old.unitbv.roold.unitbv.ro/portals/31/sustineri de doctorat/rezumate2014/lecastefan.pdf ·...
Post on 09-Mar-2020
5 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Investeşte în oameni!
FONDUL SOCIAL EUROPEAN Programul Operaţional Sectorial Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 – 2013 Axa prioritară 1 „Educaţie şi formare profesională în sprijinul creşterii economice şi dezvoltării societăţii bazate pe cunoaştere” Domeniul major de intervenţie 1.5. „Programe doctorale şi post-doctorale în sprijinul cercetării” Titlul proiectului: Burse doctorale si postdoctorale pentru cercetare de excelenta Numărul de identificare al contractului: POSDRU/159/1.5/S/134378 Beneficiar: Universitatea Transilvania din Braşov Partener:
Universitatea Transilvania din Brașov Școala Doctorală Interdisciplinară
Departament: Exploatări forestiere, amenajarea pădurilor și
măsuratori terestre
Ing. Ștefan LECA
CREȘTEREA ARBORILOR ȘI ARBORETELOR ÎN SISTEMUL
DE MONITORIZARE FORESTIERĂ INTENSIVĂ
TREES AND STANDS GROWTH IN INTENSIVE FOREST
MONITORING SYSTEM
Conducător ştiinţific
CS I dr. ing. Nicolae - Ovidiu BADEA Membru corespondent al Academiei Române
BRAȘOV, 2014
i
MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV BRAŞOV, B-DUL EROILOR NR. 29, 500036, TEL. 0040-268-413000, FAX 0040-268-410525
RECTORAT
D-lui (D-nei) ..............................................................................................................
COMPONENŢA Comisiei de doctorat
Numită prin ordinul Rectorului Universităţii „Transilvania” din Braşov Nr. 6883 din 30.09.2014
PREŞEDINTE: Prof. univ. dr. ing. Lucian CURTU
DECAN – Fac. de Silvicultură și Exploatări Forestiere CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC: CS I dr. ing. Ovidiu BADEA
Universitatea „Transilvania” din Brașov REFERENŢI: Acad., prof. univ. dr. doc. Victor GIURGIU
Academia Română CS I dr. ing. Ionel POPA
I.C.A.S. Câmpulung Moldovenesc Prof. univ. dr. ing. Iosif VOROVENCII
Universitatea „Transilvania” din Brașov Data, ora şi locul susţinerii publice a tezei de doctorat: 07.11.2014, ora 1000, sala S I.2, Facultatea de Silvicultură și Exploatări Forestiere. Eventualele aprecieri sau observaţii asupra conţinutului lucrării vă rugăm să le transmiteţi în timp util, pe adresa leca_d_stefan@yahoo.com Totodată vă invităm să luaţi parte la şedinţa publică de susţinere a tezei de doctorat. Vă mulţumim.
ii
CUPRINS Pg.
teza Pg.
rezumat LISTA DE ABREVIERI 1 1 Cuvânt înainte 2 2 1. INTRODUCERE 4 4 2. SCOP ȘI OBIECTIVE 6 6 3. STADIUL CUNOȘTINȚELOR 7 7
3.1 Stadiul cunoștințelor pe plan internațional 7 7 3.2 Stadiul cunoștințelor pe plan național 12 9
4. METODA ȘI MATERIALUL DE CERCETARE 18 12 4.1 Localizarea cercetărilor 18 12 4.2 Metodologia de lucru 28 14
5. REZULTATE OBȚINUTE 40 21 5.1. Analiza structurii arboretelor din rețeaua extinsă de monitorizare forestieră intensivă – Nivel II........................................................................................................
40
21
5.1.1. Structura arboretelor în raport cu diametrul arborilor 40 21 5.1.2 Distribuția numărului de arbori pe clase de creștere în diametru 52 26 5.1.3. Repartiția volumului pe categorii de diametre 54 27 5.1.4. Distribuția numărului de arbori pe clase de creșteri în volum 58 30 5.1.5. Variația volumelor și a creșterilor în volum în raport cu diametrul arborilor 60 31
5.2 Creșterea arborilor și arboretelor 63 33 5.2.1 Variația creșterii radiale și a diametrelor arborilor din cadrul suprafețelor extinse de supraveghere intensivă SESI
63
33
5.2.2 Variația creșterii radiale a arborilor din cuprinsul suprafetelor extinse de supraveghere intensivă (SESI)
66
35
5.2.3. Relația dintre climat și creșterea radială a arborilor din cadrul suprafețelor extinse de supraveghere intensivă – Nivel II
71
38
5.2.4. Variația creșterii radiale a arborilor înregistrată cu ajutorul dendroauxografelor cu înregistrare continuă
78
41
5.2.5. Variația diametrelor arborilor monitorizată cu ajutorul benzilor dendrometrice permanente
81
43
5.2.6. Variația creșterilor medii în volum în raport cu procentul de defoliere al coroanelor arborilor
82
44
5.2.7. Creșterea în volum a arborilor și arboretelor din suprafețele extinse de supraveghere intensivă
84
44
5.3. Starea de sănătate a arborilor şi arboretelor din cadrul suprafețelor de monitorizare forestieră intensivă
87
47
6. CONCLUZII 98 53 7. CONTRIBUŢII ORIGINALE 103 56 BIBLIOGRAFIE 105 57 ANEXE
Anexa 1, Rezumat 110 58 Anexa 2, Curriculum vitae 111 59
iii
CONTENT Thesis
pg. Abstract
pg.
ABBREVIATION LIST 1 1
Foreward 2 2
1. INTRODUCTION 4 4
2. RESEARCH AIM AND OBJECTIVES 6 6
3. STATE OF THE ART 7 7
3.1 State of the art at international level 7 7 3.2 State of the art at national level 12 9
4. RESEARCH MATERIAL AND METHOD 18 12
4.1 Research location 18 12 4.2 Research methodology 28 14
5. RESULTS 40 21
5.1. Stand structure analysis in extended intensive monitoring network – Level II........ 40 21 5.1.1. Stand structure based on tree DBH 40 21 5.1.2 Tree distribution in relation to DBH growth classes 52 26 5.1.3. Volume repartition in relation to DBH classes 54 27 5.1.4. Tree distribution in relation volume growth classes 58 30 5.1.5. Volume and volume growth variation in relation with tree DBH 60 31
5.2 Tree and stand growth 63 33 5.2.1 Radial and DBH growth variation in extended level II monitoring plots SESI 63 33 5.2.2 Tree radial growth variation in extended level II monitoring plots (SESI) 66 35 5.2.3. Climate – growth relationship in extended level II monitoring plots 71 38 5.2.4. Tree radial growth variation registered using point-dendrometers 78 41 5.2.5. Tree DBH variation registered using permanent girth bands 81 43 5.2.6. Mean volume growth variation in relation to tree crown defoliation percent 82 44 5.2.7. Trees and stand volume growth in extended level II monitoring plots 84 44
5.3. Trees and stand health status in intensive forest monitoring plots 87 47
6. CONCLUSIONS 98 53
7. ORIGINAL CONTRIBUTIONS 103 56
REFERENCES 105 57
ANNEXES 110 58
Annex 1, Abstract 110 58 Annex 2, Curriculum vitae 111 59
1
LISTA DE ABREVIERI
ARNEWS - Sistemul de Avertizare Timpurie a Ploilor Acide Canadian
CLRTAP - Convenția privind Poluarea Atmosferică Transfrontalieră la Mare Distanță
EANET – Rețeaua de Monitorizare a Depunerilor Acidi din Asia de Est
ECLAIRE - Efectele Poluării Atmosferice și a Schimbărilor Climatice și Strategii de Răspuns asupra
Ecosistemelor Europene
EEC – Comunitatea Economică Europeană
EMAN - Rețeaua Ecologică de Monitorizare și Evaluare Canadiană
FHM - Programul de Monitorizare a Stării de Sănătate a Pădurilor (SUA)
FP7 – Programul Cadru 7 al Uniunii Europene
ICAS – Institutul de Cercetări și Amenajări Silvice
ICP-Forests - Programul de Cooperare Internaţională privind Evaluarea şi Supravegherea Efectelor
Poluării Aerului asupra Pădurilor
LIFE+ - Instrumentul Financiar pentru Mediu al Uniunii Europene
RECOGNITION - Relationships Between Recent Changes of Growth and Nutrition of Norway
Spruce, Scots Pine and European Beech Forests in Europe
RODENDRONET – Reteaua de monitorizare dendrocronologica din Romania
SESI – suprafață extinsă de supraveghere intensivă
SPP – suprafață de probă permanentă
SSI – suprafață de supraveghere intensivă
UE – Uniunea Europeană
UN/ECE – Comisia Economica a Națiunilor Unite pentru Europa
vTI Institute - Institutul pentru Silvicultură Mondială von Thunen
2
Cuvânt înainte
Activitatea de monitorizare forestieră din țara noastră, cu o tradiție neîntreruptă de peste 25 de
ani, reprezintă una dintre cele mai stabile și sigure surse științifice de informare asupra stării
ecosistemelor forestiere reprezentative aflate sub acțiunea poluării atmosferice și a factorilor de sters,
utilizată cu succes în vederea dezvoltării și perfecționării metodelor eficiente de management durabil
al acestora.
Pe parcursul celor trei ani de desfășurare a tezei de doctorat intitulată “Creșterea arborilor și
arboretelor în sistemul de monitorizare forestieră intensivă”, prin activitățile de cercetare elaborate,
s-a urmărit, atingerea scopului și obiectivelor propuse, în vederea fundamentării și asigurării din punct
de vedere dendrometric și auxologic a funcționării și dezvoltării retelei existente de supraveghere
intensivă a principalelor ecosisteme forestiere (nivel II).
Atingerea acestor obiective nu ar fi fost posibilă fără sprijinul necontenit al conducătorului
științific domnul dr. ing. Ovidiu BADEA, membru corespondent al Academiei Române, căruia îi
adresez întreaga mea recunoștință și sincere mulțumiri pentru efortul depus, generozitatea, susținerea
și răbdarea de care a dat dovadă în îndrumarea competentă și permanentă pe întreg parcursul
elaborării și realizării acestei teze de doctorat, precum și pentru formarea mea profesională în
domeniul biometriei și auxologiei forestiere.
Mă simt onorat și mulțumesc pe această cale, domnului acad. Victor GIURGIU, pentru
amabilitatea de a accepta să fie membru în comisia de doctorat. Prețioase mulțumiri aduc domnului
prof. dr. ing. Lucian CURTU, decanul facultății de silvicultură și exploatări forestiere din Brașov.
Adresez de asemenea respecuoase mulțumiri distinșilor membri ai comisiei de analiză a tezei de
doctorat și anume domnului dr. ing. Ionel POPA – membru corespondent al Academiei de Științe
Agricole și Silvice, și domnului prof. dr. ing. Iosif VOROVENCII, pentru amabilitatea, sfaturile și
recomandările acordate pe întreg parcursul studiilor doctorale, precum și în etapa de final a elaborării
tezei de doctorat.
Un rol deosebit de important pe parcursul perioadei de început a cercetărilor l-a avut regretatul
prof. dr. ing. Iosif LEAHU, ce va rămâne veștnic în amintirea mea pentru sugestiile și observațiile
făcute în elucidarea unor aspecte abordate, cu ocazia susținerii examenelor și rapoartelor științifice.
Doresc să adresez alese multumiri întregului colectiv profesoral al Departamentului de
Exploatări Forestiere, Amenajarea Pădurilor și Măsurători Terestre din cadrul Universității
“Transilvania” - Brașov, pentru opiniile și sugestiile lor competente, în special domnului șef lucr. ing.
Gheorghe TUDORAN.
Îmi exprim aprecierea sinceră și le mulțumesc pentru ajutorul și încurajările permanente
colegilor mei din cadrul Institutului de Cercetări și Amenajări Silvice, în mod special domnișoarei dr.
3
ing. Diana SILAGHI, domnilor dr. ing. Stefan NEAGU, ing. Serban CHIVULESCU, tehn. Răducu
STĂNCULEANU, tehn. Cornel BARBU și tehn. Gabriel NEDEA, cât și colegilor de la Stațiunea ICAS
Câmpulung Moldovenesc, domnilor dr. ing. Cristian SIDOR , dr. ing. Nechita CONSTANTIN și dr.
ing. Radu VLAD, Stațiunea ICAS Brașov, domnilor dr. ing. Corneliu IACOB, ing. Gruiță IENĂȘOIU,
ing. Cătălin COJANU și tehn. Dan PEPELEA precum și domnilor dr. ing. Gheorghe GUIMAN și
tehn. Laurențiu CIOBANU din cadrul Colectivului de cercetare Mihăești.
Nu în ultimul rând doresc să multumesc părinților mei și familiei, în mod special soției mele
Laura și fiicei mele Anisia pentru susținerea morală, răbdarea și înțelegerea manifestată cu
generozitate pe perioada celor trei ani de desfășurare a tezei de doctorat.
4
1. INTRODUCERE
INTRODUCTION
Pădurea în ansamblul ei, constituie unul dintre ecosistemele terestre cu cea mai mare
complexitate structurală şi funcțională, care prin control şi supraveghere continuă permite stabilirea
unor legități ce pot fi verificate, adoptate şi extinse şi în afara ei (în limita valabilității) în vederea
elaborării unor programe speciale de reconstrucție ecologică şi de restabilire a stărilor de echilibru.
Realizarea și implementarea unui management sustenabil al pădurilor reprezintă un obiectiv prioritar,
intens dezbătut de politicile de la nivel național și internațional. Acest obiectiv, nu poate fi atins decât
dacă se asigură în permanență necesarul de informație asupra factorilor ce influențează starea
ecosistemelor forestiere. Baza legală ce face posibil tot acest proces este oferită de Programul Forest
Focus al Comisiei Europene, un partener deosebit de important al comunității ICP – Forests alcătuită
din 41 de tări membre dintre care 28 din interiorul Uniunii Europene și peste 300 de experți naționali
implicați în activitățile de dezvoltare și armonizare a metodelor de monitorizare, precum și de
raportarea permanentă a rezultatelor obținute.
Anii ’80 ai secolului trecut au reprezentat perioada de maximă îngrijorare a comunității științifice
mondiale din domeniul forestier în ceea ce privește starea de declin a pădurilor Europei, datorată
poluarii atmosferice. Ca reacție imediată, au fost lansate activități de monitorizare la scară largă a
stării de vătamare a arboretelor prin analize asupra gradului de defoliere a coroanelor arborilor,
componența chimică a aparatului foliar, starea solurilor forestiere, dar și a calității din punct de vedere
chimic a depunerilor atmosferice umede sau uscate, toate acestea având ca scop final determinarea cât
mai exactă a surselor de poluare precum și a nivelului acestora. Rezultatele obținute au arătat clar
influența negativă pe care o au agenții poluanți asupra creșterii și dezvoltării arboretelor.
Adoptarea cu succes în urmă cu peste 28 ani a politicilor “clean – air” au dus la rezultate evidente în
ceea ce privește scăderea nivelurilor nocive ale depunerilor atmosferice, rezultatele preconizând o
reducere substanțială a acidifierii solurilor în mai puțin de un deceniu.
Monitorizarea forestieră (ca parte integrantă a cercetării în domeniu) a fost definită de diverși autori în
ultimii 40 de ani (SCEP, 1970; Meijers, 1986; Hellawell, 1991; Stevens Jr, 1994; Yoccoz et al., 2001;
Lovett et al., 2007; Ferretti, 2013). Conform unei definiții universal acceptată la nivelul comunității
internaționale, dată de Feretti (2013), monitorizarea forestieră reprezintă “ o serie de măsurători
continue, organizate pe termen lung a caracterisiticilor/variabilelor fizice/chimice/biologice bine
definite ale unei entități forestiere, proiectate astfel încât să ofere răspunsuri justificate la întrebări
legate de starea și dinamica pădurii”.
Grupul de experți în domeniul creșterilor arborilor și arboretelor din cadrul Programului ICP-Forests
recomanda, în urmă cu aproximativ două decenii, o monitorizare cat mai intensă a factorilor ce produc
5
modificări ale creșterii și dezvoltării arboretelor. Această recomandare survine în urma rezultatelor
studiilor efectuate în cadrul unor proiecte desfășurate la nivel internațional (DEFOGRO, PrognEU sau
RECOGNITION) prin care s-a demonstrat că nivelul de defoliere a coroanelor influențează direct
creșterea în suprafață de bază a arboretelor, fapt dovedit chiar și în cazul fagului unde această corelatie
nu era foarte clar evidențiată de rezultatele studiilor anterioare (UN/ECE, 2005). Cu toate acestea,
indiferent de gradul de vătămare al coroanelor arborilor s-a demonstrat că aceștia continuă să își
sporească cu o intensitate mai mare (arbori sănătoși) sau mai redusă (arbori afectați), cantitatea de
biomasă acumulată.
În urma amplelor cercetări efectuate, experții în domeniu au ajuns la concluzia că numai prin
efectuarea de măsurători, periodice, permanente și continue pe termen lung asupra variațiilor
creșterilor, dar și a factorilor ce le influențează pot demonstra dacă mersul ascendent al acestora se
menține sau nu, oferind ulterior posibilitatea emiterii diverselor ipoteze, dar și măsuri asupra
situațiilor apărute.
6
2. SCOPUL ȘI OBIECTIVELE CERCETĂRILOR RESEARCH AIM AND OBJECTIVES
Funcționarea de peste 23 de ani a rețelei de monitorizare forestieră intensivă (nivelul II),
amplasată în țara noastră în perioada 1989-1991 în ecosisteme forestiere reprezentative și în condițiile
acțiunii directe a poluării atmosferice și a altor factori de stres biotici și abiotici, pentru supravegherea
inter- și transdisciplinară integrată a calității factorilor de mediu și a componentelor ecosistemice, a
permis până în prezent stabilirea unor legături complexe între aceștia și starea de sănătate a arborilor
și arboretelor inclusiv creșterea lor. În această perioadă, arboretele selectate, destinate acestor cercetări
au suferit diverse modificări, în special în ceea ce privește consistența și starea lor, cauzată în general
de intervențiile antropice prin lucrările silviculturale și/sau de acțiunea tot mai accentuată a procesului
schimbărilor climatice în strânsă corelație cu poluarea atmosferică. Structura acestor arborete nu a fost
analizată și caracterizată până în prezent, neexistând astfel de preocupări, din cauza existenței unor
colectivițăți relativ reduse de arbori inventariați în suprafețele de supraveghere intensivă în mărime
maximă de numai 0,25 ha, insuficiente pentru a oferi informații biometrice relevante asupra
organizării stării și funcționalității acestor ecosisteme forestiere.
Din aceste considerente, dar mai ales din necesitatea menținerii, extinderii și perfectionării
continue a sistemului de supraveghere forestieră la nivel național și în context european, scopul
cercetărilor este acela de a fundamenta și asigura, din punct de vedere dendrometric și auxologic,
funcționarea și dezvoltarea retelei existente de supraveghere intensivă a principalelor ecosisteme
forestiere (nivel II) și extinderea acesteia într-o nouă etapă de lungă durată, prin includerea de noi
suprafețe de supraveghere permanentă de mărime și formă diferită, altele decât cele existente.
Obiectivul principal al cercetărilor constă în actualizarea si dezvoltarea metodologiei de
monitorizare forestieră intensivă din punct de vedere al analizei structurii și creșterii arborilor si
arboretelor selectate în sistemul românesc de supraveghere intensivă a stării ecosistemelor forestiere
(nivelul II).
Obiectivele specifice ale cercetărilor desfășurate în cadrul tezei de doctorat se referă la:
• Cunoașterea structurii arboretelor cuprinse în sistemul de supraveghere intensivă a principalelor ecosisteme forestiere (nivelul II).
• Determinarea și analiza creșterii arborilor și arboretelor în sistemul de monitorizare forestieră intensivă (nivelul II).
• Analiza influenței diferiților factori de stres asupra creșterii arborilor și stării de sănătate a acestora.
• Armonizarea rezultatelor auxologice cu cele din rețeaua existentă (standard) și fundamentarea funcționării din punct de vedere dendrometric și auxologic a rețelei extinse de supraveghere intensivă a stării ecosistemelor forestiere (nivelul II).
7
3. STADIUL CUNOȘTINȚELOR STATE OF THE ART
3.1. Stadiul cunoștintelor pe plan internațional
State of the art at international level
Procesul de declin al stării de sănătate a pădurilor Europei a fost intens analizat și dezbătut de
specialiști în domeniu încă din secolul trecut. Astfel, prin inițierea la inceputul anilor ’80 a unui sistem
de monitorizare periodică (anuală) a principalilor parametri de caracterizare a stării de sănătate,
respectiv defolierea și decolorarea coroanelor arborilor, s-au determinat la acea vreme, principalele
cauze definitorii în declinul pădurii, cum ar fi de exemplu ploile acide rezultate în urma
concentrațiilor ridicate de sulf din atmosferă. Politicile strategice, elaborate în acea perioadă, în
vederea diminuării proceselor și semnalelor alarmante în ceea ce privește poluarea atmosferică, au dat
rezultate satisfăcătoare, cum ar fi scăderea semnificativă din ultimele decenii a depunerilor poluante
de sulfați.
În baza Convenției privind Poluarea Atmosferică Transfrontalieră la Mare Distanță
(CLRTAP), în iulie 1985 ia naștere Programul de Cooperare Internaţională privind Evaluarea şi
Supravegherea Efectelor Poluării Aerului asupra Pădurilor (ICP – Forests), lansarea acestuia
reprezentând totodată și începutul monitorizării forestiere la nivel transnațional. Începând cu anul
1987, a fost proiectată, sub auspiciile CLRTAP şi ale Regulamentului (EEC) nr. 3528/86 al
Consiliului Uniunii Europene (schema UE), o reţea sistematică transnaţională (Nivel I) cu o densitate
de un sondaj la 25 600 ha (16 x 16 km) în care se fac evaluări anuale a stării de sănătate a pădurilor cu
o intensitate redusă de supraveghere la nivel de suprafaţă de probă permanentă (SPP).
În prezent, această reţea cuprinde peste 7500 de suprafeţe de probă permanente, acoperind
aproximativ 200 de milioane de hectare din pădurile Europei și în care sunt evaluaţi peste 110 000 de
arbori.
În anul 1994 statele membre ale Uniunii Europene în baza rezoluţiilor 1 şi 3 ale Conferinţelor
Ministeriale de la Strasbourg şi Helsinki, adoptă extinderea schemei inițiate în anul 1986, prin care se
stabilește dezvoltarea unui program pan-european de monitorizare intensivă (Nivel II) a factorilor ce
afectează starea ecosistemelor forestiere, inclusiv poluarea atmosferică (UN/ECE și ICP-Forests,
1997). Programul se derulează în baza unei reţele europene de suprafețe de cercetare amplasate
nesistematic ce a fost dezvoltată pentru o mai bună înţelegere a inter-relaţiilor între poluarea
atmosferică şi impactul acesteia asupra stării de sănătate a pădurilor și utilizată în vederea înregistrării
de date precise privind extinderea şi dezvoltarea numărului de poluanţi în corelaţie cu principalii
parametri de caracterizare ai ecosistemelor forestiere (creşterea arborilor și starea de sănătate a lor,
8
starea solurilor forestiere, compoziţia chimică a frunzelor sau acelor, parametri climatici, etc.) pe o
perioadă de cel puţin 15 – 20 ani (Lebourgeois, 1997; Ponette et al., 1998).
Regulamentul Uniunii Europene nr. 2152/2002, reglementează ulterior, activitatea de
supraveghere a stării de sănătate a pădurilor, prin adoptarea Schemei Forest Focus, program care şi-a
încetat activitatea la sfârşitul anului 2006, premisele continuării şi realizării unui nou sistem de
Monitoring Forestier European fiind create prin implementarea Programului Life+ al Uniunii
Europene, începând cu anul 2009.
În vederea obţinerii informaţiilor necesare în strânsă concordanţă cu problemele de mediu cum
ar fi schimbările climatice şi conservarea biodiversităţii, sistemul de monitoring forestier, care nu
demult a fost concentrat pe efectele poluării atmosferice, a trebuit să fie revizuit şi dezvoltat,
constituindu-se începând cu anul 2009 un “Nou sistem de Monitoring Forestier la nivel European”,
printr-un proiect nou, multinaţional: „Further development and implementation of an EU-Level Forest
monitoring System (FutMon)”. (Badea et al., 2011)
Necesitatea și importanța activității de monitorizare forestieră, în strânsă cooperare cu
Programul ICP-Forests al Națiunilor Unite pentru Europa, a determinat de asemenea dezvoltarea unor
rețele de supraveghere forestieră și pe teritoriile altor continente cum ar fi America de Nord sau Asia.
În Statele Unite ale Americii a fost adoptat în urmă cu două decenii Programul de Monitorizare a
Stării de Sănătate a Pădurilor – FHM, având ca obiectiv general evaluarea și monitorizarea tendințelor
(dinamicii spațio-temporale) indicatorilor stării de sănătate a pădurilor. (Tkacz et al., 2013).
Statul canadian, adoptă și el încă din anul 1984,un sistem de monitorizare, denumit la acea
vreme Sistemul de Avertizare Timpurie a Ploilor Acide – ARNEWS. Acest program s-a bazat inițial
pe 150 de suprafețe rectangulare (10x40m) amplasate nesistematic în cadrul a diferite regiuni
forestiere. După finalizarea ARNEWS sistemul de monitorizare a fost preluat de alte organisme aflate
în colaborare cu Serviciului Forestier Canadian cum ar fi Rețeaua Ecologică de Monitorizare și
Evaluare – EMAN (Tkacz et al., 2013).
Pe continentul asiatic, procesul de monitorizare forestieră se desfășoară în cadrul rețelei
EANET, compusă din 54 de suprafețe de supraveghere, dintre care 26 sunt atribuite monitorizării
stării de sănătate a pădurilor, iar restul de 28 stării solurilor. (Sase et al., 2013).
Evaluarea stării de sănatate a pădurilor Europei, efectuată în cadrul Proiectului FutMon
finanțat în perioada 2009 – 2011 prin Programul LIFE+ al Comisiei Europene, în 7 503 suprafețe de
monitorizare, pe un total de 145 323 de arbori, a fost cea mai amplă evaluare realizată vreodată în
cadrul rețelei pan-europene de nivel I (UN/ECE, 2011)
Conform rezultatelor recent prezentate de Institutul pentru Silvicultură Mondială (vTI), din
Germania (coordonatorul proiectului FutMon), în cadrul raportului tehnic din 2013 (UN/ECE, 2011),
starea de sănătate a pădurilor Europei nu a suferit modificări însemnate, rămânând practic
9
neschimbată în mai bine de trei sferturi din suprafețele de monitorizare permanentă. Astfel, din anul
2002 până în prezent, 19,5% din totalul arborilor evaluați au fost clasificați ca afectați sau dispăruți.
Stejarii mediteraneeni si cei central europeni au prezentat cele mai severe simptome de degradare în
ultimii 10 ani, iar pe de altă parte, pinul și molidul, fiind și cele mai răspândite specii, au demonstrat o
stare de sănătate stabilă în perioada ultimului deceniu.
În ceea ce privește creșterea arborilor și arboretelor, monitorizată în cadrul suprafețelor de
supraveghere intensivă (nivelul II) la nivel european, în scopul evidențierii efectelor negative ale
schimbărilor climatice și a depunerilor atmosferice asupra ecosistemelor forestiere au fost utilizate
pentru prima dată datele aferente măsurătorilor din anii 1994 și 1999 (de Vries et al., 2007; de Vries et
al., 2009; Laubhann et al., 2009). Noi evaluări au putut fi efectuate în baza datelor din anii 2008 și
2009, în prezent, aceste date fiind utilizate în proiecte cum ar fi “Efectele Poluării Atmosferice și a
Schimbărilor Climatice și Strategii de Răspuns asupra Ecosistemelor Europene - ECLAIRE”
(http://www.eclaire-fp7.eu), proiect internațional, finanțat de Uniunea Europeană (UE) în cadrul
Programului Cadru 7 (FP7) (Lorenz și Fischer, 2013).
Un element mai puțin analizat de cercetătorii din domeniul monitorigului forestier, dar cu o
importanță deosebită în ceea ce privește asigurarea funcționării pe termen lung a sistemului de
supraveghere forestieră la nivel european și mondial, îl reprezintă dinamica structurală a arboretelor
componente. Cunoașterea modului de organizare și funcționare a arboretelor precum și a
caracteristicilor structurale ale acestora joacă un rol extrem de important pentru menținerea unei
evoluții permanente a pădurilor pe baza aplicării unui sistem de gospodărire adecvat.
Cercetări asupra gradului de apropiere a distribuțiilor empirice de cele teoretice ale numărului
de arbori pe categorii de diametre din cadrul unor arborete naturale pure sau amestecate, aflate în
diferite stadii sau faze de dezvoltare, au fost prezentate în trecut în literatura de specialitate (Palahí et
al., 2007; Podlaski și Zasada, 2008). Astfel, pentru modelarea structurii arboretelor au fost elaborate
metodologii specifice pentru amestecuri de fag si larice de Pretzsch (1997), brad si fag de Podlaski
(2006, 2008, 2010) sau brad si molid de Zhang (2001). De asemenea, pentru arboretele de stejari și
stejari în amestec cu alte specii au fost elaborate mai multe studii asupra structurii si compoziției lor
precum si asupra metodelor de modelare statistica a acestora (Loewenstein et al., 2000; Gorgoso
Varela et al., 2008; Petritan et al., 2012).
3.2. Stadiul cunoștințelor pe plan național State of the art at national level
Monitorizarea și controlul calității stării pădurilor din țara noastră a fost asigurată inițial prin
metode indirecte și nonspecifice cum ar fi: elaborarea de inventare forestiere bazate pe informațiile
din amenajamente (1967, 1974, 1979, 1984), revizuirea planurilor de management (amenajamentele
10
forestiere) din zece în zece ani, înființarea unor baze de date din amenajamente şi de la ocoalele
silvice, existând posibilitatea reactualizării anuale, întreținerea unui sistem informațional bazat pe date
furnizate anual de către specialiştii silvici în mod operativ (SILV)..
În anul 1990, în urma rezultatelor obținute prin aplicarea experimentală a cercetărilor efectuate
în perioada 1983 – 1989 (Pătrășcoiu, 1985; Pătrăşcoiu, 1990; Pătrășcoiu și Badea, 1990), a fost
proiectată şi amplasată, la nivelul întregului fond forestier național, o rețea sistematică de sondaje
permanente cu o densitate de un sondaj la 400 ha (2 x 2 km) în pădurile din regiunile de câmpie şi
dealuri şi de un sondaj la 800 ha în regiunea de munte (2 x 4 km). Romania a aderat în anul 1990, cu
ocazia Conferinței Ministeriale de la Strasbourg, la Programul de Cooperare Internațională privind
evaluarea şi supravegherea efectelor poluării aerului asupra pădurilor (ICP-Forests) al Națiunilor
Unite pentru Europa – UN(ECE). In anul 1991 a fost proiectată și amplasată şi rețeaua transnațională
(16 x 16 km), cuprinzând aproximativ 247 sondaje permanente (Badea et al., 2011).
Sistemul de monitoring forestier din Romania a fost implementat în baza Ordinului
Adjunctului Ministrului Silviculturii nr. 96/1990, iar permanentizarea lui a fost asigurată prin decizia
nr. 82/1991 a Directorului General al Silviculturii. Dezvoltarea acestui sistem s-a realizat prin
“Regulamentul de organizare şi funcționare a sistemului de monitoring forestier din România”
aprobat în baza Ordinului nr. 249/1994 al Ministrului Apelor, Pădurilor şi Protecției și Mediului. De
asemenea, funcționarea şi dezvoltarea activității de monitoring forestier este susținută de Legea
Protecției Mediului nr. 137/1995, cu modificările și completările ulterioare, care cuprinde referiri la
activitatea de monitoring integrat al mediului dar şi de Legea nr. 46/2008 privind Codului Silvic.
Rezoluțiile Conferinței Ministeriale de la Strasbourg (1990) au stabilit principiile care au stat
la baza fundamentării sistemului de monitorinzare forestieră din Europa și implicit, din țara noastră..
Aşadar în România, ca și în majoritatea țărilor europene şi în concordanță cu obiectivele ICP-Forests
al UN/ECE, ale Schemei UE și ale Schemei Forest Focus, sistemul de supraveghere forestieră se
desfăşoară atât la Nivelul I (rețeaua națională şi transnațională) cât şi la Nivelul II (rețeaua de
supraveghere intensivă).
În calitate de membră a Programului ICP-Forests încă din anul 1990, țara noastră, a fost
invitată să participe la consorţiul multinaţional constituit pentru realizarea proiectului “Dezvoltarea şi
implementarea sistemului de monitoring forestier la nivelul Uniunii Europene” - „Further
development and implementation of an EU-Level Forest monitoring System (FutMon)”, în perioada
2009-2011 (Badea et al, 2010). Noua reţea, specifică proiectului FutMon, şi care a fost instalată în
anul 2010 în baza reţelei transnaţionale (16x16 km), deja existentă în ţara noastră încă din 1991,
cuprinde în prezent 261 de sondaje permanente (253 existente şi 8 sondaje noi, instalate în 2010) şi
este creată în scopul armonizării și integrării funcționale la scară mare (nivel european), a nivelului 1
de supraveghere, cu sistemele de Inventar Forestier Național (Badea et al., 2011).
11
Rețeaua de supraveghere intensivă (nivel II), amplasată între anii 1989-1992, în principalele
ecosisteme forestiere din țara noastră, a fost alcătuită inițial dintr-un număr de 13 suprafețe de
monitorizare și a corespuns ulterior metodologiei comune ICP-Forests. În cadrul acestei rețele s-a
urmărit încă de la început surprinderea evoluției stării de sănătate a arborilor și arboretelor, creșterii
acestora și a reacțiilor ecosistemelor forestiere la influența diferiților factori de stres etc.
În timp, datorită atingerii vârstei de exploatare a unor arborete cuprinse în cadrul acestor
suprafețe de supraveghere, numărul lor s-a redus din anul 1998 la 12.
În cele 12 suprafețe existente în prezent, se desfășoară evaluări anuale (defolierea și
decolorarea coroanelor arborilor) sau periodice (starea solurilor forestiere, creșteri prin carote luate cu
burghiul sau inventarieri succesive, compoziția chimică a frunzelor sau acelor), în patru dintre ele,
denumite core plot-uri , efectuându-se măsurători cu caracter permanent și continuu, urmărindu-se
astfel înregistrarea unor date precise în ceea ce privește extinderea și dezvoltarea numărului de
poluanți în corelație cu principalii parametrii de caracterizare ai ecosistemelor forestiere.
Efectul cumulat al poluării atmosferice cu anumiti factori biotici și abiotici asupra creșterii
arborilor și arboretelor (definită ca un indicator sintetic de caracterizare a stabilității, funcționalității și
productivității pădurii), este descris pentru prima dată în țara noastră în studii de cercetare complexe
efectuate la începutul anilor ’90 (Pătrăşcoiu, 1990; Badea și Pătrăşcoiu, 1993; Badea, 1999). Aceste
cercetări constituind baza viitoarelor studii asupra stării solurilor forestiere, conținutului chimic al
frunzelor și acelor, depunerilor atmosferice etc.
Valorile creșterilor medii în diametru și în suprafața de bază, ale arborilor comuni, rezultate în
urma inventarierilor succesive începând cu anul 1991 și cu o periodicitate de cinci ani, prezintă o
tendință descrescătoare odată cu creșterea intensității de vătămare, respectiv procentul de defoliere al
coroanelor (Badea, 1998; Badea și Tănase, 2004), aceste cercetări fiind completate cu rezultate
asupra pierderilor de creștere radială, în suprafața de bază și în volum. Cercetările efectuate ulterior au
fundamentat aceste legități precum și metodologiile de lucru aplicate (Badea și Neagu, 2007); (Badea
et al., 2011).
În vederea monitorizării cât mai intense și în conformitate cu cerințele organismelor
internaționale de profil, a stării ecosistemelor forestiere din țara noastră, s-au înființat și dezvoltat în
ultimii ani, prin proiecte realizate în cadrul Institutului de Cercetări și Amenajări Silvice și alte rețele
integrate de monitorizare forestieră cum ar fi rețeaua LTER Bucegi-Piatra Craiului (Badea, 2013),
LTER Retezat (Silaghi, 2013), rețeaua dendrocronologică RODENDRONET (Popa și Sidor, 2011)
(Fig.3.6 a) și rețeaua de monitoring auxologic (Popa și Neagu, 2013) (Fig.3.6 b), retele care prin
datele furnizate completează și fundamentează cercetările privind acțiunea principalilor factori
perturbatori asupra pădurilor, în special asupra stării de sănătate și creșterii acestora.
12
4. METODA ȘI MATERIALUL DE CERCETARE
RESEARCH MATERIAL AND METHOD
4.1. Localizarea cercetărilor Research location
În vederea actualizării, perfecționării și definitivării fundamentării dendrometrice și auxologice
a sistemului românesc de monitorizare forestieră intensivă, în apropierea arboretelor reprezentative
selectate, existente în prezent, au fost identificate arborete similare cu acestea, din punct de vedere al
speciei principale, provenienței, vârstei, clasei de producție, condițiilor staționale și de vegetație etc.,
obținându-se astfel rețeaua extinsă de monitorizare forestieră intensivă de nivel II. (Fig. 4.1).
Rețeaua de supraveghere intensivă (standard) și deci și cea extinsă este situată în apropierea
unor stații ale Administrației Naționale de Meteorologie (ANM) și în zone care, la nivelul anilor 1990,
erau supuse acțiunii poluării de fond (SSI-urile Predeal – molid, Rarău – molid, Stâna de Vale – molid
și Fundata – fag) și poluării de impact (SSI-urile Giurgiu – cer, Videle – cer, Videle - gârniță,
Ștefănești – stejar, Ploiești – stejar, Câmpina – gorun, Sinaia – fag).
Așadar, cercetările efectuate cu ocazia elaborării tezei de doctorat s-au desfășurat în arborete
asemănătoare (similare), celor în care sunt amplasate suprafețele de supraveghere din rețeaua de
monitorizare forestieră intensivă (nivelul II) existentă (standard) până în anul 2012, situate în imediata
vecinătate a acestora.
Fig. 4.1. Reţeaua extinsă de monitorizare forestieră intensivă (nivel II)
Romanian extended level II monitoring network Elementele de identificare ale suprafețelor de supraveghere intensivă din rețeaua extinsă
(SESI) (nivelul II) sunt asemănătoare celor specifice rețelei existente (Tabelul 4.1).
13
Tabelul 4.1 Caracteristici generale ale suprafeţelor retelei extinse de monitorizare forestieră intensivă (nivel II)
General caracteristics of extended intensive forest monitoring network (level II)
Nr.
SESI
Denumirea
SESI
Coordonate geografice Altitudinea
(m)
Tip
staţiune
Tip
pădure
Expo-
ziţie
Consis-
tenţa Vârsta CLP OS
UP
u.a. Latitudine Longitudine
1. Giurgiu-cer +440430 +260347 90 9320 7131 plană 0,7 51 III Giurgiu IV 117A
2. Videle-cer +441843 +253657 100 8312 7322 plană 0,8 56 III Slăvești V 402A
3. Videle-gârniţă +441824 +253654 100 8312 7322 plană 0,6 56 III Slăvești V 394A
4. Stefăneşti-stejar +443039 +261039 86 8430 6222 plană 0,8 61 III Ștefănești I 9B
5. Ploieşti-stejar +445435 +260613 150 8513 6223 plană 0,8 45 III Ploiești VI 48A
6. Câmpina-gorun +450625 +254246 520 5142 5121 N 0,8 62 II Câmpina I 20D
7. Sinaia-fag +452108 +253320 820 4420 4131 V 0,8 140 III Sinaia X 53A
8. Predeal-molid +453025 +253524 1185 3322 1231 E 0,7 95 II Brașov X 61C
9. Rarău-molid +472653 +253352 1400 2322 1114 N 0,8 67 III Pojorâta I 94N
10. Fundata-fag +452557 +251612 1300 3322 4141 S 0,9 50 III Rucăr VI 124C
11. Stâna de Vale.-molid +464134 +223715 1150 3333 1111 S 0,6 148 III Remeți V 14A
12. Mihăeşti-gorun +450142 +245945 500 5132 5131 SV 0,9 62 III Mihăești I 175B
14
4.2. Metodologia de cercetare
Research methodology
În cadrul arboretelor selectate, similare celor existente în rețeaua standard de monitorizare
forestieră la nivelul II s-au amplasat noi suprafețe de supraveghere intensivă de formă pătrată
(100x100 m) cu mărimea de 1ha (Fig. 4.2 b), în care au fost inventariați toți arborii cu diamentrul de
bază (d1,3) mai mare de 80 mm. Cu această ocazie s-a măsurat diametrul de bază al arborilor,
înălțimile acestora (pentru o colectivitate de selectie reprezentativă), clasa de calitate, clasa
pozițională și starea de sănătate după defolierea coroanelor arborilor. Diametrele au fost măsurate cu
panglica gradată în milimetri, în partea dinspre amonte în cazul terenurilor înclinate iar înalțimile, cu
hipsometrul cu ultrasunete (Vertex IV), clasa de calitate (I-IV) în raport cu proporția lemnului de
lucru din înalțimea totală a arborelui, iar poziția cenotică în raport cu sistemele de clasificare
existente, specifice arboretelor echiene și respectiv pluriene (Badea, 2008; 2013).
Starea de sănătate a arborilor (defolierea și decolorarea coroanelor) a fost estimată prin
apreciere vizuală, în lunile iulie-august, iar pentru analiză au fost selectați arborii situaţi în clasele I, II
şi III Kraft (predominant, dominant şi codominant) sau cei din etajul superior (în cazul arboretelor
relativ pluriene și pluriene), conform metodologiei cuprinse în Manualul ICP Forests (Eichhorn et al.,
2010)
Intensitatea vătămării arborilor este indicată prin intermediul proporției părții afectate a
arborelui și s-a apreciat în raport cu natura cauzelor și gradul de afectare ale părților componente
(Eichhorn et al., 2010; Neagu et al., 2011; Popescu și Badea, 2013)
Fiecărui arbore inventariat i s-a atribuit un număr de ordine, marcat cu vopsea, în vederea
identificării și asigurării comparabilității datelor obținute cu ocazia evaluărilor și măsurătorilor
periodice ulterioare.
În anul 2011, s-a efectuat în mod similar inventarierea tuturor arboretelor din cadrul rețelelor
existente (standard) de supraveghere intensivă (Nivelul II),(Badea et al., 2011), informațiile obținute
fiind utilizate în vederea armonizării și comparării caracteristicilor structurale și auxologice dintre cele
două rețele de monitorizare forestieră intensivă, cea existentă (standard) și cea extinsă, nou instalată
ale căror suprafețe de supraveghere sunt diferite ca formă și mărime (Fig. 4.2).
Suprafața de supraveghere intensivă existentă (SSI) cuprinde cinci suprafețe de probă
permanente de formă circulară cu raza R=12,62 m și mărimea de 500 m2 , patru dintre ele dispuse în
cruce pe direcția punctelor cardinale N, S, E și V și una în centrul suprafeței, distanța dintre centrele
lor fiind de 30 m.
15
Fig. 4.2 – Schemele suprafețelor de supraveghere intensivă: (a) – SSI - suprafață de supraveghere intensivă din
rețeaua existentă (standard); (b) – SESI - suprafață extinsă de supraveghere intensivă. Design of intensive monitoring plots: (a) – SSI – intensive monitoring plot form exisiting network (standard);
(b) – SESI – extended intensive monitoring plot Din cele 12 suprafețe de supraveghere intensivă existentă (standard), în anul 2010, au fost
selectate și analizate corespunzător conform obiectivelor și activiților stabilite prin proiectul
multinațional FutMon (Badea et al., 2011), de la acea dată, patru suprafețe de supraveghere
reprezentative, denumite core plots. În aceste suprafețe se desfășoară cercetări speciale privind,
biodiversitatea ecosistemelor forestiere, creșterea permanentă și continuă a diametrelor arborilor,
starea de sănătate, starea solurilor forestiere și disponibilitatea pentru apă a acestora, nivelul de
nutriție al arborilor, calitatea depunerilor și a soluției solurilor, calitatea aerului, parametrii climatici
etc.
Informațiile înregistate în teren au fost integrate într-o bază de date specifică prin intermediul
unor fișiere structurate electronic, corectarea şi validarea lor efectuându-se în două etape: prima
concomitent cu introducerea acestora, prin prevenirea introducerii unor informaţii invalide; a doua,
prin aplicarea unor algoritmi şi reguli de validare impuse de metodologia comună adoptată referitoare
la structura bazei de date și legăturile dintre informațiile înregistrate.
Informaţiile de teren obţinute, cu ocazia lucrărilor de inventariere a arborilor din cuprinsul
suprafeţelor extinse de supraveghere intensivă (SESI), au fost validate si prelucrate utilizând
programele de prelucrare statistică SPSS, Microsoft Excel, EasyFit și R.
Prelevarea probelor de creștere radială s-a realizat cu burghiul Presler, la înălțimea de 1,30 m
de la sol, succesiv pe direcția punctelor cardinale (N, E, S, V), de la un lot reprezentativ de arbori
nedoborâți (30-40), din specia principală și din fiecare categorie de diametre (Badea et al., 2008),
existenți în cuprinsul unei benzi de 10 m situată în exteriorul fiecărei laturi a suprafețelor de probă
permanente nou amplasate (SESI).
16
Pentru analiza și caracterizarea structurii arboretelor inventariate au fost luate în
considerare doar speciile principale preponderente, aferente fiecărei suprafețe extinse de supraveghere
intensivă (Nivel II), modelarea statistică realizându-se cu ajutorul metodelor specifice (Giurgiu,
1979). Pentru ajustarea distribuţiei experimentale, în literatura de specialitate au fost propuse o
varietate de legi teoretice de distribuţie, cum ar fi distribuţii de tip Gamma, Weibull sau normală,
alegerea unui tip de funcţie fiind determinată în special de gradul de flexibilitate al acesteia.
În cazurile arboretelor destructurate unde distribuțiile experimentale ale numărului de arbori pe
categorii de diametre nu au putut fi caracterizate prin funcțiile teoretice de frecvență prezentate
anterior, ajustarea acestora s-a realizat prin combinarea a două funcții de tip Weibull și respectiv, a
două funcții de tip Gamma.
Testarea semnificației diferențelor dintre distribuțiile experimentale și cele teoretice (în cazul
distribuțiilor unimodale) s-a realizat utilizând testul statistic de conformitate Kolmogorov – Smirnov
(KS) (Stephens, 1979). În cazul arboretelor cu structură nedefinită (destructurate), pentru a determina dacă o probă
(distribuție experimentală) provine dintr-o populație distribuită după o funcție teoretică specifică a
fost utilizat raportul de probabilitate χ2 .
Pentru prelucrarea statistică a datelor au fost utilizate pachetele de lucru fitdistrplus (Delignette-
Muller et al., 2014) și mixdist (Macdonald și Du, 2004) ale programului informatic R.
Pentru determinarea volumului arboretelor cuprinse în cadrul fiecărei suprafeţe extinse de
supraveghere intensivă (SESI) s-a procedat la însumarea volumelor tuturor arborilor componenți
inventariaţi, determinate prin aplicarea ecuaţiei de regresie dublu logaritmice de forma (Giurgiu,
1979):
logv = b0 + b1logd + b2log2d +b3logh + b4log2h (4.7)
unde: v reprezintă volumul unui arbore (m3); d – diametrul de bază (cm); h – înălţimea arborelui (m);
b0 ... b4 – coeficienţii ecuaţiei de regresie, corespunzători fiecărei specii (Giurgiu et al., 2004). Cu ocazia lucrărilor de teren, pentru fiecare arbore existent în cuprinsul suprafeţelor de
supraveghere extinse (SESI) a fost măsurat diametrul de bază, iar înălţimile, pentru o colectivitate
reprezentativă de arbori, din cadrul arboretului și speciei principale din cuprinsul acestuia. În acest
sens, pentru fiecare categorie de diametre s-au măsurat înălţimi la 2-3 arbori, permiţând astfel, trasarea
curbei înălţimilor pentru speciile principale din cadrul fiecărei SESI, apelând la ecuația de regresie
(Giurgiu și Decei, 1997):
210ln
adaah += (4.8)
17
unde: h reprezintă înălțimea estimată a arborelui (m); a0, a1, a2 – coeficienți de regresie calculați conform metodologiei de mai jos. Construirea curbei înălțimilor, pe baza datelor experimentale (diametre, înălțimi),
corespunzătoare colectivităţilor de arbori ale căror înălțimi au fost măsurate s-a realizat conform
procedeului descris de V.Giurgiu (Badea et al., 2008; Badea și Neagu, 2013).
Ecuaţiile de regresie, stabilite pentru speciile principale ale fiecărei suprafete de supraveghere
extinsă (SESI), au servit la trasarea curbelor înălţimilor compensate în raport cu diametrul arborilor şi
ulterior la determinarea înălţimilor corespunzătoare arborilor distribuiţi pe categorii de diametre (din 2
în 2 cm).
Etapa următoare, a constat în determinarea, cu ajutorul ecuaţiei dublu logaritmice, a
volumelor arborilor pe categorii de diametre (vi) pentru fiecare din speciile principale, iar apoi la
calculul volumului întregului arboret din cuprinsul fiecărei SESI.
În mod similar au fost determinate și volumele arborilor din suprafețele de supraveghere
intensivă (SSI) existente (standard). Pentru determinarea creşterii în volum a arboretelor respective s-a utilizat, în cazul
suprafețelor extinse de supraveghere intensivă, procedeul bazat pe o singură inventariere şi pe probe
de creştere radială extrase de la arbori nedoborâţi, iar pentru suprafețele de supraveghere intensivă
deja existente (standard), unde au fost efectuate reinventarieri periodice ale arboretelor cercetate (o
dată la cinci ani), s-a aplicat procedeul inventarierilor succesive, dar și procedeul utilizat în cadrul
SESI-urilor, utilizându-se aceleași probe de creștere radială, în ipoteza că arborii respectivi sunt
reprezentativi și pentru suprafețele de supraveghere intensivă existente (SSI).
Procedeul utilizat în cazul suprafetelor de supraveghere extinse SESI, presupune determinarea
creşterii curente în volum pe categorii de diametre (iv) în funcţie de procentul creşterii în volum (piv),
stabilit în raport cu creşterile radiale, coeficientul creşterii în înălţime redusă (λ) şi lungimea perioadei
luate în considerare (n = 10 ani), dar şi în funcție de volumul arborilor pe categorii de diametre (v)
(Badea et al., 2008)
Măsurarea și interpretarea informațiilor privind lățimea inelelor anuale s-a efectuat cu ajutorul
digital-pozițiometrului Lintab-5, instrument modern ce permite citirea inelelor anuale cu o precizie
ridicată (10-6m) (Rinntech, 2005), asistat de un computer de tip PC și pachetul de programe
informatice TSAP-Win cu ajutorul caruia s-a realizat și interdatarea seriilor de creștere rezultate,
utilizându-se metoda comparării grafice a seriilor de creștere radială individuale cu seria de creștere
medie. În urma măsuratorilor efectuate au rezultat valori individuale ce au putut fi salvate în format
Tucson (*.rwl*.*), matrice (ASCII) (*.txt*.*) sau Excel CSV (comma separated value)
(*.zls,*csv,*txt) (Popa, 2004).
18
Corectarea și validarea datelor citite pe carotele de creștere s-a realizat cu ajutorul programului
COFECHA (Holmes, 1983; Cook et al., 1997), iar eliminarea influenței vârstei asupra creșterii
precum și obținerea indicilor de creștere standardizați prin programul ASTRANwin (Cook și Krusic,
2006). În vederea evidențierii informatiei climatice din seriile dendrocronologice si a eliminării
semnalelor non-climatice, toate seriile de creștere individuale au fost standardizate, realizându-se
astfel o transformare a seriei de creștere nestaționară, într-o serie de indici staționară cu medie 1 și
varianță relativ constantă (Popa, 2004). Eliminarea influenței vârstei s-a realizat aplicând o funcție
spline cubică cu o periodicitate egală cu 67% din lungimea seriei (Cook și Kairiukstis, 1990).
Analiza statistică a gradului de asociere a indicilor de creștere radială cu parametri climatici s-
a realizat prin intermediul coeficienților de corelație de tip Pearson (Fritts, 1976). Calculele statistice
au fost efectuate în mod automat cu ajutorul programului informatic DENDROCLIM 2002 (Biondi și
Waikul, 2004), aplicație ce redă gradul de semnificație statistică apelând la o metodă de tip
“bootstrap”, ce presupune generarea prin repetiție a unui număr suficient de mare de seturi de date.
Valoarea medie a tuturor repetițiilor reprezintă valoarea finală a coeficientului de corelație (Sidor,
2011).
Procentul creşterii în volum, s-a stabilit conform metodologiei de lucru specifice (Badea et.al.,
2008), pornindu-se de la valorile medii ale creşterilor radiale măsurate pe carote de creştere prelevate
de la arborii din specia principală pe categorii de diametre.
Creşterea în volum (Iv) la nivelul fiecărei suprafețe de supraveghere extinse (SESI), pentru
întreaga perioadă de 10 ani luată în considerare (2002 - 2012) s-a obţinut prin însumarea creşterilor
înregistrate de arborii corespunzători fiecărei categorii de diametre (iv). Media creşterilor anuale (Iva)
a rezultat prin împărţirea Iv la numărul anilor din perioada respectivă (10 ani).
În mod analog, s-au determinat creşterile periodice în volum, mediile creşterilor anuale şi
valorile acestora la ha, atât pentru principalele specii din cadrul SESI cât şi pe principalele grupe de
clase de defoliere (0-1 şi 2-3) în care arborii au fost încadrați odată cu efectuarea inventarierii şi
evaluării stării de sănătate a arborilor.
Procedeul aplicat suprafețelor de supraveghere intensivă (SSI) existente (nivelul II) în vederea
stabilirii creșterilor în volum, se bazează pe inventarieri succesive, respectiv pe datele obținute la
nivelul anilor 2001 și 2011(Giurgiu, 1979; Leahu, 1994).
Determinarea volumelor V2011, VE, V2001 şi VS s-a realizat conform aceleiași metodologii
utilizate și în cazul suprafețelor extinse de supraveghere intensivă SESI.
Măsurarea continuă a variațiilor creșterilor radiale necesită utilizarea unor instrumente de
înaltă precizie. Astfel, utilizarea dendroauxografelor cu înregistrare automată constituie una dintre
cele mai directe și precise metode de monitorizare a variației diurne a diametrelor arborilor.
19
Monitorizarea continuă a proceselor de creștere radială s-a realizat cu senzori tip ICAS (Popa,
2014) obținuți prin adaptarea unui senzor de deplasare liniară model RS 317-780 (Fig. 4.3 c). Data
logger-ul este model HOBO U12-008 (http://www.onsetcomp.com) (Fig. 4.3 b) care asigură o
comunicare prin conector stereo fiind adaptat funcţionării în condiţii extreme specifice domeniului
forestier. Pentru măsurarea umidităţii şi temperaturii aerului s-au utilizat senzori HOBO de tip U23-
001 având limitele de măsurare între -40 şi 70 °C (±0.18 °C) şi umiditatea de 0 la 100 % (±2.5 %).
Monitorizarea temperaturii solului s-a realizat cu senzor de tipul UTBI-001. Ţinând cont de
obiectivele avute în vedere şi caracteristicile senzorilor s-a stabilit ca intervalul de măsurare să fie de
60 minute.
Fig. 4.3. Dendroauxografe și senzori utilizați în cadrul sistemului de monitorizare a variațiilor creșterilor
radiale (a – sistem instalat în cadrul SESI Mihaești – gorun; b – datalogger Hobbo; c – senzor deplasare liniară; d – senzori de temperatură și umiditate) .
Point dendrometer and sensors used in radial growth monitoring system (a – sistem installe in SESI Mihaesti – gorun; b – datalogger Hobbo; c – liniar sensor; d – temperature and relative humidity sensors
Prelucrarea statistică și analiza datelor privind variația dimensiunilor trunchiului a vizat
perioada de vegetație, respectiv 01.04.2013-31.08.2013. Volumul foarte mare de date brute obţinute
(peste 500.000 de înregistrări) a impus adoptarea unui sistem de prelucrare şi analiză statistică
specific. Astfel, toate prelucrările şi analizele statistice s-au realizat în programul SAS prin
programarea de module specifice. (Popa, 2014)
Toate datele au fost supuse unei analize detaliate în vederea eliminării valorilor aberante şi a
erorilor de înregistrare. Ca urmare a sensibilităţii ridicate a senzorilor de deplasare liniară utilizaţi şi
pentru obţinerea unor serii de timp omogene, datele brute au fost ajustate prin aplicarea unei funcţii
spline cu perioadă de variaţie de 12 ore.
20
În vederea separării efectelor induse de variația zilnică de umiditate la nivelul țesuturilor
externe ale trunchiului (scoarță), respectiv de hidratare și deshidratare, s-a aplicat metoda diferențelor
zilnice succesive dintre valorile maxime (Popa, 2014).
Măsurarea permanentă a variației diametrelor arborilor prin intermediul benzilor
dendrometrice cu citire manuală s-a efectuat în cadrul suprafețelor (core plot) de supraveghere
intensivă (SSI) Stefanesti – stejar, Predeal – molid, Fundata – fag, și Mihaesti – gorun, unde au fost
instalate încă din anul 2010, un număr de 60 de benzi dendrometrice permanente cu citire manuală.
Acestea au fost distribuite pentru 15 arbori din specia principală a fiecărei SSI, pe diferite categorii de
diametre, câte trei arbori în fiecare din cele cinci suprafețe de probă permanente (SPP) aferente SSI-
urilor respective (Fig. 4.4)
Fig 4.4. Benzi dendrometrice permanente cu citire manuală.
Manual reading permanent dendromenter bands
Unitatea de masură a benzilor dendrometrice permanente utilizate este π/1(cm), oferind astfel
direct valoarea diametrului trunchiului, precizia de citire fiind de 0,05 πcm, operatorul având totuși
posibilitatea de a efectua o citire de pană la 0,01 πcm cu ajutorul unei scări vernier suplimentară
(UMS-GmbH, 2005).
Înregistrările variaţiei diametrelor au fost citite bilunar şi înscrise în formulare tipizate, iar pe
baza informaţiilor au putut fi obţinute rezultate cu privire la creşterea anuală în diametru și în diferite
perioade ale sezonului de vegetaţie, în strânsă corelaţie cu calitatea factorilor biotici şi abiotici
precum și acțiunii acestora asupra stării arborilor.
Valorile citirilor bilunare aferente perioadelor aprilie-septembrie ale anilor 2012-2013 au fost
prelucrate în programul informatic Microsoft Excel, fiind astfel identificate și evidențiate grafic
perioada de început a formării inelului anual, dinamica intensității ritmului de creștere, precum și
perioada de sfârșit a sezonului de vegetație.
21
5. REZULTATE OBȚINUTE RESULTS
5.1. Analiza structurii arboretelor din rețeaua extinsă de monitorizare forestieră intensivă – Nivel II Stand structure analysis in extended intensive monitoring network – Level II
5.1.1. Structura arboretelor în raport cu diametrul arborilor Stand structure based on tree DBH
Pentru caracterizarea modului de organizare structurală a arboretelor cercetate, au fost utilizate
metode si modele clasice de analiză statistică a distribuţiilor principalelor caracteristici biometrice ale
acestora.
Distribuțiile experimentale și teoretice ale numărului de arbori pe categorii de diametre,
reprezintă indicatorul structural central al metodelor bazate pe analiza cantitativă şi calitativă a
parametrilor biometrici ai ecosistemelor forestiere. Obținerea acestor distribuții s-a realizat pe baza
informațiilor culese cu ocazia inventarierilor efectuate în suprafetele extinse de monitorizare forestieră
intensivă (SESI) din anul 2012, arboretele respective dovedind caracteristici diferite din punct de
vedere structural, putându-se diferenția arborete relativ echiene, echiene, relativ pluriene și chiar
pluriene. Analizând valorile coeficienților de variație (s%) ai diametrelor arborilor din suprafețele
extinse de supraveghere intensivă (Tabelul 5.1) se poate observa o variabilitate ridicată a arboretelor
amplasate în SESI Sinaia-fag (73%) și Stâna de Vale – molid (50%), cele mai omogene arborete
(coeficienți de variație cei mai reduși) fiind înregistrați în SESI Videle – gârniță (18%), Câmpina –
gorun (19%), Predeal – molid (20%) și Ploiești – stejar, Stefănești – stejar și Mihăești – gorun (21%).
Valori medii ale coeficienților de variație s-au înregistrat în SESI Fundata – fag (35%) precum și
Giurgiu – cer și Rarău – molid (37%).
În cazul arboretelor din suprafețele de supraveghere intensivă extinsă (SESI) Giurgiu-cer,
Videle-gârniţă, Stefăneşti-stejar, Ploieşti-stejar, Câmpina-gorun, și Rarău-molid, distribuția numărului
de arbori pe categorii de diametre este tipică arboretelor relativ-echiene și echiene, acestea prezentând
asimetrii pozitive de stânga (figurile 5.1. a-f). Prelungirea ramurii drepte a curbei de frecvente are
explicații ecologice, pornind de la relațiile interspecifice, conform cărora, arborii viguroși de mari
dimensiuni și cu o frecvență mai mică, ocupă treptat poziții din ce în ce mai favorabile unor creșteri
nestingherite, prin formarea unor coroane dezvoltate și eficiente sub raportul acumulărilor de biomasă
lemnoasă, rezultatul acestui proces de competiție naturală fiind stânjenirea și chiar eliminarea în timp
a unui număr mare de exemplare din categoriile inferioare celor favorizați pozițional (Giurgiu, 1979).
22
Fig. 5.1. Ajustarea distribuțiilor experimentale unimodale ale numărului de arbori pe categorii de diametre cu ajutorul funcțiilor Weibull, Gamma și normală.
Fitting experimental DBH unimodal distributions using Weibull, Gamma and normal functions.
În cazul arboretului Videle – cer (figurile 5.2 a) se observă frecvențe mari ale numărului de
arbori în jurul diametrului mediu (24 cm) și o scădere bruscă a acestora în categoriile imediat
următoare (30-32 cm) fapt ce explică existența unui arboret cu structură nedefinită, a cărui distribuție
a numărului de arbori pe categorii de diametre nu poate fi ajustată cu nici una din funcțiile de
frecvență cunoscute, fiind astfel necesară combinarea a două funcții de tip Weibull (Fig. 5.2 a) și
respectiv, a două funcții de tip Gamma. Valoarea raportului de probabilitate, calculat cu ajutorul
criteriului χ2, indică faptul că frecvențele teoretice rezultate în urma aplicării ambelor funcții mixte nu
diferă semnificativ de cele experimentale (Tabelul 5.3). Deci, se poate afirma faptul că această
modalitate de utilizare a mixturii de funcţii Weibull şi Gamma s-a dovedit potrivită în ajustarea
distribuţiilor experimentale.
23
Fig 5.2. Ajustarea distribuțiilor experimentale cu ajutorul funcțiilor mixte Weibull și Gamma.
Fitting experimental DBH distributions using two-component Weibull and Gamma models
În cazul suprafețelor extinse de supraveghere intensivă (SESI) Sinaia-fag și Stâna de Vale -
molid (figurile 5.2 c și j) se observă o mare variabilitate structurală din punct de vedere al distribuției
arborilor în raport cu diametrul lor, fapt evidențiat și de valoarea relativ ridicată a coeficientului de
variație al acestora (73% și respectiv 50%). Aceste caracteristici sunt specifice structurilor relativ
pluriene și pluriene, sau unor arborete destructurate din cauza acțiunii unor factori de stres (doborâturi
și rupturi produse de vânt și zăpadă, intervenții silviculturale necorespunzătoare, incendii etc.) unde
distribuțiile numărului de arbori pe categorii de diametre nu pot urma, din punct de vedere statistic,
formele teoretice ale funcțiilor de ajustare unimodale. Astfel s-a considerat necesar, ca și în cazul
arboretului Videle – cer (cu structură nedefinită), să se încerce utilizarea unor modele mixte realizate
cu ajutorul funcțiilor Weibull sau Gamma, dovedindu-se corespunzătoare din punct de vedere statistic,
chiar dacă din diverse cauze structura relativ plurienă sau plurienă nu este evidentă.
Curba frecvențelor, rezultată în urma reprezentării grafice a diametrelor din suprafața de
supraveghere Fundata – fag (Fig. 5.2 h), prezintă caracteristicile unei distribuții cu variații mari ale
numărului de arbori pe categorii de diametre (bimodale). Prezența celor două maxime ale curbei de
frecvențe, ar putea fi explicată prin existența a două generații de arbori diferite ca vârstă. Acest
fenomen apare şi în cazul arboretelor parcurse cu lucrări de transformare spre structuri grădinărite, sau
arborete afectate de diverși factori de stres naturali sau antropici (căderi de zăpadă, doborâtori de vânt,
tăieri necorespunzătoare). În cazul SESI Fundata – fag, arboretul se află într-o fază de realizare a
structurii regulate cu o distribuție unimodală specifică arboretelor echiene sau relativ echiene, din
cauza influenței diverșilor factori naturali și antropici, fapt ce explică dificultatea cu care se poate
realiza modelarea distribuțiilor experimentale cu o ajutorul unei funcții clasice de ajustare.
Analizând rezultatele testului statistic Kolmogorov-Smirnov (Tabelul 5.2), aplicat în vederea
verificării nivelului de ajustare a funcțiilor teoretice aplicate, s-a constatat ca funcția Gamma se
24
dovedeşte cea mai potrivită pentru ajustarea distribuțiilor numărului de arbori pe categorii de
diametre. Rezultate mai putin bune au fost înregistrate în cazul aplicării funcției Weibull, valorile
experimentale rezultate, fiind mai mari decât cele teoretice în cazul SESI-urilor Ștefănești – stejar,
Câmpina – gorun și Mihăești – gorun.
Potrivit criteriului χ2 , aplicat în cazul distribuțiilor ajustate cu ajutorul fucțiilor mixte (Weibull
și Gamma), cele mai bune rezultate au fost înregistrate în cazul SESI-urilor Stâna de Vale – molid,
Videle – cer și Predeal – molid, unde frecvențele teoretice ale ambelor funcții utilizate nu diferă
semnificativ de cele experimentale (p > 0,05) (Tabelul 5.3). Distribuțiile numărului de arbori pe
categorii de diametre din cadrul suprafețelor extinse de supraveghere intensivă Sinaia – fag și Fundata
– fag, nu au putut fi ajustate decât cu funcția mixtă teoretică de frecvență Gamma, aplicarea funcției
mixte Weibull dovedindu-se de această dată nepotrivită (p < 0,05).
Tabelul 5.2
Rezultatele testului statistic Kolmogorov-Smirnov aplicat în cazul distribuțiilor unimodale.
Experimental and theoretical values of the Kolmogorov Smirnov goodness-of-fit test.
DenumirePlot Funcția D experimental D teoretic
Giurgiu-cer Weibull 0.05554
0.0661 Gamma 0.05485 Normala 0.07568
Videle-gârniţă Weibull 0.06074
0.0674 Gamma 0.02944 Normala 0.05041
Stefăneşti-stejar Weibull 0.0958
0.08729 Gamma 0.06453 Normala 0.08922
Ploieşti-stejar Weibull 0.059921
0.06311 Gamma 0.04274 Normala 0.03507
Câmpina-gorun Weibull 0.100865
0.1001 Gamma 0.0808 Normala 0.067431
Rarău-molid Weibull 0.03157
0.0629 Gamma 0.067601 Normala 0.038265
Mihăeşti-gorun Weibull 0.082726
0.0755 Gamma 0.066248
Normala 0.062716 Notă: În cazul valorilor D experimentale evidențiate ipoteza nulă este respinsă.
25
Tabelul 5.3 Rezultatele testului statistic χ2 aplicat în cazul distribuțiilor ajustate cu ajutorul fucțiilor mixte.
The chi-squared test (χ2) results for the mixed models
Denumire Plot Funcția f χ2 p
Videle – cer Weibull 18 26.549 0.0879 Gamma 18 24.119 0.1512
Predeal – molid Weibull 27 31.541 0.2495 Gamma 27 37.517 0.0859
Sinaia - fag Weibull 49 73.909 0.0123 Gamma 49 63.251 0.0830
Fundata - fag Weibull 12 33.991 0.0007 Gamma 12 13.177 0.4342
Stâna de Vale - molid
Weibull 17 24.031 0,1186 Gamma 17 23.632 0.1298
Pentru analiza relației diametru – înălțime, pe baza informațiilor de teren referitoare la
înălțimile măsurate la colectivități reprezentative de arbori din cadrul suprafețelor extinse de
supraveghere intensivă SESI au fost construite câmpurile de corelație privind legătura dintre diametre
și înălțimi, constatându-se o creștere a înălțimii de la categoriile de diametre inferioare spre cele
superioare până la anumite valori, cand această tendință se estompează chiar dacă diametrele continuă
să crească (Fig. 5.3)
Fig. 5.3. Câmpul de corelație și curbele înălțimilor compensate pentru unele arborete din rețeaua extinsă de supraveghere intensivă.
Height curves calculated for some of the extended level II monitoring plots .
Intensitatea corelației dintre cele două caracteristici dendrometrice a fost exprimată prin
coeficientul de corelație r , legătura corelativă dintre acestea fiind de formă curbilinie (Tabelul
5.4). Pentru arboretele mai vârstnice se constată că valorile coeficienților de corelație sunt mai
reduse, situație întâlnită și în cazul celor rărite și alcătuite din specii de lumină.
26
Tabelul 5.4
Valorile coeficienților de corelație (r) și ale rapoartelor de corelație (r2) dintre diametrele arborilor și înălțimea lor.
Correlațion coefficients between trees diameters and their height.
SESI r r2 SESI r r2
Giurgiu-cer 0,799 0,857 Sinaia-fag 0,848 0,859
Videle-cer 0,717 0,773 Predeal-molid 0,934 0,973
Videle-gârnită 0,960 0,967 Rarău-molid 0,768 0,814
Ștefănești-stejar 0,669 0,701 Fundata-fag 0,855 0,896
Ploiești - stejar 0,856 0,891 Stâna de Vale-molid 0,955 0,958
Câmpina-gorun 0,730 0,788 Mihăești-gorun 0,826 0,892
5.1.2. Distribuția numărului de arbori pe clase de creștere în diametru Tree distribution in relation to DBH growth classes
În vederea caracterizării structurii arboretelor în raport cu creșterea în diametru a arborilor din
cadrul suprafețelor extinse de monitorizare forestieră intensiva (SESI), s-a procedat la o stratificare a
valorilor pe clase de cresteri în diametru. În majoritatea cazurilor analizate, s-a putut observa o
puternică asemănare cu distribuțiile numărului de arbori pe categorii de diametre, reprezentările
grafice ale distribuției numărului de arbori pe clase de creșteri în diametru prezentând o asimetrie
pozitivă de stânga, mai mult sau mai putin accentuată, și o prelungire a curbei de frecvențe către
valorile maxime înregistrate (Fig 5.4).
27
Fig. 5.4. Repatiția arborilor din suprafețele extinse de supraveghere intensivă în raport cu creșterea în diametru.
Diameter growth experimental distibutions of trees in extended level II monitoring plots
În cazul arboretelor echiene sau relativ echiene din cadrul SESI-urilor Giurgiu – cer, Videle –
gârniță, Ștefănești – stejar, Câmpina – gorun, sau Mihăești - gorun distribuțiile prezintă o asimetrie de
stânga, iar pentru cele relativ pluriene, pluriene sau cu structură nedefinită (destructurate) (SESI
Sinaia – fag și Stâna de Vale – molid) curbele sunt descrescăroare (Giurgiu, 1979). În cazul SESI
Ploiești – stejar, și Predeal – molid se constată o frecvență relativ ridicată a numărului de arbori cu
creșteri în diametru apreciabile (medii spre mari) și frecvențe reduse a arborilor de dimensiuni mici și
mari.
Un caz aparte în ceea ce privește distribuția numărului de arbori pe clase de creștere în
diametru îl constituie arboretul din cuprinsul SESI Videle – cer, unde curba de distrbuție prezintă
asimetrie negativă de dreapta, fapt ce poate fi explicat prin efectul de eliminare naturală precum și a
intervențiilor silviculturale (rărituri) efectuate la nivelul plafonului inferior și mijlociu al
coronamentului arboretului, reducându-se astfel, în mod considerabil, numărul arborilor situați în
clasele cenotice inferioare și medii, deci cu creșteri în diametru mai reduse.
5.1.3. Repartiția volumului pe categorii de diametre
Volume repartition in relation to DBH classes
Analiza și evidențierea, în cadrul arboretelor cercetate, a repartiției volumului pe categorii
de diametre prezintă o importanță deosebită în cunoașterea stării acestor arborete reprezentative
monitorizării forestiere intensive la nivelul tării noastre. Determinarea volumelor arborilor s-a realizat
28
prin aplicarea metodei ecuaţiei de regresie bifactorială (Giurgiu et al., 2004), bazată pe curba
înălţimilor, stabilită anterior în raport cu diametrul arborilor.
Pe baza volumelor calculate s-au construit distribuțiile experimentale ale volumului pe
categorii de diametre, caracteristicile statistice ale acestora oferind informații foarte importante,
relevante în ceea ce privește complexitatea structurală a arboretelor analizate.
Spre deosebire de valorile rezultate în cazul distribuțiilor arborilor pe categorii de diametre,
coeficienţii de variație ai volumelor sunt evident, mai mari, variind de la 66,5% în cazul arboretului
Sinaia – fag, la 120,8% în cazul celui din cadrul SESI Videle – cer (Tabelul 5.7).
Tabelul 5.7
Caracteristicile statistice ale distributiilor volumelor pe categorii de diametre pentru principalele specii forestiere din suprafetele extinse de supraveghere intensivă
Experimental volume distributions statistical indicators of main species in extended level II monitoring plots
Nr. SESI
Denumire SESI
Numar arbori
Volum minim
(m3)
Volum maxim
(m3) Media
(m3) Abaterea standard
Coeficientul de variatie
(%)
Coeficientul de asimetrie
Volum total
(m3ha-1) 1. Giurgiu-cer 421 0,004 22,40 9,04 7,65 84,6 0,45 235,11 2. Videle-cer 499 0,125 38,15 9,75 11,78 120,8 1,45 214,65 3. Videle-gârniţă 153 0,044 37,80 16,59 14,08 84,8 0,23 137,8
4. Stefăneşti-stejar 242 0,0002 60,76 20,55 19,86 96,6 0,77 322,2
5. Ploieşti-stejar 463 0,048 48,42 14,62 15,37 105,1 0,11 263,19
6. Câmpina-gorun 184 0,025 37,06 11,80 11,10 94,0 0,86 212,50
7. Sinaia-fag 300 0,432 34,36 13,25 8,81 66,5 0,70 609,64 8. Predeal-molid 244 0,027 97,13 29,23 29,01 99,2 -0,21 789,37 9. Rarău-molid 466 0,149 22,36 10,19 7,86 77,1 0,15 257,58 10. Fundata-fag 1146 1,24 39,19 15,65 12,34 78,8 0,46 266,15
11. Stâna de V.-molid 223 0,012 29,84 9,10 7,12 78,2 0,83 355,07
12. Mihăeşti-gorn 324 0,015 56,41 19,21 18,97 98,3 0,85 293,1
Ca și în cazul distribuțiilor numărului de arbori pe categorii de diametre se pot observa în
majoritatea cazurilor, asimetrii pozitive de stânga, indicând ponderea redusă a volumului arborilor din
categoriile de diametre mici, un caz particular evident constituindu-l arboretul din cadrul SESI
Predeal – molid unde distribuţia experimentală prezintă o ușoară asimetrie negativă de dreapta,
numărul arborilor cu diametre mici (sub 30 cm) fiind foarte redus, aproape inexistent (Fig 5.5(a)).
Dacă în ceea ce privește arboretele echiene forma curbei de frecvente este asemanătoare cu cea
a distribuției numărului de arbori pe categorii de diametre, în cazul arboretelor pluriene, ( SESI –urile
Sinaia –fag sau Stâna de Vale – molid), se constată că între cele două repartiții există o importantă
deosebire, deoarece într-un arboret plurien sau relativ plurien numărul de arbori se exprimă printr-o
curbă descrescătoare în timp ce curba de repartiție a volumelor devine unimodală, asemănătoare celei
29
dintr-un arboret echien (Leahu, 1994). Aceste situații, ca și în cazul diametrelor s-au tratat separat
(Fig.5.5(b)) , ținând cont de faptul că arboretele respective sunt destructurate, în principal din cauza
doborâturilor produse de vânt și de zăpadă, respectiv de influența factorului antropic (SESI Stâna de
Vale - molid) aflate în diferite faze de refacere a structurii lor relativ plurienă sau plurienă și nu pot
urma formele unor distribuții teoretice cunoscute, dar nici a unora rezultate din combinarea lor
(mixte).
Distribuțiile experimentale ale volumului pe categorii de diametre, prezentate în figura 5.5(a),
precum și curbele distribuțiilor teoretice Gammma și Beta utilizate pentru ajustarea celor
experimentale, arată faptul că testele de conformitate Kolmogorov – Smirnov (KS), și criteriul χ2 au
oferit cele mai bune rezultate în analiza structurii arboretelor cercetate în raport cu volumul arborilor
componenți (Tabelul 5.8.)
Fig 5.5.(a) Distribuţiile experimentale ale volumelor arborilor pe categorii de diametre și variantele de ajustare
adoptate în cazul arboretelor echiene și relative echiene. Trees volume distributions and the adequate theoretical functions adopted for even aged stands cases.
Fig 5.5.(b) Distribuţiile experimentale ale volumelor arborilor pe categorii de diametre în cadrul arboretelor cu structură plurienă SESI Sinaia – fag și Stâna de Vale – Molid.
Trees volume distributions for uneven age stands SESI Sinaia – fag and Stâna de Vale Molid.
30
Tabelul 5.8
Valorile testelor de semnificatie dintre distribuțiile experimentale și cele teoretice Significance of goodness-of-fit tests between experimental and theoretical distributions
5.1.4. Distribuția numărului de arbori pe clase de creșteri în volum
Tree distribution in relation volume growth classes
În ceea ce privește repartiția numărului de arbori pe clase de creșteri în volum, în cazul tuturor
arboretelor din cuprinsul suprafețelor extinse de supraveghere intensivă (SESI) se observă, ca și în
cazul repartițiilor numărului de arbori pe clase de creșteri în diametru, asimetrii pozitive de stânga,
caracteristică ce poate fi explicată prin frecvența relativ mare a arborilor cu creșteri mici, ajungându-
se ca în cazul diametrelor superioare, un singur arbore sa însumeze creșterile în volum a 10-30 de
arbori cu diametre mici, situați în partea opusă a curbelor de frecvențe, acestea realizând maxime în
extrema stânga a reprezentărilor grafice (SESI Sinaia – fag, Fundata – fag, Rarău – molid, Stâna de
Vale – molid, Giurgiu – cer) (Fig. 5.7)
Suprafața experimentală
Distribuția teoretică
Testul de conformitate aplicat (p=5%)
Kolmogorov-Smirnov χ2
Val. exp. Val. teor. Val. exp. Val. teor.
Giurgiu-cer Beta 0.010 0.257 1.002 36.415 Gamma 0.021 0.257 1.200 35.172
Videle-cer Beta 0.130 0.278 4.776 31.410 Gamma 0.105 0.278 3.423 30.144
Videle-gârniţă Beta 0.227 0.342 0.847 22.362 Gamma 0.028 0.342 0.819 21.026
Stefăneşti-stejar Beta 0.035 0.261 2.325 35.172 Gamma 0.010 0.261 2.002 33.924
Ploieşti-stejar Beta 0.073 0.311 1.792 26.296 Gamma 0.033 0.311 1.173 24.996
Câmpina-gorun Beta 0.063 0.311 1.936 26.296 Gamma 0.024 0.311 1.120 24.996
Predeal-molid Beta 0.041 0.253 4.747 37.652 Gamma 0.022 0.253 5.049 36.415
Rarău-molid Beta 0.009 0.257 0.538 36.415 Gamma 0.017 0.257 0.674 35.172
Fundata-fag Beta 0,032 0,321 0,634 24,996 Gamma 0,028 0,321 0,533 23,685
Mihăeşti-gorun Beta 0,047 0,278 1,952 31,410 Gamma 0,032 0,278 1,926 30,144
31
Fig. 5.7 Repatiția arborilor din suprafețele extinse de supraveghere intensivă în raport cu creșterea în volum.
Trees volume growth distribution in extended level II monitoring plots
Spre deosebire de distribuțiile în raport cu creșterea în diametru, asimetria pozitivă de stânga,
este exprimată mult mai clar în cazul repatițiilor arborilor pe clase de creșteri în volum. Totodată, se
confirmă și legitatea conform careia, arborii de mari dimensiuni înregistreză creșteri reduse în
diametru, dar au creșteri în volum mari. Astfel, se poate menționa faptul că în cazul arboretelor din
cuprinsul SESI-urilor Ploiești – stejar, Videle – cer și Predeal – molid, prelungirea ramurilor drepte a
curbelor de distribuție se datorează numărului redus de arbori cu creșteri mari, evidențiidu-se ca și în
cazul repartiției arborilor pe categorii de diametre frecvența mare a exemplarelor de dimensiuni mici
și respectiv, creșteri în volum reduse.
5.1.5. Variația volumelor și a creșterilor în volum în raport cu diametrul arborilor
Volume and volume growth variation in relation with tree DBH
Ca o consecință a raporturilor de competiție precum și a anumitor factori biotici sau abiotici
prezenți în cadrul fiecărei biocenoze forestiere, creșterea arborilor și arboretelor dovedește existența
32
unei variabilități extrem de accentuate. Astfel, valorile coeficienților de variație ai creșterilor, pe
ansamblul arboretului, depind de vârsta arboretului, diametrul mediu, sau de condițiile staționale. Un
alt element și unul dintre cei mai importanți factori ai accentuării fluctuațiilor creșterilor este
reprezentat de modificările de structură și omogenitate survenite pe perioada de dezvoltare a
arboretelor, în urma intervențiilor silviculturale, a doborâturilor produse de vânt, incendii etc..
Pornind de la categoriile de diametre bine reprezentate din punct de vedere al numarului de
arbori, s-a procedat la determinarea coeficienților de variație ai volumelor precum și ai creșterilor în
volum la nivelul fiecărei categorii de diametre. S-a observat astfel, că în cazul tuturor acestor arborete
cuprinse în cadrul suprafețelor extinse de supraveghere intensivă (SESI) valorile coeficienților de
variație descresc pe măsură ce diametrul crește (Fig. 5.8.), fapt ce poate fi pus pe seama competiției
puternice a arborilor în arboret, competiție ce scade în intensitate pe măsură ce arboretele înaintează în
vârstă și deci arborii înregistrează diametre mai mari, ca urmare a ocupării unor poziții stabile,
defintive în cadrul arboretului (Giurgiu, 1979). Arborii din categoriile superioare dovedesc astfel
omogenitatea lor ridicată, ocupând poziții consolidate, procesele de creștere și dezvoltare având un
mers normal în vederea atingerii maturității arboretelor. La polul opus se află arborii din plafonul
inferior, cu diametre mici, aflați intr-o acerbă competiție pentru lumină precum și pentru ocuparea
unei poziții mai stabile, superioare.
Fig. 5.8 Distribuţia coeficienților de variație ai volumelor și ai creșterilor în volum în raport cu diametrele
arborilor. Volume growth coefficents of variation distribution
Se poate observa astfel, că valorile coeficienților de variație ai volumului și ai creșterii în
volum pentru fiecare arboret cercetat sunt sensibil apropiate (Fig. 5.9). În ceea ce privește arboretele
cu structură echienă, relativ echienă sau cu structură nedefinită (destructurate) cum ar fi Videle –
gârniță, Videle – cer, Stefănești – stejar, Ploiești – stejar, Campina – gorun, Predeal - molid sau
Mihăești – gorun, valorile coeficienților de variație sunt cuprinse între 40% și 85%. În cazul
33
arboretelor relativ pluriene și destructurate acestea depășesc pragul de 100% (SESI Stâna de Vale –
molid cu s% = 100% și SESI Sinaia – fag cu s%=135%.
De asemenea, valori ridicate ale coeficienților de variație ai volumelor, dar și ai creșterilor în volum se
constată și în suprafețele SESI Giurgiu – cer (s%=85%), Rarău – molid (s%=88%) sau Fundata – fag
(s%=98%), acest fapt evidențiind structura nedefinită a arboretelor respective din punct de vedere al
dimensiunilor arborilor componenți și al frecvenței acestora.
Fig. 5.9. Coeficienții de variație ai volumelor și ai creșterilor în volum pentru arboretele din cuprinsul
suprafețelor extinse de supraveghere intensivă SESI. Volume and volume growth coefficients of variation of stands in extended level II monitoring plots
5.2. Creșterea arborilor și arboretelor Tree and stand growth
5.2.1. Variația creșterii radiale în raport cu diametrul arborilor din cadrul suprafețelor
extinse de supraveghere intensivă SESI Radial and DBH growth variation in extended level II monitoring plots SESI
Pe baza informațiilor obținute prin citirea carotelor de creștere radială prelevate din suprafețele
extinse de supraveghere intensivă (SESI), s-au reprezentat grafic variațiile creșterilor radiale în raport
cu diametrul arborilor, câmpul de împrăștiere al valorilor experimentale fiind, în general, axat de-a
lungul unei drepte de regresie, excepție făcând arboretele din cadrul SESI Sinaia – fag, și Stana de
vale - molid (Fig. 5.10), unde valorile experimentale se grupează în jurul unor curbe exprimate de
parabola de gradul al doilea, specifice arboretelor cu structură relativ plurienă și plurienă (Giurgiu,
1979).
34
Fig. 5.10 Variația creșterii radiale în raport cu diametrul arborilor existenți în cadrul suprafețelor extinse de
supraveghere intensivă SESI Radial growth variation of trees in extended level II monitoring plots
Pornind de la variabilitatea diametrelor, dar și a creșterilor arborilor exprimată prin coeficienții
de variație ai acestora, se constată că aceasta variază de la un arboret la altul chiar și în cazul celor
omogene (Tabelul 5.9). Variabilitatea creșterilor radiale, dar și a diametrelor este influențată de
structura arboretelor în raport cu vârsta lor, de condițiile de vegetație (clasa de producție), starea de
sănătate a arborilor și de intervențiile silviculturale. Astfel, cele mai mari valori ale coeficienților de
variație ai diametrelor s-au observat în cazul arboretelor din SESI Sinaia – fag și Stâna de Vale –
molid, iar cele mai scăzute în cazul arboretelor din Câmpina – gorun, Mihăești – gorun, sau Videle –
cer. Valorile mai mari ale coeficienților de variație ai creșterilor radiale se datorează în principal
influenței vârstei arborilor și reacției diferite a acestora la condițiile de vegetație din ultimii 10 ani,
față de întreaga perioadă de dezvoltare a arborelui exprimată prin mărimea diametrului ca rezultat al
influenței vârstei și condițiilor de creștere și dezvoltare din decursul acesteia. Tabelul 5.9
Coeficienții de variație ai creșterilor în diametru și ai diametrelor arborilor existenți în cadrul suprafetelor extinse de supraveghere intensivă SESI.
Diameter growth coefficiens of variation of trees in extended level II monitoring plots
Denumirea SESI
Coeficientul de variatie (s%)
Denumirea
SESI
Coeficientul de variatie (s%)
DSSI DSESI Id DSSI DSESI Id
Giurgiu-cer 38,8 37.0 44.1 Sinaia - fag 57,3 73.1 80.9
Videle-cer 17,5 23.1 31.4 Predeal - molid 20,2 20.8 49.3
Videle- garnita 21,9 17.7 39.0 Rarău-molid 37,2 37.1 65.8 Ștefănești-
stejar 22,0 21.2 48.6 Fundata-fag 36,4 35.5 51.0
Ploiești- stejar 32,6 21.1 45.2 Stana de V.- molid 58,7 50.0 42.7
Câmpina- gorun 27,3 19.6 37.9 Mihăești- gorun 24,3 21.0 44.2
Vigoarea de creștere cea mai ridicată, este dată de valoarea coeficientului de regresie b al
dreptelor în jurul cărora se grupează valorile individuale ale creșterilor radiale în raport cu diametrele
35
arborilor. Acest fapt arată existența unei stări biologice optime în cazul arboretelor din cadrul SESI-
urilor Fundata – fag, Mihăești – gorun, Ploiești – stejar, sau Rarău - molid cu valori ale coeficienților
de variație ai creșterii radiale cuprinși între 44 – 66%. Valori apreciabile ale coeficientului de regresie
b pot fi observate în cazul arboretelor de vârste înaintate cum ar fi SESI Predeal – molid sau Giurgiu –
cer, acestea demonstrând o vigoare de creștere destul de ridicată (coeficienții de variație fiind de
49,3%, respectiv 44,1%). Se constată o diminuare a creșterilor radiale în cazul categoriilor de
diametre superioare și chiar o scădere a acestora în cazul arboretelor pluriene și relativ pluriene pentru
arborii cu dimensiuni mari. În ceea ce privește coeficienții de variație ai diametrelor arborilor din
cuprinsul suprafețelor de supraveghere intensivă existente (SSI), aceștia sunt diferiți față de cei
calculați pentru arboretele din cadrul suprafețelor extinse (SESI), cu excepția SSI-urilor Stefănești –
stejar, Predeal – molid, Rarău – molid, și Fundata – fag, în cazul cărora se poate confirma faptul că
din punct de vedere al variabilității diametrelor arborilor componenți cele două categorii de suprafețe
de supraveghere intensivă (SSI și SESI) pot fi estimații ale aceleiași colectivițăți.
5.2.2. Variația creșterii radiale a arborilor din cuprinsul suprafetelor extinse de supraveghere intensivă (SESI)
Tree radial growth variation in extended level II monitoring plots (SESI)
Pentru elaborarea seriilor de creștere radială ale fiecărei suprafețe extinse de supraveghere
intensivă (SESI), s-au prelevat în toamna anului 2012, conform metodologiei de lucru stabilite, un
număr de 571 probe de creștere. Datele rezultate în urma prelucrărilor statistice a seriilor obținute,
evidențiază clar variația lățimii inelelor anuale, influențate pozitiv sau negativ, de-a lungul perioadelor
de formare a acestora (sezoane de vegetație) de diferiți factori ca lumina, temperatura, precipitațiile,
nivelul de dioxid de carbon din atmosferă, sau factori genetici ori antropici (Pallardy, 2008).
Analizând expunerile grafice ale seriilor medii de creștere radială elaborate pentru speciile de
cvercinee din cadrul suprafețelor extinse de supraveghere intensivă Giurgiu – cer, Videle – cer, Videle
– gârniță, Stefanesti – stejar, Ploiesti – stejar (Fig.5.11), s-a putut observa în majoritatea cazurilor,
maxime şi minime comune înregistrate în anii extremi (negativi sau pozitivi). Astfel se pot menționa
ca și ani negativi extremi, cu creșteri minime ale inelelor anuale, anii 1945 – 1948, 1950, 1968, 1984,
1989, 2002 și 2006 . Condiții optime dezvoltării inelelor anuale s-au înregistrat în anii 1969, 1984,
1991, 2005 și 2010 fapt surprins de valorile ridicate ale creșterilor radiale (Fig.5.11).
Arboretul cel mai tânăr, cu o lungime a seriei de creștere de numai 57 de ani, este cel din
cadrul SESI Ploiești – stejar, acesta cuprinzând perioada anilor 1957-2012, si o medie anuală a
creșterii de 2,3 mm·an-1. Pentru suprafețele extinse de supraveghere intensivă Câmpina - gorun și
Mihăești – gorun, cu lungimi ale seriilor medii de 73 respectiv 85 de ani, se pot de asemenea menționa
creșteri evident superioare majorității speciilor analizate, valoarea de 2,4 mm/an-1 (SESI Câmpina –
gorun) fiind cea mai mare valoare înregistrată pentru speciile de stejari (Tabelul 5.10).
36
Lungimea cea mai mare a seriilor elaborate pentru arboretele de cvercinee este de 109 ani şi
este atribuită arboretului din cadrul SESI Giurgiu – cer, aceasta înregistrând o creștere medie anuală
de 1,58 mm·an-1, valoare medie mai mică decât aceasta, dar totuși foarte apropiată, regăsindu-se doar
în cazul arboretului din SESI Videle – gârniță (1,49 mm·an-1).
Seria de creștere medie cu lungimea cea mai mare pentru specia molid este cea de la Rarău –
molid, aceasta înregistrând primul inel de creșterere în anul 1826, însumând astfel 187 de ani și o
lățime a inelului mediu de 0,89 mm/an-1, valoare cu mult mai scăzută decât în cazul arboretelor din
cadrul SESI Stâna de Vale molid (2,57mm·an-1) sau Predeal – molid (mm·an-1), mai tinere cu 34
respectiv, 62 de ani decât acesta. Sensibilitatea medie în cazul molidului variază de la valoarea de 0,18
(SESI Predeal – molid) la 0,21 (SESI Rarău – molid).
Fig. 5.11 Anii caracteristici ai seriilor de cresteri medii elaborate pentru suprafetele extinse de supraveghere
intensivă (SESI) Event years of tree-ring mean series elaborated for extended level II monitoring plots
37
Tabelul 5.10 Parametri statistici ai seriilor de cresteri radiale medii din cadrul suprafetelor extinse de supraveghere intensivă
(SESI) Statistical indicators of tree-ring mean series elaborated for extended level II monitoring plots
Parametri
analizati
Quercus petraea Quercus robur Quercus cerris Quercus
frainetto Fagus sylvatica Picea abies
Campina gorun
Mihaesti gorun
Ploiesti stejar
Sefanesti stejar
Giurgiu cer
Videle cer
Videle garnita
Sinaia fag
Fundata fag
Predeal molid
Rarau molid
St. de Vale molid
Lungimea
seriei
1939- 2012
1927-2012
1956-2012
1941-2012
1903-2012
1928-2012
1947-2012
1846-2012
1945-2012
1888-2012
1826-2012
1860- 2012
Lungime serie cu >10
probe
1951- 2012
1945-2012
1957-2012
1943-2012
1925-2012
1954-2012
1949-2012
1928-2012
1951-2012
1898-2012
1852-2012
1912- 2012
Număr probe analizate 36 31 42 43 40 41 24 31 53 52 45 51
Creștere medie
(mm/an) 2.4 1.95 2.32 2.17 1.54 1.58 1.49 1,41 1,50 1,86 0,89 2,57
Abatere standard
0.298 0.289 0.414 0.285 0.431 0.446 0.390 0,660 0,515 1,090 0,427 1,209
Sensibilitatea medie 0.32 0.32 0.42 0.33 0.42 0.49 0.43 0,29 0,21 0,18 0,21 0,20
În cazul fagului, seriile de creșteri medii elaborate dau valori destul de apropiate ale creșterilor
anuale astfel că, pentru arboretul din cadrul SESI Sinaia – fag creșterea medie anuală este de 1,41
mm·an-1 cu o sensibilitate medie de 0,29, iar pentru SESI Fundata – fag creșterea este de de 1,50
mm·an-1 și sensibilitatea medie de 0,21.
Prin standardizarea seriilor dendrocronologice s-au obținut serii de indici de creștere
(Fig. 5.12), cu ajutorul cărora s-a putut evidenția, prin procedeul clasificării ierarhice, modul de
grupare spațială a acestora. În vederea realizării acestei clasificări a fost necesară utilizarea tuturor
seriilor de indici elaborate, fapt ce a limitat perioada de analiză la un număr de 52 de ani (1960-2012).
Fig. 5.12 Seriile indicilor de creștere elaborate pentru suprafetele extinse de supraveghere intensivă (SESI) Growth series indices of the extended level II monitoring plots
Din analiza grafică a diagramei bidimensionale de clasificare ierarhică, se poate observa
separarea evidentă a seriilor dendrocronologice elaborate pentru specia principală din cuprinsul
fiecărei suprafețe extinse de supraveghere intensivă (SESI), precum și o delimitare a acestora pe
38
regiuni geografice diferite (Fig. 5.13). Astfel, informațiile obținute prin analiza indicilor de creștere
dovedesc similarități în cazul arboretelor din cadrul SESI-urilor Videle-cer, Videle-gârniță și Giurgiu-
cer, arborete situate în zona de sud a țării și caracterizată prin perioade de secetă prelungită şi supuse
unui intens proces de aridizare. O grupare distinctă este de asemenea evidențiată și în cazul SESI-
urilor Mihaești-gorun și Câmpina – gorun, la care întâlnim caracteristici comune în raport cu specia
principală sau zonarea geografică a acestuia (Dealurile Subcarpatice).
În ceea ce privește suprafețele extinse de supraveghere intensivă, amplasate în zone cu relief
montan (Fig. 5.13 B), putem identifica două grupuri distincte, alcătuite din arborete ale căror specii
principale sunt reprezentate de molid (Fig. 5.13 d) sau de fag (Fig. 5.13 e).
Fig. 5.13 Clasificarea ierarhică (dendrograma) a seriilor dendrocronologice elaborate în cadrul rețelei extinse de
supraveghere forestieră intensivă – Nivel II Hierarchical cluster analysis (dendrogram) of dendrochronological series elaborated for extended
level II monitoring plots
5.2.3. Relația dintre climat și creșterea radială a arborilor din cadrul suprafețelor extinse de supraveghere intensivă – Nivel II Climate – growth relationship in extended level II monitoring plots – Level II
Legătura statistică corelativă dintre climat și creșterea radială a fost deseori abordată și
evidențiată ca fiind un element deosebit de important în caracterizarea evoluției în timp a
ecosistemelor forestiere analizate (Giurgiu, 1979; Popa, 2004; Sidor, 2011). Din punct de vedere
auxologic, cunoașterea efectelor variațiilor climatice asupra dezvoltării arborilor și arboretelor,
constituie un factor esențial în stabilirea și fundamentarea strategiilor de management al ecosistemelor
forestiere.
Pentru caracterizarea relației climat-creștere radială s-a recurs la utilizarea bazei de date
climatice CRU 3.0 cu rezoluție 0.5ºx0.5º (Mitchell și Jones, 2005). În acest sens, s-au extras datele
climatice (temperaturile medii și cantitațile de precipitații lunare) caracteristice fiecărei suprafețe
39
extinse de supraveghere intensivă, pentru întreaga perioadă analizată (1960-2012). S-a luat în
considerare perioada cuprinsă între luna septembrie a anului precedent formării inelului anual și luna
august a anului curent formării inelului de creștere (Fig 5.14 ) (Popa et al., 2013)
Analizând corelațiile dintre parametri climatici și indicii de creștere, se poate observa că
lățimea inelului anual, exprimată prin intermediul indicilor de creștere este, în cazul arboretelor
întâlnite în cadrul suprafețelor extinse de supraveghere intensivă Giurgiu – cer, Videle – cer, și Videle
– gârniță (Fig. 5.14 a-c), corelată puternic semnificativ cu regimul de precipitații din zonă, coeficienții
de corelație având valori net superioare speciilor de stejar și gorun, fapt ce poate fi pus pe seama
sensibilității fiziologice ridicate a cerului și gârniței la intensitatea și frecvența perioadelor secetoase.
Perioadele înregistrate ca fiind semnificative din punct de vedere al cantităților de precipitații (ploi sau
ninsori) au fost cele din toamna și iarna anului precedent formării inelului anual, acestea asigurând la
începutul sezonului de vegetație (aprilie-mai) cantitatea necesară de apă în sol.
În ceea ce privește specia gorun, din cadrul SESI-urilor Mihaești – gorun și Câmpina – gorun, s-au
dovedit a fi semnificative, precipitațiile din timpul sezonului de vegetație (aprilie – iunie)
(figurile.5.14, l și f).
Pentru molid, au rezultat corelații mai slabe, dar cu valori semnificative, cu precipitațiile și
temperaturile din lunile noiembrie – decembrie ale anului precedent formării inelului anual, fapt bine
evidențiat de valorile întâlnite în cazul SESI Rarău – molid (Fig.5.14 i).
40
Fig. 5.14. Corelațiile dintre parametrii climatici și indicii de creștere. Corelation between climathic regime (precipitation and temeprature) and growth indices
În majoritatea cazurilor analizate, influența regimului termic s-a dovedit a fi un factor negativ
în procesul de dezvoltare a inelului anual. Acest fapt poate fi pus pe seama fenomenului intens de
evapotranspirație și de lipsa precipitațiilor din timpul sezonului de vegetație.
Corelații pozitive în ceea ce privește regimul termic au putut fi observate în cazul speciilor de
stejar și gorun, în perioada noiembrie – ianuarie, indicii de creștere ai stejarului fiind corelați
semnificativ cu temperaturile din luna decembrie.
Din cele 4 tipuri de stejari analizate, cerul s-a dovedit a fi cea mai sensibilă specie în ceea ce
privește temperaturile din luna mai. Temperaturile lunilor iunie-iulie influențează negativ creșterea
arboretelor de gorun, iar în ceea ce priveste stejarul se observă un răspuns negativ al indicilor de
creștere în partea de sfârșit a primăverii (aprilie – mai).
În cazul molidului, regimul termic s-a dovedit a fi destul de benefic în dezvoltarea inelului
anual, temperaturile lunilor octombrie – decembrie infuențând pozitiv procesul de formare al acestuia.
Pentru această perioadă, valori semnificative ale coeficienților de corelație putând fi observate în
cazul arboretelor din cadrul SESI-urilor Rarău-molid și Stâna de Vale – molid (figurile 5.14 i și k).
Arboretul din cadrul SESI Rarău - molid dovedind de asemenea un raspuns pozitiv semnificativ și în
lunile iunie-iulie aferente sezonului de vegetație.
Arboretul din cadrul suprafeței extinse de supraveghere Fundata - fag înregistrează creșteri
influențate semnificativ de nivelul temperaturilor din perioada de început a sezonului de vegetație,
41
fapt confirmat în cazul acestei specii, dar cu valori mai slabe semnificativ și de arboretul din cadrul
SESI Sinaia – fag (Fig. 5.14 g), afectat destul de intens de temperaturile din luna iulie.
În scopul unei evidențieri detaliate a celor mai semnificative rezultate (pozitive sau negative)
în ceea ce privește influența parametrilor climatici asupra creșterilor arborilor și arboretelor din cadrul
suprafețelor extinse de supraveghere intensivă, s-a realizat o analiză grafică comparativă (Fig. 5.15) a
seriilor de indici de creștere cu valorile medii ale temperaturilor anuale precum și cu sumele
precipitațiilor fiecărui an. Aceste valori anuale, s-au calculat în funcție de fiecare caz în parte, luând în
considerare atât valorile semnificative ale lunilor precedente anului formării inelului anual, cât și cele
din timpul sezonului de vegetație corespunzător. Cu ajutorul aceastei analize, s-a putut evidenția
trendul aproape identic al variațiilor valorilor anuale ale indicilor de creștere cu cel al parametrilor
climatici, corespunzători anilor sau perioadelor din ani, cu influență semnificativ pozitivă asupra
creșterii radiale (figurile 5.15 a și b). De asemenea, a fost surprinsă și influența negativă a
temperaturilor ridicate din timpul sezonului de vegetație, proces cu efect semnificativ în cazul
arboretelor Giurgiu – cer (Fig 5.15 c) sau Ploiești – stejar (Fig 5.15 d)
(a) (b)
(c) (d)
Fig.5.15 Analiza grafică comparativă a seriilor de indici de creștere cu parametri climatici.
Comparative graphical analysis of growth indices and climatic parameters
5.2.4. Variația creșterii radiale a arborilor înregistrată cu ajutorul dendroauxografelor cu înregistrare continuă
Tree radial growth variation registered using point-dendrometers
Monitorizarea continuă a dimensiunilor trunchiurilor arborilor la nivelul sectiunii de bază (1,3
m față de sol) s-a efectuat în anul 2013 în patru suprafețe extinse de supraveghere intensivă (SESI),
pentru speciile cer (SESI Videle – cer), pentru stejar pedunculat (SESI Stefănești – stejar), pentru
gorun (SESI Mihăești – gorun) și pentru fag (SESI Sinaia – fag).
42
Din analiza datelor înregistrate continuu cu ajutorul dendroauxografelor electronice instalate
pe trunchiul arborilor selectați din cuprinsul arboretelor luate în studiu s-a constatat că începutul
proceselor de formare a inelului anual, cuantificat prin existenţa unui plus dimensional sistematic, are
loc în jurul datei de 10 aprilie la stejar, 15 aprilie la gorun, 10-12 aprilie la cer și respectiv 25 aprilie la
fag.
La cvercinee formarea lemnului timpuriu are loc, de regulă, înainte de formarea aparatului
foliar, folosind în procesele biochimice resursele acumulate în anul precedent. Se remarcă existenţa
unui ritm de creştere accelerat în prima parte a sezonului de vegetaţie, cu o aplatizare a curbei de
creștere cumulate după data de 1 iunie la gorun, 15 iunie la cer (Fig. 5.16), respectiv 20 iulie la stejar
(Fig. 5.17).
Valorile creșterilor medii cumulate ale speciei fag, înregistrate în cadrul suprafeței extinse de
monitorizare intensivă SESI Sinaia – fag, descriu o tendintă de aplatizare a curbei de creștere în jurul
datei de 15 iulie.
Fig. 5.16 Variația cumulată a creșterilor radiale zilnice pentru specia cer (SESI Giurgiu – cer, anul 2013.
Cumulated daily radial growth variation for Turkish oak in SESI Giurgiu – cer, year 2013
Fig. 5.17 Variația cumulată a creșterilor radiale zilnice pentru specia stejar (SESI Ștefănești – stejar) -anul 2013 Cumulated daily radial growth variation for pedunculate oak in SESI Ștefănești - stejar, year 2013
43
5.2.5. Variația diametrelor arborilor monitorizată cu ajutorul benzilor dendrometrice permanente
Tree DBH variation registered using permanent girth bands
În cadrul a patru suprafețe de supraveghere intensivă nivel II (SSI Stefănești – stejar, SSI
Predeal – molid, SSI Fundata – fag și SSI Mihaești – gorun) au fost instalate benzi dendrometrice
permanente în scopul monitorizării dinamicii creșterilor în diametru a arborilor.
Ca și în cazul monitorizării continue realizate cu ajutorul dendroauxografelor automate s-a
putut observa, prin valorile rezultate în urma citirilor din două în două săptămâni a benzilor
dendrometrice premanente, începutul, dar și sfârșitul perioadelor de creștere aferente sezoanelor de
vegetație a anilor 2012 și 2013. Astfel, pentru speciile de cvercinee analizate în cadrul SESI-urilor
Stefănești – stejar și Mihaești – gorun se observă perioade de creșteri aproape identice (Fig 5.18).
Startul perioadei de creștere fiind în perioada primei decade a lunii aprilie, fapt confirmat de asemenea
și de înregistrările dendroauxografelor automate. La nivelul anului 2013 se pot remarca valori ale
creșterilor net superioare anului precedent, fapt ce poate fi pus pe seama precipitațiilor abundente ce
au fost înregistrate în primavara acestui an. Acest aspect este destul de evident și în cazul celorlalte
specii analizate (fagul din Fundata și molidul din arboretul Predeal - molid), arborii înregistrând
creșteri chiar de două ori mai însemnate în anul 2013 față de anul precedent.
Fig. 5.18 Variația lunară a creșterii medii cumulate a diametrelor arborilor din cadrul suprafetelor de
supraveghere intensivă nivel II. Monthly variation of cumulated mean diameter growth of trees in level II core plots
Curbele înregistrate de creşterea diametrelor prin citiri pe benzi dendrometrice permanente
oferă informaţii aproape asemănătoare celor obţinute cu ajutorul dendroauxografelor cu înregistrare
continuă, mai ales în ceea ce priveşte începutul şi sfârşitul perioadei de creştere din sezonul de
vegetaţie, dar și în ceea ce privește perioada și ritmul accelerat de creștere în prima parte a sezonului
de vegetație. Benzile cu citire permanentă dau informaţii mai precise asupra creşterii anuale în
diametru, valorile bisăptămânale sau lunare fiind însoţite de erori de citire şi de variație la condiţiile
de temperatură şi umiditate. Deci, aceste valori sunt mai puţin precise decât cele oferite de
dendroauxografele cu înregistrare continuă.
44
5.2.6. Variația creșterilor medii în volum în raport cu procentul de defoliere al coroanelor arborilor
Mean volume growth variation in relation to tree crown defoliation percent Este deja bine cunoscut faptul că starea de sănătate a arborilor reprezintă unul dintre principalii
factori limitativi ai creșterilor arboretelor (Badea, 1998). Analizând reprezentarea grafică a valorilor
creșterilor medii în volum (Fig. 5.19) s-a observat faptul că în toate suprafețele extinse de
supraveghere intensivă (SESI) gradul de defoliere al coroanelor a afectat semnificativ dezvoltarea
arboretelor. Această legătură corelativă urmează sensul descrescător al unor drepte de regresie (y = ax
+ b) (SESI Giurgiu – cer) sau a unor curbe de tip exponențial (y=ke-αx) (SESI Sinaia – fag).
Fig. 5.19. Variația creșterilor medii în volum în raport cu procentul de defoliere al coroanelor arborilor Variation of mean volume growth in relation to trees crown defoliation percent
Starea de sănătate a arborilor, evaluată după procentul de defoliere al coroanelor arborilor, se
reflectă în mod direct asupra creșterii acestora, ca un indicator sintetic de analiză a proceselor
fiziologice și a acțiunii diferiților factori asupra stării arborilor și arboretelor. Astfel, odată cu
deteriorarea stării de sănătate, estimată prin procentul de defoliere al coroanelor arborilor, creșterea în
suprafața de bază, respectiv în volum se reduce, defolierea explicând o mare parte din variația creșterii
în volum (Badea, 1998).
5.2.7. Creșterea în volum a arborilor și arboretelor din suprafețele extinse de supraveghere intensivă
Trees and stand volume growth in extended level II monitoring plots
O primă etapă în determinarea creșterii în volum a arboretelor din cuprinsul suprafețelor
extinse de supraveghere intensivă (SESI) a constat în stabilirea volumului arborilor inventariați (vi) şi
a procentelor de creştere în volum (piv), caracteristici definitorii în aplicarea procedeului adoptat, bazat
pe o singură inventariere şi pe probe de creştere radială.
Pentru stabilirea valorilor procentului de creștere în volum (piv), la nivelul fiecărei suprafețe
extinse de supravegere intensivă SESI s-a procedat mai întâi la ajustarea creșterilor radiale pe
45
categorii de diametre utilizând coeficienții de regresie ai dreptelor (parabolelor) (Fig. 5.10) rezultate în
urma compensării distribuției valorilor experimentale ale acestora în raport cu diametrul de bază al
arborilor de probă, din care au fost extrase carotele de creștere. În continuare, s-a trecut la
determinarea valorilor anuale ale creşterilor în volum şi ale pierderilor de creştere datorate vătămării
arborilor.
Analizând mediile creșterilor anuale în volum (Tabelul 5.12) s-au evidențiat valori cuprinse
între 1,83 m3an-1ha-1 în cazul arboretului din cadrul suprafeței extinse de supraveghere intensivă
(SESI) Videle – gârniță și 14,47 m3an-1ha-1 în cazul (SESI) Sinaia – fag. Cele mai reduse valori s-au
înregistrat cu deosebire la arboretele Giurgiu – cer (3,5 m3an-1ha-1), Videle – cer (4,5 m3an-1ha-1), și
Videle – gârniță (1,83 m3an-1ha-1) , arborete situate în partea de sud a țării, fiind intens afectate de
perioadele de secetă prelungită şi respectiv, de intensificarea procesului de aridizare începând cu anul
1981.
În cazul arboretelor de molid din cadrul SESI-urilor Stana de Vale – molid (11,4 m3an-1ha-1)și
Predeal – molid (8,3 m3an-1ha-1) s-au înregistrat valori medii ale creșterilor în volum, superioare
celorlalte arborete analizate, excepție facând arboretul din cadrul SESI Rarau – molid (4,73 m3an-1ha-
1), situat la limita altitudinală a pădurii și localizat în condiții de productivitate inferioară.
Arboretele de fag înregistrează unele dintre cele mai mari valori ale creșterilor medii în volum
pe an și pe hectar, de 14,5 m3an-1ha-1 în cazul SESI Sinaia – fag și de 10 m3an-1ha-1 la SESI Fundata
– fag.
Aceste rezultate pot fi explicate prin situarea arboretelor respective în condiții optime din
punct de vedere al condiţiilor climatice şi de vegetaţie dar şi structurii acestora (arborete pluriene şi
respectiv de vârstă medie).
Pentru stabilirea pierderilor de creștere în volum datorate procesului de vătămare al arborilor,
s-a determinat comparativ, creșterea reală a arboretului la hectar și valoarea teoretică a acestuia în
ipoteza în care toți arborii existenți și inventariați ar fi fost practic sănătoși (clasele de defoliere 0-1).
Aplicarea acestei ipoteze a evidențiat efectul arborilor vătămați asupra creșterilor înregistrate
la nivelul arboretelor cercetate. Valorile maxime ale pierderilor de creștere fiind înregistrate în cazul
SESI-urilor Fundata – fag (0,68 m3an-1ha-1) și Stâna de Vale – molid (0,53 m3an-1ha-1). Cele mai
puțin afectate arborete au fost cele din cadrul suprafețelor extinse de supraveghere intensivă SESI
Giurgiu – cer și Videle – cer cu pierderi de 0,04 m3an-1ha-1 și respectiv 0,02 m3an-1ha-1, aceste
arborete având o frecvență redusă a arborilor vătămați (clasele de defoliere 2-3), aceștia infuențând în
mai mică măsură creșterea lor reală.
46
Tabelul 5.12 Creşterea în volum pe principalele specii şi grupe de clase de defoliere (0-1 şi 2-4) în cadrul suprafeţelor
extinse de supraveghere intensiva (SESI). Voume growth for main species and groups of species by groups of defoliation classess (0-1 and 2-4) in
extended level II monitoring plots (SESI)
Suprafața
Volum total
(m3ha-1)
Cresterea în volum
Cresterea în volum pe
grupe de clase de defoliere
Cresterea în
volum consid. normală
Pierderi de creștere in
volum (Iv)
m3an-1ha-1 (Iv)0-1
m3an-1ha-1 (Iv)2-4
m3an-1ha-1 (I’v 0-1)
m3an-1ha-1 m3an1ha-1 %
Giurgiu cer 235,1 3.50 3.28 0.22 3.54 0.04 1.1 Videle cer 205,1 4.53 4.48 0.05 4.55 0.02 0.4
Videle gârniță
137,8 1.83 1.75 0.08 1.87 0.04 2.5
Ștefanesti stejar
322,2 6.53 6.24 0.28 6.90 0.37 5.4
Ploiești stejar 263,2 7.79 7.59 0.2 7.92 0.13 1.7 Câmpina
gorun 212,5 5.33 5.14 0.18 5.39 0.06 1.1
Sinaia fag 609,7 14.47 14.07 0.41 14.66 0.19 1.3 Predeal molid 789,4 8,31 8,12 0,19 8,62 0,31 3.6 Rarău molid 257,6 4.73 4.53 0.20 4.84 0.11 2.3 Fundata fag 266,1 10.04 9.83 0.20 10.72 0.68 6.3 Stâna de vale
molid 355,1 11,4 11,2 0,20 11,93 0,53 4,4
Mihăești gorun
293,1 6.83 6.67 0.16 6.98 0.15 2.1
Procentele pierderilor de creștere în volum sunt cuprinse pentru arboretele din cadrul suprafețelor
extinse de supraveghere intensivă între 0,4% (SESI Videle – cer) și 6,3% (SESI Fundata – fag), valori
ce pot îmbunătăţi rezultatele obținute în alte rețele de supraveghere pe termen lung a stării
ecosistemelor forestiere (Badea et al., 2011; Silaghi, 2013).
Valorile mediilor anuale ale creşterii în volum la nivel de arboret, determinate în cadrul SSI-
urilor, dar și pierderile de creștere datorate procentului de vătămare al arborilor, diferă semnificativ
faţă de cele stabilite în cadrul SESI-urilor, dacă se utilizează metode diferite de stabilire a creșterilor
(metoda unei singure inventarieri și probe de creştere luate cu burghiul în cazul SESI-urilor și metoda
inventarierilor succesive în cazul SSI-urilor), deci o comparare a acestora nefiind posibilă. Totuşi,
pentru a verifica omogenitatea arboretelor cuprinse în suprafeţele de supraveghere intensivă existente
(din cadrul reţelei standard) şi cele din suprafeţe extinse, s-a procedat la utilizarea carotelor de creştere
radială prelevate şi reprezentative la nivelul SESI-urilor pentru determinarea creşterii în volum a
arborilor din SSI-uri, aplicând acelaşi procedeu bazat pe o singură inventariere (efectuată în anul
2012) şi probe de creştere radială extrase de la arbori reprezentativi.
47
Tabelul 5.13 Media creșterilor anuale în volum în cadrul celor două tipuri de suprafețe de supraveghere intensivă
(SSI și SESI) Mean annual volume growth in standard and extended level II monitoring plots (SSI and SESI)
Locatia
Media creșterilor anuale în volum
(m3an-1ha-1) Locatia
Media creșterilor anuale în volum
(m3an-1ha-1) SSI SESI SSI SESI
Giurgiu-cer 2.8 3.5 Sinaia-fag 11.9 14.4
Videle-cer 3.1 4.5 Predeal-molid 6.8 8.3
Videle-gârnită 2.9 1.8 Rarău-molid 3.6 4.7
Ștefănești-stejar 4.6 6.5 Fundata-fag 8.6 10
Ploiești - stejar 7.1 7.8 Stâna de Vale-molid 9.7 11.4
Câmpina-gorun 6.4 5.3 Mihăești-gorun 5.7 6.8
Astfel, mediile creşterilor anuale în volum (Tabelul 5.13) diferă în cazul celor două tipuri de
suprafețe de supraveghere intensivă de la 0,7 m3an-1ha-1 în cazul arboretelor ( SESI si SSI) de la
Ploiești – stejar, la 2,5 m3an-1ha-1 în cazul arboretelor (SESI si SSI) Sinaia – fag, ceea ce confirmă
faptul că cele două tipuri de arborete din rețeaua standard și respectiv, extinsă nu sunt estimații ale
aceleiași populații.
5.3. Starea de sănătate a arborilor şi arboretelor din cadrul suprafețelor de monitorizare forestieră intensivă
Trees and stand health status in intensive forest monitoring plots Pe baza informaţiilor obţinute cu ocazia evaluării anuale, în perioada 2012 – 2014, a stării de
sănătate a arborilor din cuprinsul suprafeţelor de supraveghere intensive existente (SSI) şi a celor din
cadrul reţelei extinse (SESI) s-a observat că proporţia arborilor vătămaţi (clasele de defoliere 2-4) a
înregistrat valori diferite de la un an la altul în fiecare din arboretele analizate (Tabelul 5.14). S-a
constatat, de asemenea, că între SSI-uri şi SESI-urile, corespunzătoare fiecăruia dinrte ecosistemele
forestiere reprezentative cercetate, valorile procentului arborilor vătămaţi diferă între ele până la 31
procente (Rarău-molid). Diferențele relativ mari, în unele cazuri, dintre rezultatele obținute la nivelul
SSI-urilor față de cele obținute în arboretele din suprafețele extinse, pot fi explicate prin existența unui
număr redus de arbori evaluați, situație în care migrarea unui număr chiar mic de arbori dintr-o clasă
superioară de defoliere în alta inferioară, de la un an la altul, poate conduce și din punct de vedere
matematic la valori ale procentului de arbori vătămați (clasele de defoliere 2-4) respectiv sănătoși
(clasele de defoliere 0-1) modificate semnificativ. Aceste informații prezintă totodată o deosebită
importanță în analiza integrată, inter- și transdisciplinară la nivelul arboretelor din cuprinsul
48
suprafețelor de supraveghere și corelarea caracteristicilor arborilor și factorilor biotici și abiotici, în
vederea analizei stării ecosistemelor forestiere cercetate.
Totuși, deoarece suprafețele extinse de supraveghere beneficiază de un număr mai mare de
arbori evaluați, rezultatele privind starea de sănătate la nivel de arboret sunt evident mai relevante.
Astfel, analizând aceste rezultate, cel mai puțin afectate arborete sunt cele din cadrul SESI Sinaia –
fag cu 1,2-1,8 % din arbori vătămați în perioada 2012-2014, urmat de SESI Stâna de Vale – molid cu
1,2-3,6% din arbori vătămați și de arboretul din cuprinsul SESI Predeal – molid cu 1,7-3,8% din
arbori vătămați. Cele mai afectate arborete au fost cele cuprinse în SESI Videle – gârniță (0,0 – 12,6%
din arbori vătămați), în SESI Mihaești-gorun cu 1,9-8,0% din arbori situați în categoria celor vătămați
și în SESI Rarău – molid cu un procent al arborilor vătămați de 2,4-5,4%.
Tabelul 5.14 Starea de sănătate a arboretelor (SSI și SESI) din rețeaua de supraveghere intensivă (nivel II) în perioada anilor
2012-2014 Health status of SSI and SESI stands in the intensive monitoring network (level II) during 2012-2014 period
Locatia
Procentul arborilor sănătoși
(clasele de defoliere 0-1)
Procentul arborilor vătămați
(clasele de defoliere 2-4)
2012 2013 2014 2012 2013 2014
SSI SESI SSI SESI SSI SESI SSI SESI SSI SESI SSI SESI
Giurgiu- cer 88.5 95.3 85.7 93.0 81.1 94.0 11.5 4.7 14.3 7.0 18.9 6.0 Videle-cer 100.0 99.4 86,2 94.7 90.8 94.8 0.0 0.6 13.8 5.3 9.2 5.2
Videle-gârniță 85.2 100.0 77.3 57.4 88.5 98.0 14.8 0.0 22.7 12.6 11.5 2.0 Ștefănești - stejar 68.8 96.9 71.0 95.4 80.2 97.6 31.3 3.1 29.0 4.6 19.8 2.4
Ploiești - stejar 97.3 99.2 100.0 99.2 97.1 99.4 2.7 0.8 0.0 0.8 2.9 0.6 Câmpina - gorun 90.6 100.0 92.5 97.3 89.5 98.4 9.4 0.0 7.5 2.7 10.5 1.6
Sinaia - fag 100.0 98.8 100.0 98.8 98.2 98.2 0.0 1.2 0.0 1.2 1.8 1.8 Predeal - molid 94.9 98.3 98.3 98.3 89.7 96.2 5.1 1.7 1.7 1.7 10.3 3.8 Rarău - molid 64.3 94.6 65.2 97.6 65.0 95.9 35.7 5.4 34.8 2.4 35.0 4.1 Fundata - fag 98.5 99.1 98.5 95.2 92.6 90.9 1.5 0.9 1.5 4.8 7.4 9.1 Stâna de Vale 96.8 98.8 93.7 98.1 92.2 96.4 3.2 1.2 6.3 1.9 7.8 3.6
Mihăești - gorun 95.5 92.0 98.4 98.1 94.4 94.2 4.5 8.0 1.6 1.9 5.6 5.8 Pe baza valorilor medii ale procentului de defoliere al arborilor la nivelul arboretului (atât la nivelul
SSI-urilor cât și al SESI-urilor corespunzătoare), se constată că acestea diferă mai puțin între ele în
perioada analizată, (până la 21 procente) decât proporția arborilor vătămați (cu defolierea coroanei
mai mare de 25%) (Tabelul 5.15). Diferențe mai mari ale valorilor medii ale procentului de defoliere
al arborilor la nivel de arboret (SSI și SESI) au fost înregistrate în arboretele din locațiile Videle-
gârniță (5,3 procente în anul 2012 și 16,7 în anul 2013), Stefănești – stejar (5,6 și 8,4 procente în anii
2013 și respectiv 2014), dar și Rarău – molid (20,5 procente în anul 2012, 16,6 procente în 2013
și13,4 procente în anul 2014).
49
Tabelul 5.15
Valorile medii ale procentului de defoliere al arborilor din cadrul suprafețelor existente standard (SSI) și extinse (SESI) de monitorizare forestieră intensivă (nivel II) în perioada anilor 2012-2014.
Mean values of crown defoliation percent of trees in standard (SSI) and extended (SESI) intensive monitoring plots (level II) during 2012-2014 period
Locatia Procentul mediu de defoliere al arborilor
2012 2013 2014 SSI SESI SSI SESI SSI SESI
Giurgiu- cer 18,2 15,5 17.1 16.6 25.5 17.1 Videle-cer 12,1 13,0 24.9 15.4 18.3 16.8
Videle-gârniță 19,6 14,3 31.4 14.7 19.8 15.8 Ștefănești - stejar 15,8 15,9 21.4 15.8 24.7 16.3
Ploiești - stejar 14,9 13,8 11.7 11.2 15.1 13.6 Câmpina - gorun 16,2 11,7 16.3 13.6 18.1 14.9
Sinaia - fag 14,1 13,5 10.9 13.5 13.0 15.0 Predeal - molid 15,1 13,9 13.4 13.7 17.8 14.2 Rarău - molid 27,2 6,7 27.4 10.8 31.7 18.3 Fundata - fag 9,2 12,5 9.7 12.3 18.2 13.6 Stâna de Vale 16,3 13,6 16.4 13.2 18.2 13.1
Mihăești - gorun 12,7 15,3 11.4 12.6 20.3 16.8
Compararea valorilor medii ale procentului de defoliere al arborilor pe categorii de diametre,
din cuprinsul SSI-urilor și al SESI-urilor corespunzătoare locațiilor din rețeaua de supraveghere
intensivă, la nivelul anului 2012 s-a realizat apelând la testul t Student. Analizând valorile
experimentale ale statisticii t , pentru fiecare caz în parte, la un nivel de semnificație α=0,05 s-a
observat în cazul arboretelor situate în locațiile Videle – gârniță și Rarău – molid, că acestea sunt mai
mari decât cele teoretice, ceea ce conduce la ideea că cele două tipuri de suprafețe (SSI și SESI) diferă
semnificativ între ele, în raport cu procentul mediu de defoliere al coroanelor arborilor componenți
Acest fapt este confirmat și de diferențele mai mari de 10 procente dintre valorile medii ale defolierii
la nivelul SSI-urilor și SESI-urilor corespunzătoare acestor locații (Tabelul 5.15), dar și de diferențele
mai mari de 20 procente dintre valorile corespunzătoare propoției arborilor vătămați (Tabelul 5.14).
Deci cele două arborete nu sunt estimații ale aceleiași populații statistice din punct de vedere al stării
de sănătate a arborilor. În restul situațiilor (texp < t0,05), între arboretele corespunzătoare fiecărei
locații nu există diferențe semnificative din punct de vedere al procentului mediu de defoliere al
coroanelor pe categorii de diametre, deci cele două arborete (SSI și SESI) pot reprezenta aceeași
populație.
Deci, nu în toate cazurile arboretele din cadrul suprafețelor extinse de supraveghere intensivă
pot fi reprezentative pentru cele cuprinse în SSI-uri și nici invers, din punct de vedere al stării de
sănătate, exprimată prin procentul mediu de defoliere al arborilor componenți.
50
Pentru cunoaşterea şi analiza tendinţei de evoluţie a stării de sănătate a arborilor după
procentul de defoliere al arborilor din cuprinsul suprafeţelor de supraveghere intensivă existente în
reţeaua standard (Nivelul II), s-a efectuat o analiză a dinamicii defolierii atât pentru întreaga perioadă
(1991 – 2011) cât şi pentru perioade mai scurte din cuprinsul acesteia (1991 – 1996 şi respctiv, 1996 –
2011). Această analiză vine să verifice şi, în acelaşi timp, să fundamenteze ipotezele emise anterior în
această privinţă (Badea, 1999; Badea et al., 2004), bazate pe primele rezultate (1991 – 1996) privind
dinamica stării de sănătate a arborilor din ecosistemele forestiere reprezentative, selectate pentru
supravegherea intensivă în ţara noastră (Nivelul II).
Astfel, valorile estimate ale defolierii coroanelor arborilor din specia principală la nivelul
anilor 1991, 1996 şi 2011, la nivelul fiecărei SSI, au fost exprimate în mod succesiv pentru
perioadele amintite, utilizând relaţiile de forma:
Def96 = f (Def91); Def11 = f (Def96) şi Def11 = f (Def91) (5.1)
Distribuţiile valorilor experimentale astfel obţinute au fost ajustate cu ajutorul unor drepte de
regresie, de forma :
Def96 = a1 +b1 * Def91 (5.2)
Def11 = a2 +b2 * Def96 (5.3)
Def11 = a3 +b3 * Def91 (5.4)
unde, Def91, Def96, Def11 reprezintă procentul de defoliere al coroanelor arborilor din specia principală
în anii 1991, 1996 şi 2011, iar a1, b1, a2, b2, a3, b3, reprezintă coeficienţi ai dreptei de regresie.
Dacă în anii de la începutul şi sfârşitul perioadei de analiză valorile procentului de defoliere ale
fiecărui arbore ar fi identice, ecuaţiile dreptelor de regresie ar fi de forma:
Def96 = Def91; Def11 = Def96 şi Def11 = Def91, iar coeficientul unghiular în acest
caz ipotetic, ar avea valoarea 1.
Starea de sănătate a arborilor, după defolierea coroanei, se modifică cu atât mai mult cu cât
mărimea unghiului dintre cele două drepte (cea ipotetică şi cea reală) este mai mare (figurile 5.20 și
5.21). Când cele două drepte se intersectează, iar abscisa punctului de intersecţie este mai mare decât
procentul de defoliere înregistrat la începutul perioadei de analiză (1991 sau 1996) starea de sănătate a
arborilor înregistrează o evidentă însănătoşire (figurile 5.20 a, 5.22 și 5.23).
În situaţiile în care dreptele de regresie reale (experimentale) se situează complet sub cele
ipotetice (Fig..5.20. b), sau au aproximativ aceeași origine cu acestea şi un coeficient unghiular mai
mic (figurile 5.21. a, și 5.23. b și c) majoritatea arborilor prezintă o stare de sănătate semnificativ mai
bună, procentul de defoliere al coroanei înregistrând valori semnificativ mai reduse la sfârşitul
perioadei de analiză (1996, 2011) faţă de începutul acesteia (1991, 1996). Cu cât abscisa punctului de
51
intersecţie al celor două drepte se situează către limita superioară a domeniului de definiţie cu atât
numărul arborilor care şi-au îmbunătăţit starea de sănătate este mai redus (figurile 5.20. a și 5.22. a).
Când abscisa punctului de intersecţie se situează aproximativ la jumătatea intervalului de
definiţie, numărul arborilor a căror stare de sănătate s-a îmbunătăţit în decursul perioadei de analiză
este aproximativ egal cu cel al arborilor care au înregistrat o deteriorare a stării coroanelor din punct
de vedere al defolierii acesteia ( Fig. 5.23. a). În situaţiile în care coeficienţii unghiulari ai dreptelor
experimentale au valori mai mari decât 1, semnificaţia cazurilor identificate şi analizate este opusă.
Urmărind în dinamică, pe perioade incluse în intervalul de analiză (1991 – 2011) a stării de
sănătate a arborilor şi arboretelor din cadrul suprafeţelor de supraveghere intensivă din reţeaua
standard (Nivelul II), se constată în toate cazurile o îmbunătăţire progresivă a stării de sănătate
definită prin procentul de defoliere a coroanei arborilor, cu o intensitate pronunţată la Sinaia – fag,
Predeal – molid, Mihăeşti – gorun, Giurgiu – cer, Videle – cer, Videle – gârniţă, Ploieşti – stejar, și
Câmpina – gorun.
O intensitate mai redusă a redresării stării de sănătate a arborilor componenți a înregistrat
arboretul din cadrul SSI Rarău – molid şi Stâna de Vale – molid.
Acest proces de îmbunătăţire mai intensă sau mai moderată a stării coroanelor arborilor din
cuprinsul suprafeţelor de supraveghere intensivă în perioada 1991 – 2011 se datorează în principal,
redresării condiţiilor climatice la nivelul întregii ţări, preponderent în regiunile de sud şi sud-est,
începând cu anul 1994 şi mai ales în perioada 2001 – 2010 (Badea et al., 2013). O explicaţie cu
pondere importantă poate fi şi eliminarea din evaluările anuale a arborilor înregistraţi ca morţi
(defolierea = 100%) şi migrarea arborilor din poziţii cenotice superioare în poziţii inferioare, ca
urmare a competiţiei, aceştia nefiind evaluaţi în caracterizarea stării de sănătate a arboretelor
cercetate. Această tendinţă de îmbunătăţire a stării de sănătate a arborilor a fost surprinsă şi la nivel
naţional în reţeaua sistematică de 4 x 4 km dar şi în cea transnaţională (16 x16 km) (Badea et al.,
2013).
Pe baza informaţiilor obţinute prin studiul modelelor de analiză a dinamicii procesului de
defoliere al arborilor, se poate afirma că dreptele de regresie şi coeficienţii acestora prezintă o
importantă semnificaţie biologică, oferind informaţii asupra procentului de defoliere al arborilor la
sfârşitul perioadei de analiză faţă de cele înregistrate la începutul perioadei.
Aşadar, acest procedeu oferă informaţii cu caracter explicativ, privind dinamica stării de
sănătate a arboretelor într-o anumită perioadă, pe baza mărimii unghiului dintre dreapta de regresie
reală (experimentală) şi cea ipotetică, după valoarea abscisei punctului de intersecţie al acestei drepte
în raport cu poziţia lui în cadrul intervalului de definiţie, și după valorile coeficienţilor dreptei de
regresie, evidenţiind totodată şi ponderea arborilor a căror stare de sănătate s-a înrăutăţit sau s-a
redresat.
52
Fig.5.20. Variația procentului de defoliere al coroanelor arborilor în perioada 1991-2011 (SSI Giurgiu - cer)
Variation of crown defoliation percent during 1991-2011 period (SSI Giurgiu – cer)
Fig.5.21. Variația procentului de defoliere al coroanelor arborilor în perioada 1991-2011 (SSI Videle - cer)
Variation of crown defoliation percent during 1991-2011 period (SSI Videle - cer)
Fig.5.22. Variația procentului de defoliere al coroanelor arborilor în perioada 1991-2011 (SSI Rarau - molid)
Variation of crown defoliation percent during 1991-2011 period (SSI Rarau – molid)
Fig.5.23. Variația procentului de defoliere al coroanelor arborilor în perioada 1991-2011 (SSI Fundata - fag)
Variation of crown defoliation percent during 1991-2011 period (SSI Fundata – fag)
53
6. CONCLUZII CONCLUSIONS
Cercetările efectuate în scopul fundamentării și asigurării din punct de vedere dendrometric și
auxologic, a funcționării și dezvoltării rețelei existente de supraveghere forestieră intensivă (nivelul II)
contribuie în mod deosebit la actalizarea și dezvoltarea metodologiei specifice, cu referire specială la
analiza și caracterizarea structurii și creșterii arboretelor și a influenței diferiților factori de stres
asupra stării de sănătate a arborilor și creșterii acestora. Pe baza rezultatelor obținute cu ocazia
cercetărilor desfășurate în scopul elaborării prezentei teze de doctorat, se pot desprinde următoarele
concluzii:
• Cu privire la structura arboretelor din cuprinsul suprafețelor extinse de supraveghere
intensivă
o Suprafețele extinse de supraveghere intensivă cu mărimea de un hectar, comparativ cu
cele din rețeaua existentă (standard) permit analiza arboretelor selectate, din punct de
vedere al structurii lor în raport cu diferite caracteristici biometrice
o În cazurile în care funcțiile teoretice de frecvență cunoscute (Weibull, Gamma sau
normală) nu s-au dovedit potrivite pentru ajustarea distribuțiilor experimentale, cele
mai bune rezultate au oferit modelele teoretice mixte, rezultate din combinarea a două
funcții de tip Weibull și respectiv, a două funcții de tip Gamma.
o Variabilitatea volumului şi a creșterii în volum pe categorii de diametre înregistrează o
scădere de la categoriile de diametre inferioare spre cele superioare, arborii de mari
dimensiuni având poziții bine consolidate în ceea ce privește creșterea și dezvoltarea
lor.
• Cu privire la creșterea arborilor și arboretelor din suprafețele extinse de supraveghere
forestieră intensivă (nivelul II)
o În majoritatea cazurilor, din punct de vedere al variabilității diametrelor şi a creşterii în
diametru a arborilor componenți, cele două categorii de suprafețe de supraveghere
intensivă (SSI și SESI) nu pot fi estimații ale aceleiași populații .
o Seriile de creștere radială elaborate cu ocazia cercetărilor permit identificarea anilor
negativi extremi, cu creșteri minime ale inelelor anuale, precum şi a celor în care au
existat condiții optime dezvoltării şi realizării unor valori mari ale creșterilor radiale.
o Valorile ridicate ale sensibilității medii a speciilor analizate (peste 0,4), ca reacție a
arborilor la variabilitatea condițiilor de mediu, explică în mod fidel acțiunea
54
schimbărilor climatice ce se manifestă cu o intensitate ridicată în partea de sud și sud-
est a țării.
o Condițiile climatice prielnice din zonele montane situate la altitudini mari, de peste
1000 de metri, explică valorile scăzute ale sensibiltății medii (aproximativ 0,20),
înregistrate în arboretele cercetate de fag și molid .
o Indicii de creștere radială, grupați prin procedeul clasificării ierarhice, au perimis
separarea evidentă și delimitarea seriilor dendrocronologice elaborate pentru specia
principală pe regiuni geografice diferite, evidenţiindu-se asemănări între arboretele
cercetate, situate în zona de sud și sud-est a țării, în regiunea de podișuri și dealuri
subcarpatice și în regiunea montană.
o Corelațiile dintre parametrii climatici (precipitații și temperaturi) și indicii de creștere
radială au pus în evidenţă, pentru speciile de cvercinee situate în sudul și sud-estul țării,
influența pozitivă semnificativă a cantitatăţii de precipitații din toamna și iarna anului
precedent formării inelului anual şi din timpul sezonului de vegetație (aprilie – iulie)
pentru gorun. Corelații mai slabe, au fost evidențiate cu precipitațiile și temperaturile
din lunile noiembrie-decembrie ale anului precedent formării inelului anual, la molid.
o Regimul termic, în majoritatea cazurilor analizate s-a dovedit un factor negativ în
procesul de formare și de dezvoltare a inelului anual, fapt ce poate fi pus pe seama
procesului intens de evapotranspirație și de lipsa precipitațiilor din timpul sezonului de
vegetație. Influențe pozitive, slab semnificative, s-au evidențiat la fag, manifestate în
principal de temperaturile din perioada de început a sezonului de vegetație.
o Analiza seriilor de indici de creștere radială a evidențiat o variație aproape identică a
acestora, cu cea a parametrilor climatici corespunzători anilor sau perioadelor din ani
cu influență semnificativ pozitivă (precipitații, temperaturi) sau negativă (numai în
cazul temperaturii)
o Variația creșterii radiale, analizată cu ajutorul dendroauxografelor cu înregistrare
continuă a permis, pentru specia principală din arboretele cercetate, identificarea
începutului formării inelului anual, dinamica intensității ritmului de creștere în timpul
sezonului de vegetație și sfârșitul sezonului de creștere
o Variația descrescătoare, a creșterii în volum în raport cu starea de sănătate a arborilor,
confirmă faptul că defolierea coroanei explică o mare parte din variația creșterii în
volum, ca indicator sintetic de evaluare a stării sănătate a arborilor și arboretelor.
55
o Valorile medii ale creșterilor anuale în volum sunt diferite între cele două tipuri de
arborete din cadrul SSI-urilor și, respectiv din cadrul SESI-urilor, ceea ce conduce la
ipoteza potrivit căreia arboretele respective nu sunt reprezentative pentru populaţia
generală din care provin.
• Cu privire la starea de sănătate a arboretelor din rețeaua de supraveghere intensivă nivelul
II
o Procentul arborilor vătămați se modifică semnificativ odată cu migrarea unui număr
destul de redus de arbori din clasa arborilor sănătoşi în clasa celor moderat vătămați,
valorile acestora fiind puternic influențate de numărul mic de arbori selectaţi şi
analizaţi la nivelul suprafeţelor de supraveghere intensivă.
o Dinamica procentului de defoliere al arborilor în raport cu anul inițial al
perioadei analizate, oferă informații expeditive referitoare la intensitatea și sensul de
evoluție a stării de sănătate a arboretului, cât și asupra ponderii arborilor din diferite
clase de vătămare și sensului migrării acestora.
* * *
Suprafețele extinse de supraveghere intensivă datorită mărimii lor, comparativ cu cele
existente care au suprafața de patru ori mai mică, și numărului suficient de mare de arbori inventariați
în cuprinsul acestora, au permis din punct de vedere statistic analiza și caracterizarea structurii
arboretelor selectate în rețeaua de monitorizare forestieră intensivă (nivel II). Din punct de vedere al
variabilității diametrului arborilor componenți, al mediilor creșterilor anuale în volum la hectar dar și
al pierderilor de creștere cauzate de procesul de vătămare al arborilor, cele două categorii de suprafețe
de supraveghere (existente – SSI și extinse – SESI) reprezintă arborete ce aparțin unor populații
statistice diferite, chiar dacă în majoritatea cazurilor, din punct de vedere al stării de sănătate
diferențele sunt nesemnificative între mediile procentului de defoliere al arborilor componenți.
În aceste condiții, seriile de date multianuale obținute în sistemul de monitorizare intensivă a
principalelor ecosisteme forestiere din țara noastră în arboretele din cuprinsul suprafețelor de
supraveghere existente (SSI) nu pot fi atribuite arboretelor din cadrul suprafețelor extinse (SESI),
amplasate și analizate cu ocazia cercetărilor efectuate în cuprinsul tezei de doctorat, confirmându-se
astfel rezultatele și concluziile la care s-a ajuns pe plan european și internațional. Aceste suprafețe
permit atât extinderea rețelei la nivelul II de supraveghere forestieră din țara noastră, cât și
posibilitatea din punct de vedere statistic, a dezvoltării investigațiilor științifice, deci a problematicii
abordate la nivel ecosistemic.
56
7. CONTRIBUȚII ORIGINALE ORIGINAL CONTRIBUTIONS
Rezultatele obținute în urma cercetărilor efectuate cu ocazia elaborării tezei de doctorat și concluziile formulate pe baza acestora au pus în evidență realizările și contribuțiile personale, cu caracter de originalitate, după cum urmează:
• Analiza și caracterizarea, în premieră, a structurii arboretelor din cuprinsul rețelei de supraveghere forestieră intensivă (nivelul II), în raport cu principalele caracteristici biometrice ale acestora.
• Utilizarea și aplicarea corespunzătoare, într-o etapă de început în țara noastră, a modelelor teoretice mixte bazate pe funcții cunoscute cu două componente, tip Weibull și Gamma pentru ajustarea distribuțiilor experimentale.
• Evidențierea manifestării cu o intensitate ridicată a efectelor schimbărilor climatice, în partea de sud și sud-est a țării pe baza sensibilității medii a speciilor analizate și a anilor extremi (negativi sau pozitivi) identificați cu ajutorul seriilor de creștere radială elaborate.
• Separarea seriilor de creștere radială elaborate și delimitarea acestora pe regiuni geografice diferite, pe baza grupării prin procedeul clasificării ierarhice a indicilor de creștere radială și evidențierii unor asemănări între arboretele cercetate situate în zona de sud și sud-est a țării, în regiunea de podișuri și dealuri subcarpatice și în regiunea montană.
• Stabilirea influenței parametrilor climatici (precipitații și temperaturi) asupra indicilor de creștere radială în raport cu specia și localizarea arboretelor cercetate inclusiv cu perioada analizată raportată la cea de formare a inelului anual.
• Evidențierea, pentru arboretele cercetate a unei variații aproape identice a indicilor anuali de creștere cu cea a parametrilor climatici corespunzători anilor sau perioadelor din ani cu influență semnificativ pozitivă sau negativă.
• Identificarea cu precizie şi în premieră, pentru speciile principale din suprafețele de supraveghere forestieră intensivă (nivelul II) a momentelor esențiale din procesul de formare a inelului anual (începutul formării lemnului timpuriu, dinamica intensității ritmului de creștere, și sfârșitul sezonului de creștere).
• Îmbunătățirea și dezvoltarea rezultatelor existente în domeniul monitoringului auxologic prin evidențierea influenței defolierii coroanelor arborilor asupra creșterii în volum a acestora, respectiv a pierderilor de creștere în volum datorate procesului de vătămare.
• Întărirea ipotezei potrivit căreia numărul redus de arbori evaluați la nivelul unei suprafețe de supraveghere intensivă, chiar cu marimea de un hectar, nu oferă de la un an la altul informații relevante, asigurate statistic privind starea de sănătate a arboretului în ansamblu
• Caracterizarea, pe baza unor modele specifice, a intensității și sensului de evoluție a stării de sănătate a arboretelor din cuprinsul suprafețelor de supraveghere intensivă (nivelul II), atât pentru întreaga perioadă cât și pentru perioade mai scurte din cuprinsul acesteia.
• Fundamentarea științifică a ipotezei conform căreia, seriile de date multianuale specifice nivelului existent de monitorizare forestieră intensivă nu pot fi atribuite suprafețelor de supraveghere extinse, nou instalate, acestea urmând să fie integrate în reţeaua existentă și să contribuie la dezvoltarea problematicii abordate la nivel ecosistemic și la îmbunătățirea asigurării statistice a informațiilor științifice obţinute.
57
BIBLIOGRAFIE [selecție]
4. Badea, O. (1998). Fundamente dendrometrice si auxologice pentru monitoringul forestier. Suceava, “Stefan
cel Mare” University. 9. Badea, O. (2008). Manual privind metodologia de supraveghere pe termen lung a stării ecosistemelor
forestiere aflate sub acțiunea poluării atmosferice și modificărilor climatice. Bucharest, Editura Silvică. 16. Badea, O., Silaghi, D., Neagu, S., Taut, I. și Leca, S. (2013). Forest Monitoring - Assessment, Analysis and
Warning System for Forest Ecosystem Status. 19. Cook, E. R. și Kairiukstis, L. A. (1990). Methods of Dendrochronology. Applications in the Environmental
Sciences. Dordrecht, Kluwer Academic Publishers. 21. de Vries, W., van der Salm, C., Reinds, G. J. și Erisman, J. W. (2007). Element fluxes through European
forest ecosystems and their relationships with stand and site characteristics. Environmental Pollution 148(2): 501-513.
26. Ferretti, M. (2013). Chapter 1 - Forest Monitoring: An Introduction. Developments in Environmental Science. Marco, F. și Richard, F., Elsevier. Volume 12: 3-18.
27. Fritts, H. C. (1976). Chapter 1 - Dendrochronology and Dendroclimatology. Tree Rings and Climate. Fritts, H. C., Academic Press: 1-54.
30. Giurgiu, V. (1979). Dendrometrie şi auxologie forestieră. Bucureşti, Editura Ceres. 34. Giurgiu, V., Decei, I. și Drăghiciu, D. (2004). Metode și tabele dendrometrice. Bucharest, Ed. Ceres. 38. Ianculescu, M. (1975). Aspecte metodologice privind determinarea pierderilor de creştere în diametru la
arboretele poluate. Analele ICAS, Volumul 33 (1). Bucureşti, Editura Silvică: 141-151. 39. Kilkki, P. și Paivinen, R. (1986). Weibull function in the estimation of the basal area DBH-distribution.
Silva Fennica 20: 149-156. 41. Leahu, I. (1994). Dendrometrie. București, Editura Didactică și Pedagogică. 42. Leahu, I. (2001). Amenajarea pădurilor. Bucureşti, Ed. Didactică şi Pedagogică. 45. Lorenz, M. (2013). FutMon Scientific Report. Hamburg, Thunen Institute for World Forestry: 191. 48. Macdonald, P. D. M. și Du, J. (2004) Mixture distribution models. R package version 0.5-1. 57. Pătrășcoiu, N. (1985). Elaborarea sistemului de supraveghere a calității factorilor de mediu din fondul
forestier și măsuri de gospodărire a pădurilor. Referat științific final, ICAS București. 58. Pătrășcoiu, N. și Badea, O. (1990). Technical guidelines for forest health status assessment in Romania,
ICAS. 62. Podlaski, R. (2010). Diversity of patch structure in Central European forests: are tree diameter
distributions in near-natural multilayered Abies–Fagus stands heterogeneous? Ecological Research 25(3): 599-608.
63. Podlaski, R. și Roesch, F. A. (2014). Modelling diameter distributions of two-cohort forest stands with various proportions of dominant species: A two-component mixture model approach. Mathematical Biosciences 249(0): 60-74.
65. Popa, I. (2004). Fundamente Metodologice și aplicații de dendrocronologie, Editura Tehnică Silvică. 66. Popa, I. și Sidor, C. (2011). Reţeaua naţională de serii dendrocronologice – RODENDRONET – 1.
Conifere. Editura Silvica 67. Popa, I., Leca, S., Craciunescu, A., Sidor, C. și Badea, O. (2013). Dendroclimatic Response Variability of
Quercus species in the Romanian Intensive Forest Monitoring Network. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca 41(1): 326-332.
78. Sidor, C. (2011). Relația dintre climat și creșterea radială a arborilor din zona montană superioară. București, Editura Silvică.
88. Zhang, L., Gove, J. H., Liu, C. și Leak, W. B. (2001). A finite mixture of two Weibull distributions for modeling the diameter distributions of rotated-sigmoid, uneven-aged stands. Canadian Journal of Forest Research 31(9): 1654-1659.
58
ANEXA 1 Rezumat
Realizarea și implementarea unui management sustenabil al pădurilor reprezintă un obiectiv prioritar, intens dezbătut de politicile de la nivel național și internațional. Acest obiectiv, nu poate fi atins decât dacă se asigură în permanență necesarul de informație asupra factorilor ce influențează starea ecosistemelor forestiere.
Scopul prezentelor cercetări a fost acela de a fundamenta și asigura, din punct de vedere dendrometric și auxologic, funcționarea și dezvoltarea retelei existente de supraveghere intensivă a principalelor ecosisteme forestiere (nivel II) și extinderea acesteia într-o nouă etapă de lungă durată, prin includerea de noi suprafețe de supraveghere permanentă de mărime și formă diferită (SESI), altele decât cele existente (SSI). În acest sens au fost amplasate și inventariate noi suprafețe de supraveghere intensivă, cu mărimea de un hectar (100x100 m), au fost prelevate probe de creștere radială, s-a măsurat variația continuă a diametrelor și s-a evaluat starea de sănătate a arborilor. Informațiile de teren au fost prelucrate și analizate utilizând metode și modele specifice, obținându-se caracterizarea dendrometrică și auxologică a rețelei de supraveghere intensivă a principalelor ecosisteme forestiere din țara noastră (nivel II). De asemenea a fost evidențiată intensitatea și dinamica stării de sănătate a arboretelor cercetate atât pentru întreaga perioadă analizată (1991 – 2011) cât şi pentru perioade mai scurte din cuprinsul acesteia (1991 – 1996 şi respectiv, 1996 – 2011).
Rezultatele obținute și concluziile desprinse au condus la identificarea unor contribuții științifice cu caracter de originalitate în ceea ce privește îmbunătățirea și dezvoltarea rezultatelor existente în domeniul monitoringului auxologic și fundamentarea științifică a ipotezei potrivit căreia seriile de date multianuale specifice nivelului existent de monitorizare forestieră intensivă nu pot fi atribuite suprafețelor de supraveghere extinse, nou instalate, acestea urmând să fie integrate în acesta și să contribuie la dezvoltarea problematicii abordate la nivel ecosistemic și la îmbunătățirea asigurării statistice a informațiilor științifice specifice.
Abstract
The development and implementation of a sustainable forest management represents a top priority issue, highly debated in national and international policies. This objective can be achieved only by permanently updating the information regarding the factors that are affecting the state of forest ecosystems.
The aim of the present research was to ensure and substantiate, from a dendrometrical and auxological point of view, the functioning and development of the existing intensive monitoring network of representative Romanian forest ecosystems (level II) and its extension to a new long-term monitoring network by including new permanent plots with different size and shape (SESI), other than the existing ones (SSI). In order to achieve this objective, new one hectare square plots were placed. All trees with DBH greater than 80 mm were inventoried, their crown defoliation was assessed and core samples were extracted. Also, radial DBH growth variation was measured using permanent and continuous girth bands. The information collected in the field was processed and analyzed using specific methods and models in order to obtain the dendrometrical and auxological characteristics of the newly placed intensive monitoring network. Also, the intensity and dynamics of the forest health status for the whole analyzed period (1991-2011) or intermediary time intervals (1991-1996 respectively, 1996-2011) were described.
The results and conclusions led to the identification of original scientific contributions regarding the improvement and development of the existing auxological monitoring results and scientific validation of the hypothesis that multi-annual data series specific for the existing intensive forest monitoring level cannot be attributed to the newly installed extended monitoring plots, but can be integrated in the existing network in order to develop the knowledge on this research topic at ecosystem level and to obtain statistically improved scientific information.
59
ANEXA 2 Curriculum vitae Informaţii personale
Nume / Prenume Stefan LECA Adresa(e) Bd. I.C. Bratianu / 9A, 077030 Branesti - ILFOV (România)
Mobil 0721974158 E-mail(uri) leca_d_stefan@yahoo.com
Naţionalitate(-tăţi) română
Data și locul naşterii 02 iulie 1984, București, Sectorul 1
Sex Masculin
Experienţa profesională
Perioada iulie 2008 - prezent Funcţia sau postul ocupat Inginer silvic
Activităţi si responsabilităţi principale
- Cercetător științific, membru al echipei de cercetare din cadrul colectivului de Management Forestier, colaborator și coordonator de acțiuni în proiecte de cercetare naționale și internaționale
Numele şi adresa angajatorului ICAS Voluntari
Bd. Eroilor, Nr 128, 077190 Voluntari - ILFOV (Romania) Tipul activităţii sau sectorul de
activitate Silvicultură/Dendrometrie si Auxologie forestiera
Educație și formare
Perioada Octombrie 2003 - iunie 2008 Calificarea/diploma obţinută Diploma de inginer silvic Numele şi tipul instituţiei de
învăţământ/furnizorului de formare
Universitatea "Transilvania" Brasov, Facultatea de Silvicultura si Exploatari Forestiere (Unitate de invatamant superior) Str. Sirul Beethoven / Nr. 1, 500123 Brasov (Romania)
Informaţii suplimentare Lista Publicatii : Lucrări ISI • Popa I., Leca S., Crăciunescu A., Sidor C., Badea O., 2013, Dendroclimatic
Response Variability of Quercus species in the Romanian Intensive Forest Monitoring Network. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, DOI:0255-965X / 1842-4309, no. 41(1): pg.326-332
• Badea O., Silaghi, D., Neagu, S., Taut, I. și Leca, S. (2013) ,Forest Monitoring - Assessment, Analysis and Warning System for Forest Ecosystem Status, Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, DOI:0255-965X / 1842-4309, no. 41(2):pg.613-625
• Badea, O., Bytnerowicz, A., Silaghi, D., Neagu, S., Barbu, I., Iacoban, C., Iacob, C., Guiman, G., Preda, E., Seceleanu I., Oneață M., Dumitru I., Huber V., Iuncu H., Dincă L., Leca S., Taut I., 2012, Status of the Southern Carpathian forests in the long-term ecological research network. Environmental Monitoring and Assessment, doi: 10.1007/s10661-011-2515-7.
Lucrari BDI • Leca S., Dumitru I., Silaghi D, Chivulescu S., 2014, Structura arboretelor din
suprafetele extinse de monitorizare forestieră intensivă (nivel II), Revista Pădurilor, Vol 1-2, pg. 3-11.
• Chivulescu S., Badea O., Tomescu R., Silaghi D., Leca S., Turcu D., 2014, Structural features of virgin beech forests in Semenic mountains. The dynamic structure of virgin beech forest P20 Semenic between 2005-2013., Proc. Rom. Acad., Series B, 2014 16(2), p. 115-124.
60
Curriculum vitae Personal information
First name(s) / Surname(s) Stefan LECA Address 9A / I.C. Bratianu Bvd., 077030 Branesti (Romania)
Telephone(s) +40721974158 E-mail(s) leca_d_stefan@yahoo.com
Nationality Romanian Date and birth place 02 July 1984, Bucharest, 1st District
Gender Male Work experience
Dates From July 2012 untill present Occupation or position held Forest engineer
Main activities and responsibilities
- Scientific Researcher, member of the Forest Management research team and action coordinator in national and international projects.
Name and address of employer Forest Research and Management Institute - ICAS 128 / Bd. Eroilor, 077190 Voluntari (Romania)
Type of business or sector Forestry research and management Education and training
Dates October 2003 - June 2008 Title of qualification awarded Bachelor’s degree - forest engineer
Principal subjects / occupational skills covered
Forestry, technical studies, statistics
Name and type of organisation providing education and training
Faculty of Silviculture and Forest Engineering Transilvania University of Brasov, 29 / Eroilor Bvd., 500123 Brasov, Romania
Additional information Publications: ISI Journals • Popa I., Leca S., Crăciunescu A., Sidor C., Badea O., 2013, Dendroclimatic
Response Variability of Quercus species in the Romanian Intensive Forest Monitoring Network .Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, DOI:0255-965X / 1842-4309, no. 41(1): pg.326-332
• Badea O., Silaghi, D., Neagu, S., Taut, I. și Leca, S. (2013) ,Forest Monitoring - Assessment, Analysis and Warning System for Forest Ecosystem Status, Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, DOI:0255-965X / 1842-4309, no. 41(2):pg.613-625
• Badea, O., Bytnerowicz, A., Silaghi, D., Neagu, S., Barbu, I., Iacoban, C., Iacob, C., Guiman, G., Preda, E., Seceleanu I., Oneață M., Dumitru I., Huber V., Iuncu H., Dincă L., Leca S., Taut I., 2012, Status of the Southern Carpathian forests in the long-term ecological research network. Environmental Monitoring and Assessment, doi: 10.1007/s10661-011-2515-7.
BDI Journals • Leca S., Dumitru I., Silaghi D, Chivulescu S., 2014, Tree diameter distribution in
the Romanian extended intensive monitoring network (Level II), Revista Pădurilor, Vol 1-2, pg. 3-11.
• Chivulescu S., Badea O., Tomescu R., Silaghi D., Leca S., Turcu D., 2014, Structural features of virgin beech forests in Semenic mountains. The dynamic structure of virgin beech forest P20 Semenic between 2005-2013., Proc. Rom. Acad., Series B, 2014 16(2), p. 115-124.
top related