1. Introducere

Gospodărirea durabilă a pădurilor trebuie, între altele, să îndeplinească concomitent, două condiţii: conservarea capacităţii de producţie a arboretelor şi asigurarea protecţiei sistemului socio-economic din aval împotriva eroziunii, viiturilor şi extremelor climatice. Exercitarea serviciilor sociale şi de recreere reprezintă principalele atuuri pentru o abordare globală a gestionării fondului forestier. Evaluarea producţiei de bunuri şi servicii ale pădurii, precum şi estimarea valorică a acestora au făcut obiectul a numeroase cercetări (Burschel, 1974; Prodan, 1976; Giurgiu, 1978, 1982; Christmann, 1979; Rucăreanu, şi Leahu, 1982; Drăgoi, 2004). Puse la dispoziţia factorilor responsabili de gospodărirea durabilă a pă-durilor, aceste rezultate vor putea fi utilizate în calculul economic al beneficiilor sau pierderilor pe care diferite metode de gestionare le pot aduce proprietarilor.

Exercitarea la parametri optimi a funcţiei atribuite unei păduri este condiţionată de structură, diferitele combinaţii între elementele structurale putând avea aceeaşi rezultantă în ceea ce priveşte efectul protectiv (Chiriţă, 1981; Dinu, 1974; Christman, 1979). Astfel, pentru caracterizarea aspectelor structurale, s-a considerat necesară elaborarea şi adoptarea unui indice global, care să ia în considerare multitudinea de parametri care caracterizează eficienţa exercitării funcţiei de către pădure.

Articolul îşi propune sintetizarea rezultatelor obţinute din cercetarea obiectivă a exercitării funcţiilor de protecţie de către pădurile montane, într-un procedeu de estimare a gradului de îndeplinire a acestor funcţii. Datele de bază în elaborarea şi testarea metodei au fost extrase din lucrările specifice de cercetare, efectuate de autori în perioada 1978-2002, în cadrul unor teme de cercetare.

2. Metoda de lucru şi rezultate obţinute

Pentru stabilirea unui indice global denumit “gradul de exercitare a funcţiei”, s-au luat în considerare o serie de parametri definitorii ai următoarelor trei însuşiri care condiţionează, în mod esenţial, exercitarea unei anumite funcţii de către pădure: diversitatea, stabilitatea, continuitatea.

A. Diversitatea. Pentru a exprima diversitatea sub multiplele sale aspecte s-au luat în considerare următoarele caracteristici: diversitatea speciilor, diversitatea asociaţiilor vegetale şi diversitatea structurii verticale a arboretelor care compun pădurea.

A 1. Diversitatea speciilor a fost exprimată în funcţie de numărul de specii şi de cota de participare a fiecăreia în suprafaţa pădurii analizate; pentru calcul, speciile se ordonează în funcţie de proporţia de participare. În tabelul 1 se prezintă modul de calcul al coeficientului de diversitate al speciilor (Cd1). Pentru un arboret pur de molid, spre exemplu, coeficientul de diversitate al speciilor este 100, în timp ce pentru un arboret amestecat 4Mo3Br3Fa coeficientul calculat este 190, iar pentru un arboret de şleau de deal, format din şase specii, având compoziţia 4Go2Te2Fr1Ca1Ul1St valoarea calculată a diversităţii speciilor este 275. Pentru pădurile montane ale ţării noastre valorile indicelui de diversitate a speciilor sunt cuprinse între 100 şi 250.

A2. Diversitatea asociaţiilor vegetale a fost cuantificată în raport cu grupele de tipuri de pădure care, la rândul lor exprimă diversitatea floristică şi intensitatea proceselor biogeochimice din sol. Fiecărei grupe de tipuri de pădure i s-a acordat un coeficient, care exprimă intensitatea de exercitare a funcţiei de către fiecare asociaţie vegetală. Pe baza evaluărilor biometrice şi a analizelor detaliate ale diversităţii biocenotice în diferite formaţii forestiere din zona montană şi premontană, s-au ierarhizat principalele formaţii, stabilindu-se şi coeficienţii de ponderare (Cj) ai fiecărei formaţii (tabelul 2 col. 2). În tabelul 2 se prezintă modul de calcul al coeficientului de diversitate al asociaţiilor vegetale (Cd2), luându-se în considerare formaţiile forestiere şi ponderea în suprafaţă ocupată de acestea în pădurea analizată. Calculul diversităţii asociaţiilor vegetale (Cd2) se face prin înmulţirea coeficientului aferent (Cj) fiecărei asociaţii cu procentul din suprafaţa analizată, ocupată de formaţia respectivă şi însumarea valorilor pentru toate formaţiile reprezentate.

unde:

Cj= ponderea formaţiei jîn exercitarea funcţiei;

pj= procentul ocupat de formaţia jîn suprafaţa pădurii analizate;

m= numărul de formaţii forestiere existent în pădurea analizată.

Calculele efectuate pentru pădurile montane din ţara noastră au pus în evidenţă că valorile coeficientului de diversitate a asociaţiilor vegetale, la nivelul unei unităţi de producţie, variază între 100 şi 500.

A3. Diversitatea structurii verticale a unei păduri depinde de tipul de structură verticală (echien, relativ echien, relativ plurien, plurien şi natural) şi de cota de participare a structurilor respective în suprafaţa pădurii analizate. Modul de calcul al coeficientului de diversitate al structurii verticale se prezintă în tabelul 3.

Cercetările efectuate pentru evidenţierea variabilităţii diversităţii structurale în pădurile montane din România au arătat că valoarea acestui indice oscilează între 100 în arborete echiene şi 500 în arborete pluriene şi naturale (virgine).

În funcţie de importanţa fiecărui coeficient astfel calculat, se propune calcularea coeficientului global de diversitate (Cd) ca medie ponderată a celor trei valori (Cd1, Cd2, Cd3), în care diversitatea speciilor are ponderea 1, diversitatea asociaţiilor vegetale are ponderea 2 şi diversitatea structurii verticale are ponderea 3, după formula:

Ponderea coeficienţilor parţiali de diversitate a fost acordată în funcţie de importanţa pe care fiecare element o are în exercitarea funcţiilor de protecţie şi de capacitatea silvicultorului de a modifica aceşti parametri structurali prin lucrări silvotehnice (Cenuşă şi Barbu, 1982).

B. Stabilitatea. În exercitarea funcţiilor ecoprotective, un rol important îl are stabilitatea arboretelor, cărei accepţiune, în lucrarea de faţă, constă în “capacitatea unui arboret de a reveni la un nivel de funcţionare mulţumitor după acţiunea unui factor perturbator” (zăpadă, vânt, insecte etc.). Optimizarea structurii arboretelor în raport cu serviciile ecoprotective fixate prin amenajament poate fi realizată numai în măsura în care sunt asiguraţi anumiţi parametri de stabilitate. Pe baza cercetărilor referitoare la stabilitatea arborilor şi arboretelor din zona montană la acţiunea factorilor perturbatori, (Barbu şi Cenuşă, 1987) arboretele au fost împărţite în trei clase de stabilitate:

Clasa I. Arborete cu stabilitate redusă include arborete puternic vătămate de vânt, zăpadă, insecte etc.; de asemenea arboretele vătămate de vânat prin cojiri şi roaderi (>50%), cele din zone expuse la vătămări de zăpadă, în care nu s-au aplicat lucrări de îngrijire şi care prezintă parametri de stabilitate (H/d,lungimea coroanei) defavorabili, precum şi arborete echiene situate în zone expuse doborâturilor de vânt şi în staţiuni cu exces de umiditate.

Clasa II-a. Arborete cu stabilitate mijlocie cuprinde arborete mijlociu periclitate.

Clasa a III-a. Arborete stabile include arborete puţin periclitate: arboretele cu structuri naturale, pădurile amestecate de răşinoase şi foioase, bine îngrijite, cu parametri de stabilitate apropiaţi de cei optimi şi cu o mare diversitate structurală care, inclusiv şi după producerea unor calamităţi, pot reveni uşor la o capacitate ridicată de exercitate a funcţiilor.

Pentru calculul coeficientului de stabilitate se utilizează proporţia din suprafaţă ocupată de arboretele din clasa I şi a III-a de stabilitate şi ponderea ocupată de aceste arborete în suprafaţa pădurii analizate. Modul de calcul se prezintă în tabelul 4.

Calculul stabilităţii globale se face cu ajutorul formulei:

Pentru pădurile montane din ţara noastră, estimările făcute au arătat că valorile coeficientului global de stabilitate al pădurilor, la nivelul unităţilor de producţie, variază între 50 şi 250.

C. Continuitatea exercitării funcţiei. Modul de asigurare a continuităţii exercitării serviciilor ecoprotective de către o pădure cultivată, depinde de intensitatea silviculturală a tratamentului aplicat.

Pentru calculul coeficientului de asigurare a continuităţii (Cc), se utilizează ca parametri tratamentul aplicat şi proporţia ocupată de fiecare tratament în suprafaţa de pădure analizată. Fiecărui tratament i s-a asociat un coeficient de ponderare Ci, în funcţie de gradul de dezgolire a solului pe suprafaţa parcursă.

În tabelul 5 se exemplifică modul de calcul al coeficientului de asigurare a continuităţii, într-un ocol silvic din etajul amestecurilor de răşinoase cu fag.

Calculul coeficientului de asigurare a continuităţii în păduri din zona montană a evidenţiat un domeniu de variaţie a valorilor acestuia între 100 şi 500, valorile cele mai mari înregistrându-se în cazul unităţilor de producţie din grupa I funcţională, tratate în codru grădinărit.

Calculul şi estimarea gradului de exercitate a funcţiilor de către o pădure. Pe baza celor trei coeficienţi calculaţi anterior (Cd, Cst, Cc) gradul de exercitare a funcţiei (Cf) se calculează ca o medie ponderată a valorilor acestora, cu formula:

Cu ajutorul coeficientului Cf astfel calculat se apreciază intensitatea exercitării funcţiei, pe baza următoarei scale: 100-150 = foarte slabă, 160-250 = slabă, 260-350 = mulţumitoare, 360-450 = bună şi 460-550 = foarte bună. Aplicarea acestei modalităţi de calcul este uşoară, utilizându-se în special date cuprinse în amenajament. Acest coeficient poate fi utilizat la caracterizarea unui arboret (u.a.), cât şi a unor suprafeţe de pădure (păduri din grupa I dintr-un bazin, unitatea de producţie, ocol silvic).

De asemenea, la formulele propuse şi coeficienţii adoptaţi pot fi utilizaţi pentru simularea modificării parametrilor structurali ai pădurilor prin măsuri silvotehnice şi la evaluarea câştigului care se realizează în exercitarea funcţiilor ecoprotective, prin aplicarea măsurilor preconizate.

În cazul pădurilor de agrement, este necesar ca, la caracterizarea gradului de exercitare a funcţiei, să se ia în considerare şi alte caracteristici (accesibilitate, dotare cu instalaţii de agrement etc.) menţionate de unii autori (Prodan, 1976; Rucăreanu şi Leahu, 1982; Drăgoi, 2004).

Bibliografie

Barbu, I., 1980. Cercetări privind influenţa structurii arboretelor în producerea rupturilor şi doborâturilor de zăpadă din aprilie 1977 în pădurile din Bucovina. Rev.Păd. nr. 5.

Barbu, I., Cenuşă, R., 1987. Asigurarea protecţiei arboretelor de molid împotriva doborâturilor şi rupturilor produse de vânt şi zăpadă. ICAS, Seria a II-a. Redacţia de Propagandă Tehnică Agricolă, Bucureşti.

Barbu, I., Cenuşă, R., 2001. Regenerarea naturală a molidului. Staţiunea Experimentală de Cultura Molidului, Câmpulung Moldovenesc. 237 p.

Burschel, P., 1974. Rationelle Produktion im Waldbau. Forstund Holzwirt, Nr. 22, S. 429.

Cenuşă, R., 1986. Direcţii de evoluţie a structurii şi funcţionalităţii ecosistemelor de molid naturale şi artificiale pentru fundamentarea sistemelor silviculturale. Manuscris ICAS.

Cenuşă, R., 1993. Cercetări privind structura şi funcţionarea ecosistemelor naturale de molid. Manuscris ICAS.

Cenuşă, R., 1996. Probleme de ecologie forestieră – Aplicaţii la molidişuri naturale din Bucovina. Universitatea din Suceava, Facultatea de silvicultură, 1996, 165 p.

Chiriţă, C.D., 1981. Pădurile României. Ed. Academiei, Bucureşti.

Christman, V., 1979. Die Funktionen der Walder um Kaiserslautern. Mitteilungen des Arbeitskreises fur Forstliche Biometrie. Freiburg.

Dinu, V., 1974. Pădurea, apa, mediul înconjurător. Ed. Ceres, Bucureşti.

Drăgoi, M., 2004. Amenajarea pădurilor. Ed. Universităţii, Suceava, 258 p.

Giurgiu, V., 1978. Conservarea pădurilor. Ed. Ceres, Bucureşti.

Giurgiu, V., 1982. Pădurea şi viitorul. Ed. Ceres, Bucureşti.

Giurgiu, V. (ed.), 1987. Structuri optime pentru păduri cu rol de protecţie. ICAS Seria a II-a, Bucureşti.

Giurgiu, V., Doniţă, N., Bândiu, C. Radu, S. Cenuşă, R. Dissescu, R. Stoiculescu, C., Biriş, I. A. 2001. Les forets vierges de Roumanie. Édité par l’ASBL Foret Wallonne, 206 p.

Ichim, R., 1990. Gospodărirea raţională, pe baze ecologice a pădurilor de molid. Ed. Ceres, Bucureşti.

Ichim, R., Barbu, I., 1981. Rupturile şi doborâturile produse de zăpadă în pădurile judeţului Suceava.

Mitscherlich, G., 1971. Wald, Wachtum und Umwelt. Sauerlander Verlag. Frankfurt am Main.

Pătrăşcoiu, N., 1974. Gospodărirea pădurilor de interes social. Red. Revistelor Agricole, Bucureşti.

Prodan, M., 1976. Der Wert der Schutz-und Sosialfunktionen des Waldes aus der Erhohlungsuchenden und des Tragers.

Rucăreanu, N., Leahu, I., 1982. Amenajarea pădurilor. Ed. Ceres, Bucureşti.

Summary: Method for the estimation of the degree of ecoprotective function of the forests

The sustainable management of the forests must accomplish both main functions: conservation of the production capacity and the ecological service of the socio-economical activities nearby. This functions are produced by every specific stand at different level. For these evaluation, some parameters are used: diversity, stability and the forest continuity. First (C_d) is computed as function of the diversity of species (C_d1), of forest types (C_d2) and of the age structure (C_d3) (formule 4). The stability index (C_st) is computed as function of C_st1 – the stability coefficient of the stands with reduced resilience to disturbance factors and C_st3 of the stand with high resilience; p₁, p₃ – percentage of the stands in classes of resilience 1 and 3 (formule 5). The continuity index (C_c) depends by C_i – the weight of the silvicultural treatment and p_i – percentage of forest area managed with the treatment i. On the basis of these indices, is computed the degree of acomplishing of the function (formule 6). The results permit evaluation of the intensity of the function, as follow: 100-150 – very weak, 160-250 – weak, 260-350 – medium, 360-450 – good and 450-550 – very good. The methos is easy to use based on the data from forest management plans (FMP). Computed for different periods (every 10 years the FMP are revised), the method permit agood evaluation of the forest management quality to assure the sustainable ecological services of the forests.

Autorii: Conf. Dr. ing. Radu Cenuşă, este decanul Facultăţii de Silvicultură din cadrul Universităţii „Ştefan cel Mare” din Suceava. Poate fi contactat la e-mail raducenusa@usv.ro

Dr. ing. Ion Barbu, este cercetător principal I la Staţiunea I.C.A.S. Câmpulung Moldovenesc, Suceava. Poate fi contactat la adresa de e-mail barbu.ion@icassv.ro