(adaptare după Kouba, 1991 şi Iacob 1996).


„Prosilva”, o organizaţie non-guvernamentală ce pledează pentru silvicultura orientată pe extragerea arborilor individuali (plenterwald), altfel spus grădinăritul pe fir. Conceptul în sine datează din secolul XIX, când a fost lansat de Karl Geyer, pe atunci profesor la facultatea de silvicultură din Műnchen (Geyer, 1896). Fundamentul filozofic al acestei abordări este simplu în aparenţă: este mai bine să acţionezi în conformitate cu legile naturii decât să lupţi împotriva ei (Sekot, 1997) . Dar aici apare o problemă: aceea a capacităţii omului de a identifica, într-un spaţiu dat şi într-un timp dat, pe baza unei investigaţii ştiinţifice susţinute, care este acea structură fondului de producţie şi protecţie ce ar fi creată doar ca urmare a funcţionării legilor naturii. Shűtz (1999) a ajuns la concluzia că pădurea boreală tinde spre structuri relativ uniforme, dominat de puţine specii forestiere de arbori, mai ales pe staţiunile de productivitate superioară.

În America de Nord soluţia de armonizare a rentabilităţii cu menţinerea echilibrului ecologic a fost specializarea funcţională – păduri exclusiv de protecţie sau păduri exclusiv de producţie – dată fiind densitatea mai mică a populaţiei în zonele bogate în păduri.

În Europa modelul american nu avea cum să fie viabil datorită condiţiilor istorice, economice şi sociale radical diferite; în America de Nord, modelul european, bazat pe continuitate, nu-şi avea rostul datorită abundenţei de resurse – aceste condiţii explică şi accepţiunea diferită a managementului forestier, mai precis a accentelor diferite puse pe cele trei principii.

Ambele modele, atât cel european cât şi cel american, converg spre silvicultura durabilă, care ar constitui compromisul ideal, atât din punct de vedere economic cât şi ecologic (figura 2-3).

În sfârşit, o ultimă mare problemă globală, la a cărei soluţionare silvicultura joacă un rol importat, este aceea a reducerii ratei schimbărilor climatice ce s-ar datora, potrivit unui puternic curent de opinie, efectului de seră produs de creşterea concentraţiei CO2 în atmosferă. În acest context, rolul vegetaţiei forestiere este dublu:

• cel de fixare a carbonului din atmosferă, prin fotosinteză, şi

• de a furniza o resursă energetică care să înlocuiască parţial combustibilii fosili utilizaţi în ultimii trei sute de ani – procedând astfel, se evită de fapt aducerea în circuitul natural a unor cantităţi suplimentare de carbon.


25

Crearea de culturi forestiere în scop energetic aduce din nou în discuţie problema exploatabilităţii absolute: indiferent cum va fi folisit lemnul – ars direct în vederea producerii de căldură sau transformat în combustibil lichid prin electroliză – este evident că ţelul de producţie, în acest caz, este producerea unei cantităţi cât mai mari de biomasă.

Figura 2-3 Cele trei principii ale amenajării pă-

durilor şi politicile forestiere posibile


1

3. ZONAREA FUNCŢIONALĂ

3.1 Gestionarea multifuncţională a pădurilor

Pădurile nu produc doar bunuri ce pot fi vândute pe piaţa reală – lemn şi produse accesorii, respectiv fructe, ciuperci, răşină, taninuri ş.m.a. – ci şi servicii protective sau recreative ce sunt, din punct de vedere al teoriei economice, bunuri publice1. Dintr-o asemenea perspectivă, a produce două sau mai multe bunuri sau servicii presupune alocarea unor resurse limitate prin natura lor, cea mai importantă fiind chiar suprafaţa de fond forestier destinată unui singur produs (lemnul, în majoritatea covârşitoare a cazurilor) sau serviciu. Ca o pădure să poată asigura toate acestea, ea trebuie zonată funcţional, în raport cu o serie de criterii şi obiectivele sociale, economice şi ecologice.

Operaţia prin care arboretele actuale sau viitoare sunt încadrate în categorii funcţionale se numeşte zonare. Este una din cele mai importante decizii amenajistice, premergătoare stabilirii bazelor de amenajare şi reglementării procesului de producţie. De regulă, zonarea are un caracter permanent: unei păduri i se pot atribui una sau mai multe funcţii2; amenajamentul românesc fiind cu predilecţie unul multifuncţional (Giurgiu, 1988).

3.2 Motivaţia zonării funcţionale a pădurilor

Pădurile produc o multitudine de bunuri (lemn, fructe de pădure, ciuperci comestibile) şi servicii protective şi/sau recreative (protecţia hidrologică, a solurilor, a biodiversităţii etc.). Fie, de exemplu, două arborete identice, fiecare în suprafaţă de 1 ha, situate în lunca inundabilă a unui râu

interior, ce trebuie să îndeplinească funcţia de conservare a biodiversităţii avifaunei şi aceea de producere a lemnului pentru celuloză. Compoziţiile ce asigură în măsuri maxime cele două funcţii corespund unui zăvoi de

1 O primă prezentare a metodelor consacrate de evaluare a funcţiilor de protecţie este prezentată în partea a II-a, capitolul 10. 2 Combinaţii interesante pot rezulta din schimbarea funcţiilor în dimensiune temporală, nu spaţială: acelaşi arboret să fie încadrat, pentru o perioadă într-o anumită categorie funcţională, iar în perioada următoare în altă categorie funcţională, pentru fiecare perioadă de 50 de ani zonarea fiind realizată prin programare matematică (Gustafson, 1996).


2

plopi şi sălcii indigene, respectiv o cultură de plopi euramericani. Care este soluţia optimă?

Frontiera posibilităţilor de producţie (figura 3-1) corespunde acelor combinaţii de specii şi măsuri de gospodărire pentru care ambele caracteristici (număr de cuiburi la hectar, respectiv creştere curentă) iau cele mai mari valori posibile; altfel spus, frontiera posibilităţilor de producţie corespunde compoziţiilor posibile, la consistenţă plină. Deplasându-ne de la stânga la dreapta pe frontiera posibilităţilor de producţie, creşte proporţia de participare a speciilor mai productive, în detrimentul biodiversităţii fitocenozei, până se ajunge la soluţia cea mai productivă, dar şi cea mai puţin compatibilă cu funcţia de conservare a habitatelor păsărilor: plantaţia de plop euramerican. Compoziţia optimă a celor două arborete va fi media compoziţiilor din punctele A şi B, A şi B satisfăcând condiţia:

−

−−

)y(P)x(P

)A(x)B(x)B(y)A(ymin ( 3-1)

în care x(A) este creşterea curentă corespunzătoare compoziţiei A, x(B) este creşterea curentă corespunzătoare compoziţiei B, y(A) respectiv y(B) reprezintă numărul probabil de cuiburi la hectar corespunzătoare celor două compoziţii, A, respectiv B; P(x) este valoarea unitară a bunului x (lemn în cazul de faţă), iar P(y) este valoarea unitară a bunului y.

Relaţia 3-1 se bazează pe faptul că, atunci când funcţia ce descrie frontiera posibilităţilor de producţie a două bunuri este continuă şi

30 m3/an/ha creştere

Nr c

uibu

ri de

păs

ări/h

a

3Sa3Pln2Pla1Fr1Ul

10 Plea

Frontiera posbilităţilor de producţie : alte compoziţii posibile, păstrând

consistenţa plină

30

€ /cuib

€/m3

A

B

20

15

Figura 3-1 Frontiera posibilităţilor de producţie pentru două arborete tratate unitar, pentru două funcţii: producţie şi conservarea habitatului

avifaunei


3

derivabilă pe tot domeniul, structura optimă a producţiei este dată de coordonatele punctului în care derivata întâi a funcţiei respective este egală cu –p(x)/p(y) (Ekelund et Tollison, 2000). Cum în cazul de faţă funcţia frontierei posibilităţilor de producţie este o succesiune de segmente de dreaptă, problema se reduce la găsi acel segment a cărui pantă este cât mai apropiată de raportul invers al preţurilor la care se vând cele două bunuri.

O a doua alternativă este specializarea funcţională a celor două arborete: unul va fi doar de protecţie, celălalt doar de producţie. Acceptând soluţia anterioară în ceea ce priveşte protecţia habitatului (2 ha · 20 cuiburi/ha = 40 cuiburi) suprafaţa ce va fi destinată de data aceasta exclusiv protecţiei (s) va fi dată de relaţia (3-2).

)ymax(ySs tot ⋅= ( 3-2)

în care Stot este suprafaţa celor două arborete, y este numărul optim de cuiburi la hectar iar max(y) este numărul maxim de cuiburi, în eventualitatea conservări totale a suprafeţei s. Comparând cele două variante rezultă următoarele date:

Creştere totală Număr total de cuiburi de păsări

Funcţii de producţie şi protecţie pe toată suprafaţa – zăvoi de plopi indigeni şi salcie

15 m3 an-1ha-1·2 ha = 30 m3an-1 20 cuiburi/ha ·2 ha = 40 cuirburi

Conservare exlcusivă pe 1,3 ha, plop euramerican pe 0,7 ha

30 m3an-1ha-1 ·0,7 ha =21 m3an-1 30 cuiburi/ha · 1,3 ha ≈ 40 cuiburi

Analizând cele două alternative, rezultă că specializarea funcţională nu ar fi mai benefică, deoarece creşterea totală, în acest caz, ar fi de 21 m3/an, spre deosebire cei 30 m3 ce reprezintă creşterea anuală în eventualitatea combinării celor două funcţii. Dar a opri analiza la acest nivel este greşit: trebuie comparate nu creşterile ci veniturile anuale, deoarece compoziţia optimă pe cele două hectare s-a stabilit pe baza analizei preţurilor relative ale celor „produse”: lemn, respectiv „habitate”. Dacă raportul dintre preţul lemnului de plop euramerican şi preţul mediu al plopilor indigeni şi sălciilor este mai de 30/21 – adică 1,42 – este evident că


4

specializarea funcţională este mai profitabilă decât combinarea celor două funcţii – producţie şi protecţie a habitatelor.

3.3 Sistemul românesc al zonării funcţionale

Toate porţiunile de pădure cu destinaţie forestieră (fond de producţie şi/sau protecţie, respectiv clasa de regenerare) sunt încadrate funcţional în cel puţin o categorie.

Bazele sistemului românesc al zonării funcţionale au fost stabilite de profesor I. Popescu Zeletin, fiind oficializate prin Hotărârea Consiliului de Miniştrii nr. 114/1954: „Criterii pentru zonarea şi gospodărirea funcţională a pădurilor”. Potrivit acestor criterii s-au constituit:

Grupa I-a - Păduri cu rol de protecţie deosebit Zona I-a - Păduri de protecţia apelor; Zona a II-a - Păduri de protecţia solului contra eroziunilor; Zona a III-a - Păduri de protecţie contra factorilor climatici dăunători; Zona a IV-a – Păduri de protecţie de interes social; Zona a V-a – Păduri monumente ale naturii şi rezervaţii.

Fiecare zonă era divizată în 5 – 8 categorii funcţionale, în total 26. Criteriile de zonare erau însoţite de măsuri şi restricţii privind „diferenţierea gospodăririi pădurilor în raport cu grupele funcţionale”.

Din anul 1954 şi până astăzi, zonarea funcţională a fost îmbunătăţită periodic, în funcţie de experienţa dobândită de practicieni şi rezultatele cercetărilor. Odată cu normele tehnice din 1986 a fost introdus conceptul de tip funcţional, prin care se asociază fiecărei categorii funcţionale unul sau mai multe tratamente recomandate, făcându-se astfel mai uşor legătura funcţie – structură – tratament de aplicat. Această corespondenţă este rezumată în tabelul 3-1.

Tipul funcţional I este cel mai restrictiv: este asociat rezervaţiilor supuse regimului de conservare, iar orice intervenţie în arboretele încadrate în astfel de categorii funcţionale este posibilă doar cu acordul forului de specialitate al Academiei Române. Practic, regimul silvic se aplică pentru celelalte tipuri funcţionale: în arboretele încadrate în categorii funcţionale de tip II sunt permise numai lucrări de conservare – ce pot însemna, în funcţie de condiţiile efective de arboret, şi extragerea arborilor uscaţi, în vederea asigurării spaţiului necesar dezvoltării


5

regenerării naturale. In anul 1994 a fost finalizată ultima revizuire a criteriilor de zonare funcţională a pădurilor. Fiecare subgrupă cuprinde între 6 şi 11 categorii funcţionale, în total 58.

Tabelul 3-1

Corespondenţa dintre tipul funcţional, tratamentul aplicat şi structura ţel ce trebuie realizată

Tipul funcţio

nal

Tratamentul aplicat şi structura ţel ce trebuie realizată

I Nici o intervenţie nu este permisă fără acordul forurilor academice ce supraveghează respectarea regimului de conservare deosebită, impus prin lege în rezervaţiile ştiinţifice şi în parcurile naţionale

II Tăieri de conservare – se realizează structuri cât mai apropiate de cele naturale; scopul principale este menţinere vegetaţiei forestiere, nu obţinerea de beneficii prin recoltarea acesteia

III Tratamentul cvasigrădinărit şi grădinărit; structuri pluriene sau relativ pluriene

IV Tratamente cu regenerare sub adăpost; structuri echiene sau relativ echiene

V,VI Tratamente cu tăieri unice sau chiar crâng – structuri echiene

3.4 Grupe, subgrupe şi categorii funcţionale Grupa I. Vegetaţia forestieră cu funcţii speciale de protecţie

Subgrupa 1.1. Păduri cu funcţii de protecţie a apelor

1.1.a. Pădurile situate în perimetrele de protecţie a surselor de apă minerală, potabilă şi industrială (T II). 1.1.b. Pădurile situate pe versanţii direcţi ai lacurilor de acumulare şi naturale (T III). 1.1.c. Pădurile situate pe versanţii râurilor şi pâraielor din zonele montană, de dealuri şi colinară care alimentează lacurile de acumulare şi naturale (T IV). 1.1.d. Păduri din Lunca şi Delta Dunării (ostroave şi maluri fără zona dig – mal) şi cele situate de-a lungul râurilor neîndiguite (T IV). 1.1.e. Păduri situate în albia majoră a râurilor (T III).


6

1.1.f. Păduri situate în zona dig – mal din Lunca Dunării şi din luncile râurilor interioare (T III). 1.1.g. Pădurile din bazinele torenţiale sau cu transport excesiv de aluviuni (T III). 1.1.h. Pădurile destinate protecţiei păstrăvăriilor (T III).

Subgrupa 1.2. Păduri cu funcţii de protecţie a solului

1.2.a. Arborete situate pe terenuri cu înclinarea mai mare sau egală cu 30g pe substrat de fliş (facies marnos, marno-ergilos şi argilos), nisipuri, pietrişuri şi loess, precum şi cele situate pe terenuri cu înclinare mai mare sau egală cu 35g situate pe alte substrate litologice (T II). 1.2.b. Pădurile din zone cu relief accidentat limitrofe drumurilor publice de interes deosebit şi căilor ferate normale (T II). 1.2.c. Pădurile situate pe terenuri foarte vulnerabile la eroziuni şi alunecări, stabilite în urma cartărilor staţionale (T III). 1.2.d. Benzi de pădure cu lăţimea de 200 m, din jurul construcţiilor hidrotehnice în zona cu teren accidentat sau cu pericol de eroziune şi alunecare (T II). 1.2.e. Plantaţiile forestiere şi vegetaţia forestieră spontană de pe terenuri degradate, halde de steril sau nisipuri mobile neconsolidate (T II). 1.2.f. Vegetaţia forestieră situată în zonele de formare a avalanşelor şi pe culoarele acestora (T II). 1.2.g. Pădurile situate pe nisipuri mobile consolidate (T III). 1.2.h. Pădurile situate pe terenuri alunecătoare (T II). 1.2.i. Pădurile situate pe terenuri cu înmlăştinare permanentă (T II). 1.2.j. Pădurile din jurul minelor de suprafaţă şi carierelor, în zone cu pericol de eroziune (T II). 1.2.k. Pădurile situate în zonele de carst (T III). 1.2.l – Paduri situate pe pante sub 30 grade dar pe substrate litologice predispuse la eroziune şi alunecări

Subgrupa 1.3. Păduri cu funcţii de protecţie contra factorilor climatici şi industriali dăunători

1.3.a. Pădurile din stepă şi silvostepă (T II). 1.3.b. Pădurile situate în vecinătatea Mării Negre şi a lacurilor litorale (T II). 1.3.c. Pădurile din silvostepă internă (T III). 1.3.d. Benzile de pădure din jurul lacurilor din câmpie, a iazurilor şi heleşteelor (T II).


7

1.3.e. Perdelele forestiere de protecţie a terenurilor agricole, căilor de comunicaţie, obiectivelor industriale şi a localităţilor (T II). 1.3.f. Pădurile situate la mare altitudine în condiţii foarte grele de regenerare (T II). 1.3.g. Păduri în trupuri dispersate din zona de câmpie (T III). 1.3.h. Pădurile situate în zone cu atmosfera puternic poluată (T II). 1.3.i. Pădurile situate în zone cu atmosfera mediu poluată (T III). 1.3.j. Păduri din imediata vecinătate a depozitelor de steril, cenuşă şi alte reziduuri (T II). 1.3.k. Pădurile din subalpin şi presubalpin precum şi cele din zona montană limitrofe golului de munte (T II). 1.3.l. Jnepenişurile şi rariştile naturale din subalpin (T II).

Subgrupa 1.4. Păduri cu funcţii de recreare

1.4.a. Păduri special amenajate în scop recreativ (păduri – parc) (T II). 1.4.b. Păduri constituite în zone verzi din jurul localităţilor (T III). 1.4.c. Păduri din jurul staţiunilor balneoclimatice, climatice şi al sanatoriilor (T III). 1.4.d. Păduri situate de-a lungul căilor de comunicaţii de importanţă turistică deosebită (T II). 1.4.e. Păduri din jurul monumentelor de cultură (T II). 1.4.f. Păduri care protejează obiective speciale (T II).

Subgrupa 1.5. Păduri de interes ştiinţific şi de ocrotire a genofondului şi ecofondului forestier

1.5.a. Păduri destinate conservării resurselor genetice (T I). 1.5.b. Păduri propuse ocrotirii provizorii (T II). 1.5.c. Păduri constituite în rezervaţii naturale (T I). 1.5.d. Păduri constituite în rezervaţii ştiinţifice (T I). 1.5.e. Păduri constituite în rezervaţii peisagistice (T I). 1.5.f. Păduri de protecţie a monumentelor naturii (T II). 1.5.g. Păduri destinate cercetării ştiinţifice (T II). 1.5.h. Păduri constituite în rezervaţii seminologice (T II). 1.5.i. Păduri destinate ocrotirii unor specii rare din faună (T II). 1.5. j. Păduri seculare, virgine şi cvasivirgine, de valoare deosebită (T II). 1.5.k. Parcuri dendrologice şi arboretumuri (T II). 1.5.l. Păduri din parcuri naţionale neincluse în categoriile funcţionale 1.5.a., c., d., e. (T III). 1.5.m Păduri din rezervaţii ale biosferei neincluse în categoriile funcţionale 1.5.a., c., d., e. (T IV).


8

1.5.n. Păduri din parcuri naturale neincluse în categoriile funcţionale 1.5.a., c., d., e. (T IV).

Grupa a II-a. Vegetaţia forestieră cu funcţii de producţie şi protecţie

Subgrupa 2.1. Păduri cu funcţii de producţie a lemnului

2.1.a. Păduri destinate să producă lemn de rezonanţă, lemn pentru furnire şi claviatură (T V). 2.1.b.Păduri destinate să producă lemn de cherestea (T VI). 2.1.c. Păduri destinate să producă lemn pentru celuloză, construcţii rurale şi alte utilizări (T VI).

Subgrupa 2.2. Păduri cu funcţii prioritare de producţie cinegetică

2.2.a. Păduri de interes cinegetic (T V)

Analiza comparativă a primei zonări funcţionale oficializată în anul 1954 şi a ultimei zonări, din anul 2000 (tabelul 3-2), pune în evidenţă creşterea continuă a suprafeţei pădurilor din grupa I, adică o tot mai mare importanţă acordată polifuncţionalităţii.

Tabelul 3-2

Dinamica suprafeţelor pădurilor cu funcţii speciale de protecţie (grupa I funcţională)

Grupe şi subgrupe funcţionale Suprafaţa pădurilor (mii ha) în anii... 1955 1965 1974 1984 1994 1999

1. Total fond forestier – mii ha 6483 6378 6316 6343 6341 6341

2. Păduri cu funcţii speciale de protecţie (%) 12,7 14,8 21,4 36,0 50,0 53,3

- păduri de protecţia apelor (%) 2,8 3,7 3,1 13,1 18,0 16,6

- păduri de protecţie a solurilor (%)

6,8 6,6 8,1 12,7 19,0 22,6

- păduri de protecţie contra factorilor climatici dăunători (%)

0,3 0,6 0,3 0,4 3,0 2,8

- păduri de recreare (%) 1,8 2,3 2,6 6,3 6,2 6,1

- păduri arii protejate şi alte rezervaţii (%)

1,0 1,6 2,3 3,0 4,0 5,2


9

Grupe şi subgrupe funcţionale Suprafaţa pădurilor (mii ha) în anii... 1955 1965 1974 1984 1994 1999

Procente faţă de situaţia din anul 1955 (%)

100 115 165 283 383 406

Sursa: Inventare forestiere, prelucrări din amenajamentele silvice – ICAS.

Amenajarea pădurilor Partea I

4. BAZELE DE AMENAJARE

„Probabilitatea rezulta din principii, certitudinea din fapte.” Nathaniel Hawthorne, scriitor american (1804-1864).

4.1 Generalităţi

Bazele de amenajare sunt liniile directoare strategice (decizii pe termen lung) referitoare la vârsta la care se poate recolta produsul lemnos şi începe regenerarea pădurii, natura şi ritmul acestui proces (tratamentul) şi compoziţia ce va fi fost realizată prin regenerare, fie aceasta naturală, artificială sau mixtă. Fără baze de amenajare, deciziile – adică soluţiile tehnice propuse la fiecare revizuire a amenajamentului – ar fi conjuncturale, dictate de interese pe termen scurt sau de moment.

Principiile amenajistice prezentate în capitolul 2 sunt transpuse în practică prin bazele de amenajare. Totodată, bazele de amenajare asigură coerenţa politicii forestiere la nivel naţional, în raport cu particularităţile diverselor ţeluri de gospodărire ce decurg, la rândul lor, din obiectivele sociale, economice şi ecologice ale gospodăririi pădurilor.

4.2 Exploatabilitatea

4.3 Definiţie

Exploatabilitatea este starea în care un arboret (în cazul codrului regulat) sau un arbore individual (în cazul codrului grădinărit) răspunde în cea mai mare măsură ţelurilor de gospodărire stabilite, având calitatea de a fi apt pentru recoltare.

Pentru pădurile de codru regulat, exploatabilitatea se exprimă prin vârstă, întrucât normalizarea structurii se realizează pe clase de vârstă. La codru grădinărit, exploatabilitatea se exprimă prin diametrul limită, deoarece unitatea de referinţă este arborele individual, iar structura normală se realizează în raport cu distribuţia arborilor pe categorii de diametre.

În funcţie de ţelurile de gospodărire, se vorbeşte de 1) exploatabilitatea financiară (exploatabilitatea celei mai mari rente a

solului), 2) exploatabilitatea absolută, 3) exploatabilitatea tehnică, 4) exploatabilitatea celei mai mari rente a pădurii (exploatabilitatea rentei forestiere), 5) exploatabilitatea de protecţie, 6) exploatabilitatea de regnerare şi 7) exploabilitatea fizică. Adoptarea ţelurilor de gospodărire şi, implicit, a uneia sau a alteia din variantele de exploatabilitate se bazează pe o serie de ipoteze simplificatoare.

În tabelul 4-1 sunt prezentate aceste ipoteze, pentru fiecare caz în parte. Premisa fundamentală, comună tuturor procedeelor de stabilire a exploatabilităţii arboretelor de codru regulat este aceea a structurii normale pe clase de vârstă; excepţii de la această regulă fac exploatabilitatea financiară, exploatabilitatea de regenerare şi exploatabilitatea fizică, potrivit cărora arboretele sunt entităţi izolate, iar structura pădurii, din punct de vedere a distribuţiei pe clase de vârstă, nu are importanţă. Datele necesare stabilirii vârstelor exploatabilităţii sunt prezentate în tabelul 4-2.

Tabelul 4-1

Diferitele moduri de definire a exploatabilităţii, la codru regulat şi la codru grădinărit

Exploatabilitatea Premise explicite sau implicite

Pentru arboretele de codru regulat

Absolută Creşterea medie maximă în masă lemnoasă nediferenţiată pe sortimente. Nu există sortiment ţel; pădurea trebuie să producă cât mai mult lemn, indiferent de calitatea acestuia.

Tehnică Creşterea medie maximă a sortimentului-ţel stabilit

Economică (a celei mari rente a pădurii)

Se maximizează veniturile nete (renta), în ipoteza unei structuri normale pe clase de vârstă.

Financiară (a celei mai mari rente a solului)

Se maximizează valoarea terenului, înţeles ca mijloc de producţie. Nu mai interesează structura normală pe clase de vârstă, deoarece fiecare unitate de suprafaţă este tratată independent.

De protecţie Vârsta la care un arboret asigură un nivel maxim al funcţiilor de protecţie – deocamdată există doar premise metodologice pentru stabilirea exploatabilităţii de protecţie hidrologică (Giurgiu, 1988).


Exploatabilitatea Premise explicite sau implicite

De regenerare Vârsta de la care într-un arboret apar fructificaţii regulate, suficient de bogate pentru regenerarea speciiilor de bază. Pentru arboretele gospodărite în crâng, vârsta la care arborii îşi reduc capacitatea de lăstărire

Fizică Vârsta la care cei mai mulţi arbori aparţinând unei specii îşi încetează vegetaţia; este importantă doar pentru pădurile de interes recreativ (în care efectul estetic este cel mai important) şi ştiinţific (ca reper pentru unele modele de simulare a deprecierii calitative a lemnului furnizat de diverse specii).

Pentru arboretele de codru grădinărit

Diametrul limită Diametrul maxim ce se înregistrează într-un arboret cu structură plurienă capabil să exercite la nivel optim funcţia sau funcţiile de protecţie atribuite. Toţi arborii ce ating acest diametru sunt recoltaţi, dar se recoltează şi arbori cu diametre mai mici, care oricum ar fi eliminaţi pe cale naturală, în scopul asigurării unui spaţiu de nutriţie suplimentar pentru arborii de viitor, ce vor fi extraşi la exploatabilitate.

Diametrul financiar Diametrul la care trebuie recoltaţi arborii într-o structură plurienă, astfel încât valoarea prezentă a terenului pe care se află arboretul respectiv să fie maximă.

Tabelul 4-2

Sursele de date utilizate pentru stabilirea momentului în care un arbore sau un arboret devine exploatabil

Exploatabilitatea Sursele datelor necesare

Absolută Tabele de producţie

Tehnică Tabele de producţie şi tabele de sortare

Economică (a celei mai mari rente forestiere)

Tabele de producţie, tabele de sortare, liste de preţuri medii pe sortimente

Exploatabilitatea Sursele datelor necesare

Financiară Tabele de producţie, tabele de sortare, liste de preţuri, cheltuieli de creare, îngrijire şi conducere a arboretelor, o rată de referinţă a dobânzii. La codru regulat există vârsta exploatabilităţii financiare, iar codrul grădinărit diametrul financiar, adică acel diametru limită la care valoarea prezentă netă a unui hectar de pădure este maximă.

Diametrul limită (pentru codru grădinărit)

Instrucţiuni de amenajare. Pentru principalele specii, diametrul limită a fost stabilit în urma cercetărilor în suprafeţe experimentale de durată şi, de regulă, este o bază de amenajare ce se stabileşte din oficiu.

4.4 Exploatabilitatea financiară

Vârsta exploatabilităţii financiare este vârsta la care terenul pe care este situat un arboret are o valoare maximă, în funcţie de următoarele elemente, considerate constante:

• preţuri pe sortimente; • cheltuieli de regenerare, îngrijire şi conducere; • rata dobânzii.

Dezavantajul adoptării exploatabilităţii financiare constă în faptul că aceasta este instabilă la variaţii mici ale ratei dobânzii: cu cât creşte rata dobânzii, cu atât sunt avantajate speciile repede crescătoare, indiferent de valoarea lemnului furnizat de acestea. Multiplele aspecte ale scontării au fost deja discutate în contextul rentabilităţii, ca principiu.

Ceea trebuie subliniat la exploatabilitatea financiară este faptul că, spre deosebire de celelalte modalităţi de exprimare a capacităţii unui arboret de a satisface cerinţele gospodării silvice, aceasta nu se bazează pe ipoteza normalizării în timp a structurii fondului de producţie: fiecare hectar de pădure este evaluat independent de restul pădurii, ceea ce constituie principalul aspect de incompatibilitate cu gestionarea unei păduri, înţeleasă ca ansamblu inseparabil de arborete.

În condiţiile gospăririi multifuncţionale a pădurilor, pe lângă veniturile obţinute din valorificarea lemnului, apar şi valorile monetare


ale funcţiilor de protecţie (o introducere în aceste metodologii de evaluare este prezentată în capitolul 10). Pentru astfel de situaţii, modelul iniţial propus de Faustmann (vezi sub-capitolul 2.2) a fost îmbunătăţit de Hartman (1976), devenind aşa-numitul model Faustmann-Hartman; practic, la membrul drept al relaţiei (2-7) se adaugă şi valoarea prezentă a funcţiilor de protecţie, scontată de asemenea pe un orizont de timp infinit.

Profesorul Colin Price (Price, 1989) subliniază faptul că exploatabilitatea financiară nu este un concept opus celorlalte modalităţi de exprimare a stării în care un arboret trebuie recoltat ci doar faptul că

evaluarea economică a acestei stări trebuie să se bazeze pe următorii factori importanţi:

a. creşterea în volum; b. relaţia dintre preţ şi volumul arborilor

c. tendinţele preţului real al lemnului d. rata de scont e. valoarea terenului f. riscurile biotice şi abiotice la care este expus arboretul.

4.5 Exploatabilitatea economică

Primul principiu ce guvernează amenajarea pădurilor este cel al continuităţii; prin acesta, implicit, se recunoaşte că folosinţa forestieră este permanentă şi, într-un fel sau altul garantată, asigurată.

Atunci când pădurea este bun public, aflat în proprietatea statului, raportarea la exploatabilitatea financiară nu-şi are sens, deoarece statul, în condiţii normale, nu-şi reface capacitatea de plată apelând la credite. Exploatabilitatea celei mai mari rente forestiere este perfect compatibilă cu gestionarea multifunţională a pădurilor întrucât încurajează adoptarea unor vârste mari de tăiere, la care ponderea sortimentelor valoroase din punct de vedere economic este mare (lemn foarte gros).

Totuşi, din punct de vedere practic, estimarea preţului la care se va vinde în viitor un anumit sortiment lemnos este dificilă, întrucât trebuie să se bazeze pe serii cronologice suficient de mari astfel încât marja de încredere a estimaţiei să fie rezonabilă.

Legitatea în virtutea căreia se recomandă utilizarea preţurilor de pe piaţa mondială este aşa-numita lege a preţului unic, potrivit căreia preţurile tind să se uniformizeze la nivel regional, naţional, respectiv continental. Testul statistic prin care se verifică această ipoteză se numeşte test de co-

integrare şi permite estimarea măsurii în care două sau mai multe şiruri de privind preţurile de vânzare au evoluat sau nu împreună. Cele mai frecvent folosite în prezent sunt testele Dickey-Fuller (Dickey et Fuller, 1979) şi Johansen (1995). Singurul motiv pentru care asemenea teste nu pot fi utilizate în economia forestieră românească este lipsa unor serii de date suficient de lungi culese de pe piaţa internă, care să poată fi comparate cu serii similare, de pieţele externe.

4.6 Ciclul

Ciclul este norma medie de timp în care se înlocuieşte întregul fond de producţie ca urmare a aplicării tratamentelor silviculturale prescrise de amenajament, respectându-se vârstele exploatabilităţii la nivel de arboret.

Ciclul se calculează rotunjind în plus, la multiplii de 10 sau 20 ani, vârsta medie a exploatabilităţii arboretelor natural fundamentale, ponderată pe suprafaţa ocupată de acestea. Pentru pădurile de codru regulat, ciclul este cea mai importantă bază de amenajare, întrucât de mărimea lui depinde structura normală a fondului de producţie. Ciclul se împarte în clase de vârstă, pentru urmărirea procesului de normalizare a structurii fondului de producţie şi/sau în perioade, atunci posibilitatea se recoltează prin aplicarea unor tratamente a căror perioadă de regenerare este mai mare decât o clasă de vârstă.

În funcţie de ciclu şi mărimea perioadei, se stabileşte suprafaţa periodică normală. În practică, analiza structurii reale a fondului de producţie şi a gradului în care aceasta se abate de la structura normală se face pe baza distribuţiei suprafeţelor pe clase de vârstă. Stabilirea ciclului optim este cea mai importantă decizie amenajistică iar modificarea acestuia este recomandată doar în situaţiile în care există dovezi evidente asupra incompatibilităţii dintre funcţiile atribuite pădurii şi măsura în care acestea sunt realizate efectiv. Astfel, pentru pădurile de producţie, un ciclu prea lung – sau artificial mărit, datorită aplicării unor tratamente cu perioade de regenerare cu mult mai mari decât o clasă de vârstă – poate conduce la obţinerea unor recolte de lemn slabe din punct de vedere calitativ, deci la venituri mici.

S-a dovedit că reducerea ciclului de producţie are, în principiu, efecte negative asupra continuităţii recoltării lemnului gros, întrucât normalizarea structurii când se adaugă o clasă de vârstă se face mult mai lent decât atunci când se renunţă la ultima clasă de vârstă (Stinghe, 1939; Rucăreanu, 1967, Jöbstl, 1995).


Newman (2002), într-un studiu bibliografic asupra ciclului de producţie, a costat că în ultimele două decenii numărul lucrărilor ştiinţifice dedicate acestui subiect a crescut spectaculos: din cele 313 lucrări înregistrate de autor în intervalul 1859-2001 (deci 142 de ani de la lansarea modelului propus de Faustmann), 211 au apărut după 1985, iar 87% au apărut după 1979. Paradoxal, din acestea doar 41 reprezintă capitole distincte în tratate de amenajare a pădurilor. Interesant este faptul că după sfârşitul anilor 80’ a crescut foarte mult numărul lucrărilor în care este abordată problema riscului şi incertitudinii realizării veniturilor sau în contextul sistemelor de impozitare. Concluzia pe care autorul o reiterează după şase ani de la publicarea unui studiu similar este că „...Cineva ar putea crede că o problemă atât de veche este complet rezolvată şi înţeleasă. Totuşi, problema ciclului optim continuă să atragă noi idei şi cercetări”.

De reţinut: de ciclu se vorbeşte doar în cazul unei subunităţi de gospodărire – o subunitate de producţie şi/sau protecţie, adică o pădure, pe când de exploatabilitate se vorbeşte doar la nivel de arboret.

Baza de amenajare este “exploatabilitatea” nu “vârsta exploatabilităţii”. Vârsta exploatabilităţii se referă strict la arboretele de codru regulat, cu funcţii de producţie şi protecţie. În cazul arboretelor cu funcţii speciale de protecţie, de intensitate foarte ridicată, supuse regimului de conservare sau de protecţie absolută, se vorbeşte de exploatabilitate de protecţie, dar nu şi de vârstă.

Corolar 1: În cazul subunităţilor de gospodărire ce reunesc doar arborete supuse regimului de conservare deosebită, neexistând o vârstă a exploatabilităţii, nu există nici ciclu.

Corolar 2: Dacă procesul de producţie nu se reglementează, nu există o limită inferioară a suprafeţei unei subunităţi supuse regimului de gospodărire, deoarece o astfel de limită se justifică doar pentru subunităţile pentru care se reglementează procesul de producţie, potrivit principiului continuităţii.

4.7 Regimul

Regimul este modul de regenerare ce se adoptă pentru toate arboretele ce compun o pădure. Alături de ciclu, regimul este un element definitoriu al politicii forestiere, iar din punct de

vedere tehnic constituie o restricţie cu caracter obligatoriu, impusă de necesitatea menţinerii capacităţii productive a arborilor şi arboretelor. Este o bază de amenajare ce se stabileşte din oficiu, deoarece reflectă o opţiune strategică a politicilor forestiere promovate la nivel european: aceea de promovare a unui mod de regenerare compatibil cu gestionarea durabilă a fondului forestier.

Erickson et al., (1999) au luat în consideraţie interacţiunea dintre vârsta actuală a exploatabilităţii şi profiturile ce vor fi realizate la finele următoarelor cicluri de producţie. Autorii au considerat că exploatarea repetată a arborilor, pe parcursul mai multor cicluri de producţie are un impact negativ, exprimat în raport cu ciclul anterior printr-o funcţie cubică; au demonstrat analitic, apoi şi pe un studiu de caz, faptul că ciclurile de producţie scurte au efecte ireversibile mai mari decât cele lungi. Or cel mai ne-ecologic regim din punct de vedere al efectelor ireversibile este cel al crângului, motiv pentru care acest regim trebuie din principiu evitat, dar nu interzis.

Ceea ce este important în articolul citat mai sus este accepţiunea largă a noţiunii de ciclu, considerat a fi intervalul dintre două intervenţii capitale consecutive în ecosistem – un punct de vedere eminamente ecologic. Din această perspectivă şi oportunitatea aplicării codrului grădinărit poate ridica semne de întrebare pe anumite staţiuni, dacă recoltarea lemnului se face cu utilaje grele. Herbauts et al. (1996), pe baza unor măsurători efectuate în două arborete de fag, situate pe soluri luto-prăfoase depozite de loess, au demonstrat efectul distructiv pe care utilizarea repetată a utilajelor grele îl are asupra proprietăţilor chimice şi fizice ale solului.

Dacă stabilirea celorlalte baze de amenajare poate fi lăsată pe seama proiectanţilor, ce trebuie să găsească de multe soluţii de compromis între


rentabilitate, continuitate şi echilibru ecologic, regimul este bine să fie fixat prin lege, admiţând aplicarea cângului doar în situaţiile în care adoptarea acestui regim nu presupune riscuri ecologice majore.

4.8 Tratamentul

Tratamentul reprezintă mijlocul prin care se realizează structura ţel stabilită pentru fiecare arboret în parte, prin aplicarea tăierilor de regenerare, atunci când arboretul în cauză ajunge la exploatabilitate. Întrucât este mijloc de

realizare a structurii, iar structura este condiţie a îndeplinirii funcţiei sau funcţiilor atribuite arboretelor şi pădurii, tratamentul este baza de amenajare care, împreună cu exploatabilitatea, asigură în mod direct satisfacerea obiectivelor stabilite prin amenajament. Tratamentul se alege în funcţie de:

1. intensitatea funcţiilor de producţie şi/sau protecţie 2. structurile compatibile cu aceste funcţii, 3. compatibilitatea dintre structură şi măsurile de reglementare a

producţiei, 4. compatibilitatea dintre structură şi cerinţele ecologicele ale

speciilor principale şi 5. posibilităţile tehnice de aplicare cu succes a tratamentului ales,

mai ales atunci când este vorba de tratamente cu perioadă lungă de regenerare ce trebuie aplicate în condiţii de accesibilitate redusă.

Cele cinci condiţii enumerate mai sus cu greu pot fi respectate în situaţiile practice cu care se confruntă inginerul amenajist. Cele mai multe probleme apar atunci când se pune problema satisfacerii simultane a condiţiilor 3, 4 şi 5, motiv pentru care discutarea acestei baze de amenajare se impune ca o primă necesitate la conferinţa I de amenajare (vezi capitolul 8, Fuxul informaţional-decizional al amenajării pădurilor).

Tratamentele se deosebesc între ele prin localizarea, durata şi intensitatea extragerilor, dar şi prin dinamica procesului de regenerare, respectiv perioada generală de regenerare şi perioada specială de regenerare. În prima fază, din toată gama tratamentelor posibil de aplicat vor fi reţinute cele ce conduc la structuri compatibile cu cerinţele ecologice ale speciei principale, în primul rând compatibile cu cerinţele faţă de căldură şi apă, factori ecologici ce sunt limitativi în majoritatea cazurilor. În faza a doua, vor fi reţinute acele tratamente ce conduc la structuri compatibile cu intensitatea funcţională.

Dintre toate bazele de amenajare, tratamentul influenţează cel mai mult rentabilitatea gospodăririi pădurilor. Tarp et al (2000) au determinat valoarea prezentă a unui arboret de fag în ipoteza aplicării mai multor tratamente: regenerare succesivă, având ca rezultat o structură echienă, tăiere rasă urmată de regenerare artificială sau regenerare în codru grădinărit. Autorii au ajuns la concluzia potrivit căreia transformarea spre o structură plurienă este mai profitabilă dacă transformarea începe după 55 ani1 şi se contează pe o creştere a preţului de 10%, rata de scont fiind de 3%. Autorii atrag totodată atenţia asupra pericolului pe care îl reprezintă ciclurile prea mari pentru calitatea masei lemnoase recoltate. Testând cele trei tratamente în diverse scenarii, s-a ajuns totuşi la concluzia că regenerările succesive sunt cele mai rentabile, dacă nu sunt considerate alte funcţii recreative sau de protecţie.

Într-o lucrare ce a rămas de referinţă pentru alegerea tratamentelor, Troup (1928) enumeră următoarele criterii de alegere a tratamentelor:

• cerinţele ecologice şi viteza de creştere a speciilor principale; • natura terenului şi a solului; • gradul de expunere la riscuri abiotice; • condiţiile de muncă şi pregătirea personalului; • costul exploatării şi regenerării.

Alte metode de alegere a tratamentelor, bazate pe teoria deciziilor sau modelare statistico-matematică sunt prezentate în capitolul 12.

În principiu, funcţiile recreative şi de conservare sunt asigurate cel mai bine de structuri pluriene sau, în orice caz, ne-echiene. La fel şi funcţia de protecţie deosebită a solului, având în vedere faptul că sistemul radicelar funcţionează ca o armătură biologică, capabilă să menţină solul pe pante mari sau pe substrate predispuse la alunecare, datorită materialului parental pe care s-a produs solificarea (Stoiculescu et al., 1987).

1 Aceasta nefiind vârsta la care fagul fructifică în masiv, este riscantă începerea procesului de transformare la 55 de ani.


Concordanţa dintre structura realizată printr-un anumit tratament şi funcţia principală atribuită arboretului respectiv constituie, în contextul amenajării multifuncţioanale a pădurilor, cheia de boltă a planificării amenajistice, date fiind consecinţele pe termen scurt, mediu şi lung ale acestei decizii.

Condiţiile de aplicare a tăierilor grădinărite au fost pentru prima dată definite de Tichy în Germania (Tichy, 1891) şi de Gurnaud în Franţa (Gurnauld, 1890) astfel:

• staţiuni de productivitate superioară, situate pe soluri bine aprovizionate cu apă din precipitaţii;

• amestec de specii de umbră, care să se poată regenera sub adăpost;

• amestec intim de arbori, de toate vârstele şi dimensiunile, capabili să folosească întregul spaţiu aerian şi subteran disponibil.

Diferenţierea tehnicilor de aplicare a codrului grădinărit în raport cu condiţiile ecologice şi funcţiile atribuite arboretelor se face prin adaptarea intensităţii tăierilor, modul de dispersare/grupare a arborilor de extras, proporţionarea dimensională şi calitativă a arborilor de extras, adaptarea rotaţiei tăierilor la periodicitatea fructificaţiilor, ajutorarea regenerării naturale. Menţinerea şi dezvoltarea seminţişurilor din specii de lumină este condiţionată de deschiderea unor ochiuri ce până la 0,1 ha, ceea ce corespunde unor diametre de o înălţime de arbore) (Dissescu et al., 1987).

Pentru funcţia de protecţie hidrologică, esenţială este menţinerea capacităţii de drenaj biologic; aşadar menţinerea stării de masiv este condiţia esenţială, asigurată cel mai bine de tratamentele cu regenerare sub adăpost. Totuşi, dinamica procesului de regenerare – condiţionată de mărimea perioadei generale de regenerare – trebuie corelată cu o serie de aspecte silviculturale şi economice precum periodicitatea fructificaţiilor, vitalitatea şi calitatea arboretului matur, ponderea şi tipul de amestec al speciilor ce concurează specia principală (în şleauri, în special), tehnologiile de exploatare ş.a.

În ceea ce priveşte regenerarea molidişurilor, opţiunile fezabile, compatibile cu particularităţile ecologice ale regenerării naturale ale acestei specii, gravitează inevitabil în jurul tăierilor în margine de masiv (Barbu et Cenuşă, 2001). Date fiind particularităţile acestor tratametne în ceea ce priveşte amplasarea în teren a parchetelor - în funcie de exploziţie,

pantă, riscul producerii unor doborâturi după efectuarea primelor tăieri, dimensioarea corectă a recoltelor şi, mai ales, prognozarea posibilităţii de produse principale nu este posibilă fără o analiză spaţială a modului de aplicare a diveselor tratamente bazate pe tăieri în margine de masiv, în condiţiile în care direcţia de scurgere a materialului lemnos şi aceea de înaintare a tăierilor reprezintă restricţii tehnologice inacceptabil de încălcat.

4.9 Compoziţia-ţel

Compoziţia-ţel defineşte amestecul de specii ce trebuie creat şi menţinut la nivel de arboret sau de pădure, corespunzător exploatabilităţii, pe un orizont infinit de timp, în scopul realizării obiectivelor social-economice.

Ca şi tratamentul şi exploatabilitatea, compoziţia ţel este o bază de amenajare ce vizează în mod direct măsurile de gospodărire la nivel de arboret, motiv pentru care este intim legată de caracterul actual al tipului de pădure, adică de măsura în care caractieristicile arboretului identificat în teren sunt sau nu sunt apropiate de cele ale pădurii naturale. În raport cu această caracteristică, arboretele pot fi natural fundamentale, natural fundamentale subproductive, parţial derivate, derivate, artificiale şi tinere, nedefinite. La rândul lor, arboretele natural fundamentale şi artificiale sunt diferenţiate, în funcţie de productivitate, în câte trei sub-categorii: de productivitate superioară, mijlocie şi inferioară. În funcţie de caracterul tipului de pădure actual, se stabilesc compoziţiile-ţel enumerate în tabelul 4-3.

Prim compoziţia ţel se armonizează de fapt cerinţele social-economice şi ecologice cu oferta trofică a staţiunii şi compoziţia şi starea actualelor arborete. Dacă o descriere atentă a arboretului şi a staţiunii este oricum principala obligaţie a inginerului proictant, stabilirea obiectivelor sociale şi economice cărora trebuie să le răspundă gestionarea pădurilor este o sarcină nu tocmai uşoară Ca soluţie, atunci când aceste cerinţe nu pot fi definite suficient de clar, se apelează la principiul ecologic, potrivit căruia compoziţiile naturale şi cele de tip natural sunt cele mai stabile(Giurgiu, 1988).

Compoziţia ţel la nivelul întregii unităţi de producţie se stabileşte ca, medie ponderată pe suprafaţă a proporţiilor de participare ale fiecărei specii. Optimizarea compoziţiei-ţel la nivel de pădure, respectiv arboret, s-a încercat a se realiza cu ajutorul unui model de programare liniară (Dissescu, 1966), ce este prezentat în capitolul 11.

Amenajarea pădurilor Partea I Tabelul 4-3

Modul în care se stabileşte compoziţia ţel, în funcţie de caracterul actual al tipului de pădure

Caracterul tipului de pădure actual

Compoziţia ţel se stabileşte în funcţie de...

Tânăr nedefinit (pentru arboretele a căror vârstă este mai mică de 20 ani)

La arboretele provenite din regenerări naturale, compoziţia ţel la exploatabilitate, corespunzătoare tipului de pădure natural fundamental; la arbortele provenite din plantaţii, compoziţia ţel se stabileşte în funcţie de cea actuală şi tendinţele previzibile în care aceasta se va schimba până la exploatabilitate, prin aplicarea operaţiunilor culturale.

Natural fundamental Compoziţia actuală

Natural fundamental subproductiv

Normativele tehnice de regenerare

Parţial derivat Posibilităţile tehnice de a conduce arboretul spre compoziţia tipului natural fundamental, prin operaţiuni culturale (curăţiri şi rărituri)

Total derivat, de diverse productivităţi

Compoziţia ţel de regenerare corespunde tipului de pădure natural fundamental

Artificial Dacă arboretul nu face parte dintr-o subunitate de gospodărire ce reuneşte toate arboretele artificiale, compoziţia ţel este stabilită în raport cu tipul de pădure natural fundamental, în măsura în care poate fi realizată o astfel de compoziţie.

Dacă face parte dintr-o subunitate special constituită pentru arboretele artificiale, se menţine compoziţia actuală

Amenajarea Pădurilor - Partea I

5 ORGANIZAREA TERITORIALĂ A PĂDURILOR

5.1 Unitatea de producţie

Unitatea de producţie reuneşte mai multe trupuri de pă-dure sau bazinete, cât mai omogene din punct de vedere al vegetaţiei forestiere (păduri situate în acelaşi etaj fito-clima-

tic), delimitate prin limite naturale sau artificiale evidente, pentru care se ela-borează un amenajament.

Unităţile de producţie sunt constituite din raţiuni administrative. În funcţie de etajul fitoclimatic, suprafaţa unei unităţi de producţie variază între 600-1500 ha în lunca Dunării, 1000-1200 ha la câmpie, 2000-4000 ha la deal şi 4000-6000 ha la munte.

5.2 Parcela

Parcela este o diviziune elementară a pădurii, al cărei prim rol este de a facilita orientarea în teren pentru aplicarea şi urmărirea lucrărilor silvice şi de protecţie. Rolul secundar al sistemului par-

celar este de a permite, prin liniile parcelare, intervenţii rapide în cazul producerii unor calamităţi, precum incendiile şi doborâturile de vânt, şi chiar de a ameliora rezistenţa pădurii la doborâturi de vânt, prin crearea marginilor de masiv rezistente. Sistemul parcelar se bazează pe

elementele caracteristice de morfologie a terenului în zonele de deal şi de munte (văi, şi culmi, principale sau secundare);

un caroiaj artificial în zonele de câmpie.

Astfel, în zonele de munte se disting linii parcelare principale – de re-gulă văile şi culmile – şi linii parcelare secundare, ce unesc două linii princi-pale; de regulă, liniile secundare sunt culmile şi văile secundare sau, dacă suprafaţa dintre două astfel de repere este mare, liniile parcelare merg pe linia de cea mai mare pantă. Pe pante mari liniile parcelare pot fi folosite pentru scosul materialului lemnos, doar ca linii de funicular.

Între suprafeţele parcelelor trebuie să fie diferenţe cât mai mici, deoarece de uniformitatea acestora depinde gradul în care o structură nor-mală, odată realizată, va fi putea fi apoi menţinută1. La codru grădinărit, unde posibilitatea se calculează pe parcelă, acestea trebuie să fie mai mici 1 Implicaţiile pe care le are coeficientul de variaţie al suprafeţei subparcelelor asupra continuităţii recoltelor sunt demonstrate matematic în subcapitolul 11.3.3.1.


decât la codrul regulat: suprafaţa maximă a parcelei la codru grădinărit este de 25 ha, iar în cazul codrului regulat de 20 ha la câmpie, 30 ha la deal şi 50 ha la munte. Numerotarea parcelelor se face astfel:

la şes – de la sud la nord şi de la vest la est; la deal şi munte: de la confluenţa văii – în amonte, pe versantul

drept – aval, pe versantul stâng.

În amenajamente încă mai apar parcele ale căror suprafeţe depăşesc limita admisibilă, de obicei în fundurile de vale, greu accesibile. Pe cât po-sibil, aceste situaţii trebuie remediate cu ocazia descrierii parcelare, des-chizându-se linii parcelare noi sau, cel puţin, separând u.a. distincte, întrucât pe versanţi este imposibil să nu existe cel puţin două tipuri staţio-nale distincte.

Drumurilor forestiere li se dă număr de parcelă în continuare, după ultima parcelă identificată în teren. Pe hartă, nu apare numărul de parcelă asociat, ci doar denumirea şi lungimea. Suprafaţa ocupată de drumuri se înregistrează în fişa de descriere, ca pentru orice unitate amenajistică, şi se ia în consideraţie la calculul suprafeţei totale a unităţii de producţie şi pro-tecţie. Numerotarea parcelarului nu se schimbă. Dacă dispar parcele, dispar cu număr cu tot, iar dacă apar parcele noi, primesc numere în continuare, de la ultima parcelă existentă.

5.3 Liniile parcelare

Limitele parcelelor formează linii parcelare, iar în zonele de munte se disting linii parcelare principale somiere – de re-gulă văile şi culmile – şi linii parcelare secundare, ce unesc două

linii principale. Dacă suprafaţa delimitată de văi şi/sau culmi este mai mare de 100 ha, liniile parcelare merg pe linia de cea mai mare pantă.

Protecţia fondului forestier este asigurată prin faptul că unele linii parcelare sunt deschise, creând în acesta margini de masiv întărite. De ase-menea, liniile deschise împiedică propagarea incendiilor de litieră. În zo-nele de deal şi de câmpie, se recomandă ca liniile parcelare să fie arate periodic, pentru a nu fi folosite la transportul materialului lemnos.

Liniile parcelare principale au, în mod obişnuit, 8 m lăţime, iar în zona de câmpie, în sub-unităţile destinate culturii fazanului au 10 - 12 m lăţime. Perpendicular pe liniile principale sunt amplasate linii secundare, a căror lăţime este de 4 m la codru şi 3 m la crâng.


5.4 Subparcela (unitatea amenajistică – u.a.)

Dacă reglementarea producţiei s-ar face numai pe sche-letul sistemului parcelar, ar fi dificil de asigurat continuitatea recoltelor şi valorificarea optimă a potenţialului natural, dato-

rită diversităţii condiţiilor staţionale şi de structură din interiorul parcelelor. Or, de aceste condiţii depind şi măsurile de gospodărire sau compoziţiile optime de regenerare, ce pot fi diferite în cuprinsul unei parcele, datorită condiţiilor staţionale şi de arboret.

Creşterea productivităţii pădurilor ar fi imposibilă dacă silvicultorul nu ar avea posibilitatea să studieze, în timp, efectele pe care le are intro-ducerea unor specii pe anumite staţiuni, dacă nu ar putea să estimeze efec-tul anumitor intervenţii silviculturale asupra creşterii arboretelor, în raport cu particularităţile staţionale, în condiţiile în care nu poate intro-duce alte specii, din diverse motive.

Ca toate acestea să fie posibile, este necesară separarea în interiorul parcelelor a unor porţiuni cât mai omogene de arboret, porţiuni ce trebuie apoi figurate şi pe hartă, pentru a măsura suprafaţa acestora şi pentru a asigura o orientare uşoară în teren. Acestea sunt unităţile amenajistice (u.a.), sau sub-parcelele. Un al doilea motiv pentru care este necesară această operaţie este de natură statistică: când suprafaţa unui arboret creşte, creşte şi diferenţa dintre volumul estimat pe cale statistică şi volu-mul existent în teren (eroarea de estimaţie).

Aşadar, ori de câte ori este necesar, parcelele trebuie împărţite în sub-parcele, pentru care se folosesc doi termeni, cu semnificaţii diferite: arboretul – ce este o noţiune silviculturală – şi unitatea amenajistică. Aceşti doi termeni semnifică acelaşi lucru: o porţiune de pădure cu acelaşi aspect şi condiţii staţionale omogene.

Subparcelarul este creat în două etape: în prima se delimitează uni-tăţile staţionale, iar în a doua arboretele, în funcţie de caracteristicile lor structurale. Criteriile principale de separare a arboretelor sunt următoa-rele: vârsta; modul de regenerare; consistenţa; clasa de producţie; tipul staţional; compoziţia; tipul de structură; clasa de calitate, clasa de vătămare – dacă diferă cu mai mult de două clase şi dacă este cazul – şi, nu în ultimul rând, cate-goria funcţională. În ceea ce priveşte compoziţia şi consistenţa se admit va-riaţii de cel mult două zecimi, pe suprafeţe de maxim o treime din suprafaţa u.a..


Suprafaţa minimă a unei subparcele din fondul de producţie şi pro-tecţie este de 0,5 ha. Pentru terenurile ce au alte folosinţe (terenuri nepro-ductive, suprafeţe în litigiu, terenuri destinate administraţiei) suprafaţa minimă este de 0,1 ha; construcţiile forestiere se înregistrează ca u.a. dis-tincte, dar suprafaţa lor poate fi omisă în fişa de descriere.

Vârstele elementelor de arboret se rotunjesc la multiplu de 10 ani la codru, respectiv 5 ani la crâng. Vârsta medie pe u.a. poate fi una medie sau vârsta elementului majoritar. La fag, datorită plasticităţii ecologice deosebite, sunt frecvente situaţiile în care există două elemente de arboret, de vârste diferite, ce dau impresia – datorită ecartului mare al diametrelor – de structură cel puţin relativ plurienă, dacă nu chiar plurienă. Astfel de cazuri trebuie analizate cu atenţie, mai ales la arboretele exploatabile, deoarece de tipul de structură depinde şi tratamentul ce urmează a fi propus. Din principiu, o structură relativ plurienă, datorită funcţiilor protective deose-bite, este un bun câştigat, dar, tot din principiu, nu trebuie creată cu orice preţ, în orice condiţii. În astfel de situaţii, pentru a verifica dacă există într-adevăr mai multe elemente de arboret, sunt două abordări:

Determinarea efectivă a vârstei pe arbori de probă sau recoltarea de carote din elementul ce pare a fi cel mai tânăr – exemplarele cărora li se determină vârsta trebuie să fie situate în imediata vecinătate a unor exemplare de diametre mari.

Descriere mai atentă a staţiunii, mai ales în ceea ce priveşte susceptibi-litatea la eroziune (în adâncime şi/sau de suprafaţă) şi identificarea cauzelor unor aspecte deosebite ale microreliefului; nu de puţine ori fagul a urcat altitudinal, în locul unor culturi de molid ce au fost dis-truse de doborâturi masive. Prin urmare, aspectul frământat al terenului poate avea două cauze: predispoziţia solului la eroziune – situaţie în care zo-narea funcţională va dicta tipul de structură – sau doborâturi masive în tre-cut.

Indiferent de răspunsul dat acestor întrebări, soluţiile tehnice pe care le are de propus inginerul amenajist nu sunt diametral opuse, dar trebuie date în funcţie de contextul general al reglementării producţiei, la nivel de ocol, unde sunt trei opţiuni: 1) încadrarea într-o subunitate de codru regulat în care se aplică tratamentul regenerării progresive, 2) încadrarea într-o subuni-tate de codru grădinărit sau 3) încadrarea într-o subunitate de protecţie deosebită, pentru care nu se mai reglementează procesul de producţie.

Un alt aspect important în descrierea făgetelor este modul de regene-rare: nu de puţine ori s-a considerat că fagul se regenerează numai genera-tiv, varianta regenerării vegetative fiind exclusă din principiu. Or, nu este


aşa. În situaţii de optim ecologic, în masive forestiere compacte, ce nu au trecut pe la mai mulţi proprietari, întrebarea nu-şi are sens. Dar la limita inferioară a etajului, în păduri ce au fost când particulare, când comunale, când de stat – fragmentate acum în mai multe proprietăţi private – , este probabil ca fagul să fi fost regenerat din lăstari. În astfel de situaţii o atenţie deosebită trebuie acordată nu viitoarei structuri, cât mai ales vârstei de la care începe crearea viitoarei structuri, respectiv exploatabilitatea. Soluţia de principiu este declanşarea mai devreme a procesului de regenerare şi conducerea lentă a acestuia, accentuând importanţa respectării epocilor şi modalităţilor de exploatare după instalarea primelor seminţişuri – aspect ce tre-buie precizat în memoriul tehnic, respectiv capitolul destinat prezentării bazelor de amenajare (subcapitolul privind alegerea şi aplicarea tratamen-telor).

Clasa de producţie este un criteriu secundar, deoarece înălţimea medie variază în anumite limite, în funcţie de intensitatea intervenţiilor silvicul-turale recent efectuate. Acest fapt trebuie luat în consideraţie atunci când se stabileşte caracterul actual al tipului de pădure: nu de puţine ori, ame-najistul întâlneşte un arboret de clasa a III-a de producţie pe o staţiune de productivitate superioară, tipul de pădure natural fundamental fiind şi el tot de productivitate superioară (corespondenţă dată de schema ecologică, stabilită de şeful de proiect). Arboretul respectiv poate fi considerat natural fundamental subproductiv? Şi da, şi nu: da, dacă există şi alte dovezi ale vi-talităţii scăzute, cum ar fi rectitudinea trunchiurilor, prezenţa unor răni în zona coletului, uscare în treimea superioară a coroanelor, eroziune de su-prafaţă, sau tasarea orizonturilor superioare ale solului. Nu, dacă recent arboretul a fost parcurs cu rărituri, iar arborii rămaşi nu au avut suficient timp să-şi reia creşterea.

Categoria funcţională este importantă deoarece în anumite porţiuni ale pădurii viitoarea structură trebuie să difere clar de aceea creată în arbo-retele învecinate, datorită funcţiilor de protecţie atribuite (protecţia unor obiective speciale, a drumurilor naţionale, a căilor ferate etc.).

La descrierea parcelară, o atenţie deosebită trebuie acordată evi-denţierii tipului de amestec; nu de puţine ori, amenajistul este tentat să creeze subparcele noi, mici ca suprafaţă, în care arboretul este pur. Soluţia cea mai potrivită este încadrarea respectivelor elemente de arboret în grupe de diverse mărimi, nu individualizarea lor în u.a. noi. Nu trebuie uitat faptul că arboretul este o suprafaţă de pădure, relativ omogenă din punct de vedere structural şi funcţional, cu o suprafaţă mai mare de 0,5 ha. Pentru a evita fragmentarea inutilă a fondului de producţie şi protecţie


amenajistul trebuie să cunoască modalităţile de evidenţiere a diverselor tipuri de amestec: biogrupe, buchete, pâlcuri, benzi şi combinaţia între in-tim şi grupat.

În şleauri cel puţin, dar şi în amestecurile de gorun şi fag sau fag şi răşinoase modul de grupare a elementelor de arboret condiţionează în cea mai mare măsură compoziţia ţel sau compoziţia la exploatabilitate. Am-bele compoziţii nu trebuie să fie neapărat conforme normativelor tehnice, ci conforme posibilităţilor reale de a îndruma structura pădurii spre o si-tuaţie de optim, prin operaţiuni culturale şi aplicarea corectă a tratamen-telor clasice.

Orice element al cărui tip de amestec este intim şi grupat la vârste relativ mari se va regăsi prin forţa împrejurărilor în compoziţia de regene-rare şi nu va dispărea din compoziţia la exploatabilitate.

Pâlcurile mari formate din specii ce ajung la exploatabilitate mult mai devreme comparativ cu speciile principale e bine să fie evidenţiate ca u.a. distincte, deoarece suprafeţele pe care le ocupă acum vor ajunge mai repede în clasa de regenerare. De acest aspect trebuie să se ţină seama mai ales în arboretele a căror vârstă este mai mare de 60 ani, deoarece volumul acestora, oricât de imprecis ar fi determinat, este luat în consideraţie la calculul posibilităţii, pentru subunităţile la care se reglementează procesul de producţie.

Ca principiu, etapele descrierii parcelare trebuie parcurse cu mare atenţie, având totdeauna în vedere obiectivele finale:

1) calculul posibilităţii şi planificarea lucrărilor de regenerare pentru su-bunităţile la care se reglementează procesul de producţie şi

2) argumentarea coerentă şi convingătoare a constituirii, măririi, micşoră-rii sau menţinerii subunităţilor de protecţie, sau a încadrării în urgenţe de regenerare a arboretelor.

Încadrarea în prima urgenţă de regenerare trebuie argumentată cu date privind vitalitatea arborilor, frecvenţa şi intensitatea vătămărilor de exploatare, atacuri de insecte, incendii etc. Toate aceste informaţii supli-mentare trebuie codificate adecvat în fişa de descriere, la fel ca şi eroziunea de suprafaţă sau de adâncime.


5.5 Serii de gospodărire, subunităţi de producţie şi/sau protecţie

Amenajamentul românesc este unul funcţional: obiectivele atrag după sine funcţii, iar funcţiile sunt compatibile cu anumite structuri, care, la rândul lor, sunt create prin aplicarea anumitor tratamente.

Organizarea bioproducţiei pe serii de gospodărire (Milescu, 1957; Pă-trăşcoiu, 1966; 1977) asigură în mai mare măsură continuitatea pe sorti-ment-ţel sau funcţie.

Între seria de gospodărire şi subunitatea de producţie sunt mari si-militudini (figura 5-1), dar o singură mare deosebire: într-o subunitate de producţie, chiar dacă aceasta se întinde pe mai multe UP, normalizarea structurii se urmăreşte în cadrul fiecărei unităţi de producţie, prin urmare posibilitatea SUP se calculează separat pentru fiecare UP în care există SUP respectivă.

O serie de gospodărire este, de asemenea, compusă din u.a. disper-sate în mai multe UP, dar în fiecare din aceste unităţi suprafaţa aferentă seriei este prea mică pentru a justifica reglementarea procesului de pro-ducţie la nivel de UP, fiind totuşi posibilă reglementarea respectivului proces la nivel de serie, făcând abstracţie atât de dispersarea în spaţiu a u.a. componente cât şi de condiţia de suprafaţă minimă aplicabilă la nivel de unitate de producţie.

Figura 5-1 Organizarea producţiei pe serii de gospodărire sau

subunităţi de producţie


Indiferent de modul de organizare a producţiei – în serii sau subu-nităţi de producţie, orice modificare a suprafeţei fondului de producţie afectează în cele din urmă continuitatea.

Constituirea seriilor de gospodărire în scopul asigurării continuităţii unui sortiment sau a unei funcţii este avantajoasă, deoarece structura nor-mală pe clase de vârstă este urmărită la nivel de ocol silvic. O serie ce face parte dintr-o unitate de producţie poate avea o structură dezechilibrată pe clase de vârstă, dar dacă structura respectivei serii la nivel de ocol este echilibrată, atunci continuitatea este asigurată. Ideal este ca structurile să fie normale la ambele nivele de referinţă: şi al unităţilor de producţie, şi al seriei constituite în cadrul fiecărei unităţi de producţie.

Ori de câte ori apar mai multe obiective strategice, trebuie luată în consideraţie posibilitatea constituirii mai multor serii sau subunităţi de producţie şi/sau protecţie. Principial, sunt necesare noi subunităţi doar dacă ciclurile ce trebuie adoptate diferă cu mai mult de o clasă de vârstă sau dacă mă-rimea perioadei de regenerare specifice tratamentului aplicat într-o serie de gos-podărire este diferită de aceea a perioadei de regenerare aplicate în restul unităţii de producţie (serii de grădinărit sau cvasigrădinărit, serii sau subunităţi de crâng).

Pentru sub-unităţile de producţie suprafeţele minime sunt următoa-rele: 15-20 ha la codrul grădinărit (o parcelă), 40-60 ha la crâng şi 100 ha la codrul regulat. Pentru subunităţile de protecţie, nu există o limită minimă a suprafeţei, întrucât continuitatea exercitării funcţiei nu depinde de o structură normală pe clase de vârstă ci doar de continuitatea existenţei pă-durii.

N.B.: a constitui o nouă subunitate de gospodărire presupune redu-cerea suprafeţei unei subunităţi deja existente, întrucât unele arborete vor trece din subunitatea existentă în cea nouă. Deci se perturbă şi structura su-bunităţii existente, iar tot efortul de normalizare a structurii acesteia trebuie reluat. În capitolul 12 sunt prezentate o serie de modele de optimizare a modului de constituire a rezervaţiilor (ce pot fi asimilate unor subunităţi de protecţie), folosite sau doar propuse în diverse lucrări ştiinţifice deja publicate.

Amenajarea Pădurilor – partea I

1

6. FONDUL DE PRODUCȚIE ȘI PROTECȚIE

6.1 Importanța cunoașterii mărimii fondului de producție

Fondul de producție este format din totalitatea arborilor ce compun o pădure și îndeplinesc rolul de mijloace de produc-ție. Datorită faptului că tot mai multe păduri îndeplinesc și funcții de protecție, pe lângă aceea de a produce biomasă, uneori se vorbește de fond de producție și protecție, alteori numai de

fond de producție. Mărimea fondului de producție este volumul total al arborilor ce constituie mijloace de producție și se exprimă în m3. Estima-rea cât mai corectă a mărimii acestui fond este una din etapele determină-rii posibilității printr-o categorie bine-definită de metode, respectiv meto-dele ce urmăresc normalizarea mărimii fondului de producție (vezi capitolul ur-mător); prin urmare, cunoașterea mărimii fondului de producție poate fi o condiție a reglementării producției potrivit, firește, principiului continui-tății.

Mărimea fondului real de producție se estimează cel mai ușor cu ajutorul tabelelor de producție, pe baza caracteristicilor dendrometrice ale arboretelor (diametre medii și înălțimi), a vârstei și clasei de producție în care se încadrează fiecare element de arboret. La rândul ei, mărimea fon-dului normal de producție se estimează tot pe baza tabelelor de producție, luând însă în considerare doar distribuția speciilor principale în raport cu clasele de producție. Dar, așa cum se arată în sub-capitolul 11.2.1. cu cât crește ponderea arboretelor de amestec, cu atât scade precizia estimării corecte a mărimii fondului de producție, dat fiind faptul că în amestecuri speciile fo-restiere se comportă diferit decât în arborete pure. De fapt, problematica estimării mărimii fondului de producție este mai degrabă una a biome-triei decât a amenajării pădurilor, motiv pentru care, cel puțin în amena-jamentul românesc, acest parametru interesează doar ca valoare medie, cu titlul orientativ.

6.2 Structura fondului de producție la codru regulat

Structura normală a unei păduri de codru regulat se ca-racterizează printr-o distribuție cvasi-egală a suprafețelor pe clase de vârstă, motiv pentru care ciclul de producție este conside-rat elementul cel mai important în definirea structurii, deoarece nu-mărul claselor de vârstă depinde de mărimea ciclului.


2

Diferențele dintre suprafețele efective ale claselor de vârstă și su-prafața normală (figu-rată printr-o linie punc-tată în figura 6-1) trebuie să scadă continuu, ca ur-mare a aplicării repetate a planurilor de recoltare a produselor principale.

Din acest dezide-rat decurge și impor-tanța menținerii aceleiași suprafețe de referință

pentru fondul de producție, cât și importanța menținerii aceluiași ciclu de producție, de o amenajare la alta: dacă una din aceste constante se schimbă, se schimbă și suprafața clasei normale de vârstă și orice compa-rație cu situația de la amenajarea anterioară este complet inutilă.

Un fond de producție perfect normal, în care o singură specie este reprezentată, în condiții staționale omogene (aceeași productivitate) iar fiecare vârstă este egal reprezentată, se determină cu relația (6-1):

∫=r

n dt)t(vSF1

(6-1)

în care S este suprafața pădurii, r este ciclul, iar v(t) este funcția ce exprimă dependența volumului în raport cu vârsta pentru fiecare hectar de pă-dure.

Dacă sunt k specii, repartizate pe trei stațiuni de productivitate su-perioară, mijlocie și inferioare, fondul de producție normal este dat de re-lația (6-2):

( )dttvSFk

i j

r

ijijn ∑∑ ∫= =

=1

3

11

(6-2)

ha

I II III IV V VI clase de vârstă

Suprafaţa clasei normale de vârstă

Figura 6-1 Distribuția normală pe clase de vârstă


3

6.3 Mărimea fondului normal de producție la codru regulat

6.3.1 Metoda tabelelor de producție

Volumul fondului normal de producție (Fn), potrivit defi-niției, este suma volumelor pe clase de vârstă – relația (6-3):

∑=

=k

1iin vSFn ( 6-3)

în care vi este volumul clasei de vârstă i, Sn suprafața clasei de vârstă nor-mală iar k numărul total al claselor de vârstă.

Pentru simplificarea calculelor, volumele vi se citesc din tabelele de producție, la vârste egale cu jumătatea fiecărei clase de vârstă; respectiv 10, 30,50, ... ani. Eroarea de estimare va fi cu atât mai mică cu cât și clasele de vârstă vor fi mai înguste. Dacă se notează cu j numărul de ani al unei clase de vârstă, atunci mărimea fondului de producție înainte de recoltarea posibilității normale va fi dată de relația (6-4):

∑=

⋅⋅=k

jjv

rSjFn

1 ( 6-4)

în care S este suprafața pădurii iar r ciclul de producție, celelalte variabile având aceeași semnificație ca și în relația (6-3).

După recoltarea posibilității corespunzătoare unei clase de vârstă, mărimea fondului de producție va fi fiind mai mică cu volumul ultimei clase de vârstă, deci în relația (6-4) termenii vi din membrul drept vor fi însumați până la k-1, nu până la k. Făcând media celor două valori, re-zultă că

+= ∑

−

=

1

12

k

jj

k vvrSjFn ( 6-5)

6.3.2 Metoda creșterii medii la exploatabilitate

Fondul de producție al unei păduri normale este format din crește-rile celor r arborete „elementare” ce urmează a fi exploatate an de an. Dacă se notează c1, c2, ..., cr creșterile celor r arborete, atunci media lor, respec-tiv creșterea medie la exploatabilitate, va fi:


4

1

1

−

=

⋅

= ∑ rcc

r

ii ( 6-6)

Dar cum dintr-o pădure cu structura normală se recoltează o posi-bilitate egală cu creșterea medie, atunci

CcrcPr

ir =⋅==∑

=1 ( 6-7)

Fondul de producție poate fi considerat o progresie aritmetică de r termeni, cu rația c, motiv pentru care se poate scrie că

( ) rcrrcrccrFn222

+=+= ( 6-8)

Cum rc=C=P, atunci

22rCCFn += ( 6-9)

Ca și în cazul precedent, mărimea fondului de producție după recol-tarea posibilității P va fi mai mică cu C (egal cu P); făcând media între cele două valori, rezultă că

2rCFn = ( 6-10)

6.3.3 Metoda diametrului mediu al arboretelor

Cu cât intervalul de timp acoperit de o clasă de vârstă este mai mic, cu atât precizia estimării crește, întrucât erorile datorate formei sigmoi-dale a funcției volumului sunt mai mici (Rucăreanu, 1967, Leahu, 2001).

Dar atât timp cât datele inițiale sunt preluate din tabelele de pro-ducție, fondul normal de producție nu surprinde particularitățile arbore-telor. Leahu (1986, 2001) propune o metodă ce se bazează pe funcția sta-tistică dintre volumul la hectar și diametrul mediu al arboretelor și ajunge, în final, la relația (6-11)

D'nn VFF ⋅= (6-11)

în care valorile 'nF au fost tabelate pe specii, clase de producție, țeluri de

gospodărire și diametre medii, iar VD este volumul mediu la hectar


5

pentru categoriile de diametre medii ce sunt bine reprezentate în unitatea de gospodărire.

6.3.4 Metoda înălțimii medii a arboretelor exploatabile

O altă metodă, foarte ușor de aplicat, este aceea a înălțimii medii a arboretelor exploatabile Dissescu (1976). Metoda constă în estimarea fon-dului normal de producție cu ajutorul unei funcții de regresie exponenți-ală, în care fondul normal de producție este exprimat în funcție de înălți-mea medie a arboretelor, sub forma unei regresii dublu exponențiale de tipul relației (6-12)

HlogbaeFn ⋅= ( 6-12)

Fiind vorba de două funcții exponențiale combinate, liniarizarea re-lației (6-12) se face prin dublă logaritmare, obținându-se relația (6-13):

xaay

Hlogblog)elog(logalog)Fn(loglog ⋅++=10

(6-13)

din care rezultă, înlocuind corespunzător termenii, o funcție liniară de tipul y=a0+a1x, în care x este logaritm din înălțimea medie a ar-boretelor exploatabile. Astfel de ecuații pot fi apoi foarte ușor folosite la calcularea mărimii fondului de producție pentru diferite specii, pe clase de producție.

6.3.5 Modelul stochastic

Structura normală a pădurii, respectiv distribuția egală a claselor de vârstă este mai degrabă un deziderat decât o realitate. Cel puțin în zona forestieră montană, unde pădurile de molid sunt deseori afectate de do-borâturi de vânt sau rupturi de zăpadă, pentru reglementarea procesului de producție sunt necesare abordări diferite, ce iau în considerație frec-vența producerii unor astfel de perturbații (Barbu, 1985, Barbu et Cenușă, 1987).

Modelul clasic al pădurii normale face complet abstracție de impac-tul pe care îl pot avea diversele perturbații asupra structurii fondului de producție; implicit, se consideră că arboretele dintr-o clasă de vârstă i vor trece automat și integral în clasa de vârstă i+1 după 10, 20 sau 40 ani, în funcție de modul în care este definită clasa de vârstă.


6

În realitate, datorită factorilor bioticii sau abiotici, nu toate arbore-tele se supun acestei reguli - o u.a. în care au avut loc doborâturi în masă va reveni în prima clasă de vârstă – singura certitudine fiind aceea că ar-boretele din ultima clasă de vârstă vor trece integral în prima clasă de vârstă.

Profesorul Ian Kouba de la Facultatea de Silvicultură din Praga a propus un model structural (Kouba, 1969, 1978, 1991) bazat pe probabili-tatea ca un arboret dintr-o clasă să nu mai treacă în clasa următoare, ci să revină în prima clasă de vârstă.

Autorul a modelat acest proces ca un lanț Markov finit, în care există o stare absorbantă – înțeleasă în acest caz ca fiind structura spre care pădu-

rea tinde în mod natural. Deci, structura normală nu este acea structură ideală pe care dorim să o realizăm, ci acea structură spre care pădurea tinde ca urmare a interven-țiilor silviculturale și a fac-torilor naturali.

Grafic, o astfel de situ-ație este descrisă în figura 6-2. Dacă probabilitățile p j,j+1

sunt constante, atunci siste-mul va tinde spre o struc-tură stabilă. Un astfel de proces are corespondent în matematică, așa numitele procese Markov, cu stare ab-sorbantă – starea absorbantă, fiind în acest caz o structură relativ stabilă pe clase de vâr-stă. Dacă există estimări ale probabilităților p j,j+1, pon-derea relativă a fiecărei clase de vârstă (a i) în struc-tura stabilă este dată de re-lația (6-14).

Clasa I

Clasa II

Clasa III

Clasa IV

Clasa V

Clasa VI

p5,6

p4,5

p3,4

p2,3

p1,2

1-p 1

,2

1-p 2

,3

1-p 3

,4

1-p 4

,5

1-p 5

,6

Figura 6-2 Modelul stochastic al pădurii nor-

male


7

∑∏

∏

=

−

=+

+

=+

= n

k

k

jj,j

i

ijj,j

i

p

pa

1

1

11

1

1

(6-14)

în care p j,j+1 reprezintă probabilitatea trecerii din clasa de vârstă j în clasa următoare, j+1. Pentru prima clasă de vârstă probabilitatea de intrare este unu.

Numitorul fracției din membrul drept al relației (6-14) rămâne con-stant pentru toate valorile ai, ceea ce se schimbă fiind doar numitorul, ce scade dacă pj.j+1 este subunitară, sau rămâne constantă, dacă pj,j+1 este 1,0.

Figura 6-3 Implementarea relației 6-15 într-o foaie electronică de calcul

Dacă toate probabilitățile sunt egale cu unitatea – procesul este de-terminist – atunci toate valorile ai vor fi egale cu 1/n, ceea ce înseamnă că modelul clasic al pădurii normale este un caz special al celui stochastic. În figura 6-3 este prezentată imaginea unei foi electronice de calcul, în care s-au calculat valorile ai în funcție de probabilitățile p j,j+1, înregistrate în coloana B (1;0,89;1;0,89;0,89;0,89).

În reprezentarea grafică se observă că doar clasele II și III sunt egale ca suprafață, întrucât probabilitatea de a trece din clasa a II-a într-a III-a este unu (a3=1).

Modelul stochastic propus de Kouba poate fi utilizat pentru estima-rea mărimii normale a fondului de producție, dar mai ales la prognozarea posibilelor schimbări în compoziția pădurilor de amestec, ținând cont de faptul


8

că probabilitățile de trecere dintr-o clasă de vârstă în alta pot fi diferite de la o specie la alta, în funcție de factorii limitativi și concurența celorlalte specii. De asemenea, poate fi utilizat la estimarea mărimii fondului de re-zervă mobil.

6.4 Structura fondului de producție la codrul grădinărit

6.4.1 Particularități

Spre deosebire de codrul regulat, la care unitatea de referință este hectarul de pădure iar caracteristica urmărită este vârsta medie a arbore-tului, la codru grădinărit (CG) unitatea de referință este arborele indivi-dual, iar caracteristica de referință este diametrul. Structura la codru gră-dinărit se exprimă prin distribuția arborilor pe categorii de diametre, pe când la codru regulat prin distribuția suprafețelor pe clase de vârstă.

La CG, fiecare parcelă constituie o unitate omogenă ce asigură o producție continuă – fondul de producție normal se stabilește la nivel de parcelă. În cazul arboretelor de amestec, cu structură plurienă, fiecare spe-cie este tratată separat.

Într-o pădure de CG, teoretic, arborii se repartizează pe categorii sau clase de diametre după distribuția Liocourt, exprimată printr-o pro-gresie geometrică descrescătoare (6-15) (Liocourt, 1888):

132 −nqA:...:

qA:

qA:

qA:A ( 6-15)

n care A reprezintă numărul de arbori din prima categorie de diametre luate în considerație, 1/q reprezintă rația progresiei geometrice descres-cătoare, n - numărul total de categorii de diametre.

La fel de bine poate fi folosită funcția hiperbolică (Meyer, 1930; Me-yer, 1933):

xeky ⋅α−⋅= (6-16)

în care y reprezintă numărul de arbori din categoria de diametre x, iar k și α constituie parametrii funcției, ce depind de caracteristicile arborete-lor.


9

Pentru a estima măsura în care distribuția reală poate fi sau nu asi-milată cu o distribuție model, se utilizează criteriul de semnificație Pear-son (Dissescu et al., 1987), dat de relația (6-17)

( )∑=

−=ℵ

n

i i

ii

NNR

1

2 (6-17)

în care Ri este numărul real de arbori din categoria de diametre i, iar Ni este numărul optim de arbori din aceeași categorie.

Modelarea structurii grădinărite s-a realizat și cu ajutorul așa-nu-mitei energii informaționale, ce caracterizează gradul de organizare a sis-temului. Relația (6-18) permite măsurarea energiei informaționale E

∑=

=n

jjpE

1

2 ( 6-18)

în funcție de probabilitățile ca un arbore să se afle într-o clasă de diametre oarecare, de la j=1 la n. Practic, aceste probabilități reprezintă proporția relativă de participare a fiecărei categorii de diametre,

Din cercetările întreprinse de Leahu (1986), a rezultat că raportul dintre energia informațională și cubul parametrului q din progresia Lio-court este constant, indiferent de clasa de producție, potrivit relației de echivalență:

35

25

32

22

31

21

qp

...qp

qp ,i,i,i ∑∑∑ ===

în care 21,ip reprezintă proporția de participare a clasei de diametre i în

structurile pluriene realizate de arborete de clasa I de producție.

Având în vedere că un arboret plurien se caracterizează printr-o stare de echilibru dinamic, indiferent de condițiile staționale, s-au putut scrie relații de echivalență între cele cinci niveluri de bonitate, astfel:

355

322

31 qn...qnqnI ⋅==⋅=⋅

Asemenea relații de echivalență au permis apoi determinarea para-metrului q pentru o anumită clasă de producție, în funcție de numărul de arbori ce caracterizează o structură normală dintr-o altă clasă de produc-ție și parametrul q al respectivei clase de vârstă, potrivit relației (6-19)


10

3

52

1152

...... n

nqq = ( 6-19)

Relația (6-19) a permis apoi determinarea unor distribuții-model pe clase de producție, atât pentru distribuții de tip Liocourt cât și pentru dis-tribuții Meyer.

6.4.2 Determinarea elementelor progresiei Liocourt

Fondul de producție normal este un element de control, la stabilirea căruia se iau în considerare doar arborii al căror diametru este mai mare decât pragul de inventariere. Determinarea numărului de arbori din prima categorie de diametre se bazează pe următorul raționament: ca fon-dul de producție să rămână neschimbat, adică într-un echilibru perma-nent, trebuie ca în fiecare an în prima clasă de diametre să intre un număr de arbori egal cu cel al arborilor recoltați, ce ies din ultima clasă de dia-metre. Notând cu T timpul cât arborii rămân în prima clasă de diametre, trebuie să existe relația:

TaA = ( 6-20)

în care a reprezintă raportul dintre creșterea anuală a pădurii și volumul mediu al arborilor extrași. Din practică, s-a constat că există un raport aproximativ constant între volumul arborelui mediu extras și volumul

arborelui mediu pe parcelă m’: mm ′=43

. Înlocuind în relația (6-20), se

obține relația (6-21) de determinare a numărului de arbori din prima categorie de diametre:

TmCA ⋅′

⋅=43

( 6-21)

în care T se determină pe cale dendrometrică.

Se stabilește, mai întâi, pe baza unor probe de creștere recoltate cu burghiul, creșterea anuală medie în diametru, apoi se împarte mărimea


11

unei categorii de diametre la această creștere. T se mai poate calcula prin compararea datelor obținute din două inventarieri consecutive.

Numărul de categorii de diametre, n, se determină prin stabilirea grosimii maxime admisibile a arborilor, respectiv a categoriei limită. Aceasta depinde de vigoarea de creștere a arborilor sau de diametrul-țel.

Distribuția normală trebuie să corespundă potențialului de creștere a arboretelor pe stațiunea respectivă. Se consideră că diametrul limită co-respunde ultimei clase de diametre din care există cel puțin un arbore la hectar. Deci n se determină cu ajutorul relației (6-22):

1+−=

diln ( 6-22)

în care i reprezintă pragul de inventariere, l diametru maxim, d mărimea clasei de diametre.

Dacă numărul de arbori din ultima clasă de diametre se notează cu B, atunci rația q se determină cu ajutorul relației (6-23):

1−= n

BAq ( 6-23)

Dacă se consideră că B=1 – ceea înseamnă că diametrul țel este dia-metrul la care mai poate fi găsit cel puțin un arbore la hectar, rezultă că

1−= n Aq .

6.5 Fondul de rezervă

6.5.1 Modelul clasic

În ciuda impreciziei determinării lui, fondul normal de producție are un rol cheie în determinarea posibilității prin me-todele ce urmăresc normalizarea mărimii lui. Dar, în realitate,

numeroase sunt situațiile în care fie a trebuit să se recolteze mai mult de-cât posibilitatea, fie au avut loc doborâturi de vânt, după recoltarea posi-bilității anuale. Pentru ca cele două fenomene – unele previzibile, altele nu – să nu afecteze prea mult mărimea fondului de producție, se creează un fond de rezervă. Acesta poate fi fix – porțiuni de pădure pentru care nu se reglementează producția – sau mobil.


12

În condițiile gestionării multifuncționale a pădurilor, constituirea fondului fix de rezervă iese din discuție, metodele moderne de amenajare fiind orientate spre constituirea unui fond de rezervă mobil. Cel mai sim-plu mijloc de constituire a fondului mobil de rezervă este mărirea ciclului; fie r’ noul ciclu, majorat. Dacă se consideră Fn fondul normal de producție pentru ciclul r, posibilitatea este egală cu creșterea C, iar fondul de rezervă este exprimat în „n” posibilități anuale, atunci noul fond de producție '

nF poate fi scris conform relației (6-24).

PnFF n'n ⋅+= ( 6-24)

Exprimând ambele fonduri de producție în raport cu ciclul și creș-terea anuală a pădurii și înlocuind în relația (6-24), rezultă că

Cn2

rC2Cr'

⋅+= ( 6-25)

Aducând la același numitor și împărțind la C, rezultă că r’=r+2n. Așadar rotunjind totdeauna în plus vârsta medie a exploatabilității pen-tru a determina ciclul, se creează automat un fond de rezervă mobil.

6.5.2 Modelul stochastic

Modelul stochastic propus de Kouba poate fi utilizat la estimarea mărimii fondului mobil de rezervă ce trebuie creat în eventualitatea apariției doborâturilor de vânt, dacă se estimează suficient de precis probabilitățile pi,i+1.

Estimarea corectă a acestor probabilități este foarte importantă: dacă probabilitățile sunt mici, atunci structura „absorbantă” spre care se crede că tinde pădurea va fi una cu diferențe mari de la clasele de vârstă inferioare spre cele superioare, ceea ce poate fi nerealist. Proba-bilitatea ca un arboret să revină în prima clasă de vârstă, datorită doborâ-turilor de vânt de exemplu, depinde de o multitudine de factori: expozi-ție, substrat, structură, vârstă, etc. Influența acestor factori poate fi esti-mată doar prin prelucrarea unui volum suficient de mare de date, pro-blema fiind una de estimare cât mai precisă a probabilității ca un arboret, situat în anumite condiții staționale, să fie sau nu afectat de doborâturi de vânt. Sunt două abordări posibile, ce pot fi utilizate combinat, sau separat: probabilități condiționate (Bayes) sau estimarea directă a probabilității apariției unor doborâturi de vânt, prin analiză statistică, respectiv analiza


13

regresiei logistice. Cele două metode de analiză sunt prezentate în detaliu în capitolul 11 „Modelarea în amenajarea pădurilor”.

Prin simulare, s-a constatat că folosind probabilități condiționate Bayes, se poate ajunge la o estimare mai riguroasă a structurii spre care tinde o pădure de molid cu structură normală, dar afectată uneori de do-borâturi de vânt, al căror efect depinde de gradul de vulnerabilitate, ex-primat și el în funcție de pantă, suprafața considerată vulnerabilă la do-borâturi de vânt, suprafața parcursă cu rărituri în deceniul anterior și, fi-rește, distribuția suprafețelor pe clase de vârstă (Drăgoi, 1999).

Pe parcursul deceniului, în cazul apariției produselor accidentale I, volumul ce nu trebuie precomptat (Vnpi) este dat de relația (6-26), astfel:

i

VaFrmVnp

i

jji

i −

−=

∑=

111 ( 6-26)

în care Frmi este fondul de rezervă mobil constituit până în anul i, iar Va j este volumul produselor accidentale I ce au apărut în anii scurși de la in-trarea în vigoare a amenajamentului.

Fondul de rezervă mobil constituit până în anul “i” este dat de relația (6-28):

∑=

−⋅⋅−=m

iiiii a

mcrs)i(Frm

1

11 ( 6-27)

în care si reprezintă suprafața clasei de vârstă “i”, cri este creșterea curentă la hectar a clasei de vârstă “i”, iar a i se calculează potrivit relației (6-15).

Dacă probabilitățile p i,i+1 din relația (6-14) sunt egale cu 1 – deci pro-cesul este complet determinist, toate arboretele trec sigur în următoarea clasă de vârstă – atunci elementele vectorului A au aceeași valoare, res-pectiv 1/m. În consecință, potrivit relației (6-27) fondul de rezervă va fi zero, iar potrivit relației (6-26) orice produs accidental va putea fi pre-comptat din posibilitate, deoarece variabila Vnpi va avea valori negative. Cu cât probabilitățile de trecere în următoarea clasă de vârstă sunt mai mici, cu atât elementele ai ale vectorului A se depărtează de valoarea 1/m, iar fondul de rezervă crește.

Având în vedere progresele recente în ceea ce privește cartarea pe grade de vulnerabilitate a molidișurilor (Popa, 2001), datele de intrare


14

necesare, respec-tiv probabilitățile de producere a doborâturilor de vânt, în funcție de caracteristicile arboretelor și condițiile stațio-nale, pot fi mai ușor estimate.

Totuși o asemenea abor-dare a gestionării fondului de pro-

ducție în condițiile în care mărimea acestuia este afectată de calamități – doborâturi masive produse de vânt în mai multe ocoale silvice – trebuie privită cu prudență deoarece, în asemenea situații, a nu precompta volu-mul doborât înseamnă a contribui la diminuarea fondului de producție, a crește brusc cererea de puieți și, nu în ultimul rând, a contribui la reduce-rea semnificativă a prețului lemnului datorită ofertei mai mari de lemn și condițiilor grele de exploatare (figura 6-4), specifice doborâturilor.

Dar în ocoalele silvice în care doborâturile izolate apar frecvent, pre-comptarea doar a unei părți a volumului acestora poate fi o soluție op-timă, ce ar preîntâmpina deprecierea masei lemnoase din arboretele ex-ploatabile datorită vârstelor mari la care acestea ajung să fie exploatate datorită precomptării din posibilitatea de produse principale a volumului produselor accidentale I.

Q

Preţ

P1

P2

P3

P P+D

Cererea de lemn în condiţii normale

Cererea de lemn după doborâtură

Figura 6-4 Efectul ne-precomptării volumului D asupra prețului de echilibru, în cazul unei doborâturi de vânt

1

7 METODE DE AMENAJARE „Dacă am la dispoziţie opt ore pentru a tăia un arbore, şase le voi petrece ascuţindu-mi securea” Abraham Lincoln

7.1 Consideraţii generale

Dintr-o perspectivă mai largă, obiectivul amenajării pădurilor este alocarea optimă a recoltelor în timp şi spaţiu, astfel încât să se asigure continuitatea acestora sub raport cantitativ, calitativ şi valoric.

În general, problemele de alocare în timp şi spaţiu a unei resurse pot fi rezolvate prin diversele metode ale cercetării operaţionale. Literatura forestieră este bogată în astfel de aplicaţii, dar pentru a le înţelege şi aplica cu succes este nevoie de formarea unui model mental al procesului de normalizare în timp a structurii fondului de producţie, lucru ce necesită un exerciţiu imaginativ susţinut, într-un cadru conceptual definit prin bazele de amenajare.

Metodele de amenajare au caracteristici comune tuturor tehnologiilor: continua perfecţionare (trecerea de la simplu la complex) difuzarea treptata în timp şi spaţiu a unei metode noi (transfer tehnologic) şi, implicit, folosirea concomitentă a mai multor tehnologii (metode), în scopul verificării corectitudinii determinării principalului rezultat al amenajării pădurilor: posibilitatea, ca mijloc de normalizare a structurii fondului de producţie. Metodele de amenajare sunt grupate în următoarele mari categorii, în funcţie de un principiu comun:

metode bazate pe repartiţie

metode ce urmăresc normalizarea fondului de producţie din punct de vedere al structurii, mărimii sau creşterii.

Potrivit primei abordări, suprafaţa pădurii este repartizată în suprafeţe mai mult sau mai puţin egale, ce urmează fi exploatate la anumite intervale de timp (an sau afectaţie). Metodele bazate pe principiul repartiţiei egale în timp sunt cele mai simple şi mai vechi.

Structura normală pe clase de vârstă nu este urmărită explicit prin aplicarea metodelor din această categorie, dar ea ar putea rezulta după

2

primul ciclu de producţie dacă, fireşte, respectiva structură nu este perturbată de alţi factori.

Metodele bazate pe repartiţie au un caracter rigid: un plan de amenajare odată făcut trebuie respectat o perioadă lungă de timp, fără a avea garanţia că producţia de lemn va fi continuă. O singură metodă din această categorie asigură recolte constante de lemn – aceea a afectaţiilor pe volum dar, cum se va vedea în continuare, această egalitate e mai degrabă în plan teoretic: volumele recoltabile efectiv diferă mult de la o perioadă la alta, cel puţin datorită diferenţelor dintre creşterile estimate ale arboretelor şi cele reale.

În schimb, metodele din a doua categorie urmăresc explicit normalizarea fondului de producţie în raport fie cu structura (metoda claselor de vârstă şi metoda creşterii indicatoare), fie cu mărimea, fie cu creşterea. Această normalizare se realizează treptat, prin refacerea periodică a planurilor de recoltarea dar ţinând totdeauna cont de diferenţa dintre ceea ce ar trebui să fie – modelul pădurii normale – şi pădurea reală.

Metodele ce urmăresc normalizarea mărimii fondului de producţie sunt de fapt procedee de calcul al posibilităţii, motiv pentru care au şi fost denumite, oarecum peiorativ, metode bazate pe formulă. Ca modalităţi de verificare a posiblităţii calculate prin alte metode, respectivele formule sunt încă utile şi de actualitate: metoda cameralistă de exemplu, este încă utilizată în Austria.

O lungă perioadă de timp metodele de amenajare au evoluat sub presiunea cererii de lemn; cu mai multe decenii în urmă, în contextul gospodării multifuncţionale a pădurilor această cerere nu mai putea fi satisfăcută prin aplicarea tăierilor rase; aşa că metodele de amenajare au evoluat în direcţia normalizării structurii fondului de producţie prin aplicarea tratamentelor cu regenerare sub adăpost pe perioade mai mari decât mărimea unei clase de vârstă. Aşadar structurile echiene, pentru care a fost gândit modelul pădurii normale, sunt înlocuite de altele, relativ pluriene. Se deschid astfel două posibilităţi, ce polarizează de fapt gândirea şi practica amenajistică:

continuarea procesului de diversificare structurală a pădurilor, justificată de considerentele protecţiei mediului şi conservării biodiversităţii, sacrificând rentabilitatea gospodăririi pădurilor;

3

aplicarea în continuare a metodelor de amenajare specifice pădurii normale pe noile structuri relativ pluriene, cu preţul unui control mai mic asupra mărimii fondului de producţie şi a concordanţei ce trebuie realizată între creştere şi producţie.

Există, fireşte, şi o a treia cale, ce nu ar trebui respinsă din principiu: specializarea funcţională. Aceasta presupune intervenţii minime în pădurile cu rol deosebit de protecţie astfel încât structura acestora să se diversifice în mod natural, respectiv re-echienizarea pădurilor relativ pluriene deja existente, pentru a acoperi costurile gestionării celor din prima categorie (vezi exemplul teoretic prezentat în subcapitolul 3.2 „Argumentarea economică a zonării funcţionale a pădurilor”.

Studierea metodelor de amenajare este prima condiţie a formarii gândirii amenajistice, dar şi o potenţiala sursă de continuă perfecţionare a metodelor ce se aplică la un moment dat.

7.2 Metode bazate pe principiul repartiţiei

Acestea sunt cele mai vechi metode de amenajare. Continuitatea producţiei se asigură prin simpla împărţire a suprafeţei pădurii în parchete anuale - în cazul parchetaţiei - sau în afectaţii, adică suprafeţe de pădure ce sunt exploatate în perioade de timp bine precizate. Dacă nu apar perturbaţii în structura fondului de producţie (doborâturi, uscări masive, incendii), după un ciclu de producţie se obţine o structură normală pe clase de vârstă.

Ceea ce diferenţiază aceste metode de cele ce urmăresc explicit normalizarea este faptul că ciclul de producţie nu are nici o legătură cu exploatabilitatea - aşa cum aceasta este definită ca bază de amenajare - fiind stabilit mai mult sau mai puţin arbitrar.

7.2.1 Metoda parchetaţiei simple

Această metodă necesită cunoaşterea doar a suprafeţei fondului de producţie, parchetele anuale rezultând din raportul dintre suprafaţa fondului de producţie şi numărul de ani ai rotaţiei (ciclului).

Având în vedere principiul metodei, nu se vorbeşte de ciclu, în accepţiunea actuală, ci de rotaţie, întrucât nu se urmăreşte explicit reînnoirea unor mijloace de producţie, ci doar revenirea cu lucrări de exploatare pe aceleaşi suprafeţe, la intervale egale.

4

Parchetaţia simplă reflectă doar preocuparea de alocare în timp a arboretelor, nu şi în spaţiu. Metoda nu asigură totdeauna recolte egale, deoarece volumele parchetelor anuale diferă de la o parcelă la alta, datorită diferenţelor de productivitate.

7.2.2 Metoda parchetaţiei proporţionale (pe volum)

Aplicând parchetaţia simplă s-a constat că, dacă se taie suprafeţe egale, nu se obţin neapărat şi volume egale; principalul motiv: diferenţele de productivitate dintre staţiuni. Considerând trei niveluri de productivitate, recolte constante se obţin dacă este satisfăcută relaţia (7-1):

332211 mPmPmP == ( 7-1)

în care P1,2,3 - suprafaţa parchetului anual pentru cele trei clase de productivitate, iar m1,2,3 - creşterile medii la exploatabilitate pe clase de productivitate.

Având în vedere că suprafaţa ce corespunde fiecărui tip staţional trebuie împărţită în parchete anuale invers proporţionale cu creşterea medie (producţia), se poate scrie relaţia (7-2):

rPS

PS

PS

3

3

2

2

1

1 =++ ( 7-2)

în care S1,2,3 reprezintă suprafeţele corespunzătoare celor trei niveluri de productivitate staţional iar r este ciclu (revoluţia).

Descompunând relaţia (7-1) în cele trei ecuaţii şi combinându-le cu relaţia (7-2) se ajunge la un sistem de trei ecuaţii cu trei necunoscute - P1, P2 şi P3 - sistem ce se rezolvă prin metoda substituţiei. Semnificaţia ecuaţiei (7-2) este simplă: rotaţia este "descompusă" în 3 sub-rotaţii mai mici care, însumate, dau rotaţia r.

7.2.3 Metoda afectaţiilor pe volum

Potrivit principiului continuităţii, din păduri trebuie să se extragă cantităţi egale de la an la an. Suprafaţa pădurii este împărţită în parcele mari, de 35-50 ha, pe care urmează să se creeze arborete uniforme. Subparcelele nu sunt necesare pentru reglementare, ci doar pentru a determina cât mai exact volumul. Pentru determinarea posibilităţii şi asigurarea continuităţii se parcurg următoarele etape:

5

Se fixează ciclul şi se împarte în perioade egale, în general de 20 de ani.

Arboretele se grupează apoi pe clase de vârstă iar acestea se repartizează în mod corespunzător pe perioade, după care se determina vârsta la care urmează să fie exploatat fiecare arboret.

Pe baza vârstelor astfel calculate, în funcţie de caracteristicile fiecărui arboret, se calculează volumul la exploatabilitate, adăugând la volumul iniţial şi creşterea corespunzătoare.

Volumele se totalizează pe perioade.

Datorita distribuţiei neuniforme pe clase de vârstă volumele astfel obţinute nu sunt egale, motiv pentru care distribuţia obţinută se modifică, întocmindu-se un plan general de recoltare, astfel încât fiecare perioadă să furnizeze un volum recoltabil relativ constant. Diferenţele, inevitabile de altfel, nu trebuie să depăşească 20%. . Se subînţelege că, modificând repartizarea iniţială pe perioade (pasul 2), se fac inevitabile sacrificii de exploatabilitate atât în plus, cât şi în minus. În tabelul 7-1 se prezintă soluţia iniţială a unui astfel de plan general de recoltare, soluţie ce trebuie să fie astfel gândită încât sacrificiile de exploatabilitate să fie minime, ceea ce înseamnă ca fiecare parcelă (arboret ) să fie recoltată nici mai devreme, nici mai târziu de exploatabilitate.

Tabelul 7-1

Exemplu de soluţie iniţială a planului general de recoltare potrivit metodei afectaţiilor pe volum

Parcela TA TEX Volum la exploatabilitate

Volum recoltabil în perioada…

I II III IV V 1 30 110 500 0 0 0 500 0 2 40 100 650 0 0 650 0 0 3 50 100 300 0 0 300 0 0 4 20 100 500 0 0 0 Da Nu

… … …. … … … … … … 11 20 110 800 0 0 0 0 Da 12 60 120 230 0 0 230 0 0 13 40 100 540 0 0 540 0 0 14 80 120 300 0 300 0 0 0 15 80 100 700 700 0 0 0 0 16 100 110 800 800 0 0 0 0

6

Volum recoltabil pe perioadă (m3 ) 2170 300 2020 2160 1900 Diferenţe faţă de volumul mediu (m3 ) 460 -1410 310 450 190

După cum se observă, această repartiţie este departe de a fi optimă din punct de vedere al continuităţii: în ultima linie a tabelului sunt prezentate diferenţele faţă de volumul mediu pe perioade. Soluţia iniţială s-ar îmbunătăţii dacă parcela 3, în loc să fie planificată în afectaţia a treia, ar fi exploatată mai devreme, în afectaţia a doua , pentru care deficitul de arborete recoltabile este de 1420 m3 – acesta ar fi un sacrificiu în minus. Volumele s-ar echilibra în continuare dacă recoltarea celor 700 m3 din parcela 15 ar întârzia cu 20 ani – ceea ce înseamnă sacrificiu în plus – fiind re-planificată pentru a doua perioadă. Dificultate metodei de aici începe: mutând parcelele dintr-o afectaţie în alta, se schimbă şi volumele recoltabile la exploatabilitate, ceea ce înseamnă că procesul de căutare a soluţiei optime se reia, dar totdeauna de la o soluţie mai apropiată de cea optimă. Datorită acestui proces iterativ de optimizare a modului de alocare a recoltelor, metoda a fost denumită peiorativ drept „metoda sertarelor” (Stinghe, 1939).

Prin împărţirea volumului de exploatat într-o afectaţie la numărul anilor din perioadă se obţine posibilitatea anuală. Pe baza planului general de recoltare, se întocmeşte un plan special de recoltare, la începutul fiecărui deceniu.

7.2.4 Metoda afectaţiilor pe suprafaţă

Metoda afectaţiilor pe volum a fost gândită în primul rând pentru pădurile de molid, ce erau regenerate prin tăieri rase urmate de împăduriri; prin urmare intervalul de timp scurs între anul începerii exploatării şi cel al încheierii procesului de regenerare nu depăşea perioada. Dar pentru pădurile de foioase din Franţa, în care se aplica tratamentul regenerărilor progresive, continuitatea ar fi fost mai greu asigurată de metoda afectaţiilor pe volum întrucât acest tratament presupune extrageri repetate, eşalonate pe o perioadă mai mare de timp. În plus, aceste tăieri trebuie corelate cu anii de fructificaţie a speciilor, ceea ce presupune o mai mare libertate în marcarea şi exploatarea arborilor şi, implicit, un control mai redus pe volum.

Unul dintre elevii lui Ludwig Hartig, Heinrich Cotta (1763-1844), a adaptat metoda afectaţiilor pe volum la specificul silvicultural al

7

pădurilor din Franţa, urmărind continuitatea pe suprafaţă, nu pe volum. Potrivit acestei metode, mărimea convenabilă a parcelelor este de 15-20 ha.

Prin metoda afectaţiilor pe suprafaţă se urmăreşte normalizarea structurii pădurii şi amplasării spaţiale a parchetelor, potrivit unei gradaţii normale de clase de vârstă, pe parcursul unui singur ciclu. Repartizarea arboretelor pe perioade nu se face doar în raport cu vârsta şi starea acestora, ci şi în funcţie de amplasarea lor în spaţiu (în forma evoluată a metodei). Paşii ce trebuie parcurşi, potrivit acestei metode, sunt următorii:

Se stabileşte parcelarul pădurii.

Se fixează revoluţia (ciclul) şi se împarte în perioade de 20 ani.

Se face planul pe afectaţii - planul general de exploatare - similar metodei afectaţiilor pe volum, diferenţa constând în faptul că se urmăreşte egalitatea dintre suprafeţele afectaţiilor, nu egalitatea volumelor, ca în cazul metodei propuse de Hartig.

În funcţie de amplasarea pe hartă a parcelelor, se fac compensaţii între afectaţii, chiar cu preţul unor sacrificii de exploatabilitate.

Pentru afectaţia în rând se stabileşte posibilitatea anuală pe suprafaţă.

Se face un plan special de exploatare pentru perioada curentă.

7.2.5 Metoda afectaţiilor mixte

Din nevoia de a combina avantajele afectaţiilor pe volum - continuitatea recoltelor – cu cele ale afectaţiilor pe suprafaţă - ordinea spaţială a arboretelor exploatabile - a rezultat metoda afectaţiilor mixte, prin care se urmăresc, în paralel, ambele obiective. Se procedează astfel:

Arboretele se repartizează pe perioade, în funcţie de vârstă, formându-se afectaţii de suprafeţe egale.

Se determină volumul producţiei pe perioade, dar calculele se limitează la 2-3 perioade.

Dacă volumele corespunzătoare nu diferă prea mult - se admit diferenţe de 20% - se păstrează repartiţia iniţială. Dacă nu, se fac deplasări de parcele de la o perioadă la alta până când se obţine o situaţie convenabilă.

8

Metoda afectaţiilor mixte a fost aplicată mult timp, motiv pentru care a şi fost îmbunătăţită continuu.

7.2.6 Afectaţiile permanente

Louis Parade (1802-1865), elev al profesorului H. Cotta, a simplificat metoda afectaţiilor pe suprafaţă, renunţând la obiectivul normalizării structurii pădurii după primul ciclu de producţie. Accentul a fost pus, în schimb, pe concentrarea tăierilor în părţi unitare de pădure şi pe reducerea sacrificiilor de exploatabilitate, sacrificii ce erau inevitabile atunci când se urmărea normalizarea structurii pădurii după primul ciclu.

A început astfel să câştige teren principiul eficienţei în amenajarea pădurilor. Oricare din metodele precedente nu asigură o minimă eficienţă a lucrărilor de exploatare, deoarece nu urmăresc reducerea gradului de dispersare a tăierilor. Avantajele reducerii gradului de dispersare a tăierilor nu se limitează doar la eficienţa lucrărilor de exploatare, ci şi la aceea a lucrărilor de regenerare, de îngrijire a seminţişurilor şi de conducere a arboretelor. Ori de câte ori o anume lucrare se execută pe o suprafaţă mare - deci arboretele în care se intervine sunt grupate - se reduc costurile fixe, de organizare a lucrărilor.

7.2.7 Metoda afectaţiilor revocabile

Această metodă a rezultat din metoda afectaţiilor permanente, schimbându-se însă condiţiile de constituire a afectaţiilor.

Mai precis, s-a renunţat şi la ideea constituirii unei afectaţii dintr-o porţiune unitară de pădure, precum şi la ideea caracterului permanent al afectaţiilor. S-au păstrat doar principiile minimizării sacrificiilor de exploatabilitate şi continuităţii recoltelor, urmând ca la finele fiecărei perioade să se refacă planul general de recoltare. O particularitate a metodei este aceea că admite afectaţii inegale, dar care respectă rapoartele din relaţia (7-3).

pr

sS= ( 7-3)

în care S - suprafaţa pădurii, s - suprafaţa afectaţiei, r - ciclul, p - lungimea perioadei. Întrucât afectaţiile ce nu sunt în rând şi-au pierdut orice sens pentru reglementarea producţiei - fiind doar un mijloc de verificare a asigurării continuităţii, metoda a condus la afectaţiile unice.

9

7.2.8 Metoda afectaţiilor unice

Renunţându-se complet la ideea creării unei gradaţii de clase de vârstă dispuse într-o anumită ordine sau la aceea a grupării arboretelor în afectaţii suprapuse pe trupuri compacte de pădure, s-a ajuns la constituirea unor afectaţii unice, a căror suprafaţă este proporţională cu mărimea perioadei de timp pe care se urmăreşte asigurarea continuităţii (idee păstrată din metoda afectaţiilor revocabile, relaţia 7-3).

Dacă suprafaţa este proporţională cu mărimea perioadei de timp pe care se urmăreşte asigurarea continuităţii, atunci şi structura pe clase de vârstă a pădurii se apropie de o una normală.

Pentru constituirea afectaţiei se porneşte fie de la suprafaţa arboretelor exploatabile, situaţie în care se determină p, fie la stabilirea anticipată a perioadei p, situaţie în care se determină s, urmând ca această suprafaţă să fie "completată" cu arborete ajunse sau care vor ajunge la vârsta exploatabilităţii în cei p ani, cât durează perioada.

Metoda afectaţiilor unice pare a fi flexibilă în momentul constituirii afectaţiilor, dar este totuşi rigidă după aceea, fiind asemănătoare metodei parchetaţiei proporţionale.

7.2.9 Recapitularea metodelor bazate pe afectaţii

Afectaţiile pe volum: singurul criteriu de repartiţie este volumul la exploatabilitate Afectaţiile pe suprafaţă: criteriu de repartiţie este suprafaţa, ţinând însă cont de gradaţia de vârste la care pădurea trebuie să ajungă; se face un plan special de recoltare pentru afectaţia în rând şi se calculează posibilitatea pe volum doar pentru prima afectaţie. Afectaţiile mixte: combinaţie a afectaţiilor pe volum şi a celor pe suprafaţă; diferenţele dintre volume pot fi de până la 20%. Egalitatea volumelor se urmăreşte pe primele trei perioade (ceea ce corespunde unei continuităţi pe 60 ani). Afectaţiile permanente: o afectaţie este formată din arborete grupate (trupuri sau bazinete), chiar cu riscul unor sacrificii de exploatabilitate Afectaţii revocabiule: La finele fiecărei perioade se reface planul general de recoltare. Suprafaţa afectaţiilor este direct proporţională cu mărimea perioadelor. Singurele principii de regleementare se referă la sacrificiile de exploatabilitate (ce trebuie să fie cât mai mici) şi continuitatea recoltelor. Afectaţii unice: pentru constituirea afectaţiei în rând (singura ce interesează) se porneşte de la suprafaţa arboretelor explotabile (mărimea afectaţiei) şi se calculează apoi, potrivit relaţie (7-3), perioada corespunzătoare.

10

7.3 Metode de normalizare a mărimii fondului de producţie

7.3.1 Pădurea normală

Reglementarea procesului de producţie conform principiului repartiţiei s-a dovedit totuşi incapabilă să asigure continuitatea termen lung.

Principala condiţie pentru asigurarea continuităţii prin metode bazate pe repartiţie este regenerarea sigură a pădurii, de-a lungul unei rotaţii; condiţie greu de îndeplinit, deoarece mulţi factori sunt imprevizibili (secete, doborâturi de vânt, etc.).

Potrivit metodelor bazate pe repartiţie, se consideră că pădurea este o resursă naturală regenerabilă în orice condiţii, capabilă să producă lemn de calitate în orice condiţii. Or, nu este aşa. Pe măsură ce s-a redus suprafaţa pădurilor naturale, s-a constatat că producţia pădurilor cultivate ce le-au luat locul a scăzut. Atunci silvicultorii au simţit nevoia să creeze nişte modele de referinţă, spre care să conducă pădurea cultivată; acestea au fost tabelele de producţie.

Având tabelele de producţie, s-a mers apoi la a crea un model ideal al pădurii, şi acesta a fost acela al pădurii normale din punct de vedere al distribuţiei claselor de vârstă. Având tabelele de producţie şi apoi şi tabele de sortare, a devenit posibilă şi stabilirea vârstei optime de tăiere a fiecărui arboret în parte, în funcţie de interesele şi obiectivele administraţiei silvice.

Aşadar, s-a schimbat complet sensul reglementării prin amenajament: dacă metodele bazate pe repartiţie pornesc de la pădure ca ansamblu şi se ajunge apoi la arboret, noile metode, bazate pe normalizarea fondului de producţie (FP) pornesc de la ceea ce trebuie făcut în fiecare arboret în parte, ajungând apoi la modelul structural al viitoarei păduri, ce urmează a fi creată prin regenerarea tuturor arboretelor existente la momentul amenajării.

Un FP normal se caracterizează prin mărime, structură şi creştere. Întrucât între aceste atribute relaţia este univocă, metodele de amenajare dezvoltate în jurul acestui concept au fost de la început orientate fie spre normalizarea mărimii, fie spre normalizarea structurii, fie a creşterii FP.

11

7.3.2 Metoda cameralistă

Metoda cameralistă (sau metoda austriacă) permite calculul posibilităţii (P) folosind următoarea relaţie:

aNRCP −

+= ( 7-4)

în care C este creşterea anuală medie a pădurii, calculată la vârsta exploatabilităţii, R este fondul de producţie real, N fondul de producţie normal iar a este perioada de timp în care se doreşte lichidarea diferenţei dintre R şi N.

Metoda a fost descrisă pentru prima data în 1811, deşi a fost aplicata încă de la 1788, ca urmare a unui decret al Curţii Imperiale de la Viena.

7.3.3 Metoda Karl Heyer

Singura diferenţă dintre metoda austriacă şi metoda Karl Heyer constă în faptul ca cea de a doua ia în consideraţie şi creşterea pe parcursul perioadei de timp în care se lichidează diferenţă dintre fondul de producţie real şi fondul de producţie normal. Aşadar se poate scrie că

avN-R

CP ∑++= ( 7-5)

în care variabilele comune cu relaţia (7-4) au aceleaşi semnificaţii, în plus apărând Σv, ce este suma creşterilor în intervalul a.

7.3.4 Metoda raţională

Autorul metodei, J. Chr. Hundeshagen, a plecat de premisa ca pădurea este un mijloc de producţie, iar lemnul este singurul produs. Ducând analogia mai departe, pădurea este un "capital" natural, ce fructifică asemeni unui capital depus în bancă, aducând o rentă anuală egală cu creşterea (Stinghe, 1939). Tot aşa cum renta creată de un capital depus în bancă este egală cu dobânda, şi procentul de recoltare poate fi exprimat ca raport dintre creşterea normală şi fondul de producţie normal. Aşadar, posibilitatea P este data de relaţia:

NCRP = ( 7-6)

în care R este mărimea fondului real de producţie, N este fondul normal de producţie iar C este creşterea (medie) a fondului normal de producţie.

12

Raportul C/N a fost denumit procent de recoltare, prin analogie cu procentul bancar, respectiv rata anuală de fructificare a capitalului. Se observă că, deşi acest raport rămâne constant, posibilitatea variază direct proporţional cu mărimea fondului real de producţie (R).

Deoarece relaţia presupune inventarierea tuturor arboretelor - ceea ce ar fi ne-economic - în practică s-a adoptat o relaţie simplificată, în care fondul real se estimează doar pentru arboretele a căror vârstă a depăşit jumătatea ciclului (R’), iar FP normal se stabileşte tot pentru aceeaşi categorie de arborete. A fost introdus astfel aşa-numitul factor de recoltare parţial, respectiv raportul C/N’, N’ fiind fondul de producţie normal pentru arboretele a căror vârstă este mai mare de r/2 (r fiind ciclul). Prin urmare, formula posibilităţii devine

'NC'RP = ( 7-7)

7.3.5 Metoda Masson-Mantel

Pentru a putea recolta cantităţi constante, pădurea trebuie sa fie constituită dintr-o gradaţie continuă de arborete de vârste diferite, dar de suprafeţe egale. Pădurea normală presupune o serie de arborete ale căror vârste formează o progresie aritmetica cu raţia 1, egale ca suprafaţă. Mărimea FP normal, respectiv N, este dată de relaţia N=r⋅C/2, ceea ce înseamnă că (C/N)=2/r. Înlocuind în formula raţională factorul de recoltare C/N cu 2/r, rezultă că

rRP 2

= ( 7-8)

Metoda a fost recomandată şi pentru codrul grădinărit, deşi noţiunea de ciclu nu are sens, în acest context. În plus, la grădinărit, singurul criteriu după care poate fi apreciată starea de normalitate a mărimii FP este creşterea (Rucăreanu, 1967, p. 247).

7.3.6 Metoda Mélard

Potrivit aceleiaşi asocieri între mărimea fondului de producţie la codru regulat şi mărimea fondului de producţie la codru grădinărit1 şi raportului optim dintre volumele a trei clase de diametre, metoda Melard

1 Diferenţele fiind datorate elementelor de referinţă (arboretele la codru regulat, arborii la codru grădinărit).

13

presupune împărţirea ecartului de variaţie a diametrelor în trei clase: arborii groşi (V3), arborii mijlocii (V2) şi arborii subţiri (V1). Proporţia dintre aceste volume este de 5:3:2 şi a constituit răspunsul pe care Gurnaud l-a dat în 1903 întrebării ridicate de Ernest Guinier privind amenajarea unei păduri în care nu există nici gradaţie a vârstelor şi este imposibil de definit starea arboretelor (Dissescu et al., 1987).

Pragurile de diferenţiere sunt 2/3 Dmax, respectiv 1/3 Dmax, prin Dmax notându-se diametrul ţel. Având în vedere faptul ca între V3 şi V2 este un raport de 5/3 (vezi figura 7-1, respectiv numărul de triunghiuri dreptunghice elementare) iar posibilitatea se recoltează numai din cate-

14

goria arborilor groşi, rezultă că posibilitatea poate fi calculată în două moduri:

fără a include creşterile în volumul V3, situaţie în care posibilitatea este dată de raportul dintre volumul arborilor groşi şi intervalul de timp în care aceştia vor fi recoltaţi, respectiv r/3;

rV

rVP 33 3

3

== ( 7-9)

adăugând creşterile la V3, creşteri ce sunt egale tot cu suprafaţa unui triunghi elementar (figura 7-1), situaţie în care

r5V18

r

VVP 3=

+=

3

53

3 ( 7-10)

Avantajul acestei metode constă în faptul că, atunci când distribuţia volumelor pe cele trei clase de diametre este anormală, există posibilitatea translatării stânga-dreapta a pragului dintre V2 şi V3, astfel încât să se restabilească proporţia 5/3 între V3 şi V2 (figura 7-1): dacă trebuie mărit V2 respectivul prag se mută spre dreapta; dacă, din contră, există un deficit de arbori groşi, pragul se mută spre stânga.

Există şi soluţie analitică a acestei probleme, bazată pe un din regulile proporţiilor derivate (Rucăreanu, 1967) se bazează pe proporţiile derivate (relaţia 7-11)

853535 32323

2

3 VVV;VV;VV +

===( )

85 32

3VVV +

= ( 7-11)

15

Înlocuind valoarea determinată pentru V3 prin relaţia (7-10) într-una din relaţiile (7-9) sau (7-10) se poate calcula posibilitatea şi pentru situaţiile în care nu este respectată condiţia grafică.

7.4 Metode de normalizare a structurii fondului de producţie

7.4.1 Metoda claselor de vârstă, varianta românească

7.4.1.1 Descrierea metodei

Metoda cea mai cunoscută prin care se realizează normalizarea structurii fondului de producţie este metoda claselor de vârstă. Metoda claselor de vârstă, în varianta românească, are un caracter analitic - în sensul că realizează o analiză detaliată a structurii actuale şi a modalităţilor de a îndruma această structură spre una normală.

De asemenea, are caracter cultural, deoarece îndrumarea fondului de producţie se realizează în funcţie de posibilităţile silviculturale de aplicare a tratamentelor prin care se realizează structurile-ţel stabilite.

Etapele de parcurs sunt următoarele:

Se stabilesc structurile reală şi normală.

Figura 7-1 Determinarea posibilităţii prin metoda Mélard

16

Se stabileşte suprafaţa periodică normală, Sn, cu ajutorul relaţiei (7-12), în care p reprezintă numărul de ani din perioada, S - suprafaţa pădurii iar r este ciclul;

prSSn = ( 7-12)

Se constituie suprafaţa periodică în rând, prin încadrarea arboretelor pe urgeţe de regenerare şi se stabileşte dacă există excedent de arborete exploatabile, sau deficit.

Se verifică dacă diferenţa dintre SP 2 (a doua suprafaţă periodică) şi SP1 (suprafaţa periodică în rând) este mai mică de 20%; dacă nu, se mută câteva u.a. din SP1 în SP2 sau invers (în raport cu urgenţa de regeneare), astfel încât se fie realizată condiţia de echilibru între cele două suprafeţe periodice.

Existenţa excedentului de arborete exploatabile şi mărimea acestuia (E) se face potrivit condiţiilor din tabelul 7-2, în care Sn este suprafaţa periodică normală, S1,2,3 reprezintă suprafeţele periodice 1, 2 şi 3, iar E este excedentul de arborete exploatabile.

Tabelul 7-2

Determinarea excedentului de arborete exploatabile în funcţie de mărimea perioadei (Giurgiu, 1988)

Perioadă de 30 ani Perioadă de 20 ani

Condiţia Formula de calcul Condiţia Formula de calcul

S1>Sn; S2>Sn E=S1-Sn S1>Sn; S2>Sn E=S1-Sn

S1>Sn; S1+S2>2Sn

E=S1+S2-2Sn S1>Sn; S2<Sn;

S3>Sn; (S1+S2)>2Sn

E=S1+S2-2Sn

S1>Sn; S3<Sn;

S1+S2+S3>3Sn E=S1+S2+S3-3Sn

Dacă există un excedent de arborete exploatabile, în funcţie de mărimea acestuia, se corectează suprafaţa periodică în rând (Sp) conform relaţiei:

17

krSaSp = ( 7-13)

în care a reprezintă numărul de ani ai perioadei curente, S şi r au semnificaţiile cunoscute iar k este un factor modificator stabilit prin normele tehnice, în raport cu mărimea excedentului, exprimată procentual, faţă de distribuţia normală (tabelul 7-3).

Tabelul 7-3

Valorile coeficientului k în funcţie de mărimea excedentului

Excedent(%) 1-10 11-30 31-50 51-70 71-90

k 1,02 1,04 1.08 1,11 1,14

Excedent (%) 71-90 91-110 111-130 131-150 Peste 151%

k 1,14 1,16 1,18 1,19 1,20

Încadrarea arboretelor în suprafeţe periodice trebuie făcută în aşa fel încât posibilitatea pe suprafaţă în S2 să nu scadă cu mai mult de 20% faţă de posibilitatea din S1.

În situaţia unui deficit de arborete exploatabile - perioada I este mai mică decât Sn, în perioada I vor fi încadrate toate arboretele din urgenţa I, iar pentru verificare se foloseşte şi procedeul suprafeţei minime la exploatabilitate, propus de Giurgiu (1988), potrivit căruia suprafaţa periodică I este dată de minima următorului şir de rapoarte:

∑∑

++++

++

ii

ii

a

S;

aaaSSS;

aaSS;

aS

321

321

21

21

1

1

7.4.1.2 Încadrarea arboretelor pe urgenţe de regenerare

Urgenţa I. Arboretele care, în raport cu starea de vegetaţie şi sănătate, nu mai pot fi menţinute pe picior mai mult de 10 ani, fără riscul degradării lor totale şi al unor influenţe negative asupra pădurii însăşi.

1.1. Arborete ce urmează a fi recoltate în deceniul de aplicare a amenajamentului.

18

1.2. Arborete cu vârste de peste 20 ani la codru şi peste 5 ani la crâng, foarte puternic afectate de factori biotici şi abiotici negativi (zăpadă, uscare, rezinaj, exploatare, etc.) încadrate în cel mai ridicat grad de vătămare – excesiv vătămate

1.3 Arborete neexploatabile cu densitate de la 0,1 la 0,3 cu vârste de peste 20 ani la codru şi peste 5 ani la crâng.

1.4 Arborete neexploatabile, predominant (peste 70%) din arbori cu cioate puternic degradate (cu putregai, scorburi mari, cu vitalitate scăzută)

1.5 Arborete exploatabile parcurse cu tăieri de regenerare, cu densităţi de la 0,1 la 0,3, cu sau fără seminţiş utilizabil.

Urgenţa a II-a. Arborete exploatabile, care în raport cu dinamica procesului de regenerare, impun un ritm accelerat de exploatare, precum şi arboretele neexploatabile aflate într-o stare de vegetaţie precară sau având o productivitate mult inferioară celei potenţiale.

2.1 Arborete exploatabile şi trecute de vârsta exploatabilităţii afectate de factori biotici abiotici negativi, încadrate în grade de vătămare foarte puternic şi puternic (volumul arborilor afectaţi reprezintă peste 20% din volumul total)

2.2. Arborete de tip artificial de productivitate inferioară, cu vârste mai mari de 20 ani, situate pe staţiuni de bonitate superioară şi mijlocie pentru speciile corespunzătoare tipului de pădure natural fundamental.

2.3. Arborete cu densităţi de la 0.4 la 0.6 cu vârsta mai mare decât jumătatea vârstei exploatabilităţii, Arborete căror stare nu permite redresarea lor prin lucrări de împădurire a golurilor existente.

2.4. Arborete exploatabile de tip provizoriu.

2.5. Arborete exploatabile din unităţile de codru cu peste 70% arbori proveniţi din lăstari

2.6. Arborete exploatabile cu densitate de la 0,4 la 0,6 cu seminţiş utilizabil.

2.7. Arborete exploatabile cu densitate de la 0,4 la 0,6 fără seminţiş utilizabil.

2.8. Arborete exploatabile echiene şi relativ ehiene, cu densităţi de 0.7 şi mai mari, de productivitate inferioară, de vitalitate subnormală

19

2.9. Arborete din unităţi de crâng trecute de vârsta exploatabilităţii, care nu pot fi menţinute fără a-şi pierde substanţial potenţialul de regenerare din lăstari/drajoni.

Urgenţa III. Arborete ajunse sau trecute de vârsta exploatabilităţii, care prin structură, vitalitate şi stare de sănătate ar putea fi menţinute pentru acoperirea unor deficite din perioada următoare (sacrificii de exploatabilitate în plus).

3.1. Arborete cu densităţi de 0,7 şi peste, echiene şi relativ echiene, de productivitate inferioară, de vitalitate cel puţin normală, trecute de vârsta exploatabilităţii

3.2. Arborete cu densităţi de 0,7 şi peste, echiene şi relativ echiene, de productivitate mijlocie şi superioară, de vitalitate cel puţin normală, trecute de vârsta exploatabilităţii

3.3. Arborete cu densităţi de 0,7 şi peste, echiene şi relativ echiene, de productivitate inferioară, de vitalitate cel puţin normală, ajunse la vârsta exploatabilităţii

3.4 arborete cu densităţi de 0,7 şi peste, echiene şi relativ echiene, de productivitate mijlocie şi superioară, de vitalitate cel puţin normală, ajunse la vârsta exploatabilităţii

Notă. Arboretele încadrate în urgenţa a treia joacă un rol foarte important în echilibrarea suprafeţelor între suprafeţele periodice I şi a II-a. În multe situaţii, vârsta exploatabilităţii a fost majorată cu 10-20 ani, în numele funcţiilor speciale de protecţie pe care le îndeplineau respectivele arborete – potrivit unei recomandări din normele tehnice de amenajare. Prin urmare, multe arborete ce s-ar încadra în urgenţa 3.1 sau 3.2 (în funcţie de productivitate) sunt încadrate în urgenţele 3.3 şi 3.4. Prin urmare, devine mai dificilă alegerea arboretelor ce rămân în SPI şi a celor ce vor trece în SPII, din moment ce criteriul urgenţa de regenerare devine inoperant.

Urgenţa IV. Arborete cu structuri naturale stabile, de regulă pluriene şi relativ pluriene, de productivitate superioară şi mijlocie, de vitalitate cel puţin normală şi cu consistenţa normală, considerate exploatabile în raport cu vârsta atribuită.

4.1. Arborete pentru care, din cauza condiţiilor de teren, nu este posibilă aplicarea codrului grădinărit.

20

4.2. Arborete pentru care, în viitor, este posibilă aplicarea codrului grădinărit

Urgenţa V. Arborete considerate exploatabile în condiţiile sacrificiilor de exploatabilitate în minus admise pentru pădurile din grupa a II-a. Ca regulă generală, sacrificiile de exploatabilitate reprezintă jumătate din perioada generală de regenerare: 10-15 ani la subunităţile de codru şi 20-30 la subunităţile de cvasigrădinărit. La zăvoaie, codru convenţional şi crânguri sacrificiile pot fi de maxim 5 ani.

5.1. Arborete cu densităţi de până la 0,7.

5.2. Arborete cu densităţi de peste 0,7.

Urgenţa a V-a a fost creată pentru a facilita procesul de normalizare a structurii la pădurile de codru regulat cu ajutorul tratamentelor cu perioadă normală şi lungă de regenerare: dacă se admit sacrificii de exploatabilitate egale cu jumătate din mărimea perioadei, având în vedere faptul că ciclul de producţie se stabileşte prin rotunjirea în plus a vârstei medii a exploatabilităţii, vârsta medie la care se încheie procesul de regenerare a arboretelor exploatabile nu diferă prea mult de ciclu; diferenţele pot exista, dar nu depăşesc o clasă de vârstă, cum se întâmplă în situaţiile în care nu se fac sacrificii de exploatabilitate iar procesul de regenerare, care durează două trei decenii, începe atunci când arboretele au ajuns la vârsta exploatabilităţii.

7.4.1.3 Stabilirea posibilităţii prin metoda claselor de vârstă

Procedeul deductiv

Potrivit acestui procedeu, posibilitatea anuală este raportul dintre volumul ce se poate extrage din fiecare arboret inclus în suprafaţa periodică I şi lungimea perioadei generale

de regenerare adoptată pentru arboretul respectiv.

Volumul arboretelor exploatabile neparcurse cu tăieri se majorează cu creşterea corespunzătoare unei perioade de timp egală cu jumătate din mărimea perioadei de regenerare. Posibilitatea se calculează cu ajutorul următoarei relaţii:

21

∑∑

+α

=j

ji

nv

vP ( 7-14)

în care α este mărimea perioadei de regenerare pentru arboretele i, vj este volumul arboretelor în care a început procesul de regenerare şi au mai rămas nj ani până la terminarea perioadei generale de regenerare.

Pentru brădete, făgete şi amestecuri se recomandă perioade de 30 ani. Dacă ciclul nu este multiplu de 20 ani, prima perioadă va fi de 30 ani, restul de 20.

22

Procedeul inductiv

Procedeul inductiv porneşte de la indicii de recoltare stabiliţi pentru fiecare arboret inclus în planul decenal; ceea ce rezultă din însumarea volumelor recoltabile este posibilitatea decenală, ce trebuie apoi împărţită la 10 pentru a o estima pe aceea anuală. Este un procedeu complementar celui deductiv, bazat pe mărimea perioadei de regenerare.

7.4.2 Metoda creşterii indicatoare

Prima variantă a metodei creşterii indicatoare a apărut în anul 1959, fiind prima metodă românească de amenajare a pădurilor. Algoritmul de calcul este uşor de implementat în orice limbaj de programare, motiv pentru care autorul (Carcea, 1968, 1978) i-a adus o serie de îmbunătăţiri2, în baza sugestiilor

apărute în literatura de specialitate (Giurgiu, 1988; Rucăreanu, 1967; Rucăreanu et Leahu, 1982), dar şi a rezultatelor cercetărilor întreprinse în domeniu (Ianculescu, 1986). Metoda a fost oficializată încă din 1959, la început cu titlu de control al rezultatelor obţinute prin metoda claselor de vârstă, iar din 1969 ca metodă de referinţă pentru determinarea posibilităţii în România.

Creşterea indicatoare este creşterea curentă a unui fond de producţie normal, similar celui real din punct de vedere al compoziţiei, consistenţei şi productivităţii, dar distribuit normal pe clase de vârstă. Posibilitatea (P) se calculează potrivit formulei

CimP ⋅= ( 7-15)

în care Ci este creşterea indicatoare iar m este un factor modificator.

Creşterea indicatoare se stabileşte pe baza datelor primare (distribuţia suprafeţelor pe specii şi clase de producţie) şi a creşterilor curente la jumătatea fiecărei clase de vârstă, preluate din tabelele de producţie. Relaţia de calcul a creşterii indicatoare, potrivit definiţiei, este

2 Inclusiv cele stabilite prin normele tehnice de amenajare a pădurilor, ediţia 1986.

23

ii

m

ii ckSCi ⋅⋅=∑

=1 ( 7-16)

în care Si este suprafaţa ocupată de specia i, k i este consistenţa medie a speciei i iar ci este media creşterilor curente corespunzătoare claselor de vârstă considerate.

În tabelul 7-4 se prezintă un exemplu de calcul, presupunând că ciclul este de 120 ani. În coloanele 3-7 sunt înregistrate, din tabelele de producţie, creşterile medii la jumătatea vârstei fiecărei clase, respectiv la 10, 30, 50, 70, 90 şi 110 ani, iar în coloana 10 se înregistrează creşterea indicatoare pe fiecare element de arboret, calculată potrivit relaţiei (7-14). În activitatea curentă, media creşterilor curente pe clase de vârstă este înlocuită cu creşterea medie la exploatabilitate; calculul este astfel simplificat, erorile fiind nesemnificative. Un procedeu mai precis de estimare este cel propus de Giurgiu et Drăghiciu (2004).

Factorul modificator m se stabileşte în funcţie de ciclu şi mărimea excedentului de arborete exploatabile, care, la rândul lui este funcţie de valoarea unui alt parametru, Q, ce se calculează în funcţie de creşterea indicatoare şi diferenţa dintre cea mai mică posibilitate anuală calculată pentru următorii 60 ani şi creşterea indicatoare – relaţia (7-17).

i

i

CDmCQ

2020 +

= ( 7-17)

în care Ci este creşterea indicatoare iar Dm este cea mai mică valoare a diferenţelor

iee

ie

ie

iedd

CVDCVDCVD

CVD

604020

202

3

22

11

−=

−=

−=

−=

în care:

24

edV este volumul ce va fi recoltat din arboretele ce devin exploatabile în

primii zece ani; eV1 este volumul ce va fi recoltat din arboretele ce devin exploatabile în

primii 20 ani; eV2 este volumul ce va fi recoltat din arboretele ce devin exploatabile în

primii 40 ani;

25

Tabelul 7-4

Exemplu numeric de determinare a creşterii indicatoare

Specia

i=1,m

Clasa de producţie

J=1,n

Suprafaţa (ha) Sij

Consis-tenţa medie (kij)

Creşterea curentă (m3 an-1ha-1) pentru a ... clasă de vârstă (Cjk)

Ci

I II III IV V VI

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Mo I 260 0,67 6,4 10,6 12,7 12,1 10,6 9,3 1791

II 136 0,56 5,0 9,7 10,7 10,0 8,9 7,8 661

Fa I 590 0,78 2,3 7,2 8,5 8,2 7,7 7,1 3145

II 460 0,75 1,8 5,5 6,7 6,6 6,2 5,7 1869

III 254 0,67 1,4 3,9 5,1 5,1 4,8 4,5 703

Total ... ... ... ... ... ... ... 8170

26

eV3 este volumul ce va fi recoltat din arboretele ce devin exploatabile în primii 60 ani.

Deci eV3 include e2V , e

2V include e1V iar e

1V include edV .

La rândul lor, volumele edV , e

1V şi e2V se calculează luând în

consideraţie şi mărimea perioadei de regenerare, folosind relaţiile (7-18), (7-19) respectiv (7-20)

⋅

++++⋅=n

v...vvvVndddde

d 1030201010

321

( 7-18)

⋅

+++⋅=n

v...vvVn

e

10302020 1

31

21

1 ( 7-19)

⋅

++⋅=n

v...vVn

e

104040 2

42

2 ( 7-20)

în care ndddd vvvv ,,, 321 reprezintă volumele arboretelor exploatabile în

primul deceniu , care, potrivit stării lor, tratamentelor de aplicat şi perioadelor de regenerare adoptate, ar putea fi recoltate integral în următorii 10 ani, 20 ani 30 de ani, respectiv 10·n ani, plus creşterea producţiei lor principale pe jumătatea intervalelor de timp considerate;

ndvvv ,, 3

111 reprezintă volumele arboretelor exploatabile în primii 20 de ani,

care, potrivit stării arboretelor respective, tratamentelor de aplicat şi perioadelor de regenerare adoptate, ar putea fi recoltate integral în 20, 30 sau 10n ani, plus creşterea producţiei lor principale pe jumătatea intervalelor de timp considerate;

nvv 242 , volumele arboretelor exploatabile în primii 40 de ani, care, potrivit

stării lor, tratamentelor şi perioadelor de regenerare considerate, ar putea fi recoltate integral în 40 de ani, respectiv 10n ani, plus creşterea producţiei lor principale pe jumătatea intervalelor de timp considerate.

În sfârşit, e3V se consideră egal cu volumul total al arboretelor

exploatabile în primele trei perioade de 20 de ani, adică în primii 60 de

27

ani, plus creşterea producţiei lor principale pe jumătatea intervalului considerat (Leahu, 2001).

Volumele dintre membrul drept al relaţiei (7-19) trebuie diferenţiate în raport cu mărimea perioadei de regenerare; în practică, din păcate, acest lucru se întâmplă rar deoarece pentru arboretele ne-exploatabile este greu de estimat mărimea perioadei de regenerare3.

De aceea, la proiectul didactic ce se elaborează la această disciplină nu sunt folosite relaţiile 7-17-7-19 ci o foaie de calcul tabelar, concepută conform tabelului 7-5. De precizat că datele din primele patru coloane – oricum nerelevante în acest context – au fost suprascrise cu o serie de detalii privind modul de calcul al perioadei pe care se calculează creşterile, condiţiile logice de includere a arboretelor într-o categorie sau alta (diferenţa dintre vârsta actuală şi aceea a exploatabilităţii), precum şi calculul cumulativ al volumelor respective.

Fireşte, volumele recoltabile în deceniile trei, patru, cinci şi şase sunt doar estimative, întrucât la volumele realizate la exploatabilitate se adaugă creşterile corespunzătoare unei jumătăţi a perioadei de regenerare stabilită la nivel de arboret.

Aparent, volumele recoltabile din fiecare arboret ce urmează a fi parcurs cu tratamente cu perioadă de regenerare de 30 ani ar putea fi estimate mai precis dacă, de exemplu, la volumul estimat la exploatabilitate se adaugă cinci creşteri pentru a determina volumul recoltabil în primul deceniu, 15 creşteri pentru volumul recoltabil în deceniul 2 şi 25 de creşteri pentru volumele recoltabile în deceniu 3. Dar media numărului de creşteri anuale ar fi astfel tot de 15, ceea ce nu înseamnă o îmbunătăţire a rezultatelor, ci doar o complicare inutilă a calculelor, şi aşa afectate de imprecizia estimării creşterilor curente propriu-zise şi, mai ales, de probabilitatea (riscul) ca volumele respective să nu fie realizate.

3 În fişa de descriere parcelară nu se precizează mărimea perioadei de regenerare ce va fi aplicată la arboretele ne-exploatabile, deoarece asocierea celor două informaţii – „arboret ne-exploatabil” cu „perioadă de regenerare” este considerată drept eroare de modului de validare a datelor.

28

Tabelul 7-5

Modul calcul al volumelor ce vor deveni exploatabile în primii 10, 20, 40 şi 60 ani

u.a. Volum actual (m3)

Vârsta actuală

(ani)

Vârsta exploatabilităţii (ani)

Exploatabil în

deceniul....

Perioada pe care

se estimeaz

ă creşterea

(ani)

Perioada de

regenerare (ani)

Volum la exploatabilitate (m3)

Volume recoltabile (m3) în deceniile ... (deşi continuitatea este urmărită pe o perioadă de 60 ani, din unele arborete ce vor

deveni peste 60 ani se va extrage lemn cel puţin şi în deceniile 7, 8, având în vedere o perioadă maximă de regenerare de 30 ani )

1 2 3 4 5 6 7 8 Arbortele exploatabile în primul deceniu sunt cele la care fie este depăşită vârsta exploatabilităţii, fie diferenţa TEX-TA≤10

1 5 10 6400 6400 Pentru arboretele recoltabile în primul deceniu, creşterea se calculează pe un interval egal cu jumătate din perioada de regenerare stabilită pentru fiecare arboret în parte. În cazul celui de-al doilea arboret, cu o perioadă de regenerare de 30 ani, în primul deceniu se va recolta doar o treime din volumul total.

1 15 30 25400 8467 8467 8466

1 5 10 1600 1600

1 10 20 4892 2446 2446

Vde 18914 Volumul recoltabil în primii 20 ani include, pe lângă Vde, şi volumele arboretelor pentru care este satisfăcută condiţia 10<TEX-TA≤20

2 25 30 26300 8767 8767 8766 Perioada de pe care se calculează creşterile pentru primul arboret este 10+15 ani; 10 ani până când acesta va deveni exploatabil, adică până în deceniul 2, 15 ani fiind jumătate din perioada de regenerare

2 20 20 15000 7500 7500

2 15 10 4520 4520

V1e= 18914 +8767+7500+4520=39701 V2e însumează, pe lângă V1e, şi parte din volumul arboretelor ce vor deveni exploatabile în deceniile 3 şi 4, adică cele pentru care este satisfăcută condiţia 20<TEX-TA≤40 Perioada pe care se calculează creşterile este de 20 ani, plus jumătate din perioada de regenerare specifică fiecărui arboret

3 25 10 3600 3600

3 35 30 57400 19133 19133 19134

4 45 30 15000 5000 5000 5000

4 35 10 4520 4520

29

u.a. Volum actual (m3)

Vârsta actuală

(ani)

Vârsta exploatabilităţii (ani)

Exploatabil în

deceniul....

Perioada pe care

se estimeaz

ă creşterea

(ani)

Perioada de

regenerare (ani)

Volum la exploatabilitate (m3)

Volume recoltabile (m3) în deceniile ... (deşi continuitatea este urmărită pe o perioadă de 60 ani, din unele arborete ce vor

deveni peste 60 ani se va extrage lemn cel puţin şi în deceniile 7, 8, având în vedere o perioadă maximă de regenerare de 30 ani )

1 2 3 4 5 6 7 8

V2e=39701+3600+19133+19133+4520=85817 Arbortele ce vor deveni exploatabile în deceniile 5 şi 6 sunt cele pentru care este satisfăcută condiţia 40<TEX-TA≤60. V3e include V2e, plus volumul ce va fi recoltat în deceniile 5 şi 6 din arboretele ce vor fi devenit exploatabile. Perioadele pe care se calculează creşterile sunt de 40, respectiv 50 ani, plus jumătate din perioada de regenerare specifică fiecărui arboret în parte

5 45 10 3600 3600

5 55 30 57400 19133 19133 19134

6 55 10 1400 1400

6 65 30 15000 5000 5000 5000

6 55 10 3600 3600

V3e=85817+3600+19133+19133+1400+5000+3600=137683


Dacă Q≥1, posibilitatea se calculează în funcţie de creşterea indicatoare şi factorul modificator m’, a cărui valoare se stabileşte în funcţie de Q şi de doi parametri a şi b, (relaţia 7-21) care, la rândul lor, depind de mărimea ciclului (tabelul 7-6).

Qbam ⋅+=' ( 7-21)

Tabelul 7-6

Valorile coeficienţilor din ecuaţia m’=a+bQ, utilizată la determinarea posibilităţii prin metoda creşterii indicatoare

Coeficient

Mărimea ciclului, în ani

80 90 100 110 120 130 140 150 160

a 0,651 0,756 0,825 0,867 0,895 0,916 0,931 0,942 0,951

b 0,349 0,244 0,175 0,133 0,105 0,084 0,069 0,058 0,049

Când Q<1, posibilitatea este egală cu posibilitatea anuală minimă, pentru următorii 60 ani, ţinând cont de mărimea perioadei de regenerare volumul arboretelor şi creşterea medie a acestora la jumătatea intervalului în care vor fi exploatate (detaliile sunt prezentate în tabelul 7-5). Practic, se adoptă ca posibilitate cel mai mic raport dintre

i

e

i

e

i

e

i

ed

CV;

CV;

CV;

CV

60402010321

Dacă cel puţin unul dintre aceste rapoarte este subunitar, se aplică

relaţia (7-22) în care ζ este cel mai mic dintre rapoartele 60402010

321eeee

d V;V;V;V

.

2iv

dVP ∆

⋅ζ

+ζ= ( 7-22)

iar ∆iv este diferenţa dintre creşterea producţiei totale şi creşterea producţiei principale pe următorii 10 ani a arboretelor exploatabile în primul deceniu (Vd).

Metoda permite luarea în considerare atât a restricţiilor silviculturale privind perioadele de alăturare a parchetelor cât şi a


efectelor pe care le au asupra posibilităţii aplicarea tratamentelor cu diverse perioade de regenerare.

Nastasă (2000) sintetizează astfel avantajele aplicării metodei:

mobilitatea în ceea ce priveşte alegerea şi amplasarea în timp şi spaţiu a tăierilor;

posibilitatea se calculează în raport cu întregul sistem de gospodărire ce se aplică la nivel de unitate de producţie, într-o perioadă de timp suficient de lungă (iniţial 40 de ani, mărită ulterior la 60 ani).

posibilitatea de control a măsurilor de gospodărire;

metoda are un înalt grad de adaptabilitate la restricţiile silviculturale, ceea ce-i conferă un profund caracter ecologic comparativ cu alte metode.

7.4.3 Analiza comparativă a metodei claselor de vârstă şi a creşterii indicatoare

Citind cu atenţie prezentările celor metode apare clar o diferenţă de principiu, de mod de abordare: metoda claselor de vîrstă operează cu suprafeţe – abia la sfârşit, după ce vor fi fost echilibrate cele două suprafeţe periodice, se trece la calculul posiblităţii pe volum, calcultând mai întâi suprafaţa de parcurs în deceniu şi abia la sfârşit posibilitatea pe volum. În schimb, metoda creşterii indicatoare, în varianta actuală, ia în consideraţie doar volumele recoltabile în primii 10, 20, 40 şi 60 de ani; se ridică, fireşte, o întrebare: nu ar fi mai firesc ca această metodă să fie încadrată în categoria celor ce urmăresc normalizarea mărimii fondului de producţie? Răspunsul este nu, din două motive: 1) ordinea în care sunt parcurse cu tăieri arboretele este dată de distribuţia acestora pe clase de vârstă şi 2) metoda nu ia în consideraţie diferenţa dintre fondul real şi cel normal de producţie, adică nu are nimic în comun cu metodele ce urmăresc normalizarea mărimii fondului de producţie; în plus, nu se limitează doar la calculul posibilităţii ci indică şi arbretele din care va fi recoltată aceasta, ca şi metoda claselor de vârstă.

De asemenea, s-a acreditat ideea potrivit căreia metoda claselor de vârstă este mai flexibilă, deoarece ar permite sacrificii de exploatabilitate în minus, prin încadrarea pe unor arborete în urgenţa a V-a. Dar metoda creşterii indicatoare nu exclude încadrarea pe urgenţe de regenerare! În fond, presupune acelaşi mod de lucru ca şi metoda claselor de vârstă iar proiectantul are aceeaşi libertate de a echilibra volumele recoltabile pe


decenii, în funcţie de starea arboretelor, ca şi în cazul metodei claselor de vârstă; descrierea parcelară este aceeaşi pentru ambele metode, de asemenea condiţiile de validare a datelor.

7.5 Normalizarea creşterii fondului de producţie - metoda controlului

7.5.1 Principiul metodei

Într-o structură plurienă, orice extragere de arbori modifică relaţiile dintre arborii rămaşi: unii vor valorifica spaţiul de nutriţie şi vor creşte mai mult, alţii, datorită poziţiei cenotice şi temperamentului, mai puţin. Drept urmare, orice extragere conduce la modificări ale mărimii fondului de producţie şi trebuie să existe un procent de recoltare căruia îi corespunde un fond de producţie maxim.

Aşadar, dacă se inventariază periodic aceeaşi suprafaţă se obţin volume diferite, V2 şi V1. Dacă se notează cu E volumul extras între cele două intervenţii, se poate stabili şi creşterea dintre cele două intervenţii, potrivit relaţiei C=V2-V1+E. Dând diverse valori lui E, adică extrăgând în mod diferit, în suprafeţe experimentale permanente, se poate stabili acea intensitate E căreia îi corespunde o creştere (C) maximă a fondului de producţie.

Metoda a fost publicată în 1878 de silvicultorul francez Adolphe Gurnaud (1825-1898) dar a fost aplicată consecvent ceva mai târziu de Henri Biolley (1858-1939). Din 1890 H. Biolley a utilizat această metodă într-o unitate forestieră din regiunea Val-de-Travers (Elveţia). Primele rezultate au fost publicate în 1920, stabilind astfel bazele teoretice ale metodei.

Principiul metodei s-a generalizat şi la arboretele de codru regulat, odată ce teoria controlului optimal a fost adaptată managementului forestier de către Naslund (1969) şi Schreuder (1971), ce au încercat să găsească o rezolvare unitară a celor două aspecte ale gestionării pădurilor: exploatabilitatea şi intensitatea operaţiunilor culturale.

7.5.2 Descrierea metodei

Suprafaţa pădurii se împarte în parcele bine delimitate în teren, a căror mărime nu trebuie sa depăşească 15 - 20 ha, pentru a îndeplini


condiţia relativei omogenităţi staţionale. Fiecare parcelă este o unitate independentă de cercetare şi control. În fiecare parcelă se inventariază arborii înaintea oricărei intervenţii, în repausul vegetativ pentru a măsura cât mai precis efectul intervenţiilor asupra mărimii fondului de producţie.

Posibilitatea se calculează pe fiecare parcelă, prin tatonări repetate. Rotaţia se fixează la peste 10 ani, atât din considerente silviculturale (diminuarea impactului lucrărilor de exploatare) cât şi auxologice (Giurgiu, 1988).

Totuşi, cel mai mare inconvenient al metodei constă în inventarierile periodice pe care se bazează. De asemenea, orice extragere de masă lemnoasă trebuie înregistrată în amenajament, pe parcursul aplicării acestuia. Pare un truism, deoarece totdeauna trebuie să se facă acest lucru, indiferent de tipul subunităţii şi indiferent de tratamentul aplicat. Numai că, în cazul tratamentelor specifice codrului regulat, dacă aceste volume nu se înregistrează cu rigurozitate efectul asupra procesului de normalizare a structurii fondului de producţie este neglijabil, deoarece structura normală este definită pe clase vârstă. În cazul codrului grădinărit, întregul proces de normalizare a structurii fondului de producţie este compromis, deoarece va avea un mers aleator.

8 FLUXUL INFORMAŢIONAL-DECIZIONAL AL AMENAJĂRII PĂDURILOR

„Cea mai slabă verigă a lanţului e cea mai puternică: rupe toată legătura” Stanislav Jerzy Lec

8.1 Importanţa cunoaşterii fluxului informaţional-decizional

Orice activitate de proiectare tehnologică presupune ca, periodic, factorii implicaţi să comunice între ei. Acesta este fluxul informaţional-decizional, a cărui cunoaştere este necesară atât specialiştilor implicaţi direct în fundamentarea şi aplicarea deciziilor, cât şi nespecialiştilor, în măsura în care aceştia emit judecăţi de valoare privind gestionarea durabilă a pădurilor. Pe cât de important este amenajamentul în gestionarea durabilă a pădurilor, pe atât de importantă este cunoaşterea fluxului informaţional-decizional al amenajării pădurilor în atragerea sprijinului comunităţilor locale în respectarea regimului silvic şi crearea unui curent de opinie favorabil politicii forestiere.

8.2 Tema de proiectare

Primul document este tema de proiectare, (TP) ce trebuie întocmită în penultimul an de valabilitate a amenajamentului în vigoare. Tema de proiectare este principalul mijloc prin care se realizează autoreglarea amenajamentului. Funcţiile TP sunt următoarele:

semnalează deficienţele vechiului amenajament;

ajută la o mai bună fundamentare economică şi naturalistică a soluţiilor tehnice, prin semnalarea unor inadvertenţe dintre ceea ce s-a propus la reamenajarea precedentă şi condiţiile staţionale şi de arboret (intensitatea răriturilor, compoziţii de regenerare, perioade de regenerare în cazul tratamentelor);

permite alocarea optimă a efortului de proiectare în raport cu necesarul de date ce trebuie culese din teren, date de care

Amenajarea Pădurilor – Partea a II-a

depinde, în cele din urmă corecta fundamentare a soluţiilor tehnice;

constituie baza de discuţie a conferinţei I de amenajare, la care vor fi stabilite subunităţile de gospodărire şi bazele de amenajare.

TP este redactată de inginerul responsabil cu activitatea de fond forestier, împreună cu şeful de ocol, şi se înaintează forului imediat superior spre aprobare, sau Inspectoratului Teritorial de Regim Silvic şi Vânătoare, în cazul ocoalelor prin care se administrează păduri aflate în proprietea privată a peersoanelor fizice sau juridice. TP trebuie să conţină următoarele date:

modificări survenite în deceniu în ceea ce priveşte suprafaţa administrată de ocol;

sinteza modului în care au fost aplicate planurile de cultură din vechiul amenajament, eventual cu menţionarea factorilor care au împiedicat aplicarea integrală a acestor planuri;

sinteza modului de valorificare a masei lemnoase exploatate în deceniul expirat:

o date privind cantităţile recoltate,

o distribuţia cantităţilor pe natură de produse şi specii,

o preţuri medii şi preţuri extreme realizate pe natură de produse (actualizate la preţurile curente),

o alte date privind modul de valorificare a sortimentelor lemnoase,

propuneri privind reglementarea producţiei în spiritul gestionării multifuncţionale a pădurilor.

Tot în anul anterior reamenajării se refac limitele parcelare, se vopsesc din nou bornele amenajistice şi acolo unde lipsesc, se

Fluxul informaţional-decizional

instalează altele noi. Aceasta este pregătirea pentru amenajare, activitate ce intră în atribuţiile şefilor de district şi titularilor de cantoane.

8.3 Contractarea prin licitaţie a lucrărilor de amenajare

Calitatea lucrărilor de amenajare a pădurilor nu poate avea decât de câştigat dacă autoritatea publică de reglementare în domeniul forestier creează un mediu concurenţial între firmele abilitate să elaboreze amenajamente.

Lucrările de amenajare a pădurilor sunt executate de firme specializate şi de Institutul de Cercetări şi Amenajări Silvice. Structura de personal a acestor întreprinderi este prezentată în tabelul 8-1.

Tabelul 8-1

Structura minimală a unei firme de amenajare a pădurilor

Funcţia Responsabilităţi

Şeful de proiect

Coordonează şi verifică lucrările de teren, elaborează schema ecologică, redactează părţile generale ale proiectelor.

Asigură aprovizionarea cu materiale şi aparatura a echipelor de amenajişti (vopsea, tahimetre, clupe, dendrometre).

Planifică lucrările de recepţie parţială, participă la acestea şi urmăreşte decontările parţiale, în baza proceselor verbale de recepţie. Asigură procurarea planurilor de bază şi a celorlalte materiale necesare în faza de teren.

Elaborează şi prezintă în şedinţa de avizare memoriul de prezentare a amenajamentului.


Funcţia Responsabilităţi

Proiectanţi

Realizează descrierea parcelară şi separarea arboretelor, participă, dacă este cazul, la inventarierea arboretelor şi la ridicările în plan, validează datele de teren, coordonează ridicările în plan, raportarea şi transpunerea acestora pe planurile de bază. Redactează părţile scrise ale memoriilor tehnice pe unităţi de producţie (planurile amenajistice fiind cele mai importante)

Tehnicieni

Realizează inventarierile, ridicările în plan, raportările şi transpunerile pe planurile de bază, elaborează matriţele hărţilor amenajistice şi matriţa hărţii studiului general, introduc în calculator datele descrierii parcelare, corectează erorile semnalate în urma validării datelor de teren, conform indicaţiilor primite de la proiectanţi

Consilierul tehnic

Verifică pe parcurs lucrările de descriere parcelară, verifică datele înregistrate în carnetele de descriere parcelară, validează soluţiile tehnice propuse, citeşte şi corectează, dacă este cazul, memoriile tehnice pe unităţi de producţie, precum şi studiul general. Conduce lucrările conferinţelor de amenajare.

Administraţia pădurilor de stat, principalul beneficiar al amenajamentelor, contractează, în fiecare an, prin licitaţie, lucrările pentru ocoalele ale căror amenajamente trebuie actualizate. Temele de proiectare ale respectivelor subunităţi trebuie să fi fost aprobate şi însuşite de direcţiile silvice teritoriale, iar pe baza acestor teme de proiectare se întocmesc caietele de sarcini.

Firmele de profil, ce participă la licitaţie, cumpără aceste caiete de sarcini, îşi estimează cheltuielile ce urmează a fi făcute pe parcursul elaborării amenajamentului şi, în final, oferă un preţ pentru contractarea lucrărilor. Pentru fiecare ocol în parte, administratorul pădurilor de stat contractează lucrările de amenajare cu firma ce a propus cel mai mic preţ la hectarul de pădure, pentru ambele faze: descrierea parcelară, respectiv redactarea memoriului tehnic.


8.4 Conferinţa I de amenajare

După contractarea lucrărilor de amenajare pentru un anumit ocol, urmează prima întâlnire între proiectant (firma de amenajare), beneficiar (administratorul pădurii) şi un reprezentant al autorităţii publice ce răspunde de silvicultură. La conferinţa I (ce este găzduită de beneficiar) se avizează tema de proiectare, după care se

stabilesc detaliile tehnice şi logistice ale campaniei de teren;

clarifică situaţia bazei cartografice - ce zone sunt neacoperite cu planuri de bază noi;

stabilesc sub-unităţile de gospodărire şi canevasul profilelor de sol – dacă, odată cu lucrările de amenajare, se fac şi cartări staţionale.

Tot la conferinţa I, proiectantul trebuie informat asupra situaţiei actualizării parcelarului şi situaţiei bornelor. Dacă se constată deficienţe în această privinţă, se stabilesc termene pentru remedierea lor. Un alt aspect ce trebuie clarificat tot cu acest prilej este situaţia juridică a terenurilor cedate din sau primite în fondul forestier public.

De asemenea, pentru o mai bună organizare a lucrărilor în timpul campaniei de teren, se stabilesc suprafeţele ce pot fi ridicate în plan anterior descrierii parcelare: terenuri degradate intrate în fond forestier în vederea împăduririi, noi limite create în urma retrocedării unor păduri sau unor schimburi de teren sau doborâturi masive de vânt, în urma cărora subparcelarul s-a modificat radical.

În anumite zone, afectate de uscare - cum sunt luncile râurilor interioare al căror regim hidrologic a fost modificat ca urmare a unor construcţii hidrotehnice în amonte – sunt necesare cartări staţionale la scară mică şi, eventual, analize de sol mai detaliate; este posibil ca aceste elemente să nu fi fost prevăzute în tema de proiectare, iar necesitatea rezolvării lor să rezulte în urma discuţiilor purtate la conferinţa I.


În sfârşit, un ultim detaliu ce trebuie clarificat la conferinţa I este planificarea lucrărilor de inventariere. Ca regulă generală, inventarierea unui arboret exploatabil succede descrierii acestuia, pentru a se putea calcula anticipat numărul de pieţe de probă necesare, în funcţie de gradul de omogenitate structurală. Totuşi, suprafeţele în care urmează a se efectua inventarieri integrale trebuie stabilite tot la conferinţa I, deoarece inventarierile integrale necesită echipe de lucru mai mari, ce trebuie organizate din timp.

8.5 Campania de teren

În teren, personalul firmei de amenajare efectuează descrierea parcelară şi separarea de noi unităţi amenajistice, inventarieri, ridicări în plan şi cartări staţionale – dacă astfel de lucrări au fost prevăzute în contract. La începutul campaniei, şeful de proiect elaborează schema ecologică (cunoscută şi sub denumirea de schemă tipologică, întrucât se referă la tipuri de staţiuni, soluri şi pădure) ce este un tabel de corespondenţă între tipul de staţiune, tipul/subtipul de sol asociat acesteia şi unul sau mai multe tipuri natural-fundamentale de pădure ce se găsesc pe respectiva staţiune. Schema ecologică este folosită apoi la validarea înregistrărilor de teren şi, ulterior, la analiza cadrului natural.

Criteriile de separare a arboretelor au fost prezentate în capitolul 5, subliniindu-se anumite aspecte importante pentru acurateţea efectuării acestei faze. Dar calitatea acestei descrieri depinde şi de modul în care sunt organizate lucrările în teren, motiv pentru care vor fi prezentate câteva aspecte ce trebuie urmărite cu mai mare atenţie, în special cele referitoare la înregistrarea datelor taxatorice.

În general, subparcelele se parcurg pe două direcţii perpendiculare, de la care proiectantul se abate pentru a surprinde cât mai mult din particularităţile structurii arboretului. Potrivit normelor tehnice, inginerul proiectant va fi însoţit în teren de pădurar şi un muncitor care va materializa liniile ce separă subparcele. Dacă aceste limite trebuie doar reînnoite, proiectantul se va ocupa în primul rând de descrierea parcelară, păstrând totuşi legătura de vedere cu muncitorul ce face pichetajul, ce poate fi


coordonat de pădurar. Dacă se creează noi subparcele, proiectantul va trebui să coordoneze îndeaproape această operaţie, şi se va abate stânga-dreapta de la noua limită de subparcelă, pentru a face măsurători în ambele u.a. – fireşte, în puncte caracteristice pentru structura celor două u.a.

Dar determinările în pieţele de probă sunt insuficiente, motiv pentru care e bine ca inginerul proiectant să repete în gând, continuu, denumirea speciei fiecărui exemplar pe care îl întâlneşte: toate aceste informaţii sunt întru-un fel „contorizate” subconştient iar compoziţia finală va fi mult mai uşor de stabilit decât dacă s-ar baza numai pe determinările din pieţele de probă. Raportarea numai la ceea ce se măsoară în pieţele de probă, sau, şi mai rău, numai la vechea descriere parcelară, generează o nesiguranţă şi teama că ceva „a scăpat”; dealtfel, singurele informaţii ce merită a fi preluate din vechiul amenajament odată cu descrierea parcelară sunt u.a., suprafaţa, vârsta, compoziţia tipul de staţiune şi tipul de pădure.

Datele taxatorice se măsoară în suprafeţe de probă, ce trebuie amplasate în puncte reprezentative pentru întreaga u.a; mai întâi proiectantul îşi creează o imagine de ansamblu asupra consistenţei, compoziţiei şi distribuţiei diametrelor, şi abia după aceea să facă măsurătorile efective, în pieţe de probă. În aceste suprafeţe cel mai bine este să se măsoare la rând câte cinci diametre, pe fiecare element de arboret, iar media să se calculeze folosind procedeul propus de Ronald Fisher, una din personalităţile marcante ale statisticii: se adună cele cinci valori, rezultatul se înmulţeşte cu doi şi se împarte la zece. Odată amplasată o piaţă de probă, poziţia aproximativă a acesteia va fi figurată şi pe harta de teren pentru a fi mai uşor de localizat la recepţia lucrărilor.

8.5.1 Ridicările în plan

La finele fiecărei luni, inginerii proiectanţi predau tehnicienilor hărţile pe care sunt figurate limitele de u.a. sau de parcelă ce urmează a fi ridicate în plan; pe lângă aceste elemente mai transmit şi o serie de date utile pentru o mai bună orientare în teren, dar în primul rând lista bornelor lipsă; ştiind reperele ce lipsesc, echipa ce face ridicările în plan, în loc să caute ceva ce nu există, se


„leagă” printr-o drumuire simplă de alte repere, uşor de identificat atât în teren cât şi pe hartă.

În zonele străbătute de conducte de petrol, de gaz sau de reţele electrice, precum şi în vecinătatea sondelor în conservare se fac ridicări tachimetrice cu două citiri (discul busolei se blochează), date fiind perturbaţiile câmpului magnetic.

În măsura în care vor deveni accesibile ca preţ, la precizii rezonabile, la anumite ridicări în plan vor putea fi folosite şi sisteme de poziţionare globală (GPS). Trebuie precizat totuşi, că, în cazul utilizării GPS, productivitatea muncii nu este totdeauna superioară celei realizate prin metodele clasice, fiind condiţionată de semnale suficient de puternice de la patru sateliţi geodezici (Leahu, 2001).

Avantajul incontestabil al utilizării GPS ar fi acela că proiectantul, odată cu descrierea parcelară, realizează şi ridicarea în plan – deci nu ar mai fi necesară deplasarea în zonă a echipei ce realizează ridicările în plan. Dar dacă timpul de aşteptare a semnalelor de la sateliţii geodezici e prea lung, tot metoda clasică va fi mai productivă, deoarece proiectantul va afecta mai mult timp descrierii propriu-zise şi stabilirii soluţiilor tehnice, nefiind presat de timpul pierdut pentru stabilirea coordonatelor în teren. Iar dacă tot e nevoie de deplasarea în teren a echipei ce realizează ridicările topo, utilizarea unei staţii totale este mai sigură decât un GPS şi totodată mai ieftină.

8.5.2 Inventarierea arboretelor exploatabile

Pentru o dimensionare cât mai precisă a posibilităţii şi a volumelor de recoltat, după descrierea parcelară, arboretele exploatabile (preferabil şi (parte din) cele pre-exploatabile) vor fi inventariate statistic, în pieţe de probă de 300 sau 500 m2. Suprafeţele de probă de 300 m2 sunt recomandate pentru arboretele a căror consistenţă este 0,7-1,0, iar raza cercului cu o astfel de suprafaţă este de 9,77 m. Pentru arboretele echiene exploatabile, a căror consistenţă este 0,5-0,6, precum şi în cazul arboretelor pluriene cu consistenţă 0,5-1,0, sunt indicate suprafeţe de probă circulare, cu raza de 12,62 m. Arboretele cu suprafaţă mai mică de 3 ha sau a căror consistenţă este mai mică de 0,5 se inventariază integral.


Pentru determinarea numărului suprafeţelor de probă necesare (n), se foloseşte relaţia (8-1).

Fsftp

stn 222

22

⋅⋅+

⋅= (8-1)

în care t este valoarea testului t (distribuţia Student), determinat în funcţie de probabilitatea de acoperire p, s este coeficientul de variaţie al volumului, influenţat şi el de mărimea suprafeţelor de probă, f – mărimea suprafeţei de probă, iar F este suprafaţa arboretului supus inventarierii.

Cu ocazia descrierii parcelare se stabileşte gradul de omogenitate structurală, în funcţie de care, conform instrucţiunilor tehnice de amenajare, se stabileşte numărul de pieţe de probă la hectar.

La birou, în raport cu importanţa funcţiei de producţie, se stabileşte precizia ce trebuie realizată în ceea ce priveşte volumul la hectar, după care se calculează numărul de pieţe de probă necesare. Având calculat numărul de pieţe de probă pentru fiecare arboret în parte, se trece apoi la amplasarea uniformă a acestora pe harta de teren, potrivit unei scheme de eşantionaj sistematic. Cu toate că eşantionajul sistematic ar putea fi balansat în cazul unor arborete parcurse cu tăieri în ochiuri (Leahu, 2001), e puţin probabil ca amplasarea şi deschiderea ochiurilor să fie atât de regulate încât să afecteze acurateţea inventarierilor.

Pentru arboretele marcate deja de ocol, pentru producţia anului următor, volumele pot fi preluate din actele de punere în valoare doar dacă este vorba de tăieri rase sau tăieri definitive; altfel trebuie inventariat tot arboretul deoarece urmează a se extrage doar o parte din arborii rămaşi.

8.5.3 Recepţia lucrărilor

Lunar, se face o recepţie parţială a descrierilor parcelare, inventarierilor şi ridicărilor în plan. Cantităţile realizate se menţionează într-un proces verbal de recepţie parţială. La finalul


campaniei se face recepţia finală. Atunci, pentru fiecare UP se verifică prin sondaj (10% din suprafaţă, 10% din suprafeţele de probă în care s-au făcut inventarieri şi 10% din punctele ridicate în plan) corectitudinea descrierii parcelare şi ridicările în plan. La birou se verifică filă cu filă toate carnetele de descriere şi se face o situaţie sintetică a lucrărilor propuse.

La recepţia lucrărilor este recomandat ca, pentru fiecare unitate de producţie, să se facă o listă a unităţilor amenajistice în care urmează a se interveni cu tăieri de produse principale şi secundare, dar fără a preciza volumele de recoltat, ci doar intensitatea intervenţiilor. Această evidenţă permite o evaluare a posibilităţii anuale pe suprafaţă pentru rărituri şi eventuale corecţii ale intensităţii acestor intervenţii.

8.6 Redactarea proiectului de amenajare (amenajament)

În această etapă activitatea unui colectiv de amenajare constă în:

planimetrarea suprafeţelor sau digitizarea planurilor de bază, dacă se lucrează cu un sistem informatic geografic;

compensarea erorilor de planimetrare;

introducerea suprafeţelor în fişele de descriere parcelară;

validarea descrierii parcelare:

o introducerea datelor în calculator, folosind programe dedicate sau sisteme de gestionare a bazelor de date în videoformate;

o listarea mesajelor de erori

o corectarea erorilor

introducerea suprafeţelor şi rularea finală a programului de amenajare.


redactarea capitolelor memoriului tehnic.

8.7 Conţinutul memoriului tehnic

8.7.1 Date generale

Primul capitol, introductiv, conţine date referitoare la localizarea unităţii de producţie, respectiv a ocolului silvic, suprafaţa totală, proprietar şi administrator, trupuri de pădure sau bazinete ce compun unitatea sau unităţile de producţie.

Cea mai importantă piesă din acest prim capitol este balanţa terenurilor, aşa-numita fişă de intrări-ieşiri a suprafeţelor, în care sunt consemnate toate modificările de suprafaţă din deceniul anterior, sensul schimbării – cedare sau primire – persoana juridică ce a cedat sau primit terenul respectiv, actul oficial în baza căruia s-a realizat cedarea sau primirea de teren. O altă informaţie importantă consemnată în acest capitol este distribuţia suprafeţelor (a parcelelor) pe bazinete şi trupuri de pădure, precum şi distanţa de la acestea la sediul ocolului silvic.

Capitolul 2, descrierea parcelară, conţine lista descrierilor parcelare, în formă tabelară.

8.7.2 Analiza condiţiilor staţionale şi de vegetaţie

Capitolul 3, analiza cadrului natural conţine tabele, grafice şi comentarii ale acestora referitoare la:

distribuţia suprafeţelor în funcţie de: categorii de pantă; expoziţie; tipuri de staţiune şi tipuri de sol; tipuri naturale de pădure;

principalele specii forestiere ce intră în compoziţia pădurii: cerinţe ecologice, poziţia ocolului silvic în arealul speciei, eventual sub-specii sau varietăţi;

caracterizarea condiţiilor climatice şi descrierea principalelor tipuri de staţiune şi de sol, accentuând factorii limitativi şi de favorabilitate pentru vegetaţia forestieră.


reţeaua hidrologică: descrierea reţelelor permanentă şi reţeaua temporară, cu evidenţierea caracterului de torenţialitate a acestora, unde este cazul;

schema ecologică, respectiv tabelul de corespondenţă dintre staţiuni, soluri şi tipuri de pădure, în care sunt evidenţiaţi factorii limitativi, de favorabilitate, precum şi compoziţiile ţel şi tratamentele de aplicat.

Analiza condiţiilor naturale se face în vederea fundamentării soluţiilor tehnice de regenerare, din perspectiva principiilor rentabilităţii şi păstrării echilibrului ecologic, ţinând cont de cele două legităţi ce guvernează dinamica populaţiilor biologice: pragul minim şi compensarea factorilor. Prin urmare, trebuie subliniate toate relaţiile de cauzalitate dintre situaţia din teren, aşa cum aceasta este redată în tabelele de sinteză, şi obiectivele sociale, economice şi ecologice din capitolul 6. Iată câteva sugestii, cu caracter general:

Tabelul privind... Comentarii posibile

Suprafaţa pe specii Poziţia ocolului în arealul principalelor specii forestiere; în ocoalele situate la limita arealului unei specii sau în zona de suboptim a acestuia, există riscul diminuării ponderii de participare a respectivei specii. În măsura în care respectiva specie este importantă din punct de vedere a funcţiilor de protecţie, o atenţie deosebită trebuie acordată tratamentelor ce asigură regenerarea optimă a acesteia.

Condiţii climatice Cerinţele speciilor forestiere în ceea ce priveşte regimul termic şi aprovizionarea cu apă, evapotranspiraţia potenţială, proprietăţile fizice ale solului şi posibilitatea apariţiei secetei fiziologice; pe soluri grele deficitele hidrice sunt mult mai severe decât pe solurile uşoare

Regimul pluviometric, reţeaua hidrografică, distribuţia suprafeţelor pe categorii de pantă

Posibilitatea apariţiei fenomenelor torenţiale, argumentată cu date privind suprafeţele afectate de eroziune de suprafaţă sau în adâncime.

Distribuţia suprafeţelor pe categorii de pantă

Obiective ecologice, zonarea funcţională


Distribuţia suprafeţelor pe expoziţii

Posibile succesiuni unde o specie se află la limita arealului. La limita arealului unei specii principale, pe expoziţiile ce accentuează un factor limitativ, există riscul diminuării proporţiei de participare a respectivei specii: de exemplu, la limita altitudinală a arealului gorunului, pe expoziţiile umbrite, regimul termic devine limitativ pentru această specie, dar nu şi pentru fag, ce tinde să-i ia locul.

8.7.3 Analiza structurii fondului de producţie şi protecţie

Capitolul 4 este dedicat analizei structurii şi mărimii fondului de producţie şi protecţie. Cu acest prilej se prezintă, grafic sau în tabel, distribuţia suprafeţelor în funcţie de mai multe criterii sau combinaţii ale acestora: specii şi clase de vârstă; specii şi categorii de consistenţă; clase de vârstă şi categorii de consistenţă; specii şi clase de producţie.

Analiza structurii fondului de producţie se face din perspectiva principiului continuităţii. Prin urmare, toate comentariile trebuie să fie axate pe gradul în care structura actuală este apropiată sau nu de structura normală, pe specii. Anumite procese succesionale pot fi evidenţiate de distribuţia suprafeţelor pe specii şi clase de producţie: specia ce va fi probabil eliminată rămâne pe staţiuni de bonitate inferioară (unde concurenţa interspecifică este mai redusă) sărace şi predominant în primele clase de vârstă.

8.7.4 Gospodărirea din trecut

În capitolul 5 se face o retrospectivă a modului de gospodărire din perioada anterioară, pe un orizont de timp cât mai mare, în funcţie de datele disponibile. Structura acestui capitol trebuie să fie unitară iar comentariile pe care le conţine se referă la evoluţia suprafeţei, bazele de amenajare – în special ciclu şi tratamente. Sunt utile şi alte informaţii, precum: gradul de recoltare a posibilităţii pe natură de produse, modul de valorificare a produselor nelemnoase – dacă e cazul – principalii beneficiari ai biomasei lemnoase exploatate din unitatea de producţie.


8.7.5 Baze de amenajare

Capitolul 6, intitulat Obiective social-economice şii baze de amenajare, este probabil cel mai important capitol al unui proiect, chiar dacă nu este şi cel mai complex. Aici se prezintă şi se argumentează obiectivele gestionării pădurilor, funcţiile derivate din aceste obiective, structurile compatibile cu funcţiile atribuite, şi, în final, bazele de amenajare ce asigură crearea structurilor ţel, pe subunităţi de producţie şi/sau protecţie, dacă a fost necesară constituirea acestora.

8.7.6 Reglementarea procesului de producţie

Capitolul 7 este cel mai complex din punct de vedere tehnic, deoarece aici se realizează reglementarea procesului de producţie şi/sau protecţie. Se calculează posibilităţile de produse principale şi secundare, se prezintă planurile de recoltare pe produse principale (pentru fiecare subunitate de gospodărire pentru care se reglementează procesul de producţie), produse secundare şi, eventual, lucrări de conservare. Pentru determinarea posibilităţii se folosesc trei procedee, respectiv două metode de amenajare: metoda creşterii indicatoare şi metoda claselor de vârstă, cu cei doi indicatori de posibilitate: inductiv şi deductiv.

Normativele tehnice apărute de-a lungul timpului recomandă, din principiu, alegerea celei mai mici posibilităţii, în virtutea principiului prudenţei (argumentele sunt prezentate în capitolul următor). Este o recomandare generală, ce poate fi sau nu acceptată, de la caz la caz.

8.7.7 Alte planuri ce pot fi incluse în amenajament

Următoarea secţiune a unui amenajament, de mai mică importanţă sub raportul planificării pe termen lung, conţine capitole referitoare la: lucrările de regenerare necesare în următorul deceniu, instalaţiile de transport, construcţiile forestiere, protecţia fondului forestier, tehnologiile de exploatare şi, eventual, valorificarea produselor ne-lemnoase.


În planul lucrărilor de regenerare sunt incluse mai întâi lucrările necesare în arboretele incluse în planul decenal, într-o ordine logică: mai întâi ajutorarea regenerării naturale, apoi completări în regenerările naturale ce urmează a se instala după recoltarea produselor principale (din oficiu se estimează că astfel de lucrări vor fi efectuate pe 20 % din suprafaţa parcursă) şi, în final, lucrările propriu-zise de împăduriri.

Următoarea secţiune a planului se referă la împăduririle planificate a se executa în poieni şi goluri. Se calculează, în raport cu compoziţiile de regenerare şi schemele de plantare (conform recomandărilor tehnice), necesarul de puieţi, pe specii.

Planul construcţiilor forestiere conţine o listă a construcţiilor existente, descrise sumar (suprafaţă construită, destinaţia acestora) şi prevede de asemenea o serie de lucrări necesar a fi executate (reparaţii capitale, reparaţii curente, eventual racordarea la reţeaua electrică sau dotarea cu alte facilităţi.

Planul de valorificare a produselor accesorii (fructe de pădure, ciuperci, împletituri, pomi de iarnă, etc.) se justifică în măsura în care există tradiţie locală în această direcţie, nefiind o componentă obligatorie a unui proiect de amenajare. Elementele de referinţă sunt cantităţile realizate pe parcursul deceniului expirat, sursele de date fiind raportările existente la nivel de district şi ocol. Problema valorificării produselor ne-lemnoase – ciuperci, fructe de pădure, răchită, răşină ş.a.m.d. – este una controversată, deoarece:

Solicită volume mari de manoperă, precum şi un puternic suport logistic (mijloace de transport, spaţii de depozitare, instalaţii frigorifice şi căi de acces) în perioade scurte de timp, fapt ce poate afecta sensibil resursele financiare şi umane alocate de regulă celorlalte activităţi, legate efectiv de gestionare durabilă a pădurilor: în special cele legate de paza, protecţia şi ameliorarea fondului de producţie (marcări, lucrări de îngrijire a culturilor tinere etc.);

Creează premisele accesului liber în pădure, urmat de multe ori de adoptarea unor practici anticulturale, în scopul creşterii productivităţii muncii la colectarea respectivelor


produse accesorii (rezinaj în arborete preexploatabile, distrugerea puieţilor viabili din regenerări în care apare zmeurul, distrugerea tufelor de afin prin recoltarea cu pieptănul);

Recoltele anuale sunt greu de prognozat, depinzând în măsură excesiv de mare de condiţiile atmosferice;

Piaţa pe care se desfac fructele de pădure este destul de volatilă – preţurile pot să varieze mult de la un an la altul, în funcţie de cantităţi;

Activitatea în sine este eficientă atât timp cât există posibilităţi de export, întrucât singurul avantaj comparativ ce permite o astfel de specializare este manopera ieftină, adică un venit mediu anual mic în ţara exportatoare, comparativ cu cel din ţara importatoare;

Există un prag critic al eficienţei activităţii de recoltare, ce depinde de preţul de desfacere şi de preţul critic de achiziţie; la rândul lui, preţul critic de achiziţie – preţul minim oferit de ocol, sub care nimeni nu mai este dispus să vândă cantităţile recoltate; preţurile se stabilesc totdeauna la începutul campaniei, şi fluctuează în limite destul de mari.

Pe de altă parte însă, valorificarea produselor accesorii constituie încă o sursă importantă de venit pentru multe ocoale silvice care, din diverse motive, nu pot avea venituri din valorificarea lemnului suficient de mari pentru acoperirea cheltuielilor: ocoale situate în zona colinară şi de câmpie, în care structura pe clase de vârstă a fundului de producţie este dezechilibrată, ocoale în care arboretele exploatabile oferă lemn ieftin sau insuficient, fără căutare pe piaţă. De asemenea, problema în sine are o importantă dimensiune socială, întrucât poate contribui la creşterea bunăstării locuitorilor din zonă.

În cazul ocoalelor silvice în care activitatea de vânătoare este o sursă importantă de venit trebuie acordată o atenţie specială înregistrării corecte a stării şi poziţiei în teren a observatoarelor, bordeielor, hrănitorilor sărăriilor şi izvoarelor permanente, pentru a facilita întreţinerea uşoară a acestora. La cererea beneficiarului (stipulată


neapărat în tema de proiectare), pot fi ridicate în plan şi raportate pe hartă potecile de vânătoare.

În planul drumurilor forestiere amenajistul e bine să menţioneze, pentru fiecare drum existent, porţiunile (lungimile) de drum pe care sunt necesare lucrările curente de întreţinere a infrastructurii şi, eventual, a lucrărilor de artă (ziduri de sprijin, şanţuri de scurgere, podeţe).

Amenajamentul nu trebuie înţeles exclusiv din perspectiva reglementării producţiei; el este totodată principalul mijloc de transfer tehnologic – prin urmare, prin amenajament, beneficiarul ar trebui să fie informat şi despre tehnologiile noi de regenerare, de protecţia pădurilor, de aplicarea tratamentelor şi a operaţiunilor culturale, în măsura în care aceste elemente constituie rezultatul cercetării finalizate prin îndrumări tehnice.

8.7.8 Eficienţa economică

8.7.8.1 Consideraţii generale

Penultimul capitol, eficienţa economică a aplicării noului amenajament este un capitol de sinteză, în care sunt analizate împreună planurile de cultură: în principal, cele de recoltare şi cele de regenerare, adică activităţile aducătoare de venit şi cele generatoare de costuri. Problema eficienţei măsurilor adoptate în amenajament nu este nouă, fiind chiar subiectul unei teze de doctorat (Kiss, 1976). În condiţiile economiei de piaţă, ne-existând un control riguros al preţurilor de livrare a lemnului şi a costurilor de producţie, eficienţa economică a unui nou proiect de amenajare este imposibil de prognozat dacă nu sunt estimate preţurile la care va fi valorificat lemnul recoltabil din arboretele exploatabile şi dacă nu se eşalonează masa lemnoasă recoltabilă, pe deceniu.

Înainte de a contura cadrul metodologic în care se plasează acest demers trebuie subliniată următoarea idee: ca în orice activitate de proiectare, raportarea la un indicator de eficienţă economică presupune un grad minim de libertate în a alege o variantă din mai multe, şi anume pe cea mai eficientă. Dacă nu există această opţiune şi proiectul de amenajare trebuie „aşezat” în nişte norme rigide, singurul rol pe care îl poate avea un astfel de capitol în economia


proiectului de amenajare este acela de a indica un handicap sau poate un avantaj pe următorii zece ani, aşa, doar spre ştiinţa beneficiarului. Fireşte, libertatea amenajistului în formula variante de lucru nu poate fi totală, deoarece trebuie să ţină cont de anumite limitări şi condiţionări, impuse de zonarea funcţională. Dar chiar în acest cadru normativele tehnice trebuie să ofere posibilitatea combinării diverselor opţiuni privind tratamentele, perioadele de regenerare şi vârstele la care începe procesul de regenerare, astfel încât să poată fi armonizate obiectivele economcie şi ecologice.

De asemenea, amenajistul poate lua în consideraţie şi modul de valorificare sau de utilizare a masei lemnoase: unii proprietari ce folosesc lemnul doar pentru propriile nevoi (combustibil şi, eventual, lemn pentru alte utilizări gospodăreşti) – ceea ce înseamnă o silvicultură de subzistenţă, pe când alţii sunt interesaţi doar în comercializare, situaţie în care nu doar volulul recoltabil contează, ci şi preţul de vânzare, preţ, care, la rândul lui, depinde de forma de vânzare – pe picior sau la drum auto.

8.7.8.2 Analiza eficienţei aplicării vechiului amenajament

Prima condiţie ce trebuie îndeplinită pentru a face posibilă acest gen de analiză este înregistrarea în amenajament a tuturor

În ceea ce priveşte rezultatele economice ale aplicării vechiului amenajament, prima operaţie ce trebuie făcută este actualizarea preţurilor la care s-au vândut cele cinci tipuri de produse lemnoase în trecut (produse principale, secundare, accidentale I, accidentale II şi igienă). Actualizarea se face cu ajutorul formulei (8-2).

∏=

=

=10i

kiipVP (8-2)

în care P este preţul actualizat al unei partizi care s-a vândut în anul k al deceniului expirat la preţul V, iar pi este indicele de creştere a preţului în anul i, faţă de anul anterior.

Indicele de creştere pi este indicele preţurilor produselor din lemn sau indicele preţurilor bunurilor de consum sau un unul agregat, al celor doi indici menţionaţi anterior.


Aceeaşi acctualizare se aplică şi cheltuielilor făcute cu lucrările de regenerare şi îngrijire a culturilor. După ce a fost parcursă această etapă de pregătire a datelor, urmează determinarea propriu-zisă a eficienţei; având în vedere cele prezentate în subcapitolul 2.2, indicatorul cel mai indicat în acest caz este rata internă de revenire, deoarece perioada detimp pe care se face analiza este doar de zece ani. În funcţie anul în care s-au efectuat lucrările, de costurile sau de veniturile generate de acestea, se poate calcula rata internă de revenire folosind o funcţie a oricărei foi electronice de calcul, respectiv IRR, al cărei argument este şirul de celule în care s-au înregistrat veniturile nete (vezi tabelul ).

8.7.8.3 Proiecţia eficienţei economice a amenjamenetului actual

Fluctuaţii ale indicatorilor eficienţei economice sunt normale de la un la altul, întrucât planificarea şi execuţia lucrărilor silviculturale se face pe considerente tehnice, nu economice. De aceea, o analiză cost-beneficiu pe fiecare an al aplicării amenajamentului este şi dificil de realizat, şi irelevantă din punct de vedere practic.

Totuşi, chiar la nivelul unei unităţi de producţie, dacă se prelucrează statistic, folosind metode adecvate, toate vânzările din deceniul anterior se poate obţine o funcţie ce permite în continuare estimarea preţului la care se vor vinde produsele lemnoase în primii ani ai deceniului următor – fireşte, dacă o asemenea cerinţă este precizată de beneficiar.

8.7.9 Urmărirea aplicării amenajamentului

Informaţiile conţinute în acest capitol sunt consemnate de beneficiar, chiar în descrierea parcelară, şi se referă la volume recoltate sau alte lucrări executate, la nivel de u.a. A existat şi încă există un curent de opinie potrivit căruia memoriul tehnic ar trebui să se rezume la descrierea parcelară şi reglementarea procesului de producţie, restul capitolelor fiind tratate pe larg în studiul general al amenajamentului (SG), conceput pentru întregul ocol. O asemenea opinie ar fi justificată de faptul că cea mai mare parte a informaţiei din SG este redundantă. Într-adevăr, este redundantă, dar pe de altă


parte este evident faptul că cei ce aplică amenajamentele consultă destul de rar studiul general; o serie de date şi de recomandări tehnice referitoare la tehnologiile de exploatare, întreţinerea drumurilor sau factorii limitativi ar fi astfel neglijate pe parcursul aplicării amenajamentului, întrucât aceeaşi sursă de informaţii – SG – ar trebui utilizată de tot personalul tehnic al unui ocol.

Pe lângă acurateţea şi credibilitatea datelor din descrierea parcelară, cel mai important aspect ce trebui urmărit consecvent este pragmatismul interpretării datelor din tabelele capitolelor 3 şi 4: cadrul natural şi structura fondului de producţie şi protecţie.

8.7.10 Piesele desenate

Memoriile tehnice şi studiul general sunt însoţite de următoarele piese desenate:

pentru fiecare unitate de producţie, mai multe hărţi tematice (la scara 1:10.000 sau 1:20.000).

pentru studiul general al ocolului: piesa scrisa: studiul general (SG) însoţit de hărţi tematice la nivel de ocol (la scara 1:50.000)

un set din planurile de bază utilizate la redactarea hărţilor amenajistice;

un set de hărţi necolorate ("hărţi albe"), pe suport textil (pânzate), pentru personalul de teren;

mai multe hărţi albe simple, pentru diversele nevoi ale ocolului şi pentru următoarea reamenajare.

8.8 Conferinţa a II-a de amenajare

După validarea datelor, închiderea suprafeţelor şi editarea hărţilor, urmează o a doua întâlnire între proiectanţi, beneficiari şi reprezentanţii autorităţii publice, pentru a se stabili un acord final în ceea ce priveşte măsurile de gospodărire ce urmează a se adopta: posibilitate, tratamente, indici de recoltare.

La conferinţa a II-a - ce este găzduită de proiectant - se analizează, pe rând, fiecare unitate de producţie în parte, accentul


fiind pus pe detaliile tehnice ale reglementării procesului de producţie.

8.9 Avizarea amenajamentului

După ce proiectanţii îşi vor fi însuşit eventualele obiecţii ale beneficiarilor cu ocazia conferinţei a II-a, se trece la faza de definitivare a amenajamentului. În vederea avizării, şeful de proiect întocmeşte un memoriu de prezentare, ce va fi susţinut în şedinţa de avizare în consiliul tehnico - economic al autorităţii publice cu rol de reglementare (ministerul de resort).

În acest memoriu sunt menţionate balanţa suprafeţelor, structura fondului de producţie şi posibilităţile pe natură de produse, comparativ cu amenajarea precedentă. Unul din membrii consiliului tehnico-economic este desemnat referent pentru fiecare ocol silvic în parte. În şedinţa de avizare, analiza întocmită de referent este prezentată după memoriul elaborat de şeful de proiect şi urmează apoi avizarea propriu-zisă şi, eventual, o serie de recomandări de ordin tehnic, ce urmează a fi incluse în formele definitive ale memoriilor tehnice.

8.10 Particularităţile lucrărilor de amenajare a pădurilor

8.10.1 Zăvoaie din Lunca Dunării şi luncile râurilor interioare

În lunca inundabilă a Dunării şi în luncile râurilor interioare, pentru unităţile de producţie constituite din păduri compacte, cu rol de protecţie a malurilor, periodicitatea reamenajării este de cinci ani, date fiind frecventele modificări de suprafaţă, rezultate prin erodarea malurilor şi/sau depunerea aluviunilor.

Forma unităţilor de producţie este alungită, iar în compoziţia lor apar puţine specii: salcie, plopi indigeni, plopi euramericani şi precum şi elemente ce au rămas din şleaurile de luncă: ulm, frasin, stejar. Sălcetele (pure, în majoritatea cazurilor) sunt provenite din lăstari (regenerare naturală vegetativă), sade (regenerare artificială), respectiv sulinari, în zonele inundabile o lungă perioadă de timp. Ca regim, se aplică crângul simplu (sălcete şi zăvoaie de plop şi salcie)


respectiv codrul convenţional (subunităţile de plop euramerican). Clasele de vârstă sunt de 5 ani.

Probleme de ordin tehnic şi logistic: acces dificil în unele porţiuni, datorită vegetaţiei luxuriante; frecvent, lipsa reperelor pentru sprijinirea ridicărilor în plan, distanţe relativ mari de transport de la şi la localităţi.

Ca şi problemă generală, a cărei rezolvare este mult aşteptată, este cartarea hidrologică a tuturor luncilor inundabile; ultima cartare s-a făcut în urmă cu peste trei decenii, timp în care regimul hidrologic al majorităţii râurilor interioare a fost modificat datorită lacurilor de acumulare şi digurilor de apărare contra inundaţiilor.

8.10.2 Stejărete şi şleauri de câmpie

Trupurile de pădure sunt mici şi dispersate, ceea ce reduce productivitatea muncii, în toate fazele de teren; prin urmare, o atenţie deosebită trebuie acordată organizării lucrărilor. Deşi parcelarul geometric ajută la o bună orientare în teren, multe parcele sunt fragmentate în foarte multe unităţi amenajistice, uneori nejustificat. De asemenea, conturul real al trupurilor de pădure poate să difere de ceea apare figurat pe planurile de bază, fapt pentru care conturul lizierei pădurii trebuie urmărit cu atenţie şi orice nepotrivire trebuie notată pe hartă şi ridicată în plan, putând afecta în final balanţa suprafeţelor.

Alte probleme tehnice: compoziţiile ţel sunt de cele mai multe ori soluţii de compromis între compoziţia actuală a arboretelor şi compoziţiile ţel prevăzute de normele tehnice. De asemenea, trebuie analizată oportunitatea desfiinţării subunităţilor de salcâm (SUP Q).

Încadrarea pe urgenţe de regenerare trebuie făcută cu mare atenţie, luând în considerare toate elementele relevante din descrierea parcelară, dar mai ales provenienţa. O atenţie deosebită trebuie acordată zonării funcţionale, deoarece în apropierea unor astfel de păduri au apărut unităţi turistice, justificându-se uneori încadrarea în subgrupa funcţională 1-4.


8.10.3 Gorunete, făgete şi amestecuri de fag cu gorun

Şi aceste păduri sunt dispersate şi despărţite de mari suprafeţe ne-forestiere, dar mărimea trupurilor de pădure permite totuşi folosirea din plin a unei zile de lucru, în majoritatea situaţiilor. În ceea ce priveşte conturul acestor trupuri şi, implicit, problema suprafeţelor, observaţia anterioară este valabilă. Suprafaţa cantoanelor fiind mai mare, lemnul mai valoros şi paza mai dificilă, în apropierea lizierelor consistenţa este uneori mai mică, aşa că trebuie acordată o atenţie sporită estimării suprafeţei pe care se propun lucrările de îngrijire, în special rărituri.

De asemenea, trebuie analizat cu atenţie tipul de structură consemnat în amenajamentul anterior: fagul are o mare plasticitate ecologică, ce se reflectă mai ales în variaţia diametrelor. Uneori, amplitudinea mare a elementelor taxatorice a fost pusă pe seama vârstei şi au fost separate elemente diferite, deşi nu ar fi fost cazul.

Majoritatea gorunetelor şi amestecurilor de fag cu gorun sunt pe soluri formate pe depozite predispuse la alunecări (argile, pietrişuri, marne); de asemenea, astfel de păduri au rămas pe terenuri în pantă, terenurile aşezate fiind destinate folosinţelor ne-forestiere (culturi agricole, păşuni, fâneţe). Oriunde apar procese erozionale, (de suprafaţă sau de adâncime) acestea trebuie consemnate ca atare în fişa de descriere parcelară1.

Multe gorunete şi amestecuri de fag cu gorun sunt trecute de vârsta exploatabilităţii iar procesul de regenerare este deja declanşat, datorită consistenţei reduse; descrierea ca atare este dificilă – în unele porţiuni seminţişul instalat a devenit neutilizabil, în altele merită individualizat deja ca element de arboret; consistenţa este mică, datorită igienizărilor repetate. Prin urmare, o atenţie deosebită trebuie acordată stabilirii corecte a perioadei de regenerare rămase, astfel încât să poată fi valorificat atât lemnul de calitate al arborilor rămaşi, cât şi regenerările naturale deja instalate.

1 Acest gen de informaţie lipseşte din multe descrieri parcelare.


8.10.4 Molidişuri şi amestecuri de fag cu răşinoase

Ca o caracteristică generală, molidişurile sunt foarte dese, ca rezultat al schemelor de plantare, indicilor mici de recoltare la lucrările de îngrijire sau ne-efectuării acestor lucrări, din diverse motive. Cel puţin în arboretele exploatabile şi pre-exploatabile este bine să se înregistreze indicele de densitate a arboretului, în locul celui de acoperire, pe baza unor sondaje Bitterlich.

Trupurile de pădure sunt compacte, întinse ca suprafaţă, iar principala problemă tehnică este stabilirea indicelui optim de recoltare a răriturilor. Dacă acesta nu este specificat în fişa de descriere, programul de amenajare asociază automat un indice de recoltare minimal, prevăzut în normele tehnice.

O problemă ce mai apare în unele situaţii este mărimea unităţilor amenajistice, mai ales a celor situate pe funduri de văi. În astfel de situaţii este necesară şi justificată constituirea de unităţi amenajistice distincte, în funcţie de condiţiile staţionale în cele trei treimi ale versantului. Totuşi, multe u.a. au rămas mari deoarece în primele stadii de dezvoltare nu se justifica separarea arboretelor în funcţie de condiţiile staţionale; dar mai târziu, când diferenţele de productivitate staţională devin evidente, separarea unor u.a. distincte va fi iminentă.

Între tratamentul tăierilor rase pe parchete mici şi tratamente cu regenerare sub adăpost soluţia de compromis, în majoritatea situaţiilor, este aceea a tăierilor rase în benzi, în măsura în care riscul producerii unor doborâturi de vânt este totuşi redus.

Zonarea funcţională a molidişurilor este un capitol încă deschis cercetării, mai ales în ceea ce priveşte funcţia de protecţie hidrologică (vezi subcapitolul 11.3.4). De asemenea, încadrarea pe urgenţe de regenerare a arboretelor vătămate de vânat este o problemă destul de dificil de rezolvat, suprafeţele periodice sunt relativ greu de echilibrat.


9 AMENAJAREA PĂDURILOR ŞI GESTIONAREA DURABILĂ A MEDIULUI

NATURAL

„Omul are, în faţa naturii, un tot mai mare handicap etic.” Nichita Stănescu

9.1 Evenimente şi ipoteze ce au modificat modul de abordare a amenajării pădurilor

Ipoteza Gaia1 (Lovelock, 1979) a fost lansată la mijlocul anilor 60 şi publicată pentru prima dată în 1979; inspirată de faptul că în toate mitologiile lumii Pământul este o zeitate,

planeta noastră funcţionează ca un organism capabil să-şi menţină condiţiile proprii supravieţuirii. Modificând aceste condiţii prin poluarea aerului, a apei şi a solului, scade capacitatea de autoreglare a ecosistemelor terestre şi acvatice, ceea ce ar atrage după sine grave perturbaţii ale celor mai importante circuite naturale, respectiv al apei şi al carbonului.

Protecţia mediului a devenit o preocupare majoră la nivel mondial odată cu Declaraţia Conferinţei Naţiunilor Unite asupra Mediului ţinută la Stockholm, în 16 iunie 1972. Potrivit raportului acestei conferinţe, intitulat „Viitorul nostru comun2”, „Economia şi ecologia trebuie complet integrate în orice act de fundamentare a deciziilor sau a legilor...Provocarea de a găsi căi de dezvoltare durabilă este impetuoasă – deci şi imperativă – în găsirea unor soluţii multilaterale şi restructurarea sistemului economic mondial de cooperare. Aceste provocări trec de suveranitatea naţiunilor, de strategiile limitate doar la câştigul economic şi graniţele dintre disciplinele ştiinţifice”3. Cu acest prilej a fost lansat conceptul de dezvoltare durabilă care, potrivit definiţiei consacrate pe plan mondial înseamnă „acea dezvoltare economică ce nu prejudiciază cu nimic şansele generaţiilor viitoare de a

1 Gaia este transcrierea în engleză a cuvântului „Geea”, ce denumeşte în mitologia greacă Zeiţa Pământ. 2 Elaborat de doamna dr. Gro Harlem Brundtland (consacrat sub denumirea de raportul Brundtland) fost prim-ministru al Norvegiei. 3 Raportul Comisiei Mondiale pentru Mediu şi Dezvoltare „Viitorul Nostru Comun”. New York: Oxford University Press, 1987, pp, 27, 37.


beneficia de aceleaşi resurse şi acelaşi mediu de viaţă ca şi generaţiile actuale”.

Sfârşitul deceniului opt al secolului XX a fost marcat de câteva crize şi catastrofe ecologice cauzate de dereglările ce se produseseră în marea majoritate a ecosistemelor terestre: poluarea solului cu diverşi compuşi toxici (nitraţi, nitriţi, fosfor, arsenic); poluarea apelor subterane şi supraterane, diminuarea biodiversităţii, ploile acide (cauzate de poluarea aerului cu bioxid de sulf) şi, ceea ce s-a dovedit apoi a fi cea mai mare ameninţare, schimbările climatice.

Analiza cauzelor acestor fenomene a produs ulterior o bună percepţie socială a ecologiei, ca ştiinţă: au apărut primele partide de orientare ecologistă, precum şi economia mediului, ce a consacrat factorii de mediu ca bunuri de interes public (vezi capitolul 10).

În ceea ce priveşte biodiversitatea, merită a fi detaliate în acest context două ipoteze ce vin să susţină importanţa cunoaşterii acesteia, pe de o parte, şi a menţinerii ei – pe de altă parte, chiar lăsând la o parte aspectele etice ce s-au structurat în metodele de evaluare prezentate în capitolul următor. Caracterul uşor anecdotic al primei ipoteze – cea de a-a doua fiind un aşa-zis caz special permite o înţelegere adecvată a importanţei problematicii în sine, în ciuda neclarităţilor ce planează asupra conceptelor de biodiversitate şi stabilitate ecosistemică sau sănătate a ecosisistemelor.

Prima ipoteză este aceea a „dezmembrării” necontrolate a unui avion: cineva scoate niturile unui avion în timpul zborului (Ehrlich et Ehrlich, 1981). Anumite nituri nu leagă laolaltă componente importante, deci înlăturarea lor nu afectează cu nimic zborul. Dar continuând aşa, se ajunge la sitaţia în care se scoate un ultim nit, ce face ca avionul să se prăbuşească. A doua ipoteză este aceea a redundanţei (Walker, 1992). Potrivit acestei ipoteze, speciile prezente într-un ecosistem au mai multe funcţii, fiind numeroase situaţiile în care câteva specii îndeplinesc aceeaşi funcţie – de exemplu, mai multe specii de plante nelemnoase sunt, pe lângă producători primari, şi hrană pentru una sau mai multe specii ierbivore. Când una din speciile ce aparţin aceluiaşi grup din punct de vedere funcţional dispare, ecosistemul nu este perturbat, pentru că aceeaşi funcţie este îndeplinită de alte specii; dar dacă toate speciile ce îndeplinesc funcţia respectivă dispar, atunci întregul ecosistem este afectat deoarece dispare, la rândul lui, un alt grup de specii sau o altă


specie ce depindea de speciile dispărute. Într-un fel cele două ipoteze sunt identice, numai că prima este mai sugestivă.

9.2 Concepte noi

9.2.1 Hemerobia

A apărut, în acest context, şi un concept nou – hemerobia. Termenul vine din grecescul hemeros, ce înseamnă cultivat, ameliorat, rafinat, şi a fost introdus în ecologie de botanistul finlandez Jalas (1955) şi preluat apoi ca indicator al măsurii în care un ecosistem este afectat sau modificat de activităţile umane. În tabelul 9-1 sunt prezentate cele şase clase de hemerobie în care pot fi încadrate ecosistemele (op. cit.).

Tabelul 9-1

Cele şase grade de hemerobie în care se poate afla un ecosistem

Gradul de hemerobie

Gradul de modificare/ alterare datorat activităţilor umane

Ahemerobe Lipsa oricărei intervenţii sau modificări

Oligohemerobe Extrageri reduse de lemn, păşunat ocazional, eroziune redusă

Mezohemerobe Terenuri ce sunt arate ocazional sau de pe care vegentaţia este înlăturată ocazional; administrare ocazională de fertilizanţi naturali, păduri în care se aplică tăieri rase

β-euhemerobe Terenuri pe care se administrează fertilizanţi, amendamente calcice sau care sunt drenate

α– euhemerobe Arături de adâncime, drenaje, administrare masivă de fertilizanţi şi de perticide

Polihemerobe Distrugerea unor componente ale biocenozei şi acoperirea terenului cu materiale provenite din alte activităţi

Metahemerobe Biocenoza complet distrusă

9.2.2 Specia umbrelă

Monitorizarea biodiversităţii, cel puţin la nivel declarativ, a devenit o preocupare importantă a comunităţii ştiinţifice internaţionale, deoarece schimbările în ceea ce priveşte structura ecosistemelor terestre şi/sau


acvatice se modifică într-un ritm alarmant, ce pune în pericol, chiar în absenţa intervenţiei umane, o serie de specii de plante şi animale. Deoarece studiile multidecenale aspura strucuturii ecosistemelor a dovedit faptul că unele specii indică prezenţa altor specii, mai greu de decelat sau identificat, a apărut termenul de specie-umbrelă, ce desemnează capacitatea unei specii de a dovedi existenţa unui număr mai mare de specii vegetale şi/sau animale. Speciile-umbrelă sunt, de regulă, specii foarte sensibile la factori abiotici precum poluarea aerului, sau sunt specii cu nişe ecologice ce reclamă existenţa unor habitate care, la rândul lor, asigură existenţa unor specii rare sau periclitate.

9.3 Necesitatea armonizării politicilor forestiere naţionale

9.3.1 Sisteme complementare de management forestier

Schimbările climatice, reducerea biodiversităţii şi diminuarea suprafeţei pădurilor sunt procese a căror importanţă depăşeşte cadrul politicilor forestiere naţionale: la probleme transfrontaliere, soluţii transfrontaliere, aşa cum sugerează şi raportul Burtland, citat anterior. Două domenii complementare de management forestier – certificarea pădurilor, respectiv monitorizarea stării de sănătate a acestora – au apărut în acest context, pentru a răspunde nevoilor

de actualizare şi sintetizare a informaţiilor privind starea de sănătate a pădurilor, la nivel continental, în vederea identificării principalelor cauze ale uscării premature a unor specii de mare valoare economică şi ecologică (stejarii, bradul, ulmul);

de încurajare a adoptării unor practici silviculturale cât mai ecologice, indiferent de cadrul legislativ-normativ caracteristic fiecărei ţări şi fiecărui tip de proprietate asupra fondului forestier;

de a descuraja prelucrarea lemnului provenit din surse ilegale – indirect, de a stopa procesul de schimbare a folosinţei forestiere.

Amenajarea pădurilor răspunde dor parţial acestor imperative, fiind orientată exclusiv spre reglementarea producţiei la nivel de unitate de producţie şi în mai mică măsură spre gestionarea integrată a resurselor forestiere pe spaţii mari.

Urmărirea stării de sănătate a pădurilor printr-un sistem informaţional unitar (monitoringul forestier), a fost oficializată ca obiectiv strategic al gestionării pădurilor în Europa în urma Conferinţei Ministeriale pentru Protejarea Pădurilor în Europa, ce a avut loc la


Strasbourg, în 1990. Această conferinţă a fost organizată în urma concluziilor „Programului Internaţional de cooperare pentru evaluarea şi monitorizare efectelor poluării atmosferice asupra pădurilor”, finalizat in 1985 (Pătrăşcoiu et Badea, 1995).

Certificarea pădurilor este un demers la fel de vechi, motivat atât de nevoia de a reduce presiunea economică asupra unor specii forestiere extrem de valoroase, cât şi de raţiuni strict comerciale. Ambele sisteme sunt prezentate succint în cele ce urmează, întrucât sunt potenţiale domenii de activitate în care experienţa amenajistică este bine-venită.

9.3.2 Monitoringul forestier

Monitorizarea stării de sănătate a pădurilor şi inventarierea la scară naţională a resurselor forestiere au apărut din nevoia de a controla şi direcţiona modul de gestionare a fondului forestier, în lipsa amenajamentelor sau în lipsa unor reglementări legislative privind obligativitatea amenajării pădurilor.

Chiar în condiţiile unei activităţi susţinute de amenajare multifuncţională a pădurilor, amenajamentele nu pot oferi o imagine suficient de precisă la un moment dat nici asupra mărimii fondului de producţie la nivel naţional, nici asupra stării de sănătate a acestuia. De ce? Într-un an oarecare, luat de referinţă, considerând o periodicitate de zece ani a lucrărilor de re-amenajare, datele privind mărimea, structura şi starea fondului de producţie sunt actuale – deci corecte – doar pentru o zecime din fondul forestier (ocoalele re-amenajate în anul anterior), iar pentru o altă zecime – ocoalele care ce sunt în curs de amenajare – sunt cât se poate de imprecise.

Prin urmare, a apărut necesitatea creării unui sistem de monitorizare în timp real cel puţin a stării de sănătate a pădurilor – monitoringul forestier – cât şi a unui inventar statistic al fondului forestier, care să asigure o precizie suficient de mare a estimării mărimii fondului de producţie şi protecţie la nivel naţional.

În România sunt trei reţele de monitoring forestier: 1) reţeaua de monitoring intensiv, prin care se realizează analize fine privind calitatea factorilor de mediu (analiza aerului, analiza solurilor), 2) reţeaua de monitoring european, bazată pe un eşantionaj schematic, dispus într-un caroiaj de 16 x 16 km ce acoperă integral spaţiul european şi 3) monitoringul naţional, bazat pe un eşantionaj schematic, 4 x 4 km, creat la nivelul fiecărei direcţii silvice.


De culegerea şi prelucrarea datelor din reţelele de monitorig intensiv şi european se ocupă Institutul de Cercetări şi Amenajări Silvice (ICAS), pe când datele din monitoringul naţional sunt culese de personalul silvic din teritoriu (inginerul responsabil cu activitatea de pază şi protecţie) şi sunt prelucrate de ICAS. O prezentare mai detaliată a modului de amplasare a suprafeţelor permanente în care se fac observaţii asupra stării de sănătate a pădurilor poate fi găsită într-un recent tratat de amenajarea pădurilor (Leahu, 2001).

9.3.3 Certificarea pădurilor

Spre sfârşitul anilor 70 campaniile de conştientizare publică susţinute de organizaţiile non-guvernamentale de protecţie a mediului s-au îndreptat asupra marilor concerne

transnaţionale ce cumpărau lemn ieftin din ţările subdezvoltate, încurajând astfel despădurirea unor mari suprafeţe din Africa, Asia şi America Latină. Consecinţa imediată a acestor campanii a fost o scădere semnificativă a cererii de produse din lemn, fapt ce a afectat serios rata profitului în industria de prelucrare a lemnului şi, implicit, a condus la creşterea ratei şomajului4. Ulterior, în 1989, pentru a preîntâmpina astfel de situaţii un grup de producători de mobilă din Statele Unite, preocupaţi de mai mult timp de soarta speciilor exotice dar, în egală măsură, şi de teama organizaţiilor non-guvernamentale au lansat programul Smart Timber, prin care se urmărea descurajarea importului de lemn aparţinând speciilor cu mare valoare economică, ameninţate cu dispariţia datorită exploatării excesive.

După Conferinţa Naţiunilor Unite de la Rio de Janeiro din 1992, eveniment ce a marcat politicile sectoriale de protecţie a mediului la nivel planetar, certificarea pădurilor a luat amploare pe toate continentele: există, la ora actuală, peste 100 sisteme de certificare. Certificarea pădurilor a apărut din nevoia de a determina guvernele ţărilor din zona ecuatorială să adopte sisteme de gestionare durabilă a pădurilor, bazate pe raportul susţinut (principiul continuităţii) şi compatibile cu specificul ecologic al pădurii tropicale – adică orientate spre menţinerea biodiversităţii.

4 Criza economică de la finele anilor 70 a fost produsă de fapt de creşterea neobişnuită a preţului petrolului. Criza lemnului a fost doar un factor agravant al recesiunii economice ce afecta atunci ţările dezvoltate.


Certificarea este procedura prin care o organizaţie independentă garantează că un produs sau un serviciu răspunde anumitor cerinţe calitative, bine precizate. În economia forestieră, certificarea a fost definită drept acţiune voluntară, independentă, de garantare a anumitor criterii de calitate a managementului, în toate etapele parcurse de la crearea şi gestionarea pădurilor până la prelucrarea finală a lemnului.

Certificarea este un mijloc comercial de comunicare (ca şi publicitatea), definit în raport cu cinci elemente cheie: consumatorul, producătorul, certificatorul, acreditarea şi standardele.

Consumatorul doreşte să fie sigur că mesajul producătorului este corect, adică lemnul din bunul pe care îl cumpără provine dintr-o gestionare durabilă a pădurilor. Producătorul, pentru a câştiga credibilitate pe piaţă, invită un certificator, adică o terţă parte, pentru a verifica calitatea managementului forestier. La rândul lor, certificatorii sunt monitorizaţi şi controlaţi, adică sunt acreditaţi. Acreditarea, respectiv monitorizarea certificatorilor face şi ea parte din procesul de certificare.

Standardele, la rândul lor, presupun: principii, criterii, indicatori şi norme. Principiile sunt generale şi universal valabile. Criteriile, spre deosebire de principii, vin şi adaugă cerinţe suplimentare, aplicabile la nivel local; indicatorii permit măsurarea efectivă a criteriilor, în timp ce normele stabilesc valori limită pentru indicatori. Un element cheie al sistemelor de certificare – şi poate singurul ce este într-adevăr benefic pe termen lung, cel puţin pentru România - îl reprezintă lanţurile de custodie, prin care se urmăreşte circulaţia materialului lemnos pe întregul flux, de la producător la consumator (figura 9-1).


Pădure certificată



Gater certificat

Gater certificat

Fabrică de mobilă

certificată Consumator

Gater certificat

Gater certificat

Figura 9-1 Structura unui lanţ de custodie

Un lanţ de custodie presupune ca toţi agenţii economici ce exploatează, prelucrează şi comercializează lemn sau produse din lemn să prelucreze/comercializeze numai lemn certificat sau să stocheze şi să prelucreze separat lemnul certificat de cel necertificat (separare nu doar scriptică a

stocurilor de materie primă ci şi fizică, astfel încât întregul flux al prelucrării şi comercializării lemnului să fie perfect transparent).

Certificarea permite etichetarea adecvată a produselor astfel încât cel ce cumpără să fie asigurat că lemnul folosit provine din surse legale şi din practicarea unui management durabil. Piaţa acestui gen de servicii este dominată de două sisteme FSC (Forest Stewardship Council) şi PEFC (Pan European Forest Certification).

9.3.3.1 FSC

Consiliul de supraveghere a pădurilor (traducere din limba engleză a Forest Stewardship Council) a fost creat în 1993 la Toronto, ca „asociaţie civilă”, condusă de o adunare generală. În primii trei ani adunarea generală funcţiona bicameral, fiind orientată spre aspecte sociale şi ecologice (75% din ponderea voturilor), respectiv economice. În acelaşi an FSC a devenit organizaţie non-guvernamentală la care au aderat şi Fondul Mondial pentru Natură (WWF), Greenpeace Rainforest Alliance, o serie de mari companii din domeniul forestier şi specialişti în domeniul forestier. În prezent, sediul organizaţiei este la Bonn.

După adunarea generală din iunie 1996, structura a devenit tricamerală (social, ecologic şi economic), ponderile voturilor fiind egal


distribuite. În cadrul fiecărei camere, voturile erau egal distribuite între organizaţiile din ţările dezvoltate şi cele în curs de dezvoltare, membrii individuali neputând avea mai mult de 10% din voturi.

Deşi sistemele de certificare s-au diversificat enorm într-o perioadă scurtă de timp – în lume, în prezent, se aplică peste 100 de sisteme de certificare – FSC tinde să devină un sistem global datorită coerenţei şi flexibilităţii modului în care au fost formulate principiile şi criteriile de evaluare a calităţii managementului forestier.

Cele 10 principii ale FSC sunt următoarele5:

1. Conformarea la principiile FSC şi respectarea legislaţiei specifice fiecărei ţări

2. Respectarea obligaţiilor, a drepturilor de folosinţă şi a responsabilităţilor

3. Respectarea drepturilor populaţiei indigene

4. Respectarea relaţiilor din cadrul comunităţilor locale şi a dreptului la muncă

5. Realizarea de beneficii din gestionarea pădurii

6. Diminuarea impactului pe care gestionarea pădurilor îl poate avea asupra mediului

7. Realizarea şi actualizarea planului de management (amenajament)

8. Monitorizare şi evaluare

9. Menţinerea pădurilor cu valoare ridicată de conservare

10. Regenerarea artificială a pădurilor trebuie astfel făcută încât să conducă la ameliorarea biodiversităţii şi creşterea proporţiei de participare a speciilor indigene.

Cert este că obiectivele sociale şi economice pe care amenajistul trebui să le stabilească la reamenajarea unei păduri certificate conform

5 Traducerea şi adaptarea aparţin autorului. Pentru a uşura înţelegerea acestor principii, la traducerea lor din limba engleză s-a ţinut cont şi de conţinutul criteriilor asociate fiecărui principiu, evitând totodată unele formulări restrictive, ce nu-şi au sens în contextul amenajamentului românesc.


sistemului FSC ar putea fi diferite de cele ce se regăsesc acum în majoritatea proiectelor, în funcţie de standardele naţionale ce urmează a fi elaborate pentru ţara noastră; chiar dacă principiile 3 şi 10 nu vor fi aplicate.

9.3.3.2 PEFC (sistemul pan-european de certificare a pădurilor)

Procesul pan-european de asigurare a calităţii a apărut ca prioritate în urma unei întâlniri neoficiale a unui grup de experţi întruniţi la Geneva, în aprilie 1998. În vara aceluiaşi an, iniţiativa adoptării unui Cadru european de certificare a pădurilor a fost luată de Ministerul Agriculturii şi silviculturii din Finlanda, iar iniţiativa a fost preluată comitetul director al sistemului PEFC, creat apoi la Helsinki, în 1998.

Criteriile de certificare folosite de PEFC se bazează pe cele şase criterii pan-europene de gestionare durabilă a pădurilor; aceste criterii sunt următoarele:

menţinerea unui cadru adecvat de reglementări privind gestionarea pădurilor şi creşterea contribuţiei pe care acestea o au în ciclul carbonului;

păstrarea stării de sănătate şi vitalitate a pădurilor; menţinerea şi încurajarea valorificării economice a produselor

forestiere, lemnose şi nelemnoase; menţinerea, conservarea şi creşterea diversităţii ecosistemelor

forestiere: ameliorarea funcţiilor de protecţie, în special a celor de protecţie a

apelor şi solului menţinerea altor funcţii şi condiţii sociale şi economice.

9.3.4 Natura 2000 – Reţeaua europeană de conservare a biodiversităţii

Una din directivele Consiliului Europei se referă explicit la protecţia ecosistemelor fragile; aceasta este Directiva Habitate, adoptată la 21 mai 1992. Acest document conţine şase anexe, după cum urmează:

1. Tipuri de habitate naturale de interes comunitar, a căror conservare necesită desemnarea zonelor speciale de conservare.

2. Speciile de plante şi animale de interes comunitar a căror conservare necesită desemnarea zonelor speciale de habitate.


3. Criterii pentru selectarea siturilor eligibile pentru identificarea ca situri de importanţă comunitară şi desemnarea lor ca areale speciale de conservare.

4. Specii de animale şi plante de interes comunitar care necesită o protecţie strictă.

5. Specii de plante şi animale de interes comunitar a căror prelevare din natură şi exploatare sunt susceptibile de a face obiectul măsurilor de management.

6. Metode şi mijloace de captură şi ucidere şi modalităţi de transport interzise.

Natura 2000 a fost concepută ca o reţea de arii protejate, ce urma să se finalizeze până în anul 2004. Acest termen nu a putut fi respectat, întrucât nici una din cele 15 ţări membre ale Uniunii Europene nu au încheiat o listă a rezervaţiilor ce urmează a fi incluse în reţeaua ecologică europeană6, ce va avea următoarea structură:

Nucleele (bio-centre), respectiv suprafeţe în care sunt îndeplinite condiţii pentru existenţa unor specii sau ecosisteme importante;

Coridoarele: legături funcţionale între ecosisteme şi resursele habitatelor unor specii ce permit dispersarea şi migrarea acestora, favorizând astfel schimbul genetic între populaţii, precum şi alte interacţiuni între ecosisteme.

Zonele tampon, ce înconjoară nucleele pentru a le proteja de influenţele negative ale ecosistemelor din împrejurimi; implicit, în zonele tampon sunt permise unele activităţi umane.

Zone de reconstrucţie ecologică, ce urmează a fi create prin extinderea unei zone din categoriile anterioare sau crearea unor noi nuclee, coridoare sau zone tampon, pentru a asigura existenţa unei specii sau ecosistem.

6 O situaţie la zi a ariilor protejate propuse de fiecare ţară membră a UE poate fi găsită la http://europa.eu.int/comm/environment/nature/ barometer/barometer.pdf.

http://europa.eu.int/comm/environment/nature/%20barometer/barometer.pdf


Coridoarele pot fi definite local, (la scară micro), regional (scară mezo) - pentru carnivore mari sau peşti, sau continental (scară macro) - coridoarele de migrare a păsărilor.

Prime faze ale creării reţelei Natura 2000 au fost cele de reglementare unitară şi implementare a legislaţiei privind protecţia mediului, ce au început în decembrie 1993, prin crearea unui cadru de reglementare şi implementare a legislaţie de mediu, cunoscută prin acronimul ECONET. Ulterior (noiembrie 1994) s-a adoptat acronimul IMPEL7. Ceva mai târziu, în 1996, IMPEL a primit o atribuţie în plus: aceea de a propune un set de minimal de criterii pentru inspectarea ariilor protejate. În anul următor s-a creat, pe baza structurii IMPEL, o reţea paralelă, cu caracter informal, denumit AC-IMPEL, în care sunt incluse colective de coordonare la nivel naţional, pentru cele zece ţări ce urmau a intra în UE.

9.3.5 Indicatorii biodiversităţii

Deşi monitorizarea biodiversităţii unei păduri nu intră în aria de preocupări specifice amenajării pădurilor, câteva repere metodologice sunt totuşi necesare cel puţin datorită faptului că cel mai frecvent folosit indicator – indicele Shanon-Weaver – se regăseşte în funcţiile obiectiv ale multor modele de optimizare a structurii fondului de producţie, aşa cum se va arăta în ultimul capitol.

Indicatorii biodiversităţii pot fi grupaţi în trei categorii: 1) ai bogăţiei în specii, bazaţi pe numărul de specii dintr-o zonă dată; 2) ai abundenţei sau rarităţii speciilor; 3) ai abundenţei relative a speciilor, din care face parte şi indicele Shanon-Weaver, ce este cel mai cunoscut şi utilizat.

Practic, cel din urmă se bazează pe probabilitatea apariţiei unei clase, ordin, gen sau specii într-o populaţie sau într-un eşantion mare de indivizi. Relaţia de calcul a indicatorului Shanon-Weaver (Shannon et Weaver, 1949) este următoarea:

7 IMPEL nu este o reţea de rezervaţii, ci una de instituţii implicate în crearea şi implementarea legislaţiei de mediu.


∑−=i

i2iSW plogpi (9-1)

în care pi este ponderea clasei, ordinului, genului sau speciei i. Relaţia este identică cu cea utilizată la determinarea entropiei dintr-un sistem, cu o singură observaţie: în cazul entropiei, valorile pi reprezintă probabilităţile de trecere din starea i în starea următoare8.

Bazat pe principiul determinării probabilităţii ca doi indivizi extraşi la întâmplare să aparţină aceleiaşi specii, indicele Gini - Simpson, ce se calculează potrivit relaţiei 9-2:

∑=i

2iGS pi (9-2)

Indicele Simpson, (Simpson, 1949) respectiv diferenţa dintre unu şi indicele Gini-Simpson, a fost folosit într-o gamă variată de studii: de la analiza diversităţii peisajului la evaluarea programelor de ameliorare genetică a principalelor specii forestiere, în funcţie de raportul dintre câştigul genetic obţinut în final şi pierderea diversităţii genetice (Lingrem et al, 1989)..

Optimizarea modului de eşantionare a biodiversităţii este dificilă, întrucât valorile pe care le iau indicatorii acesteia depind de suprafaţa inclusă în eşantion. Magnusssen et Boyle (1995) au demonstrat cum ipoteza a priori privind specia cu cea mai probabilă abundenţă poate fi folosită pentru a obţine estimaţii robuste şi credibile ale varianţei indicelui Shanon-Weaver. Autorii au folosit distribuţia beta, pentru a estima relaţia dintre probabilitatea ca o specie să fie abundentă şi bogăţia în specii.

Astfel, pentru pădurile tropicale, autorii au pornit de la o distribuţie J-inversat (multe specii rare, dar nici una dominantă), de la o distribuţie tip J pentru pădurile boreale (mai mult sau mai puţin dominate de un grup de specii), de la o distribuţie în formă de clopot, caracteristică pădurilor montane din zona temperată (dominantă este o singură specie), respectiv de la una liniară, pentru pădurile subtropicale, în care se găsesc atât porţiuni mono-specifice, cânt şi porţiuni cu amestecuri de specii.

Cele patru modele generice de distribuţie au fost apoi diversificate în 16 tipuri de distribuţii beta, respectiv combinaţii ale următoarelor

8 În cel mai simplu caz, prin stare se poate înţelege o categorie de diametre (Leahu, 1984).


valori date coeficienţilor α şi β: 3; 2; 1; 0,5. În final, autorii au sintetizat concluziile studiului în formă tabelară: pentru fiecare combinaţie a celor trei valori date coeficienţilor α şi β au calculat valorile aşteptate ale indicilor Shanon-Weaver şi Simpson, coeficienţii de variaţie ai acestor indici, numărul aproximativ de specii în comunitatea analizată, precum şi abaterea standard a numărului aproximativ de specii.

9.3.6 Convenţii internaţionale privind protecţia biodiversităţii, la care România a aderat

Amenajarea pădurilor din ariile protejate presupune cunoaşterea speciilor aflate în regim special de ocrotire şi a bazei legale a menţinerii sau declarării acestor arii protejate. În tabelul 9-2 sunt prezentate convenţiile internaţionale cu impact asupra protecţiei mediului, precum şi baza legală a invocării acestora la crearea sau eventuala modificare a subunităţilor cu rol special de protecţie a ecofondului forestier.

Pe lângă aceste convenţii ratificate prin legi şi un decret, alte două documente sunt de mare importanţă pentru managementul conservării biodiversităţii: Directiva Consiliului Europei 79/409 EEC privind conservarea păsărilor sălbatice adoptata la 2 aprilie 1979, respectiv Directiva Consiliului Europei 92/43 EEC, referitoare la conservarea habitatelor naturale şi a florei şi faunei sălbatice adoptată la 21 mai 1992.

Tabelul 9-2

Convenţii internaţionale privind protecţia mediului şi corespondentele acestora în legislaţia românească (legi de aderare)

Convenţia Legea prin care România a aderat

1971 - Convenţia asupra zonelor umede de importanţă internaţională

(RAMSAR)

Legea 5 din 1991

Convenţia privind conservarea vieţii sălbatice şi a habitatelor naturale din

Europa, adoptată la Berna la 19 septembrie 1979.

Legea nr. 13 din 11 martie 1993


Convenţia Legea prin care România a aderat

Convenţia privind comerţul internaţional cu specii sălbatice de faună şi floră pe cale de dispariţie, adoptată la Washington la 3 martie

1973 (CITES)

Legea nr. 69 din 15 iulie1994

Convenţia privind Diversitatea Biologică, Rio de Janeiro – 5 iunie

1992 (CBD)

Legea nr. 58 din 13 iulie 1994

Convenţia privind conservarea speciilor migratoare de animale

sălbatice, adoptată la Bonn la 23 iunie 1979 (CMS)

Legea nr. 13 din 8 ianuarie 1998.

Convenţia privind protecţia patrimoniului mondial, cultural şi

natural adoptată de Conferinţa generală a Organizaţiei Naţiunilor

Unite pentru Educaţie, Ştiinţă şi Cultură la 16 noiembrie 1972

Decretul nr. 187 din 30 martie1990.

Convenţia Naţiunilor Unite pentru combaterea deşertificării în ţările afectate grav de secetă şi/sau de

deşertificare

Legea nr. 111 din 5 iunie 1998

Directiva Păsări (79/409 din 1979) şi Directiva Habitate (92/43 din 1992)

Legea 462/2001

9.3.7 Instituţii şi organizaţii internaţionale implicate în conservarea biodiversităţii

Uniunea Mondială de Conservare (IUCN) a fost creată în 1948 şi reuneşte state, agenţii guvernamentale şi organizaţii non-guvernamentale - în total 980 membri - din 140 state. Misiunea acestui organism este de a influenţa, a încuraja şi a da asistenţă societăţii civile şi membrilor săi pentru conservarea integrităţii şi diversităţii naturale, pentru a garanta utilizarea durabilă şi echitabilă a resurselor naturale. IUCN funcţionează prin şase comisii, în care lucrează peste 10.000 experţi voluntari, al căror


efort este orientat spre protecţia speciilor ameninţate cu dispariţia şi conservarea habitatelor. Coordonarea acestora este din ce în ce mai descentralizată, fiind tot mai mare influenţa reţelelor locale şi regionale, ce se dezvoltă mai ales în ţările în curs de dezvoltare.

Veniturile IUCN provin de la donatori. Statele donatoare sunt: Austria, Burkina Faso, Canada, Danemarca, Finlanda, Franţa, Germania, Irlanda, Italia, Japonia, Olanda, Norvegia, Arabia Saudită, Spania, Suedia, Elveţia, Marea Britanie, Statele Unite, Banca de Dezvoltare a Asiei, Convenţia privind Comerţul Internaţional cu Specii Ameninţate (CITES), Comisia Europeană, Organizaţia Naţiunilor Unite pentru Agricultură şi Alimentaţie (FAO), Banca Inter-Americană de Dezvoltare, Banca Mondială, diverse programe sub egida ONU (UNEP, UNDP, UNESCO) şi Fondul Global pentru Mediu (GEF – Global Environment Facilty). Cel mai important rezultat obţinut de IUCN a fost standardizarea ariilor protejate din întreaga lume, conform criteriilor prezentate în tabelul 9-3. De asemena tot IUCN a clarificat criteriile de încadrare a speciilor în categorii de interes pentru conservare (specii dispărute, ameninţate în fază critică, ameninţate şi vulnerabile, vezi tabelul .

Tabelul 9-3

Sistemul IUCN de încadrare a speciilor supuse regimului de conservare, elaborat în 1994

Categoria Criterii de încadrare

Specie dispărută Exemplu: grifonul, fotografiat în Bucegi deşi ultima atestare documentară a datat din secolul XIX.

Amenininţată în fază critică

Probabilitatea de dispărea în următorii 10 ani sau în următoarele trei generaţii este cel puţin egală cu 50%

Ameninţate Probabilitatea de a dispărea în următorii 20 de ani sau în următoarele cinci generaţii este mai mare de 20%

Vulnerabile Probabilitate mai mare de 10% de a dispărea în următorii 100 ani

Fondul Mondial pentru Natură (World Wildlife Fund) a fost creat pe 11 septembrie 1961 de un grup de oameni de ştiinţă, naturalişti,


politicieni şi oameni de afaceri din Europa, pentru a colecta şi dirija donaţiile făcute pentru conservarea naturii.

În decembrie 1961 a apărut şi partenerul american al WWF, respectiv WWF Inc., al cărui preşedinte de onoare a fost desemnat Dwight Eisenhower. De la înfiinţare, WWF a finanţat, din donaţii, peste 13.100 de proiecte de conservare a naturii, în 157 de ţări. Este, în prezent, cea mai eficientă organizaţie internaţională în ceea ce priveşte colectarea de donaţii (peste un milion de membri numai în Statele Unite) şi dirijarea fondurilor necesare programelor de conservare a naturii.

Green Peace este o organizaţie non-profit, prezentă în 40 ţări din Europa, cele două Americi, Asia şi Oceanul Pacific. Pentru a-şi menţine independenţa, Green Peace nu acceptă donaţii guvernamentale, bazându-se pe contribuţii individuale de la cei 2,8 milioane de membrii, precum şi pe granturi acordate de fundaţii. Green Peace a început campania împotriva degradării mediului în 1971, când un grup de voluntari şi ziarişti au vizitat Amchitka, o zonă din nordul Alaskăi unde se desfăşurau teste nucleare subterane.

Activitatea Green Peace este concentrată pe cele mai mari pericole ce ameninţă biodiversitatea planetei şi calitatea mediului. Campaniile Green Peace sunt focalizate pe stoparea schimbărilor climatice, protejarea pădurilor virgine, protecţia biodiversităţii marine (protejarea balenelor, în special), protecţia împotriva pericolului nuclear, eliminarea substanţelor toxice şi a produselor modificate genetic, încurajarea comerţului cu produse ecologice.

Tabelul 9-4

Sistemul IUCN al ariilor protejate

Categorii IUCN

Tipul ariei protejate

I a Rezervaţii naturale strict protejate: zone cu ecosisteme, trăsături geologice sau fiziologice şi/sau specii deosebite

sau reprezentative, delimitate în primul rând pentru cercetare ştiinţifică şi/sau monitorizare.

Nu sunt permise nici un fel de intervenţii umane ce ar putea modifica habitatele.


Categorii IUCN


I b Rezervaţii pentru conservarea vieţii sălbatice: suprafeţe întinse, neafectate sau slab afectate de activitatea umană, astfel delimitate şi gestionate încât să asigure condiţii optime pentru înţelegerea funcţionării ecosistemelor – în speţă a celor forestiere.

Accesul vizitatorilor este permis, dar fără mijloace motorizate. În România nu există astfel de arii protejate.

II Parcuri naţionale. Obiectivele de management sunt următoarele:

a) protecţia integrităţii ecologice a unuia sau mai multor ecosisteme,

b) interzicerea exploatării resurselor naturale,

c) punerea la dispoziţie a unei baze care să asigure dezvoltarea unor programe ştiinţifice, educaţionale, recreaţionale şi de vizitare, compatibile cu principiile de protecţie a mediului şi a diversităţii culturale.

III Monumente ale naturii: arii protejate pentru conservarea unor caracteristici naturale (nu neapărat ecosisteme).

Aria trebuie să aibă una sau mai multe trăsături cu semnificaţie deosebită (cascade spectaculoase, peşteri, cratere, depuneri fosile) pe lângă faună şi floră unică sau reprezentativă; de asemenea, la aceste criterii de constituire se pot adăuga aşezăminte speologice, fortăreţe, situri arheologice sau situri naturale care au o semnificaţie de patrimoniu cultural pentru populaţia locală.

IV Parcuri Naturale: arii protejate în care conservarea se face prin intervenţii (arii protejate amenajate). Prioritare sunt păstrarea şi menţinerea habitatelor ce asigură protecţia unor specii semnificative, grupuri de specii, comunităţi biotice sau trăsături fizice ale mediului, acolo unde acestea nu sunt perturbate de unele intervenţii antropice.


Categorii IUCN


V Peisaje protejate: O suprafaţă pe care interacţiunea dintre oameni şi natură a creat trăsături distincte, cu valori semnificative estetice, ecologice şi/sau culturale, adesea cu o mare diversitate biologică. Într-o astfel de arie protejată trebuie să existe şi facilităţi recreative adecvate obiectivelor de management, precum şi unităţi turistice.

VI Arii protejate pentru utilizarea durabilă a ecosistemelor naturale. Obiectivele de management pentru o astfel de arie sunt complexe şi se referă la: a) protecţia pe termen lung a diversităţii biologice, precum şi a altor valori naturale; b) promovarea practicilor de management pentru o producţie durabilă; c) protecţia resurselor naturale prin menţinerea sub control a folosinţelor funciare; d) dezvoltarea regională şi naţională.

Micile comunităţi umane existente în perimetrul parcurilor naţionale sau în proximitatea acestora pot valorifica parte din resursele naturale existente, doar dacă aceasta nu contravin obiectivului prioritar al protecţiei integrităţii ecologice. De asemenea, parcurile naţionale trebuie să conţină eşantioane reprezentative de regiuni naturale, caracteristici deosebite din punct de vedere naturalistic sau estetic, unde speciile de plante şi animale, habitatele şi siturile geomorfologice au o semnificaţie specială din diverse puncte de vedere: spiritual, ştiinţific, educaţional, recreaţional sau turistic. În plus, un parc naţional trebuie să aibă o suprafaţă suficient de mare pentru a cuprinde unul sau mai multe ecosisteme intacte sau nealterate semnificativ.

9.3.8 Păduri cu Valoare Ridicată de Conservare

Întrucât certificarea reclamă standarde unitare de evaluare a folosinţei durabile a resurselor forestiere, zonarea funcţională folosită în diverse ţări ce aderă la sistemul de certificare FSC trebuie armonizată. FSC a introdus conceptul de păduri cu valoare ridicată de conservare (PVRC), definind şase

astfel de categorii. Acestea sunt următoarele:

1. Arii protejate (categoriile I-V IUCN), indiferent de stadiul în care se află procesul de constituire a acestora.


1. Păduri incluse în rezervaţii ştiinţifice, rezervaţii naturale, monumente ale naturii (chiar dacă nu sunt păduri), zone speciale de conservare incluse în ariile naturale protejate definite conform Ord. 552/2003 al Ministerul Apelor şi Protecţiei Mediului, arii de interes special de conservare (ACIs), arii de protecţie specială avifaunistică (SPA), zone umede de importanţă internaţională; siturile Natura 2000; situri ale patrimoniului natural universal.

2. pădurile care constituie habitate pentru speciile strict periclitate şi ameninţate.

3. Păduri care constituie habitate pentru speciile endemice.

4. Păduri care asigură adăpost pentru specii ce se găsesc în concentraţii critice în anumite momente (concentraţii critice temporare).

2. Suprafeţe forestiere extinse de importanţă globală, regională sau naţională, în care populaţiile speciilor autohtone există în forma lor naturală din punct de vedere al distribuţiei şi densităţii.

1. Toate suprafeţele de pădure incluse în parcuri naţionale, parcuri naturale şi rezervaţii ale biosferei necuprinse in PVRC 1, având o suprafaţă totală de pădure de minimum 7.000 ha

2. suprafeţe de pădure compactă de minim 7.000 ha din acelaşi bazinet, care păstrează caracteristicile ecosistemelor forestiere naturale;

3. Suprafeţe forestiere care sunt localizate în sau conţin ecosisteme rare, ameninţate sau periclitate.

1. Ecosisteme forestiere şi de tufărişuri specifice la nivel regional

2. Complexe de ecosisteme forestiere, rarişti de arbori şi mlaştini de turbă

3. Complexe de ecosisteme forestiere şi rarişti de arbori pe stâncării şi/sau grohotişuri


4. Complexe de rarişti şi tufărişuri în etajul subalpin

5. Complexe de ecosisteme forestiere şi rarişti de arbori din silvostepa cu compoziţie naturală cel puţin a arboretului, inclusiv ochiurile cu vegetaţie stepică din cuprinsul lor

6. Complexe de păduri, rarişti de arbori şi vegetaţie psamofilă ierboasă şi arbustivă de pe nisipurile continentale

7. Complexe de păduri şi rarişti de arbori şi vegetaţie psamofilă ierboasă de pe nisipurile marine

8. Complexe de tufărişuri submediteraneene în stepă

9. Ecosisteme forestiere rare

10. Ecosisteme forestiere relicte

11. Ecosisteme forestiere periclitate antropic

12. Ecosisteme forestiere frecvente, cu biodiversitate foarte ridicată

13. Ecosisteme forestiere de rarişti şi tufărişuri cu caracter virgin şi cvasivirgin potrivit definiţiilor din proiectul PINMATRA9.

4. Suprafeţe forestiere care asigură funcţii de protecţie, în situaţii critice (ex. protecţia bazinelor hidrografice torenţiale, controlul eroziunii).

1. Păduri ce protejează surse unice de apă potabilă

2. Păduri cu rol de protecţie hidrologică

3. Păduri cu funcţii de protecţie antierozională

4. Păduri cu rol de protecţie contra incendiilor

9 Crearea de strategii de stocare pe termen lung a carbonului în ecosistemele din estul Siberiei.


5. Pădurile cu impact critic asupra terenurilor agricole sau pescăriilor: practic, în această categorie intră perdelele forestiere şi pădurile limitrofe pescăriilor.

5. Zonele forestiere care sunt esenţiale pentru necesităţile de bază ale comunităţilor locale (ex. subzistenţă, sănătate).

6. Suprafeţele forestiere critice pentru identitatea culturală tradiţională a comunităţilor locale (zone de importanţă culturală, ecologică, economică şi religioasă în relaţie cu astfel de comunităţi).

Diferenţele în ceea ce priveşte zonarea funcţională (rolul acesteia în planificarea amenajistică) şi încadrarea pădurilor în tipuri de păduri cu valoare ridicată de conservare – ce nu este o măsură obligatorie, ca şi certificarea de altfel – sunt prezentate în tabelul 9-4.

Tabelul 9-5

Deosebirile dintre zonarea funcţională şi încadrarea vegetaţiei forestiere în ti-puri de păduri cu valoare ridicată de conservare

Zonarea funcţională Încadrarea în Păduri cu Valoare Ridicată de Conservare

Se aplică la nivel de u.a.

Foloseşte un număr relativ redus de criterii (pantă, substrat litologic, tip de sol,

proximitatea unui obiectiv

Prin încadrarea în tipuri, categoriile funcţionale permit alegerea tratamentelor

Se limitează la aspectele tehnice ale creării de structuri adecvate funcţiilor, la nivel de

u.a.

Se aplică pe spaţii mari

Foloseşte o metodologie ce se parcurge în mai multe etape

Monitorizarea modului în care valorile ridicate de conservare sunt păstrate

Vizează stabilirea unei game ample de măsuri: compoziţii-ţel, tratamente, modalităţi de conservare /valorificarea resurselor forestiere

O a doua particularitate este aceea că eficacitatea funcţională nu mai este condiţionată de particularităţile fiecărui arboret în parte, ci de caracteristicile de fond ale ecosistemelor forestiere pe spaţii mari. Prin urmare, corespondenţa foarte strânsă între funcţie, tip de structură şi tratament – caracteristică actualului sistem de zonare funcţională – este plasată într-un context diferit, mult mai complex, ce dă mai multă libertate în alegerea soluţiilor tehnice – acolo unde nu este ameninţată valoarea de conservare sau, din contră, îngrădeşte mai mult această


libertate – în situaţia în care valorile de conservare sunt asociate unor ecosisteme fragile.

Potrivit modului în care este definit al cincilea tip de păduri cu valoare ridicată de conservare, omul este parte a ecosistemului forestier, nu un potenţial agresor al acestuia. Aceasta este prima deosebire fundamentală între sistemele de zonare funcţională clasice şi noul concept al pădurilor cu valoare de conservare ridicată.

9.3.9 Amenajarea pădurilor ca ecosisteme

O simplă trecere în revistă a articolelor de management forestier apărute în ultimii zece ani relevă un fapt aparent neobişnuit: un enorm efort de cercetare a fost şi este orientat spre studierea habitatelor păsărilor şi optimizarea deciziilor amenajistice în funcţie de impactul pe care gospodărirea pădurilor îl are asupra avifaunei. Aşa cum s-a precizat, două din directivele prioritare ale Consiliului Europei se referă la habitate şi păsări. Dar ce legătură are amenajarea pădurilor cu populaţiile de păsări? Un sumar al literaturii din domeniul protecţiei pădurilor şi ecosistemelor agricole cultivate relevă un accent deosebit pe combaterea integrată a dăunătorilor. De unde această mutare de priorităţi? Care este factorul ce a declanşat-o? Este vorba de unul singur, sau de mai mulţi?

Factorul ce a declanşat această nouă ordine a priorităţilor în gestionarea ecosistemelor terestre, mai mult sau mai puţin cultivate, a fost poluarea generată de chimizarea agriculturii, proces ce a avut loc, într-o oarecare măsură, şi în interiorul pădurii, prin combaterea chimică a unor dăunători.

Combaterea chimică, combinată cu administrarea de îngrăşăminte chimice, a distrus multe din nişele ecologice specifice ecosistemelor agricole sau le-au mutat în pădure. Aici, în numele creşterii productivităţii şi rentabilităţii10, procesul de simplificare structurală a ecosistemelor a continuat, ceea ce a condus la o buclă de feed-back pozitiv: existând puţine habitate adecvate păsărilor insectivore, care, la rândul lor, să ţină sub control populaţii de insecte dăunătoare, a fost tot mai multă nevoie de combaterea chimică, ceea ce a îngustat nişele trofice specifice ecosistemelor forestiere.

10 Vezi principiile de amenajare.


Cât timp amenajamentul s-a limitat doar la reglementarea producţiei de lemn, neglijând aspectele colaterale acesteia, destructurarea pădurilor, ca ecosisteme, a continuat. Gospodărirea multifuncţională a pădurilor a adus cu sine conceptul de ecosistem, care, la rândul lui, a fost lansat abia în 1935, de Arthur Tansley: „Ecosistemul este unitatea conceptuală ce cuprinde organisme ce interacţionează atât între ele cât şi cu mediul înconjurător”. Potrivit articolului 2 al Convenţiei pentru Diversitatea Biologică, adoptat de Consiliul Europei, „ecosistemul este un complex dinamic de comunităţi de plante, animale şi micro-organisme care, împreună cu mediul lor de viaţă, funcţionează unitar”.

Procesele ecosistemice sunt frecvent neliniare iar rezultantele acestora se produc cu întârziere – în consecinţă apar discontinuităţi şi, evident, incertitudini. De aceea, măsurile de corectare trebuie uneori luate în lipsa unor dovezi ştiinţifice privind cauzalitatea de fond a respectivelor procese – un factor favorizant poate fi considerat cauză de fond şi invers.

Amenajarea pe baze ecosistemice a pădurilor presupune înţelegerea modului în care populaţiile biologice (biotopul) interacţionează între ele sub influenţa factorilor de mediu (ecotopul), precum şi a modului în care structura unui biotop influenţează, pe termen lung, ecotopul.

Potrivit acestui concept, amenajarea pădurilor este tot mai mult orientată spre gestionarea resurselor forestiere pe spaţii mari, perioade lungi de timp, având în vedere şi variabile ce nu au nimic de-a face cu producţia de lemn (Thomas, 1997). Andersson (2000) consideră că, cel puţin în Europa, o silvicultură durabilă impune planificării amenajistice o bază de cunoştinţe mai largă, referitoare la: moştenirea istorică, economia locală şi globală, protocoalele şi convenţiile referitoare la protecţia mediului, factorii biologici, factorii fizici (ecotopul), modificările mediului (de exemplu, schimbările climatice), beneficiile sociale, economice şi de mediu.

În general, ecosistemele sunt caracterizate de interacţiuni puternice, nelineare, între părţi, bucle de autoreglare ce fac dificilă distincţia între cauză şi efect, precum şi întârzieri în procesele de autoreglare sau blocaje datorate depăşirii unor praguri limită (Constanta et al., 1993). Potrivit acestui concept, coroborat cu principiile amenajării pădurilor, la stabilirea soluţiilor tehnice, amenajistul trebuie să ţină cont de procesele biologice (regenerare, selecţie şi eliminare naturală) dar şi de cele socio-economice (schimbarea folosinţei terenurilor, dinamica cererii pentru anumite produse şi


servicii) ce apar pe spaţii mari, şi în timp. Pentru a putea face acest lucru, trebuie să cunoască relaţiile dintre organisme şi populaţiile biologice, dintre mediu şi fitocenozele forestiere, să estimeze capacitatea acestora de a răspunde la perturbaţiile din mediu şi să poată anticipa tendinţele de evoluţie. Acesta este motivul pentru care un alt capitol va fi destinat prezentării tehnicilor de prognoză.

Metodele tradiţionale de fundamentare a deciziilor sunt din păcate cantitative; atunci când informaţia este calitativă sunt aproape inutilizabile. Datorită acestui fapt şi înţelegerea a ceea ce înseamnă silvicultură durabilă este dificilă uneori. În planificarea amenajistică, acest concept şi-a găsit cu greu locul, datorită lipsei criteriilor şi indicatorilor, definiţiilor contradictorii, riscului şi incertitudinii, precum şi costului ridicat al informaţiei precise (Ducey et Larson, 1999). În amenajarea pădurilor s-au cristalizat noi orientări, definite în raport cu nevoia de adaptare continuă a intervenţiilor la răspunsurile ecosistemului forestier, cu imperativul atragerii comunităţilor locale în gestionarea durabilă a resurselor forestiere şi, în sfârşit, în raport cu riscul destructurării fondului de producţie şi protecţie.

9.3.10 Amenajamentul adaptativ

Abordarea ecosistemică presupune sincronizare între ceea ce se face în pădure, modul în care aceasta reacţionează şi eventualele corecţii ale viitoarelor măsuri silviculturale. Având în vedere natura dinamică a relaţiilor dintre biocenoze şi ecotop şi lipsa unei cunoaşteri complete a acestor relaţii, este nevoie de un management adaptativ, definit ca „un proces explicit şi structurat de a învăţa din experienţa trecută, printr-un ciclu de planificare, execuţie, monitorizare şi evaluare” (Nute et al., 2000).

În economia forestieră acest concept este chiar foarte vechi: regula potrivit căreia „să tai când preţurile sunt mari” înseamnă management adaptativ sui generis. În acest sens, Haig (1991) a dezvoltat un model adaptativ generalizat, considerând că atât preţul lemnului cât şi valoarea terenului variază stocastic. Alternativele considerate nu se limitează doar la rărituri sau tăieri rase – abordări frecvente în literatura forestieră – ci includ şi schimbarea folosinţei sau aplicarea codrului grădinărit.

În ultimii ani, datorită facilităţilor create de dezvoltarea informaticii şi apariţiei unor noi teorii matematice, managementul adaptativ a produs în amenajarea pădurilor o adevărată explozie de modele şi programe


informatice de analiză a datelor referitoare la caracteristici calitative sau cantitative.

Kohm et Franklin (1987) au afirmat că managementul adaptativ este singura abordare logică în condiţii de incertitudine şi continuă acumulare de cunoştinţe. De exemplu, analiza statistică este des înlocuită cu un instrument modern de prognoză, anume reţelele neuronale artificiale (RNA), ce sunt prezentate succint în capitolul destinat modelării matematice.

9.3.11 Fundamentarea deciziilor prin consultarea grupurilor de interese

Deciziile amenajistice vizează şi afectează pe termen lung relaţia om-pădure: veniturile celor ce deţin păduri private,

veniturile administraţiei pădurilor din proprietatea statului, capacitatea de producţie a firmelor de exploatare şi prelucrare a lemnului, structura respectivei producţii ş.a.m.d. Mai multe variabile în modelele decizionale înseamnă mai multă informaţie dar mai multă informaţie înseamnă mai mulţi specialişti şi, cel mai adesea, mai multe grupuri de interese, mai mult sau mai puţin interesate în gospodărirea durabilă a pădurilor.

Amenajarea participativă înseamnă mutarea accentului de pe analizele cost-beneficiu pe fundamentarea multicriterială a deciziilor, fiind tot mai evident faptul că gestionarea multifuncţională a pădurilor generează efecte protective importante pentru dezvoltarea socio-economică a comunităţilor, greu de cuantificat în termeni monetari.

Amenajarea pădurilor prin consultarea grupurilor de interese are un rol foarte important în contextul actual european, în care se pune un accent deosebit pe creşterea rolului silviculturii la dezvoltarea rurală (Machedon, 2003). Dar nevoia de a implica în actul de decizie cât mai mulţi actori sociali a evidenţiat şi criza de comunicare dintre silvicultori şi celelalte grupuri socio-profesionale interesate într-un fel sau altul de gestionarea durabilă a pădurilor; s-a dovedit astfel importanţa utilizării unor modele adecvate de fundamentare a deciziilor (decizii multicriteriale de grup) dar şi a unor modalităţi adecvate de comunicare.


Bonita et al. (2000) au ajuns la concluzia că publicul larg nu percepe practicile manageriale ca fiind conforme unei dezvoltări durabile, dar a identificat şi cauza acestei percepţii: lipsa unor campanii de conştientizare publică, deoarece lipsa cunoştinţelor din domeniul forestier nu este asociată cu un anumit tip de atitudine11. Trebuie precizat că

atitudinea publicului, deşi destul de greu de utilizat într-o analiză statistică – a fost introdusă în modelul matematic sub forma unui set de întrebări, ale căror răspunsuri sunt corelate logic.

Într-un alt studiu (Jensem, 2000) s-au identificat factorii ce influenţează atitudinea şi modul în care publicul apreciază lucrările silviculturale. Materialul de bază a constat din două sondaje de opinie, efectuate la un interval de 17 ani, în Danemarca: în 1976 au fost intervievate 2826 persoane, iar în 1994, 2916 persoane, cu vârste cuprinse între 15 şi 77 ani. Au fost folosite doar fotografii alb-negru, 52 în 1976, respectiv 64 în 1994; fotografiile au fost prezentate în perechi, fiecărei perechi fiindu-i asociat un stimul verbal (de exemplu „ce este permis şi ce nu este permis într-o pădure naturală”) fiecare fotografie fiind ordonată într-o scară de preferinţe, în funcţie de măsura în care conţinutul grafic era conform mesajului întrebării. S-a constat că sezonul în care se face o astfel de investigaţie influenţează atitudinea dominantă, dar concluzia finală a fost următoarea: pe lângă informaţia propriu-zisă, ce joacă un rol important în modelarea atitudinii, contează şi modul în care este prezentată această informaţie. Metodele mai puţin agresive de popularizare (broşuri) sunt şi cele mai eficiente. Metoda de prelucrare statistică a datelor a fost analiza varianţei.

Dennis (2000) a folosit metoda analizei comparative pentru a identifica acele opţiuni amenajistice ce vor satisface cel mai bine nevoile grupurilor de interese legate de pădure. În acest scop, a definit de la bun început 18 strategii posibile de gestionare a pădurii, pe care le-a supus analizei din perspectiva producţiei de lemn, protecţiei habitatele, căilor de acces pentru drumeţii şi căilor de acces pentru vehicule motorizate.

11 La o concluzie similară a ajuns şi un proiect al Organizaţiei Naţiunilor Unite pentru Mediu (UNEP), al cărui scop a fost identificarea efectelor ecologice pe termen lung pe care le are liberalizarea comerţului cu lemn şi retrocedarea pădurilor particulare (Drăgoi, 1998, nepublicat). Obiectivele chestionarului adresat proprietarilor de păduri particulare au fost diferite de cel al studiului citat: identificarea motivaţiei cererilor de retrocedare a terenurilor forestiere şi a motivaţiei respectării regimului silvic.


Tehnica de investigare statistică a fost regresia logit polinomială, ce a permis în cele din urmă identificarea combinaţiei de atribute ce satisfac nevoile grupurilor de interese, precum şi a strategiei de urmat în planificarea amenajistică.

9.3.12 Amenajarea în condiţii de risc şi incertitudine

Figura 9-2 Estimarea riscului în funcţie de probabilitate şi mărimea pierderii

Amenajamentul este principalul mijloc ce asigură continuitatea nu doar a producţiei, dar şi a politicii forestiere. Dar, tot prin amenajament, politica forestieră poate fi schimbată la un moment dat, atunci când sunt suficient de multe elemente de noutate în ceea ce priveşte dinamica ecosistemelor forestiere

sau atunci când unele caracteristici ale mediul politic, economic şi social se schimbă radical.

O serie de uzanţe amenajistice nu sunt încă deplin înţelese datorită unei slabe cunoaşteri a noţiunilor legate de risc şi probabilităţi. O definiţie elementară a riscului ar fi probabilitatea de a se întâmpla ceva nedorit, dintr-un anumit punct de vedere, sau, din contră, de a nu se întâmpla ceva benefic, aşteptat. Înţelegerea funcţionării ecosistemelor forestiere a modificat şi percepţia a ceea ce înseamnă risc: de exemplu, mult timp, incendiile de pădure au fost considerate factor major de risc, până când s-a constatat că incendiile de pădure au un rol cheie în menţinerea unor specii valoroase în ecosistem. Deci nu tot ce se poate întâmpla într-o pădure sau cu o pădure intră în categoria riscurilor.


cost

disuti

litate

cost

disuti

litate

cost

disuti

litate

Asumarea riscului

Evitarea riscului

Atitudine neutră

Figura 9-3 Tipuri de atitudine în raport cu un posibil efect negativ („cost”)

venit

utili

tate

venit

utili

tate

venit

utili

tate

Asumarea riscului

Evitarea riscului

Atitudine neutră

Figura 9-4 Cele trei tipuri de atitudine în raport cu un posibil efect pozitiv

(„venit”)

Riscul este definit în funcţie de două coordonate: probabilitatea producerii unui eveniment şi importanţa consecinţelor respectivului eveniment (figura 9-2). Tot legate de risc, se vehiculează alte două noţiuni, pe lângă eveniment şi probabilitate: utilitate, respectiv disutilitate.

Utilitatea este calitatea unei situaţii, a unui bun sau a unui serviciu de a satisface una sau mai multe necesităţi, pe când disutilitatea desemnează diminuarea utilităţii.

Utilitatea totală este rezultanta mai multor caracteristici folositoare, pe când utilitatea marginală este creşterea gradului de utilitate a unui bun sau produs atunci când cantitatea în care acesta este disponibil creşte cu o unitate. În funcţie de utilitatea, respectiv disutilitatea marginală, atitudinile celor ce iau o decizie pot fi de trei tipuri: de acceptare (asumare) a riscului, de evitare a riscului, sau neutre (figura 9-3).

Cineva îşi asumă riscul atunci când utilitatea creşterii cu o unitate a efectului pozitiv este mai mare decât disutilitatea scăderii tot cu o unitate a aceluiaşi efect.


Evitarea riscului (atitudine prudentă) presupune că utilitatea creşterii este mai mică decât disutilitatea descreşterii, pe când neutralitatea presupune o relaţie lineară. În cazul pierderilor („costurilor”) reprezentarea grafică este inversată (figura 9-4).

Definirea zonelor de risc (figura 9-2) depinde aşadar de tipul de atitudine: când riscul este asumat, suprafaţa dreptunghiului „risc redus” este mai mare decât aceea a dreptunghiului „risc mare” – creşterea este fie pe abscisă – zonă de risc începe la o probabilitate mai mare de 50%, fie pe ordonată (o pierdere mai mare decât media), fie pe ambele axe.

Din contră, evitarea riscului („principiul prudenţei”) presupune o suprafaţă mai mare pentru „risc mare”, în detrimentul suprafeţei „risc redus”). Catastrofele „rare” – precum doborâturile masive de vânt, intră în categoria „risc mediu” (pagube mari, dar cu probabilitate redusă), cum tot în aceeaşi categorie intră pagubele frecvente, dar mici (doborâturi izolate, atacuri de insecte, în limite acceptabile).

Înţelegerea acestor noţiuni este una din primele condiţii ale formării gândirii amenajistice, deoarece majoritatea deciziilor se adoptă potrivit principiului prudenţei: din trei indicatori de posibilitate se alege cel mai mic, pentru ca fondul de producţie şi protecţie să nu scadă prea mult în cazul unor doborâturi de vânt sau a altor catastrofe naturale.

Ciclul se calculează totdeauna prin rotunjirea în plus a vârstei medii a exploatabilităţii, pentru a se crea un fond de rezervă mobil, astfel încât fondul de producţie şi protecţie să nu scadă prea mult, în situaţii de risc redus.

Suprafeţele zonelor tampon sunt uneori supradimensionate, pentru a asigura izolarea genetică a populaţiilor din rezervaţii. Şi exemplele ar putea continua.

În general, prin deciziile ce generează venituri dar fără a afecta mărimea fondului de producţie se adoptă o atitudine de acceptare a riscului, pe când prin orice decizie ale cărei consecinţe afectează mărimea fondului de producţie se adoptă potrivit principiului prudenţei.

9.4 Ariile protejate din România

Arii protejate au fost create în baza unor studii de constituire şi fundamentare ştiiţifică elaborate de Istitutul de Cercetări şi Amenajări


Silvice, studii ce au succedat amenajamentelor silvice. În majoritatea situaţiilor, arboretele din ariile protejate au fost mai întâi zonate corespunzător în grupa I, pentru a le retrage din circuitul economic. Între 1974 şi 1978 dr. ing. Zeno Oarcea a elaborat studiile de constituire şi fundamentare pentru următoarele parcuri naţionale: Bucegi, Apuseni, Delta Dunării, Cozia, Călimani, Ceahlăul, Cheile Bicazului, Cheile Nerei, Retezat (extinderea parcului deja existent la data respectivă), Rodna, Piatra Craiului, Semenic şi Valea Cernei, la solicitarea Comisiei pentru Ocrotirea Monumentelor Naturii (Oarcea, 1999).

În Legea nr. 5/2000 privind aprobarea Planului de amenajare a teritoriului naţional - secţiunea a III-a - zone protejate - s-au nominalizat 18 zone naturale protejate de interes naţional sub denumirea generică de „rezervaţii ale biosferei, parcuri naţionale sau naturale”, cu o suprafaţă totală de 1.132.175 ha. De asemenea, au fost declarate alte 693 rezervaţii naturale şi monumente ale naturii situate în afara perimetrelor rezervaţiilor biosferei, parcurilor naţionale sau naturale, cu o suprafaţă totală de 102.434 ha. Aşadar, suprafaţa totală a ariilor naturale protejate din România, este de 1.234.610 ha (5,18% din suprafaţa ţării).

Hotărârea Guvernului României nr. 230/4.03.2003 privind delimitarea rezervaţiilor biosferei, parcurilor naţionale şi parcurilor naturale şi constituirea administraţiilor acestora constituie al doilea document legislativ în baza căruia s-a îmbunătăţit sistemul de management al ariilor protejate. În baza acestei hotărâri s-au elaborat în sistem GIS hărţile ariilor protejate şi s-a stabilit structura de personal a administraţiilor parcurilor naţionale şi naturale (director parc, şef pază, economist, responsabil cu relaţiile publice, , biolog, informatician şi personal de teren). În plus, prin această hotărâre parcul forestier Vânători-Neamţ a fost inclus în categoria parcurilor naturale; ca parc forestier, acesta avea deja cu administraţie proprie din anul 1999, fiind creat, la rândul lui, în cadrul unui proiect pilot privind Managementul Conservării Biodiversităţii, finanţat de Banca Mondială din Fondul Mondial de Mediu (GEF).

Situaţia ariilor protejate (parcuri naţionale, naturale şi rezervaţia bioseferei Delta Dunării) legal constituite în România până la finele anului 2004 este prezentată în tabelul 9-5.

Tabelul 9-6

Situaţia parcurilor naţionale şi naturale din România la finele anului 2004


Nr. crt. Denumirea parcului

Suprafaţa totală (ha) Suprafaţa

aflată în fond

forestier (ha)

Suprafaţa ariilor

protejate în fond forestier

(ha)

1. Călimani 24041 15872 7849

2. Ceahlău 8396 7346 3244

3. Cheile Bicazului-Hăşmaş 6575 6256 4846

4. Cheile Nerei-Beuşniţa 37100 26373 6870

5. Cozia 17100 16056 7840

6. Domogled –Valea Cernei 60100 44523 12476

7. Munţii Măcinului 11321 11142 2593

8. Piatra Craiului 14800 9803 3651

9. Retezat12 38047 20097 5460

10. Rodna 46399 27335 13324

11. Semenic-Cheile Caraşului 36665 30400 9818

Total parcuri naţionale 300544 215203 77981

1. Apuseni 75784 43487 10870

2. Balta Mică a Brăilei 17529 10911 2557

3. Bucegi 32663 21358 5805

4. Grădiştea Muncelului-Cioclovina

38184 26230 4357

5. Porţile de Fier 115655 63919 9610

6. Vânători-Neamţ 30818 26323 11417

Total parcuri naturale 310633 192228 44616

Rezervaţia biosferei Delta Dunării 580000 22000 5450

TOTAL GENERAL 1191177 429431 128047

12 Parcul Naţional Retezat, împreună cu rezervaţia Pietrosul Rodnei au fost recunoscute în 1979 ca rezervaţii ale Biosferei, sub egida programului UNESCO „Omul şi Natura”.


9.5 Restricţiile ecologice şi influenţa acestora asupra reglementării producţiei

9.5.1 Ce sunt restricţiile ecologice

Indiferent de tratament extragerea arborilor are o serie de consecinţe ecologice a căror studiere a devenit o prioritate a ultimelor decenii. Cele mai grave implicaţii ecologice le are,

evident, tratamentul tăierilor rase. Sub o formă sau alta, acesta este restricţionat în toate ţările dezvoltate; de exemplu, în Canada, tăierile rase au fost interzise pe suprafeţe mai mari de 25 hectare, în timp ce în Austria, potrivit ultimelor reglementări în domeniu, tăierile rase sunt limitate la 2 hectare. În Slovenia, ţară situată în condiţii naturale cu totul deosebite (cel mai mare complex carstic din Europa), tăierile rase au fost complet interzise încă din 1949.

Datorită suprafeţelor tăiate ras în interiorul masivului sunt afectate habitatele speciilor de păsări (Robins et al., 1989; Hill et Hagen, 1991) sau apar habitate specifice marginii de masiv, în care creşte abundenţa păsărilor prădătoare sau a paraziţilor (Gates et Gysel, 1978; Brittingham et Temple, 1983; Small et Hunter, 1988; Robinson et al., 1995). Se poate deci concluziona că prezenţa în ecosistemele forestiere a multor specii depinde de suprafaţa efectivă a suprafeţelor compacte în care consistenţa este plină (Blake et Karr, 1987; Freemark et Collins, 1992).

Procesul de normalizare a structurii pe clase de vârstă presupune dimensionarea corectă a posibilităţii de produse principale şi, fireşte, recoltarea acesteia. Date fiind cerinţele gospodăririi multifuncţionale a pădurilor, în tot mai multe ţări pădurile cu rol de producţie îndeplinesc şi funcţii de protecţie, ce reclamă, la rândul lor, respectarea unor condiţii suplimentare referitoare la amplasarea în teren a parchetelor. În general, aceste restricţii se referă la perioada de alăturare a parchetelor, la suprafaţa maximă pe care sunt permise tăierile rase sau la poziţia relativă a două u.a. din care urmează a se extrage arbori, potrivit planului decenal de recoltare. Nerespectarea acestor restricţii afectează funcţiile de protecţie atribuite în subsidiar arboretelor şi pădurii.

În cazul molidişurilor din România, cele mai restrictive prevederi se referă la suprafaţa maximă pe care sunt permise tăieri rase (3 ha) şi la perioada de alăturare a acestora, respectiv 4-5 ani. Prin urmare, un arboret cu o suprafaţă mai mare de 9 ha nu va putea fi lichidat într-un deceniu,


decât prin tăieri rase în benzi alterne. Dar o asemenea opţiune trebuie să fie privită cu mari rezerve, întrucât tăierile rase în benzi alterne afectează stabilitatea arboretului la vânt. Soluţia cea mai potrivită pentru molidişuri pare a fi tăierile în margine de masiv, ce înaintează contrar direcţiei vântului dominant.

9.5.2 Modelarea matematică a restricţiilor ecologice

La stabilirea posibilităţii trebuie să se ţină cont de restricţiile ecologice privind alăturarea parchetelor şi durata perioadei generale de regenerare. În situaţiile în care arboretele exploatabile au suprafeţe mari, şi mai ales în situaţiile în care se propun tăieri rase, amenajistul trebuie să aibă în vedere faptul că restricţiile ecologice pot prelungi perioada generală de regenerare, ceea ce poate afecta calitatea lemnului ce urmează a se recolta.

1 2 3 4

5 6 7

8

9

Combinaţii imposibile: 1,2,7; 7,2,8; 2,8,3; 8,3,9;3,4,5;3,9,5;4,5,6.

Figura 9-5 Definirea restricţiilor de alăturare a parchetelor ca şi combinaţii

imposbile

Principiile rentabilităţii şi păstrării echilibrului ecologic conduc la soluţii diferite: rentabilitatea înseamnă gruparea tăierilor – indiferent de tratament – pe când conservarea echilibrului ecologic înseamnă dispersarea tăierilor, realizată prin restricţii de alăturare a parchetelor. Aceste restricţii fac dificilă formularea unor modele de optimizare numerică, deoarece trebuie formulate într-o manieră adecvată fiecărui tip de model în parte: fie ca funcţie obiectiv, fie sub formă de criteriu de decizie, fie ca restricţie tehnologică într-un model de programare lineară. Pentru a fi încorporată ca funcţie obiectiv, Maeley et al., (1982) au propus două modalităţi de reprezentare numerică:


a) formalizarea matematică de la bun început a restricţiilor, ca şi combinaţii imposibile de u.a. (figura 9-5);

Y1 Y2 Y3 Y4

Y6

Y7

Y9 Y8

Figura 9-6 Alăturări de tip I

b) formularea unor restricţii ce împiedică formarea unor combinaţii nedorite.

Varianta b presupune definirea unei variabile binare yi, (yi∈{1,0}) încorporate în restricţii de tipul 1≤∑

∈Aiiy , în care A reprezintă un grup

de u.a. învecinate între ele. Situaţiile de învecinare sunt de două tipuri:

Tipul I: grupuri de cel mult trei u.a. (figura 9-6)

Tipul II: grupuri de mai multe parcele, ce pot fi descompuse în mai multe grupuri de tip I.

O altă cale de abordare a fost formularea unui criteriu de minim pentru distanţa cumulată pe care se încalcă restricţiile de alăturare (Drăgoi, 1996 a) şi integrarea lui într-un algoritm euristic de căutare, cu următoarea structură:

1. se generează mai multe variante anuale de am-plasare, prin mai multe metode de analiză multi-criterială: se obţin astfel amplasările pentru anul 1, anul 2, ş.a.m.d., spaţiul de căutare a soluţiilor fiind din ce în ce mai mic.

2. se cumulează, pentru fiecare variantă stabilită anterior, efectele cantitative şi calitative, pe criterii (indicatori) de decizie;

3. varianta optimă de amplasare va fi aceea care s-a situat pe primul loc în două clasamente oarecare.


4. Pentru varianta finală, se verifică condiţia de amplasare optimă în raport cu direcţia de curgere a materialului lemnos, astfel încât lemnul exploatat dintr-o u.a. situată în amonte să treacă doar prin u.a. neregenerate; pentru perechile de u.a. ce nu îndeplinesc această condiţie, se inversează eşalonarea acestora pe deceniu.

Metodele de decizie multicriterială realizează preselecţia arboretelor exploatabile: mai multe metode dau mai multe rezultate, fezabile din punct de vedere economic şi silvicultural. Altfel spus, silvicultorul este „asistat” de alţi „decidenţi” – metodele de decizie – ce caută soluţia optimă în raport cu următoarele criterii:

gradul de asigurare a regenerării naturale; distanţa medie de apropiat, calculată ca medie ponderată pe volum; lungimea, în metri, pe care nu s-ar respecta restricţia de alăturare a

parchetelor; dispersarea tăierilor, măsurată ca sumă de produse între volume şi

distanţele de transport de la centrul de greutate al u.a. la cel mai apropiat punct prin care trece toată biomasa recoltabilă din UP;

raportul dintre volumul recoltabil cu restricţii şi cel recoltabil fără restricţii.

Poziţia relativă a u.a. potenţial alăturate – condiţia ce se verifică în ultimul pas al algoritmului – este stocată în aceeaşi matrice pătrată de dimensiuni n×n, (n este numărul u.a. din suprafaţa periodică în rând), sub diagonala principală, deasupra acesteia fiind înregistrate distanţele de alăturare a parchetelor (figura 9-7):u.a. 12c se învecinează cu u.a. 12b pe o distanţă de 23 m şi este situată în amonte faţă de vecina ei; în schimb, u.a. 80c, vecină cu 88d pe o distanţă de 120 m, este plasată în aval. Folosind aceste date, eşalonarea planului decenal poate fi optimizată şi din punct de vedere economic (astfel încât veniturile anuale din valorificarea masei lemnoase să fie relativ constante) şi silvicultural.

12b 12c 78 80c 88d 90e 103d 12b x 23 12c 1 X 78 x 80c x 120 88d x 90e x

103d x


Figura 9-7 Exemplu de matrice în care sunt stocate distanţele pe care arboretele din planul decenal se învecinează şi poziţia relativă a acestora

Algoritmul prezentat este unul euristic; teoretic, soluţiile date de astfel de algoritmi pot fi sub-optimale. Dar, din punct de vedere silvicultural, soluţiile sunt totuşi optime. Dacă s-ar formula un model cu una sau mai multe funcţii obiectiv, nu ar mai exista o posibilitate de control pe ani: în unii ani s-ar recolta numai arborete valoroase, în alţii din contră, tot ce a rămas nerecoltat anterior; or aceasta ar genera fluctuaţii în veniturile ocolului.

Introducere în evaluarea funcţiilor de protecţie

1

10 INTRODUCERE ÎN EVALUAREA FUNCŢIILOR DE PROTECŢIE

10.1 Utilitatea cunoaşterii tehnicilor şi metodelor de evaluare a funcţiilor de protecţie

Dacă pentru evaluarea mărimii fondului de producţie există me-tode bine fundamente statistic, bine structurate într-o disciplină de studiu (dendrometria), despre importanţa funcţiilor de protecţie doar se vor-beşte, dar fără a oferi însă o argumentare coerentă şi cât de cât riguroasă sub raport metodologic privind modalităţile concrete de evaluare mone-tară a funcţiilor protective. Există un curent de opinie potrivită căruia amenajistul trebuie să se limiteze la a interpreta corect un set de norme de tehnice, de a face o descriere amănunţită a arboretelor şi, în general, de a urmări întocmai un proces tehnologic ce este orientat exclusiv spre orga-nizarea producţiei. Într-o economie de comandă şi control era suficient; într-una de piaţă este insuficient, cel puţin următoarele motive:

1) În funcţie de cerinţele pieţei şi de posibilitatea finanţării unor lucrări complementare celor de amenajare, firmele din domeniu pot să realizeze sau să colaboreze la studii de evaluare monetară a funcţiilor1.

2) Anumite măsuri restrictive în ceea ce priveşte recoltele de lemn trebuie susţinute de evaluări adecvate a ceea ce se pierde dintr-un punct de vedere dar se câştigă din alt punct de vedere; suport logistic oferit de beneficiarul proiectului de amenajare pe parcursul campaniei de amenajare trebuie fo-losit din plin – o evaluare a funcţiilor se poate face mult mai ieftin dacă lucrările de teren se fac pe parcursul campaniei de amenajare, nu în afara acesteia.

3) În actualul cod silvic românesc, se pune un accent deosebit pe atragerea altor surse de finanţare a gestionării durabile a pădurilor, printre acestea numărându-se şi contravaloarea funcţiilor de protecţie.

4) Regia Naţională a Pădurilor administrează în prezent 16 din cele 18 parcuri naţionale şi naturale create în baza Hotărârii de Guvern 230/2003.

1 Motivul pentru care acest capitol pentru care a fost păstrat în structura cursului este crearea fondului aperceptiv necesar înţelegerii metodelor de evaluare, ce urmează fi studiate mai detaliat la disciplina economie forestieră.

Amenajarea Pădurilor – partea a II-a

2

10.2 Fundamentele economice

În economia protecţiei mediului – pe scurt, economia mediului – bu-nurile şi resursele consumate sau folosite de oameni pentru a-şi menţine bunăstarea se clasifică în două mari categorii: de folosinţă privată, respectiv de folosinţă publică.

Bunurile şi resursele de folosinţă privată se caracterizează prin ex-clusivitate şi rivalitate. Un bun ce este exclusiv nu poate fi folosit decât în anumite condiţii, impuse de producător sau vânzător, după caz: pentru a prelucra o cantitate de lemn, aceasta trebuie mai întâi cumpărată. Rivali-tatea presupune că ceea ce consumă la un moment dat utilizatorul unei resurse nu mai poate fi consumat şi de altcineva. Exclusivitatea se referă la condiţiile în care utilizatorul are acces la bunul sau resursa respectivă, rivalitatea se referă la momentul utilizării respectivei resurse.

Bunurile de folosinţă publică se caracterizează prin non-exclusivitate şi non-rivalitate. Intensitatea exercitării anumitor funcţii de protecţie nu poate fi controlată; de pildă fotosinteza, în urma căreia o parte din bioxi-dul de carbon din atmosferă este stocat în biomasă, nu este un proces con-trolabil. În ceea ce priveşte non-rivalitatea, aceasta înseamnă că serviciul de care beneficiază la un moment dat un utilizator nu exclude posibilita-tea altui utilizator de a utiliza acelaşi serviciu, în acelaşi timp; de exemplu aerul mai curat din pădurile de agrement, apa izvoarelor, frumuseţea unui peisaj sau simpla existenţă a unei specii.

Totuşi, delimitarea dintre bunurile de folosinţă privată şi cele de fo-losinţă publică nu este totdeauna clară. Un drum ce nu este aglomerat este încă un bun public perfect, pe când unul aglomerat este un bun public imperfect, deoarece există deja un raport de parţială rivalitate între cei ce sunt deja pe drumul respectiv, şi cei ce nu pot intra pe acesta. Într-o bibli-otecă publică, o carte este un bun privat: poate fi oricând retrasă din cir-cuit şi nu pate fi folosită de doi cititori în acelaşi timp.

Pentru bunurile de folosinţă privată preţul se stabileşte direct, ca urmare a schimbului realizat pe piaţă. Dar simpla existenţă a pieţei nu garantează totuşi utilizarea eficientă resurselor; aceste situaţii sunt denu-mite generic eşec al pieţelor şi constituie un capitol important al economiei mediului.


3

Pentru bunurile publice perfecte nu există propriu-zis o piaţă, şi prin urmare nu există nici preţ. De aceea, toate metode de estimare a va-lorii monetare a bunurilor de folosinţă publică – deci şi a funcţiilor de protecţie – se bazează pe aşa-numitele „pieţe ipotetice”, adică pe crearea unor situaţii în care utilizatorilor li se cere să evalueze bunul respectiv ca şi cum acesta ar urma să dispară.

Sunt patru metode de evaluare a calităţii mediului, ce sunt utilizate şi la evaluarea funcţiilor recreative şi de protecţie exercitate de păduri:

• disponibilitatea de a plăti în plus (willingness to pay) pentru menţinerea aceluiaşi grad de utilizare a unui bun public;

• estimarea directă a cheltuielilor de transport făcute de utilizatorii funcţiei recreative – se presupune că valoarea recreativă a unei pă-duri este egală cu suma cheltuielilor de transport făcute de toţi cei ce vizitează pădurea la un moment dat;

• costul minim al prevenirii degradării mediului, prin investiţii di-recte: corectarea torenţilor, ameliorarea terenurilor degradate, etc.

• disponibilitatea de a accepta o reducere a gradului de utilizare a unui bun public, în limitele menţinerii aceluiaşi nivel de bunăstare – abordare mai puţin folosită, întrucât evaluarea se face indirect (willingness to accept);

Primele trei conduc la valori monetare, a patra precizează doar li-mitele până la care alterarea factorilor de mediu este tolerată de societate sau de o comunitate locală.

Toate metodele de evaluare pornesc de la teoria bunăstării, respec-tiv de la relaţia dintre calitatea mediului şi calitatea vieţii. Premisa de la care pornesc aceste metode este aceea că orice factor de mediu influenţează, mai mult sau mai puţin, direct sau indirect, preţul oferit de cumpărători pentru bunurile pe care aceştia le găsesc pe piaţă – prin urmare, valoarea oricărui factor de mediu este „ascunsă” în preţurile altor produse sau bunuri de folosinţă privată.


4

Datorită exclusivităţii, respectiv ne-exclusivităţii bunurilor private şi a celor publice, funcţia cererii pentru cele două categorii de bunuri se stabileşte diferit:

• pentru cele de utilitate privată, se adună cantităţi cumpărate la acelaşi preţ (figura 10 -1 a),

• pentru cele de utilitate publică se adună preţuri plătite sau ce ar fi putea fi plătite pentru aceleaşi cantităţi (figura 10 -1 b).

10.3 Metode consacrate de evaluare

10.3.1 Evaluarea condiţionată

Pentru ecosistemele forestiere, această metodă constă într-un sondaj de opinie pe marginea unui scenariu ipotetic dar credibil, prin care persoa-nelor intervievate li se cere să declare suma cu care ar fi dispuse să contri-buie la menţinerea actualului regim de gospodărire a pădurilor, pentru a preveni adoptarea unor măsuri justificate economic, dar riscante din

Figura 10-1 Cele două tipuri de cerere: a) pentru bunuri de utilitate privată, res-pectiv b) pentru bunuri de utilitate publică


5

punct de vedere ecologic. Pentru o evaluare corectă, un astfel de studiu trebuie să îndeplinească următoarele cerinţe:

• Scenariul de gestionare mai profitabilă a resurselor forestier tre-buie să fie credibil, conform cadrului legislativ existent la un mo-ment dat.

• Scenariul trebuie prezentat într-un mod cât se poate de simplu, adică:

1. să conţină puţini termeni tehnici,

2. să ofere o argumentaţie clară a ecesităţii schimbării folo-sinţei forestiere sau a regimului de gospodărire;

3. să conţină o secţiune introductivă, foarte scurtă, de cel mult o pagină, în care să se descrie situaţia actuală, compa-rativ cu situaţia ce urmează a se crea după schimbarea fo-losinţei forestiere sau modificarea modului în care este ges-tionată în prezent pădurea, ale cărei funcţii sunt evaluate2.

• Trebuie să se precizeze clar instrumentul economic prin care s-ar preveni degradarea mediului: creşterea taxelor locale, subscripţii sau donaţii publice într-un cont din care vor fi finanţate lucrările – dacă acestea sunt necesare – sau co-finanţarea efortului econo-mic făcut de administraţia silvică pentru menţinerea actualului re-gim de gospodărire.

• Structura pe categorii de vârstă, sexe şi nivele de educaţie a popu-laţiei eşantionate trebuie să fie asemănătoare structurii întregii populaţii din zonă. Întrucât o parte răspunsuri vor fi inevitabil aberante, eşantionul ce urmează a fi intervievat trebuie de la înce-put supradimensionat.

• Înaintea sondajului propriu-zis, este bine să se facă un pre-sondaj, prin care să se verifice în ce măsură formulările din chestionar sunt clare iar prezentarea scenariului nu este nici incompletă, nici

2 De exemplu, un scenariu plauzibil este reducerea suprafeţei zonei tampon a unei rezervaţii, adoptarea tăierilor rase în locul tratamentelor cu regenerare sub adăpost, dar şi trecerea la reconstrucţia ecologică a unor arborete degradate – adică un scenariu bun.


6

obositoare, prin prea multe detalii. Acest pre-sondaj este util şi pentru normarea personalului de teren, dar şi pentru calibrarea co-rectă a intervalului în care vor fi generate aleator valori, pentru estimarea plăţii liber consimţite – vezi punctul şapte.

• Pe lângă întrebarea cheie, referitoare la plata liber consimţită (ipo-tetică, totuşi), chestionarul trebuie să conţină o serie de întrebări suplimentare, ale căror răspunsuri vor permite validarea sau in-validarea răspunsului final, dat de persoana intervievată. Aceste întrebări se referă cel puţin la:

1. vârsta şi nivelul de şcolarizare,

2. veniturile lunare sau anuale ale subiectului intervievat, ve-niturile familiei,

3. numărul persoanelor întreţinute şi vârsta acestora.

Rostul acestor întrebări este acela de a face posibilă eliminarea po-sibilelor supraestimări, ce sunt mai uşor evidenţiate prin reprezentarea în plan a distribuţiei datelor. De exemplu, dacă o persoană intevievată este dispusă să ofere o sumă de trei patru ori mai mare decât oferta medie a clasei de venit din care face parte, înregistrarea respectivă va fi omisă din setul supus analizei statistice.

Suma oferită de fiecare intervievat – plata liber consimţită – va fi stabilită prin negociere (figura 10-2): cel ce intervievează va propune o sumă iniţială, oarecare, dar situată în intervalul stabilit în presondaj. Dacă această sumă nu este acceptată, se va propune o sumă mai mică. Dacă a doua propunere este acceptată, atunci se va consemna ca plată liber con-simţită cu media celor două valori. Atunci când suma propusă iniţial este acceptată, se majorează miza până când propunerea este respinsă. Atunci se propune o sumă mai mică decât ultima sumă propusă, dar care să fie totuşi mai mare decât penultima, ce fusese acceptată.

Din nou, se face media celor două valori (ultima acceptată cu ultima respinsă) şi aceasta se consemnează în formular. Odată înregistrate răs-punsurile, se procedează la sortarea acestora – eliminarea supraevaluări-lor, adică a situaţiilor în care oferta ipotetică făcută de respondent nu poate fi acoperită de veniturile acestuia – şi la extrapolarea rezultatelor sondajului la nivelul întregii populaţii.


7

Figura 10-2 Negocierea plăţii liber consimţite

Datele se prelucrează prin diverse metode statistice, cea mai frec-vent utilizată fiind regresia lineară multiplă.

Evaluarea condiţionată nu se poate face la modul general. Ea se bazează pe un scenariu concret de „agresiune” la adresa pădurii sau a mediului, localizat în timp şi spaţiu. Astfel de evaluări pot fi orientate strict spre o anumită funcţie, în măsura în care scenariul şi detaliile ce îl însoţesc sunt şi ele orientate spre res-pectiva funcţie.

10.3.2 Estimarea plăţii liber consimţite (metoda preţului hedonic)

Această metodă a fost lansată în mod special pentru evaluarea fac-torilor de mediu pe spaţii mari, pornind de la ipoteza că valoarea locu-inţelor preia o parte din valoarea factorilor de mediu caracteristici zonei în care este situată respectiva locuinţă. Metoda de analiză este tot statistică – regresia lineară multiplă – iar datele primare pot fi preluate de la agenţiile imobiliare şi/sau de la administraţiile locale. Variabila rezulta-tivă a regresiei este preţul actualizat de cumpărare al imobilului iar vari-abilele explicative sunt caracteristicile acestuia (suprafaţă locuită, număr de nivele, existenţa sau nu a altor facilităţi, amplasare în spaţiul intravi-lan), plus intensitatea funcţiei protective – măsurată de pildă prin distanţa faţă de pădure. Coeficientul de regresie al intensităţii funcţionale aproxi-mează chiar valoarea pădurii ca factor mediogen, ce creşte sau scade va-loarea locuinţelor.

Întrucât este o metodă bazată exclusiv pe analize statistice, numărul înregistrărilor trebuie să fie aproximativ egal cu numărul variabilelor explicative la puterea a treia. Or, aceasta presupune existenţa unui mare şir de înregis-trări, peste o mie, ceea ce ridică multe probleme de ordin tehnic, legate de


8

culegerea datelor dintr-o regiune relativ omogenă din punct de vedere socio-economic.

În contextul acestei metode se poate vorbi de două categorii de erori: erori de măsurare a valorii rezultative – în funcţie de nivelul taxelor, totdeauna preţul declarat de vânzare/cumpărare a imobilelor va fi mai mic decât preţul real – şi erori de reprezentativitate – comune oricărei ana-lize statistice).

Metoda preţurilor hedonice permite doar evaluarea sub raport mediogen a pă-durii, fără a fi posibilă evaluarea strictă a altor funcţii, precum protecţia solului, regularizarea scurgerilor pe versanţi sau conservarea genofondului şi ecofondu-lui forestier.

Metoda preţului hedonic poate fi utilizată şi pentru estimarea valo-rii recreative a pădurilor de interes social, lansând ipoteza potrivit căreia administraţia silvică intenţionează să introducă taxe de acces într-o astfel de pădure. O asemenea abordare pare mai degrabă conformă evaluării condiţionate; totuşi, întrucât se porneşte de la nişte propuneri concrete de tarife, nu de la o licitaţie liberă, se poate exprima o relaţie statistică între veniturile posibil de colectat din taxele de vizitare a unei zone şi caracte-risticile zonei, ceea ce este conform ipotezei de fond a metodei preţului hedonic.

10.3.3 Costul călătoriei

În 1947, Serviciul Parcurilor Naţionale din Statele Unite a solicitat opinia experţilor în ceea ce priveşte modalitatea de a stabili valoarea aces-tora, în scopul ierarhizării priorităţilor. Economistul Harold Hotelling a răspuns cu metoda costurilor călătoriei.

Potrivit acestei metode, valoarea funcţiei recreative a pădurilor de interes social sau a celor destinate gospodăririi vânatului poate fi aproxi-mată prin costul total al călătoriilor efectuate de cei ce vizitează un ase-menea loc într-un interval de timp dat, de regulă un an. Metoda presu-pune determinarea funcţie cererii, respectiv y=f(x) în care y este costul călătoriei iar x este numărul de vizitatori.

Ceea ce este important a se urmări din punct de vedere practic este reprezentativitatea sondajului, întrucât suma cheltuită de vizitator nu se re-duce doar la costul călătoriei, ci include şi costul de oportunitate a timpului care, în loc să fie alocat unei activităţi aducătoare de venit, este destinat


9

recreării. Dacă se doreşte introducerea acestei variabile, analiza statistică este mai complicată: sunt necesare chestionare cu mai multe înregistrări iar costul total al evaluării este ceva mai ridicat. Metoda costurilor călăto-riei poate fi combinată cu metoda preţului hedonic, dar pe eşantioane di-ferite de intervievaţi, pentru a nu crea confuzie asupra scopului cercetării.

10.3.4 Costul minim al prevenirii efectelor negative

Pe lângă gestionarea fondului de producţie, administraţia silvică are şi o serie de atribuţii în ameliorarea terenurilor degradate şi proiecta-rea, construirea şi întreţinerea lucrărilor de corectare a torenţilor. Eroziu-nea este fie consecinţa îndepărtării definitive a vegetaţiei forestiere – atunci când eroziunea se produce în afara fondului forestier – fie a capa-cităţi reduse a vegetaţiei forestiere de a asigura protecţia solului – în cazul aplicării tăierilor rase.

Principiul evaluării pe această cale este simplu: se creează o bază de date suficient de mare, în care se înregistrează principalele elemente con-structive ale lucrărilor din bazinetele cu grad ridicat de torenţialitate, ală-turi de suprafaţa bazinului, suprafaţa împădurită, lungimea reţelei hidro-grafice principale şi a celei secundare. În funcţie de volumul de date dis-ponibile, pot fi adăugate şi ale elemente morfometrice, precum panta medie a reţelei principale, panta medie a reţelei secundare, coeficientul de formă, etc. Se construiesc apoi mai multe funcţii de regresie lineară multiplă, în care va-riabila dependentă este o caracteristică constructivă a lucrărilor de corec-tare a torenţilor (volumul zidăriei de exemplu) iar variabilele explicative sunt celelalte elemente considerate. Printr-o prelucrare adecvată, se poate estima apoi cu cât ar creşte valoarea investiţiei dacă suprafaţa păduroasă s-ar reduce cu un anumit pas. Apoi se poate calcula direct elasticitatea valorii investiţiei în funcţie de procentul de împădurire, adică că cât creşte valoarea investiţiei la reducerea cu un procent a suprafeţei păduroase dintr-un bazinet torenţial sau doar potenţial torenţial. Potrivit acestei me-todologii, la o reducere cu 1% a procentului de împădurire într-un bazinet torenţial, costul lucrărilor necesare pentru corectarea torenţilor va creşte cu 10% (Drăgoi et al., 2002).


10

10.3.5 Costul de oportunitate al menţinerii vegetaţiei forestiere3

Chiar dacă inundaţiile ce au avut loc în ultimii ani au fost cauzate de dereglarea regimului pluviometric la scară continentală, un factor agravant al acestor fenomene este reducerea suprafeţei păduroase.

La nivelul unui bazin hidrografic este imposibil de decelat, cu pre-cizie, contribuţia fiecărei categorii de folosinţă a fondului funciar la apariţia sau stoparea fenomenelor catastrofale (eroziunea de suprafaţă sau de adâncime, inundaţii, alunecări de teren) dar se ştie clar că vegetaţia forestieră previne în cea mai mare măsură aceste procese, orice altă folo-sinţă alternativă contribuind într-o măsură mai mare sau mai mică la pro-ducerea acestor fenomene.

Aşadar, spre deosebire de procedeul bazat pe estimarea costului de înlocuire a funcţiei de protecţie hidrologică şi a solului prin construcţii speciale de corectare a torenţilor şi amenajare a terenurilor degradate – conformă principiului efortului minim de compensare a renunţării la funcţia exercitată de pădure – acest model de evaluare porneşte de la pre-misa potrivit căreia valoarea totală a pagubelor produse într-un anumit bazin, într-o perioadă de timp, raportată la unitatea de suprafaţă, constituie un cost me-diu de oportunitate al lipsei totale sau parţiale a protecţiei naturale exercitate de vegetaţia forestieră.

Se poate considera că valoarea medie a costului de oportunitate (Lj în relaţia 10-1) al diminuării protecţiei exercitate de vegetaţia forestieră şi de fâneţe în bazinul j este pierderea economică medie ponderată pe su-prafaţă, datorată înlocuirii vegetaţiei forestiere şi a fâneţelor cu alte folo-sinţe, mai puţin eficiente din punct de vedere al măsurii în care acestea previn fenomenele nedorite (alunecări, eroziune, etc.)

∑∑

=

ij,i

ij,ij,i

j s

scL (10-1)

în care: ci,j este costul de oportunitate al protecţiei exercitate de folosinţa i iar sij este ponderea folosinţei i în bazinul j.

3 Metoda a fost elaborată în cadrul unei teme de cercetare ale cărui rezultate au fost publicate (Dragoi et al., 2002) şi ulterior aplicate în cadrul unui proiect River Life în bazinul hidrograficTimiş-Bega, folosind evaluările pagubelor produse de inundaţiile din anul 2000.


11

Pe de altă parte se poate scrie că jijji kLc ,, = , unde kij aproximează gradul de risc hidrologic al folosinţei I în bazinul j, kij fiind dat de relaţia 10-2:

∑ γδδ

=

jj,ii

ij,ik (10-2)

în care δi este coeficientul de scurgere pentru folosinţa i iar уi,j este pon-derea suprafeţei (si) deţinută de folosinţa i în suprafaţa totală a bazinului, calculată cu ajutorul relaţiei 10-3.

∑=γ

jij

jj,i s

S (10-3)

în care Sj este suprafaţa totală a bazinului j.

Modificând apoi ponderea folosinţelor j, respectiv valorile sij şi re-făcând înapoi calculele, de la relaţia 10-3 la relaţia 10-1, se poate estima care va fi contribuţia schimbării unei folosinţe cu un coeficient mic de scurgere într-o alta, cu un coeficient mai mare de scurgere, în diverse ipo-teze. Utilizând această metodă, s-a apreciat că, în bazinul hidrografic Timiş-Bega, o schimbarea cu un procent a folosinţei forestiere în teren ara-bil va mări cu 3,26 $ km-2 pagubele produse de inundaţii asemănătoare celor ce au avut loc în iarna anului 2000 (valoarea pagubelor produse la un kilometru pătrat de bazin de intercepţie a fost doar de 133 $). Desigur că o asemenea valoare pare surprinzător de mică, dar nu trebuie neglijat faptul că evaluarea s-a făcut într-un bazin hidrografic în care inundaţiile catastrofale au fost foarte rare, până la data respectivă.

10.3.6 Costul de oportunitate al zonării funcţionale

Metoda precedentă nu permite estimarea a cât costă zonarea funcţională, adică a pierderilor pe care le percepe proprietarul pădurii ca urmare a zonării funcţionale, ştiut fiind faptul că a gestiona o pădure cu funcţii de protecţie înseamnă a renunţa la a extrage anumite cantităţi de lemn, lemn ce are o valoare comercială ce ar fi putut însemna un venit mai mare. În fond este vorba de venitul net la exploatare, calculat de Carlén et al (1999) cu ajutorul relaţiei (10-4):


12

( ) ( )221121 crcrP −−−=π−π= (10-4)

în care P este efetul economic direct al zonării funcţionale (exprimat în unităţi monetare), π1 este venitul net în ipoteza zonării funcţionale, π2 este venitul net în ipoteza renunţării la zonarea funcţională, r1 este venitul brut în situaţia adoptării zonării funcţionale, c1 este costul exploatării în aceeaşi ipoteză, termenii din a doua paranteză referindu-se la aceleaşi ele-mente, dar în ipoteza renunţării la rigorile zonării funcţionale.

În continuare, autorii au introdus un indice procentual de diminu-are a venitului net la exploatabilitate, notat cu Ψ, calculat cu relaţia (10-5) pentru un eşantion de 71 parchete din care s-au recoltat produse princi-pale.

100P

1

⋅π

=Ψ (10-5)

Următoarea etapă a analizei a fost una statistică; s-a definit o funcţie de regresie liniară multiplă de forma Ψ=βZ+ε, în care β este un vector al coeficienţilor parţiali de regresie, Z este un vector al variabilelor binare ce reprezintă restricţii în zonarea funcţională iar ε este eroarea es-timaţiei. În felul acesta s-a estimat ponderea pe care o are fiecare „catego-rie funcţională” asupra venitului net la exploatabilitate.

În total au fost luate în considerare 19 variabile asociate factorilor de mediu, precum: arbori în care se găsesc cuiburi de păsări, grupuri de arbori tineri, pâlcuri de arbori situaţi pe micro-staţiuni cu roca la supra-faţă, zone tampon pentru protecţia izvoarelor, arbori aparţinând unor specii ce trebuie protejate (precum stejar, tei, ulm, fag sau alun4). Aceste variabile au fost „asociate” în şase tipuri de categorii funcţionale, notate cu litere de la A la F şi dispuse într-un sistem de referinţă în care pe abscisă s-a notat efectul asupra venitului net la exploatabilitate (Ψ estimat) iar pe ordonată intensitatea efectul favorabil asupra funcţiei de protecţie consi-derate (conservarea biodiversităţii şi valoarea recreativă, în două ipoteze: pentru cei ce trec prin pădure, respectiv pentru cei ce admiră pădurea din exterior).

4 Studiul a fost efectuat în Suedia.


13

10.3.7 Analiza comparativă5

Analiza comparativă provine direct din marketing, fiind creată iniţial pentru a identifica, la mai multe produse ce urmau a fi lansate în producţia de serie, caracteristicile ce ar atrage în cea mai mare măsură cumpărătorii. O astfel de abordare permite, în cazul bunurilor de folosinţă îndelungată, să se identifice segmentul social din care provin cei mai mulţi cumpărători precum şi acele caracteristici ale bunului sau bunurilor ce ar atrage, în continuare, cumpărători din alte segmente sociale sau din acelaşi segment de bază, de pildă familii cu venituri ce depăşesc un anu-mit prag.

Ulterior, metoda s-a dovedit utilă în a identifica acele funcţii ale pă-durilor pentru a căror subvenţionare din bugetele locale sau publice are acordul majorităţii populaţiei, ţinând cont de segmentarea socială a aces-teia , adică de distribuţia pe categorii de venituri. Dacă metodele prezen-tate în capitolele anterioare sunt focalizate pe evaluarea unei singure funcţii, analiza comparativă permite identificarea celei mai valoroase funcţii dintr-o gamă mai amplă de funcţii atribuite unuia sau mai multor ecosisteme forestiere. De exemplu, funcţia pădurii de a asigura un mediu sănătos (funcţia sanogenă, căreia îi este asociată valoarea aşa-numita va-loare pasivă) a fost evaluată prin această metodă într-un studiu întreprins în Statele Unite, a cărui concluzie a fost că fiecare familie ar fi dispusă să contribuie cu 140 $ pentru a menţine o bună stare fitosanitară pentru fie-care hectar de pădure (Michelle A. Haefele et Loomis , 2001).

Rezultatul aplicării oricărei metode de evaluare a funcţiilor protective depinde de doi factori: 1) bunăstarea populaţiei sau colectivităţii ce beneficiază de res-pectivele funcţii de protecţie şi 2) buna comunicare dintre administraţia silvică şi cei ce beneficiază de funcţiile de protecţie.

5 Cunoscută în literatura anglo-saxonă sub denumirea de “conjoint analysis”. Acest tip de analiza a fost mult folosită în industria autoturismelor, în care riscul comercial al aducerii pe piaţă a unor modele fără potenţial de desfacere este ridicat, justificând astfel costul sondajelor ce preced totdeauna lansarea în producţie de serie a unui nou produs.

134

11 MODELAREA STATISTICO-MATEMATICĂ ŞI AMENAJAREA PĂDURILOR

„Nu există adevăr absolut care să conducă fap-tele cuiva. Există doar modele mai mult sau mai puţin simplificate, obţinute prin educaţie, cultură şi experienţă personală.” D.H. Mea-dows

11.1 Consideraţii generale

În sens strict, a amenaja o pădure înseamnă în cele din urmă a aloca în timp şi în spaţiu recoltele de lemn, astfel încât să se obţină efectul sau efectele dorite – primul fiind, fireşte, normalizarea structurii pe clase de vârstă. Singura soluţie pentru a soluţiona astfel de probleme este modelarea, adică renunţarea la ceea ce se consideră lipsit de importanţă în sistemul real şi re-aranjarea aspectelor rămase într-un alt sistem, teoretic, asemănător celui real.

Din punct de vedere al utilizării lor, modelele sunt descriptive, respectiv decizionale: primele ajută la înţelegerea funcţionării sistemului real şi, fireşte la identificarea factorilor importanţi în evoluţia, controlul sau stabilitatea acestuia, pe când modelele din a doua categorie ajută la fundamentarea deciziilor pe baza a ceea este semnificativ în sistemul real.

Atunci când sistemul real este simplu din punct de vedere structural, pentru a-l conduce sunt suficiente modelele decizionale, întrucât factorii importanţi sunt cunoscuţi sau uşor de identificat. Un exemplu edificator de model doar decizional este modul în care se calculează posibilitatea pe suprafaţă potrivit metodei parchetaţiei simple: se face abstracţie de diferenţele de productivitate ce apar în interiorul unei păduri, considerându-se apriori că de pe suprafeţe egale se obţin producţii egale. Nevoia de a reglementa cât mai riguros bio-producţia forestieră a condus cu timpul – aşa cum s-a arătat în capitolele anterioare – la combinarea metodelor decizionale cu cele descriptive: metoda afectaţiilor pe volum se bazează, de fapt, pe un model decizional extrem de complex – căutarea cu revenire – şi pe un unul descriptiv, foarte simplu: tabelele de producţie.

Când sistemul este complicat – precum un ecosistem forestier – identificarea variabile de control este mai dificilă: fiind multe şi corelate între ei (de exemplu intensitatea răriturilor, gradul de vulnerabilitate, mărimea fondului de producţie), identificarea raporturilor de cauzalitate dintre factori se poate sprijini pe metode statistice de analiză.

Peng (2000) distinge trei tipuri de modele folosite în amenajarea pădurilor:

simulatoare de creştere şi producţie (tabele de producţie, bazate pe abordări empirice, respectiv relaţii statistice),


modele succesionale („hibrizi” între modele funcţionale şi modele stocastice) şi

modele funcţionale sau simulatoare de proces (modele bazate pe relaţii funcţionale: de pildă un simulator de creştere a arborelui individual).

11.2 Modele descriptive

11.2.1 Tabele de producţie

Aşa cum s-a precizat în cel de-al doilea capitol, principiul continuităţii a adus cu sine modelul pădurii normale, care este de fapt o pădure cultivată: adică astfel exploatată şi regenerată încât asigură recolte cvasi-egale ca volum. Pădurea normală este la rândul ei un model care, pentru a fi utilizabil trebuie „parametrizat”: cunoscând suprafaţa unei păduri şi ponderea diferitelor tipuri de staţiuni identificate în spaţiul acesteia, silvicultorul trebuie să proiecteze în acest cadru o succesiune de arborete, într-o gradaţie cvasi-continuă de vârste, în care să se regăsească speciile de arbori în măsură să asigure nevoile de lemn ale economiei forestiere dezvoltate în acea zonă.

Aşadar, primele investigaţii ştiinţifice s-au făcut în acel domeniu în care exista deja capacitatea de sistematizare a observaţiilor, folosind cunoştinţe deja existente în ştiinţele fundamentale. Matematica – la început geometria descriptivă, apoi statistica – oferea instrumente de analiză suficient de sigure pentru a estima volumul lemnului rotund, şi apoi volumul unor arborete reprezentative, considerate drept modele de cultură a pădurilor. Aşadar primele modele folosite în silvicultură au fost tabelele de cubaj, urmate de cele producţie.

Prima lucrare ce poate fi considerată ca fiind deschizătoare de drumuri în ceea ce priveşte utilizarea matematicii în silvicultură a apărut în 1765 în Germania: Öttelt, K. C: „Praktischer Beweis, dass die Mathesis dem Forstwesen unentbehrliche Dienste tue”. Aceasta este prima lucrare în care se pun bazele estimării volumului lemnului rotund, în sens larg. Prodan et al, (1997) atribuie lui J.C. von Paulsen primele tabele de producţie (pentru fag), apărute la 1795.

Efortul ştiinţific de dezvoltare a tabelelor de producţie continuă şi astăzi, domeniul adaptându-se continuu progreselor tehnologice înregistrate în domenii colaterale silviculturii, cum este cel al fotogrammetriei.

136

11.2.2 Estimarea ratei eliminării naturale - regresia logistică

Fundamente teoretice

Aşa cum s-a mai spus în prima parte, teoria clasică a pădurii normale se bazează pe o premisă foarte rar confirmată de realitate: arborii ce compun pădurea ajung sigur la vârsta exploatabilităţii, cel puţin în cazul speciilor principale. Realitatea este totuşi alta. Mediul particular creat de o anumită structură şi o anumită compoziţie condiţionează prezenţa unor specii de floră şi faună, specii care, la rândul lor pot face obiectul unor programe de conservare. Într-o astfel de situaţie ţelul de gospodărire nu mai este producţia de lemn – pentru care ar fi suficientă normalizarea structurii pe clase de vârstă – ci conservarea habitatului sau habitatelor speciilor de protejat.

Din această perspectivă, este util de estimat măsura în care un ecosistem asigură sau nu condiţii optime de dezvoltare acestor specii, pentru a aprecia apoi dacă şi alte arborete sunt sau nu în măsură să asigure aceleaşi condiţii optime, în eventualitatea în care speciile protejate ar migra şi în afara zonei de conservare sau nu au fost încă semnalate în afara acestei zone – situaţie frecvent întâlnită la populaţiile de păsări şi mamifere, caracterizate printr-o mare mobilitate.

Dar chiar pentru pădurile de amestec, în care ţelul de gospodărire este un sortiment valoros ce presupune vârste mari ale exploatabilităţii este utilă estimarea probabilităţii eliminării naturale, pentru a putea prognoza chiar compoziţia arboretelor la vârste înaintate, sau structura unui element de arboret pe categorii de diametre. Aceasta este marea categorie a modelelor de simulare a eliminării naturale.

Modele ce permit estimarea măsurii în care „ceva” se poate întâmpla sau nu, în funcţie de o serie de caracteristici ce descriu mediul în care acel „ceva” s-a întâmplat deja, în condiţii similare, sunt, de regulă, regresii logistice de tipul celei din relaţia 11-1:

1xb

m

1iii

e1P

−

∑+= = (10-1)

în care P este probabilitatea producerii fenomenului studiat, x i este valoarea efectivă pe care a luat-o caracteristica i a mediului în care s-a mai produs, în trecut sau în alte locuri, fenomenul respectiv, iar b i este coeficientul de regresie asociat variabilei i.

Pentru rezolvarea unei astfel de ecuaţii se poate folosi metoda celor mai mici pătrate, deşi mult mai indicată este aceea a verosimilităţii maxime. Pentru a testa semnificaţia coeficienţilor de regresie se foloseşte testul Wald iar capacitatea


predictivă a funcţiei – ce corespunde coeficientului de multiplu de determinaţie la regresia liniară – se estimează raportând numărul de predicţii corecte din eşantion la mărimea eşantionului. Numărul de predicţii corecte se calculează potrivit schemei din tabelul 11-1.

Tabelul 10-1

Modul de calcul al acurateţei predicţiilor realizate prin regresia logistică Valori de

adevăr Număr

efectiv de cazuri

Număr de estimaţii

corecte pentru „adevărat”

Număr de estimaţii

corecte pentru „fals”

Procentul răspunsurilor

corecte

Adevărat N1 T1 F1 T1/N1 Fals N2 T2 F2 F2/N2

Total (T1+F2)/(N1+N2)

11.2.2.1 Exemple

Pornind de la nevoia estimării probabilităţii (P) ca unii arbori să fie eliminaţi natural, Moserund et Sterba (1999) au ajuns la o funcţia de regresie din relaţia 11-2.

( )( ) 1DbDbBALbCRbD/bb 2543210e1P

−++++++= (10-2)

în care, pe lângă diametrul D, apar ca variabile explicative proporţia coroanei (CR) şi suprafaţa de bază a celor mai mari arbori (BAL).

Cercetările au condus la estimarea mortalităţii (%) pentru şase specii din Austria (molid, brad, larice, pis silvestru, fag şi stejar), pornind de la un eşantion de 43615 arbori în total, din care 26699 au fost numai molizi. Funcţia de regresie a fost apoi verificată în 22 suprafeţe experimentale, altele decât cele în care s-au făcut observaţiile. Una dintre concluziile studiului a fost aceea că mortalitatea molidului creşte foarte mult la arbori cu diametre mai mari de 70 cm.

Se înţelege că astfel de ecuaţii sunt utile în două situaţii: 1) atunci când trebuie prognozată producerea unui eveniment, având în vedere condiţiile în care respectivul eveniment s-a produs în trecut şi 2) când trebuie estimată probabilitatea existenţei unei specii într-un ecosistem insuficient cunoscut, pe baza abundenţei respectivei specii în alte ecosisteme, cunoscute în detaliu sau descrise de o serie de factori climatici, edafici, etc.

Eliminarea naturală este uşor de modelat, mai ales atunci când există reţele experimentale de lungă durată. Woollons (1998) a modelat eliminarea naturală în arborete echiene cu ajutorul a unei regresii logistice de tipul relaţiei (11-3)

138

( )NSbSbNTbNbb 4321e11p ++++−+

= (10-3)

în care p este rata prognozată a mortalităţii, N este numărul de arbori la hectar, T este vârsta arboretului iar S este indicele staţiunii, respectiv înălţimea medie a arborilor dominanţi la vârsta de 20 ani.

Paille et Smith (2000) au creat tabele privind mortalitatea arborilor, folosind un volum mare de date, (13000 arbori) culese pe o perioadă lungă de timp (de la 10 la 30 ani), în suprafeţe de probă permanente. Aceste tabele dau probabilitatea ca arborii să moară, datorită competiţiei, într-un deceniu, corespunzător mărimii lor relative şi poziţiei în etaj. Rata mortalităţii a fost calculată pentru vârste multiplu de zece ani, în funcţie de clasa de producţie şi raportul dintre diametrul lor şi diametrul mediu al arboretului.

11.2.3 Corectarea gradului de uscare a unui arboret în funcţie de rezultatele monitorizării stării de sănătate a pădurilor

Terminologie: O situaţie al cărei efect este cunoscut se numeşte experiment; pentru orice experiment, spaţiul de eşantionaj

(S) este orice rezultat posibil al acestuia. Un eveniment E constă în orice colecţie de rezultate a unui experiment. O mulţime de evenimente E1, E2,...,En este mutual exclusivă dacă evenimentele respective, înţelese ca şi colecţii de rezultate, nu au nici un element comun. În acest caz, sunt valabile următoarele reguli:

Pentru orice eveniment E, P(E)≥0 (probabilitatea producerii lui este cel puţin egală cu zero);

Dacă E=S (E conţine toate punctele din spaţiul de eşantionaj) atunci P(E)=1

Dacă evenimentele E1, E2,...,En sunt mutual exclusive, atunci probabilitatea de

producere a oricăruia dintre ele este ( ) ( )∑=

=

=∪∪∪nk

1kkn21 EPE...EEP

Pentru două eveniment E1 şi E2, probabilitatea ca E2 să depindă de E1 (notată cu

P(E2E1), P(E1) fiind cunoscută este ( ) ( )( )1

2112 EP

EEPEEP ∩=

Două evenimente sunt independente numai dacă P(E1E2)=P(E1)

O primă aplicaţie în amenajament a probabilităţilor Bayes a fost propusă de Dissescu (1990) pentru a estima mai precis creşterea curentă a principalelor specii prezente în fondul de producţie al unei unităţi de gospodărire, utilizând valori determinate în teren ale creşterilor. În continuare se prezintă o altă aplicaţie a probabilităţilor Bayes, utilă, ca şi exemplul citat, în faza de descriere parcelară.


Gradul de uscare se estimează cu ocazia descrierii parcelare; este de fapt o „fotografie” ce surprinde starea ecosistemului la un moment dat. Dacă descrierea se face într-un an secetos, această informaţie va fi distorsionată de faptul că parte din arborii uscaţi parţial îşi vor reveni într-un an cu precipitaţii normale. Cum poate fi diminuat efectul pe care îl are starea arboretului în momentul descrierii parcelare, astfel încât descrierea parcelară să surprindă cel mai probabil grad mediu de uscare, eventual diferenţiat pe specii?

Estimările realizate prin monitorizarea stării de sănătate a pădurilor pot fi folosite la corectarea gradului de uscare estimat cu ocazia descrierii parcelare cu ajutorul regulii lui Bayes. Presupunând că descrierea parcelară s-a făcut într-un an secetos, se poate constata, la o anumită specie, că 14% din suprafaţa clasei a III-a de vârstă este afectată de uscare incipientă. În terminologia Bayes, aceasta corespunde unei stări a naturii, cealaltă stare posibilă fiind, normal, a arborilor sănătoşi. Potrivit rezultatelor monitoringului forestier din acelaşi an, 20% din arborii sunt în stare incipientă de uscare, dar observaţiile multianuale au dovedit că 10% din aceştia îşi revin în anul următor, dacă regimul pluviometric este normal. Ambele surse de date sunt la fel de credibile, numai că descrierea parcelară prezintă situaţia la data amenajării, pe când monitoringul forestier acoperă un orizont mai mare de timp iar diagnozele sunt făcute în aceleaşi perioade ale sezonului de vegetaţie. Poate fi obţinută o estimaţie mai apropiată de adevăr a gradului de uscare? Da, folosind regula lui Bayes.

Se consideră că cele 14% grad de uscare din descrierea parcelară reprezintă o stare a naturii (S1), cu probabilitate P(S1), cealaltă stare fiind a arborilor sănătoşi (S2), cu probabilitate P(S2); 20% este probabilitatea de uscare confirmată de monitoring (notată cu P(M1|S1) pe când 10% este probabilitatea de revenire în starea normală, notată P(M1|S2); Probabilitatea ca gradul de uscare, după descrierea parcelară, să fie confirmată şi de monitoringul forestier este P(S1|M1) şi se calculează cu ajutorul regulii Bayes (11-4).

( ) ( )24.0

86.01.02.014.014.02.0

)S(P)S|M(P)S(P)S|M(P)S(PS|MP

M|SP221111

11111 =

⋅+⋅⋅

=+

= (10-4)

Potrivit datelor din exemplul de mai sus, probabilitatea P(S1|M1) este 0,24. Gradul real de uscare, confirmat şi de observaţiile monitoringului forestier va fi 0,24×0,14=0,03, adică 3%. Analiza sensibilităţii se poate face dând probabilităţii P(M1|S2) valoarea zero: semnificaţia acestei valori este aceea că procesul este ireversibil, ceea ce înseamnă că P(S1|M1)=1 iar gradul de uscare dat de descrierea parcelară nu mai trebuie corectat.

140

11.3 Modele decizionale

11.3.1 Decizii multicriteriale

În anii ’70, în teoria deciziilor s-au cristalizat cele două direcţii de evoluţie ce au marcat managementul modern: metodele multiatribut respectiv multiobiectiv. Deosebirile dintre cele două

mari grupe de probleme sunt sintetizate în tabelul 11-2.

Tabelul 10-2

Deosebirile dintre metodele de decizie (adaptare după Andraşiu et al., 1986) Caracteristici M. multiatribut M. multiobiectiv

Criterii ddefinite prin Atribute Obiective Obiective urmărite Implicite, exprimate prin

maximizarea utilităţii (adimensională)

Explicite, formulate ca funcţii obiectiv dimensionale

Restricţii Inactive, încorporate în atribute

Active, de forma unor sisteme de inecuaţii

Variante Numai în număr finit Număr infinit Interacţiunea cu

decidentul Mare Mai mică

Utilizare Selecţie şi evaluare Proiectare

Primele tipuri de probleme – de evaluare şi selecţie – se întâlnesc adesea în planificarea amenajistică: numărul variantelor este redus, iar obiectivele nu pot fi formulate ca nişte funcţii obiectiv ci doar încorporate în criterii.

Mai multe compoziţii de regenerare pot fi comparate între ele în funcţie de: costul la hectar, un indicator al biodiversităţii, probabilitate de închidere a stării de masiv în cinci ani, stabilitate structural-funcţională după închiderea stării de masiv şi venitul aşteptat la exploatabilitate.

Tratamentele corespunzătoare unui tip funcţional1 pot fi şi ele comparate în funcţie de: mărimea perioadei de regenerare (tipul de structură ce va rezulta în final), venitul mediu anual ce se va obţine pe parcursul perioadei generale de regenerare, probabilitatea (şansele) ca respectivul tratament să fie şi corect aplicat, şi, nu în ultimul rând, costul regenerării şi îngrijirii până la închiderea stării de masiv.

În funcţie de ţelurile de gospodărire (producţie şi/sau protecţie), criteriile de alegere au ponderi diferite, fiind fie de tip „venit” – de maxim – fie de tip „cost” – de minim.

1 Însăşi asocierea dintre tipuri funcţionale şi tratamente este rezultatul unei analize multi-criteriale.


Dar opţiunile nu pot fi evaluate totdeauna în termeni cantitativi: unele sunt strict calitative, exprimate prin grade de comparaţie („foarte indicat”, „mai puţin indicat”, „indiferent”). Metodele de decizie multicriterială au fost concepute şi pentru astfel de probleme. Deşi metodele sunt variate, toate se reduc la următorul algoritm:

1. Se creează matricea utilităţilor, adică fiecărei variante i se ataşează atributele, respectiv valorile pe care fiecare criteriu le ia pentru varianta respectivă. Această matrice este de fapt un tabel, ale cărui capete de coloane sunt criteriile, liniile sunt variantele decizionale iar câmpurile tabelului sunt utilităţile (vezi exemplul numeric următor).

2. Se normalizează matricea utilităţilor, în funcţie de tipul fiecărui criteriu, astfel încât toate valorile iniţiale să fie comparabile, situate în intervalul [0,1] sau (0,1); pentru criteriile tip „venit” se foloseşte o relaţie matematică, pentru cele de tip „cost” o alta. Gama relaţiilor de normalizare este la rândul ei destul de amplă (tabelul 11-3) şi pe acelaşi set de date rezultatele sunt diferite.

3. Se calculează coeficienţii de importanţă ai criteriilor – şi pentru această operaţie există mai multe metode (Saaty, 1980; Andraşiu et al, 1986);

4. Se calculează utilitatea totală a fiecărei variante, cu ajutorul unei relaţii în care apar ponderile criteriilor şi utilităţi normalizate, calculate la pasul 2. Relaţiile diferă de la metodă la metodă, cea mai simplă fiind suma produselor (ponderarea simplă aditivă).

5. Se stabileşte ca variantă finală aceea pentru care utilitatea totală este maximă.

Deşi există mai multe formule de normalizare, mai multe metode de decizie (de calcul al utilităţii totale) şi mai multe relaţii de calcul pentru ponderi – fiecare combinaţie a lor dând rezultate mai mult sau mai puţin diferite – varianta optimă va fi aceea care a ieşit de cele mai multe ori prima în clasament. Aceasta este regula generală de utilizare a deciziilor multicriteriale.

În literatura forestieră românească, prima referire la metodele de decizie multicriteriale datează din perioada de pionierat a utilizării calculatoarelor (Giurgiu, 1974). Ulterior, s-a mai apelat la diverse alte metode de acest fel, în diverse scopuri: pentru ierarhizarea calitativă a suprafeţelor experimentale de lungă durată, pentru alocarea optimă a efortului de cercetare (Drăgoi et al., 1987), pentru eşalonarea planurilor de recoltare (Drăgoi et Blaj, 1989) sau pentru alegerea tratamentelor (Dissesscu et Drăgoi, 1991).

Tabelul 10-3

Relaţii de normalizare a matricei utilităţilor

142

Formula pentru criteriile „venit” (de maxim)

Formula pentru criteriile de tip „cost”

(de minim)

Denumire, sursa bibliografică şi

comentarii rij – valoarea normalizată; aij – valoarea iniţială; max

ja - maxima după criteriul j; minja -

minima după criteriul j; ja - media după criteriul j; m – numărul de variante de decizie; B parametru ce reflectă prudenţa (B>1) sau acceptarea riscului (B<-1)

maxj

ijij a

ar =

ij

minj

ij aa

r = Transformări liniare.

minj

maxj

minjij

ij aaaa

r−

−= min

jmaxj

ijmaxj

ij aaaa

r−

−=

Exclude variantele extreme pe criteriu

B

aa

aaB

ij e1e1r

minj

maxj

minjij

−−

=−

−⋅

B

aa

aaB

ij e1e1r

minj

maxj

ijmaxj

−−

=−

−⋅

B>1 aversiune la risc; B<-1 acceptarea

riscului;

Anandalingam, 1987. B nu poate lua valori subunitare

pozitive sau negative, deoarece următorul termen

e tot subunitar

Formule unice. Pentru criteriile de minim se ia inversa valorii normalizate

∑∑==

j

2ij

ijij

jij

ijij a

ar;

aa

r Vectorială. Nu exclude

variantele extreme

1m

)aa(

aar

i

2jij

jijij

−

−

−=

∑ Normalizare standard

(numitorul este abaterea standard pe criteriu), folosită şi în statistică

(Howard, 1991)

( ) )70exp(1/(10000/aexp(1r ijij ββ −−−−= Gong (1999). β >0 – un

coeficient ce indică aversiunea la risc

11.3.2 Metoda analizei ierarhizate

Metoda analizei ierarhizate (Saaty, 1980) – cunoscută în literatura anglo - saxonă sub acronimul AHP, (analytic hierarchy process) este de departe cea mai coerentă metodă de decizie, fiind în prezent implementată într-un produs informatic de asistare a deciziilor - Expertchoice®.

În silvicultură, problema managementului participativ la gospodărirea multifuncţională a pădurilor a făcut obiectul a două aplicaţii ale AHP (Kangas, 1992, Kangas et al., 1996), urmate apoi de un interesant studiu de caz asupra modului în care preocupările de conservare a biodiversităţii se regăsesc în fundamentarea deciziilor amenajistice (Kangas et Kuusipalo, 1993).


Pentru analiza punctelor tari, a celor slabe, a oportunităţilor şi pericolelor (SWOT2) asociate certificării pădurilor, Kruttila et al., (2000) au folosit tot analiza ierarhizată.

Metoda AHP constă de fapt în ierarhizarea procesului de decizie, urmată de evaluarea tuturor componentelor de pe un anumit nivel în raport cu fiecare componentă de pe nivelul imediat superior (figura 11-1). Prin „componentă” se poate înţelege scop final, dacă e vorba de primul nivel, „obiectiv” dacă ne referim la al doilea nivel, respectiv mijloc pentru nivelul trei.

De pildă, Ananda et Herath (2003), au plasat pe primul nivel obiectivul (gestionarea durabilă a pădurilor), pe nivelul doi cinci grupuri de interese, cu diferite ponderi în economia forestieră, iar pe nivelul al treilea au considerat următoarele criterii de analiză pentru cinci politici forestiere alternative:

volum total al producţiei de cherestea (asimilat posibilităţii);

număr de angajaţi în exploatare ;

număr de angajaţi în alte activităţi legate de silvicultură;

flora protejată (număr de specii);

fauna protejată (număr de specii);

2 – SWOT este un acronim pentru „puncte tari” (strenghts, în engleză), puncte slabe” (weaknesses) , oportunităţi (opportunities) şi pericole (threats), considerate a fi caracteris-tici ale oricărei decizii pe termen lung.

Nivel 1

Nivel 2 Nivel 2 Nivel 2

Nivel 3 Nivel 3 Nivel 3 Nivel 3

Figura 10-1 Principiul analizei ierarhizate a proceselor

144

suprafaţa de pădure virgină în regim de conservare;

suprafaţa totală pe care se protejează flora şi fauna;

arii protejate de interes naţional;

suprafaţa zonelor tampon.

În final, cele cinci politici forestiere au fost evaluate în funcţie de utilitatea totală, calculată ca sumă de produse între coeficienţii de importanţă şi valorile normalizate ale criteriilor.

Potrivit analizei ierarhizate, ponderile (coeficienţii de importanţă) se bazează pe aprecieri calitative de genul „extrem de important (comparativ cu...)”, „foarte important”, „mult mai important”, „mai important” şi „la fel de important”. Primele două sunt comparative absolute, următoarele trei sunt relative. Acestor estimări calitative le corespund notele impare din intervalul de la 9 la 1 (9,7,5,3,1), notele pare fiind pentru situaţiile intermediare.

Notele sunt apoi înregistrate într-o matrice pătrată n×n, în care n este numărul obiectivelor sau variantelor ce se compară; notele se trec deasupra sau sub diagonala principală, în funcţie importanţa relativă a elementelor comparate, iar simetric faţă de aceste note se trec valorile inverse. De exemplu, dacă al doilea criteriu 2 este mult mai important decât primul, atunci pe rândul 2 coloana 1 se va trece nota 3, iar simetric, adică pe rândul 1 coloana 2 se va trece 1/3, adică 0,33.

Cel mai mare atu al metodei este acela de a permite evaluarea consecvenţei logice a notelor cu ajutorul unui indice de consecvenţă ce trebuie să fie mai mic de 0,1. În continuare este prezentat algoritmul metodei, adaptat de Winston (1994):

1. Se stabileşte o matrice a ponderilor relative acordate fiecărui criteriu, în raport cu celelalte. Fie aceasta matricea A.

2. Fiecare element al matricei A se împarte la suma pe coloană, obţinându-se matricea normalizată Anorm.

3. Se face media pe linii pentru elementele matricei Anorm, obţinându-se astfel o aproximare a vectorului propriu asociat celei mai mari valori proprii a matricei iniţiale A, notat în continuare cu WT.

4. Verificarea consecvenţei evaluării. Se înmulţeşte matricea A cu vectorul WT şi ce se obţine este un nou vector, cu n elemente, notat cu Q.

5. Se calculează indicele agregat I, după relaţia (11-5) :


∑=

=n

1iTi

i

wq

n1I ( 10-5)

6 Se corectează indicele agregat în funcţie de numărul de elemente comparate între ele, şi se obţine indicele corectat (IC), după relaţia (11-6):

1nnIIC−−

= ( 10-6)

7. Se calculează indicele de consecvenţă a evaluării (ICE), ca raport dintre IC şi indicele alegerii întâmplătoare (RI) a ponderilor, ale cărui valori sunt tabelate (tabelul 11-4), în funcţie de numărul elementelor analizate (N).

RIICICE = ( 10-7)

Tabelul 10-4

Indicii alegerii întâmplătoare a ponderilor (Saaty, 1980) N 2 3 4 5 6 7 8 9 10 RI 0 0,58 0,90 1,12 1,24 1,32 1,41 1,45 1,51

8. Dacă ICE este mai mare decât 0,1 coerenţa evaluării lasă de dorit şi este oportună o re-evaluare a importanţei obiectivelor. De subliniat faptul că ICE se calculează pentru fiecare etapă a procesului decizional, înainte de a trece la nivelul următor (figura 11-1).

9. Se analizează variantele decizionale în raport cu fiecare criteriu în parte, pe rând, repetându-se paşii anteriori, cu observaţia că de data aceasta se va lucra cu matrici pătrate cu m elemente, m fiind numărul de variante, nu numărul de obiective. Se obţin utilităţile uij.

10. Se stabileşte utilitatea globală pentru fiecare variantă (Ui), potrivit relaţiei (11-8):

∑=

=n

1jij

Tiji uwU ( 10-8)

11. Se alege varianta pentru care utilitatea Ui este maximă.

11.3.2.1 Exemplu numeric

Cu ocazia reamenajării unei unităţi de producţie s-au stabilit trei obiective: eficienţa economică, protecţia hidrologică şi conservarea habitatelor. În raport cu aceste obiective, urmează a se stabili tratamentul ce se va aplica într-un arboret oarecare din planul decenal, tratamentele potenţiale fiind descrise în termeni calitativi. Compoziţia actuală a arboretului respectiv este 3Mo5Fa2Dt, consistenţa 0,7, urgenţa de regenerare 3.1.

146

Mai întâi se stabileşte ierarhia obiectivelor, urmând apoi a compara între ele variantele, în raport cu fiecare obiectiv în parte. A compara obiectivele, două câte două, presupune completarea tabelului 11-5, urmată apoi de transformarea aprecierilor calitative în note (tabelul 11-6), potrivit convenţiilor metodei. Normalizarea datelor din tabelul 11-6 se face împărţind fiecare valoare la suma pe coloană, iar ponderile obiectivelor se estimează ca medii pe linie a matricei Anorm.

Tabelul 10-5

Evaluarea două câte două a trei obiective Obiectivul Eficienţa

economică Protecţia

hidrologică şi a solului

Conservarea habitatelor

Eficienţa economică 1 Protecţia hidrologică şi a solului Extrem de

importantă 1 Mai importantă

Conservarea habitatelor Foarte importantă

1

Tabelul 10-6

Transformarea evaluărilor în note Obiectivul Eficienţa

economică Protecţia

hidrologică şi a solului


Eficienţa economică 1 0,111 0,143 Protecţia hidrologică

şi a solului 9 1 3


7 0,333 1

Pentru datele din tabelul 11-6, matricea Anorm este

0,058824 0,07687 0,034516 0,529412 0,692521 0,724113 0,411765 0,230609 0,241371

iar ponderile wT sunt 0,056736; 0,648682; 0,294582. Aşadar protecţia hidrologică şi a solului este cel mai important obiectiv, urmat de conservarea habitatelor şi eficienţa economică.

În continuare, se calculează vectorul Q, înmulţind matricea Anorm cu vectorul wT; se obţin valorile 0,170865; 2,043055; 0,907748. Aplicând apoi formula (11-5) se obţine I=3.08.

ICE pentru evaluările din tabelul 11-6 este (0,8:2):0,58=0,07, ceea ce dovedeşte coerenţa modului în care au fost comparate obiectivele.


Dacă protecţia hidrologică ar fi fost considerată ca fiind doar foarte importantă în comparaţie cu eficienţa economică (deci notată cu 7, nu cu 9), indicele de consecvenţă ar fi fost 0,11, deci în afara intervalului optim.

Urmează alegerea propriu-zisă a tratamentului; se presupune că, în raport cu temperamentul speciilor, sunt posibile trei variante: tăieri succesive, tăieri progresive şi tăieri jardinatorii. Respectând aceeaşi logică a analizei, vor fi estimate, pe rând, utilităţile fiecărui tratament, în raport cu fiecare obiectiv în parte. Tratamentele „candidat” vor fi comparate în funcţie de eficienţa economică, apoi în funcţie de protecţia solului şi, în sfârşit, în raport cu protecţia habitatelor. De data aceasta, evaluările sunt de tipul „Extrem de util comparativ cu... din punct de vedere al...”, „foarte util...”, mult mai util...”, „mai util...”, „la fel de util...”.

În tabelul 11-7 se prezintă evaluările relative ale celor trei tratamente, în raport cu cele trei obiective. Diferenţierea între obiective s-a făcut printr-un simbol (E - rentabilitate, S - protecţia solului, H -conservarea habitatelor) şi o notă, conformă principiilor metodei (note impare de la 1 la 9). Trei variante, comparate cu trei obiective, înseamnă în total nouă note de evaluare (3×3) iar algoritmul prezentat anterior a fost utilizat încă de trei ori, singura diferenţă fiind de interpretare a rezultatelor – de data aceasta cei trei vectori WT rezultaţi nu au mai fost ponderi, ci utilităţi ale variantelor în raport cu cele trei criterii (obiective) stabilite anterior.

Tabelul 10-7

Evaluarea a trei tratamente din punct de vedere al protecţiei hidrologice Tratamentul T. regenerărilor

succesive T. regenerărilor

progresive T. tăierilor

cvasigrădinărit T. regenerărilor

succesive 1 Mult mai util (E-

5) Extrem de util (E-9)

T. regenerărilor progresive

Mult mai util (H-5)

Mai util (S-3)

1 Mai util (E-3)

T. cvasigrădinărit Foarte util (S-7) Foarte util (H-7)

Mai util (S-3) Mul mai util (H-5)

1

Rezultatele obţinute sunt utilităţile fiecărui tratament în raport cu obiectivele stabilite (tabelul 11-8), iar varianta optimă este aceea pentru care suma produselor dintre ponderi şi utilităţi este maximă, respectiv tratamentul regeneră-rilor progresive. Indicii de consecvenţă au fost sub 0,1, rezultat ce ar fi fost totuşi mai greu de realizat dacă ar fi fost analizate mai multe variante.

Tabelul 10-8

Rezultatele evaluării finale a celor trei tratamente Ponderi (WT) în raport cu

cele trei obiective

Utilităţi

Tratamentul reg. succesive

Tratamentul reg progresive

Tratamentul tăierilor cvasigrădinărite

148

0,056736 0,748164 0,073772 0,071746 0,648682 0,180402 0,282839 0,147109 0,294582 0,071433 0,643389 0,781145

0,180514 0,377189 0,329609

11.3.2.2 Analiza ierarhizată în trepte

Obiectivele amenajării pădurilor sunt diverse şi nu de puţine ori sunt conflictuale – se exclud reciproc, într-o măsură mai mare sau mai mică. De aceea, ponderarea lor adecvată este prima etapă a fundamentării corecte a deciziei, iar acest lucru se realizează cel mai bine atunci când participă mai mulţi factori interesaţi, deci decizia se ia în colectiv.

Metoda a fost îmbunătăţită, adaptând-o pentru deciziile colective în care nimeni nu are o poziţie dictatorială, iar membrii colectivului evaluează diferit obiectivele şi mijloacele de realizare a respectivelor obiective, deoarece percep diferit riscul nerealizării unor obiective. În exemplul de mai sus, un biolog va fi fost prudent în ceea ce priveşte conservarea habitatelor şi e dispus să rişte când e vorba de veniturile din valorificarea lemnului, pe când reprezentatul asociaţiei patronale din exploatare va fi avut o atitudine diametral opusă.

Pentru astfel de situaţii, frecvente la conferinţele de amenajare, s-a propus o metodă iterativă, în scopul îmbunătăţirii indicelui de consecvenţă a deciziei finale, oricare ar fi aceasta (Drăgoi, 2002) .

Cu totul diferită este situaţia în cazul în care obiectivele nu sunt conflictuale, ci doar perceperea lor este afectată de atitudini diferite în ceea ce priveşte riscul nerealizării unuia sau altuia dintre obiective. Într-o astfel de situaţie condiţia întreruperii re-evaluărilor este un ICE mai mic de 0,1.

Metoda a fost exemplificată pe o dezbatere tipică pentru o conferinţă de amenajare: trei decizii posibile (menţinerea actualei situaţii, desfiinţarea unei subunităţi de protecţie deosebită, sau mărirea indicelui de recoltare prin lucrări de conservare) în funcţie de cinci obiective (criterii): eficienţa economică, conservarea genofondului, conservarea biodiversităţii, valoarea peisagistică şi protecţia habitatelor.

În final, a fost aleasă a treia variantă. S-a mai constat faptul că procesul de „re-negociere” pe care îl presupune metoda conduce la cristalizare mai bună a obiectivelor/criteriilor: valoarea peisagistică – un indicator foarte subiectiv – a avut iniţial o pondere mare dar s-a estompat pe parcurs, deoarece se realizează concomitent sau chiar înaintea celorlalte obiective ne-economice.


În figura 11-2 se prezintă schema logică a noii metode iar în figura 11-3 rezultatul final, respectiv ameliorarea indicelui de consecvenţă a deciziei colective. Condiţia de reluare a evaluării poate fi formulată diferit, în funcţie de măsura în care obiectivele sunt sau nu sunt ireconciliabile. Dacă da, (obiectivele se exclud reciproc), atunci e sigur că o decizie de grup tot nu va avea un ICE adecvat, întrucât ponderile finale, calculate ca medii aritmetice, reflectă evaluări radical diferite.

Totuşi, chiar şi în astfel de condiţii, fiecare membru al grupului trebuie să fie consecvent cu sine însuşi în evaluări, iar monitorizarea acestei consecvenţe în

timpul

procesului de negociere este bine-venită.

Evaluările decidenţior

Calculează ponderile medii pe grup

Calculează ICE pe grup

Este îndeplinită condiţia de

oprire?

Calculează ICE pe grup, eliminând pe

rând fiecare decident

Identifică decidentul responsabil în cea mai mare măsură de valoarea mare a

ICE pe grup

Decidentul identificat reia propria evaluare

a ponderilor, urmărind să îmbunătăţească

ICE propriu

Se trece la următorul nivel

de analiză

Nu

Da

Figura 10-2 Analiza ierarhizată în trepte

Figura 10-3 Descreşterea ICE pe grup folosind analiza ierarhizată în

trepte

00.10.20.30.40.50.6

1 2 3 4 5

ICE

pe g

rup

iteratia

150

11.3.3 Modele de partiţionare

11.3.3.1 Ce sunt problemele de partiţionare

O pădure este, în sens matematic, o mulţime de arborete ce trebuie astfel gospodărite încât să se realizeze ceea ce numim în mod generic ţeluri de producţie şi/sau protecţie. Între caracteristicile arboretelor şi staţiunilor pe care acestea se dezvoltă şi ţelurile de gospodărire există un grad mai mare sau mai mic de compatibilitate, a cărui analiză este una din cele mai importante sarcini ale amenajistului. Cel puţin două probleme apar în astfel de situaţii:

Cât de mică poate fi o subunitate de protecţie (care nu poate fi şi de producţie) sau de producţie (care nu poate fi şi de protecţie), astfel încât să se realizeze ţelul de gospodărire propus?

Care este cea mai convenabilă amplasare spaţială a u.a. ce compun o subunitate de producţie sau protecţie, astfel încât diminuarea efectului protectiv sau productiv al u.a. învecinate, aparţinând altei subunităţi, să fie minimă?

Astfel de situaţii intră în marea categorie a problemelor de partiţionare sau de analiză combinatorie, pentru care există, în prezent, mulţi algoritmi performanţi, uşor de implementat în programe informatice. Practic, o problemă de partiţionare poate fi reprezentată grafic conform figurii 11-4. Un exemplu simplist: dintr-un număr total 72 arborete, să se constituie o subunitate de gospodărire care să conţină un număr minim de u.a. dar care să îndeplinească un criteriu de optimalitate: - un număr de specii protejate,

localizate în respectivele u.a.

11.3.3.2 Crearea subunităţilor de producţie şi protecţie prin analiză fuzzy

Teoria mulţimilor vagi (fuzzy) a fost creată de profesorul Lotfi Zadeh (1965) pentru a permite modelarea matematică a unor pro-bleme în care nu este valabilă regula terţului exclus, aşa cum aceasta a fost consacrată de logica bivalentă. Predecesorul lui Zadeh în această direcţie a fost Jan Lukasiewicz care a publicat în 1920 un articol

Figura 10-4 Problemă de partiţionare speci-

fică amenajării pădurilor: crearea a două SUP


intitulat „Logica trivalentă”, prin care valorii logice de adevăr îi erau asociate două valori numerice (0 şi ½) nu doar zero, ca în logica bivalentă.

Potrivit acestei teorii, o entitate poate fi parte a mai multor mulţimi, în diverse grade de apartenenţă, iar suma acestor grade de apartenenţă poate fi subunitară, unitară sau supraunitară. Potrivit logicii bivalente, gradul de apartenenţă ia doar două valori (0 sau 1) iar suma gradelor de apartenenţă a unei entităţi la mai multe mulţimi este totdeauna unu.

Logica fuzzy se foloseşte la soluţionarea unor probleme asemănătoare celor în care se utilizează probabilităţile, dar cele două modalităţi de abordare sunt complet diferite. Probabilitatea exprimă incertitudinea producerii unui eveniment, pe când conceptul fundamental al teoriei mulţimilor fuzzy este imprecizia descrierii unui eveniment sau incertitudinea apartenenţei unei entităţi la o mulţime. Sisteme de asistare a deciziilor bazate pe logica fuzzy sunt folosite demult în gestionarea resurselor de apă (vezi lucrările citate de Ducey et Larson, 1999), dar în managementul forestier s-au limitat, în general, la modificarea problemelor de programare lineară (Pickens et al, 1987; Mendoza et Sprouse, 1989, Bare et Mendoza, 1992; Mendoza et al, 1993) sau la stabilirea unor reguli fuzzy privind aplicarea răriturilor (Kahn, 1995).

Gradul de apartenenţă al unei entităţi la o mulţime poate fi exprimat cel mai bine printr-o funcţie de apartenenţă fuzzy. În teoria mulţimilor fuzzy corespondentul probabilităţii este funcţia caracteristică µ. De exemplu, dacă elementul x aparţine „complet” mulţimii A, atunci µA(x)=1; dacă nu aparţine deloc, atunci µA(x)=0. Mulţimea X se numeşte universul problemei, deoarece toate celelalte mulţimi sunt incluse în aceasta. Pentru o unitate de producţie, mulţimea u.a. este universul oricărei probleme fuzzy formulată la acest nivel.

Funcţia caracteristică pentru apartenenţa la reuniunea mulţimilor A cu B este max {µA(x), µB(x)}, iar la intersecţia lor este min{µA(x),µB(x)}. Complementul lui A ( A ) are drept funcţie caracteristică 1-µA.

Mulţimea A este o submulţime a mulţimii B dacă şi numai dacă funcţia de apartenenţă µA(x) a oricărui element x este mai mică sau cel mult egală cu µB(x) adică A⊆B ⇔ µB(x) ≥ µA(x) pentru toate elementele mulţimii X.

Celelalte caracteristici ale operaţiilor cu mulţimi rămân neschimbate:

comutativitatea: A∪B=B∪A; A∩B=B∩A;

asociativitatea: A∪(B∪C)=(A∪B)∪C; A∩(B∩C)=(A∩B)∩C;

distributivitatea: A∪(B∩C)=(A∪B)∩(A∪C); A∩(B∪C)=(A∩B)∪(A∩C).

Un aspect important al utilizării mulţimilor fuzzy este acela al evitării agregării premature a factorilor sau criteriilor. Terano et al (1994) au combinat

152

metoda fuzzy cu analiza ierarhizată pentru alegerea criteriilor în funcţie de care se definesc gradele de apartenenţă, urmând apoi normalizarea criteriilor şi combinarea lor în funcţia caracteristică.

În literatura forestieră românească, premisele teoretice ale utilizării mulţimilor şi logicii fuzzy au fost formulate de Dissescu (2003). Un exemplu de apartenenţă fuzzy este încadrarea unei păduri în categoria celor cvasi-virgine. Măsura în care o astfel de pădure poate fi considerată sau nu modificată de intervenţia omului diferă de la un caz la altul. Din punct de vedere al teoriei mulţimilor, o subunitate de producţie şi/sau protecţie (SUP) este o sub-mulţime de parcele, pentru care procesul de producţie se reglementează diferit sau deloc. Ceea ce „reuneşte” u.a. într-o SUP este funcţia principală, ce atrage după sine structuri, respectiv baze de amenajare diferite.

Pentru a demonstra modul în care mulţimile fuzzy pot fi folosite la constituirea SUP se definesc următoarele elemente: X mulţimea arboretelor (universul problemei), P mulţimea u.a. cu funcţii de producţie, E mulţimea u.a. cu rol de protecţie.

Un arboret de productivitate superioară, situat pe un platou va avea µP=1, µE=0 pe când unul de productivitate inferioară, situat pe un versant abrupt va avea µP=0, µE=1. Între cele două situaţii de extrem pot fi o mulţime de alte situaţii intermediare, şi se pune problema creării unor subunităţi de producţie, de producţie şi protecţie sau numai de protecţie.

În funcţie de primele două subunităţi – de producţie, respectiv de protecţie, se definesc funcţiile de apartenenţă la subunitatea de producţie, respectiv de protecţie. Apoi se intersectează cele două mulţimi, rezultatul acestei operaţii este minima celor două funcţii caracteristice.

Următoarele două etape sunt simple, doar operaţii logice: pentru o u.a. oarecare, dacă µP∩E=µE atunci respectiva u.a va face parte din subunitatea de producţie. Dacă µP∩E=µP, atunci u.a. va fi încadrată în subunitatea de protecţie. Fireşte, u.a. ale căror funcţii caracteristice sunt egale – deci ar putea aparţine în egală măsură ambelor subunităţi, şi de producţie, şi de protecţie – sunt încadrate în subunitatea mixtă, de producţie şi protecţie. Întrebarea este dacă aceasta va fi sau nu constituită. Dacă nu întruneşte condiţia de suprafaţă pentru o subunitate de codru grădinărit sau de cvasigrădinărit, u.a. pentru care µP=µE urmează a fi redistribuite între cele două subunităţi deja constituite în funcţie de vecinii acestora.

În tabelul 11-9 se prezintă un exemplu numeric, simplificat, dar suficient de relevant pentru posibilităţile de utilizare a mulţimilor fuzzy la constituirea subunităţilor de gospodărire. Se observă că doar o u.a. a avut funcţii de apartenenţă egale, aşa că, nefiind posibilă constituirea unei subunităţi de producţie şi protecţie, aceasta va fi încadrată în aceeaşi SUP ca şi parcelele


învecinate. Prima coloană a tabelului a fost denumită „parcelă” intenţionat, deoarece funcţiile de apartenenţă pot fi calculate ca medii ponderate pe parcele, în funcţie de structura acestora. O asemenea abordare deschide calea constituirii unor subunităţi compacte, formate din parcele întregi.

Tabelul 10-9

Exemplu numeric de încadrare în SUP a unor parcele în raport cu funcţiile caracteristice de apartenenţă la SU producţie, protecţie, producţie şi protecţie

Parcela Suprafaţa (ha)

Funcţia caracteristică

pentru producţie

Funcţia caracte-ristică pentru

protecţie

Intersecţia funcţiilor caracte-ristice

(producţie sau

protecţie)

Sub-unitate de

producţie

Sub-unitate de protecţie

Sub-unitate de producţie

şi protecţie

1 10,20 1 0,2 0,2 Nu Da Nu 2 2,80 0,4 0,5 1 Da Nu Nu 3 3,10 0,6 1 0,6 Da Nu Nu

…. …. …. …. …. …. …. …. 6 7.4 0.5 0.5 0.5 Da Da ? .. … … … … … … …

12 0,50 0,6 1 0,6 Da Nu Nu 13 9,10 0,7 0,6 0,6 Nu Da Nu 17 8,60 0,9 0,6 0,6 Nu Da Nu

Total ha 76,40 42,6 ha 41,2 ha

Se observă că parcela 6, de 7,4 ha, are grade de apartenenţă egale, fiind singura ce îndeplineşte funcţii de protecţie şi producţie la fel de importante. Fiind singura în această situaţie, nu se pune problema constituirii unei subunităţi mixte, ci doar aceea a încadrării acestei parcele într-un din cele două subunităţi.

Această metodă deschide posibilitatea analizei multicriteriale la stabilirea funcţiei caracteristice. De exemplu, criteriile pentru stabilirea valorilor µP sunt clasa de producţie şi distanţa de apropiat, pe când cele pentru calcularea µE pot fi panta, tipul de sol, un indicator al biodiversităţii. Important este să nu existe „criterii de interferenţă” la care să se apeleze pentru estimarea ambelor funcţii caracteristice. Decizia de constituire, modificare sau desfiinţare a unor subunităţi de producţie şi/sau protecţie trebuie bine fundamentată, exclusiv din perspectiva asigurării continuităţii producţiei sortimentului ţel sau a funcţiei de protecţie.

11.3.3.3 Crearea rezervaţiilor

Încadrarea arboretelor în subunităţi de gestiune folosind proprietăţile mulţimilor fuzzy presupune raportarea la o relaţie de apartenenţă între caracteristicile fiecărui arboret şi ţelurile de gospodărire. În cazul rezervaţiilor,

154

mai ales al celor create pentru protejarea mai multor specii situaţia este ceva mai complicată, întrucât, pe lângă bogăţia în specii a rezervaţiei propriu-zise, bogăţie ce trebuie să fie mai mare decât aceea a zonelor limitrofe situate în afara rezervaţiei, mai apare şi condiţia unei suprafeţe minime.

Primele încercări de fundamentare ştiinţifică a modului de constituire a rezervaţiilor s-au bazat pe modelul biogeografic al insulei (Macarthur et Wilson, 1963). Dezbaterea de fond a fost focalizată pe cele două alternative: o singură rezervaţie mare sau mai multe, dar mai mici? Răspunsul diferă, de la caz la caz. Un asemenea obiectiv ridică două probleme majore: 1) maximizarea numărului de specii şi ecosisteme prezente într-un număr specificat de rezervaţii şi 2) identificarea celui mai mic număr de locuri care ar fi suficient pentru a reprezenta toate speciile sau ecosistemele ce necesită protecţie.

Prima metodă cantitativă propusă pentru a soluţiona acestei probleme a fost ierarhizarea în funcţie de mărimea suprafeţei sau bogăţia în specii (Kirkpattrick, 1983; Margules et al., 1988; Cocks et Baird, 1989). Parcelele sunt ordonate în raport cu bogăţia în specii, apoi sunt selectate secvenţial (pas cu pas), până când este îndeplinită o restricţie de cost maxim3 sau de suprafaţă maximă.

O deficienţă a acestui mod de abordare este aceea că parcela curentă este selectată independent de structura celor deja selectate anterior. Drept consecinţă, în soluţia finală – care este o listă de parcele – unele specii pot să lipsească iar altele pot să apară de mai multe ori.

A doua modalitate este folosirea unui algoritm euristic de tip „greedy” (Margules et al., 1988; Rebelo et Siegfried, 1990, Vane-Wright et al., 1991; Bedward et al., 1992; Nichollos şi Margules, 1993, Pressey et al., 1993). Greedy („lacom” în limba engleză) este un algoritm de optimizare ce constă în următorii paşi:

1) sunt incluse în soluţia finală toate variantele posibile;

2) se elimină pe rând din soluţia finală fiecare variantă, şi se verifică dacă mulţimea variantelor rămase respectă o condiţie de optimalitate definită anterior;

3) se repetă pasul 2) până când nici una din variante nu mai poate fi eliminată din soluţie.

Ca şi în situaţia anterioară, la început parcelele candidat sunt ierarhizate în funcţie de utilitatea totală, calculată în raport cu criteriile de selecţie şi ponderile acestora (vezi subcapitolul privind deciziile multicriteriale). Prima dată este inclusă în aria protejată parcela plasată pe primul loc în funcţie de cel mai important criteriu (bogăţia în specii, de exemplu); după aceea, pentru toate cele n-1 parcele rămase se reface clasamentul, ţinând cont de caracteristicile unităţii

3 „Cost” de al retragerii parcelelor din procesul de producţie, adică venit la care se renunţă prin încadrarea în arie protejată.


deja incluse (de exemplu, prezenţa unei specii protejate, care este totuşi destul de abundentă). Procesul continuă până când este îndeplinită condiţia de oprire a căutării (suprafaţa totală sau costul total).

Spre deosebire de simpla ierarhizare, această metodă euristică evită redundanţa sau omiterea unor specii. Principalul dezavantaj este acela că soluţia finală nu este obligatoriu una optimă, ci mai degrabă sub-optimă (ca la orice metodă euristică de căutare). Alţi autori au folosit algoritmi mai complicaţi, precum „decălirea simulată” (Pressey et al., 1996) sau alte procedee, precum algoritmii genetici.

Decălirea simulată (DS) (simulated anealing, în engleză) este o metodă de căutare a minimului unei funcţii obiectiv, ce imită procesul de recristalizare (Metropolis et. al. 1953); potrivit metodei, probabilitatea unei soluţii greşite P(E) este dată de relaţia (11-9):

( ) ( ) ck/EE 12expEP −−= ( 10-9)

în care E1 şi E2 sunt valorile funcţiei obiectiv înainte şi după schimbarea variabilei de control c, în funcţie de care o soluţie este acceptată sau nu iar k este constanta lui Boltzmann.

Primii ce au folosit acest algoritm în planificarea amenajistică au fost Lokwood et Moore (1993). Autorii au soluţionat astfel problema eşalonării masei lemnoase în condiţiile respectării restricţiilor silviculturale de alăturare a parchetelor, urmărind totodată şi maximizarea volumelor recoltabile.

Optimizarea suprafeţei unei rezervaţii prin algoritmul DS începe de la o soluţie iniţială, deci de la un grup de parcele alese întâmplător, fie pe criteriul suprafeţei, fie al numărului de specii protejate. Apoi se încearcă îmbunătăţirea soluţiei iniţiale, făcând la întâmplare schimbări: fie se adaugă alte parcele, fie se exclud unele din cele alese iniţial. La fiecare pas, noua soluţie este comparată cu cea precedentă.

Avantajul metodei este acela de a nu cădea în „capcana” unui optim local. Iniţial, orice schimbare este acceptată, indiferent de modul în care aceasta modifică funcţia obiectiv. Pe măsură ce buclele se repetă, algoritmul devine tot mai exigent în acceptarea schimbărilor, iar soluţia se apropie tot mai mult de optim. Mai clar, paşii sunt următorii:

1. Se dau intrările (descrierea parcelelor şi lista speciilor ce trebuie protejate) şi numărul maxim de iteraţii (m);

2. Se generează o rezervaţie iniţială, ce constă în alegerea la întâmplare a unor parcele, şi se calculează funcţia obiectiv;

3. Se elimină o parcelă sau se adaugă alta, întâmplător.

156

4. se evaluează schimbarea funcţiei obiectiv: dacă re pm

<−

acceptă schimbarea, altfel o respinge; în formulă, variabilele au următoarele semnificaţii: m - modificarea funcţiei obiectiv, p – un nivelul acceptat al abaterii valorii funcţiei obiectiv, r – un număr generat aleator în intervalul (0,1).

5. Diminuează nivelul acceptat al abaterilor, (p) şi repetă paşii 3-5, până când se parcurg toate cele m iteraţii.

Forma exponenţială a condiţiei din pasul 4 este foarte importantă: timpul de calcul este foarte mic atunci când sunt respinse soluţiile proaste şi creşte mult atunci când sunt căutate soluţiile bune. O analiză comparativă a performanţelor celor trei algoritmi este făcută de Ball et al. (2000), pe acelaşi set de date; rezultatele au fost următoarele:

Algoritmul de optimizare Numărul de locaţii în soluţia optimă

Timpul de rulare, în minute

Greedy 61 1

Programare în numere întregi – suprafaţa minimă a rezervaţiei

70 2-3

Decălire simulată 54 40

O altă modalitate de soluţionare este programarea în numere întregi (Stephanie Snyder et al., 1999). Cel mai simplu model este următorul:

∑j

ijj axmin ( 10-10)

=altfel0

jparcelaînapareispeciadacă1aij ( 10-11)

=altfel

inclusăestejparceladacăx j 0

1 ( 10-12)

}{ 1,0x,a;1xa jijjij ∈≥∑ ( 10-13)

Aşadar, prin funcţia obiectiv (11-10) se urmăreşte crearea unei rezervaţii de suprafaţă minimă dar în care să fie prezente toate speciile. Această condiţie este formulată în relaţia (11-13), potrivit căreia, fiecare specie este prezentă în cel puţin o unitate amenajistică inclusă în rezervaţie.

Metodele prezentate pornesc de la premisa că informaţia este sigură. În realitate această condiţie nu este totdeauna îndeplinită: uneori nici priorităţile nu sunt clar definite, nici descriptorii sau variabilele de control (volum, suprafaţă minimă pentru conservarea uni habitat etc.)


Un aspect particular al gestionării multifuncţionale este stabilirea scării geografice la care datele privind dinamica populaţiilor sunt relevante, întrucât habitatele speciilor ce trebuie protejate sunt discontinue - în special cele ale păsărilor – iar dinamica populaţiilor face ca monitorizarea acestora să fie costisitoare. Aceasta este analiza rezoluţiei sistemului, şi este un domeniu actual de cercetare-dezvoltare în amenajarea teritoriului, implicit în amenajarea pădurilor. Pentru a rezolva o astfel de problemă Moore et al. (2000) au combinat două sub-modele descriptive: unul simulează creşterea şi regenerarea pădurii cu un pas de cinci ani; al doilea model permite estimarea ratei de creştere a unei populaţii de păsări în funcţie de suprafaţa de bază a arboretelor-gazdă. Fiind o combinaţie de două modele neliniare – unul logistic iar al doilea pătratic – optimizarea se face cu ajutorul unui algoritm genetic.

Algoritmii genetici pornesc de la mai multe soluţii iniţiale (vectori ale căror elemente sunt chiar parcelele ce oferă condiţii optime pentru specia protejată), ce sunt combinate apoi în aceeaşi manieră în care genele cromozomilor de la doi părinţi se combină în descendenţă. Acelaşi tip de algoritmi au fost utilizaţi şi la eşalonarea spaţială şi temporală a arboretelor exploatabile, restricţiile ecologice fiind încorporate în funcţia obiectiv, sub forma unui coeficient de penalizare (Lu et Eriksson, 2000).

11.3.4 Delimitarea zonelor de protecţie hidrologică

Regularizarea scurgerilor pe versanţi este una din principalele funcţii ale vegetaţiei forestiere. Ca măsură a intensităţii acestei funcţii, Bren (1998, 2000) a propus gradul de încărcare hidrologică. Acesta este definit ca raport între suprafaţa unei faţete şi lungimea pe care aceasta se descarcă în reţeaua hidrografică. Faţeta este un poligon de pe suprafaţa căruia apa curge în acelaşi segment de reţea.

158

Pentru a optimiza lăţimea benzii de protecţie ce trebuie creată de-a lungul cursurilor permanente sau temporare dintr-un bazin hidrografic, autorul a împărţit suprafaţa bazinului în faţete (figura 11-5), lăţimea benzii de protecţie (b) fiind dată de raportul dintre suprafaţa faţetei (S) şi lungimea segmentului de reţea pe care aceasta se descarcă (l) – relaţia (11-14).

lSb = ( 10-14)

Al doilea pas în îmbunătăţirea formulei a fost introducerea pantei; indexul pantei (p) se calculează cu ajutorul formulei (11-15):

βtanbp = ( 10-15)

în care β este panta faţetei.

Aceste calcule pot fi făcute nu doar în funcţie de lungimea de descărcare a faţetei în colector, ci şi în funcţie de lungimea fiecărei curbe de nivel în faţetă. Aceasta înseamnă că fiecare faţetă elementară, delimitată de două curbe de nivel poate fi zonată dacă valorile parametrilor b sau p depăşesc anumite praguri.

Figura 10-5 Delimitarea faţetelor şi a zonei de protecţie potrivit gradului de în-

cărcare hidrologică (Izvoarele Begăi, original)


11.4 Metode de programare matematică

11.4.1 Determinarea structurii normale a fondului de producţie

Modele de estimare a mărimii fondului de producţie normal nu ţin cont de un aspect practic: toate intervenţiile în structura fondului de producţie se fac pe subparcele. O clasă de vârstă este o colecţie de subparcele, ce trec toate odată în următoarea clasă de vârstă (modelul determinist) sau trec doar parţial, parte din ele sau părţi din ele revenind în prima clasă de vârstă (modelul stocastic). Aşadar problema mărimii fondului normal de producţie merită a fi abordată, într-o primă etapă, folosind un model de programare bivalentă, descris de relaţiile 11-16-11-19.

Funcţia obiectiv este minimizarea pătratelor diferenţelor dintre suprafaţa clasei normale de vârstă (S/n) şi clasele de vârstă ce ar rezulta din combinarea suprafeţelor u.a.; definită altfel, problema este similară metodei afectaţiilor pe suprafaţă. Funcţia obiectiv este relaţia (11-16), supusă restricţiilor (11-17,18,19).

minxssm

i

m

jijj →

⋅−∑ ∑

= =

2

1 1 ( 10-16)

∑=

=m

1iij 1x (10-17)

∑∑= =

⋅=m

1i

n

1jijj smxs (10-18)

{ } nj1;mi1;j,i1,0xij ≤≤≤≤∀∈ (10-19)

în care xij sunt valori binare xij=1 dacă u.a. j este în clasa de vârstă i, altfel xij=0; sj este suprafaţa u.a. j iar s este clasa normală de vârstă, m este numărul de clase de vârstă iar n este numărul total de u.a.

Definind funcţia obiectiv ca sumă de diferenţe la pătrat, se evită compensarea unui deficit dintr-o clasă cu un excedent din altă clasă. Dar acest model este greu de prelucrat chiar folosind algoritmi performanţi. O soluţie simplă, ce poate fi implementată într-o foaie electronică de calcul este descompunerea problemei iniţiale în mai multe sub-probleme de programare binară, potrivit principiului divide et impera; numărul sub-problemelor este egal cu cel al claselor de vârstă – practic, este o soluţie modernă la afectaţiile pe suprafaţă. Algoritmul este următorul:

160

1. Începând cu ultima clasă de vârstă, se încadrează optim un număr n1 de u.a., astfel încât diferenţa dintre suprafaţa clasei de vârstă şi clasa normală de vârstă să fie minimă. Pentru aceasta, se defineşte ca funcţie obiectiv valoarea absolută a diferenţei dintre clasa de vârstă normală şi ultima clasă de vârstă, iar ca variabilele binare numai xmj.

2. După soluţionarea acestei sub-probleme, se sortează descrescător după j (după coloana în care sunt variabilele xmj) toate înregistrările, astfel încât primele k1 u.a. alese să fie plasate la început.

3. Considerând că ultima clasă de vârstă satisface condiţia de optim, se trece la clasa de vârstă următoare, m-1, şi se recalculează suprafaţa clasei normale de vârstă, eliminând primele k1 u.a. selectate la pasul anterior şi reducând numărul claselor de vârstă cu una. Se formulează o nouă sub-problemă de programare binară, pentru n-k1 u.a. şi m-1 clase de vârstă.

4. Repetă pasul 2 pentru clasa de vârstă m-2 ş.a.m.d., până la clasa de vârstă a doua. U.a. ce nu au fost incluse în nici o clasă de vârstă vor fi incluse în prima clasă.

În formă matematică, modelul este descris de şase funcţii obiectiv4, cu tot atâtea seturi de restricţii; acestea sunt descrise în tabelul 11-10.

Pentru a exemplifica modul în care modelul propus, fie situaţia din tabelul 11-11. Întrucât nu interesează altceva decât suprafeţele pe u.a. şi clasele de vârstă, au fost reţinute numai aceste elemente. Suprafaţa totală (S) este de 1026 ha, iar clasa medie de producţie este a III-a, iar ciclul considerat a fost de 120 ani, adică şase clase de vârstă de 20 ani.

Algoritmul a permis o alocare perfectă pe clase de vârstă: u.a. au fost încadrate astfel încât toate clasele sunt egale între ele şi egale, la rândul lor cu clasa de vârstă normală: 171 ha. În tabelul 11-12 au fost calculate clasele medii de producţie pe clase de vârstă, pentru un ciclu întreg de producţie, din 20 în 20 de ani, după ce structura va fi fost normalizată pe clase de vârstă.

Tabelul 10-10

Funcţiile obiectiv ale celor n probleme de programare binară ce permit alocarea optimă a u.a . pe clase de vârstă

Funcţia obiectiv Rezultatul optimizării

{ }1,0xmin;xs6S

j6

n

1jj6j ∈→−∑

=

Primele k1 u.a. sunt incluse în

4 Nu au mai fost formulate ca pătrate ale abaterilor, întrucât căutarea se face doar pe co-loană.


{ }1,0xmin;xs5

xsS

j5

kn

1jijj

jijj

1

∈→−−

∑∑−

=

clasa a VI-a de vârstă. Următoarele k2, k3, k4 şi k5 u.a. sunt incluse în clasele de vârstă 5, 4, 3, 2, urmând ca u.a. restul u.a. rămase (

∑−

=

−1n

1iikn ) să fie

incluse în prima clasă de vârstă;

{ }1,0xmin;xs4

xsS

j4

kn

1jj4j

6

5i

kkn

1jijj

2

21

∈→−−

∑∑ ∑−

=

=

−−

=

{ }1,0xmin;xs3

xsS

j3

3kn

1jj3j

6

4i

kkkn

1jijj

321

∈→−−

∑∑ ∑−

=

=

−−−

=

{ }1,0xmin;xs2

S

j2

kn

1jj2j

6

3i

k...kn

1j4

41

∈→−−

∑∑ ∑−

=

=

−−−

=

Întrucât unităţile amenajistice trec dintr-o clasă de vârstă în alta dar rămân în aceeaşi clasă de producţie, este evident că mărimea fondului de producţie, calculată cu ajutorul tabelelor de producţie fluctuează de-a lungul ciclului, chiar dacă structura pe clase de vârstă rămâne una normală.

Tabelul 10-11

Extras din descrierea parcelară a unei unităţi de gestiune, pentru care se determină distribuţia normală pe clase de vârstă

u.a. Suprafaţa

(ha) CLP u.a. Suprafaţa

(ha) CLP 2 7,9 4 6 39,1 1

4 4 1 11 15 1

10 13,7 5 30 7,6 3

... ... ... ... ... ...

13 5,1 2 52 16,5 2

48 15,5 1 37 31 3

56 19,2 2 Total 1026 CLP.medie 3,0

162

De asemenea, s-a considerat că, odată realizată structura normală, procesul de trecere dintr-o clasă de vârstă în alta nu va fi perturbat de doborâturi de vânt sau ne-recoltarea posibilităţii de produse principale.

Fluctuaţiile pe care le înregistrează mărimea recoltelor anuale sunt sugerate de clasa medie de producţie a ultimei clase de vârstă: analizând datele din ultima coloană a tabelului 11-12 se poate concluziona că posibilitatea va fi maximă în după 20, respectiv 60 de ani (clasa de producţie medie este 1,9) de la începutul fiecărui ciclu de producţie, dar va înregistra şi un minim, după 80 de ani de la reluarea fiecărui ciclu de producţie (clasa medie de producţie este 3,9).

Tabelul 10-12

Clasele medii de producţie pe clase de vârstă în primul ciclu de producţie după normalizarea structurii pe clase de vârstă

Clasele de vârstă după... Ani I II III IV V VI

0 3,3 3,9 1,9 3,6 1,9 3,4 20 3,4 3,3 3,9 1,9 3,6 1,9 40 1,9 3,4 3,3 3,9 1,9 3,6 60 3,6 1,9 3,4 3,3 3,9 1,9 80 1,9 3,6 1,9 3,4 3,3 3,9

100 3,9 1,9 3,6 1,9 3,4 3,3 120 3,3 3,9 1,9 3,6 1,9 3,4

Aşadar mărimea fondului normal de producţie, deşi este un indicator în funcţie de care se stabileşte posibilitatea prin multe metode de amenajare rămâne mai degrabă un reper teoretic, întrucât această mărime fluctuează chiar în condiţiile în care arboretele trec integral dintr-o clasă de vârstă în alta; or, datorită factorilor perturbatori bine-cunoscuţi, aşa ceva rar se întâmplă.

Algoritmul s-a dovedit stabil pe seturi mari de date; chiar dacă timpul necesar găsirii soluţiei optime e mare la început (pentru o subunitate de producţie ajunge la câteva minute), acesta scade pe măsură ce se trece la clasele de vârstă inferioare, deoarece spaţiul de căutare a soluţiilor scade treptat, odată ce au fost alocate u.a. în clasele de vârstă superioară.


11.4.2 Stabilirea compoziţiei-ţel prin programare liniară

Prima utilizare a programării liniare la optimizarea compoziţiei-ţel (Dissescu, 1966) a pornit de la umătorul model

matematic:

∑∑= =

→m

1I

n

1Jijij maxcx (10-20)

∑ ∑= =

=m

1i

n

1jji ba ( 10-21)

∑ ==n

1'jiij )m,...,2,1i(ax ( 10-22)

∑=

==m

1ijij )n,...,2,1j(bx ( 10-23)

0x ij ≥ ( 10-24)

Relaţia (11-20) este funcţia obiectiv, ce exprimă necesitatea maximizării creşterii medii totale; relaţiile (11-21), (11-22) şi (11-23) transpun în formă matematică cerinţa ca întreaga suprafaţă disponibilă să fie cultivată, adică suma suprafeţelor plantate cu cele n specii să fie egală cu suprafaţa totală a celor m staţiuni iar ultima inegalitate este comună oricărei probleme de programare: suprafeţele pe specii şi staţiuni trebuie să fie pozitive, pentru că altfel problema nu are sens matematic.

Condiţia 11-24 nu este totuşi suficientă pentru asigurarea unor compoziţii optime, întrucât anumite specii, edificatoare pentru stabilitatea structurală a întregului ecosistem, trebuie să participe în anumite proporţii, ce pot fi definite de amenajist ca praguri minime. De asemenea, această abordare permite stabilirea compoziţiei optime şi la nivel de arboret, în raport cu tipul de staţiune asociat – caz în care compoziţia se citeşte pe coloana corespunzătoare staţiunii respective.

Un model identic cu cel propus de Dissescu, a fost prezentat la un simpozion internaţional (Kostov, 1971), provocând următoarele comentarii:

Compoziţia pe termen lung a unei pădurii nu poate să depindă doar de cerinţele de moment ale industriei (se contestă utilitatea condiţiei 10-21). Cerinţele se schimbă, şi ce este astăzi optim mâine nu va mai fi.

Schimbarea cerinţelor nu este un proces linear.

164

Oferta de lemn creează la rândul ei cerere, care în timp va modifica structura ofertei; prin urmare funcţia obiectiv ar trebui formulată în termeni monetari, ceea ce complică modelul, întrucât preţurile – deci veniturile depind de cantităţi.

Un astfel de model este funcţional doar într-o economie de comandă şi control, nu într-una de piaţă .

Dacă se defineşte vectorul B în raport cu schimbările prognozate pe termen lung, modelul este aplicabil şi într-o economie de piaţă, dar optimul va fi în raport cu un moment viitor, nu este raportat la prezent.

Totuşi, formalizarea ca model de programare liniară nu este fezabilă totdeauna, întrucât pădurile îndeplinesc funcţii multiple, ceea ce presupune o analiză multicriterială a diverselor variante compoziţionale.

Diversitatea interspecifică a pădurilor de amestec poate fi optimizată prin programare lineară (Buongiorno et al., 1994), formulând sistemul din (11-25-11-28).

∑∑∑=

==

−=n

1in

1ii

in

1ii

i

y

yln

y

yHmax ( 10-25)

( ) chyGy +−= (10-26)

0hy >− (10-27)

0h ≥ ( 10-28)

Funcţia obiectiv 11-25 este chiar indicatorul Shanon-Weaver. Sistemele de inecuaţii 11-27 şi 11-28 sunt restricţiile tehnologice. Ecuaţia 11-26 exprimă raportul dintre numărul de arbori dintr-o categorie de diametre, probabilitatea de trecere în categoria următoare (matricea G) iar c este probabilitatea de contragere, constantă pentru toate categoriile de diametre. Relaţia 11-27 exprimă o condiţie banală: nu se pot recolta integral toţi arborii dintr-o categorie de diametre, yi fiind numărul de arbori dintr-o categorie de diametre. Datele din matricea G s-au determinat pe baza observaţiilor făcute de două ori în 613 suprafeţe de probă, între intervalul 1966 – 1984.

11.4.3 Constituirea planului de recoltare prin programare liniară

Dissescu (1973) a propus constituirea planului de recoltare prin programare liniară, pornind de la ipoteza potrivit căreia


fiecare arboret, în raport cu urgenţa de regenerare, va fi exploatat parţial sau integral într-unul din cele n intervale de r ani ai primei perioade de amenajare. De asemenea, suma volumelor recoltate din diferite arborete în cursul aceluiaşi interval de timp, trebuie să fie egală cu posibilitatea periodică corespunzătoare.

Funcţia obiectiv este dată de relaţia (11-29), supusă restricţiilor tehnologice din relaţiile (11-30, 11-31, 11-32)

∑∑= =

m

1i

n

1ijijij xcvmax ( 10-29)

∑∑= =

=n

1i

m

1jij Ax ( 10-30)

∑=

≥n

1ijijij bvx ( 10-31)

0x ij ≥ ( 10-32)

în care vij reprezintă volumul de extras la hectar din unitatea amenajistică i în intervalul de timp j; cij, este beneficiul realizat la hectar, în u.a. i în intervalul j; ai suprafaţa u.a. i, bj posibilitatea în perioada j, n – numărul de u.a iar m numărul intervalelor de timp în care este împărţită perioada amenajistică.

Autorul a împărţit perioada de 20 ani în patru intervale de cinci ani. Pentru fiecare arboret s-a stabilit evoluţia regenerărilor precum şi a creşterii şi evoluţiei structurii dimensionale a volumului recoltabil.

Pentru estimarea beneficiilor cij s-au avut în vedere următoarele categorii de venituri şi cheltuieli:

cheltuieli pentru împăduriri, completări şi îngrijirea plantaţiilor;

cheltuieli pentru ajutorarea regenerării naturale;

cheltuieli pentru obţinerea materialului lemnos exploatabil; cheltuieli de exploatare şi transport;

renta diferenţială de poziţie;

venituri provenite din vânzarea sortimentelor rezultate în urma recoltării.

11.4.4 Programarea dinamică

În subcapitolul anterior s-a arătat cum poate fi optimizat planul de recoltare la un moment dat. Dar, în realitate, conducerea unui proces precum cel de

166

planificare amenajistică este mult mai complexă, întrucât necesită o succesiune de decizii, luate la momente diferite în timp – în cazul precedent, pentru simplificarea modelului, au fost complet neglijate operaţiunile culturale, de a căror intensitate şi periodicitate depind volumele vij. Problemele ce presupun succesiuni de decizii pot fi soluţionate prin programare dinamică, acceptând că

1) procesul poate fi descris printr-un număr redus de variabile de stare;

2) procesul poate fi divizat într-un număr de „m” etape sau faze;

3) în orice moment, procesul se află într-una din cele „m” stări.

Algoritmul presupune stabilirea celei mai bune stări finale prin eliminarea pe parcurs a soluţiilor suboptimale (analiză prospectivă) şi stabilirea soluţiilor optime intermediare prin analiza retrospectivă, pornind de la optimul final. Potrivit metodei (Belman and Dreyfus, 1967) „o strategie optimă are proprietatea că, oricare ar fi starea iniţială şi decizia iniţială, deciziile rămase trebuie să constituie o strategie optimă în raport cu starea care rezultă din prima decizie”.

Dezavantajul programării dinamice constă în simplificarea forţată a interdependenţelor dintre factorii avuţi în vedere la specificarea modelului. Risvand (1980) a aplicat un astfel de model la optimizarea planului de recoltare, constatând că este nevoit să se limiteze la un număr de trei variabile independente atunci când a descris starea arboretelor ce urmau a fi eşalonate.

În prezent, noţiunea de programarea dinamică are două accepţiuni: programare dinamică discretă, ce este de fapt un algoritm de rezolvare a unor probleme de alocare similare, ca formă, celor de programare liniară, dar care se rezolvă printr-un algoritm de programare dinamică, mai uşor de implementat într-un program de calculator, şi programarea dinamică propriu-zisă, ce este procesul de optimizare secvenţială a unui lanţ de decizii.

11.4.5 Programarea scop

În cele două aplicaţii de programare liniară prezentate s-a văzut o distincţie clară între funcţia obiectiv şi restricţiile tehnologice. În multe situaţii, problemele reale nu pot fi simplificate la un model de programare liniară, întrucât amenajarea multifuncţională a pădurilor presupune realizarea mai multor obiective, nu doar a unuia singur. Ba mai mult, în majoritatea situaţiilor obiectivele sunt conflictuale: orice obiectiv de protecţie (a habitatelor, a solului, hidrologică) este în conflict cu obiectivul creşterii producţiei de lemn, deoarece realizarea lor presupune fie retragerea din circuitul economic a unor suprafeţe fie intervenţii de mică intensitate (tratamente fine, cu perioadă lungă sau continuă de regenerare). Problema care se pune în astfel de cazuri este aceea a găsirii unui compromis, destul de greu de formalizat matematic.


În tabelul 11-2 au fost prezentate diferenţele dintre cele două abordări: analiza multicriterială, uşor de aplicat atunci când se doreşte găsirea unei soluţii de compromis cu utilitate maximă, presupune totuşi definirea de la bun început a mai multor variante, urmând a fi identificată cea optimă – acestea sunt denumite generic „probleme de selecţie şi ierahizare”. Dar în realitate chiar definirea variantelor de decizie este complicată, motiv pentru care ar fi mai utilă o metodă multi-obiectiv prin care să se găsească direct varianta optimă, fără a mai defini variantele „candidat”. Aceasta este programarea scop (goal programming). Potrivit unui astfel de model, în loc să se definească mai multe funcţii obiectiv se defineşte doar una (Z), în raport cu abaterile plus şi minus admisibile pentru fiecare obiectiv în parte (11-33)

( )∑=

++−− +=g

1iiiii DwDwZmin ( 10-33)

în care −iw şi +

iw reprezintă gravitatea (ponderea) nerealizării obiectivului i,

respectiv a depăşirii lui, iar −iD şi +

iD măsura în care respectivul obiectiv nu este realizat, respectiv depăşit.

În continuare variabilele D sunt incluse în sistemul liniar de restricţii, ca în orice model de programare liniară. Procedând astfel, o problemă multiobiectiv este redusă la una cu un singur obiectiv. Pentru o mai buna înţelegere a unui astfel de model se prezintă în continuare o aplicaţie concretă a programării scop în amenajament.

Kazana et Kazaklis (1997) au propus următorul model de optimizare a suprafeţelor afectate diverselor ţeluri de gospodărire în Parcul Naţional Dadia (Grecia), cu suprafaţa de 7.500 ha. Scopul creării acestui parc este protejarea habitatelor păsărilor răpitoare. Au fost formulate următoarele obiective:

asigurarea unui număr minim de locuri de cuibărit pentru păsări;

asigurarea unor condiţii optime de hrană pentru speciile prădătoare, definite prin doi indecşi: unul de închidere a coronamentului şi altul referitor la golurile necesar a fi create în fondul de protecţie;

asigurarea unor recolte de lemn, exprimate în m3.

Singura restricţie se referă, fireşte, la suprafaţa totală a parcului.

Funcţia obiectiv

168

( )∑=

++−− +=g

1iiiii DwDwZmin (10-34)

este supusă următoarelor restricţii:

K,...,2,1k;g...,,2,1igDDxa jiij

n

1jkij ===++ +−

=∑ (10-35)

g...,,2,1iSxbn

1jijij =≤∑

=

(10-36)

0D,D,x iij ≥−+ (10-37)

în care xj reprezintă suprafaţa subunităţii de gestiune pentru obiectivul j;

akij – contribuţia subunităţii de gospodărire j la realizarea obiectivului i pentru specia k;

gi –valoarea stabilită pentru obiectivul i;

K – numărul total de specii de păsări protejate;

Si – restricţia de suprafaţă pentru fiecare zonă a parcului;

D-i – abaterea în minus faţă de nivelul optim al obiectivului i

D+i – abaterea în plus faţă de nivelul optim al obiectivului i.

Soluţia optimă a fost găsită folosind programul LINDO şi presupune sacrificarea a 50 de locuri pentru cuibărit, în vederea realizării celorlalte trei obiective.

Într-o lucrare apărută în limba română (Camelia Raţiu-Suciu et al., 1997) se prezintă modul în care o problemă de programare scop poate fi rezolvată folosind de mai multe ori modulul de programare liniară al unei foi electronice de calcul.

11.5 Metode probabilistice

11.5.1 Alegerea tratamentelor prin analiză discriminatorie

Tratamentul este decizia amenajistică cu impact direct atât asupra rezultatelor economice ale unităţilor silvice, cât şi asupra structurii viitoarelor arborete. Factorii ce condiţionează alegerea tratamentului au fost prezentaţi în prima parte a lucrării, fără a insista prea mult asupra condiţiilor socio-economice în care urmează a fi aplicate respectivele tratamente. Nu s-a insistat asupra acestui aspect întrucât sintagma „condiţii socio-economice” are conotaţii diferite de la un ocol la altul; de obicei, prin „condiţii socio-economice” se subînţeleg în primul rând acei factori necomensurabili ce împiedică realizarea a „ceva”; în cazul


tratamentelor, cel mai des se invocă lipsa de personal calificat care să realizeze marcări adecvate tratamentelor fine, precum lipsa preocupărilor sau imposibilitatea protejării seminţişurilor în timpul lucrărilor de exploatare. Dacă aceste variabile ar fi luate în considerare într-un proces decizional participativ, pentru fiecare caz în parte, probabil gama tratamentelor fine s-ar opri la tratamentul regenerărilor progresive.

Rezultanta interferenţei dintre experienţa şi interesul în aplicarea corectă a unor tratamente, pe de o parte, şi condiţiile de exploatare, exprimate generic prin distanţa de apropiat un poate fi surprinsă într-o variabilă continuă (numerică): ea este vizibilă doar prin rezultate.

S-a ajuns astfel la o analiza discriminatorie a situaţiilor în care tratamentele au fost şi bine alese – în raport cu funcţiile atribuite arboretelor – şi corect aplicate (Drăgoi, 1996 c).

Analiza discriminatorie este o metodă statistică de analiză multivariată, ce permite estimarea relaţiei lineare dintre o variabilă dependentă de tip dihotomic sau multihotomic şi combinaţii lineare ale mai multor variabile continue şi independente. Analiza discriminatorie se foloseşte atunci când nişte entităţi date – arborete în cazul de faţă – sunt grupate în două sau mai multe categorii – tratamente.

Cunoscând relaţiile iniţiale de apartenenţă a fiecărei entităţi la un grup, analiza permite cuantificarea contribuţiei (coeficient de discriminare) pe care fiecare variabilă independentă (descriptor) o are la menţinerea fiecărei entităţi la grupul de care aceasta aparţine.

Orice altă entitate a cărei apartenenţă nu se cunoaşte – un arboret pentru care trebuie să se aleagă tratamentul – va fi atribuită acelui grup căruia îi corespunde cea mai mare valoare a funcţiei de discriminare. Ca şi în cazul regresiei, analiza se poate face în formă standard sau în trepte: păstrând toate variabilele explicative iniţiale, sau eliminându-le pe cele irelevante. Criteriile avute în vedere la alegerea tratamentelor au fost următoarele:

valoarea lemnului recoltabil, estimată prin coeficientul valoric mediu convenţional;

vârsta actualului arboret (ceea ce permite tratarea diferenţiată a unor arborete din urgenţa I de regenerare, în care nu se pot aplica tratamente bazate pe regenerare sub adăpost);

volumul total la hectar (nu volumul recoltabil, deoarece acesta depinde de tratament, în cele din urmă);

precipitaţiile medii anuale (mm);

170

temperatura medie anuală (°C);

rezistenţa la umbrire a seminţişului speciei principale (ani);

periodicitatea medie a fructificaţiilor speciei principale (ani);

coeficientul de corecţie a regimului apei în sol (Stanciu, 1973), un parametru ce include panta, expoziţia şi poziţia versantului (adăpostit sau nu);

suprafaţa arboretului (ha);

distanţa de colectare (hm);

tipul categoriei funcţionale.

Au fost testate două modalităţi de formulare a funcţiilor de discriminare: arbore dihotomic (figura 11-6) sau „ciorchine” (toate tratamentele „decurg” din aceeaşi rădăcină). În tabelul 11-13 se prezintă o funcţie de discriminare de tip „ciorchine”.

Tabe-lul 10-13

Exemple de funcţii de discriminare pentru alegerea tratamentelor, obţinute prin analiza discriminatorie în trepte

Tratamente de codru

regulat

Regenerare artificială (t. rase în parchete)

i i)

Regenerare naturală

În teren descoperit (t. rase în benzi)

Sub adăpost

Lateral (t. succesive)

De sus (t. progresive)

Figura 10-6 Schema dihotomică a alegerii tratamentelor


Variabila T. rase în parchete

mici

T. rase în margine de masiv

T. succesive

T. progresive

T. jardinatorii

sau de transfor-

mare Distanţa de

apropiat (hm) 0,4908 -0,3766 0,1158 -0,3262 -0,8777

Vârsta (ani) 0,0086 0,1433 0,1044 0,1542 0,1572 Rezistenţa la

umbrire a seminţişurilor

(ani)

0,1215 -0,3034 0,4463 -0,0459 -0,0482

Suprafaţa (ha) 0,0297 0,3103 0,2694 0,3373 0,4266 Periodicitatea fructificaţiilor

(ani)

-0,1800 0,5099 0,5288 1,0923 1,1949

Regim hidric 3,5475 -3,1170 1,0430 -1,4415 -0,2087 Volum/ha (m3

ha-1) 0,0321 0,0537 0,0374 0,0433 0,0515

Cf. Val. Arb5. (adimensional)

3,9899 -1,0434 1,8620 1,3508 1,3458

Constanta -17,7565 -23,8356 -27,7674 -27,0168 -31,6244

Un set de funcţii de discriminare, precum cel prezentat, poate fi folosit pentru a indica cel mai potrivit tratament a fi aplicat în cazul unui arboret: se calculează sumă de produse între coeficienţii funcţiilor (pentru tăieri rase aceştia se vor citi din prima coloană a tabelului 11-13) şi variabilele ce descriu respectivul arboret. Tratamentul optim fi acela căruia îi este asociată cea mai mare valoare a celor cinci funcţii de discriminare.

Avantajul analizei discriminatorii este acela că permite stabilirea cu oarecare precizie a distanţei de apropiat ce trebuie realizată pentru un arboret dat, dacă se doreşte regenerarea acestuia printr-un tratament mai fin, ţinând cont de ponderea acestei variabile – distanţa de apropiat – în aplicarea corectă a respectivului tratament.

Ceea ce condiţionează totuşi puterea discriminatorie a funcţiilor ce rezultă în urma unei astfel de analize (tabelul 11-13) este mărimea bazei de date (numărul de înregistrări şi variabile – linii, respectiv coloane) şi buna reprezentare a fiecărui tratament în datele iniţiale: nu se poate calcula o funcţie de discriminare asigurată statistic pentru un tratament ce a fost aplicat cu mai mult sau mai puţin succes doar în trei-patru situaţii.

5 Coeficientul valoric convenţional mediu, calculat în funcţie de proporţia de participare a speciilor şi preţurile medii la care acestea se vând, având ca reper (valoare 1) o anumită specie de referinţă.

172

11.5.2 Reţele neuronale

Analiza statistică este des înlocuită cu un instrument modern de prognoză, anume reţelele neuronale artificiale (RNA). Acestea creează automat colecţii de modele matematice, funcţionarea şi arhitectura lor fiind inspirate de modul în care informaţia este procesată de sistemul nervos.

Ca şi în cazul modelelor statistice, cea mai importantă caracteristică a reţelelor neuronale este capacitatea acestora de a învăţa din trecut, de a extrage reguli de relaţionare a datelor dintr-un mediu complex şi de a oferi soluţii atunci când nu există modelele explicite despre procesul modelat sau când procesul în sine este prea greu de modelat – dependenţele neliniare de exemplu.

O RNA este formată din unităţi de calcul similare neuronilor. Unităţile sunt dispuse în straturi: unul de intrare (input), unul de ieşire (output), între care se interpune cel puţin încă un strat „ascuns”, de prelucrare numerică. Unitatea dintr-un strat este conectată la oricare altă unitate din stratul următor printr-o pondere w, care este corectată continuu în faza de învăţare.

Cu ajutorul reţele neuronale se prelucrează acelaşi gen de informaţii ca şi în cazul modelelor statistice – date relevante privind acţiunile din trecut şi efectele lor, bune sau rele, din punct de vedere al sub-sistemului conducător – se obţin aproximativ aceleaşi rezultate – ce trebuie făcut pentru a obţine aceleaşi rezultate bune ca şi în trecut, sau în condiţii similare. Spre deosebire de modelele statistice, RNA necesită mult mai puţin date iniţiale pentru a „înţelege” legităţile funcţionării unui sistem.

Spre deosebire de analizele statistice, reţele neuronale nu folosesc nici un test de conformitate, care să ateste măsura în care rezultatele sunt sau nu acoperite statistic. Acesta ar fi un dezavantaj în generalizarea soluţiilor, compensat însă de un mare avantaj asupra modelelor statistice: acela de a da rezultate mult mai apropiate de adevăr atunci când răspunsurile sistemelor reale sunt neliniare sau când datele primare, pe baza cărora RNA învaţă, sunt foarte puţine. Dar ceea ce le deosebeşte fundamental de modelele statistice este forma dependenţelor pe care le modelează, ce pot fi la fel de bine liniare sau neliniare.

O analiză comparativă a celor două modalităţi de abordare (RNA şi analiză statistică) s-a făcut pe un set de date referitoare la frecvenţa unei anumite specii de păsări într-un cadru natural dat (Stephanie Manel et al., 1999). Autorii au estimat probabilitatea apariţiei unei păsări comune de râu de-a lungul a 180 cursuri de apă, în munţii Himalaya, în funcţie de 32 variabile referitoare la: altitudine, pantă, structura habitatului, proprietăţile chimice ale apei şi abundenţa de nevertebrate. Ratele răspunsurilor corecte au fost următoarele: 88 % pentru RNA, 83% pentru regresia multiplă logistică în trepte şi 84% pentru analiza discriminatorie. Toate modelele au prezis mai degrabă absenţa decât prezenţa respectivei specii dar prin eliminarea unor înregistrări şi refacerea calculelor s-a


constat că cele mai stabile predicţii le asigură, totuşi, regresia logistică multiplă. Acest exemplu a fost dat pentru a sublinia un aspect esenţial al managementului adaptativ în fundamentarea corectă a deciziilor pe termen scurt şi mediu: nu lipsa datelor este problema, ci prelucrarea şi/sau interpretarea defectuoasă a rezultatelor.

11.5.3 Determinarea exploatabilităţii celei mai mari rente a pădurilor prin simulare Monte Carlo6

Modelul clasic al pădurii normale, în care suprafeţele sunt cvasi-egal distribuite pe clase de vârstă este unul determinist: la finele fiecărei perioade, toate arboretele dintr-o clasă de vârstă trec în clasa următoare de vârstă, iar cele din ultima clasă trec în prima. Pe măsură ce timpul trece, se produc concomitent două procese: eliminarea naturală, datorată concurenţei inter şi intraspecifice – şi creşterea, respectiv acumularea de biomasă în tot mai puţine exemplare, ce urmează a se recolta la exploatabilitate.

Fiind vorba de plante lemnoase, eliminarea naturală nu este instantanee; arborii „mor în picioare” – adică are loc o debilitare mai mult sau mai puţin lentă a acestora, a cărei consecinţă este creşterea vulnerabilităţii la diverşi factori de stres biotic sau abiotic. Prin urmare este firesc să se presupună că anterior eliminării are loc o depreciere calitativă a arborilor, adică o trecere treptată din clasa I de calitate în a II-a, din a II-a în a III-a, şi din a III-a în a clasa a IV-a de calitate. Dinamica acestei rate nu poate fi cunoscută, ci doar estimată şi considerată constantă. Prin urmare se poate scrie următorul model recursiv:

'n'-nnnnnn

j,i

'''

j,i'

ij11

1−−

−−

−= (10-38)

în care nij este numărul de arbori din clasa de calitate j la vârsta i, n’ este numărul iniţial de arbori, imediat după ce s-a aplicat ultima răritură iar n’’ este numărul de arbori ce se consideră că ating exploatabilitatea fizică.

Pentru un arboret echien este normal să se presupună că imediat după ultima răritură toţi arborii rămaşi sunt în prima clasă de calitate, iar la exploatabilitatea fizică toţi cei n’’ arbori rămaşi sunt în clasa a IV-a de calitate. Problema principală a folosirii relaţiei 11-38 este lipsa datelor în tabelele de producţie, ce se limitează până la vârste de cel mult 140 ani. După această vârstă, sunt două modalităţi de abordare: rată constantă sau progresivă. Indiferent ce rată se foloseşte, valorile intermediare se calculează astfel încât la vârsta exploatabilităţii fizice să rămână pe picior un număr mic de arbori, toţi în clasa a IV-a de calitate. În figura 11-7 se prezintă distribuţia umărului de arbori pe clase

6 Simularea Monte Carlo presupune generarea aleatoare de valori, urmată apoi de grupa-rea acestora în clase şi prelucrarea statistică a populaţiei statistice nou obţinute. Se folo-seşte ori de câte ori nu se cunoaşte tipul de distribuţie pe care îl are o anumită variabilă, datorită numărului mic de date.

174

de calitate, obţinută astfel, pentru brad, clasa a III-a de producţie, considerând că exploatabilitatea fizică este undeva în jurul vârstei de 250 ani.

Acest model a fost folosit la estimarea vârstei exploatabilităţii celei mai mari rente forestiere (Drăgoi, 1996 b; Drăgoi et Borlea, 1997), prin simulare Monte Carlo, pornind de la ipoteza că, după ultima răritură, probabilităţile ca toţi arborii să fie în prima, respectiv ultima clasă de calitate clasă sunt zero. Între aceste structuri „ipotetice” se generează de un număr foarte mare de ori (peste 1000) repartiţii ale arborilor pe cele patru clase de calitate.

Pentru fiecare vârstă s-au generat aleator arbori în cele patru clase de calitate, de fiecare dată aceştia fiind transformaţi în arbori de lucru; având numărul de arbori de lucru, volumul mediu pe fir (din tabele de producţie) şi un preţ mediu de referinţă, s-a calculat venitul corespunzător. Repetând de 1000 această simulare, s-a stabilit o distribuţie a veniturilor, cumulând de la stânga la dreapta frecvenţele relative. Această operaţie a permis apoi calcularea, pentru fiecare vârstă, a probabilităţii ca venitul real să fie mai mare decât venitul aşteptat.

Renta aşteptată s-a considerat a fi egală cu venitul aşteptat – dat de structura pe clase de calitate din liniile tabelului – multiplicată cu probabilitatea ca renta reală să fie mai mare decât renta aşteptată. La vârste mici probabilitatea de depăşire este foarte apropiată de 1, şi scade pe măsură ce arboretul înaintează în vârstă, deoarece structura calitative se modifică, majoritari fiind arborii din clasele inferioare de calitate.

Deoarece ecartul de variaţie al veniturilor creşte pe măsură ce arboretul înaintează în vârstă, algoritmul de simulare Monte Carlo a fost optimizat, astfel încât probabilităţile de depăşire să nu fie nici subestimate, nici supra-estimate. Subestimarea se produce atunci când valoarea aşteptată este în aceeaşi „clasă de

Figura 10-7 Distribuţia arborilor pe clase de calitate obţinută prin si-

mulare folosind relaţia recursivă 11-38


rentă” cu valoarea minimă a rentei, şi este supra-estimată atunci când valoarea aşteptată este în aceeaşi „clasă de rentă” cu valoarea maximă a rentei (figura 11-8 ).

Dacă se ajunge într-una din aceste situaţii, algoritmul reia simularea, îngustând „clasele de rentă” şi mărind cu un prag constant numărul de simulări. Într-o astfel de situaţie se ajunge nu numai datorită „claselor de rentă” prea mari, ci şi atunci când, din întâmplare, nu se generează nici o valoare întâmplătoare în a doua sau în penultima „clasă de rentă”. În astfel de situaţii, este evident că frecvenţa relativă a clasei a II-a de rentă, respectiv a „penultimei clase de rentă” este egală cu aceea a primei clase, respectiv a ultimei clase.

Pe un calculator dotat cu procesor Pentium 486, determinarea vârstei la care se atinge maximul rentei, pentru principalele specii forestiere, a durat câteva zeci de minute, datorită complexităţii procesului de căutare a unor structuri adecvate a distribuţiei numerelor aleatoare.

Rezultatele au fost întrucâtva cele aşteptate: la fag, şi molid exploatabilitatea celei mai mari rente forestiere s-a atins la vârste ceva mai mici decât actualele vârste de tăiere, pe când la gorun din sămânţă a crescut, întrucât preţul arborelui mediu a fost modificat atunci când diametrul acestuia a depăşit 50 cm, adoptându-se un preţ mai mare, corespunzător preţului la care se vând buştenii pentru furnire estetice. De fapt, la gorun clasa a III-a s-au obţinut două „vârfuri”, unul la 120 ani şi altul la 150-160 ani.

11.6 Sisteme expert

Un sistem expert (SE) este un program de calculator ce are, într-un domeniu specific, capacitatea de a rezolva aceleaşi probleme ca şi experţii umani.

Renta minimă Renta maximă

Frec

venţe

relat

ive cu

mulat

e Subestimarea probabilităţii rentei celei mai aşteptate

Supraestimarea probabilităţii rentei aşteptate

Figura 10-8 Situaţiile ce trebuie evitate la simularea Monte Carlo

176

Primul motiv ce a justificat dezvoltarea sistemelor expert a fost nevoia de a rezolva anumite probleme în absenţa experţilor umani, într-un timp foarte scurt.

Diferenţa dintre sistemele de asistare a deciziilor (SAD) şi SE este şi de structură, şi de funcţionalitate: primele sunt dezvoltate pe baza unor metode de decizie multicriterială, pe când un SE este o colecţie de reguli de decizie, creată în urma consultării mai multor experţi, pe baza unei scheme de analiză conceptuală ce „leagă” descriptorii unei păduri sau unui arboret de alternativele decizionale şi consecinţele acestora. Sistemele expert sunt detinate problemelor pentru care nu se pot defini algoritmi de rezolvare (Zaharie et al, 1998).. Deosebirile dintre programele informatice tradiţionale de fundamentare a deciziilor şi sistemele expert sunt sintetizate în tabelul 11-15.

Tabelul 10-14

Diferenţele dintre programele tradiţionale de asistare a deciziilor şi sistemele expert

Programare tradiţională Sisteme expert Modelează ceea ce trebuie să facă

utilizatorul, pe baza instrucţiunilor date de experţi

Încorporează direct experienţa specialiştilor, sub forma unor reguli şi

premise de aplicare a regulilor Domenii mai mari de aplicabilitate: foile

electronice de calcul de exemplu, cărora li se pot ataşa module pentru anumite probleme – programul Carota, de

exemplu (Popa, 2001)

Aplicaţii dedicate unui domeniu foarte îngust (protecţia pădurilor, de exemplu)

Programele sunt întreţinute de programatori

Întreţinerea este realizată de experţi, cu ajutorul programatorilor

Modificare relativ dificilă a codului sursă Cunoştinţele sunt uşor de modificat sau de adăugat

Prelucrare secvenţială a datelor, controlabilă doar în faza de programare

Prelucrare cu grad mare de interacţiune cu utilizatorul

Adecvată în primul rând pentru prelucrări numerice

Adecvate bazelor de date simbolice (tabele cu date de tip text)

Se bazează pe algoritmi determinişti Folosesc metode +/- evoluate de operare cu probabilităţi

Rezultatul este un tabel sau o reprezentare grafică

Rezultatul este o succesiune de instrucţiuni de urmat în producţie

SE încearcă să imite raţionamentele experţilor prin raţionamente artificiale. Mai mult, după prelucrarea cunoştinţelor expertului(ţilor) umani, un SE le multiplică şi explicitează experienţa acestuia(ora). Printre primele sisteme de asistare a deciziei, concepute potrivit arhitecturii din figura 11-8, se numără aplicaţia TEMPLA (Suda et al., 1988) şi SE lansat de Liisa Saarenmaa (1990), ambele produse fiind concepute pentru alegerea compoziţiilor şi tehnologiilor de regenerare.


Măsura în care un sistem expert este util sau nu depinde de natura problemelor ce urmează a fi rezolvate. Ignizio (1991) distinge următoarele caracteristici ale unei probleme ce necesită soluţionarea prin sisteme expert:

mari discrepanţe între abordările, concluziile şi soluţiilor experţilor şi non-experţilor;

experţi puţini în domeniu, dar buni

domeniu îngust, în care majoritatea problemelor sunt abordate euristic

preponderentă încărcătură simbolică a atributelor şi valorilor cu care se operează (gradul de saturaţie în baze, de exemplu, în pedologie)

nevoia unei baze de cunoştinţe transparente, clare

nevoia de a lua decizii în situaţii în care informaţia nu este completă

probleme care prin natura lor, conduc la analiză combinatorie.

O etapă importantă în dezvoltarea unui SE este partajarea cunoştinţelor expertului uman într-un anumit domeniu. Expertul uman trebuie să aducă problema într-un stadiu în care datele iniţiale (condiţiile staţionale, de exemplu) şi soluţiile ( compoziţiile de regenerare, în raport cu ţelurile de gospodărire) sunt simple, complete, precise, coerente şi clare: adică să transpună problema din sfera propriei experienţe în aceea a cunoştinţelor comune de specialitate. Baza de cunoştinţe este formată dintr-o serie de reguli de decizie, pe când baza de fapte descrie o serie de situaţii reale, în care deciziile au fost deja corect stabilite. În continuare motorul de inferenţe doar aplică regulile de decizie, combinându-le însă în funcţie de gradul în care parte din premise, respectiv descriptorii unei noi situaţii decizionale, se regăsesc în premisele regulilor din baza de cunoştinţe.

Motorul de inferenţe este, în esenţă, o colecţie de reguli de tipul „Dacă [premisa 1] şi/sau [premisa 2]... şi/sau [premisa n] sunt îndeplinite, atunci [concluzia] este valabilă. Majoritatea sistemelor expert folosite în prezent sunt scrise în limbajul Turbo Prolog, ajuns la versiunea 6.1.


1

12 APLICAŢII INFORMATICE UTILIZATE ÎN AMENAJAREA PĂDURILOR

„Orice program, odată rulat, e deja depăşit” Prima din legile lui Murphy referitoare la calculatoare

12.1 Programul Amenajamentul Silvic (AS)1

În prezent, toate firmele de amenajarea pădurilor folosesc ultimele versiuni ale programul AS (Amenajament Silvic) elaborat în cadrul Institutului de Cercetări şi Amenajări Silvice. Aceste versiuni rulează sub sistemul de operare MS-DOS, fiind totuşi posibilă rularea sub platforme Windows 3.11 Workgroup şi Windows 95. Cele mai importante funcţii asigurate de acest program sunt:

stocarea şi validarea datelor descrierii parcelare;

stocarea datelor primare, necesare validării descrierii parcelare (subunităţile de gospodărire create, suprafeţele de control, respectiv suprafeţe totale pe unităţi de producţie, schema tipologică);

1 O prezentare mai detaliată a fişei de descriere parcelă, însoţită şi de informaţii privind modul de codificare numerică a datelor se găseşte în caietul de laborator al disciplinei Amenajarea Pădurilor.

Porţ iunea în care sunt înregistrate datele generale ale unităţ ii amenajistice

Porţ iunea în care sunt înregistrate datele privind elementele de arboret

Figura 11-1 Fişa utilizată la culegerea datelor primare ale descrierii parcelare


2

prelucrarea datelor în vederea obţinerii volumelor la hectar, pe elemente de arboret, şi a volumelor pe unităţi amenajistice;

editarea tabelelor sintetice şi a altor situaţii necesare redactării memoriului tehnic.

Datele descrierii parcelare se completează în teren, folosind formulare tip (figura 12-1). O mică parte din informaţii sunt în format numeric (tip de pădure, tip de staţiune, distanţa de apropiat, vârsta exploatabilităţii, vârsta actuală etc.) cea mai mare parte în format alfa-numeric (grupe funcţionale, tip de folosinţă funciară, drum; pentru alte informaţii se folosesc coduri numerice, ale căror corespondenţe sunt publicate într-un mic îndrumar de teren (subunităţile de gestiune, exploatabilitate, tip de inventariere etc.). Datele sunt grupate în două tipuri mari de înregistrări: prima categorie se referă la condiţiile staţionale şi de arboret, a doua la elementele propriu-zise de arboret (figura 12-1).

În primul rând de câmpuri [ ISJ OS UP ] se înregistrează localizarea subparcelei (Direcţie silvică, ocol, UP, u.a.) în format numeric: doi digiţi pentru DS (asimilată cu fostele Inspectorate Silvice – ISJ) doi pentru ocol şi doi pentru unitatea de producţie. În ceea ce priveşte subparcela [u.a.], identificatorul acesteia este compus din două elemente: numărul parcelei (trei digiţi) şi litera subparcelei, pentru care sunt alocaţi doi digiţi, pentru a permite diferenţierea u.a. ce fac parte din fondul de producţie şi protecţie de u.a. cu alte folosinţe, ce primesc litere de subparcelă identice cu cele din fondul de producţie, dar au semnificaţie diferită; de exemplu: A – teren pentru administraţie, C – clădire; N – teren neproductiv. Pentru a diferenţia aceste situaţii, în mod normal litera de subparcelă se aliniază la dreapta, iar litera ce semnifică altă folosinţă se aliniază la stânga, imediat după numărul de parcelă (fiind o valoare numerică, se aliniază la dreapta).

În următorul câmp [% supraf] se înregistrează suprafeţele pe care se vor executa cele (maxim) trei lucrări propuse în deceniu, exprimate ca zecimi din suprafaţa totală a u.a.

[ SUP ] semnifică subunitatea de producţie şi/sau protecţie, cele mai frecvente fiind: A – codru regulat, sortiment ţel - lemnul pentru cherestea, B – codrul regulat, lemn pentru furnire estetice sau industriale, precum şi lemn de rezonanţă, G – codru grădinărit; J – cvasigrădinărit; M –


3

subunităţi supuse regimului de conservare, X – Zăvoaie de plop şi salcie, Q – salcâmete, gospodărite în crâng, W, Y, Z – subunităţi de codrul convenţional – plantaţii de plop euramerican, la diferite scheme de plantare.

FONDUL FUNCIAR va conţine coduri numerice corespunzătoare folosinţei din punct de vedere funciar a terenului (păduri de foioase de exemplu, păduri de răşinoase, teren cultivat agricol); această informaţie nu foloseşte propriu-zis amenajamentului ci permite doar centralizarea datelor necesare publicării anuarului statistic.

Suprafaţa [SPR] se înregistrează în hectare, la o singură zecimală. În faza de validare a datelor această informaţie nu trebuie înregistrată, ea fiind utilizată doar la listarea finală a descrierii parcelare şi a listelor însoţitoare. Pentru construcţii silvice suprafaţa poate fi zero – aceasta este singura excepţie, orice altă u.a. trebuind să aibă înregistrată suprafaţa.

Folosinţa [FLS] este un câmp de doi digiţi, pe baza căruia se obţine distribuţia suprafeţelor din fişa indicatorilor de bază (1.1 - păduri şi suprafeţe împădurite pe care s-a realizat reuşita definitivă (1.2 – păduri suprafeţe împădurite pe care nu s-a realizat încă reuşita definitivă ş.a.m.d.)

GF – grupa funcţională, unu sau doi – este urmată de [Cat. Funcţionale] în care se pot înregistra până la trei categorii funcţionale: primul digit este pentru subgrupa funcţională, al doilea pentru categorie.

În al doilea rând de câmpuri sunt înregistrate, în principal, informaţii privind condiţiile staţionale:

[RELIEF] – tipul de relief, codificat numeric (începând cu luncă joasă, luncă înaltă, câmpie joasă, câmpie înaltă, versanţi, etc.)

[CNF] – configuraţia terenului, codificată numeric – plană, ondulată, frământată sau foarte frământată. În molidişuri, configuraţia terenului; prezenţa monticolilor indică predispoziţia complexului staţiune-arboret la doborâturi de vânt.

[EXP] – expoziţia, exprimată direct N, NE, E, ş.a.m.d. Este obligatorie dacă forma de relief este versant.


4

[INC] – panta medie a terenului, exprimată în grade centezimale. Poate influenţa semnificativ zonarea funcţională, aşa că trebuie să se acorde atenţia cuvenită înregistrării corecte a acesteia.

[ALTITUDINE (ALT)] – pentru versanţi, se pot înregistra altitudinile minimă şi maximă; dacă diferenţa dintre acestea este mai mică de 100 m, se înregistrează altitudinea medie. Pentru luncile inundabile, altitudinea medie se exprimă cu o precizie de 1dm, în măsura în care există planuri cu un nivelment adecvat.

[SOL] – tipul de sol, codificat numeric. Împreună cu tipul de staţiune şi tipul de pădure, este înregistrat în schema ecologică, pe baza căreia se face validarea datelor.

[ERZ] – tipul şi intensitatea eroziunii. Este o informaţie foarte importantă pentru argumentarea zonării funcţionale şi adoptarea măsurilor de gospodărire. Eroziunea poate fi de suprafaţă – situaţie în care este diminuată grosimea fiziologică a solului – sau de adâncime – frecventă în zonele de deal, în porţiunile de teren situate pe pante nu totdeauna mari, dar afectate deja de eroziune de suprafaţă.

[FLR] – tipul de floră, codificat numeric. Din punct de vedere decizional nu este o informaţie importantă, dar completează descrierea tipului natural fundamental de pădure.

[TIP STATIUNE TS] – tipul de staţiune, codificat numeric în patru cifre.

[INV] – marcator pentru tipul de inventariere. Poate lua următoarele valori: neinventariat (situaţie în care volumele pe elemente de arboret se calculează automat), inventariat de ocol, inventariat statistic sau inventariat integral, cu ocazia amenajării (în oricare din aceste cazuri, volumele la hectar pe elemente de arboret se introduc de către proiectant, în câmpurile [VOLUM/HA].

În a treia linie de câmpuri sunt înregistrate următoarele date:


5

[TIP PADURE] – tipul de pădure natural-fundamental, conform schemei ecologice.

[CRT] – caracterul actual al tipului de pădure: în funcţie de productivitate, natural fundamental, (de prod. sup. mijocie, inf., subproductiv ) parţial derivat, total derivat, artificial (de prod. sup. mijocie, inf.) şi tânăr nedefinit – pentru arboretele de până la 20 ani, al căror caracter, datorită modului de regenerare (naturală combinată cu artificială) nu poate fi precizat la momentul descrierii.

[POLUARE] – tipul şi intensitatea poluării. Întrucât gradul general de poluare industrială s-a redus, această informaţie este importantă doar în zonele în care mai există exploatări de petrol, în fond forestier. Aici trebuie acordată o deosebită atenţie delimitării suprafeţelor afectate de poluare (se creează, eventual, noi subparcele, întrucât reconstrucţia ecologică a solurilor afectate va fi suportată de cel ce a poluat).

[LIT] – tipul de litieră: lipsă, subţire întreruptă, subţire continuă, mijlocie, groasă şi foarte groasă. Tipul de litieră indică foarte bine condiţiile de solificare, ce trebuie corelate cu descriptorii climatici, în special cu temperatura medie multianuală.

[DRUM] – codul numeric şi simbolul tipului de drum: FE – forestier existent, FN – forestier necesar, FP – forestier proiectat (şi neexecutat), DE – drum de exploatare, ce aparţine altui sector (mine, sonde, depozite, unităţi militare). Codul numeric al drumului se stabileşte de şeful de proiect, după conferinţa I de amenajare, pentru întregul ocol, folosind harta studiului general. Traseele aproximative ale drumurilor forestiere necesare sunt trasate chiar de proiectant (vor figura pe hărţile amenajistice ca linii punctate), astfel încât să deschidă u.a. greu accesibile, a căror distanţă de apropiat este mai mică de 2 km. Drumul şi distanţa de apropiat se completează chiar pentru u.a. situate în clasa de regenerare.

[DISTANTA] – distanţa de apropiat, în hectometri, măsurată din centrul de greutate al suprafeţei u.a. la drumul ce deschide respectiva u.a., pe linia naturală de curgere a materialului lemnos.

[STR] – tipul de structură: 1 – echien, 2 – relativ echien, 3 – relativ plurien, 4 – plurien.

[CNS] – consistenţa, exprimată, de regulă, în indice de acoperire. În molidişuri, se recomandă totuşi exprimarea consistenţei prin indice de densitate, pe baza unor sondaje Bitterlich.


6

[CLP] – clasa de producţie medie, considerată a fi aceeaşi cu clasa de producţie a elementului majoritar.

[VIRSTA ACT] – vârsta actuală a arboretului, rotunjită la cel mai apropiat multiplu de 5 ani. În cazul arboretelor de amestec, se ia vârsta elementului principal. La arboretele pure cu structuri relative echiene sau pluriene se poate lua media proporţională a vârstei tuturor elementelor.

[REG] – regim: 1 – codru regulat, 2 – crâng, 3 – codrul convenţional

[VIRSTA EXP] – Vârsta exploatabilităţii. De regulă, se înregistrează vârsta exploatabilităţii tehnice, în funcţie de specie, clasa de producţie şi sortimentul ţel pentru specia principală. În cazul arboretelor derivate, dacă nu există tabele de producţie pentru specia majoritară, aceasta va fi asimilată unei specii principale, considerând însă vârsta exploatabilităţii absolute. Încadrarea arboretelor exploatabile în urgenţa a V-a presupune reducerea vârstei exploatabilităţii, astfel încât diferenţa dintre vârsta actuală (TA) şi vârsta exploatabilităţii (TE) să fie mai mică sau cel mult egală cu 10 ani.

[EX] – câmp numeric, în care se codifică dacă arboretul este exploatabil, preexploatabil sau ne-exploatabil. Valoarea acestui câmp este corelată cu informaţia din următorul câmp, urgenţa de regenerare.

[URGENTA – URG] – urgenţa de regenerare. Cod numeric de doi digiţi, corespunzător criteriilor de încadrare pe urgenţe de regenerare.

[PRN] – mărimea, în ani, a perioadei generale de regenerare, sau a intervalului rămas din perioada generală de regenerare. Informaţie ce trebuie corelată cu tratamentul şi categoria funcţională. În funcţie de această valoare, se calculează indicele de posibilitate prin procedeul subiectiv.

[NIN] – Numărul de intervenţii necesare. În funcţie de tratament şi tipul de structură ce urmează a fi creat, se înregistrează 2,3 sau 4 intervenţii. La tăierile rase în benzi, numărul de tăieri se stabileşte în funcţie de suprafaţa maximă a parchetului în care se pot aplica tăieri rase. [NID] – Numărul de intervenţii în deceniu. Dacă PRM >10 ani, atunci NID<NIN, altfel NIN=NID.


7

[LUCRĂRI EXECUTATE –LX ]: Sunt două câmpuri disponibile pentru aceste informaţii, ceea ce înseamnă că pot fi înregistrate până la trei lucrări executate în deceniul expirat. Completarea acestor câmpuri este foarte utilă planificării lucrărilor ce urmează a fi propuse (cel mult trei), regula de completare fiind următoarea: în primii doi digiţi se înregistrează codul lucrării executate, iar în ultimul digit anul din deceniu în care s-a executat lucrarea. Deci, dacă amenajamentul anterior a intrat în vigoare în 1994 iar în 1996 s-a executat o răritură (cod 48), atunci se va înregistra la lucrări executate „483”, deoarece anul 1996 a fost al treilea an de valabilitate a amenajamentului respectiv.

[LUCRARI PROPUSE – LP] – aici se pot codifica cel mult trei lucrări, eventual pe părţi din suprafaţa totală a u.a.

[DATE COMPLEMENTARE] – Datele complementare sunt de două feluri: direct codificate – date ce se referă la tulpini provenite din cioate nesănătoase, la vătămări de diverse naturi – şi date necodificate, ce sunt înregistrate de amenajist pe versoul fişei de descriere parcelară, caz în care se înregistrează în câmpul corespunzător SA – „şi altele”. Este foarte importantă codificare adecvată a tipului de vătămare şi a intensităţii acesteia, deoarece acest tip de informaţii pot fi folosite la argumentarea anumitor măsuri de gospodărire, în special în ceea ce priveşte reducerea vârstei exploatabilităţii sau reducerea perioadei generale de regenerare (implicit, a numărului de intervenţii). Datele complementare oferă informaţie „complementară” încadrării în urgenţe de regenerare.

[COMPOZITIA – TEL] – În compoziţia ţel pot fi înregistrate până la 6 specii, cu proporţiile aferente fiecăreia dintre ele, pentru proporţii fiind destinate câmpurile situate la dreapta fiecărei linii punctate. Dacă se propune crearea unui arboret pur, atunci se va înregistra numai prima specie, iar proporţia de participare a acesteia va fi „10”.

[SUBARBORET – SBA] – se înregistrează până la cinci specii de arbuşti, codificate numeric, de la 1 la 9. În continuare, [SO] semnifică „suprafaţa ocupată de speciile de subarbuşti, [MR] este „modul de răspândire”, care se codifică asemănător tipurilor de amestec ce se folosesc la descrierea elementelor de arboret (intim, intim şi grupat,


8

biogrupe, buchete, pâlcuri mici, mari etc.). [DS] densitatea, se exprimă prin indicele de acoperire.

[SEMINTIS UTILIZABIL] – ca şi în cazul compoziţiei ţel, se înregistrează până la şase specii, în măsura în care exemplarele pot fi utilizabile (înălţime de până la 30 cm sau mai mult, dacă sunt grupate în pâlcuri). Primii doi digiţi [VS] reprezintă vârsta medie seminţişurilor, iar ultimii doi suprafaţa ocupată [SOC], modul de răspândire [rs].

[NRS] reprezintă numărul de elemente de arboret din partea a doua a fişei de descriere parcelară. Această variabilă are rol de control, întrucât programul AS va citi din restul fişei doar un număr de linii egal cu [NRS]. A nu se confunda număr de elemente de arboret cu număr de specii: dacă avem două sau trei elemente de arboret ale aceleiaşi specii (fag, de exemplu) numărul de specii va fi trei, nu unu.

Înregistrările referitoare la elementele de arboret conţin următoarele coloane:

[ELEMENT- (ELM)] – trei digiţi, pentru codul literal al speciilor.

[MRG] – modul de regenerare – codificat numeric, 1- regenerare naturală, 2- semănători directe, 3 – puieţi plantaţi ş.a.m.d.).

[VIRSTA – VRT] - Vârsta fiecărui element de arboret, rotunjită la multipli de cinci ani.

[PROP] – proporţia de participare, exprimată în zecimi.

[DIAM], [INALT] – diametrul mediu, în cm, respectiv înălţimea, în metri.

[M] – marcator pentru înălţimea dominantă (se pune cifra 1 în dreptul înălţimii dominante);


9

[CP] – clasa de producţie, pe elemente de arboret;

[AMS] – tipul de amestec;

[ELG] – lungimea fusului elagată natural, exprimată în zecimi;

[VIT] – starea de vitalitate, codificată numeric, de la „foarte bună” la „lâncedă”;

[TEL] – ţelul de gospodărire, codificat. Se admit cel mult două ţeluri de gospodărire, la două specii principale.

[CALIT] – procentul arborilor de lucru, obţinut prin transformarea arborilor inventariaţi din clasele de calitate II, III şi IV în arbori de lucru.

[VOLUM/HA – (VOL)] – volumul la hectar. Câmp completat doar în situaţiile în care s-au făcut inventarieri integrale anterior descrierii parcelare. NB: dacă ocolul a pus în valoare o partidă în u.a. descris şi nu s-au marcat toţi arborii, volumul la hectar nu poate fi preluat ca atare în descrierea parcelară.

[CRESTERE] – creşterea curentă în volum, dacă s-au făcut măsurători în teren.

[% EXTRAS (PEX)] – procent de extragere, pe elemente de arboret, în funcţie de natura intervenţiei. La arborete exploatabile, variază între 30% (primele tăieri progresive sau succesive) şi 100%. În cazul adoptării unor perioade de regenerare mai mari, procentul de recoltare poate să scadă până la 20%. În cazul arboretelor în transformare spre grădinărit, indicele de recoltare se va stabili conform normelor tehnice, dar ţinând cont de situaţia din teren. NB: este foarte importantă diferenţierea indicilor de recoltare pe elemente de arboret, indiferent de natura tăierii, având în vedere compoziţia ce trebuie realizată la finele stadiului de dezvoltare în care se află respectivul arboret.

[PROVENIENTA] – provenienţa genetică, respectiv codul rezervaţiei din care provin seminţele din care au fost produşi puieţii folosiţi la crearea plantaţiilor sau folosite la semănături directe.


10

12.2 Caracteristicile generale ale programului AS

Componenta cea mai importantă a unui program de amenajare a pădurilor este modulul de introducere, validare şi stocare a datelor. Este o componentă relativ complexă, comparativ cu celelalte, deoarece:

Interfaţa computer-utilizator trebuie astfel concepută încât introducerea datelor să nu necesite altceva decât cunoştinţe de operare PC. Cel ce introduce datele nu trebuie să aibă neapărat cunoştinţe de silvicultură.

Validarea datelor presupune verificarea unor condiţii logice complexe, ce trebuie îndeplinite de valorile anumitor câmpuri din fişa de descriere parcelară. Fără validare, datele de intrare ar putea conţine numeroase erori, ce s-ar putea propaga mai departe, în suprafaţa totală a fondului forestier sau în cuantumul posibilităţii. De asemenea, prelucrarea şi interpretarea datelor privind condiţiile staţionale şi de arboret ar fi dificilă dacă datele ar conţin erori.

Condiţiile logice încorporate de programul de validare presupun corelarea valorilor înregistrate în două sau mai multe câmpuri astfel încât să fie evitate erorile mari. Pe lângă condiţiile banale (de exemplu, suma proporţiilor de participare a elementelor de arboret în compoziţie să fie zece), o serie de alte condiţii presupun concordanţa între două câmpuri (de exemplu calitatea de a fi (ne-)exploatabil şi (ne-)închiderea stării de masiv), între trei câmpuri (tip de staţiune – tip de pădure – tip de staţiune) sau între cinci câmpuri (vârsta actuală, vârsta exploatabilităţii, calitatea de a fi exploatabil, numărul de intervenţii în deceniu şi urgenţa de regenerare. Validarea datelor se poate face şi fără introducerea suprafeţelor în fişa de teren, dar este condiţionată totuşi de introducerea suprafeţei totale pe unitate de producţie, ca sumă de control.

Validarea datelor se face în două feluri:

la finele introducerii datelor din fiecare fişă de descriere, cu afişarea erorilor, urmată de corectarea lor pe loc,

după introducerea fişelor pentru întreaga unitate de producţie: erorile sunt listate, iar corecturile necesare se fac direct pe fişe, după care se introduc în calculator.

A doua modalitate asigură o productivitate mai mare, deoarece nu presupune prezenţa nemijlocită la calculator a inginerului proiectant.


11

Odată rulat, programul de amenajare a pădurilor listează următoarele:

1) descrierea parcelară propriu-zisă,

2) evidenţele suprafeţelor şi volumelor în raport cu speciile, clasele de producţie, clasele de vârstă, categoriile de consistenţă, pantă, expoziţie etc. - evidenţe pe baza cărora se redactează capitolele privind condiţiile naturale şi analiza structurii şi mărimii fondului de producţie şi protecţie,

3) calculul posibilităţii şi planurile decenale de recoltare (pe natură de produse şi subunităţi de producţie

4) liste ajutătoare, ce sunt folosite la colorarea manuală a hărţilor tematice şi verificarea matriţelor executate manual.

12.3 Sisteme informatice geografice (GIS)

12.3.1 Prezentare generală

GIS este un sistem informatic (resurse hardware, software şi personal de specialitate) utilizat pentru prelucrarea, stocarea, vizualizarea şi tipărirea hărţilor în format electronic. Este compus din:

1. module pentru introducerea şi manipularea informaţiei grafice, precum adrese şi coordonate;

2. un sistem de gestionare a bazelor de date, capabil să realizeze operaţiile curente, precum: adăugări de câmpuri, filtrări, sortări ascendente sau descendente pe câmpuri selectate de utilizator, modificări ale structurii bazei de date, prin adăugarea de noi câmpuri (coloane ale tabelului de atribute), editarea înregistrărilor ş.a.m.d.;

3. module pentru crearea hărţilor „inteligente”, ce permit de fapt vizualizarea operaţiilor ce se fac pe tabelul asociat de atribute;

4. diverse unelte de mărire/micşorare şi control al scării de reprezentare, de măsurare a distanţelor între două puncte oarecare sau de-a lungul unei linii frânte (foarte utilă la determinarea distanţei de apropiat);

5. interfaţă grafică prietenoasă, uşor de folosit de orice utilizator.


12

12.3.2 Concepte de bază

12.3.2.1 Teme, obiecte grafice, tipuri de fişiere

Hărţile electronice sunt compuse din unităţi elementare denumite teme sau straturi. O temă este formată din acelaşi tip de obiecte grafice (linii, puncte, poligon sau imagine). Formatul standard de fişier grafic, acceptat de orice aplicaţie GIS este shp (shape file) – acest format asigură portabilitatea informaţiei, fiind recunoscut de toate aplicaţiile de acest tip, indiferent de producător.

Obiectele grafice (Figura 12-2) se creează prin vectorizare, ce constă, în esenţă, în înregistrarea poziţiilor relative ale unor puncte situate pe o linie frântă deschisă sau pe o linie frântă închisă.

Oricărui obiect grafic, indiferent de tip, îi corespunde o singură înregistrare în tabelul de atribute. Legătura (corespondenţa „unu la unu”)

între obiectele grafice din fişierul shp şi tabelul de atribute asociate acestuia (dbf) este realizată de un fişier de index cu extensia shx. Ştergerea accidentală a acestui fişier face ca cele două fişiere shp, respectiv dbf să nu mai aibă nici o legătură unul cu celălalt, deci să fie nefuncţionale. Legătura creată de acest fişier de index mai poate fi distrusă şi dacă tabelul de atribute este editat cu o altă aplicaţie (Excel®, de exemplu), iar prin editare se adaugă sau se şterg înregistrări.

12.3.2.2 Georeferenţierea

Georeferenţierea este operaţia prin care se calculează automat coordonatele fiecărui punct, pornind de la coordonatele absolute şi relative pentru cel puţin trei puncte dintr-o temă, ţinând cont de sistemul

Temă tip punct Temă tip linie Temă tip poligon

Figura 11-2 Cele trei tipuri de obiecte grafice create de o aplicaţie GIS


13

de referinţă adoptat. Fără georeferenţiere, un sistem informatic geografic nu poate calcula nici lungimile reale ale liniilor, nici suprafeţele reale ale poligoanelor, şi nici distanţele reale dintre puncte.

12.3.2.3 Avantajele utilizării GIS

Produsele de timp GIS au patru mari avantaje:

permit georeferenţierea hărţilor pe baza cărora se generează temele. Prin georefenţiere, fiecărui punct din temă îi sunt asociate automat coordonatele absolute X şi Y, pornind de la cel puţin trei puncte de coordonate XY cunoscute, ce sunt înregistrate într-un fişier de tip text, special destinat acestui scop;

suprafeţe u.a. sunt calculate automat, la o precizie imposibil de realizat cu alte mijloace, chiar dacă pot exista erori de diferenţiere;

permit editarea rapidă a hărţilor la orice scară precum şi colorarea diferită a obiectelor grafice incluse, în funcţie de valoarea atributelor, prestabilită de utilizator; mai multe teme pot fi suprapuse, obţinându-se astfel hărţi de complexitatea dorită (denumite proiecte, conform terminologiei consacrate);

permit exportarea tabelelor de atribute în formatul dbf (data base file), ce este un format standard, acceptat de orice sistem de gestionare a bazelor de date (SGB).

Totuşi, trebuie precizat că utilizarea unui astfel de sistem informatic nu elimină toate erorile de determinare a suprafeţelor, ci doar pe cele de planimetrare. În locul lor pot să apară altele, datorate chiar georefenţierii, când aceasta se face într-un sistem de proiecţie diferit de cel utilizat la editarea planurilor ce au fost vectorizate.

Utilizarea tuturor facilităţilor GIS presupune o bună experienţă în folosirea sistemelor de gestionare a bazelor de date. În tabelul de atribute al temei referitoare la unităţile amenajistice pot fi înregistrate condiţiile staţionale şi de arboret, urmând ca datele referitoare la elementele de arboret să fie înregistrate fie ca şi coloane ale aceluiaşi tabel, fie într-un altul, care este legat de primul printr-unul sau mai multe câmpuri comune (UP, ocol, direcţie silvică).


14

12.3.3 Utilizarea foilor electronice la editarea tabelelor sintetice

Chiar actuala versiune a programului de amenajare a pădurilor (AS) creează suficient de multe liste sintetice, în eventualitatea utilizării unui software de tip GIS astfel de situaţii nu mai sunt generate automat, rămânând în sarcina utilizatorului atât conceperea lor, cât şi editarea propriu-zisă.

Scopul acestui subcapitol nu este prezentarea modului în care se listează descrierea parcelară folosind GIS sau o altă aplicaţie (Access® de exemplu) – respectivele cunoştinţe făcând obiectul altei discipline – ci doar prezentarea unor funcţii ale foilor electronice de calcul, foarte utile în analiza de detaliu a datelor descrierii parcelare.

Sortarea este operaţia de ordonare a înregistrărilor în funcţie de valorile unuia sau mai multor câmpuri. Sortarea se poate face crescător sau descrescător, diferenţiat pentru fiecare câmp.

Filtrarea este operaţia de afişare doar a acelor înregistrări ce îndeplinesc aşa-numitele condiţii de filtrare, respectiv condiţiile ce trebuie îndeplinite de valorile pe care le iau câmpurile de filtrare, alese de utilizator.

Aplicaţia ce realizează cel mai uşor filtrări simple sau avansate este Excel®. Autofiltrarea se realizează parcurgând meniul compus Data→Filter→Autofilter, ce are ca rezultat adăugarea unor săgeţi ▼la stânga denumirilor câmpurilor. În continuare, dacă se selectează un anumit câmp, vor fi vizualizate într-un meniu pop-down (listă derulată în jos) toate valorile pe care le ia câmpul respectiv. De exemplu, dacă se selectează tipul de pădure, va fi afişată lista tuturor tipurilor de pădure din tabelul respectiv (figura 12-3).

Filtrarea automată permite utilizarea doar a unui singur câmp, nu a mai multora. În schimb, filtrarea avansată permite sortarea şi vizualizarea doar a acelor înregistrări ce îndeplinesc condiţia ca două sau mai multe câmpuri să ia valori stabilite de utilizator.

Figura 11-3 Lista tipurilor

de pădure dintr-o descriere parcelară, realizată prin filtrare

automată


15

Pentru a realiza filtrarea avansată se fac următoarele operaţii:

1. Se inserează (figura 12-4), deasupra liniei în care sunt denumirile câmpurilor alte trei linii (cel puţin), iar în prima din liniile nou inserate se copiază integral linia ce conţine denumirile câmpurilor. Este foarte important ca toate câmpurile să aibă etichete (denumiri).

2. Pe a doua linie, corespunzător câmpurilor după care se doreşte filtrarea, se înscriu condiţiile după care urmează a se realiza filtrarea – în figura 12-4, cele două condiţii sunt TS=3332 şi TP=1341. Dacă se doreşte, de exemplu, afişarea a două sau mai multe tipuri de pădure corespunzătoare aceluiaşi TS, se trece pe rândul sau rândurile următoare combinaţia TS-TP. Atenţie: dacă două condiţii sunt scrise pe rânduri diferite, programul va interpreta aceasta ca un OR logic.

În cazul de faţă, dacă valorile 3332 şi 1341 nu vor fi scrise pe aceeaşi linie, vor fi afişate fie u.a. la care tipul de pădure este 1341, fie acelea la care TS este 3332.

3. Se mută cursorul în interiorul tabelului, pe oricare din celule, după care se activează Data→Filter→Advanced filter şi în interiorul tabelului va apărea o nouă fereastră, ca în figura 12-5. List range înseamnă domeniul foii de calcul în care sunt stocate datele iar Criteria range este domeniul condiţiilor după care se face sortarea.

Figura 11-4 Prima etapă a filtrării avansate – adăugarea liniilor

suplimentare, prima fiind copia denumirilor câmpurilor


16

Filtrarea avansată poate fi folosită, de exemplu, la selectarea automată a arboretelot ce devin exploatabile în următorii 20, 40 şi 60 ani, pentru calculul posibilităţii prin metoda creşterii indicatoare (tabelul 7-5 se va obţine printr-o astfel de filtrare, efectuată pe un câmp suplimentar în care se calculează automat diferenţa dintre vârsta actuală şi vârsta exploatabilităţii)

O altă funcţie utilă a foilor de calcul este aceea de realizare a distribu-ţiilor duble sau mu-ltiple

(„pivotarea” tabelelor), prin care se obţin direct din descrierea parcelară (condiţiile staţionale şi de arboret, de exemplu) distribuţii ale suprafeţelor sau volumelor în funcţie de valorile din alte două câmpuri – tip de staţiune, tip de pădure, tip de sol.

Pivotarea se reali-zează

parcurgând me-niul Data→Pivot Table. Urmează o succesiune de opţiuni referitoare la modul de prezentare a datelor (tabelar sau grafic, respectiv dis-tribuţii ale unei variabile în raport cu alte două variabile). Selecţia câmpurilor în

funcţie de care se va realiza distribuţia se realizează cu ajutorul mouse-

Figura 11-5 Etapa a II-a a filtrării avansate –

selectarea domeniului în care sunt definite condiţiile de filtrare şi a domeniului pe care urmează a se

realiza filtrarea

Figura 11-6 Selectarea câmpurilor în funcţie de care se va realiza distribuţia multiplu


17

ului, selectând şi plasând apoi pe linii sau coloane câmpurile în funcţie de care se va realiza distribuţia (figura 12-6).

Rezultatul este prezentat în figura 12-7. Există şi posi-bilitatea realizării de distribuţii în raport cu mai multe variabile, nu doar cu două, dar rezultatul

unei asemenea ope-raţii este un tabel de dimensiuni mari, destul de greu de interpretat.

12.4 Alte aplicaţii informatice utilizate în amenajarea pădurilor

12.4.1 Simulatoare

Prima aplicaţie numerică orientată explicit pe simularea creşterii arborilor individuali (duglas) a fost lansată de Newnham (1964), prin teza sa de doctorat. Ulterior a avut loc o adevărată explozie în acest domeniu ce a fost trecută în revistă într-o amplă sinteză a utilizării calculatoarelor în silvicultură (Tamaş, 1983).

SIMBIOF este un program de simulare a dezvoltării fondului de producţie (Seceleanu, 1978; 1998) ce utilizează aceeaşi bază de date ca şi programul AS, la care s-a făcut referire anterior. Algoritmii de calcul utilizează o serie întreagă de relaţii matematice pentru simularea evoluţiei şi dezvoltării fondului forestier şi a principalelor sale caracteristici. Pasul de simulare este de 10 ani, perioada de simulare, deşi practic nedeterminată, este recomandată de autor ca fiind de maxim 150-160 ani. Unitatea elementară de simulare este subparcela.

Procedeele de calcul al posibilităţii sunt specifice metodei creşterii indicatoare (varianta 1986 şi varianta corectată) precum şi metodei claselor de vârstă. Pentru calculul caracteristicilor fondului de producţie, a procentelor de extras prin lucrări de îngrijire şi conducere se utilizează

Figura 11-7 Un tabel de distribuţie a tipurilor de staţiune şi a celor de pădure realizat într-o foaie

electronică de calcul


18

procedeele şi indicatorii oficializaţi la noi în ţară şi utilizaţi de produsul informatic AS.

În linii mari, modelul porneşte de la structura reală a subunităţii de producţie pentru care se efectuează simularea, stabileşte indicatorii de posibilitate în funcţie de datele culese în teren şi de principiile de amenajare stabilite prin “Normele tehnice de amenajarea pădurilor”, stabileşte structurile “optime” sau “ţel” în funcţie de bazele de amenajare adoptate, funcţiile atribuite pădurilor şi potenţialul staţional existent, precum şi gradul de apropiere dintre structurile reale şi cele optime. Simulează apoi execuţia lucrărilor propuse prin amenajament precum şi influenţa factorilor perturbatori amintiţi asupra recoltării posibilităţii.

Un model de alegere a tratamentelor bazat pe simulare a fost realizat de Koval et al. (1990), folosind estimări statistice (funcţii de regresie) a gradului de vătămare a solului, seminţişurilor şi subarboretului, pentru arboretele de de fag gospodărite multifuncţional.

SILVA 2.2 (Pretzsch et al., 2002) este un program de simulare a creşterii la nivel de arbore individual, arboret sau pădure, conceput astfel încât să ia în consideraţie distanţa dintre arbori şi modul în care aceasta influenţează dinamica creşterii şi eliminării naturale, pe diferite staţiuni. Procesul de ajustare a parametrilor simulării se bazează pe date înregistrate în suprafeţe permanente de probă, instalate în arborete pure sau de amestec, cele mai vechi datând de la 1873. Întrucât validarea modelelor de creştere s-a făcut, de asemenea, în suprafeţe experimentale permanente, precizia estimării creşterii curente la nivel de arboret variază între 5 şi 40%. Datele de intrare, ce declanşează simularea sunt diametrul, înălţimea, înălţimea coroanei şi coordonatele în plan ale poziţiilor arborilor. Întrucât parte din aceste date pot lipsi, programul permite înlocuirea valorilor lipsă. În situaţiile în care datele de intrare sunt preluate din pieţe de probă dispuse randomizat, se apelează la un generator de structuri, ce permit înlocuirea elementelor lipsă. Dacă s-ar reprezenta datele de intrare în formă tabelară, atunci programul permite prelucrarea chiar în situaţiile în care unele celule ale tabelului nu ar fi completate (prima situaţie), sau ar lipsi chiar coloane întregi – situaţia a doua, în care, de exemplu, s-ar dori simularea pornind de la un set incomplet de date.


19

12.4.2 Sisteme de asistare a deciziilor

Planificarea teritoriului este şi o consecinţă a managementului forestier, mai precis a politicilor forestiere. Gustafson et Crow, (1996) au construit un model de alocare HARVEST, ce oferă instrumente vizuale şi cantitative de prognoză a distribuţiei spaţiale a fragmentării fondului forestier, ca o consecinţă a exploatării masei lemnoase. Autorii au simulat pe 150 ani evoluţia distribuţiei spaţiale a arboretelor dintr-un parc naţional, în două alternative: tăieri rase sau codru grădinărit. Suprafaţa totală a interiorului pădurii şi suprafaţa medie a parchetelor se diminuează în cazul menţinerii tăierilor rase; suprafaţa de protecţie este mai mare în a doua alternativă, a tăierilor grădinărite pe buchete.

HOPSY este un pachet de programe scrise în Danemarca (Hinssen, 1994) folosit pentru fundamentarea deciziilor în managementul forestier, în condiţiile existenţei unor mici trupuri de pădure disparate şi a unei politici forestiere orientate spre promovarea anumitor specii. Sistemul este bazat pe un model de alocare a resurselor ce foloseşte, în parte, procese Markov staţionare. Deşi obiectivul principal este prognozarea ofertei de lemn sub diverse scenarii, aplicaţia permite fundamentarea deciziilor în funcţie şi de alte servicii şi produse nelemnoase oferite de pădure, prin modificarea restricţiilor modelului de optimizare; principala sa particularitate este aceea că foloseşte probabilităţile de trecere dintr-o categorie de diametre în alta, precum şi probabilităţile de modificare a suprafeţelor aferente fiecărei specii. Funcţiile obiectiv sunt o distribuţie dezirabilă a suprafeţelor pe specii şi un diametru-ţel sau o vârstă a exploatabilităţii, pe specii.

Lanţurile Markov utilizate s-au bazat pe următoarele ipoteze simplificatoare: 1) modelul este singular; toată informaţia din trecut este încorporată în starea actuală a arborilor, aşa ca arbori identici se vor comporta identic în viitor; 2) modelul este staţionar: probabilităţile de trecere dintr-o clasă de diametre în alta sunt constante în timp, deci creşterea este constantă, iar măsurile silviculturale nu influenţează aceste probabilităţi. Deşi a doua ipoteză pare forţată, la populaţii mari de arbori se presupune că difereţele dintre modul în care arborii reacţionează se compensează între ele.

Modelul Markov se bazează pe două ecuaţii diferenţiale de ordin întâi:


20

Primul termen AX t' al ecuaţiei 12-1 descrie trecerea arborilor de la

o clasă de diametre în alta. Când nu sunt tăiaţi, se presupune că arborii rămân în aceeaşi clasă de diametre sau trec în clasa următoare, într-o perioadă de timp dată, constantă. Matricea A conţine elementele ai,j,k ce reprezită probabilitatea ca arborele speciei k să ajungă în clasa j provenind din clasa i, într-o perioadă de timp constantă.

Al doilea termen al ecuaţiei (12-1) are valori zero cu excepţia primei clase de diametre pentru fiecare specie. El reprezintă numărul de fire în prima clasă de diametre, ce rezultă ca urmare a împăduririi terenului sau a regenerării naturale. Numărul de arbori dintr-o nouă generaţie depinde trei factori: primul factor este ( )( )tt

' XIRIE ×× , adică suprafaţa totală disponibilă pentru regenerare, după tăriere. Aceasta este numărul de arbori tăiaţi din fiecare clasă de diametre pentru fiecare specie, adică E’ Xt, multiplicat cu suprafaţa aferentă fiecărui arbore tăiat Rt.(elemente rjk.

reprezintă suprafaţa ocupată de arborele speciei k şi categoriei de diametre i) E este o matrice de dimensiuni (mxn) ce conţine probabilităţile ca arborii să fie tăiaţi, pe specii şi case de diametre. I este o matrice unitate de dimensiuni nnxnn. Al doilea factor ce determină valorile din matrice X1 este fk, respectiv suprafaţa ce se taie din specia k. Al treilea factor este R1k, respectiv spaţiul aferent fiecărei noi generaţii din specia k (în m2).. Matricea C are dimensiuni mnxmn şi conţine valori zero, cu excepţia celor de pe diagonala principală, în care sunt înregistrate diametrele iniţiale pentru fiecare specie, respectiv fk/R1k .

( )( ) T,...1tXIRICEX1XAXX

tt''

1

t't

'1t

=×××=

+=+ ( 11-1)


21

SOLUS este o metodologie modernă de evaluare a gradului în care o anumită distribuţie a folosinţelor funciare este durabilă. Ea cuprinde trei mari componente: un modul de programare lineară, două module de cuantificare a intrărilor şi ieşirilor din sistem şi o componentă GIS. Modelul de programare lineară operează la nivel zonal şi selectează folosinţele dintr-o gamă de alternative (silvicultură, agricultură, zootehnie) caracterizate din diferite intrări şi ieşiri. Funcţia obiectiv este maximizarea surplusului social, compus din surplusul producătorilor şi surplusul consumatorilor (Jansen et al., 2000).

12.5 Consideraţii finale privind utilizarea calculatoarelor electronice şi a modelării în amenajarea pădurilor

Soluţiile tehnice oferite de un amenajament, în virtutea celor trei principii prezentate în capitolul 2 şi a consecvenţei aplicării bazelor de amenajare, nu pot să difere prea mult de cele propuse în proiectul anterior, fapt ce limitează oarecum

posibilităţile de utilizare a facilităţilor pe care le oferă modelele de optimizare prezentate în ultimele două capitole ale prezentului suport de curs. La acest aspect se mai adaugă şi faptul că optimizarea oricărei soluţii tehnice se face pe baza unui model, iar orice model însemnă renunţarea la o serie de aspecte considerate ne-esenţiale, în favoarea altora. Aşadar modelarea în sine este afectată de subiectivism, întrucât reflectă în cele din urmă un anumit sistem de valori, în numele căruia se ia o anumită decizie, şi nu alta.

Prin urmare, în afara facilităţilor oferite de aplicaţiile GIS, s-ar putea spune că revoluţia informatică nu aduce prea multe elemente de noutate în domeniul amenajării pădurilor; ceea ce este cât se poate de adevărat, dacă ne limităm strict la reglementarea producţiei. E suficient să amintim faptul că stabilirea posibilităţii se face doar cu ajutorul metodelor acceptate oficial, iar rezultatul acestor calcule depinde efectiv de structura fondului de producţie şi de orizontul de timp pe care se urmăreşte continuitatea recoltelor.

Dar, chiar şi în asemenea condiţii, utilizarea diverselor modele de optimizare a structurii şi mărimii fondului de producţie şi protecţie permite cel puţin estimarea cantitativă, şi în final monetară, a ceea ce silvicultura ar fi putut câştiga în plus dacă societatea nu ar fi impus anumite restricţii asupra modului de gestionare a pădurilor. Acesta este costul de oportunitate al gestionării multifuncţionale a pădurilor şi este cea mai bună aproximaţie a valorii totale a funcţiilor de protecţie care, prin natura lor,


22

sunt foarte greu sau imposibil de cuantificat – s-a văzut, în capitolul 10, cât de limitate sunt aceste metode şi, în ciuda îngustimii punctelor de vedere, cât sunt de greu de aplicat.

Orice mijloc de proiectare asistată nu poate înlocui inginerul amenajist dar îl poate ajuta substanţial în generarea mai multor variante ale proiectului de amenajare care, chiar dacă nu vor fi niciodată aplicate, permit analize cost-beneficiu şi în final, evaluarea economică a funcţiilor de protecţie. Acest aspect deschide posibilitatea utilizării metodelor moderne de fundamentare a deciziilor, care, la rândul lor, permit o mai bună armonizare a obiectivelor amenajistice cu interesele populaţiei locale (dreptul de servitute), cu priorităţile comunităţii ştiinţifice – interesate în conservarea biodiversităţii – şi cu interesele industriei lemnului.

Al doilea mare avantaj rezidă în posibilitatea utilizării unor metode matematice de analiză numerică, statistică şi spaţială imposibil sau foarte greu de realizat cu alte mijloace. Această facilitate este utilă la redactarea memoriului tehnic, permiţând argumentarea unor ipoteze privind fenomenele succesionale ce apar între specii sau tendinţele ce se întrevăd pe piaţa lemnului la nivel local – fireşte, în măsura în care există suficient de multe date referitoare la agenţii economici ce exploatează în ocolul al cărui amenajament se actualizează.

Problema de fond nu este lipsa unor programe special concepute pentru rezolvarea problemelor amenajistice, ci incapacitatea multor proiectanţi de a utiliza toate posibilităţile pe care le oferă foile electronice de calcul în importarea şi prelucrarea datelor din descrierea parcelară .

În ceea ce priveşte analiza eficienţei economice a aplicării amenajamentului, tot mai frecvent solicitată de beneficiari, este evident faptul că fără date precise privind preţurile la care este valorificat lemnul şi costurile regenerării arboretelor nu se pot realiza nici analize cost-beneficiu, nici prognoze cât de cât credibile privind direcţia în care va evolua piaţa lemnului la nivel local.

Amenajarea Pădurilor – Partea Isilvic.usv.ro/cursuri/amenajare.pdf · vegetaţia forestieră:...

Documents

Transcript of Amenajarea Pădurilor – Partea Isilvic.usv.ro/cursuri/amenajare.pdf · vegetaţia forestieră:...