MENDELOVA ZEM D LSKÁ A LESNICKÁ UNIVEZITA FAKULTA LESNICKÁ A D EVA SKÁ _________________________________________________________________________
NOHAVICA Karel
Výpo et lesnicky d ležitých p ír st a jejich využití v hospodá ské úprav lesa
BAKALÁ SKÁ PRÁCE
_________________________________________________________________________ BRNO 2006
Výpo et lesnicky d ležitých p ír st a jejich využití v hospodá ské úprav lesa Calculation of important yields in silvicuture and their usage in agricultural forest lay-out
NOHAVICA Karel Abstrakt: Tato práce se zabývá p edevším zdokumentováním druh p ír st používaných v lesnictví a analyzováním jejich významu v hospodá ské úprav lesa a ostatních lesnických disciplínách. Základem práce je rozsáhlý literární p ehled problematiky využitelný jako znalostní základ pro další rozpracování na m ených datech v pr b hu studia. V práci jsou mimo jiné popsány i r stové a p ír stové funkce. Význam t chto funkcí spo ívá v jejich využití p i formulování r stových model a r stových simulátor . Znalost p ír st a jejich druh se využívá p edevším v hospodá ské úprav les a v p st ní les . Z tohoto pohledu by jsem cht l p edevším vyzdvihnout vliv probírek na objemovou produkci a význam p ír st pro stanovení obmýtí porostu. Selective abstrakt: This thesis deals with a documenting of kinds of yields used in silviculture and their meaning analysis in an agricultural forest lay-out and other silvicultural disciplines. The thesis is based on an extensive literary survey of problems usable as a knowledge base for other elaboration on measured variable data during the studies. Among others, growth and yield functions are described in the work. These functions´ meaning consists in their usage of growth models´ and growth simulators´ formulation. The knowledge of yields and their species is used mainly in agricultural forests´ lay-out and in silviculture. Here, I would like to highlight the effect of clean-outs to a cubical production and the significance for silvicultural rotation setting-up. Klí ová slova: R st, p ír st, r stová funkce, p ír stová funkce, hospodá ská úprava lesa. Key words: To grow, the yield, the growth function, the yield function, agricultural forest lay-out.
Pod kování D kuji panu Ing. Karlu Drápelovi, CSc. za zadání bakalá ské práce a odborné metodické vedení.
Prohlášení Autor kvalifika ní práce se dále zavazuje, že p ed sepsáním licen ní smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že p edm tná licen ní smlouva není v rozporu s oprávn nými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit p ípadný p ísp vek na úhradu náklad spojených se vznikem díla dle ádné kalkulace.
Prohlašuji, že jsem bakalá skou práci na téma : Výpo et lesnicky d ležitých p ír st a jejich využití v hospodá ské úprav lesa zpracoval sám a uvedl jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalá ská práce byla zve ejn na v souladu s § 47b Zákona . 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovn Mendlovy zem d lské a lesnické univerzity v Brn , zp ístupn na ke studijním ú el m ve shod s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby záv re ných prací. ……………………………… NOHAVICA Karel
Obsah 1 Úvod
1
2 Vymezení pojm
2
3 R stová a p ír stová funkce a její vlastnosti
3
4 Druhy p ír st
5
4.1 D lení z hlediska analyzované r stové veli iny
6
4.1.1
Výškový p ír st
6
4.1.2
Tlouš kový p ír st
8
4.1.3 P ír st na kruhové základn ig 4.1.4
Objemový p ír st
4.2 D lení z hlediska asové periody, ke které je p ír st vztahován
9 10 12
4.2.1
Okamžitý p ír st
13
4.2.2
B žný p ír st
13
4.2.3
Pr m rný p ír st
13
4.2.4
Relativní p ír st (p ír stové procento)
14
5 Výpo et p ír st 5.1 Celkový b žný p ír st (CBP)
15 16
5.1.1
Celkový b žný p ír st (CBP) – ur ení pomocí r stových tabulek
17
5.1.2
Celkový b žný p ír st (CBP) – ur ení pomocí p ír stového procenta
17
(stanovení pomocí vzorníku) 5.1.3
Celkový b žný p ír st (CBP) – metoda opakované inventarizace
19
5.2 Pr m rný mýtní p ír st (PMP)
19
5.3 Celkový pr m rný p ír st (CPP)
20
6 Význam p ír st a jejich využití v hospodá ské úprav les a jiných lesnických disciplínách
21
6.1 Význam CPP pro stanovení obmýtí porostu
21
6.2 Vývoj a p ír st stejnorodých porost v závislosti na v ku
23
6.3 Vliv probírek na p ír st a objemovou produkci
24
6.3.1
Assmannova teorie probírek
26
7 Záv r
29
8 Seznam použité a doporu ené literatury
30
1 Úvod Les jako fytocenóza je dynamickou soustavou, proto jeho životu porozumíme jen tehdy, jestliže pochopíme jeho dynamiku a vývoj. P i zkoumání r stových zákonitostí se zkoumají a vyhodnocují kvantitativní, p ípadn i kvalitativní zm ny r stových proces v lese v závislosti na ase, podmínkách prost edí (stanovišti) a technickohospodá ských opat eních lov ka. R stové zákonitosti je tedy nutné zkoumat tak , aby se tyto mohly správn využívat v technice p stování les , v hospodá ské úprav les , tak i v ostatních lesnických disciplínách. Systematické zkoumání r stových zákonitostí lesa má dlouhodobou tradici.Je možné ho sledovat už od konce 18 a za átku 19.století, hned po nástupu snažení po organizování a plánování lesního hospodá ství.V tomto období vzniká totiž nejen pot eba znát zásobu,která se nachází v lese, ale i produkci d eva, kterou je možné v budoucnu o ekávat. Problematikou r stových zákonitostí se zabývá nauka o produkci, která má dnes svoji vykrystalizovanou nápl a tvo í samostatný v dní obor, proto je pot ebné ji správn chápat a nadále rozvíjet v zájmu v deckého podložení správných rozhodnutí, zejména v oblasti p st ní lesa, hospodá ské úpravy lesa, ale i v ostatních lesnických disciplínách. Cílem této práce je zmapovat r zné druhy p ír st v lesnictví, utvo it p ehled o jejich t íd ní a analyzovat jejich význam v hospodá ské úprav lesa a ostatních lesnických disciplínách.
2 Vymezení pojm R st R st stromu se definuje jako zv tšování velikosti živého systému, které vzniká jeho asimila ní inností.R st probíhá vždy v ase, proto hovo íme o r stovém procesu,aby jsme vyjád ili jeho dynamiku.Grafické znázorn ní v tšího množství po sob jdoucích asových okamžik (stav souhrnného výkonu) íseln vyjád ených ve vzájemné spojitosti je spjato s tzv. R stovou k ivkou.Z r stové k ivky m žeme ur it celkový produk ní výkon dosažený ke každému roku života stromu. Dendrometricky se r st definuje jako d j vedoucí ke zv tšování hodnot r stových veli in.
P ír st P ír stem v dendrometrickém smyslu obecn rozumíme zv tšení n které r stové veli iny za ur itou dobu.Takový to p ír st je kvantitativní a krom n j se v lesním hospodá ství posuzuje i p ír st na kvalit ,pop . na cen .P ír st kvantitativní je p ír st na jednotlivých taxa ních veli inách,které se r stem m ní (výška,tlouš ka,kruhová plocha,výtvarnice,objem).Všechny tyto kvantitativní p ír sty lesních strom jsou výsledkem každoro n se opakující innosti kambiální a innosti terminálních bun k. P ír st je možno zjiš ovat jak na jednotlivých stromech,tak i na celých porostech.
R stová funkce Teoreticky existují mezi r stovou veli inou a jejími p ír sty zákonité vztahy.Ur itá dendrometrická veli ina(výška,objem,apod.),obecn ozna ená y ,se zv tšuje s v kem roste. Je proto funkcí v ku x ,takže m žeme vyjád it tento vztah matematicky tzv. r stovou funkcí. Je to tedy matematicky formulovaný model závislosti r stové veli iny na v ku (faktory prost edí se obvykle neuvažují). y = f(t)
(1)
P ír stová funkce Je to matematicky formulovaný model závislosti p ír stu r stové veli iny na v ku (faktory prost edí se obvykle neuvažují)
3 R stová a p ír stová funkce a její vlastnosti 1. R stová funkce musí být vyjád ena matematicky zd vodn ným vzorcem. 2. Musí být schopna vyjád it r st veli iny v celém rozsahu v ku, musí být schopna umožnit interpolaci i extrapolaci, p i emž extrapolované hodnoty musí být možno odvodit z empirických hodnot. 3. P i zachování požadavku pot ebné pružnosti by r stová funkce m la být co nejjednodušší - za optimální po et po ítaných parametr se považují 2 – 3. 4. Funkce musí být spojitá, tvaru protáhlého šikmo ležícího písmene S. 5. V mládí je zdola konvexní, a to až do ur itého v ku t1 .V tomto v ku má r stová k ivka (inflexní bod),kde p echází z pr b hu konvexního do konkávního.Konkávní pr b h se s rostoucím v kem zploš uje,protože b žný p ír st klesá a r stová veli ina se zv tšuje jen málo.
obr. 1: R stová funkce –
konkávnost ( Šmelko, 2000)
konvexnost,
6. Platí, že f(0+) = 0, f´(0+) = 0, f“ (0+) = 0, tj. že v kladném okolí v ku 0 je hodnota r stové funkce nulová, stejn jako hodnoty její první a druhé derivace. 7. Platí limt→ → f (t) = A, tj. r stová funkce má asymptotu (A). Je to maximáln teoreticky dosažitelná hodnota r stové veli iny ve v ku →∞ . Znamená to, že hodnoty r stové funkce se asymptot blíží, ale prakticky ji nikdy nedosáhnou. Asymptota je rovnob žná s osou t.
obr. 2: R stová funkce - asymptota (Šmelko, 2000)
8. P ír stové funkce mají asymptotu limt→ → (p(t)) = 0.Asymptotou p ír stových funkcí je osa t (hodnota p ír stu 0). 9. Tvar p ír stové funkce je „zvonovitý“. Zpo átku jsou rostoucí, dosahují svého maxima a dále jsou klesající.
obr. 3: P ír stová funkce (Šmelko, 2000) 10. Platí, že f´(t1) = max. a zárove f“(t1) = 0. Tato podmínka vyjad uje, že ve v ku t1 (inflexní bod) dosahuje první derivace r stové funkce (z dendrometrického hlediska b žný p ír st) svého maxima a zárove je druhá derivace rovna 0.
obr. 4: Vzájemný vztah r stové funkce (naho e) a p ír stové funkce (dole) (Šmelko, 2000) 11. Platí, že pr m rný p ír st (ve v ku t2) se rovná hodnot b žného p ír stu ve v ku t2 tedy: f ( t2 ) t2
= f´( t 2 )
(2)
12. D ležité je, aby r stová funkce nebyla „strnulou“ funkcí, ale musí být dostate n p izp sobivá empirickým údaj m. Jako d ležité kritérium této p izp sobivosti stanovil Korf (1939) vztah nazývaný pružnost r stové funkce. Hodnota tohoto pom ru kolísá zpravidla v mezích 1,7 – 2,0.
τ=
t2 t1
(3)
4 Druhy p ír st : P ír sty dendrometrických veli in jednotlivých strom i porost d líme obecn na dv skupiny,a to na -b žné p ír sty -pr m rné p ír sty a) B žný p ír st je rozdíl dvou údaj r stové veli iny za ur itý asový interval. Podle velikosti asového intervalu rozeznáváme : -b žný p ír st ro ní, tj. veli inu narostlou za 1 rok.Je to nap íklad rozdíl r stové veli iny sou asné(Ht) a p ed rokem (Ht-1)
iH = Ht- Ht-1
-b žný p ír st periodický, tj. veli inu narostlou za n kolik rok ,nej ast ji za 5 nebo 10 rok ,obecn za n rok .Je to rozdíl sou asné veli iny(Ht) a p ed n lety (Ht-n)
iH = Ht- Ht-n
-b žný p ír st úhrnný, tj. veli inu narostlou od po átku r stu až do ur itého v ku stromu nebo porostu.Je to tedy velikost r stové veli iny v ur itém v ku
iH = Ht
b)Pr m rný p ír st je podíl.Je to r stová veli ina d lená ur itým podílem rok a leníme jej na : -pr m rný p ír st ro ní(v kový), tj. r stovou veli inu narostlou od po átku r stu,d lenou celkovým po tem rok r stu (t).Je to tedy úhrnný b žný p ír st (Ht) d lený v kem stromu nebo porostu
iH =
Ht t
-pr m rný p ír st periodický,který je b žný p ir st d lený po tem rok periody
iH =
Ht − Ht −n n
Grafické znázorn ní p ír stu strom jako funkce v ku znázor uje p ír stová k ivka. Tvar p ír stové k ivky je následující: za íná krátkým strmým stoupáním, kulminace je v asná. Po kulminaci následuje pokles jednotlivých hodnot tvo ících k ivku, která se nakonec blíží asymptoticky k sou adnici x.
4.1 D lení z hlediska analyzované r stové veli iny -
výškový
-
tlouš kový
-
objemový
-
na kruhové základn
4.1.1
Výškový p ír st Výškový p ír st vzniká každoro n se opakující inností terminálních výhon , ímž
se prodlužuje podélná osa kmene. ih = ht – ht-n
(4)
Výškový p ír st je závislý : -
na d evin – Ve st ední Evrop dosahují jednotlivé d eviny p ibližn t chto maximálních výšek: SM,JD,MD – 40 až 50 m BO,BK,DB,JS,JV,JLM – 30 až 35 m BR,HB – 25 až 30 m
-
(Korf, 1972)
na stanovišti – ím lépe vyhovuje r stové prost edí nárok m jednotlivých d evin,tím intenzivn jší je jejich r st.Vliv stanovišt na výškový r st je patrný zejména v mladším v ku stromu.Protože výškový r st je v nejužší závislosti na stanovišti,stala se výška základním bonita ním faktorem p i bonitaci porost .
-
na postavení stromu v porostu – Nejvyšší výškový p ír st v porostu mají zpravidla stromy úrov ové a vr stané.
-
na klimatických vlivech – Suchá léta podstatn snižují výškový p ír st,v tší vodní srážky naopak p ispívají k v tšímu výškovému p ír stu.Výškový p ír st bývá menší v semenných letech.
-
na poškození stromu – nap íklad imisemi nebo hmyzími šk dci - negativn ovliv ují výškový p ír st.
R stová a p ír stová výšková k ivka Pr b h výškového r stu stromu m žeme nejlépe sledovat, když graficky znázorníme dosažené výšky stromu a z nich odvozené ro ní výškové p ír sty jako funkci v ku. Výšky vynesené v závislosti na v ku nazýváme výškovými r stovými k ivkami.
Výšková r stová k ivka má typický tvar tzv. „šikmo ležící“ S-k ivky, která zpo átku stoupá mírn , potom strm ji, konvexn k ose x. V ur itém v ku má inflexní bod, od kterého je její pr b h konkávní k ose x. Se stoupajícím v kem výšková r stová k ivka stoupá pomaleji a neustále se zploš uje. Inflexní bod spadá do období, ve kterém kulminuje b žný ro ní výškový p ír st. Výšková r stová k ivka p edstavuje sou tovou k ivku, která znázor uje celkový výškový r st stromu dosažený v ur itém v ku. Grafickým znázorn ním b žného ro ního p ír stu, odvozeného z r stové k ivky ze vztahu mezi v kem a výškovým p ír stem stromu, dostaneme p ír stovou výškovou k ivku. P ír stová výšková k ivka zpo átku rychle stoupá, skoro dosahuje maxima (ve v ku, když je na r stové výškové k ivce inflexní bod), na ež postupn klesá, zpo átku rychleji, potom pomaleji až tém
k nulové hodnot . P ír stová výšková k ivka má dva inflexní body,
mezi kterými se nachází tzv. velká perioda r stu. Inflexní body ohrani ují t i charakteristické p ír stové období. První konvexní úsek k ivky až po 1. inflexní bod je fáze mladosti, konkávní úsek mezi ob ma inflexními body, kde se nachází i kulmina ní hodnota je fáze plné životní síly. T etí konvexní úsek od druhého inflexního bodu je fáze stá í a poklesu. (Šebík, 1985) 4.1.1.1 Zjiš ování výškového p ír stu 1) Opakované m ení. Tento zp sob se používá na stálých zkusných plochách,kde je samostatn evidován každý strom,u n hož se zjiš uje, mimo jiné i výška.Porovnáním rozdílu výšek v ase se zjistí b žný výškový p ír st.Toto m ení je náro né na p esnost (relativn v tší chyba je pro menší p ír sty). 2) Podle viditelných p eslen stojících strom . Vzhledem k tomu,že ro ní výhony po ukon ení r stu již nem ní svou délku,je možné zjiš ovat výškový p ír st i zp tn .Zm í se výška sou asná a výška p ed ur itým po tem let podle odpo ítaných p eslen .Z rozdílu se odvodí p ír st.Toto m ení je použitelné pouze u d evin vytvá ející z etelné p esleny v tví (jehli nany).Jde o pom rn obtížné m ení (vhodné použití p esného výškom ru nebo telerelaskopu). Obvykle je p ír st nadhodnocen. 3) Výšková analýza. Provádí se u pokáceného stromu.Je nejp esn jší, ale nejnáro n jší.Kmen se roz eže p í nými ezy na jednotlivé 2m sekce a na každém ezu se zjistí po et letokruh .Od ízne –li se na pokáceném kmenu vrcholová ást tak,že na ezu je n letokruh ,pak délka vrcholové ásti nad tímto ezem je b žným periodickým p ír stem za n rok .S uvážením po tu let,které strom pot eboval,aby dorostl do výšky pa ezu,se potom z rozdílu po tu letokruh na jednotlivých ezech vypo ítá v k odpovídající jednotlivým výškám ez od zem .
4.1.2 Tlouš kový p ír st Vzniká inností kambia b hem vegeta ní doby a projevuje se každoro ním zv tšením tlouš ky stromu - radiálním p ír stem – letokruhy. Závisí na stejných faktorech jako výškový p ír st, zvlášt na r stovém prostoru, postavení stromu v porostu a velikosti koruny. Zv tšení p ír stu po uvoln ní stromu (po probírce nebo prosv tlovací se i) se ozna uje jako sv tlostní p ír st. 4.1.1.2 Zjiš ování výškového p ír stu 1)Teoreticky (vypo ítaný) tlouš kový p ír st.Na ezu se zjistí plocha dnešního p í ného pr ezu (dt) a plocha pr ezu p ed n kolika lety (dt-n).Z planimetricky zjišt ných ploch se v tabulkách kruhových ploch zjistí odpovídající pr m r.Tlouš kový p ír st pak bude : id = dt- dt-n
(5)
2)Ze sou tu protilehlých ší ek letokruh . id =
r1 +
r2
(6)
3)Opakovaným m ením.U stojících strom se tlouš kový p ír st stanoví na podklad opakovaných m ení vý etních tlouš ek po 5 nebo 10 letech.Tlouš ky se m í s milimetrovou p edností na p esn ozna ených místech na strom tak,aby tlouš ky byly m eny ve stejné výšce a ve stejném sm ru. U této metody je nutné p ikládat pr m rku vždy ze stejné strany stromu – nejlépe do stejných bod (viz obr.6).
id = d t − d t − n
id =
1
π
(Ot − Ot −n )
obr. 6: Porovnatelné a neporovnatelné m ení tlouš ek (Šmelko, 2000) 4)P ír stovým vrtákem. Vzhledem k nepravidelnosti ší ky letokruh se doporu uje odebírat ze stromu vývrt v bodu vzdáleném o 70° nalevo nebo napravo ve sm ru nejv tší tlouš ky kmene.Vývrt – vále ek d eva vyvrtaný speciálním vrtákem (Presler v nebozez) kolmo na osu kmene sm rem do d en stromu.
(7)
Tlouš kový p ír st se zjistí m ením ší ky letokruh . P esnost metody zna n kolísá, závisí na mnoha faktorech: a) pravidelnost rozložení tlouš kového p ír stu po obvodu kmene b) dodržení místa a sm ru m ení (kolmo na osu kmene a kolmo na letokruhy) c) po et odebíraných vývrt (na jeden strom i celkem) d) p esnost m ení 5)P ír stom rem(auximetrem). P ír stom ry jsou p ístroje pro m ení tlouš kového p ír stu stojících strom .Používají se pro výzkumné ú ely.Pro zjišt ní tlouš kového p ír stu ve vý etní výšce posta í auximetr DIAL-DENDRO, který se upev uje p ímo na kmen.Skládá se z m ící jednotky opat ené noniem,umož ujícím ode ítání s p esností na jednu desetinu milimetru.Další sou ástí p ístroje je ocelové pásmo,které se upev uje okolo stromu.Tento dendrometr umož uje,s ohledem na p esnost ode ítání,zkrátit pozorovací období až na jednu vegeta ní periodu. 4.1.3 P ír st na kruhové základn ig Je to p ír st odpovídající ploše mezikruží na p í ném pr ezu kmene vymezeném dv ma kruhovými základnami g2 (na konci p ír stové periody) a g1 (na za átku p ír stové periody) - ig vztažený na st ed p ír stové periody (d ) ig = g2 − g2 =
π 2 π π d 2 − d12 ) = ( d 2 + d1 ) ⋅ ( d 2 − d1 ) = 2d ⋅ i d = π ⋅ d ⋅ i r ( 4 4 4 2i 2d
-
r
(8)
ig vztažený na po átek p ír stové periody (d1) ig =
-
id
π 2 π π 2 d 2 − ( d1 − i d ) = ( 2d 2 i d − i d2 ) = π ( d 2 i r − i r2 ) 4 4 4
(9)
ig vztažený ke konci p ír stové periody d2
ig =
π 2 π π 2 d 2 − ( d1 − i d ) = ( 2d 2 i d − i d2 ) = π ( d 2i r − i r2 ) 4 4 4
(10)
P ír st na kruhové základn závisí nejen na tlouš kovém p ír stu, ale i na tlouš ce kmene (stejný tlouš kový p ír st se u siln jšího kmene ukládá podél delšího obvodu a má tedy v tší plochu). Kulminuje pozd ji než tlouš kový p ír st. 4.1.3.1 Zjiš ování p ír stu na kruhové základn ig
a) planimetráž ploch g2 a g1 (nap . pomocí analýzy obrazu) b) zm ení tlouš ek d1 a d2 a následný výpo et c) zm ení tlouš ky d2 a zjišt ní radiálního p ír stu ir pomocí vývrtu 4.1.4
Objemový p ír st
Objemový p ír st je výsledkem p ír stu tlouš kového (id), který podmi uje p ír st plošný (na kruhové základn ) (ig), p ír stu výškového(ih) a zm ny tvaru kmene. Na po átku života je iV malý, i když p ír sty tlouš ky a výšky jsou velké. Pozd ji se zvyšuje, jeho kulminace je v pozd jším v ku, než u ostatních r stových veli in (na dobrých stanovištích 40-70 rok , na horších 80-120 rok ). B žný objemový p ír st: iV = Vt –Vt-n
(11)
Objemový r st a p ír st stromu
Objem stromu je výsledkem r stu jednotlivých taxa ních veli in, které se podílejí na jeho tvorb . Jsou to výška, tlouš ka, kruhová základna a výtvarnice. Pr b h r stu a p ír stu jednotlivých taxa ních veli in neprobíhá však sou astn , ale je asov odd lený. Nejd íve kulminuje výškový r st, potom r st tlouš kový a nejpozd ji r st objemový. K ivka objemového r stu a p ír stu
Obdobn jako p i ostatních sledovaných taxa ních veli inách (výšce, tlouš ce, kruhové základn ), i k ivka objemového r stu má typický tvar S-k ivky, kterou dostaneme vynesením hodnoty objemu stromu jako funkci v ku, její odpovídající diference v závislosti na v ku dávají k ivku b žného objemového p ír stu. Objemový p ír st je zpo átku vývoje stromu (v mladém v ku) velmi malý, i když jeho n které komponenty, jako výškový a tlouš kový p ír st jsou zna né. Široké ro ní kruhy se tvo í zpo átku jen na malém obvod kmene, proto i p ír st na kruhové základn , který má na objemový p ír st nejv tší vliv, je malý.
Až po vytvo ení dostate ného ko enového systému a koruny stromu za ne objemový p ír st rychle stoupat zpravidla až do v ku ty kovin, kdy kulminuje, avšak zna n déle než p ír stek výškový a p ír stek na kruhové základn . K ivka objemového p ír stu u slunných d evin jako borovice, dub, b íza kulminuje d íve než u stinných d evin. Doba kulminace b žného objemového p ír stu je zna n rozdílná. V širokém pr m ru u rychlerostoucích a u slunných d evin (v závislosti na bonit ) nastává jeho kulminace ve v ku 40-70 let. U stinných d evin, jako je jedle a buk, a kulminace s dostavuje až ve v ku 80-120 let. U rychlerostoucích a slunných d evin je kulminace b žného objemového p ír stu výrazn jší a p ír stek klesá rychleji než u d evin stinných. Na pr b h a kulminaci objemového p ír stu má dále vliv kvalita stanovišt . ím je stanovišt horší, tím je p ír stová k ivka mírn jší a tím déle dosahuje b žný objemový p ír st kulminaci. Objemový p ír st horského ekotypu smrku dosahuje na nejlepší bonit svoje nejvyšší hodnoty 0,025m3 už mezi 70-80 lety, na pr m rné bonit však už mezi 140150 lety s nejv tší hodnotou 0,012 m3. Dalším d ležitým faktorem ovliv ujícím objemový p ír st stromu je r stový prostor. Nedostate ný r stový prostor zp sobený hustým zápojem sice málo ovliv uje výškový r st, ale výrazn negativn ovliv uje tlouš kový r st, r st na kruhové základn a tím i objemový r st. Proto každé p im ené uvoln ní má za následek zvýšení a urychlení objemového p ír stu a naopak, zastín ní vede k snížení a zpožd ní. (Šebík, 1985) 4.1.4.1 Zjiš ování objemového p ír stu na stojícím strom 1)Podle objemových tabulek.Objemový p ír st se stanoví z rozdílu objemu
sou asného(Vt) a objemu p ed n-lety (Vt-n).Objem se ur í z objemových tabulek podle údaj o výšce a vý etní tlouš ce.Rozm ry p ed n-lety lze zjistit opakovaným m ením nebo p ír stovým vrtákem a odm ením výšky p ed n-lety na daný p eslen. 2) Metoda totálního diferenciálu. Metoda vychází z poznatku, že b žný p ír st je
1. derivací r stové funkce v = f(d,h).
δf δf dd + dh δd δh δf δf iv = id + i δd δh h v′ =
(12)
3) Metoda parciálních p ír st : Metoda vychází ze vztahu V = v2 – v1
rozepsané na r stové komponenty: iv = g2h2f2 – g1h1f1 = g2h2f2 – (g2 – ig)(h2 – ih)(f2 – if)
iv = v
ig g
+
ih i f + h f
(13)
id ih i f + + d h f
(14)
iv 100 = 2i d % + i h % + i f % v
(15)
=v 2
4) Metoda p ír stových procent: iv% =
iv =
v ⋅ iv% 100
4.1.4.2 Zjiš ování objemového p ír stu na ležícím strom Podle Huberova vzorce V = g1/2 . l Kmenová analýza Skácený strom se rozm í na p esné sekce (absolutní nebo relativní) a ve st ed sekcí
se od ežou kotou e, u kterých se zjistí p esné po ty a ší ky letokruh ve stanovených výškách. Výsledkem je p esný „záznam“ o tlouš kovém, výškovém i objemovém r stu.)
obr. 7: Kmenová analýza (Šmelko, 2000)
4.2
D lení z hlediska asové periody, ke které je p ír st vztahován
- okamžitý p ír st (rychlost r stu) - b žný p ír st - pr m rný p ír st - relativní p ír st (p ír stové procento) 4.2.1 Okamžitý p ír st
Je to okamžitý p ír st r stové veli iny „y“ ve v ku „t“ za velmi krátké asové období (diferenciál) dt. Definuje se jako první derivace r stové funkce podle asu (okamžitá rychlost r stu): y′ =
δy = f ′(t) δt
(16)
V praxi se nahrazuje b žným ro ním p ír stem (jeho p ímé m ení je prakticky nemožné). 4.2.2 B žný p ír st
B žný p ír st je rozdíl dvou údaj r stové veli iny za ur itý asový interval. Podle velikosti asového intervalu rozeznáváme: -
B žný p ír st ro ní, tj. veli inu narostlou za jeden rok. Je to tedy nap . rozdíl r stové veli iny dnešní a p ed rokem. BPR = yt – yt-1
-
B žný p ír st periodický, tj. veli inu narostlou za n kolik rok , nej ast ji za p t nebo deset rok , obecn za n rok . Je to rozdíl r stové veli iny dnešní a p ed n lety. BPP = yt – yt-n
-
B žný p ír st úhrnný, tj. veli inu narostlou od po átku r stu až do ur itého v ku stromu nebo porostu. Je to tedy velikost r stové veli iny v ur itém v ku. BPV = yt – 0 = yt
4.2.3 Pr m rný p ír st
Je podíl hodnoty r stové veli iny y a po tu rok , b hem kterých se r stová veli ina vytvo ila. PP ro ní je pr m rný p ír st p ipadající na 1 rok života stromu nebo porostu. PPR =
y t BPVt = t t
(17)
PP periodický je pr m rná rychlost r stu p ipadající na jeden rok dané asové periody. (Korf, 1972) PPP =
y t − y t −n BPP = t − (t − n) n
(18)
B žný a pr m rný p ír st
Z tzv. b žného p ír stu (BP), který dostaneme stanovením rozdíl z r stové k ivky, m žeme vypo ítat i pr m rný p ír st (PP) tak, že d líme v p íslušném ase dosažené r stové veli iny, p ípadn hmoty strom p íslušným v kem. Pr m rný p ír st dosáhne svoji vrcholnou hodnotu, když protne k ivku b žného p ír stu (BP), což znamená, že v okamžiku, když pr m rný p ír st kulminuje, rovná se b žnému p ír stu. Elementární matematický d kaz tohoto jevu od G. Heyera zní takto: Když ozna íme b žné p ír sty ro ní z1, z2 atd., pr m rné p ír sty d1,d2, atd., tak je b žný ro ní p ír st roku n + 1 zn+1 = (n+1)dn+1 – n.dn = n.dn+1 + dn+1 – n.dn
(19)
z1n + 1 – dn+1=n(dn+1-dn)
Potom musí být pro: Dn+1 < >
dn též zn+1 < > dn+1
(20)
Když pr m rný p ír st dosáhne svoji maximální hodnoty, musí se rovnat b žnému. Tento pr m rný p ír st a as, kdy k n mu dochází, je d ležitý z technicko-hospodá ského hlediska. Tehdy, kdybychom se rozhodli vyt žit jednotlivý strom hned potom co dosáhne svého maximálního pr m rného p ír stu. Vrchol pr m rného p ír stu na hmot nastává na jednotlivém strom velmi pozd . Z 30 smrk – vzorník , z ásti 300letých, u kterých výsledky analýzy publikoval V. Guttenberg (1915), dosáhly jen dva kulminaci pr m rného objemového p ír stu. (Korf, 1972)
4.2.4 Relativní p ír st (p ír stové procento)
Charakterizuje intenzitu (relativní rychlost) r stu r stové veli iny a používá se na porovnání p ír stového výkonu mezi d evinami a r znými podmínkami r stu. Stanoví se jako pom r absolutní hodnoty p ír stu k hodnot dendrometrické veli iny, na které se vytvo il. iy % =
iy y
⋅ 100
(21)
P i p ír stech vycházejících z ur ité periody se obvykle používá výpo et vztahující p ír stové procento ke st edu r stové periody: iy % =
y 2 − y1 y − y1 ⋅ 100 = 2 ⋅ 200 y1 + y 2 y 2 + y1 2
obr. 8: Relativní p ír st (Šmelko, 2000)
(22)
5 Výpo et p ír st :
Rozd lení p ír st : -
celkový b žný p ír st (CBP)
-
pr m rný mýtní p ír st (PMP)
-
celkový pr m rný p ír st (CPP)
5.1 Celkový b žný p ír st (CBP)
Je ro ní p ír st na hlavním i podružném porostu. Vyjad uje skute né množství d eva p ir stajícího v lese v daném období. Je ukazatelem a m ítkem celkové objemové produkce. Výše CBP závisí na : - d evinné skladb porostu - v ku - bonit - zakmen ní - na zp sobu obhospoda ování - zdravotním stavu porostu. S p ibývajícím v kem pom rn rychle stoupá a podle okolností kulminuje mezi 30. až 80. rokem. CBP m že být využit pro stanovení ro ní produkce d eva, ve výb rném lese i pro stanovení ukazatele t žební úpravy. Je to produk ní ukazatel d ležitý pro hospodá skoúpravické plánování p stebních opat ení a m l by být konkrétn využíván zejména v p stování les b hem celé produk ní doby porost . Problematika p ír stová,tj. stanovení CBP a jeho praktické využití, je v celku složitá a ešení vyžaduje ješt mnoho usilovné v deckovýzkumné práce,i když zejména v poslední dob se v této oblasti docílilo mnoho pozoruhodných výsledk v cizin i u nás. CBP lze ur it t mito zp soby: - pomocí r stových tabulek, - inventarizací zásob, - pomocí p ír stového procenta.
Rok
1950
1970
1980
1990
2000
2003
CBP
3,8
5,8
6,7
6,6
7,7
7,8
Tab. 1: CBP na 1 ha porostní p dy v R v m3 b.k. (Mze R, 2004)
5.1.1 Celkový b žný p ír st (CBP) – ur ení pomocí r stových tabulek
CBP se stanovuje podle íselných r stových tabulek. Pro jeho stanovení je nutné znát stejné taxa ní prvky jako p i ur ování d eva v porostu (v k, plochu porostu, bonitu, zastoupení a zakmen ní d evin): CBPd = CBPtab .
.z.P
(23)
CBPtab – CBP z r stových tabulek podle d eviny bonity a v ku – zakmen ní Z – zastoupením d evin P – plocha porostu V porostech s nižším zakmen ním redukce tabulkového p ír stu zkamen ním není správná, protože porostní p ír st se až do ur itého stupn zakmen ní v d sledku tzv. sv tlostního p ír stu z prosv tlení snižuje jen velmi málo, nebo v bec ne. Pro tento ú el je sestavena tabulka p epo tových ísel, jimiž je t eba nahradit hodnotu zakmen ní. (Štipl 2000) Ze všech metod je použití r stových tabulek pro stanovení CBP nejmén spolehlivé! 5.1.2
Celkový b žný p ír st (CBP) – ur ení pomocí p ír stového procenta (stanovení pomocí vzorníku) I v = N ⋅ i v = N ⋅ F(v, t)
(24)
- závislost mezi objemovým p ír stem a objemem je lineární (Šmelko 1967-1986) - st ední objemový kmen je zárove p ír stovým vzorníkem - závislost objemového p ír stu vzorníku na objemu st edního kmene a v ku je popsán t snou - regresní závislostí
obr. 9: CBP (Šmelko, 2000)
i v = k ⋅ vn
(25)
obr. 10: Závislost objemového p ír stu na objemu st edního kmene odvozená z r stových tabulek (Šmelko, 2000)
obr. 11:
Závislost objemového p ír stu na v ku a absolutní výškové bonit (Šmelko,2000)
5.1.3 Celkový b žný p ír st (CBP) – metoda opakované inventarizace Celková zm na stavu zásoby („brutto“ zm na) ∆V = V1 – V2
(26)
P ír st na zásob porostu („netto“ zm na) IV = V2 – (V1 –VT – VM) – VD = V2 –V1 +VT + VM – VD
V2
zásoba ve v ku t2
V1
zásoba ve v ku t1
VT
vyt žená zásoba
(27)
Klasická kontrolní metoda – vhodná pro výb rné lesy ve stacionárním stavu (výšková ani objemová k ivka závislosti na tlouš ce se nem ní), využívá pr m rkování naplno, pro stejnov ké lesy se nehodí (výškové a objemové k ivky se m ní s v kem). Výb rová kontrolní metoda – využívá stálé zkusné plochy, vhodná pro velkoplošné inventarizace, pro stejnov ké i výb rné lesy
5.2
Pr m rný mýtní p ír st (PMP)
Jde o zvláštní p ípad ro ního pr m rného p ír stu hlavního porostu vztaženého k obmýtní dob . Udává množství d eva, které ro n pr m rn p iroste na porostech v mýtním v ku. Nezávisí na v ku porostu, pouze na stanovené dob obmýtí (u). Doba obmýtí je as, který uplyne od založení porostu do jeho úmyslného smýcení. U všech porost v hospodá ském souboru se PMP po ítá ke stanovené dob obmýtí – bez ohledu na jejich v k. Protože nezávisí na v ku jednotlivých porost , po ítá se pro všechny porosty hospodá ského souboru pomocí r stových tabulek. Vlastní výpo et PMP pomocí r stových tabulek se provádí podle jednotlivých d evin, vzhledem k jejich bonitním stup
ma
obmýtní dob : PMPd = PMPtab . RPD
(28)
PMPtab se vyhledá v r stových tabulkách na základ d eviny, bonity a stanovené doby obmýtní RPD – redukovaná plocha d eviny U porost mýtných, jejichž skute ný v k není p íliš odlišný od stanovené doby obmýtní, je možné PMP vypo ítat podle skute ného objemu porostu: PMP = Vu / u
(29)
Velikost PMP závisí na d evin a jejím zastoupení, v ku, zakmen ní, dob obmýtní a bonit . Má velký význam v hospodá ské úprav les jako t žební ukazatel – jeho velikost se rovná tzv. normálnímu etátu. Do roku 1978 byl PMP zákonným ukazatelem výše mýtných t žeb. PMP je tzv. normálním p ír stem. Rok 1880 1890 1900 1910 1920 1930 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2003 PMP
3,0
2,8
3,1
3,0
3,0
3,1
3,0
2,6
3,1
3,6
3,6
4,4
4,5
Tab. 2: Pr m rný mýtní p ír st na 1 ha porostní p dy v R v m3b.k. (Mze R, 2004)
5.3 Celkový pr m rný p ír st (CPP)
Celkový pr m rný p ír st (CPP) je ro ní p ír st vztažený k objemu porostu hlavního i vedlejšího v dob obmýtní. Je ukazatelem potencionální produkce. Lze jej stanovit podle r stových tabulek: CPPd = CPPtab . RPD
(30)
CPPtab se vyhledá v r stových tabulkách n základ d eviny, bonity a stanovené doby obmýtí v kolonce celkové produkce hroubí RPD – redukovaná plocha d eviny Vypo ítá se:
CPP =
Vu +
u
T (31)
o
u
Rok
1950
1970
1980
1990
2000
2003
CPP
3,7
5,3
6,2
6,3
6,5
6,6
Tab. 3: Celkový pr m rný p ír st na 1 ha porostní p dy v R v m3b.k. (Mze R, 2004) 6
Význam p ír st a jejich využití v hospodá ské úprav les jiných lesnických disciplínách
6.1 Význam CPP pro stanovení obmýtí porostu
CPP je nejlepší mírou pro vyjád ení a zhodnocení objemové produkce lesa. S CPP = 10 m3.ha-1 .rok -1 vyplývá, že pr m rn je možno každý rok na ploše 1 ha vyprodukovat, resp. vyt žit 10 m3 d evní hmoty. Na bližší vysv tlení vlastností CPP slouží modelové údaje tab.4 P íklad : P edpokládají se 3 smrkové porosty, každý s vým rou 1 ha, které rostou vedle
sebe na velmi dobrém a absolutn stejném stanovišti. Všechny se obhospoda ují zcela stejn . První probírka za íná ve v ku 20 let, opakuje se v desetiletých intervalech a kon í 10 let p ed obnovní t žbou.
Délka produk ní doby (obmýtí porostu) je však v každém porostu jiná – 40, 80 a 160 let. Porost íslo 1 se po obnovní t žb roku 2020, ili ve v ku 40 let, hned znovu zalesní a do roku 2140 se celkový r stový proces opakuje ty ikrát. Porost íslo 2 se za ten samý as vyt ží obnovní t žbou 2-krát a porost íslo 3 1-krát. Otázkou je, jaký ú inek bude mít rozdílná produk ní doba na množství produkce.Do roku 2020 nejsou mezi porosty žádné rozdíly. Pozd ji jsou stále výrazn jší. Porost .1 se vyt ží, následný porost r. 2030 má 10 let, ale zásobu – kv li jednoduchosti 0 m3. COP, který vzniká postupným sou tem VZP a VPP se od roku 2020 do r. 2030 nezm ní, ale CPP se tím sníží (z 10,7 na 8,6 m3). Roku 2060 tedy 80 let po založení pokusu,se porost íslo 1 vyt ží podruhé. Za 80 let se v porostu íslo 1 vyprodukovalo 858 m3,je to dvojnásobek mýtní t žby (2. 337 = 674) plus dvojnásobek sumy probírek 20ti a 30ti letých porost (2.92 = 184). Ve 160 letech, ili po ty ech mýtních t žbách se dohromady vyprodukovalo 1716 m3. To odpovídá CPP 10,7 m3, což je stejné množství jako po 40, 80 a 120 letech, vždy na konci produk ní doby. CPP tu vystupuje jako abstraktní matematická veli ina, udává kolik m3 je možno p im en vyt žit za rok na 1 ha. Ve skute nosti se p edmýtními t žbami realizovalo postupn toto množství : 0, 30, 62, 0 m3 a na záv r ve v ku 40ti let mýtní t žba 337 m3. Po znovuzalesn ní za al druhý a další cyklus v tom samém sledu. O mnoho lépe vyhovuje CPP jako porovnávací veli ina. Porost íslo 2 vyprodukoval za 160 let dohromady 2218 m3, to odpovídá CPP 13,9 m3. P i obmýtní dob 80 let je tedy možno vyt žit o 3,2 m3 na rok a ha víc než p i 40ti-leté dob obmýtní.Porost íslo 3 vyprodukuje za 160 let jen 1612 m3 a tím je i p im ená t žba (CPP) na ha a rok jen 10,1 m3. Z p íkladu jasn vyplývá, že p i stejné d evin , stejném stanovišti a stejné výchov je možno dosáhnout nejvyšší produkci tehdy, když produk ní doba spadá do kulminace CPP. Z pr b hu CPP porostu íslo 3 je vid t, že p i obmýtí 100 let by byla
p im ená produkce 13,2 m3, ale p i 120 letech jen 12,2 m3. Pokud není hospodá ským cílem maximální objemová produkce, ale maximální hodnotová produkce, jsou pot ebná delší produk ní období. Hodnotovou produkci ovliv ují jednak provozní náklady (na obnovu lesa, výchovu atd.), jednak užitková hodnota (cena) vyt ženého d íví, která závisí krom jiného na jeho dimenzích, zejména tlouš ce. Mezi porosty .1 až 3 jsou v tomto sm ru též výrazné rozdíly. V porostu . 1 se celý cyklus provozních náklad opakuje 4-krát a st ední tlouš ky dg t ženého d eva v mýtním v ku (40-80-160let) jsou v porostech 1---2--3 velmi rozdílné: 15,1---31,4---50,1 cm. Kalkulace hodnotové produkce podle normativ bývalé NDR vyšla pro náš p ípad takto: v porostu .1 ztráta 2 500 K , v porostu . 2 zisk 16 650 K a v porostu .3 zisk 12 025 K na 1 ha.
Uvedené výpo ty nejsou ješt zcela reálné, nebo do v ku 160 let se st ží poda í dosáhnout plný stupe zakmen ní. Pokud by se v modelové variant pro porost . 3 od v ku 130 let po ítalo se snížením zásoby na 735 m3 a z d vodu uvoln ní by se p ipo ítal sv tlostní p ír st 30%, CPP by se tém
nezm nil. Naproti tomu by vzrostla st ední
tlouš ka porostu na 60 cm, a i zisk na 13 875 K na 1 ha. (Šmelko, 1992) Kalendá ní
VPP [m3.ha-1]
dg [cm]
rok
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1980
1
1
1
---
---
---
---
---
---
---
---
---
2000
20
20
20
81
81
81
30
30
30
7,1
7,1
7,1
2010
30
30
30
209
209
209
62
62
62
11,3
11,3
11,3
2020
40
40
40
337
337
337
---
74
74
15,1
15,1
15,1
2030
10
50
50
0
457
457
---
80
80
---
22,0
22,0
2040
20
60
60
81
560
560
30
83
83
7,1
23,1
23,1
2050
30
70
70
209
640
640
62
82
82
11,3
27,4
27,4
2060
40
80
80
337
698
698
---
78
78
15,1
31,4
31,4
2070
10
1
90
0
---
737
---
---
71
---
---
35,2
2080
20
20
100
81
81
736
30
30
62
7,1
7,1
38,3
2090
30
30
110
209
209
779
62
62
53
11,3
11,3
41,1
2100
40
40
120
337
337
788
---
74
45
15,1
15,1
43,5
2110
10
50
130
0
457
794
---
80
37
---
22,0
45,5
2120
20
60
140
81
560
797
30
83
31
7,1
23,1
47,3
2130
30
70
150
209
640
798
62
82
25
11,3
27,4
48,7
2140
40
80
160
337
698
799
---
78
---
15,1
31,4
50,1
Kalendá ní rok
VZP [m3.ha-1]
V k (r.)
COP [m3.ha-1]
V k (r.) 1
2
1980
1
1
2000
20
2010
30
2020
3
CPP [m3.ha-1rok-1]
VPP [m3.ha-1]
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
---
---
---
---
---
---
---
---
---
20
20
81
81
81
4,0
4,0
4,0
0
0
0
30
30
239
239
239
8,0
8,0
8,0
30
30
30
40
40
40
429
429
429
10,7
10,7
10,7
92
92
92
2030
10
50
50
429
622
622
8,6
12,4
12,4
92
166
166
2040
20
60
60
510
806
806
8,5
13,4
13,4
92
246
246
2050
30
70
70
668
969
969
9,5
13,8
13,8
122
329
329
2060
40
80
80
858
1109
1109
10,7
13,9
13,9
184
411
411
2070
10
1
90
858
1109
1226
9,5
13,2
13,6
184
411
489
2080
20
20
100
939
1190
1323
9,4
11,9
13,2
184
411
560
2090
30
30
110
1097
1348
1401
10,0
12,2
12,7
214
441
622
2100
40
40
120
1287
1538
1463
10,7
12,8
12,2
276
503
675
2110
10
50
130
1287
1731
1514
9,9
13,3
11,6
276
577
720
2120
20
60
140
1368
1915
1554
9,8
13,6
11,1
276
657
757
2130
30
70
150
1526
2078
1586
10,2
13,8
10,6
309
740
788
2140
40
80
160
1716
2218
1612
10,7
13,9
10,1
368
822
813
Tab. 4,5 : Vliv délky produk ní doby na objemovou produkci modelových porostu . 1,2,3
6.2 Vývoj a p ír st stejnorodých porost v závislosti na v ku
Když chceme využít d evní produkci lesa pro naše hospodá ské ú ely, dostává pojem asu osobitý význam. Není totiž lhostejné, za jakou dobu se vyprodukuje ur ité množství d eva na dané lesní ploše. K tomu se p idává okolnost, že produktivnost strom a porost závisí na jejich v ku. Produkci m žeme bezchybn porovnávat, jen když známe v k jejich nositel . Problém v ku našich lesních d evin : I když jsou hormonální ídící procesy d ležité i pro r st našich lesních d evin, a to jednak pro specifické ukládání substance a jednak pro celkové zv tšení hmoty, p ece jsou tu z etelné rozdíly p i porovnání s živo ichy. U nich je vztah mezi v kem, r stem a ur itými životními procesy úzký a je možno ho jen nepatrn ovlivnit. Strom, jehož organizmus se porovnává s korálovým útesem, m že mít teoreticky tém
neomezenou
životnost. Tak jako všechny životní projevy probíhají pomaleji, tlumen ji a pasivn ji, je nejspíše i hormonální ízení jejich r stu mén intenzivní.
Juvenilní a senilní formy našich lesních strom se projevují habitem list a ur itými zvláštnostmi. Nap íklad u juvenilní formy buku na podzim a v zim listí neopadává. Naproti tomu u senilní formy opadá listí už na podzim, a sou astn se vyvine ro ní letokruh. Juvenilní i senilní forma se m že vyskytovat sou astn na tom samém strom . Zv tšováním a prodlužováním t lesa stromu vzr stá spot eba energie na transpiraci a rozvád ní vody až se ze zv tšováním koruny nep ízniv m ní hospodárnost její produkce. Už z toho vyplývají t sné a jasné závazky mezi r stovým procesem a rychlostí tvorby p ír stu na jedné stran a v kem na druhé stran . K tomu se p idružuje patologické ohrožení zejména houbami, které sílí nár stem t lesa stromu a zvyšujícím se podílem odum elých komplex bun k uvnit kmene. Nap íklad nápadn nízký maximální v k buku je pravd podobn zavin ný tímto vzr stajícím ohrožením houbami. I když pr b h r stu d evin velmi závisí na sv telných a radia ních pom rech a na jejich spole enském postavení v porostech s asto se m nící strukturou, je d ležité rozlišovat faktický a fyziologický v k. Faktický v k je v k, který je možné spo ítat podle letokruh . Fyziologický v k je daný dosaženou fyziologickou v kovou fází. Jak jsme si již uvedli, vymezíme fyziologické v kové fáze – vzestup, plnou sílu a sestup – pomocí obou dvou inflexních bod k ivky objemového p ír stu.
M žeme tak charakterizovat výšku p ír stu závisející na v ku a o ekávané p ír sty – trend produktivnosti – strom , stejnov kých porost a stromových vrstev. Fyziologické a p irozené fáze m žeme bohužel jednozna n vymezit jen kmenovými analýzami dostate n starých strom . Je t eba mít na v domí to, že objemový p ír st jednotlivých strom a plošn vztažený p ír st porost , které vytvá ejí, nevrcholí sou astn – vyvrcholení v porostech nastává totiž d íve. (Assmann 1968) 6.3 Vliv probírek na p ír st a objemovou produkci
Problematiku vlivu probírek na p ír st a objemovou produkci na dlouhodobých pokusných plochách zkoumaly zahrani ní výzkumné ústavy lesnické již od druhé poloviny minulého století. Z jejich rozsáhlých pokus však bylo možné vyhodnotit pouze malou ást výzkumných ploch a to proto, že v tšina t chto ploch byla v pr b hu sledování bu to zni ena r znými p írodními kalamitami, a nebo byly zakládány takovým zp sobem, který nevyhovuje dnešním p ísným kritériím pro zakládání a posuzování výsledk trvalých zkusných ploch. Obdobn jako v jiných státech s intenzivním lesním hospodá stvím, tak i na území našeho státu se p edevším v posledních 5 desetiletích zakládají trvalé a poloprovozní výzkumné plochy, na kterých se sleduje r stový proces, jak stejnov kých, stejnorodých, tak i smíšených porost ovliv ovaných probírkovými zásahy.Trvalé výzkumné plochy založené na území ech a Moravy výzkumným ústavem v Mariabrunne, i prof. Rothem na území Slovenska ješt za bývalého Rakousko – Uherska, nebyly po rozd lení udržované a sledované. Proto pro pom rn krátké trvání domácích výzkum není možné d lat jednozna né záv ry. Z uvedeného d vodu jsme p i sledování vlivu probírek na p ír st a objemovou produkci odkázání zejména na poznatky, které nashromáždil lesnický výzkum v zahrani í. Podle dosavadních výzkum je možné p edpokládat, že každé stanovišt a každá d evina, která na n m roste má ur itý p ír stový potenciál, který se pln uplatní, když je p dní a vzdušný disponibilní prostor dokonale využitý k produkci d eva. Probírkou se po et strom zmenšuje a tím dochází k áste né ztrát nositel p ír st , která je nahrazována tím, že z stávající menší po et strom více p ir stá než p vodní v tší po et strom v porostu. P ír stový podíl p ipadající na vyt žené stromy by se tedy m l ukládat jako podíl zvýšeného p ír stu na stromech, které v porostu po provedené probírce z staly, tj. na porostu hlavním.
Podle dosavadních výsledk zkoumání vlivu probírek na p ír st a objemovou produkci není možné o ekávat, že by p ír st vychovávaného porostu, oproti nevychovávanému porostu podstatn stoupl. Vanselow (1941) : na podklad zhodnocení bavorských pokusných ploch ve smrkových porostech konstatuje, že ve 4 p ípadech byla efektivn jší silná podúrov ová probírka o 4 – 6 %, ve 4 p ípadech mírná podúrov ová probírka o 3 – 5 % a ve 3 p ípadech se dosáhlo stejných výsledk v objemové produkci. Wiedemann (1933) : na podklad zhodnocení výsledk n meckých pokusných ploch v borových a dubových porostech dochází k záv ru, že porosty vychovávané siln jší než mírnou podúrov ovou probírkou mají nižší celkovou objemovou produkci. P i posuzování vlivu probírek na p ír st a celkovou objemovou produkci na základ vyhodnocení výsledk získaných z dlouhodobých pokusných probírkových ploch lze ud lat záv r, že probírkami se v podstat celková objemová produkce nem ní. Probírkové extrémy dokonce vedou k p ír stovým ztrátám. Vliv probírek na p ír st a celkovou objemovou produkci je však t eba posuzovat nejen z hlediska kvantitativního, tj. podle vzr stu i poklesu celkové objemové produkce, ale i z hlediska kvalitativního, tj. podle zlepšení kvality a hodnoty vyprodukovaného d eva, tak i z hlediska zdravotního stavu a ochrany lesa (vítr, sníh), tj. bezpe nosti provozu a zlepšení porostního prost edí v bec (p da, humifikace, atd.). Souborn zpracoval dosavadní výsledky r zných autor o vlivu probírek na p ír st a celkovou objemovou produkci získaných z dlouhodob sledovaných výzkumných ploch Assmann (1961), Vyskot (1962). Jednotliví auto i sledovali a zhodnocovali i vliv probírek na vývoj jednotlivých taxa ních veli in, jako je st ední výška, st ední tlouš ka, kruhová základna, rozd lení tlouš kových etností strom podle r zných kritérií, atd. P i posuzování vlivu probírek na b žný p ír st se jako základní kritérium vedle zásoby používá zejména kruhová základna. Je to veli ina, která se dá lehce a p esn m it a má na tvorbu zásoby a její p ír st nejv tší vliv. P itom se hledalo optimální rozp tí kruhové základny, která by zabezpe ovala pro danou d evinu, v k a stanovištní podmínky, maximální objemový p ír st. Podle výsledk n meckých šet ení se uvád lo optimální rozp tí kruhové základny, pro druhou polovinu obnovní doby, ve smrkových porostech 40 - 55 m2 , v borových porostech 25 – 40 m2, v bukových porostech 20 – 40 m2.
Assmann na základ vyhodnocení dlouhodobých pokusných probírkových ploch r zných autor dokazuje, že uvedená rozp tí na kruhové základn jsou velmi velká a jejich spodní hranice již sotva mohou poskytnout maximální objemový p ír st. Tak nap íklad v dubových porostech ve vyšším v ku dolní hranice kruhové základny 23 m2 již znamená podle Assmanna ztrátu až 25% p ír stu. P itom ale Assmann zastává názor, že kruhová základna je nejvhodn jším kritériem pro posuzování a regulaci probírkové síly a na kruhové základn vybudoval i svoji teorii probírek. 6.3.1
Assmannova teorie probírek
Assmann se ve svých pracích velmi podrobn zaobíral hledáním optimální kruhové základny, která by produkovala maximální objemový p ír st. Takovou optimální kruhovou základnu hledal vyhodnocováním trvalých zkusných probírkových ploch s r zným druhem, sílou a intenzitou probírek. P i svých úvahách vychází z poznatku, že r zné probírkové stupn zp sobují v porostech i typickou p ír stovou reakci, která se nejlépe projevuje práv na vývoji kruhové základny porostu. Kruhová základna porostu umož uje jasn rozpoznat vztah mezi probírkovým stupn m (silou) a p ír stem. Proto považuje kruhovou základnu za vhodný ukazatel pro stanovení probírkové intenzity. Už Schwappach (1909) zastával názor, že nepom rn lepší úsudek o vlivu zp sobu výchovy porostu se získá na základ velikosti kruhové základny, kterou m l porost za delší období pozorování, než na základ ur ení stupn probírky, anebo prosv tlení. Assmann používá pro vyjád ení intenzity probírkového zásahu tzv. st ední kruhovou základnu, jako pr m r kruhových základen mezi dv ma zásahy a p edpokládá, že takto zjišt ná kruhová základna lépe vyjad uje skute nou hustotu porostu v pr b hu p ír stové periody. (Šebík, 1985) St ední kruhová základna jako jednozna ný ukazatel intenzity probírek umož uje jasn ur it vztahy mezi stupn m probírky a p ír stem. Podle Assmannova návrhu m žeme pomocí dob e odstup ovaného probírkového pokusu vyvodit pro p íslušné stanovišt 3 charakteristické hodnoty st ední kruhové základny.
Jsou to: 1. Maximální kruhová základna 2. Optimální kruhová základna 3. Kritická kruhová základna 1. Maximální kruhová základna
Na základ dlouholetých výzkum vlivu probírek na objemový p ír st došel Assmann k záv ru, že nejvyšší hodnotu kruhové základny živých strom mají zkusné plochy bez zásahu nebo jen se slabou podúrov ovou probírkou stupn A (p i které odstra ujeme stromy hynoucí a uhynulé). Tuto kruhovou základnu nazval Assmann maximální. Maximální kruhovou základnu m žeme zjistit díky zkusným plochám i v porostech, ve kterých se neprovád li aktivní probírky, anebo ve kterých se nanejvýš odstra ovali usychající stromy. 2. Optimální kruhová základna
S úbytkem kruhové základny vlivem výchovných zásah – probírek, objemový p ír st stoupá až dosáhne v sledovaném p ír stovém období nejvyšší maximální hodnotu, tj. kulminuje. Kruhovou základnu, která zabezpe uje tvorbu maximálního objemového p ír stu nazval Assmann optimální kruhovou základnou. 3. Kritická kruhová základna
P i poklesu kruhové základny pod optimální kruhovou základnu, dochází i k poklesu objemového p ír stu, až na hodnotu kruhové základny, p i které objemový p ír st dosahuje ješt 95% maximálního p ír stu ve sledovaném p ír stovém období, kterou Assmann nazval kritickou kruhovou základnou. P i žádném výchovném zásahu by nem la kruhová základna klesnout pod hranici kritické kruhové základny, protože dalším snižováním kruhové základny, t.j. velmi silnými zásahy, objemový p ír st rapidn klesá.
7 Záv r Otázka p esného a rychlého stanovení p ír st je v lesnické praxi stále aktuální a je nedílnou sou ástí lesnického provozu. Od správného stanovení CPP (celkového pr m rného p ír stu) hodnotového se odvíjí nap íklad správné stanovení doby obmýtí porostu. Maximální celková výše t žeb, jako jeden ze závazných ukazatel lesního hospodá ského plánu je také spjata s pravideln zjiš ovanými p ír sty. Zadaná problematika je v literatu e dosti podrobn zpracovaná a má v lesnické praxi sv j opodstatn ný a nenahraditelný význam p edevším z d vodu správného využití bonitního a r stového potenciálu lesních d evin. P esto je pot ebné tyto znalosti nadále rozvíjet a zdokonalovat postupy a metodiku zjiš ování p ír st .
8 Použitá a doporu ená literatura: ASSMANN, E. (1969): Náuka o výnose lesa. Príroda, Bratislava, 488 s. ASSMANN, E. (1961): Waldertragskunde. München-Bonn-Wien. KORF, V. (1972): Dendrometrie. SZN, Praha, 301 s. SCHWAPPACH, A. (1909): Untersuchungen in Mischbeständen. Zaitschrift für Forst- und Jagdwesen, 1909. SIMON, J., Kadavý J., Mack J. (2001): Hospodá ská úprava les . Skriptum MZLU v Brn , 256 s. ŠEBÍK, L. (1985): Náuka o produkcii. Skriptum VŠLD, Zvolen, 301 s. ŠEBÍK, L., POLÁK, L. (1990): Náuka o produkcii dreva. Príroda, Bratislava, 322 s. ŠMELKO, Š. (1982): Biometrické zákonitosti rastu a prírastku lesných stromov a porastov. VEDA, vydavatelstvo SAV, 184 s. ŠMELKO, Š. (2000): Dendrometria. TU Zvolen 399 s. ŠMELKO, Š., WENK,G., ANTANAITIS,V. (1992): Rast, štrukt ra a produkcia lesa. Príroda, Bratislava, 335 s. ŠTIPL, P. (2000): Hospodá ská úprava lesa – dendrometrie.SLŠ Hranice,Hranice na Morav , 204 s. VANSELOW , K. (1941): Einführung die Forstliche Zuwachs – und Ertragslehre. J. D. Sauerlenders Verlag/Frankfurt a.M., VYSKOT, M. (1971): Základy r stu a produkce les . SZN, Praha, 440 s. VYSKOT, M. (1962): Probírky (biotechnika a efektivnost), SZN, Praha WOLF, J. (1977): N které elementární pojmy a poznatky o problematice zjiš ování zákonitostí r stového procesu lesních porost . Acta univ. agr.(Brno), Series C, 46,1977,7382 WIEDEMANN, E. (1933): Eichen-Buchen-Mischbestande. Z.Forst-u. Jagdwesen ZACH, J., DRÁPELA, K., SIMON, J. (1994): Dendrometrie(cvi ení).Skriptum VŠZ v Brn , 167 s. MZe R (2004): Zpráva o stavu lesa a lesního hospodá ství k 3.12.2003,Ministerstvo zem d lství R [on-line], http://www.uhul.cz/zelenazprava/2003/
Resumé: Cíl bakalá ské práce
Cílem této práce je zmapovat r zné druhy p ír st v lesnictví, utvo it p ehled o jejich t íd ní a analyzovat jejich význam v hospodá ské úprav lesa a ostatních lesnických disciplínách. Obsahem práce je také p ehled zp sob jejich stanovení. Tato práce bude sloužit jako podklad pro další možná zpracování této problematiky a dále bude sloužit jako ucelený p ehled v otázce r stu a p ír st v lesnictví. Metodika zpracování
Práce je zpracována jako podrobný literární p ehled zadané problematiky využitelný jako znalostní základ pro další zpracování na m ených datech v pr b hu studia. Podkladem pro vytvo ení této práce je literatura uvedená v p ehledu použité a doporu ené literatury na konci této práce. Práce je tematicky rozd lena na dv
ásti: první
se zabývá r stovými funkcemi a vlastními p ír sty a jejich stanovením, druhá se zabývá problematikou jejich využití v lesnické praxi.. Výsledky ešení
Výsledkem je zjišt ní, že zadaná problematika je v literatu e dosti podrobn zpracovaná a má v lesnické praxi sv j opodstatn ný a nenahraditelný význam p edevším z d vodu správného využití bonitního a r stového potenciálu lesních d evin. Použité záv ry pro praxi
Otázka p esného a rychlého stanovení p ír st je v lesnické praxi stále aktuální a je nedílnou sou ástí lesnického provozu. Od správného stanovení CPP (celkového pr m rného p ír stu) hodnotového se odvíjí nap íklad správné stanovení doby obmýtí porostu. Maximální celková výše t žeb, jako jeden ze závazných ukazatel lesního hospodá ského plánu, je také spjata s pravideln zjiš ovanými p ír sty.
Summary: Aim of the bachelor´s work
The aim of this work is to map different species of yields in silviculture, to make-up a survey about their sorting and to analyze their meaning in an agricultural forest lay-out and other silvicultural disciplines. The thesis includes a summary of different ways of yields determination as well. This work will serve as a basis for other possible elaboration of these problems and will also be engaged as a compact summary of growth and yield questions in silviculture. Methodology of elaboration
The work is processed as a detailed literary survey of engaged problems usable as a knowledge basis for another elaboration on measured data within the studies. The thesis is based on literature mentioned in a survey of used and recommended literature at the end of this work. The theme of this work is divided into two parts: the first part deals with the growth functions and the real yields and their determination, the second part of the work is about the yields usage in silvicultural practice. Results
Engaged problems are processed in details in literature and have a well-founded and irreplaceable signification in silvicultural practice first of all for a correct usage of a site index and a growth potential of wood species. Used enclosures for practice
The question of a sharp and quick determination of yields is still up-to-date in silvicultural practice and is a part of silvicultural business. On the basis of a correct determination of the total average yield a right assessment of a silvicultural rotation period is determined. As one of the obligatory indicators of a forest farm plan is a total maximum height of production which is concerned with a regular yield control.
