Metodika hodnocení poškození PUPFL způsobených těžebně dopravními stroji prof. Ing. Radomír Ulrich, CSc. Mendelova univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav lesnické a dřevařské techniky Město Libavá červen 2012
Poškození půdy přejížděním Zatížení kola Typ vozidla
Typ pneumatik
Odpružení nápravy
Tlak vzduchu
Náhon kol
Profil dezénu
Prokluz kol
Šířka pneumatiky
Převody
Možnost deformace
Rychlost pojezdu
Odolnost proti poškození
Styč. plochy Rozdělení tlaků
Zhutnění Půdní typ Vlhkost půdy Hmotnost Hustota koř. s. Hloubka koř.s. Snížená průtočnost zvlhčování Erose na svahu
Doporučení pro praxi :
Redukce velkých pórů Přerušení spojitosti pórů: vertikální horizontální Zvýšení hmotnosti půdy Špatné provzdušnění O2 = nedostatek Zmenšení biologické aktivity snížení přírůstu
Odpor kořenů proti zhutnění
Zvýšení únosnosti půdy
a) větší náklad = méně jízd b) menší náklad = více jízd
c) suchý (zmrzlý) stav půdy
kriterium =5 jízd
Dle Wilperta (1998) lze faktory, které mohou vést k odhadu škod na půdě, rozdělit: Půdní vlastnosti: 1.půdní vlhkost (stav- mokrý,čerstvý,suchý) 2.zrnitost půdy (jíl, hlína , písek) 3.obsah skeletu (bez kamenů, malý počet, velký počet kamenů)
Technické parametry:
1. celková hmotnost stroje (menší než 5t, 5-15t, větší než 15t) 2. výška klestu na lince (menší než 10 cm, 1030 cm, větší než 30 cm) 3. počet pojezdů stroje po jedné linii (1-2, 2-5, více než 5)
Metodika vyhodnocování škod na půdě a porostu Základní metodika McMahona upravená pro podmínky českého lesního hospodářství: - stanovení počtu a umístění transektů (vyhodnocovacích linií) do porostu (v závislosti na rozloze a homogenitě porostu a na počtu měřicích bodů)
Stanovení počtu klasifikačních bodů: Absolutní chyba % 1 2 3 5
Počet klasifikačních bodů 10 000 2 500 1 111 400
Princip vkládání transektů do lesního porostu a) celý areál těžby b) rozdělení areálu těžby na dvě homogenní jednotky A + B c) vložení transektů (vyhodnocovacích linií) s rozestupy rA a rB
r = S * 10 000 / n (m) r … rozestup transektů S …plocha hodnocené jednotky (ha) n … počet klasifikačních bodů
Schéma soustavy transektů s klasifikačními ploškami a pruhy pro vyhodnocování poškození stromů
Nevýhody kontrolní metody dle Mc.Mahona 1.Metoda byla vypracována pro jiné než středoevropské podmínky 2. V praxi posoudit 1 000 měřicích bodů vyžaduje velký finanční i časový nárok. 3. Metoda je vhodná pro vědecké účely a srovnávací technologie. 4. Trasování transektů v mladých porostech 30 let je obtížné.
Vyhodnocení škod v Dolním Sasku (1992) 1. Na vyvážecích liniích se vyznačí zkusné plochy o poloměru 12,6 m. 2. Zkusná plocha protíná linii ve 4 bodech = měřících místech (měřeno v cm.) 3. Pro podmínky srovnání metod se kruhová plocha zaměnila za čtverec (20m x 20m)
Zkusná plocha na vyvážecí linii
Graf počtu zkusných ploch podle velikosti probírkového porostu v ha.
Finská metoda podle VU Metsäteho (1991) Při měření hloubek kolejí se popisují také parametry: -půdní typ -vlhkost -počasí při přibližování dřeva -těžební technologie Dovolené poškození půdy 5 % celkové délky kolejí s hloubkou přes 10 cm. Odstup měřicích míst 20 - 50m. Součástí hodnocení je též šířka linií do 4 m.
Upravená finská metoda: 1. Hloubka kolejí se měří při vjezdu a výjezdu ze zkusné plochy, tj.obdélníku (10 x 24 m). 2. Na každou stranu zkusné plochy se měří poškození stromů na třech obdélnících po 4 m. 3. Poškození stromů se hodnotí shodně jako u ostatních metodik: do 10 cm2, do 100 cm2 a přes 100 cm2. 4. Počet zkusných ploch činil dvojnásobek Německé metody.
Analýza rozptylu Statistické zhodnocení jednotlivých metod na zjišťování poškození porostu po těžbě
Pro závěrečné zhodnocení jednotlivých metod byla použita dvoufázová analýza rozptylu bez opakování (ANOVA). Jako první faktor byly vzaty jednotlivé porosty a jako druhý faktor jednotlivé metody (Německá, Finská, Mc. Mahonova). Za závislou veličinu jsme dosadili procento nepoškozených stromů v konkrétních porostech. Z výsledku (viz tabulka na následující straně) je zřejmé, že u faktoru metody nemůžeme zamítnout nulovou hypotézu (Ho), protože významnost P (0,5081) je větší než hladina významnosti (0,05). Můžeme proto říci, že: mezi výsledky tří posuzovaných metod není statisticky významný rozdíl, pokud se jedná o procento nepoškozených stojících stromů v porostu.
Měření hloubky kolejí LS Albrechtice dig.č. P7180004
Poškození kořene do 100 cm2
Poškození kmene přes 100 cm2 LS Albrechtice dig.č.P7180020.JPG
Porušení půdy A - téměř žádné Hloubka koleje do 7 cm.a poranění kořene do 100 cm2. LS Albrechtice dig.č. P 7180009. JPG
Porušení půdy B - malé, až středně velké hloubka kolejí 7-15 cm, linie bez požadovaného klestu
Porušení půdy C- velké (15 - 25 cm) LS Albrechtice dig.č.P 7180015.JPG
Porušení půdy D -značně velké (přes 25 cm) LS Albrechtice dig.č. P 7180017.JPG
Porovnání metod při zjišťování procentického poškození stromů Porost: 305 B 8, LHC Albrechtice 120%
96,07%
zastoupení (%)
100%
84,11% 77,53%
80%
60%
40%
20% 1,81%
5,73%
1,87%
1,81%
10,57% 8,41%
6,17% 5,61% 0,30%
0% <10cm 2
<100cm 2
>100cm 2
plocha poškození Německá m.
Finská m.
McMahon m.
nepošk.
Porovnání metod při zjišťování procentického poškození stromů Porost: 512 C 04, LHC Český Krumlov, revír Nový Dvůr 120%
100%
zastoupení (%)
81,27% 80%
74,67% 69,37%
60%
40%
20%
12,00% 10,81% 10,66%
12,00% 10,81%
9,01%
6,92% 1,33%
1,15%
0% <10cm2
<100cm2
>100cm2
plocha poškození Německá m.
Finská m.
McMahon m.
nepošk.
Porovnání metod při zjišťování procentického poškození stromů Porost: 202 B 7a, LČR Telč 120%
100%
92,40% 92,00%
zastoupení (%)
87,70% 80%
60%
40%
20% 2,92%
5,33% 5,50%
6,81% 1,17% 2,00%
3,51%
0,67% 0,00%
0% <10cm2
<100cm2
>100cm2
plocha poškození Německá m.
Finská m.
McMahon m.
nepošk.
Porovnání metod při zjišťování procentického poškození stromů Porost: 112 E 5a, LHC Přibyslav, LS Ransko 120%
100%
zastoupení (%)
86,28%86,79% 76,13%
80%
60%
40%
20% 7,58% 7,14%
11,52%
10,70% 4,69% 4,29%
1,44% 1,79% 1,65%
0% <10cm 2
<100cm 2
>100cm 2
plocha poškození Německá m.
Finská m.
McMahon m.
nepošk.
Porovnání metod při zjišťování četnosti poškození půdy Porost: 512 C 04, LHC Český Krumlov, revír Nový Dvůr 120%
zastoupení (%)
100%
80%
60%
55,56%57,50% 50,00%
50,00% 33,33%35,00%
40%
20%
11,11%
7,50%
0,00%
0,00% 0,00% 0,00%
0% kód 4
kód 5
kód 6
plocha poškození Německá m.
Finská m.
McMahon m.
kód 7
Porovnání metod při zjišťování četnosti poškození půdy Porost: 136 D 3, LČR Telč 120%
zastoupení (%)
100%
96,15% 92,31% 92,00%
80%
60%
40%
20% 7,69%
3,85% 4,00%
0,00% 0,00%
4,00%
0,00% 0,00% 0,00%
0% kód 4
kód 5
kód 6
plocha poškození Německá m.
Finská m.
McMahon m.
kód 7
Porovnání metod při zjišťování četnosti poškození půdy Porost: 136 G3+G4, LČR Telč 120%
100%
90,70%
zastoupení (%)
83,33% 80% 66,67% 60%
40%
33,33%
16,67%
20%
9,30% 0,00% 0,00% 0,00%
0,00% 0,00% 0,00%
kód 6
kód 7
0% kód 4
kód 5
plocha poškození Německá m.
Finská m.
McMahon m.
Porovnání metod při zjišťování četnosti poškození půdy Porost: 112 E 5a, LHC Přibyslav, LS Ransko 120%
zastoupení (%)
100%
80%
60%
58,33%58,33%57,69%
40%
33,33%31,94% 26,92% 15,38%
20%
8,33% 9,72% 0,00% 0,00% 0,00%
0% kód 4
kód 5
kód 6
plocha poškození Německá m.
Finská m.
McMahon m.
kód 7
Porovnání metod při zjišťování četnosti poškození půdy Porost: 624 B 6, LHC Prostějov, revír Náměšť na Hané 120%
zastoupení (%)
100%
100,00% 100,00%98,25%
80%
60%
40%
20% 0,00% 0,00% 0,88%
0,00% 0,00% 0,88%
0,00% 0,00% 0,00%
kód 5
kód 6
kód 7
0% kód 4
plocha poškození Německá m.
Finská m.
McMahon m.
Návrh kontroly kvality provedených těžebních prací v lesních porostech •Měření délky kolejí v krocích •Hloubka koleje se měří k rostlému, neporušenému povrchu.
•Součet délek všech kolejí na přibližovací lince představuje 100 %. •Hloubky kolejí udávají porušení půdy.
Vrstvy klestu na vyklizovací linii Podélný profil vrstvy klestu na vyklizovací linii po pojezdu harvestoru ÖSA EVA a vyvážecího traktoru Bruunett Mini (Schäffer et. al., 1991) Tloušťka vrstvy klestu v cm
Délka linie v m
Třídy porušení půdy Třída
Hloubka kolejí cm
Porušení půdy
A
do 7 cm
téměř žádné
B
7 – 15 cm
malé až středně velké
C
15 – 25 cm
velké
D
přes 25 cm
značně velké
Vliv dodatečných faktorů přípustná délka kolejí pokryv povrchu drnem, borůvkou, surový humus částečně zatlačen proříznutí drnu, zatlačení klestu a humusu, u jílovitých půd možné podmáčení, přípustná délka kolejí do cca 20m vznik bláta, možná eroze, podmáčení kolejí se stojící vodou, počet jízd se zatížením omezit na 3-5, vytlačování půdy z kolejí, viditelné stlačení půdy, přípustná délka kolejí do 10% obnažení minerálního podloží, značné erozivní ohrožení, vznik velkých odvalů vytlačením bláta, linka je značně deformována, voda stojí v kolejích a podmáčí půdu. Další jízdy s nákladem se nedoporučují. Přípustná délka kolejí do 3%
Vrstva větví chrání půdu při následném přejíždění vyvážecího traktoru (min. tloušťka 30 cm)
Zhutněnění půdy může být omezeno následujícími opatřeními - nepojíždět po vlhkých, zamokřelých půdách - omezit počet přejezdů v jedné stopě maximálně na 5 - 6 - použít vhodných nízkotlakých pneumatik - zamezit prokluz kol a pneumatik - rozdělit příznivě náklad na nápravy - používat tlaku vzduchu v pneumatikách 80 - 100 kPa (vyjímečně 60 kPa) - používat pneumatiky s plošným dezénem - nepoužívat maximální vytížení strojů - nepoužívat velmi těžké stroje s agresivními protikluznými řetězy - připravit rohož z klestu o tloušťce 30 - 50 cm na jízdní dráze v porostu - používat umělohmotné rohože pro přejezdy na méněúnosných částech přibližovacích linií nebo lesních cest - připravit podkladní vrstvu z kůry (30-60 cm) na vlhké a méněúnosné části vyklizovacích linií, svážnic, či lesních odvozních cest
Závěr Z celkového počtu 32 vyhodnocovaných porostů a ze statistické analýzy vyplývají následující doporučení: 1. V lesnickém provozu ze 3 posuzovaných kontrolních metod používat upravenou Německou metodu (1992). 2. Převzít kritéria 4 tříd porušení půdy. 3. Po případné úpravě s uživateli zavést dodatek k pracovní smlouvě na zadané pracoviště, včetně schématického technologického náčrtu. 4. Po ukončení těžebních prací a následné asanaci při kontrolní pochůzce zúčastněných vypracovat předávací protokol s vyhodnocením škod.
Pro jednotný a ucelený názor při hodnocení míry poškození půdy a lesních porostů bylo dohodnuto vypracovat certifikovanou metodiku a předložit MZe ČR ke schválení v r. 2012 •
• •
•
*Analytickým šetřením na pedologické i technicko-technologické bázi byly získány kvantitativní relace vypovídající o tom, jaké jsou technické, provozní a zároveň stanovištní příčiny a důsledky vzniku půdní eroze. * Rozborem byly získány informace o tom, jak stěžejní parametry měnit, aby jejich změna pozitivně ovlivnila intenzitu půdní eroze. *Uskutečněná výzkumná šetření tedy posunula úroveň poznání o vlivech provozu mobilních strojů v lesním hospodářství a naznačila možnosti, jak negativním vlivům na půdu předcházet, případně je alespoň omezovat na únosnou míru. * Pro provozní praxi je nezbytné, aby v rámci technologické přípravy výroby byly prováděny základní kroky spočívající v posouzení míry citlivosti stanoviště, ve kterém má být těžba provedena, na vznik půdní eroze v důsledku aplikace těžebních a dopravních technologií.
»Lesu zdar
