MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ
LESNICKÁ A DŘEVAŘSKÁ FAKULTA Ústav lesnické a dřevařské techniky
DIPLOMOVÁ PRÁCE Rozbor poškozování lesních porostů těžební činností v oblasti LČR s.p. LS Frýdlant
Brno 2007
Bc. Jaromír Mazal
2
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem svoji diplomovou práci na téma: Rozbor poškozování lesních porostů těžební činností v oblasti LČR s.p. LS Frýdlant zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje diplomová práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.
V Brně, dne 27. dubna 2007
Jaromír Mazal
3
PODĚKOVÁNÍ Na tomto místě bych rád poděkoval vedoucímu diplomové práce prof. Ing. Jindřichu Nerudovi, CSc. Za cenné rady, připomínky a informace, za odborné vedení a čas, který mi věnoval při zpracovávání diplomové práce. Za poskytnutí potřebných dat, informací a technickou podporu dále děkuji prof. Ing. Radomíru Ulrichovi, CSc. a zaměstnancům Lesní správy Frýdlant.
4
Bc. Jaromír Mazal Rozbor poškozování lesních porostů těžební činností v oblasti LČR s.p. LS Frýdlant An analysis of damaging of forest growth by logging activity on an area of LCR, s. p., LS Frydlant ABSTRAKT Cílem mé diplomové práce je zjištění nejdůležitějších negativních vlivů používaných technologií v dané oblasti v předmýtních úmyslných těžbách na prostředí (na půdu a stromy v porostu), a to jak jejich struktury a formy (vizuálně zjistitelné a vizuálně nezjistitelné škody) tak i zastoupení a významnosti škodlivého dopadu na lesní prostředí. Definování souboru parametrů (např. varianta těžební technologie, místní těžebně-výrobní podmínky, použité stroje, druh sortimentu atd.), působících na vznik poškozování složek lesního prostředí (zejména půdy a stromů) a posouzení jejich významu. Provedení analýz poškozování porostů těžbou podle zvolené metody v podmínkách dané oblasti a její porovnání s výsledky jiných autorů. Návrh opatření směřujících ke snížení ekologické zátěže způsobované technikou při těžební činnosti v dané oblasti. Klíčová slova: technologie, poškození půdy, poškození stromů, těžební činnost, metodika měření, soubor parametrů, ekologická zátěž
ABSTRAKT The purpose of my dissertation is to discover the most harmful influence of applied logging techniques on the forest environment (on soil and trees in growth) on a given area of premature intentional logging. It means to learn their structures and forms (visually discoverable and visually undiscoverable damage) and also representation and importance of harmful influence on the forest environment. Than to define a complex of parameters (e.g. an option of the logging technique, local logging and production conditions, used machines, the sort of assortment, etc.) which effects the origin of damage of the forest environment and its components (especially the soil and trees) and to review their importance. Next to analyse the damage of the forest vegetation according to a chosen method of logging in conditions of the given area and comparing with results of other authors. To make suggestions how to reduce ecological stress caused on the given area by machinery along logging operations. Key words: a technique, soil damage, damage of trees, logging activity, the methodology of measuring, ecological stress
5
OBSAH 1. ÚVOD - ZÁKLADNÍ ASPEKTY DIPLOMOVÉ PRÁCE ................................. 7 1.1 Lesnické aspekty......................................................................................................... 7 1.2 Ekonomické aspekty ................................................................................................... 7 1.3 Politické aspekty ......................................................................................................... 7 1.4 Společenské aspekty ................................................................................................... 8 1.5 Vědecké aspekty ......................................................................................................... 8 1.6 Kulturní aspekty.......................................................................................................... 8 2. SEZNÁMENÍ S PROBLEMATIKOU .............................................................. 9 2.1 Nepříznivé vlivy působící na kořenové systémy lesních stromů................................ 9 2.2 Škody na stromech způsobené provozem těžebních strojů ...................................... 10 2.3 Používané technologie, metody při těžbě a soustřeďování dříví .............................. 10 2.3.1 Těžba dříví ..................................................................................................... 12 2.3.2 Soustřeďování surového dříví........................................................................ 13 2.3.3 Používané technologie ................................................................................... 13 2.4 Nejdůležitější negativní vlivy používaných technologií........................................... 23 3. METODIKA - ANALÝZA POŠKOZOVÁNÍ POROSTŮ TĚŽBOU ................ 26 3.1 Metody hodnocení vizuálně zjistitelných škod způsobených těžbou na lesním prostředí .......................................................................................................................... 26 3.1.1 Škody působené pojezdy strojů na půdu........................................................ 26 3.2 Zvolená metoda pro analýzu poškozování porostů těžbou....................................... 30 3.2.1 Ukázka využití zvolené metody v konkrétních podmínkách......................... 31 4. VÝSLEDKY ŠETŘENÍ ................................................................................. 32 4.1 Porovnání výsledků s jinými autory ......................................................................... 33 4.1.1 Těžba JMP, přibližování dříví koňmi napřímo.............................................. 33 4.1.2 Těžba JMP, přibližování dříví kůň + traktor.................................................. 35 4.1.3 Těžba harvestory............................................................................................ 36 5. ZÁVĚR ......................................................................................................... 37 SUMMARY....................................................................................................... 39 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY.................................................................. 41 SEZNAM TABULEK........................................................................................ 42 SEZNAM OBRÁZKŮ ....................................................................................... 42 SEZNAM PŘÍLOH ........................................................................................... 43
6
1. ÚVOD - ZÁKLADNÍ ASPEKTY DIPLOMOVÉ PRÁCE 1.1 Lesnické aspekty Práce by mohla mít význam pro vlastní lesnické hospodaření na daném území a nejen pro něj. Zejména pro posouzení nasazení určité technologie při výchovných těžbách, s ohledem na poškozování porostů, poškození půdy, únosnost terénu, ekonomičnost dané technologie, klimatické vlivy prostředí. Omezení škod na stromech (tj. jak na jejich nadzemní, tak i podzemní části) i na půdě (hutnění půdy) sníží nebezpečí vzniku hnilob, zvýší možnost perspektivního zlepšení struktury získatelných sortimentů a zvýší i přírůsty stromů. K dalším positivním důsledkům uplatnění opatření, formulovaných na základě zjištěných poznatků, patří např. zlepšení vodohospodářských poměrů v daném území (snížení narušení přirozeného koloběhu vody, snížení úrovně vodní eroze a únosu půdních částic atd.). Paralelně s lesnickými aspekty jsou provázány i aspekty další, jak je uvedeno níže.
1.2 Ekonomické aspekty Snížení míry hnilob, zvýšení přírůstu nepoškozených stromů ve srovnání se stromy poškozenými a výhodnější struktura potenciálně získatelných sortimentů přinesou přímé navýšení výnosových položek v ekonomice vlastníka lesa. Snížení negativních vlivů škodlivých činitelů zároveň přinese i nepřímé přínosy, a to ve formě úspory nákladů, jinak obligatorně vynakládaných na sanaci škod. V diplomové práci (DP) bude proveden rozbor a posouzení negativních vlivů jednotlivých technologií působících na porosty – vznik erozních rýh, narušování půdního povrchu, poškození stromů, zejména jejich odření a následný vznik hnilob – snížení kvality, poškození kořenového systému – pojezd techniky a následný snížený přírůst a vzájemný propočet ekonomické zátěže dané technologie s ohledem na sortimentaci dříví, jeho uložení na skládkách a odvoz.
1.3 Politické aspekty Vícekriteriální posouzení technologických variant včetně vymezení hraničních možností použití dané technologie v určitých přírodně-výrobních podmínkách umožní mj. přesněji definovat jejich kapacitní využití, ekologické dopady, i rozvoj dalšího zpracování vyrobených sortimentů a omezení negativních dopadů technologie na životní prostředí. Od těchto aspektů se odvíjejí politická rozhodování a názory jak ekologických skupin, ochránců životního prostředí, firem provádějících výrobu dřevních sortimentů, dřevozpracujících firem a politické reprezentace. Změna politického postoje relevantních činitelů zejména k novým harvestorovým technologiím lesní těžby může za pomoci a přispění samotného státu i Evropské unie prostřednictvím příspěvků a dotačních titulů přispět k preferování a následnému rozvoji té které technologie pro její nejlepší a nejvýhodnější reference ve všech směrech.
7
1.4 Společenské aspekty S pomocí výsledků DP může být široké veřejnosti poskytováno osvětlení problematiky a důvodů prováděných výchovných zásahů v porostech, zejména vysvětlení pozitivních a negativních vlivů při použití té či oné technologie, klady a zápory použité technologie v dané lokalitě – konkrétním porostu, to vše v návaznosti na ekologické aspekty prováděné činnosti. Zároveň může dojít i k změně struktury pracovních příležitostí v souvislosti s technologickým rozvojem výroby.
1.5 Vědecké aspekty DP poskytne soubor praktických i teoretických výsledků. Výsledky DP budou natolik exaktní a vypovídající a současně formulované na základě jednoznačné metodiky řešení, že mohou být využívány i v rámci vědecko-výzkumné základny a rozšíří tak stávající strukturu informací o daném problému. DP bude vycházet z konkrétních šetření důsledků jistých technologií těžby v daných přírodně-výrobních podmínkách a pokusí se dosažené výsledky zobecnit a tím umožní i jejich širší použitelnost vně dotčeného regionu. Přínosem bude vytvoření souboru faktorů využitelných pro výběr vhodné technologie v dané lokalitě (porostu) s minimem definovatelných negativních účinků. Bude vytvořen soubor kriterií pro hodnocení rozměrů strojů, jejich váhy, nosnost, prostupnost terénem, manévrovatelnost, dosah ramene, typ hlavice, typ hydraulické ruky, typ navijáku, množství hmoty vyvezené (přiblížené) na jedno naložení (zápřah), druh a typ použitého obutí (pneumatik, polopásů nebo pásů) – dle únosnosti terénu a nepříznivého tlaku na půdu. Dalšími výstupy budou např. údaje o spotřebě pohonných hmot a provozních náplní a mnoho dalších aspektů, které budou stát za zvážení pro další vývoj konstrukcí nových strojů.
1.6 Kulturní aspekty Tyto aspekty jsou úzce spojeny s aspekty společenskými. Budou vysvětleny důvody a způsoby provádění pracovních procesů, výroby a zásahů v lesních porostech. Dokázání laické veřejnosti že ta daná technika či technologie, použitá v lesním porostu, může být i přes své technické parametry (váha, tíha, výkon) pro daný lesní porost i prostředí velkým přínosem a že při vhodném a zodpovědném zacházení při výrobě dokáže být technika velmi šetrná k prostředí, v němž operuje. Vytvoření obecného povědomí, že přes mohutnost použitého stroje není v případě jeho správného nasazení již po krátkém časovém období po provedení činnosti znát jeho nasazení v daném porostu, a to i přes velký objem vytěženého dříví za krátké časové období. Současně s tím lze dokázat, že je možné zachování a neporušení turisticky i kulturně cenných částí porostů - lesních pěšin, odpočinkových a vyhlídkových míst, vodotečí, studánek včetně chráněných či jinak zajímavých stromů i dalších zajímavých a kulturně cenných částí lesa i přesto, že se např. po mýtní úmyslné těžbě tvář krajiny výrazně změní. DP by měla taktéž ukázat, že je možno, aby vedle sebe souběžně fungovala moderní technologie skloubená se zachováním historických a kulturních hodnot.
8
2. SEZNÁMENÍ S PROBLEMATIKOU 2.1 Nepříznivé vlivy působící na kořenové systémy lesních stromů Pro růst a funkci kořenů stromů vyvíjejících se v lesních porostech jsou významné jiné nepříznivé vlivy než je tomu u zemědělských pěstovaných plodin na soustavně narušené a uměle upravované půdě. a) Mechanické poškozeni - Při pojezdu těžkými mechanizmy jsou jemné i hrubší kořeny silně mechanicky poškozovány (Becker 1999). Poškození těchto kořenů znamená okamžité přerušení jejich absorpční funkce s následným přerušením transpiračního proudu ve vodivém systému (Smith a Hinckley 1995). Jeho změny jsou detekovatelné ve skeletových kořenech a kmeni k těmto kořenům náležejících (Nadyezhdina a Čermák 1999). Mechanickému poškozování kořenů je věnováno málo pozornosti, přestože je častým jevem v lesním hospodářství a oproti nadzemnímu systému při každém poranění ztrácí rostlina část kořenů, což klade na rostlinu zvýšené energetické nároky. Změnou růstu musí znovu nabýt ztracenou rovnováhu. b) Zhutněni půdy -V prostředí lesa lze při pojezdu strojů předpokládat zhutnění půdy a pro jemné kořeny náhlé, nárazové zvýšení tlaku, které může způsobit jejich poranění. V delším časovém horizontu se může pojezd strojů promítnout do snížené dostupnosti volně pohyblivých látek (jako O2 CO2, vody a některých živin) v rhizosféře. Ke zhutňování může docházet i sešlapem, pohybem zvěře aj. Na zhutnění půdy mohou kořeny reagovat zvýšenými nároky na fotosyntáty (Zaerr a Lavender 1974), které jsou potřebné pro náročný metabolizmus nutný k překonání zvýšeného odporu půdy proti jejich dlouživému růstu. Fyziologická cena za obnovení funkce systému jemných kořenů může být až do 70 % přístupného toku uhlíku (Ágren et al. 1980). c) Mechanický tlak -Mechanický tlak je neodmyslitelnou součástí při růstu kořenů v půdě. Aby si mohl kořen protlačit cestu půdním prostředím musí vyvinout sílu, která převýší mechanickou odolnost půdních agregátů bud' jejich přemístěním nebo deformací. Odolnost půdy vůči tlaku kořenů je nazývána také jako odpor pudy, a je ovlivněna mnoha parametry jako texturou a skeletnatostí, zatímco jiné parametry jako specifická hustota půdy a obsah vody závisí na klimatu - zejména na srážkách a teplotě. Čím sušší a těžší je půda, tím větší je její odpor proti prorůstání kořenů (Taylor et al. 1969). Kořen rostoucí v půdě musí překonat axiální a radiální tlak a také tření (Greacen 1986). Ačkoliv vzájemná závislost těchto složek se různí v závislosti na zrnitosti, kohezních a adhezních vlastnostech půdy a také v určité míře na tvaru a průměru kořene, převládá axiální tlak (Abdalla et al. 1969, Richards a Greacen 1986, Bengough a Mullins 1990). Vystavení kořenů mechanickému tlaku vyvolává řadu fyziologických změn, které byly na makroskopické úrovni dobře popsány. Například sníží se prodlužování kořenů, a to v reakční době řádově od minut (Sarquis et al. 1991, Bengough a MacKenzie 1994)
9
do hodin (Eavis 1967, Croser et al. 1999). Kořenová čepička se obecně více zaobluje a stává se až konkávní, tloušťka kořene za meristémem narůstá a kořenový meristém a zóna elongace se stávají kratší (Eavis 1967, Abwell1990, Croser et al. 2000). Zjištění ztloustnutí kořenů za kořenovým vrcholem a zjištění konkávních vrostných vrcholů umožňuje odhalit dlouhodobější mechanický tlak na kořenové vrcholy (Abdalla et al. 1969).
2.2 Škody na stromech způsobené provozem těžebních strojů Poranění stromu při použití harvestorové technologie je způsobeno nejčastěji interakcí hydraulického jeřábu jak harvestoru, tak vyvážecího traktoru, či kácecí hlavicí. V tomto případě hraje významnou roli osobní odpovědnost operátora těžebního stroje a úroveň jeho vyškolení. Stromy mohou být poškozeny některou částí projíždějících strojů, pokud jsou vyvážecí linie nezodpovědně vytyčeny, či vykáceny (linie s ohledem na terén by měly být široké 3 - 4 m). Kořenové náběhy jsou nejčastěji poškozovány při úzkých vyklizovacích liniích, nebo při objíždění překážky. Odření může také nastat při nevhodně uložených sortimentech podél linií. Kořenový systém stromů podél linií je nejvíce poškozován na vlásečnicích, které jsou rozprostřeny přímo pod půdním povrchem. Úměrně s mechanickým narušením půdního povrchu dochází taktéž k přetrhání kořenového systému. Kromě správně volených technických vlastností pojezdového systému strojů může škodám zabránit dostatečně navrstvený klest (minimální tloušťka 25 - 30 cm). Řada autorů, kteří studovali poškozování lesních porostů v průběhu těžební činnosti, došla k závěru, že délka vlečených kusů dříví ovlivňuje počet poškození v daleko větší míře, než vlastní způsob vlečení. Heij a Leek (1981) například uvádějí, že při soustřeďování celých stromů bylo v porostech poškozeno 25 % stojících stromů a že při metodě kmenové je toto procento jen nevýrazně nižší (22 %), avšak i při metodě sortimentů, která je obecně považována za nejšetrnější, dochází na operační ploše k poškozování nejméně 5 % stromů ve vychovávaném porostu. Eckhart (1979) in Dejmal (1983). Obdobné výsledky byly zjištěny ve studií ,,Rozsah poškození půdy a kmenů ve smrkových porostech" (Ulrich a kol. 1999), při které bylo využito McMahonovy metody v modifikaci ÚLDT.
2.3 Používané technologie, metody při těžbě a soustřeďování dříví Technologický postup je popis pracovních úkonů a operací a jejich návaznost. V těžebních technologiích jde o označení použité těžební metody, aplikovaných technologických a pracovních postupů. Základní těžební technologie a jejich návaznost jsou uvedeny v následující tabulce.
10
Tab. 1: Technologie v LH Lokalita
Technologie
P
Soustřeďování
OM
kácení Sortimentní
Odvětvování
Odvoz
**** sortiment
sortiment
ES
Odvoz
Z
****
sortiment
zpracování
sortiment
zpracování
sortiment
zpracování
přeložení
Sortiment Kácení Kmenová
odvětvování
**** surový kmen
(manipulace)
Surový kmen Kácení Stromová
strom
**** strom
Surový kmen sortiment
manipulace **** přeložení
Strom
Manipulace
(odvětvení)
Surový kmen
odvětvení
(manipulace)
sortiment
Pozn.: P – pařez, Z – zákazník, OM - Odvozní místo, ES - expediční a manipulační sklad
11
2.3.1 Těžba dříví Za klasický postup těžby dříví je možno považovat: pokácení stromů, odvětvení, odříznutí (odseknutí) vršku, případně zkrácení na příslušné sortimenty. Dříví je pak soustřeďováno od pařezu na odvozní místo, tj. k silnici sjízdné pro odvozní prostředky a odtud odváženo, dopravováno na manipulační, expediční sklad nebo ke spotřebiteli. Toto základní schéma má celou řadu modifikací; někdy jsou stromy pouze pokáceny a i s korunou dopraveny na manipulační sklad, kde jsou strojně opracovány. V posledních letech se v těžbě dřeva postupně zavádějí nové mechanizační prostředky, které svojí výkonností několikanásobně zvyšují produktivitu práce při kácení, odvětvování a zpracování kmenů a zároveň zlepšují hygienu, fyziologii a kulturu práce. Zavádění jedno a víceúčelových strojů je rozšířené zejména v severských zemích. Stroje, které mimo kácení mohou vykonávat ještě alespoň jednu další operaci (např. odvětvování) se nazývají harvestery. Stroje, které kromě odvětvování vykonávají ještě aspoň jednu další operaci (rozřezávání), se nazývají procesory (nekácí stromy).
Těžební metody Metoda sortimentní Tato metoda je historicky nejstarší těžební metodou používanou jak v těžbách výchovných tak obnovních. Hlavním důvodem jejich vzniku byl v období výhradního používání animálního soustřeďování dříví nedostatek tažné síly. Proto bylo nutné vytěžené dříví rozdělit řezem na kratší, fyzicky zvládnutelné kusy (Simanov,2000). Ve světě se sortimentní metoda plynule rozvíjela a rozvíjí jak v těžbách obnovních tak výchovných. V našich poměrech ztratila na významu s rozvojem traktorového soustřeďování a prosazováním těžební metody kmenové s druhováním na manipulačních skladech (Simanov, 2000). V dnešní době se sortimentní metoda začíná pomalu vracet do porostů v podobě harvestorových technologií. Tento vývoj je podporován snahou snižovat pracnost v těžbách a minimalizovat škody způsobované na lesních ekosystémech při používání běžných těžebních metod (kmenové a stromové). Metoda kmenová Při užití této metody je třeba brát v úvahu možnost poškození stojících stromů porostu především při vyklizování surových kmenů v celé délce, tzn. že užití je možné (vhodné) jen tam, kde rozestup stromů spolu s důsledným směrovým kácením vytvářejí předpoklady pro nižší poškozování porostu (Simanov, 2000) Metoda stromová Také při použití této metody musíme zvažovat riziko poškození porostu vyklizováním stromů. Četnost střetu vyklizovaného dříví se stojícími stromy je srovnatelná s metodou kmenovou. Četnost poškození stojících stromů však bývá někdy nižší a to proto, že ne každý střed korunové části vyklizovaného stromu se stromem stojícím má za následek jeho poškození. Metodu je možno považovat za použitelnou jen v nejmladších porostech a potom v porostech starších, kde rozestup stromů spolu
12
s důsledným směrovým kácením vytvářejí předpoklady pro nižší poškození porostu (Simanov, 2000) Při aplikaci této metody musíme počítat s vyšší energetickou náročností soustřeďování dříví vyvolanou vyšší potřebou tažné síly a se ztrátou kapacit prostředků pro soustřeďování dříví vyvolanou nižší vytížitelností prostředku kmenovým dřívím při jedné jízdě. Významným přínosem stromové metody je vyloučení motomanuálního odvětvování jako operace s vysokou pracností a s největší četností úrazů. Další výhodou je vyklizení klestu z těžební plochy současně s těžbou a jeho koncentrace pro případné další zpracování.
2.3.2 Soustřeďování surového dříví Soustřeďování dříví je souhrnný název pro dopravu dříví od pařezu (P) na odvozní místo (OM). Může se členit na tyto technologické fáze: - vyklizování dříví, tj. přemístění z místa kácení k přibližovací lince, - přibližování dříví, tj. dopravu vyklizeného dříví po přibližovací lince na vývozní místo (VM) nebo odvozní místo, - vyvážení , tj. dopravu přiblíženého dříví z vývozního místa na odvozní místo. Soustřeďování surového dříví zahrnuje tyto výrobní operace: vyklizování dříví od pařezu, sestavení nákladu, přibližování, vyvážení a ukládání dříví na skládku. Jednotlivé technologické fáze a výrobní operace se mohou spojit až v jedinou operaci. Vytěžené dříví se může soustřeďovat traktory, lanovými dopravními zařízeními, koňmi, popř. jinými způsoby. Soustřeďovat dříví lze buď jedním prostředkem, nebo se mohou kombinovat různé prostředky (např. koně - traktor, lanové dopravní zařízení – traktor)
2.3.3 Používané technologie -
těžba JMP – pomocí žlabů těžba JMP- lanovkové systémy těžba JMP – kůň napřímo, železný kůň těžba JMP – snášení, svazkování koněm (sestavení nákladu), přibližování po lince UKT (SLKT) těžba JMP – UKT (SLKT) těžba JMP – vyvážecí traktor, traktor s vyvážecím vlekem – kráceno do sortimentů těžba harvestory – vyvážecí traktory, traktor s vyvážecím vlekem – kráceno do sortimentů těžba dřeva JMP – letecky
Těžba JMP, přibližování dříví pomocí žlabu Leykam log - line Tato linka je u nás zatím novinkou. Linka Leykam je zařízení pro gravitační přibližování slabého probírkového dříví v kůře, všech druhů dřevin, na svažitých, technikou obtížně přístupných terénech. Při vývoji tohoto zařízení rakouskou
13
papírenskou firmou Leykam - Mürztaler Papier und Zellstoff se použitím nejmodernějších materiálů aktualizovaly tradiční metody přibližování dříví. Linka Leykam se skládá z umělohmotných (polyetylénových) žlabů s délkou 5 m, otevřeným průměrem 35 cm a tloušťkou stěny 9 mm. Jednotlivé žlaby mají hmotnost 25 kg a spojují se pomocí jednoduchých rychlospojů tak, že vzniká v terénu koryto libovolné délky a tvaru. Montáž dopravního koryta v terénu je ruční, k usnadnění práce je možné spojit jednotlivé díly na cestě a do terénu je vytáhnout malým navijákem. Koryto položené v terénu se zajišťuje silonovými lany k nejblíže stojícím stromům, aby se zabránilo jejich sesmeknutí. Dříví o délce 1 - 6 m s maximálním průměrem 34 cm je možné spouštět již od 15 % sklonu svahu. Příkré stráně nad 40 % sklonu se překonávají položením šikmo ke spádnici. Optimální sklon je 25 - 30 %. Při vyšších sklonech, a tudíž vyšších rychlostech dříví, se vkládají do koryta brzdy, které přibližovanou hmotu zpomalí. Dříví se začíná přibližovat v nejvyšším bodě, přičemž pracovní četa (2 pracovníci) vkládá nakácené dříví do koryt ručně pomocí sapin. Když se dříví z určitého místa přiblíží, rozebere obsluha linky část koryta, kterou přesune po vrstevnici na další linku. Poté pokračuje v přibližování dříví. Postup se opakuje, dokud se obsluha nedostane až na začátek koryta. Postavení koryta na další lince pak logicky nevyžaduje tolik času jako první postavení linky. Rozestupy mezi linkami se doporučují okolo 20 m. Dle rakouských lesníků trvá postavení 100 m koryta průměrně 1,5 hodiny.
Těžba JMP, přibližování dříví lanovkovými systémy Přibližování dřeva je ve specifických porostech nemyslitelné bez „vzdušné“ dopravy - vrtulníkem nebo lanovkou. Při dnešních cenách dopravy vrtulníkem (ve srovnání s lanovkou asi 18 x vyšší spotřeba energie na dopravu 1 m3 dříví) se v některých porostech lanovka ukazuje jako jediná ekologicky i ekonomicky vhodná možnost. Technický vývoj v posledních 10 letech pozměnil parametry a vlastnosti lesních lanovek natolik, že nejen dnešní rakouské či švýcarské, ale též nejnovější české typy lanovek umožňují vůči přírodě mnohem šetrnější pracovní postupy ve srovnání s lanovkami generace 70. a 80. let. Při vhodné volbě tras (po svahu nebo i přemostěním údolí lanem) lze lanovkou provést přiblížení dřeva v naprosté většině porostů. Někde je zapotřebí i kombinace s koňským potahem nebo traktorem. Řádné ukotvení je základní podmínkou bezpečného a produktivního provozu každé lanovky. Na pracovištích s nosným lanem, jež je vedeno vysoko nad zemí mohou být kmeny přepravovány ve svisu - v celozávěsu, bez vlečení konce výřezů po terénu, a tedy bez jakékoliv erozní rýhy po provedeném přibližování. Dále je přibližováno klasickým způsobem v polozávěsu. Zde je již stopa v terénu po vlečení jednoho konce nákladu pod nosným lanem znatelná. Možností, jak eliminovat vznik erozní rýhy, je používání lanovkového vozíku, který umožňuje poutání výřezů za oba konce a tím dopravu dříví v celozávěsu, způsobu osvědčeného z NP Šumava. Používání radiového ovládání lanovky s bočním dosah 90 m od nosného lana na obě strany umožňuje přiblížení vytěženého dříví i z hlubokých roklí přilehlých k trase.
14
Radiové ovládání přímo z porostu také umožňuje integrovaný pracovní postup přesného směrového kácení za současného tahu lana lanovky. Takovýto postup se běžně využíval u kácení silných stromů nakloněných například přes okraj skály. Provozní testy prokazují použitelnost této technologie i ve skalních masivech. Pro opakované běžné provozní nasazení lanovky je třeba řešit některé technické detaily spojené s umělými kotvami, přesným vytyčováním tras geodetickými přístroji a vybavením lanovkáře některými horolezeckými pomůckami.
Obr. 1: Těžba JMP, přibližování dříví lanovkovými systémy
Těžba JMP,přibližování dříví koňmi napřímo (P-OM) Soustřeďování dříví koněm z lokality P až na OM je vhodné jen na krátké vzdálenosti (do 100m). Tato technologie je ve zdejších podmínkách používána poměrně často a to především v terénech neumožňujících použití kolové (pásové) techniky nebo v porostech nacházejících se u odvozní cesty. Souhrnná evidence těžební činnosti udává pro tuto technologii průměrnou přibližovací vzdálenost 200m. Při vyklizování kmenů je dobré použít dráhu, kterou byl vyklizen předchozí náklad. V lese tak vznikají vyklizovací linky - pera, které jsou rozhodně menší a k přírodě šetrnější, než při stahování kmenů traktorem. (Radvan, 1995) Podle technických tabulek (Radvan, 1995) "velikost nákladu pro jednotlivého koně do 600 kg hmotnosti nemá přesáhnout na rovině ve vlhké lesní půdě 0,36 kubíku." Bohužel až příliš často kočí s koněm narazí na kmen, který rozhodně danou normu nesplňuje Přibližování dříví vyžaduje koně silného a inteligentního, s vyrovnanou povahou. Preferována jsou chladnokrevná plemena (nebo jejich kříženci), která mají potřebné vlastnosti vrozené a dobře snáší vysoké nasazení a každodenní tlak na jejich 15
fyzičku. Ať je to plemeno českomoravského belgika či slezského norika. Slezský norik je přizpůsobivý, pohyblivý, velmi silný kůň se značnou výkonností právě při přibližování dříví v lese. Dobře připravený kůň pracuje mj. přesně i podle hlasových povelů kočího. Pozorný kůň je pro práci v lese podmínkou. Přesné práce dvojice je zapotřebí nejen v terénu, ale i na samotné skládce, odkud již připravené, vyrovnané kmeny odveze těžká technika Pokud probíhá přibližování v lese, kde se zároveň těží, je potřeba dbát maximální opatrnosti.
Obr. 2: Těžba JMP,přibližování dříví koňmi napřímo
Těžba JMP, přibližování dříví železným koněm Různé typy železných koňů se vyznačují velkou tažnou silou a dobrou průjezdností různými typy terénů. Jsou přizpůsobitelní pro různé pracovní úkoly. Hlavní předností je obrovská trakční síla. Může být použito pevné rameno, které zajišťuje snadné naložení kmene do ložné části stroje (otočný oplen se sklopnými klanicemi) nebo možnost zapřáhnutí boggie mini vozíku pro vyvážení sortimentů. Další velkou předností těchto strojů jsou pásy. Jejich konstrukce zajišťuje opravdu vynikající záběr, ale i velmi dlouhou životnost. Malý přibližovací pásový stroj si diky svým skvělým vlastnostem, obrovské tažné síle, výborné manévrovatelnosti a snadnému ovládání získal značnou popularitu nejen ve Skandinávii a západní Evropě, ale dokonce už i v České republice.
16
Obr. 3: Těžba JMP, přibližování dříví železným koněm
Těžba JMP, přibližování dříví kůň + traktor (UKT,SLKT) Tato technologie kombinovaného soustřeďování dříví je charakteristická tím, že kůň vyklizuje dříví k přibližovací lince a sestavený náklad pak přibližuje traktor. Při větších přibližovacích vzdálenostech se obvykle kmeny stromů soustřeďují do hromádek na tzv. přibližovací linku, odkud jsou dále sváženy traktorem. Vzdálenost vyklizování by neměla přesahovat 50 m. Hlavním přínosem této kombinované technologie spočívá v tom, že vyklizování provádí energeticky nenáročný „prostředek“ – kůň, který svou vysokou manévrovací schopností zajišťuje šetrné vyklizování kmenů. Šetrnost vyklizování dříví koněm souvisí také s omezenou tažnou silou koně, která limituje velikost nákladu a tím možnost kočího vyklizovat více kmenů po jedné vyklizovací dráze. Následný přibližovací prostředek, v tomto případě traktor, může plně využít svou tažnou sílu, samozřejmě s ohledem na terénní podmínky daného stanoviště. O tom, zda použít kombinaci koně s UKT či SLKT rozhoduje především charakter terénu a přibližovací vzdálenosti. Při delších vzdálenostech je používán SLKT a to i v podmínkách pro UKT jinak vhodných.
17
Obr. 4: Těžba JMP, přibližování dříví kůň + traktor
Těžba JMP, přibližování dříví traktor (UKT,SLKT) Novou technologii v našich lesích představuje SLKT s hydraulickým jeřábem. Traktor je standardně vybaven hydraulicky poháněným dvoububnovým navijákem s vysokou rychlostí navíjení lana (0–150 m/min) a tažnou silou 60–100 kN (6–10 t). Ovládán je kvalitní vysílačkou, která navíc umožňuje ovládat pojíždění traktoru. Hydraulické jeřáby nejsou řešeny jako u LKT s možností pohybu drapáku jen dopředu/dozadu a nahoru/dolů, ale klasickým jeřábem na otoči, se zlamovacím ramenem, případně i teleskopem, s dosahem od 7 do 10 m. Šířka stroje od 2,1 do 2,9 m je ideální i do probírek. Při soustřeďování dříví v probírkách připadá zhruba 30 % času na práci s navijákem a 70 % zbývá na práci s hydraulickým jeřábem. V mýtních těžbách se naviják nepoužívá prakticky vůbec. Výkonnost je možné zvýšit 4-8x oproti klasickému způsobu. Průměrné výkony při práci v kombinaci s harvestorem a vyvážecím traktorem v mýtní těžbě se pohybují 350 až 400 m3 za 10hodinovou pracovní směnu. Na holoseči s přibližovací vzdáleností okolo 1 km se průměrný výkon pohybuje okolo 200 m3/směnu. Při práci v probírkách se výkon pohybuje podle místních podmínek 2–3x výše než při úvazkovém soustřeďování, tj. v rozpětí 80 až 150 m3/směnu. Dlouhodobý průměrný výkon za osmihodinovou směnu je 100 až 120 m3. Výhodou je nasazení druhého menšího traktoru s navijákem jen pro vyklizování z porostu. Zvýší se výkon traktoru s rukou. Pro bezproblémovou návratnost postačí měsíční výkon 1300 až 2000 m3/měsíc.
18
Obr. 5: Těžba JMP, přibližování dříví traktor
Těžba JMP, přibližování dříví vyvážecím traktorem (traktor s vlekem) Motomanuální těžba dřeva, manipulace u pařezu a soustřeďování výřezů vyvážecí soupravou je jednou z alternativ jak přizpůsobit výrobu požadavkům trhu se dřevem. V posledních letech je patrný zájem dřevozpracujícího průmyslu o rovnoměrné dodávky výřezů. Vypovídají o něm nákupní ceny některých zpracovatelů. Cena výřezů je často o 80 až 120 Kč/m3 vyšší než cena dlouhé kulatiny. Tento trend bude s nejvyšší pravděpodobností dále pokračovat, stejně jako ochota platit více za dodávky nákladními auty než za dodávky po železnici. Ceny a podmínky odběratelů jsou jasnými argumenty, které z ekonomického hlediska nutí lesní hospodářství k výrobě sortimentů přímo v lese. Pro jmenovanou technologii jsou limitujícím faktorem technické parametry vyvážecích souprav a svahová dostupnost strojů. Nejvhodnější jsou porosty s hmotnatostí do 1,1 m3 u jehličnatých a do 0,9 m3 u listnatých porostů. Podélný sklon porostů by neměl přesahovat 40 % a příčný sklon 10 %. V porostech do čtyřiceti let (podle potřeby i ve starších porostech) se připravují 2,2 - 2,5 m široké linky po 20 - 25 m. Dřevo těžaři snášejí k linkám (průměrná vzdálenost je 6 m). Sortimenty o čepové tloušťce 16 cm a více zůstávají v porostu a k lince je operátor vyvážecí soupravy přitahuje navijákem umístěným na hydraulické ruce. Ve starších porostech, kde spon stromů dovoluje průjezd vyvážecí soupravě (limitující šířkou stroje ), těžaři připravují na hromádky pouze sortimenty o délkách 2 a 2,5 m. Tyto podmínky nepřímo pozitivně motivují těžaře k pečlivé sortimentaci ve prospěch silnějších sortimentů s vyšší cenou, neboť s nimi má méně práce.
19
Ve většině porostů se vyrábí 9 - 11 sortimentů v délkách 2; 2,5; 3 a 4 m a to jak v mýtních porostech tak i v porostech probírkových. Díky nízkým nákladům malých vyvážecích souprav je výhodné vyrábět a soustřeďovat i relativně malé objemy lépe zpeněžitelných sortimentů i v porostech, kde se těží malé objemy dřeva a následně je svážet k odvozu na jedno místo z několika porostů.
Obr. 6: Přibližování dříví vyvážecím traktorem
Výhody soustřeďování dříví vyvážecí soupravou 1. Těžba dřeva: Při kácení motorovou pilou (JMP) pro vyvážecí soupravu není nutné dodržovat směrové kácení. 2. Manipulace: Práce s čistým dřevem. Největším přínosem je sortimentace neznečistěného dřeva, které má těžař bezprostředně u sebe. K manipulaci není nutná spolupráce těžaře a traktoru. Těžař má více klidu pro měření a posouzení sortimentů, neboť není pod časovým tlakem čekajícího traktoru. Prostor pro manipulaci není omezen velikostí skládky. 3. Soustřeďování: Probíhá rovnoměrněji a rychleji. Operátor kontroluje roztřídění těžařem a současně má možnost nového třídění. Majitelé cest a pozemků, přes které je nutné přejíždět, preferují soustřeďování vyvážecími soupravami. Výřezy jsou ukládány na nejvýhodnější místa pro odvozní soupravy. Majitelé lesů pozitivně hodnotí snížení škod na lesním porostu. Soustřeďování je méně ovlivněno rozmary počasí. 4. Odvoz dřeva: Vyvážecí souprava sváží jednotlivé sortimenty na vhodná místa pro odvoz dřeva. Při nakládce je méně přejezdů a tím se zkrátil čas nutný k naložení odvozní soupravy.
20
Nevýhody popisované technologie 1. Největší nevýhodou je nutnost změny tradičního způsobu práce. Pro úspěšné zavedení této technologie je nutné překonat konzervativní přístup zaměstnanců a jejich nedůvěru, která je často spojena se zaváděním nových věcí. 2. Omezení terénními podmínkami porostů. Zavedením vyvážecích souprav se podařilo výrazně snížit množství rozpracovaných porostů a zkrátit dobu od těžby k odvozu dřeva. Schopnost dodat odběratelům dřevo za kratší dobu v syrovém stavu bez výsušných trhlin i během letního období. Soustřeďování je méně ovlivňováno počasím a je snadnější udržet rovnoměrnost dodávek dřeva odběratelům v průběhu celého roku dle dlouhodobých smluv. Nová technologie přinesla zlepšení a zjednodušení práce těžařům při těžbě a manipulaci dřeva, snížení škod na lesních porostech a lesních cestách. Z ekonomického hlediska je významné snížení nákladů na soustřeďování a odvoz dřeva. Výsledky ukazují, že rozhodnutí investovat do vyvážecích souprav (malých či velkých) byl správný krok. Motomanuální těžba dřeva a soustřeďování vyvážecí soupravou je jednou z variant efektivnější a levnější výroby sortimentů přímo v lese u pařezu.
Těžba harvestorem, přibližování dříví vyvážecím traktorem (traktor s vlekem) Je moderní těžebně-dopravní technologie. Pro výchovné těžby jsou vybírány středněvýkonové stroje, v těžbách mýtních stroje vysokovýkonové. Výrobci harvestorů a vyvážecích traktorů se postupně snaží vylepšovat stroje. Podvozky robustní boogie nápravy se zužují, a tím se zlepšuje průjezdnost terénem. Hodně výrobců představilo harvestory na pásovém podvozku. Hydraulický jeřáb (HJ) představuje dosah na hranici 10–11 metrů v kombinaci s co největším úřezem a stále vyšším zdvihacím momentem. Zvyšováním úřezu výrobci reagují na středoevropské podmínky; posunul se z 55–65 cm na 72 cm. Elektronika harvestorové hlavice umístěná ve stroji se přesouvá přímo do hlavic. Plně se využívá navigace stroje pomocí GPS, digitalizace map pomocí GIS, a tím i kontrola nad prací stroje z kanceláře majitele. V našich podmínkách je to téměř zbytečné, ale ve Skandinávii, kde je LDS několikanásobně menší, je orientace v porostu určeném k těžbě důležitá. Objevují se již i 3D digitální mapy. Nasazená technika dosahuje v předmýtních těžbách výkonnosti 100–300 m3/den a v mýtních těžbách přes 400 m3/den podle hmotnatosti stromů, přibližovací vzdálenosti a dalších provozních či přírodních podmínek. Stromy určené k těžbě jsou vyznačeny. Průjezd lesními porosty je buď ponechán na uvážení zkušených operátorů, kteří dokážou nejlépe posoudili průchodnost stroje terénem nebo je vyznačen lesním personálem nejlépe ve spolupráci s operátory. Vyrobené sortimenty jsou ukládány na hromady podél linek popřípadě na ploše po těžbě a vyváženy forwardery na odvozní místo. Nasazením harvestorových technologií dochází podle výpočtů k přímé úspoře výrobních sil, a tím i mzdových prostředků. Pro dosažení stejné výkonnosti klasickou těžbou by bylo potřeba o sedm dělníků více, při soustřeďování dříví s UKT pak o čtyři
21
dělníky více. Dalšími výhodami harvestorové technologie je vyšší mobilita čerstvého dříví, rychlá možnost změny sortimentace pro další potřeby dřevařské výroby, zachování čistoty dřevní hmoty, bezpečnost a hygiena práce. S každou technologií jsou spojena i určitá negativa, jimiž může být např. nasazení technologie ve vegetačním období a tím způsobené i větší škody na stromech, nedostatečná únosnost terénu apod. Příčinou je robustnost vyvážecího traktoru, krátkodobá praxe některých operátorů, provádění prací ve večerních hodinách, klimatické podmínky. Pokud nedochází k odřezávání kořenových náběhů před těžbou, je nutné pro další zpracování v dřevařském provozu tyto odstraňovat na odvozním místě pomocí JMP.
Obr. 7: Těžba harvestorem
Těžba JMP, přibližování dříví letecky Opomíjený, nicméně nejšetrnější způsob přibližování dřeva z lesních porostů bez poškozování stromů, erozních rýh, bez vícenákladů a s výkony v rozmezí 150 až 400 kubíků dřeva denně. Způsob přibližování dřeva pomocí vrtulníku je vůči lesu velmi šetrný - na rozdíl od ostatních způsobů přibližování. Během přibližování za pomoci vrtulníku nedochází vůbec k narušení půdního krytu, odhalení a poničení kořenového systému okolních stromů pohybem těžké lesní techniky nebo vláčením pokácených kmenů. Takto poničené zdravé stromy bývají následně napadeny houbami, mají poškozené a otlučené kmeny a tedy se dostavuje následné oslabení takto poškozených stromů, které se projevuje menší odolností vůči vnějším vlivům. Před těmito následnými škodami se většinou zavírají oči, všichni vidí pouze okamžitý ekonomický efekt. Vyšší ekonomická náročnost přibližování dřeva vrtulníky oproti přibližování pozemní technikou je bohatě kompenzována právě šetrností transportu dřeva vůči lesu. Dalším protiargumentem je údajná hlučnost. Hluk vrtulníku 22
však nemá na zvěř žádný vliv. Podle zkušeností zvěř reaguje na první přelety, ale jakmile zjistí, že jí od vrtulníku nic nehrozí, již na další přelety vůbec nereaguje. Naopak vysoký těžební výkon vrtulníku oproti pozemní technice a tedy kratší doba nasazení při stejném objemu těžby, zatěžuje les méně. V minulých letech se vrtulníky podílely na úspěšné likvidaci kůrovcové kalamity na Šumavě, v Krkonoších, Jeseníkách, Broumově a Adršpachu. Mezi další činnosti patří letecké vápnění a hnojení lesů, které na základě vládního programu probíhá od roku 2000 každoročně v Krušných horách. Provádí se i postřiky porostů z vrtulníku proti klíněnce, bekyni atd.
Obr. 8: Těžba JMP, přibližování dříví letecky
2.4 Nejdůležitější negativní vlivy používaných technologií Nasazení těžebně dopravních strojů a technologického postupu je spojeno s terénním průzkumem a návrhem výrobního postupu. Předvýrobní přípravy je vhodné plánovat těžebně technologickou kartou po seznámení se s pracovištěm. Karta by měla představovat pro vykonavatele zakázky závazný podklad. V současnosti, kdy práce provádí nejčastěji samostatné subjekty a ne vlastník lesa je vhodným argumentem při zpětném předání vykonané práce, který je možno srovnat s provozní skutečností. Řada lesních společností vyžaduje technologickou kartu pro jednoznačnou specifikaci požadované práce, neboť zahrnuje:
23
A. B. C. D.
Popis výrobní jednotky Návrh sortimentů Návrh technologii a technicko-technologické parametry pracoviště Situační náčrt s rozčleněním porostu na pracovní pole
Při nasazení těžebních a přibližovacích technologií pro dosažení maximální výkonnosti a minimálních škod, je nutné brát ohled na stroje a jejich technické parametry, technologický a pracovní postup, přírodní podmínky a taxační parametry dřevin, tj.: a) Technické parametry těžebních a přibližovacích strojů: dosah hydromanipulátorů pro stanovení šíře pracovního pole, a únosnost hydromanipulátoru s jeho dosahem hmotnost stroje a její rozložení s ohledem na únosnost půdního podkladu úřeznost stroje která je podmíněna technickými vlastnostmi dřeviny metrické rozměry stroje pro stanovení šíře linek a poloměru otáčení b) Technologický a pracovní postup: druh těžby a těžební metody síla zásahu délka a šířka přibližovacích linek průměrná přibližovací vzdálenost
c) Přírodní podmínky: sklonitost terénu pro vytyčení směru přibližovacích linek únosnost terénu pro neomezenou nebo časově omezenou možnost nasazení strojů průjezdnost daná překážkami v terénu a jejich rozestupem d) Technické vlastnosti stromů a porostu: max. hmotnost těžených stromů a max. průměry stromů u paty, kterým je podmíněna úřeznost kácení hlavice u těžebních strojů střední výška stromu tvar a větevnatost stromu vyvinutí kořenových náběhů tloušťka kůry zdravotní stav stromu zakmenění porostu Příprava porostů před výchovnými zásahy nebo obnovou porostů, je prováděna revírníky nebo lesními hospodáři a THP lesních akciových společností nebo jinými zástupci subjektů provádějících zakázku. Šíře linek procházející středem pracovního pole je u odlišných technologií různá, jako nejideálnější se jeví doporučována šíře 3,5 - 4 m. Linky by měly být rozšiřovány v zatáčkách. Stejně tak v porostech s větším počtem překážek, kde hrozí nebezpečí
24
poranění stromů od různých komponentů strojů jejich naklápěním při pojezdu nebo vlečením nákladu např. přes kamenitý terén, který není v lesních porostech ničím výjimečným. Dílčí přibližovací linky by měly být přímé, vytyčené s ohledem na terénní anomálie (překážky, podmáčený terén) a kromě individuálních (nevyhnutelných) případů musí být průjezdné s výjezdem na lesní cesty nebo propojené s dalšími přibližovacími linkami, které nejsou označovány jako slepé, tzn. že není nutno couvat nebo se otáčet v porostu a zvyšovat tak riziko podílu škod na lesních dřevinách nebo půdním povrchu. Povýrobní úprava pracoviště: Po provedených zásazích by mělo proběhnout zatíraní oděru na stojících stromech fungicidním přípravkem např. SANATEXem. Jestliže je strom poraněn ve vyšší části kmenové partie a umožňuje-li to hustota porostu a sociální postavení okolních stromů, je poraněný strom odtěžen. Další otázkou je povýrobní úprava půdního povrchu linek, jako vyjeté koleje, vymačkaná půda apod. Souhrnně lze říci, že: Volba technologie je prováděna na základě požadavků provozu: dostatečná bezpečnost provozu a ergonomie práce, splnění hospodářsko-ekonomických požadavků, požadovaná těžba v porostu a kvalita zásahu. Přípravou porostů je docíleno: minimalizace škod a zabránění ekonomickým ztrátám, snižování nákladů na asanace ať již půdního podkladu nebo stromových poranění, maximální výkonnosti strojů při dobré pracovně – organizační činnosti.
25
3. METODIKA - ANALÝZA POŠKOZOVÁNÍ POROSTŮ TĚŽBOU 3.1 Metody hodnocení vizuálně zjistitelných škod způsobených těžbou na lesním prostředí Lesnické dlouhodobé provozní plány (uvažující období nejméně 10 let) k nasazení těžební techniky, zvláště pak strojů pro soustřeďování dříví, by měly být zpracovány v souladu s ekologickými požadavky lesa tak, aby byla zajištěna jak kontinuita produkce dřeva, tak i všech ostatních funkcí lesa. Při nasazení těžební techniky je třeba přihlížet na: 1. ochranu půdy (stlačení půdy koly strojů) 2. ochranu stojícího porostu (stabilita porostu po zřízení přibližovacích či vyklizovacích linek) 3. velikost poškozeni stojících stromů při pracovním procesu, tj. zpracování dřeva 4. ergonomické zatížení řidičů těchto strojů Jelikož prognózu technického vývoje lesnických strojů pro příští desetiletí je těžko detailně odhadnout, je třeba považovat pro budoucnost i plochy vyklizovacích linek za možné produkční plochy. V tomto směru se sice názory odborníků liší, je však nasnadě, že je důležité snížit škody na půdě a porostu způsobené provozem lesnických technologií na co nejmenší míru.
3.1.1 Škody působené pojezdy strojů na půdu. Vliv pojíždění strojů na půdu, zvláště u jemnozrnných půd, byl zkoumán již nejméně před 20 lety. Nové výzkumy specielně u lesních půd se tradují od roku 1989, a získané poznatky jsou všeobecně známy (HiIdebrandt 1989, Loftler 1989, Becker 1993, Hoffinann 1989, atd.). K porozuměni další části je třeba faktory, které vedou k poškození půdy, krátce zopakovat. Faktory, které působí při pojížděni kola po půdě, a faktory, které ovlivňují její reakci. Při nasazení strojů nastává riziko poškození půdy hlavně na zamokřených, jílovitých půdách, kde jejich pojezdem dochází k porušení struktury půdy stlačením velkých pórů. Stlačení pórů působí nepříznivě na celkovou strukturu půdy, na výměnu plynu a pohyb vody jak v horizontálním, tak i vertikálním směru. Na svazích dochází k nekontrolovatelné erozi půdy. Stroj působí na půdu svojí hmotností, tj. statickým tlakem, ale také dynamickými účinky (rázy), které mohou být pro poškození půdy daleko nebezpečnější. Při pohybu těžebních a přibližovacích strojů v neúnosném terénu dochází vlivem tlaků v dosedací ploše k plastickým deformacím zeminy, tedy k vytváření stopy (koleje). Hloubka této stopy má jednak vliv na jízdní vlastnosti, a jednak na negativní vznik transportní půdní eroze. Těžebně dopravní eroze je odvislá od šířek pneumatik, jejich nahuštění, vlhkostních parametrů ovlivňujících fyzikálně mechanické vlastnosti podloží, dynamického poloměru kol trakčního ústrojí a způsobu uchycení břemene. Kromě zaboření trakčního ústrojí, případně vlečeného, či taženého břemene způsobuje těžebně dopravní erozi též prokluz hnacích kol.
26
Vliv na půdu představuje, krom jiného, dva okruhy problémů, které je třeba posuzovat odděleně: - pojezd těžkých lesních strojů (traktory s nákladem v polozávěsu, harvestory a vyvážecí traktory zatížené výřezy dřeva) způsobuje přímé poškození kořenů; je to jednak poškození silných kořenových partií, které je makroskopicky sledovatelné zejména u mělce kořenících druhů, jednak poškození absorpčních zón na nejtenčích kořenových částech - sekundární vliv strojů, které půdu dočasně, nebo trvale stlačují, což může vést např. ke změnám absorpční schopnosti půdy pro vodu, změnám prostupnosti půdy pro vzduch, změnám prostupnosti půdy pro kořeny, a dalším změnám. Pro minimalizaci škod na půdě platí: - poloměry předního a zadního kola trakčního ústrojí volit co největší - šířky pneumatik na předním i zadním kole volit co největší - tlaky v pneumatikách s ohledem na jejich konstrukci a počet pláten volit co nejnižší - pracovní činnost strojů provozovat v porostech při minimální vlhkosti půdy
Dle Wilperta (1998) lze faktory, které mohou vést k odhadu škod na půdě, následovně rozdělit: Půdní vlastnosti: 1. půdní vlhkost (stav mokrý, čerstvý, suchý) 2. zrnitost půdy (jí!, hlína, písek) 3. obsah skeletu (bez kamenů, malý počet kamenů, velké množství kamenů) 4. biogenní možnost agregace (nízká, střední, vysoká). Technické parametry 1. celková hmotnost stroje 2. výška klestu na lince (menší než 10 cm, 10 - 30 cm, větší než 30 cm) 3. počet pojezdů stroje po jedné linii (1 - 2,2 - 5, více než 5 pojezdů). Uvedený počet 7 faktorů ukazuje, jak komplexní je jejich účinek a tudíž i obtížnost zjištění škod. Z pokusných testů pojezdů strojů je dokázáno, že k největšímu stlačení půdy dochází při prvním až třetím přejezdu, po pátém až desátém přejezdu se stlačení konsoliduje natolik, že dochází již k minimálnímu zvýšení hmotnosti půdy.
Metoda hodnocení škod na půdě dle Mc Nabba Tato metoda je koncipována pro rychlý odhad rizika poškozeni půdy při pojezdu strojů. K tomuto účelu použil McNabb z USA tři faktory (Matthies 1998): 1. půdní struktura (textura) 2. půdní vlhkost 3. tvar terénního reliéfu Je třeba říci, že hloubka kolejí je znakem poškozeni půdy, avšak nemusí být vždy průkaznou veličinou. Např. při nasyceni půdy vodou se sice vytvoří koleje, ale nedochází již ke stlačení. Dochází zde k tzv. viskositnímu pohybu půdních částic, které jsou vytlačovány z kolejí. U jílovitých půd, zvláště při optimální vlhkosti dle
27
mechaniky zemin, dochází k velkému stlačeni a tím k hlubokým kolejím. Za sucha působí některý povrch půdy pružně, zvláště je-li pokryt porostem borůvky, či drnovou pokrývkou. Zde nedochází k výraznému poškození půdy, zvláště při užití nízkotlakých pneumatik.
Zjišťování porušení půdy před a po těžebních operacích dle McMahona Tato metoda je součástí kvalitativního hodnocení půdního poškození na Novém Zélandě a v Kanadě (McMahon 1995). V Německé spolkové republice provedl návrh na užití této metody Schóttle S. (Forstliches Versucbs- und Forschungsanstal Baden Wtlrttenberg, 1998). V České republice ověřili, a po modifikaci použili tuto metodu pro výzkumné účely Neruda (2000), Neruda a Valenta (2004) a Ulrich (1999, 2001). Koncept metody se zakládá na okulárním odhadnutí porušeni půdy v měřících bodech, které leží na kolmých liniích k přibližovacím linkám. V odstupech jednoho metru je v kruhu o poloměru 30 cm odhadnuto porušení půdy a pomocí kódu jsou výsledky zaznamenány do formuláře. Na probírkové ploše je třeba posoudit nejméně 1000 bodů, aby bylo dosaženo statisticky zjištěné chyby menší 3 %. Pokud probírkové plochy nejsou homogenní, je třeba je rozdělit a tentýž počet bodů vyhodnotit pro jednotlivé plochy. Vyhodnocovací proces je jednoduchý a poskytuje statisticky zajištěné výsledky, které dovolují srovnávat rizika různých technologií. Porušení půd a stromů po nasazení těžebních strojů se zaznamená do formuláře. Pro vyplnění formuláře je potřebný popis základních veličin a jejich zařazeni do tříd. Kód 9, 10 dle McMahona: Navrstveni klestu je způsobeno koly strojů, bogie podvozkem, pásovým podvozkem, tažením kmenů, nebo větvemi. Při posuzováni je důležitý i odtok vody z kolejí. U krátkých délek kolejí by problém odtoku vzniknout neměl. Hloubka kolejí se měří k výšce odvalu. Jestliže se kolej nachází již v minerálním podloží, označí se bod písmenem M. Pokud se jedná o stlačenou půdu, označí se C. Plocha zpracovaného porostu musí být vyznačena v porostní mapě, zrovna tak, jako skládky a sekundární zpřístupnění porostu, včetně zvlášť vyčleněných ploch, jako biotop, potok, atd Rozestup měřících linií je závislý na ploše porostu. Rozestup R (m) = plocha porostů F (či částí) x 1000 (počet zvolených měřících bodů) x 10000. Počet měřících bodů na probírkové ploše udává přesnost měření veličin, např. při 1000 bodech leží předpokládaná chyba kolem 3 %. Měření v bodech na liniích se provádí jak před provedením probírky, tak i po zpracování. Pro potřeby rozšíření počtu informací, poskytovaných při šetření škod podle popsané metody McMahona, byla metoda modifikována (rozšířena) ústavem lesnické a dřevařské techniky LDF MZLU Brno (ÚLDT) v rámci řešení výzkumné studie 9925 o zjišťování mechanických poškození stojících stromů a v rámci řešení výzkumného záměru MSM 434100005. Tato modifikace metody spočívá zejména v doplnění původního souboru kriterií o tři kriteria charakterizující mechanické poškození kořenových náběhů a kmene stromu (odření, odloupnutí kůry ap.), a to: kód 12 označuje drobné poškození povrchu stromu s plochou do 10 cm2, kód 13 označuje větší poškození stromu s plochou do 100 cm2, kód 13 registruje poškození nad 100 cm2. Je-li
28
na jednotlivém stromu několik poškození, registruje se každé samostatně. Stromy bez poškození se registrují pod kódem 14. Poškození stromů jsou registrována na stromech vyskytujících se v pruhu vymezeném vzdáleností do 1 m na obě strany od vyhodnocovací linky (transektu), na kterém probíhá klasifikace škod na půdě, tj.na zkusné kruhové plošce o velikosti 30 cm (707 cm2). Registrace poškození stromů se děje kontinuálně u všech stromů vyskytujících se v daném dvoumetrovém pásu po celé délce vyhodnocovací linky.
Finská metoda zjišťování porušení půdy po nasazení těžební techniky Tato metoda (Metsateho opas, 1991, překlad ETH Lesnická fakulta, ústav inženýrských staveb, Ziirich) je určena pro zjištění škod na půdě a je součástí kontroly kvality provedených těžebních zásahů. U této metody jsou škody na půdě posuzovány dle naměřené hloubky kolejí. Hloubka kolejí se měří k nevytlačenému povrchu rostlé půdy. Výška odvalu z kolejí není vzata v úvahu. Při měření hloubek kolejí v měřícím bodě je třeba popsat další parametry, jako: - půdní typ - vlhkost (suchá, vlhká, mokrá, vodou nasycená půda) - počasí při přibližováni dřeva - těžební technologie Měřítko pro dovolené poškození půdy platí: max. 5 % celkové délky kolejí přibližovacích linek může mít hloubku kolejí přes 10 cm. Prostředky k měření hloubek kolejí a stanovení šířky linek: přístroj s vláknem k měření délek, měřící lať 3,99 cm s 20 cm dělením, zápisník s formulářem. Na přibližovacích linkách jsou v odstupu 20 až 50 m vyznačeny kolíky ve středu linek měřící body. První měřící bod má být umístěn minimálně 10 m od začátku hranice porostu, či vyústění linky. Rozestup měřících míst se řídí dle velikosti zpracované plochy. Počet měřících bodů: Homogenní porosty min. 20 bodů Nehomogenní porosty min. 40 bodů
Stanovení šířky přibližovacích linek: K odvození střední šířky linek se užívá měřící lať, kterou se měří vzdálenost ke stromům po obou stranách linky (v měřícím bodě, třeba i šikmo. Šířka přibližovací linky nemá přesáhnout 4 m. Střední šířka je vypočítána jako celková naměřená délka šířek, dělená počtem měřících bodů. Kontrola šířky linek patří též k posouzení kvality provedených prací. Hloubka kolejí: V měřících bodech se měří hloubka dvou kolejí a zaznamenává se jen hlubší kolej, jak 10 cm. Při vyhodnocování je počet naměřených hloubek přes 10 cm násoben rozestupem měřících bodů a tato délka je vztažena na celkovou dráhu kolejí (100 %).
29
Jako přípustná = dobrá kvalita těžebních prací se považuje poškození půdy kolejemi (přes 10 cm) maximálně 5 % celkové délky kolejí. U silně porušených půd je dovolená hranice 3 %. Vyhodnocení rozeznává jen dva druhy kvality práce, tj. dobrá, nebo špatná. Pro možnosti srovnání kontrolních měření byla finská metoda upravena obdobně jako německá, jen s rozdílnou plošnou velikostí zkusných ploch. Upravená finská metoda má délku podél vyvážecí linie 10m. a do stran je rozdělena na 3 čtverce vždy po 4m tj. na každou stranu 12 m. Celková plocha 10 x 24 m. Metoda profesora Schlaghamerského - Návrh kontroly těžebních prací Návrh je založen na kontrole kolejí, způsobených v půdě pojezdem těžebních strojů, kdy je měřena jejich hloubka a délka. Dále je posuzován průsak vody, tj. stojí-li voda v kolejích, nebezpečí eroze, druh půdy jílovitá, hlinitá, atd.), její vlhkost (suchá, čerstvá, mokrá, nasycená), odhadnutí počtu jízd s nákladem na lince (pokud je možné). Vyhodnocování se provádí asi jeden týden po skončení těžebních prací. Hloubka kolejí se měří po 20 krocích, pokud je tato konstantní. Vyskytuje-Ii se v této délce hlubší kolej, odkrokuje se délka první koleje až k začátku hlubší koleje. Hlubší kolej se změří kroky po celé délce. Od konce hlubší koleje se měření hloubky koleje po 20 krocích opakuje. Případně se může zároveň měřit i druhá kolej. Hloubky a délky kolejí se zaznamenávají do zápisníku. Hloubka koleje se měří k rostlému, neporušenému povrchu. Součet délek všech kolejí na lince představuje 100 %. Z této délky se vyjádří v % jednotlivé délky kolejí s různou hloubkou. Hloubky kolejí udávají přibližně porušení půdy.
3.2 Zvolená metoda pro analýzu poškozování porostů těžbou Při analýze poškozování porostů těžbou jsem vycházel z metody McMahona a dále provedené modifikace metody ústavem lesnické a dřevařské techniky LDF MZLU Brno. Tato modifikace metody spočívá v doplnění původního souboru kritérií o tři kritéria charakterizující mechanické poškození kořenových náběhů a kmenů stromů (odření, odloupnutí kůry apod.). Šetření probíhalo v LHC Frýdlant (podrobná charakteristika lokality viz příloha č.2). Některé porosty byly pro účely měření rozčleněny. Rozčlenění vycházelo z charakteru porostů a způsobu prováděné těžby (směry přibližování na skládku). Cílem je zamezit tomu, aby transekty byly vedeny podél přibližovacích linek. Pro mé měření jsem si stanovil 3 % absolutní chybu pro výsledky narušení stanoviště. Z tohoto důvodu jsem použil rozsah sledování v počtu 1000 měřících bodů. Z níže uvedené rovnice byl vypočten rozestup transektů. Z důvodu nepravidelného tvaru oblasti byl následně vypočtený rozestup transektů mírně upraven (překrytím mapy oblasti s liniemi představujícími transepty při vypočteném rozestupu). Vyhodnocení poškození dle klasifikace (viz příloha č.1) probíhalo pomocí kruhové obruče o průměru 30 cm. Obruč byla pokládána po 1 m od posledního měření (střed obruče).
30
Způsob výpočtu rozestupů transektů:
Požadovaný rozestup transektů (m) =
zkoumaná plocha (ha) x 10 000 počet klasifikačních bodů
3.2.1 Ukázka využití zvolené metody v konkrétních podmínkách Porost 24 D 07 s celkovou plochou 5,26 ha. Soustřeďování se provádělo k jedné skládce (0,3 ha). Uvnitř se nevyskytovaly žádné nezalesněné plochy, tedy čistá zalesněná plocha tedy představuje 4,96 ha. V úvodu jsem plochu rozčlenil tak, aby došlo k vytvoření dvou částí s relativně jednotným směrem soustřeďování. Jak již bylo uvedeno, zvolil jsem absolutní chybu měření 3 %, tedy 1000 klasifikačních bodů. Dle výše uvedené rovnice jsem provedl výpočet rozestup transeptů: (4,96/1000)x10000= 49,6 m Tento rozestup byl zkontrolován použitím jednoduchého překrytí a došlo k mírné redukci u jedné z částí na 45 m. Po projití trasy od skládky středem ke každé oblasti byly vyznačeny značky reprezentující rozestup transeptů (každých 50 či 45 m u každé části). Transepty byly poté vytýčeny kolmo na tuto centrální linii. Pro každou dílčí část došlo následně k posouzení narušení. Narušení stanoviště jsem hodnotil (pomocí kruhové obruče o průměru 30 cm) v jednometrových intervalech podél transeptů dle zvolených kritérií posuzování poškození (viz příloha č.1).
31
4. VÝSLEDKY ŠETŘENÍ V případě poškození půdního povrchu vykazují všechny sledované těžební technologie obdobné výsledky. Půda bez viditelného poškození je zastoupena u všech technologií téměř totožně (rozpětí pouze 2,17 %). K mírným odchylkám dochází u konkrétních typů poškození. U technologie JMP + kůň je výraznější typ poškození „navrstvení klestu – tloušťka vrstvy 10 – 30 cm“. V případě poškození stromů jsou patrné výraznější odchylky. Nejmenší poškození stromů je vykazováno u technologie JMP + kůň (88 % měření – bez poškození). Oproti tomu nejhůře byla hodnocena technologie JMP + traktor (pouze 74 % měření bez poškození). Relativně pozitivně je hodnocena těžba harvestorem (82 % měření bez poškození). Ovšem těžba harvestorem vykazuje nejvyšší procento většího poškození nad 10 cm2 (12 %).
100%
kód 11
90%
kód 10
80% 70%
kód 9
60%
kód 8
50%
kód 7
40%
kód 6
30%
kód 5
20%
kód 4
10%
kód 3
0% JMP + kůň
JMP + kůň + traktor
Traktor
kód 2
Harvestor
Obr. 9: Četnosti poškození půdního povrchu dle zvolené metody
14,00% 12,00% 10,00% 8,00% 6,00% 4,00% 2,00% 0,00% 2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Kód poškození půdy JMP + kůň
JMP + kůň + traktor
Traktor
Harvestor
Obr. 10: Četnosti poškození půdního povrchu dle zvolené metody – přímé porovnání technologií
32
100% 90% 80% 70% 60% 50%
4% 7%
88%
40% 30% 20%
9%
8%
14%
18%
76%
74%
12% 6%
82%
10% 0% JMP + kůň
kód 12
JMP + kůň + traktor
JMP + UKT
kód 13
Harvestor + vyvážečka kód 14
Obr. 11: Četnosti poškození stromů dle zvolené metody
4.1 Porovnání výsledků s jinými autory Pro porovnání výstupů mého šetření jsem vybral studii „Zjišťování škod ve smrkových probírkových porostech po harvestorech a vyvážecích traktorech“ (dále jen „Studie“). Studie byla vypracována v roce 1999 Ústavem lesnické a dřevařské techniky. Metodika zakomponovaná a podrobně popisovaná v této Studii koresponduje se zvolenou metodikou měření v této diplomové práci. K porovnání došlo u těchto technologií těžby: o těžba JMP,přibližování dříví koňmi napřímo o těžba JMP, přibližování dříví kůň + traktor o těžba harvestory
4.1.1 Těžba JMP, přibližování dříví koňmi napřímo Ve Studii bylo šetření prováděno v lokalitě VLS Horní Planá (těžba 1998, podmáčené podloží s kamenitým povrchem).
33
90% 80% 70% 60% 50%
Výsledek studie Diplomová práce
40% 30% 20% 10% 0% 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Obr. 12: Porovnání poškození půdního povrchu, těžba JMP + kůň
Z výše uvedeného grafu je zřejmé, že má měření téměř korespondují s výsledky uvedené Studie. Rozdíl lze pouze zaznamenat v rámci kódu poškození - 2 (humus částečně narušen). Ve studii je toto poškození reprezentováno 0 %, zatímco v mé diplomové práci jde o hodnotu 1,89 %.
100,00% 89,68% 90,00%
88,46%
80,00% 70,00% 60,00%
Výsledek studie
50,00%
Diplomová práce
40,00% 30,00% 20,00% 7,20%
6,15%
10,00%
4,33%
4,17%
0,00% 12
13
14
Obr. 13: Porovnání poškození stromů, těžba JMP + kůň
Poškození stromů těžbou JMP + kůň jsou v diplomové práci téměř totožná s výsledky šetření v porovnávané Studii.
34
4.1.2 Těžba JMP, přibližování dříví kůň + traktor Ve Studii bylo šetření prováděno v lokalitě LČR Telč (těžba 1999, rovinatý terén). 90,00% 80,00% 70,00% 60,00% 50,00%
Výsledek studie Diplomová práce
40,00% 30,00% 20,00% 10,00% 0,00% 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Obr. 14: Porovnání poškození půdního povrchu – těžba JMP + kůň + traktor
Naměřené hodnoty v diplomové práci pro technologii těžby JMP + kůň + traktor korespondují s výsledky měřeními ve Studii. 90,00% 80,90% 76,40%
80,00% 70,00% 60,00% 50,00%
Výsledek studie Diplomová práce
40,00% 30,00% 20,00% 11,28%
14,16% 9,43%
7,82%
10,00% 0,00% 12
13
14
Obr. 15: Porovnání poškození stromů - těžba JMP + kůň + traktor
Oproti předchozím srovnáním jsou zde patrnější výraznější rozdíly. Výsledky mé diplomové práce ukazují větší poškození stromů než výsledky Studie. V rámci Studie bylo naměřeno téměř 81 % stromů bez poškození, zatímco v mé diplomové práci šlo o hodnotu pouze 76,4 %. 35
4.1.3 Těžba harvestory Ve Studii bylo šetření prováděno v lokalitě LČR Telč (těžba 1999, rovinatý terén), harvestor Nokka 16WD. 100,00% 90,00% 80,00% 70,00% 60,00%
Výsledek studie (technologie Nokka)
50,00%
Diplomová práce 40,00% 30,00% 20,00% 10,00% 0,00% 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Obr. 16: Porovnání poškození půdního povrchu – těžba harvestory
Poškození půdy u této technologie zjišťované v rámci přípravy diplomové práce je větší než v rámci Studie. Poškození půdy je vykazováno o cca 3,25 % častěji. Více je zastoupeno především částečné narušení humusu a navrstvení klestu (tloušťka vrstvy 10 – 30 cm). 90,000% 80,900% 81,562% 80,000% 70,000% 60,000% 50,000%
Výsledek studie Diplomová práce
40,000% 30,000% 20,000% 11,938%
11,280% 10,000%
6,500%
7,820%
0,000% 12
13
14
Obr. 17: Porovnání poškození stromů – těžba harvestory
Zastoupení stromů bez poškození je obdobné. Výraznější odchylka je však patrná při pohledu na specifikaci poškození stromů. Zatímco v rámci Studie bylo větší poškození (tedy o ploše nad 10 cm2) naměřeno pouze u necelých 8 % měření, v rámci této diplomové práce šlo již o téměř 12 % případů. Naproti tomu opačně tomu bylo u identifikace drobných poškození stromů. 36
5. ZÁVĚR Měření, resp. výstupní hodnoty, charakterizují vizuálně zjistitelný důsledek provozování těžebních strojů na půdu a vznik poranění stromů v lesních porostech. Tato poškození mohou ovlivnit (snížit) produkci lesních porostů. V současné době neexistuje mezinárodní norma pro posouzení porušení půdy. Pro účely prováděných měření a zpracování této diplomové práce jsem využil metody Mc. Mahona modifikované pro výzkumná řešení v podmínkách lesního hospodářství ČR. Prostřednictvím této metody jsem provedl analýzu poškození půdy a stromů různými těžebními technologiemi v LHC Frýdlant. Výstupy z provedených měření v základních ukazatelích korespondují s šetřeními jiných autorů. Samozřejmě výstupy šetření ovlivňuje celá řada vnějších faktorů. Šetřením bylo zjištěno, že vybrané technologie těžeb vykazují velmi obdobné hodnoty v oblasti poškození půdy. Oproti tomu rozdíly v poškození stromů jsou patrnější. Nejhůře byla hodnocena technologie JMP + traktor. Zde více než 25 % měření vykázalo různý stupeň poškození stromů. Zajímavý a relativně pozitivní výsledek je u harvestorové těžební technologie. Zde v průměru došlo k výskytu poškození u 18 % měření. V některých porostech se tato hodnota pohybovala i okolo 9 %. Je však důležité také uvést, že těžba harvestorem vykazuje nejvyšší procento vyššího poškození stromu nad 10 cm2 (v průměru 12 %). Nicméně z prováděných šetření tedy vyplývá, že harvestorové technologie vykazují menší poškození na stromech než kmenová technologie. Použitím harvestorové technologie docílíme vyšší zpeněžení a kvalitnější, stejnoměrný a celoplošný zásah do porostů. Na základě rozvoje technologií lze předpokládat zlepšení výrobní efektivity a redukci nákladů v provozu lesního hospodářství ČR. Nové technologie se stávají článkem moderního řetězce nejenom ve vybraných regionech, ale v dnešní době již celorepublikově, což umožňuje zlepšování efektivity výroby. Hlavním cílem při řešení a nasazování nových technologií je zajištění kvalitní logistiky při organizaci práce spojenou s plynulou výrobou, tzn. těžbou a transportem dřeva nejenom na odvozní místo, ale až ke zpracovatelům, neboť ty je na sebe lesní společnost schopná fixovat jen s dynamikou výroby. I přes nezadržitelný vývoj těžebních technologií je stále stěžejní lidský faktor. Jde jak o samotné provádění těžby, tak i o přípravu pracoviště a volbu vhodné technologie. Závěrečné shrnutí: o hlavní přínos diplomové práce je v poskytnutí objektivních výsledků šetření míry a struktury těžebně-dopravních technologií na lesní prostředí a formulace možností a opatření vedoucích k jejich omezování, o problematika tohoto tématu je v lesnictví velmi aktuální, a to zejména pro zvyšující se podíl výchovných těžeb, které bude nutno realizovat ve všech vegetačních stupních, dřevinách, terénních podmínkách, o práci jsem zpracoval poctivě a zodpovědně a myslím, že by mohla přispět k řešení některých otázek týkajících se této problematiky, o při snaze zohlednit, porovnat a nastínit co nejvíce aspektů problematiky a pro její co největší upřesnění, si myslím, že by bylo nutné dlouhodobější 37
porovnávání a sledování všech vlivů a finální hodnocení za delší časové období (nejméně několika let), spolu se sledováním a sběrem údajů z více lokalit, by bylo více vypovídající, o při zpracovávání práce se mi vždy dostalo odpovídající a dostačující pomoci, ať už při pořizování literatury, zabývající se touto či související problematikou, tak i osobními radami a zkušenostmi z praxe.
38
SUMMARY The measuring or the final values define the visually discoverable effect of using logging machines on the soil and the origin of the damage of trees in a forest stand. This damage could effect (lower) forest crop production. Nowadays, an international quota to examine the damage of the soil is not given. I applied Mr. Mahon’s method for taking measurements and working on this dissertation. This method was modified for researching solutions in the conditions of the forestry economy of the Czech Republic. I analysed the soil damage and the damage of trees according to this method, which was caused by different logging techniques on the working-plan area of Frydlant. Results of made measuring correspond in the main indexes to investigation results of other authors. Of course, many outside factors affect findings. It was learnt by investigation that the chosen logging techniques respond with very similar results in the area of the soil damage. Compared to the damage of trees that is more evident. A one-man power saw + tractor technique was found as the worst of all techniques. More than 25 % of the measurements proved a different level of the damage of trees. An interesting and relatively positive result showed a harvester logging technique; there the damage was on the average of 18 % of the measurements. In some stand the value was even around 9 %. It is important to say, that the logging by a harvester caused the highest percentage on higher damage of trees over 10cm (on the average of 12 %). The result of done examination is that the harvester technique evokes less damage on trees then a trunk technique. We fetch a higher realization and higher quality of steady and full-area intervention in the forest stand by applying the harvester technique. On the account of new techniques development may be assumed improvement of the produce efficiency and the reduction of costs in the forest economy of the Czech Republic. Nowadays, new techniques are becoming a part of a modern chain not only on specific areas but also on the area of the entire republic. It improves the efficiency of the produce. The main purpose on solving and applying these new techniques is to guarantee high logistic quality of the work organisation that is connected with a fluent produce. It means the logging of wood and its shipping not just to lumberyard in forest but also shipping to fabricators. A forest company is able to get these fabricators just with a dynamic production. In the spite of unstoppable progress of the logging techniques the human factor is still important. It includes logging itself and also workplace preparation and a selection of the suitable logging technique.
Final sumary: - the main benefit of my dissertation is to provide the objective results of the measurement and structure of logging-transporting techniques on the forest environment and a definition of possibilities and steps that lead in their elimination,
39
-
the issue of this subject is very actual in the forestry, mainly because of the increase of tending felling, which is necessary to realize in all vegetation zones, on all species and in all landscapes,
-
I worked on my dissertation conscientiously and faithfully and I think it could assist in solving some topics connected with this issue
-
I think it would be necessary a longer comparing and monitoring of all aspects and final classification for a longer period of time (at least few years) to take into account, to compare and to foreshow utmost aspects of this issue, that would be more predicative if dates from more localities were monitored and collected
-
having worked I always got an eligible and an adequate support, whether with data searching, that considers and relates this issue, or with personal advices and work experiences.
40
SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY o Ulrich R a kol., 1999. Zjišťování škod ve smrkových probírkových porostech po harvestorech a vyvážecích traktorech, Brno. o Petříček V. a kol., 1984. Mechanizační prostředky v lesnictví, SZN, Praha. o Douda V. a kol., 1974. Mechanizační prostředky lesnické, SZN, Praha. o Ulrich R. a kol., 2002. Použití harvestorové technologie v probírkách. Skripta MZLU, Brno. o Ulrich R. a kol., 2003. Vliv šířky vyklizovacích linií na přírůst stromů a poškození kořenového systému při zjišťování škod ve smrkových probírkových porostech po harvestorech a vyvážecích traktorech. o Neruda J., 2005. Metody pro zlepšení determinace poškození kořenů stromů ve smrkových porostech vyvážecími traktory. o Šimon M., 2001. Vyhodnocení příčin poškozování okrajových stromů přibližovací linky při těžbě kmenovou metodou ve výchovných těžbách. o Sochor P., 2000. Posouzení vhodnosti použití harvestorových technologií ve výchovných těžbách Lesního družstva obcí Přibyslav. o Sádlík J., 2001. Ekologické přibližování dříví po svahu, Lesnická práce. o Schlaghamerský A., 2003. Návrh kontroly těžebních prací, Lesnická práce. o Dvořák J., 2004. Zhutnění půdního podkladu při nasazení harvestorových technologií. ČZU Praha. o Dvořák J., 2005. Predikce škod po nasazení harvestorové technologie v horských oblastech, Technická univerzita ve Zvolene. o Janeček A., 2005. Racionalizace vybraných technologických parametrů těžby s ohledem na poranění stromů. Výzkumný ústav zemědělské techniky Praha. o Dvořák J., 2005. Harvestorové technologie pro předmýtní těžby v jehličnatých porostech. Hradec Králové. o Koutecký B. a Horek P., 2004. Lanovkové přibližování dříví v NP České Švýcarsko, Lesnická práce. o Kuchta T., 2002. Přínos malých vyvážecích souprav v sortimentní metodě, Lesnická práce. o Dvořák J., 2005. Harvestorové technologie a poškození stromů, Lesnická práce. o Schlaghamerský A., 2003. Zjišťování poškození půdy harvestory v probírkách, Lesnická práce. o Dvořák J., 2004. Rozsah škod v lesních porostech způsobené nasazením těžebně dopravních strojů a návrh souvisejících technických opatření, Praha. o Dejmal J., 1991. Poškozování lesních porostů těžební činností, Lesnická práce. o Dvořák J., 2002. Rozvoj harvestorových technologií v LH, Lesnická práce. o Horek P., 1991. Následky poškození probírkových porostů těžební a dopravní technikou, Lesnická práce. o Schlaghamersky A., 2001. Harvestorové technologie v lesních porostech. Lesnická práce. o Ulrich R. a kol., 2001. Kontrolní metody po probírkách provedených harvestorovou technologií, které jsou vhodné pro lesnickou praxi. Vyjádření škod na půdě a porostu. Studie, MZLU v Brně
41
SEZNAM TABULEK Tab. 1: Technologie v LH............................................................................................... 11
SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1: Těžba JMP, přibližování dříví lanovkovými systémy........................................ 15 Obr. 2: Těžba JMP,přibližování dříví koňmi napřímo.................................................... 16 Obr. 3: Těžba JMP, přibližování dříví železným koněm ................................................ 17 Obr. 4: Těžba JMP, přibližování dříví kůň + traktor ...................................................... 18 Obr. 5: Těžba JMP, přibližování dříví traktor ................................................................ 19 Obr. 6: Přibližování dříví vyvážecím traktorem ............................................................ 20 Obr. 7: Těžba harvestorem.............................................................................................. 22 Obr. 8: Těžba JMP, přibližování dříví letecky................................................................ 23 Obr. 9: Četnosti poškození půdního povrchu dle zvolené metody ................................. 32 Obr. 10: Četnosti poškození půdního povrchu dle zvolené metody – přímé porovnání technologií ...................................................................................................................... 32 Obr. 11: Četnosti poškození stromů dle zvolené metody ............................................... 33 Obr. 12: Porovnání poškození půdního povrchu, těžba JMP + kůň ............................... 34 Obr. 13: Porovnání poškození stromů, těžba JMP + kůň ............................................... 34 Obr. 14: Porovnání poškození půdního povrchu – těžba JMP + kůň + traktor .............. 35 Obr. 15: Porovnání poškození stromů - těžba JMP + kůň + traktor ............................... 35 Obr. 16: Porovnání poškození půdního povrchu – těžba harvestory.............................. 36 Obr. 17: Porovnání poškození stromů – těžba harvestory ............................................. 36
42
SEZNAM PŘÍLOH 1. Kritéria posuzování poškození půdního povrchu a stromů provozem těžební techniky 2. Charakteristika sledované oblasti - LHC Frýdlant 3. Celková charakteristika sledovaných porostů 4. Podrobné výsledky šetření 5. Fotodokumentace poškození 6. Přírůst u smrkových porostů zpracovaných harvestorovými technologiemi výchovné těžby – pokračování bakalářské práce
43
