Revista de şi Silvicultură Cinegetică Anul XXV | Nr. 46 | 2020
Silvicultură Faună Silviculture Wildlife management
Biometrie Floră Biometry Flora
Protecția pădurilor Păduri urbane Forest protection Urban forest
Genetică forestieră Arbori monumentali Forest genetics Monumental trees
Politică forestieră Studiul lemnului Forest policy Wood characteristics Culori tomnatice (foto tomnatice Lazăr) Culori Gabriel
Societatea Progresul Silvic www.progresulsilvic.ro PAG. CUPRINS AUTORI ADRESE
Ceresa bubalus (Hemiptera: Membracidae) în plantații 1. Col. Bacău, INCDS „Marin Drăcea” de cvercinee din nord-estul României [email protected] 5 2. Universitatea "Ștefan cel Mare" Suceava Ceresa bubalus (Hemiptera: Membracidae) in oak plantations in Constantin Ciornei1 3. Universitatea „Vasile Alexandri ” Bacău northeastern Romania Daniela Lupaștean2 4. Ocolul Silvic Greengold Est SRL Roxana Voicu3 Daniel Aungurenci4 Evaluarea gradului de risc de atacul de Hylobius abietis pentru plantațiile care urmează a fi înființate 11 1. SCDEP Brașov, INCDS „Marin Drăcea” Risk assessment of damage by Hylobius abietis (L.) on [email protected] forest sites to be planted Marius Paraschiv1
Stabilirea calității arborilor și determinarea volumului de lemn de lucru pe baza defectelor exterioare și interioare în făgete cu vârstă înaintată 1 16 Corneliu Iacob 1. SCDEP Brașov, INCDS „Marin Drăcea” Establishing the quality of trees and determining the volume Alexandru Cucu1 [email protected] Ionuț Baciu1 of working wood based on external and internal defects in old Gruiţa Ienaşoiu1 beech stands Alexandru Zaharia1 Tibor Șerban1 Dan Pepelea1
Influența categoriei fenologice asupra creșterilor 13 Univ. Transilvania din Brașov (UTBv), Facultatea arborilor și densității lemnului la fag (Fagus sylvatica L.) de Silvicultură și Exploatări Forestiere (FSEF) 21 2 Regia Națională a Pădurilor – Romsilva, Direcția The influence of the phenological category on tree growth and Silvică Hunedoara, Ocolul Silvic Dobra, România beech (Fagus sylvatica L.) wood density Radu Popescu1,2 [email protected] Florin Dinulică1
Influența intensității lucrărilor de îngrijire asupra dinamicii unor parametri structurali în arborete de 1. SCDEP Câmpulung Moldovenesc, 1 INCDS „Marin Drăcea” molid Radu Vlad [email protected] 28 Cristinel Constandache2 1 2. SCDEP Focșani, INCDS “Marin Drăcea” Management intensity influence to some structural parameter’s Cristian Gh. Sidor [email protected] dynamics in Norway spruce stands Alexandra Ispravnic1 Gheorghe Ștefan1 Ciprian Tudor1 Laurențiu Popovici1
1 „Marin Drăcea” National Institute for Research and Development in Forestry, Department of Ionuț Silviu Pascu1,2 Forest Management, Romania Analize fenologice bazate pe înregistrări TLS multitemporale Alexandru-Claudiu Dobre1,2 [email protected] Virgil Zamfira3 2 „Transilvania” University of Brașov, Faculty 38 Phenological analysis through the use of multitemporal Ecaterina Apostol1 of Silviculture and Forest Engineering, TLS observations Ștefan Leca1 Department of Forest Engineering, Forest Diana Pitar1 Management Planning and Terrestrial Bogdan Apostol1 Measurements, Romania Șerban Chivulescu1 3 Curtea de Argeș Forest District, Romania Albert Ciceu1,2 Juan Garcia Duro1 Ovidiu Badea1,2
1 “Marin Drăcea” National Institute for Research and Development in Forestry, Department of Albert Ciceu1,2 Forest Management, Romania Integrarea modelului de simulare Landis-II în Juan Garcia Duro1 [email protected] gospodărirea pădurilor din România Cristina Aponte1 1,2 2 “Transilvania” University of Brașov, Faculty 47 Ionuț Silviu Pascu of Silviculture and Forest Engineering, Landis-II simulation model integration in Romania's forest 1,2 Alexandru-Claudiu Dobre Department of Forest Engineering, Forest management Virgil Zamfira3 Ștefan Leca1 Management Planning and Terrestrial Diana Pitar1 Measurements, Romania Bogdan Apostol1 3 Curtea de Argeș Forest District, Romania Ecaterina Apostol1 Șerban Chivulescu1 Ovidiu Badea1,2 PAG. CUPRINS AUTORI ADRESE Adaptabilitatea molidului cu coroană îngustă (Picea abies 1. SCDEP Brașov, INCDS „Marin Drăcea” f. pendula) și a combinațiilor dialele cu molidul comun [email protected] (var. pyramidalis), în cultura comparativă Comandău 56 [email protected] Adaptability of the narrow-crown Norway spruce (Picea abies 2. INCDS „Marin Drăcea” București Marius Budeanu1 [email protected] pendula) and its diallel combinations with normal crown form Ecaterina N. Apostol2 3. OS Comandău, DS Covasna, RNP Romsilva (pyramidalis), in Comandău trial Mihai Ciocîrlan3
Radu Comanici1 Avram Cicşa1 Plante și habitate forestiere rare din Ocolul Silvic Gheorghe Vlad1 Crucea (Direcția silvică Suceava) Dragoș Miloș1 1. SCDEP Brașov, INCDS “Marin Drăcea” 61 Ioan Timofte1 [email protected] Rare plants and forest habitats from Crucea Forest District Dan Babin1 (Suceava Forest Direction) Daniel Chirca1 Bogdan Banu1 Andrei Comanici1 Cristian Cătălin1 Florin Corâiu1 Cosmin Neculoiu1 Marinică Panaite1 Gabriel Lazăr1
1. SCDEP Brașov, INCDS “Marin Drăcea” Arborii monumentali din județul Brașov [email protected] 70 1 0268-419936 Monumental trees of Brașov county Diana Vasile 2. SCDEP Pitești, Col. Mihăești, Raluca Enescu1 Emilia Vechiu1 INCDS “Marin Drăcea” Simona Coman1 Virgil Scărlătescu2
Implicarea factorilor interesați în dezvoltarea infrastructurii cu rol recreativ din pădurile aflate în 1. SCDEP Brașov, INCDS “Marin Drăcea” Șerban Davidescu1 0268-419936 77 vecinătatea municipiului Brașov Cezar Ungurean1 1 [email protected] Nicoleta Mărțoiu 2. RPLP Kronstadt RA Involving stakeholders in the development of recreational Raluca Enescu1 infrastructure in forests nearby Brașov Municipality Mihai Zup2 Dan Olteanu2 Adina Comănici2 Nicu Constantin Tudose1 Studiu craniometric asupra populației de cerb (Cervus 1. SCDEP Brașov, INCDS “Marin Drăcea” 0268-419936 elaphus L.) din Carpații de Curbură. Determinarea [email protected] vârstei utilizând modelarea elementelor craniene. 2. Universitatea Transilvania din Brașov 85 Facultatea de Silvicultură și Exploatări Craniometric study on red deer (Cervus elaphus L.) population 1,2 George E. Sîrbu Forestiere (FSEF) of Curvature Carpathians. Age determination by craniometric Dieter C. Simon2 Cezar G. Spătaru1,2 3. USAMV București / Facultatea de Medicină elements modelling Andeea A. Sîrbu3 Veterinară Extinderea arealului speciei Capreolus capreolus L. în sud-estul Moldovei 1. Institutul de Geografie, Academia Română, 94 Bucureşti, 021-3135990 Expanding the area of roe deer (Capreolus capreolus L.) in [email protected] southeastern Moldavia (Romania) Sorin Geacu1
Vânătoarea de la Piciorul Bârsanului 98 1. ProUrsus Nicolae Ceaușescu hunting in Piciorul Bârsanului Ioan Micu1
Aspecte privind răspândirea cocoșului de mesteacăn (Lyrurus tetrix L.) în România (Munții Suhard) – Notă de 1. Universitatea Ștefan cel Mare din Suceava 103 cercetare Facultatea de Silvicultură Gabriel Dănilă1 [email protected] Aspects regarding the black grouse (Lyrurus tetrix L.) spreading Cezar Tomescu1 in Romania (Suhard Mountains) – Research note Valerian Simioniuc1 Paul Iliescu1 PAG. CUPRINS AUTORI ADRESE
1. Progresul Silvic fil. Brașov, INCDS Brașov Păsările – componentă vitală a ecosistemelor pădurilor 0720-532055 109 urbane [email protected] 1 [email protected] Valentin Bolea 2. Președinte Soc. “Progresul Silvic”, București The birds – vital component of urban forest ecosystems Gheorghe Gavrilescu2 Leonard Mihalache1 [email protected] Alexandru Cornel Viziunea Federației Coaliția Natura 2000 pentru sistemul de management al rețelei de arii protejate din România pentru perioada 2019–2028 1. Federația Coaliția NATURA 2000 120 [email protected] The vision of Coalition Natura 2000 Federation for the [email protected] management system of protected areas network in Romania for Federația 2019-2028 Coaliția NATURA 20001
România verde în 10 pași 137 1. Asociația Forestierilor din România (ASFOR) Green Romania in 10 steps [email protected] Ciprian-Dumitru Muscă1
1. Univ. Transilvania din Brașov (UTBv), Facultatea Strategiile forestiere românești. O scurtă analiză 144 de Silvicultură și Exploatări Forestiere (FSEF) + Romanian forest strategies. A brief analysis Facultatea de Sociologie și Comunicare, Brașov [email protected] Cristian Bălăcescu1
Comitetul de redacție: Secretariat de redacție: Bolyai Cluj Napoca, MA-ASAS Valentin Bolea - Societatea „Progresul Silvic” Leonard Mihalache - secretar Teodor Maruşca - ICD Pajiști Brașov, MA-ASAS Brașov (INCDS / SCDE Brașov), redactor șef Maria Munteanu - Societatea ”Progresul Silvic” Dănuț Chira - Institutul Național de Cercetare- Comitetul științific și tehnic: Filiala Brașov - Covasna Dezvoltare în Silvicultură „Marin Drăcea” Gheorghe Gavrilescu - Președinte Societatea Constantin Nețoiu - INCDS / SCDEP Craiova, MA (INCDS) / SCDEP Brașov, redactor șef - „Progresul Silvic” București -ASAS responsabil Cercetare Ion Florescu - MT-ASAS, FSEF, UTBv Neculai Patrichi - ICD Ecologie Acvatică, Pescuit Eugen N. Popescu – (INCDS / SCDEP Brașov), Ioan Vasile Abrudan - UTBv și Acvacultură - ICDEAPA Galați, Univ. Dunărea redactor șef adjunct, responsabil Producție Ilica Alexandrina - Societatea ”Progresul Silvic” de Jos, Galați, MA-ASAS silvică Filiala Alba Iulia Flaviu Popescu - INCDS / Col. Simeria, MC-ASAS Ion Micu – ProUrsus (FSEF, UTBv), responsabil Ecaterina Nicoleta Apostol - INCDS București Gheorghe Postolache - Grădina Botanică Cinegetică Iovu - Adrian Biriş – M. Mediului București (Institut) a Academiei de Științe a Moldovei, Neculae Şofletea – Facultatea de Silvicultură Ioan Blada - INCDS București, Academia de MOLDOVA și Exploatări Forestiere (FSEF), Universitatea Științe din New York Dragoș Postolache - INCDS / Col. Cluj-Napoca Transilvania Brașov (UTBv), MC-ASAS, Valeriu Caisîn - Institutul de Cercetări și Costel Stan - Societatea „Progresul Silvic” Filiala responsabil Învățământ silvic Amenajări Silvice (ICAS), Moldsilva, R. Argeș Șerban Davidescu - INCDS / SCDEP Brașov MOLDOVA Tatiana Şesan - MC-ASAS, Fac. Biologie, Univ. Ladislav Paule - Technical University of Zvolen, Florentina Chira - SCDEP Brașov SLOVACIA Petru Cuza - Universitatea de Stat din Rep. București Fausto R. Morales Alfaro - COSTA RICA MOLDOVA Ioan Tăut - USAMV Cluj-Napoca, Fac. Horticultură, Sorin Popescu - Texas A&M University, SUA Sorin Geacu - Institutul de Geografie, Academia director SCDEP Bistrița, MC-ASAS Marius Budeanu - INCDS / SCDEP Brașov Română București Nicu Constantin Tudose - INCDS / SCDEP Brașov Diana Vasile - INCDS / SCDEP Brașov Dan Traian Ionescu - FSEF, UTBv Marius Ureche - Progresul Silvic – filiala Sibiu Ancuța Fedorca - INCDS / SCDEP Brașov Ovidiu Ionescu - FSEF, UTBv Radu Vlad - INCDS / SCDEP Câmpulung Dana Malschi - Fac. Știința Mediului Univ. Babeș- Moldovenesc, MA-ASAS Notă: „Revista de Silvicultură şi Cinegetică” nu cenzurează opiniile autorilor care, însă, își asumă întreaga responsabilitate tehnică, științifică sau juridică privind textele publicate.
Revista de Silvicultură şi Cinegetică ISSN 1583 – 2112 Varianta online, incluzând şi traducerea în engleză a articolelor științifice: ISSN 2284 – 7936 (on line) www.progresulsilvic.ro INDEXAREA IN BAZELE DE DATE: CABI Braşov, Str. Cloşca nr. 13, tel.: 0268.419.936, fax.: 0268.415.338, email: [email protected]; [email protected] Editura Silvică Editori: Societatea „Progresul Silvic”; Institutul Național de Cercetare - Dezvoltare în Silvicultură „Marin Drăcea” - Stațiunea Brașov Anul XXV | Nr. 46 | 2020
PROTECȚIA PĂDURILOR
Ceresa bubalus (Hemiptera: Membracidae) în plantații de cvercinee din nord-estul României
Constantin Ciornei1, Daniela Lupaștean2, Roxana Voicu3, Daniel Aungurenci4
1. Introducere 2. Descrierea și biologia dăunătorului Pădurile sunt debilitate periodic, în special, sub impactul Descriere. Adultul (fig. 1a,b) are 8-10 mm lungime și extremelor climatice și a speciilor invazive de dăunători 4 mm lățime. Femelele sunt mai mici decât masculii și și boli (Simionescu et al 2012, Nețoiu et al 2018, Olenici et prezintă un ovipozitor puternic. al 2018, Tomescu et al 2018, Bałazy et al 2019, Nedealcov 2019, Schuldt et al 2020). Membracidul nord-american Ceresa bubalus Fabricius, 1794 (Hemiptera: Membracidae, syn. Stictocephala bisonia Koop & Yonke, 1977; Membracis bubalus Fabricius, 1794), cunoscut sub numele de ”cicada gheboasă a pomilor și viței de vie”, este o specie invazivă (Stoian 1983, Andrade 2004, DAISIE 2019). În ultima sută de ani, C. bubalus s-a răspândit în multe regiuni ale lumii și a invadat noi teritorii. Astfel, specia a fost introdusă în partea de vest a SUA, Hawaii, Europa, nordul Africii și, de asemenea, în Caucaz și Asia Centrală (Gjonov and Shishiniova 2014, Walczak et al 2018). În Europa a fost semnalată pentru prima oară în Kovin (Serbia), înainte de 1912, apoi în St-Guilhem-le-Désert și Lattes near Montpellier (Franța), în 1918. Treptat, insecta a colonizat continentul, fiind înregistrată în toate zonele sudice și centrale ale Europei, lipsind doar în cele nordice (Scandinavia, nordul Rusiei) (Horváth 1912, Świerczewski and Stroiński 2011, Timuş 2015). Specia este polifagă și euritermică (Krištín et al 1984). Dăunătorul a produs pierderi de producție în livezile și viile din sudul Europei, din cauza gradațiilor din ce în ce mai frecvente (Arzone et al 1987). Insecta este întâlnită în culturile agricole, de unde trece în sistemele agrosilvice sau în plantațiile / regenerările forestiere, în care poate ataca multe specii forestiere, inclusiv cvercinee (Teodoru et al 2019). În Romania este întâlnită în toate regiunile ţării, cu importanţă economică în pepiniere şi plantaţii tinere, pomicole şi viticole (Teodorescu 2018). Prima consemnare a cicadei gheboase în plantaţii tinere de cvercinee (gorun) în România, în toamna anului 2017 Fig. 1. Adult (femelă) de Ceresa bubalus prezentă în u.a. 232 (ocolul silvic privat Greengold Est SRL), a prilejuit aceste din UP XII Iași Sud, O.S. Greengold Est (suprafață netratată): pe observații privind daunele produse. ramuă de gorun (a); detaliu (b) –11.09.2018 (Foto: C. Ciornei) 1 Institutul National de Cercetare Dezvoltare în Silvicultură “Marin Drăcea” 2 Universitatea"Ștefan cel Mare" Suceava 3 Universitatea „Vasile Alexandri” Bacău 4 Ocolul Silvic Greengold Est SRL, Suceava
5 Revista de Silvicultură şi Cinegetică
Corpul are culoare verde și este acoperit integral de un pronot de formă triunghiulară, puternic arcuit (de aici și numele de cicadă gheboasă). Ochii sunt proeminenți și de culoare neagră. Ambele sexe prezintă aripi verzi, semitransparente și picioare posterioare adaptate pentru sărit. Insecta este bună zburătoare (www.horticultorul. ro/insecte, 2015; www.anfdf.ro/sanatate/ghid/Ghid_ informativ_vita.pdf). Ouăle, albe, semitransparente, ating lungimea de 2 mm. Larvele sunt cenușii-verzui, cu corpul turtit lateral. Biologie. Ceresa bubalus este o insectă monovoltină. Iernează în stadiul de ou, pe ramurile subțiri ale plantelor lemnoase. O femelă depune circa 100 ouă. Acestea rezistă foarte bine la temperaturi negative (până la -20°C). Larvele, care apar din ou, în perioada martie- mai, coboară pe sol și se hrănesc cu plante ierboase. Acestea se dezvoltă complet până în luna iulie (circa 30- 70 zile). Adulții se hrănesc, la început, cu vegetația ierboasă (diferite plante spontane sau de cultură – lucernă, trifoi, cereale, legume etc.), după care urcă pe vița de vie sau în coronamentul pomilor (diferite specii și soiuri de măr, păr, cais, cireș, gutui, nuc, prun ș.a.) sau speciilor Fig. 2. Localizarea plantaţiilor de gorun afectate de Ceresa forestiere / ornamentale (carpen, castan, cvercinee, dud, bubalus din O.S. GREENGOLD EST (a), plantația din u.a. 209 B, frasin, lemn câinesc, măceș, mojdrean, mur, păducel, UP XII Iași Sud – 05.02.2018 (Foto: C. Ciornei) porumbar, plop, salcie, salcâm, sânger, tei, zmeur etc.), Tab. 1. Suprafețe infestate de Ceresa bubalus în toamna anului pentru împerechere și depunerea pontei (Jansky et al 2017 în pădurea Liteni 1988, Świerczewski and Stroiński 2011). Ponta, formată din 6-12 ouă, este depusă într-o tăietură UP ua Suprafața (ha) Compoziția Vârsta (ani) (de până la 1 cm lungime - fig. 3.a) făcută de femele în Amelina 29 A 28,3 10 Go 3-4 scoarța lujerilor de 1-3 ani, în perioada septembrie- Amelina 30 B 18,9 10 Go 3-4 octombrie. Tăieturile pătrund în scoarță, floem și Amelina 30 D 19,3 10 Go 3-4 cambiu, putând provoca uscarea ramurilor și facilitarea XII Iași Sud 206 D 4,7 10 Go 3-4 infecțiilor criptogamice. XII Iași Sud 209 B 10,0 10 Go 3-4 3. Locul cercetărilor XII Iași Sud 232 11,3 10 Go 3-4 Primele atacuri au fost observate cu ocazia controlului Total 92,5 anual al plantațiilor efectuat în toamna anului 2017 în Ocolul Silvic Greengold Est. Suprafața totală infestată de cicada gheboasă s-a cifrat la 92,5 ha (tab. 1, fig. 2a,b). Plantațiile de gorun, în vârstă de 3-4 ani, sunt situate în pădurea Liteni (UP Amelina și XII Iași Sud). 4. Material și metodă Au fost parcurse suprafeţele infestate şi s-a stabilit frecvența puieților atacați. Au fost analizate probe recoltate din câte trei puieți din fiecare unitate amenajistică, în marea lor majoritate, ramuri laterale. Pentru stabilirea densității atacurilor produse pe tulpina puieților de gorun, au fost efectuate secțiuni de câte 10 cm lungime, pe care au fost analizate câte 5 suprafețe de 1cm2. Densitatea depunerilor de ouă (tăieturilor longitudinale) s-a obținut multiplicând densitatea medie a acestora pe 1 cm2 cu suprafața laterală a porțiunii de fus în lungime de 1 dm. Pentru stabilirea numărului de ouă/ depunere au fost efectuate analize sub lupa binoculară și au fost realizate imagini cu aparatură de mare precizie la Facultatea de Biologie din Bacău. Pentru ramurile laterale și creșterile curente mai subțiri
6 Anul XXV | Nr. 46 | 2020 s-a procedat la însemnarea cu marcăr, numărarea 5, tab. 2 şi 3). depunerilor şi raportarea acestora la lungimea de 1 dm. Combaterea dăunătorului în stadiul de ou s-a efectuat prin tratamente de iarnă (februarie) cu produsul Confidor Oil SC 004, în concentrație de 1,5 % cu norma de consum de 500 l soluție/ha, aplicate cu aparatul Vermorel. 5. Rezultate 5.1. Gradul de vătămare a scoarței puieților de gorun prin inciziile produse de femele de Ceresa bubalus Infestarea cu Ceresa bubalus în stadiul de ou a fost stabilită în luna februarie 2018. Atacurile constau din incizii longitudinale pe lujeri (fig. 3a). Ouăle sunt depuse sub scoarță, de o parte și de alta a inciziei (fig. 3b).
Fig. 4. Stabilirea gradului de vătămare și a infestării cu ouă de Ceresa bubalus (a,b) ale tulpinii puieților de gorun din u.a. 29A (UP I Amelina, O.S. Grengold Est) – 05.02.2018 (Foto: C. Ciornei)
Fig. 3. Atac pe scoarță (incizie longitudinală)(a) și depunere cu ouă de Ceresa bubalus (b) (Foto: Roxana Voicu) Fig. 5. Stabilirea gradului de vătămare și a infestării cu ouă de Stabilirea nivelului de infestare a tulpinilor și ramurilor Ceresa bubalus: pe fus (a); pe creșteri anuale (b) (u.a. 29A, UP I laterale a fost realizată în condiții de laborator (fig. 4 și Amelina, O.S.Grengold Est) – 05.02.2018 (Foto: C. Ciornei)
7 Revista de Silvicultură şi Cinegetică
Tab. 2. Infestarea puieţilor de gorun cu Ceresa bubalus în plantaţia din u.a. 29A (UP I Amelina, O.S. Grenngold Est) – 05.02.2018
Nivel Slat 2 NTI NOV de la d (10π x Nr. incizii/cm în secțiunea.... S x S Nr.ouă/depunere din secțiunea ... col.11 x col. 17 NP 1/2 lat med sol (cm) d1/2) 2 (cm) (cm ) S1 S2 S3 S4 S5 Smed S1 S2 S3 S4 S5 Smed 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 0-10 1,9 59,66 5 5 1 3 3 3,4 203 7 8 6 8+1n 7+1n 7,2+0,4n 1462 2 10-20 1,7 53,88 1 3 2 3 2 2,2 119 5+2n 7 3+2n 0 6 4,2+0,8n 500 5+4n+ 3 20-30 1,6 50,24 3 2 1 1 4 2,2 111 4nu 8 6 4 4 5,4+0,8n+0,8nu 599 4 30-40 1,3 40,82 2 2 1 0 2 1,4 57 8 5 6 0 7 5,2 296 5 40-50 1,2 37,68 1 1 0 1 0 0,6 23 3+3n 12+2n 0 7 0 4,4+1,0n 101 6 50-60 1,2 37,68 0 2 1 1 2 1,2 45 0 9 6 12 4+2n 6,2+0,4n 279 7 60-70 1,1 34,54 3 2 9 2 1 1,6 55 5nu 8nu 0 4nu 4nu 4,2nu 0 2+0,6n+ 8 70-80 1,1 34,54 1 1 1 1 1 1,0 35 2+3n 10nu 0 8au1nu 8 0,8nu 70 +1,6au 2,2+1,6n 9 80-90 1,0 31,40 1 2 1 1 1 1,2 38 3+2n 2+3nu 4+2n 8nu 2+4n +2nu 84 2,8+ 10 90-100 0,9 28,26 1 2 2 1 1 1,4 40 8 5nu 6n 10nu 6+2n 1,6n3nu 112 100- 11 110 0,8 25,12 4 2 2 1 3 2,4 60 4+3n 7+1n 7 4 5 5,4+0,8n 324 110- 12 120 0,45 14,13 ------27 5+3n 4 6 7 5 5,4+0,6n 146 120- 13 130 0,3 9,43 ------12 8+4n 10 3 5+5n 13+1n 7,8+1,8n 94 130/ 3,8+1,8n 46 14 144,5 0,2 ------12 5 5+5n 3 4n 6 4,9+0,9n0,8nu TOTAL 837 0,1au 4113 Ramură laterală 1 0-10 ------12 9 7 6 6 6 6,8 82 2 10-20 ------16 6 6 8+1n 4 8+1n 6,4+0,4n 102 3 20-30 ------4 6 5 7 9 - 6,75 27
4 30-40 CrII2017 ------0 ------
5 40-55 CrII2017 ------0 ------TOTAL 32 211
NP: nr. probă; Slat: Slateral; NTI: Nr. total incizii; NOV: Nr. total ouă viabile col.12 x col. 18; Cr II 2017= creșterea a doua în lungime 2017; n=ouă înnegrite; nu=ouă înnegrite și uscate; au=ouă albe uscate
Tab. 3. Nivelul infestării cu Ceresa bubalus în plantații de gorun din O.S. GREENGOLD EST la data de 05.02.2018 Nr. mediu atacuri (incizii)/dm Nr. mediu ouă/depunere UP u.a din care: Grad fus ramuri creștere curentă total infestare laterale toamnă 2017 viabile % I 29A 57,9 12,2 0,1 6,7 4,9 73,1 FP I 30D - 1,1 0,2 3,1 3,1 100,0 S XII 209B - 2,5 0,1 7,2 6,7 93,0 M 21,4 0,28 XII 232 - (16,3noi (0,22noi 3,51 3,4 96,8 P 5,1vechi) 0,06vechi)
După cum se observă din tabelul 2, pe tulpina unui puiet pe ramurile laterale principale și densități foarte mici pe cu înălțimea de 1,45 m din u.a. 29A (UP I Amelina) s-au creșterea a doua a anului respectiv (0,1-0,28 incizii/dm). înregistrat un număr de 837 incizii, în care au fost depuse Numărul mediu de ouă/depunere a variat între 3,1 buc. 4113 ouă. Pe o ramură laterală de 55 cm, a aceluiași puiet, (u.a. 30D) și 7,2 buc. (u.a. 209B). Procentul de ouă viabile s-au înregistrat 32 incizii, cu un număr de 211 ouă. Nu au a fost cuprins între 73,1% (u.a. 29A) și 100% (u.a. 30D). fost identificate atacuri pe creșterea a doua din toamna 5.2. Efectul tratamentelor chimice asupra anului 2017. Analizele privind atacurile produse, numai cicadei Ceresa bubalus pe ramurile laterale ale puieților din UP I Amelina (u.a. În anul 2017 insecta a înregistrat infestări de intensitate 29A și 30D) și UP XII Iași Sud (u.a. 209B și 232), prezentate slabă la foarte puternică pe o suprafață totală de 92,5 ha sintetic în tabelul 3, scot în evidență densități variind (66,5 ha în UP I Amelina, u.a. 29A, 30B și 30D și 26,0 ha între 1,1 incizii/dm (u.a. 30D) și 16,3 incizii/dm (u.a. 232) în UP XII Iași Sud, u.a. 206D, 209B și 232). Pe suprafaţa
8 Anul XXV | Nr. 46 | 2020 de 37,8 ha (u.a. 29A, 30D , 232) (tab. 4) au fost aplicate 6. Concluzii tratamente de iarnă (februarie) cu produsul Confidor Oil Studiul de față consemnează pentru prima oară în SC 004 (7,5 l/ha în 300 l apă). Se menționează că ocolul România atacuri produse de cicada gheboasă Ceresa silvic Greengold nu este certificat FSC. Tratamentele au bubalus în plantații de cvercinee. Tratamentul de iarnă fost efectuate cu aparate de tip Vermorel. Observațiile efectuat în luna februarie 2018 cu produsul Confidor din primăvara anului 2018 au evidențiat o mortalitate Oil SC 004, asupra stadiului de ou al dăunătorului, în foarte mare a ouălor de C. bubalus (fig. 6). plantații din UP I Amelina și UP XII Iași Sud, a avut un efect foarte bun. Pe suprafața tratată nu au fost înregistrate reinfestări. Dăunătorul va fi monitorizat în continuare, mai ales în plantațiile tinere. Bibliografie Andrade GS (2004).As espécies do gênero Ceresa Amyot & Serville (Hemiptera, Auchenorrhyncha, Membracidae). Revista Brasileira de Zoologia 21(4), 671-738. Arzone A, Vidano C, Alma A (1987). Auchenorrhyncha introduced into Europe from the Nearctic region: taxonomic and phytopathological problems. In: Wilson MR and Nault LR (eds). Proc. 2nd Int. Workshop on Leafhoppers and Planthoppers of Economic Importance, Provo, Utah, USA, 28th July-1st Aug. 1986, CIE, London, 3-17. Bałazy R, Zasada M, Ciesielski M, Waraksa P, Zawiła-Niedźwiecki T (2019). Forest dieback processes in the Central European Mountains in the context of terrain topography and selected stand attributes. Forest Ecology and Management 435(1), 106-119. Balduf WV (1928). Observations on the Buffalo Tree HopperCeresa bubalus Fabr. (Membracidæ, Homoptera), and the Bionomics of an Egg Parasite, Polynema striaticorne Girault (Mymaridæ, Hymenoptera). Fig. 6. Ouă de Ceresa bubalus afectate de tratamentul cu Confidor Annals of the Entomological Society of America, 21(3, 1), 419–435. Oil SC 004 (u.a. 232, UP XII – O.S.Grengold Est) – 25.06.2018 - Gjonov I, Shishiniova M (2014). Alien Auchenorryncha (Insecta, (Foto: C. Ciornei) Hemiptera: Fulgoromorpha and Cicadomorpha) to Bulgaria. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 20(Suppl 1), 151–156. În urma verificărilor efectuate în teren, în data de 13.09.2018, în suprafețele tratate cu produsul Confidor Horváth G (1912). Az amerikai bivalykabócza Magyarországon. Rovartani Lapok. 19, 145–147. Oil SC 004, nu au fost înregistrate atacuri noi produse Jansky V, Kristín A, Okáli I (1988). Der gegenwärtige Stand der de Ceresa bubalus, ceea ce confirmă efectul foarte bun al Verbreitung und neue Erkenntnisse über die Bionomie der Art tratamentului (tab. 4). Stictocephala bisonia (Homoptera, Membracidae) in der Slowakei. Biológia (Bratislava), 43(6), 527-533. Tab. 4. Eficacitatea tratamentului cu Confidor în combaterea Krištín A (1984). Notes on the bionomy and distribution of the dăunătorului Ceresa bubalus - 13.09.2018 introduced species Stictocephala bisonia Kopp et Yonke, 1977 (Homoptera, Membracidae). Biologia, 39, 197-203. UP ua St Nr. mediu atacuri (incizii)/dm Efic (ha) (%) DAISIE (2019). Stictocephala bisonia Kopp & Yonke, 1977. In: Roy D et al 2017 2018 2019. DAISIE - Inventory of alien invasive species in Europe. Version F RL CC F RL CC 1.6. Research Institute for Nature and Forest (INBO). Checklist dataset I 29A 14,0 57,9 12,2 0,1 0 0 0 100 https://doi.org/10.15468/ybwd3x accessed via GBIF.org on 2020-05-27. I 30D 13,5 - 1,1 0,2 0 0 0 100 Nedealcov M (2019). Regional meteoclimatic hazards associated to XII 232 10,3 - 21,41 0,282 0 0 0 100 climatic change in the Republic of Moldova. Rev. Roum. Géogr./Rom. T - 37,8 ------Journ. Geogr., 63 (2), 167–183. St: suprafața tratată; F: (pe) fus; RL: (pe) ramuri laterale; CC: creștere curentă Nețoiu C, Tomescu R, Olenici N, Buzatu A, Bălăcenoiu F, Iliescu O toamnă; 21,41 = 16,3 noi + 5,1vechi; 0,282 = 0,22noi + 0,06vechi; Efic: eficacitate (2018). The invasive insect species in the Oltenia region (Romania). 100 x (Ni - Ni )/Ni 2017 2018 2017 Muzeul Olteniei Craiova. Oltenia. Studii şi comunicări. Ştiinţele Naturii, 34 (1), 111-123. Plantațiile au înregistrat creșteri viguroase în anul respectiv Olenici N, Blaga T, Tomescu R, Gogu I, Țilea G (2018). Cinci specii și au atins înălțimi de peste 3 m. În acest fel, nu a mai fost de insecte forestiere invazive noi în partea de nord-est a României. necesară aplicarea de tratamente în stadiul de adult, cu Bucovina Forestieră 18(2), 119-135. amestec de Fastac (0,3 l/ha) și Calypso (0,1 l/ha), propusă Pricop IE (2012). Fairy fly diversity (Hymenoptera, Chalcidoidea, în pachetul de măsuri de combatere a dăunătorului. Mymaridae) in natural and anthropized ecosystems, from the eastern Plantația din u.a. 30B, netratată chimic, cu infestare part of Romania. PhD thesis. “Alexandru Ioan Cuza” University of Iaşi, Romania, Faculty of Biology. mai slabă în anul 2017, a prezentat și în toamna 2018 Schuldt B, Buras A, Arend M, Vitasse Y, Beierkuhnlein C, Damm A, infestări nesemnificative cu ouă de C. bubalus. Styrsky Gharun M, Grams TEE, Hauck M, Hajek P, Hartmann H, Hilbrunner and Eubanks (2007) consideră că furnicile ar putea limita E, Hoch G, Holloway-Phillips M, Körner C, Larysch E, Lübbe T, apariția gradațiilor insectelor fitofage. Balduf (1928) and Nelson DB, Rammig A, Rigling A, Rose L, Ruehr NK, Schumann K, Pricop (2012) amintesc faptul că Polynema striaticorne Weiser F, Werner C, Wohlgemuth T, Zang CS, Kahmen A (2020). A este un parazit de ouă, specializat pe C. bubalus, care first assessment of the impact of the extreme 2018 summer drought on Central European forests. Basic and Applied Ecology, 45, 86-103. poate reduce populația de cicade.
9 Revista de Silvicultură şi Cinegetică
Simionescu A, Chira D, Mihalciuc V, Ciornei C, Tulbure C, (2012). Teodoru A, Chiriloaie-Palade A, Manole D, Manole T, Chireceanu C Starea de sănătate a pădurilor din România din perioada 2001-2010. (2019). Insect fauna associated with sunflower cultivated in system Ed. Mușatinii. with black locust windbreaks. Romanian Journal for Plant Protection, Stoian E (1983). The biology and control of the polyphagous insect XII, 54-60. Ceresa bubalus F. in vineyards. Productia vegetala. Horticultura, 11, 17-21 Timuş AS (2015). The invazive entomofauna of the Hemimetabola group Styrsky JD, Eubanks MD (2007). Ecological consequences of for Republic of Moldova. Current Trends in Natural Sciences 4(7), 32-40. interactions between ants and honeydew-producing insects. Tomescu R, Olenici N, Netoiu C, Balacenoiu F, Buzatu A (2018). Proceedings of the Royal Society of Biological Sciences, Series B 274, 151- Invasion of the oak lace bug Corythucha arcuata (Say.) in Romania: a 164. first extended reporting. Annals of Forest Research, 61(2), 161-170. Świerczewski D, Stroiński A (2011). The first records of the Walczak M, Brożek J, Junkiert Ł, Kalandyk-Kołodziejczyk M, Musik K, Nearctic treehopper Stictocephala bisonia in Poland (Hemiptera: Kaszyca N, Łazuka A, Gierlasiński G (2018). Stictocephala bisonia Kopp Cicadomorpha: Membracidae) with some comments on this et Yonke, 1977 (Hemiptera: Cicadomorpha, Membracidae) in Poland. potential pest. Polish Journal of Entomology, 80(1), 13-22. Annals of the upper Silesian Museum in Bytom Entomology, 27, 1–13. Teodorescu I (2018). Contribution to database of alien/invasive www.horticultorul.ro/insecte, 2015. Cicada gheboasă a pomilor și viței Homoptera insects in Romania. Romanian Journal of Biology – Zoology, de vie: Ceresa bubalus. 63(1–2), 29–68. www.anfdf.ro/sanatate/ghid/Ghid_informativ_vita.pdf Abstract Ceresa bubalus (Hemiptera: Membracidae) in oak plantations in northeastern Romania First severe attacks produced by Ceresa bubalus Fabricius, 1794 (Hemiptera: Membracidae) in Romanian forests occurred in autumn 2017 in young sessile oak plantations, in north-eastern Romania (Suceava county), managed by Greengold Est SRL Private Forest District. The attacks (longitudinal incisions on stems and lateral branches) were recorded on a total area of 92.5 ha (66.5 ha in PU I Amelina and 26.0 ha in PU XII Iași South). Heavy infestations occurred on 37.8 ha, the density of incisions was of 58 pieces/dm on stem and 21 pieces/dm on branches, with 3–7 eggs/incision. In order to prevent new attacks on seedlings, winter spraying was done using Confidor Oil SC 004 (dose 7.5 l/ha). No subsequent infestations were recorded after spraying. The monitoring of the pest continues, especially in the new plantations. Keywords: Ceresa bubalus sessile oak plantations, sessile, oak, plantations, control.
10 Anul XXV | Nr. 46 | 2020
FOREST PROTECTION
Risk assessment of damage by Hylobius abietis (L.) on forest sites to be planted
Marius Paraschiv1
1. Introduction The effectiveness of these methods of protection can vary depending on several factors such as the restocking The pine weevil (Hylobius abietis) continues to be the most status of the plantation, the number of treatments, the important pest of young conifer plantation in Europe. moment of applications or age, and type of the seedlings Despite long-standing concerns about avoiding the used (containerized or bare-rooted). damage caused by this species, due to recent restrictions on the use of pesticides, an issue that seemed to be For efficiency (the measures to be applied correctly and solved has come back to the attention of foresters. Proof only where appropriate), it is necessary to anticipate the of this is the huge number of published scientific works possible damage caused by pine weevil by site and time. in journals, over 2000 in the last two decades (Leather The first attempts to predict damages on sites to be 2019) which has boosted the interest in this issue. planted were made in Canada by Pendrel (1987, 1990). The insect causes damage to young seedlings from He developed a key for predicting the risk based on conifer plantations. Usually, damages are made by nineteen points which include among others the age of adults which have emerge from harvesting debris the clear cutting and the proximity of severe damage (especially stumps). The life history of this pest requires close to the new plantations and was addressed to large a development period of 2-4 years and first presume clear cuts areas (50 ha or more), which is rather an the colonization of fresh-cut stumps from the clear- unusual practice to European in general and Romanian cut conifer’s areas. Females lay eggs under the bark of forestry especially (where clear-cuts are limited to the stumps where larvae will develop. In this stage the 1,0-3,0 ha). Other studies (Wilson et al 1996) took into insects are not producing damages; they will only feed consideration for the building of a risk assessment on dead wood. But, when adults will emerge, they will model four variables: size of the sites, age of the planting, search for fresh and thin conifer bark which they will proportion between self-seeded or planted seedlings, find out on the stems and branches of newly planted and the previous use of the site, forest or newly planted seedlings. Besides that, regeneration feeding of old area. beetles can occur on the seedlings, altogether with the Despite previous models, Nordlander et al (2017) maturation ones providing a mixed summer-autumn considered that the amount of the seedlings planted aspect of the injuries, depending on the site features and in mineral soil, to be the best predictor to forecast the clear-cut age (Olenici and Olenici 2003a). damages, doubtless, together with the age of clear-cuts The injuries can reduce or stop the passing of sap through at the time of planting and temperature sum at each the stem which can cause the death of the seedlings. location. Since chemical control (Simionescu and Mihalache In some countries, the success and accuracy of these 2000) against this pest has been restricted, different predictions have created the possibility of developing other approaches for seedling protection have been specialized services for analyze and determine the tried: biological insecticides (Willoughby et al 2020), degree of risk to which future plantations will be subject entomopathogenic organisms such as fungi and (Moore 2007). nematodes (Williams et al 2013, Kapranas et al 2017) and Concerning risk assessment in Romania, Olenici and technologies: physical protection of stems (Hagner and Olenici (2003b) have developed a predicting method Jonsson 1995, Eidmann et al 1996, Nordlander et al 2009), adapted to the local condition and forestry practices. soil preparation and use of shelterwood (Petersson Their key is designed for restocking of conifer species and Orlander 2003, Luoranen and Viiri 2012) or use of in their natural range, made with bare-rooted seedlings, synthetic attractants for trapping the adults (Nordlander and takes into account also, the presence of natural 1987, Olenici et al 2016, Skrzecz 2017). regeneration indirectly connected to canopy cover, 1 SCDEP Brașov, INCDS „Marin Drăcea”
11 Revista de Silvicultură şi Cinegetică altitude, and the exposition of the sites too. 2.1. Study area Using this key, in this study, we aimed to test the accuracy Coniferous plantation evaluated in this study are and reliability of the predictions and to check if it is located in Șercaia village, Brașov County, and are under handy to use and could by applied by foresters and forest administration of ”Pădurile Șincii” Private Forest District. owners. Selected plantations were part of the Drăguș (stands 11C, 62B, 64D, 10A, and 12B) and Șinca districts (stands 66A, 2. Materials and methods 67A, 159B, 47I, and 71C). Table 1. Details of evaluated forest sites Old forest Area Harvesting Altitude Slope Herbaceous Afforestation PU Sc (ha) period (m) Aspect (%) Sp composition Canopy vegetation composition (%) Age cover (%) cover (%) (%) I 11C 5.9 2104 1200-1600 NV 37 100PA 100 70 20 100 PA I 62B 3.0 2014 1350 SE 32 100PA 110 70 20 100 PA I 64D 0.5 2014 1600 E 27 100PA 50 80 10 100 PA 60PA II 66A 15.2 2013 1400 NV 37 40AA 140 40 15 80 PA20 AP II 67A 18.9 2013 1350 S 34 40AA 30PA 30FS 120 40 10 80 PA20 AP Nov2016- II 159B 19.9 Mar2017 860 N 32 100FS 180 30 20 70 PA30 AP II 47I 23.7 2013 1280 NE 30 90PA 10LD 90 30 20 100PA II 71C 1.9 2010 1400 E 25 90PA 10AP 95 10 10 80PA20LD April-June I 10A 1.3 2016 1400 NV 37 90PA 10AA 110 70 80 100PA I 12B 0.9 April-June2016 1350 NV 37 100PA 90 70 80 100PA PU: production unit; Sc: subcompartiment ; Sp: species; PA: Picea abies, Norway spruce; AP: Aces pseudoplatanus, Sycamore; AA: Abies alba, European silver fir; FS: Fagus sylvatica, European beech; LD: Larix decidua, European Larch
2.2. Risk assessment between sites from 1 to 12. The purpose of these plots Damage risk was evaluated through the algorithm was to monitor the evolution of the plantations until the developed by Olenici and Olenici (2003b), which is 15 seedlings will reach the canopy closure. In autumn of points logical and intuitive key with pre-settled factors: 2018 all plots were investigated to achieve information altitude, exposition, old forest composition, canopy about live seedlings or dead, ill and injured ones, aiming cover, weed type, and harvesting moment. to identify the causes for damage. As delineated by Olenici and Olenici (2003b) risk classes Also, after planting, to detect the presence of the weevils, were defined as low, when chances of an apparition of on each site, 10 to 34 bait bark traps per hectare were severe damages are less than 25%, medium when they set on the ground, randomly, close to the seedlings. are between 26-50%, and high when the chances are The traps were made by fresh spruce bark (pieces of higher than 50%. Severe damage means that the total approximately 30 cm x 30 cm) treated with insecticide debarked area by weevils per affected seedling is more (spinosad) and they served as a lure for the adult weevils. than 100mm2 (Longstom 1982, Wilson et al 1986). Those were inspected weekly and replaced periodically 2.3. Planting for the first two months to observe any death specimen belonging to H. abietis species. Plantations took place between March and May 2018, manually with bare-rooted seedlings of Norway spruce 3. Results (Picea abies), European larch (Larix decidua), and sycamore (Acer pseudoplatanus). Their spatial assemblage 3.1. Risk assessment and proportions differed from site to site and were pre- Risk assessment was compiled for the 10 new plantations, established by ecological afforestation pattern according covering 91.2 ha. The risk classes assigned through the to the natural type of forest before clear-cuts. algorithm are presented in the next table (table 2). As seedlings with high vitality are less susceptible than Table 2. Assigned risk for sites planted in 2018 those with low vitality (Wallertz et al 2005), for planting PU Sc Area (ha) Risk classes seedlings with roots of at least 15 cm in length, with a I 11C 5.9 low lignified stem, straight form, without bifurcations, were I 62B 3.0 low used. Seedlings were produced from local provenance, I 64D 0.5 low in administrator’s own nurseries: one year spent in II 66A 15.2 low greenhouse followed by another two seasons in open II 67A 18.9 low field nurseries. II 159B 19.9 low 2.4. Field evaluations II 47I 23.7 low II 71C 1.9 low Damage assessments were conducted in semipermanent I 10A 1.2 high 2 plots of 500m installed on each site during planting work. I 12B 0.9 high A total of 39 plots were used and their number varied
12 Anul XXV | Nr. 46 | 2020
The predicted severe damages were assigned for 2.1 ha harvested in 2013, stand subcompartments 47I and 66A: with 7600 new seedlings. For those, we estimated more even if they are situated on relatively high elevation which than 3800 severely damaged seedlings in the next two forces the weevil population development to take longer seasons if no control measure will be taken and possibly (around 3-4 years at 1400 m) for those which occupied leading to a debarked area of the 100-200mm2/affected the northern aspects (66A), the time until restocking was seedling. We appreciated that the first damages will made was long enough for the insects to complete their be made in the early spring of 2018 by newly emerged development and to leave from those sites. This is why weevils, then spring and summer ones in 2019, and also we considered that the seedlings used for reforestation some damage even in 2020 were not excluded to appear. here, will experience only sporadically and completely Low risk was predicted for the other eight sites with random damages. Also, the weevil populations which 62035 spruce and larch seedlings from an area of 89.0 ha. presumably developed on subcompartment 47I, at the elevation of 1280 m (a.s.l.) should have finished their 3.2. Planting, field evaluations and preventive 2-3 years development cycle and migrated from there interventions at least two years before the spring of 2018. The same For restocking of all ten sites (both clear cuts and partly applies to the site harvested in 2010, respectively 71C. natural regenerated) 73040 seedlings were used of which Also, an easy decision was that referred to risk assigned 68355 were spruce, 1280 larch and 3405 sycamore. to the site 67A which was previously occupied by beech, At the end of the first season, the proportion of alive unsuitable for pine weevil development. seedlings varied between 85-95% with an average of Low risk assigned for both plantation which were made 91%. The total number of dead seedlings was 7167, out in areas harvested in 2014 (respectively, 11C and 62B) of which 2910 killed by H. abietis, and the rest by others. was estimated by the fact that from the moment of Plantations predicted with low risk of damage used harvesting to the plantation, one entire generation of 62035 spruce and larch seedlings, of which 2350 (3.8 %) weevils has developed and migrated already. Even so, were killed by H. abietis and 3677 (5.9 %) by other causes due to aspect and high elevation for the first one (11C) while for those anticipated with high risk from a total (up to 1600 m) which could still provide some remaining 7600 seedlings, 7.4 % (560 seedlings) where dead because weevils, the total damage was not entirely excluded but of the weevil and 7.6 % (580 seedlings) from other causes. was estimated to only occur isolated on less than 15% of Surveying efforts through bark baited traps revealed the seedlings. 1039 adult weevils (varying from 2.6 to 21.4 beetles/trap), For sites assigned with low risk of damage, the decision 695 individuals from sites predicted with low damage was completed by the canopy cover proportion, of the levels, and 344 from those assigned with high risk. previous stands, which varied between 10% and 40 % Due to the damage increase observed at the end of July which allowed natural regeneration to install and to 2018, in the sites assessed with high risk individual reduce the pressure of weevils to the new seedlings as spraying of the seedlings with 50 L emulsion solution underlined by Långström and Day (2007). (spinosad) per hectare were carried out. Severe risk damage to more than 25% of the seedlings 4. Discussion was assign to sites harvested two years before planting (2016) located at elevations between 1350 and 1400 m on Development duration of the weevil population was northern slopes. In these places, based on the algorithm assumed to be as proposed by Olenici and Olenici (2003b). we suggest that part from the weevil populations According to these studies the development duration of requires 3 years and the rest of it 4 years to fully develop. H. abietis for the northern part of the country was 2 years This is why we considered that restocking will suffer for populations that live under 1000 m a.s.l. on every significant losses in the first year (third after harvesting) aspect and between 1000-1400 m a.s.l. for southern when part of the weevils will emerge and the next one expositions, 2-3 years for those situated on northern (the fourth year after harvesting) when the remaining places at an altitude between 1000 and 1300 m and 3 to 4 weevil population will complete their development. years for those populations that live on northern faces at elevations higher than 1300 m. The low level of damages observed on the spruce seedlings from the sites assigned with high risk in the first Our evaluation takes into consideration the fact that season is below the threshold anticipated by us because conifer seedlings were treated by dipping the above- of the chemical spraying that was made at the end of July ground parts in insecticide emulsion (Skrzecz 2017), when was observed an increased activity of the weevils. before being planted, a treatment able to protect the But as delineated above, because a considerable part of seedlings for at least the first two months in the field the weevils will emerge the second year after plantation (Olenci and Olenici 2002, Ureche 2008). We didn’t found the damages where assume to appear in the spring of studies concerning spinosad (the active ingredient of 2019 and chemical treatments were repeated. the insecticide used) efficiency and the prolongation of the protective effect in the field but, this has been In respect to those plantations assigned with low risk, assimilated for the same period as for the ones treated field observations have confirmed our predictions, with pyrethroids. and the level of damages did not exceed the assigned threshold. The most simple cases to be analysed were those areas
13 Revista de Silvicultură şi Cinegetică
The risk of weevils attacks generally declines with assessment of damages produced by Hylobius abietis. We increasing the time since harvesting, in opposition to kindly appreciate the efforts and support from ”Pădurile the interest to restock very quickly the clear-cuts to avoid Șincii” Forest District, for providing information and the prolongation of the rotation and issues regarding granting access to the forest. The study was financially competing vegetation as delineated previously (Nilsson supported by Project CRESFORLIFE, ID P_40_380, ctr and Örlander 1999, Långström and Day 2007). 15/2016, subsidiary contract no. 5/2018. Partially, the need to delay reforestation was overcome by national regulations which require forest owners to References replant the conifer clear-cut sites after two vegetation Eidmann HH, Nordenhem H, Weslien J (1996). Physical protection of conifer seedlings against pine weevil feeding. Scandinavian Journal of seasons since harvesting. This delay could be enough Forest Research 11, 68-75. for sites situated below 1000 m a.s.l. altitude on every Grégoire JC, Evans HF (2004). Damage and control of BAWBILT aspect (exposition) and for the southern ones up to 1300 organisms, an overview. In: Lieutier F, Day KR, Battisti A, Grégoire m which allows one full generation development for the J-C, Evans HF (Eds) Bark and Wood Boring Insects in Living Trees in weevil’s populations and to migrate before planting the Europe, a Synthesis. 19-37. DOI:10.1007/1-4020-2241-7_4. seedlings. But, for northern slopes situated over 1000 Hagner M, Jonsson C (1995). Survival after planting without soil m a.s.l. some of the populations require between 2 and preparation for pine and spruce seedlings protected from Hylobius 4 years to complete their development making an easy abietis by physical and chemical shelters. Scandinavian Journal of Forest Research 10, 225-34. target for the maturation and regenerating feeding of Kapranas A, Malone B, Quinn S, O’tuama P, Peters A, Griffin CT (2017). the weevils on the newly planted seedlings. Optimizing the application method of entomopathogenic nematode The need to overcome the damages produced by this suspension for biological control of large pine weevil Hylobius abietis. weevil is delineated also from available information BioControl, 62(5), 659-667. which indicated that H. abietis produced sever damages Långström B (1982). Abundance and seasonal activity of adult Hylobius in Romania, between 1991-2000, on 60719 ha which abietis weevils in reforestation areas during first years following final felling. Communicationes Instituti Forestalis Fenniae 106, 4-22. represents almost 34% of the threatened area (180000 ha) comparative with Hungary – 10% and Germany – LÅngström B, Day KR (2007). Damage, Control and Management of Weevil Pests, Especially Hylobius Abietis. In Bark and Wood Boring 0.2% observed between 1990-1998 (Simionescu et al 2001, Insects in Living Trees in Europe, a Synthesis, Springer, Dordrecht, 415– Grégoire and Evans 2004). Unfortunately, no reliable data 444. concerning the damages produced in the last period are Leather S (2019). Weevily clever – on being behaviourally resistant. available, but certainly, the threat does exist and it is https://simonleather.wordpress.com/tag/hylobius-abietis/. amplified by the pesticide restriction issue. López-Villamor A, Carreño S, López-Goldar X, Suárez-Vidal E, Sampedro L, Nordlander G, Björklund N, Rafael Zas R (2019). Risk 5. Conclusion of damage by the pine weevil Hylobius abietis in southern Europe: Effects of silvicultural and landscape factors. Forest Ecology and The algorithm tested for risk evaluation was reliable, Management 444, 290-298. easy to use, and validated through field observations. Luoranen J, Viiri H (2012). Soil preparation reduces pine weevil This could be applied widely by foresters to predict (Hylobius abietis (L.)) damage on both peatland and mineral soil sites the possible damage produced by H. abietis to their one year after planting. Silva Fennica 46(1), 151–161. plantations and to concentrate the efforts in those Luoranen J, Viiri H, Sianoja M, Poteri M, Lappi J (2017). Predicting assigned to high risk of damage. An approach like this pine weevil risk: Effects of site, planting spot and seedling level aimed to differentiate the chemical control between factors on weevil feeding and mortality of Norway spruce seedlings. sites and to use rationally the pesticides will lead to a Forest Ecology and Management 389, 260-271. general decrease of toxicity resulted in the environment Moore R (2007). Hylobius Management Support System: A decision support system to help foresters predict and reduce damage and and susceptible organisms. However, we think that the costs due to large pine weevil, Hylobius abietis. Forestry Commission possibility to take into consideration the proximity of old England: Forest Research Leaflet. plantations to the new ones as a criterion can increase Nilsson U, Örlander G (1999). Vegetation management on grass- the accuracy of the method and improve the use of it. dominated clearcuts planted with Norway spruce in southern Limitations of the study Sweden. Canadian Journal of Forest Research 29(7), 1015–1026. Nordlander G, Mason EG, Hjelm K, Nordenhem H, Hellqvist C (2017). The scarce availability of sites to be analysed and the Influence of climate and forest management on damage risk by the fact that the main part of them where older than 4 pine weevil Hylobius abietis in northern Sweden. Silva Fennica 51 (5): years, which represents rather an unusual situation, has 7751. reduced the complexity of situations and challenged Nordlander GA (1987). A method for trapping Hylobius abietis (L.) with less the assessment algorithm. Also, the fact that we a standardized bait and its potential for forecasting seedling damage. only could present the situation from the first year of Scandinavian Journal of Forest Research 2, 199–213. plantation not taking into account the damage from Nordlander G, Nordenhem H, Hellqvist C (2009). A flexible sand the two following seasons may limit considerably the coating (Conniflex) for the protection of conifer seedlings against damage by the pine weevil Hylobius abietis. Agricultural and Forest concision of the results. Entomology 11, 91-100. Acknowledgment Olenici N, Olenici V (2002). Protejarea puieților de rășinoase împotriva The author is grateful to colleague Nicolai Olenici for atacului de Hylobius abietis prin îmbăiere în Supersect 10EC şi Nu- advice, suggestions, and for initiating into the risk Film 17. Bucovina Forestieră 10(1-2), 25-32.
14 Anul XXV | Nr. 46 | 2020
Olenici N, Olenici V (2002). Utilizarea atractanților sintetici pentru Skrzecz I (2017). Insects Associated with Reforestation and Their monitorizarea populațiilor de Hylobius abietis (L). Revista pădurilor 4, Management in Poland. In Shields VDC (Ed) Biological Control of Pest 11-23. and Vector Insects; InTech: Rijeka, Croatia, 133-168. Olenici N, Olenici V (2003 a). Dinamica sezonieră a vătămărilor și a Simionescu A, Mihalache (eds) (2000). Protecția pădurilor. Ed. capturilor de Hylobius abietis (L) în primii doi ani după exploatare. Mușatinii, Suceava. Revista pădurilor 4, 12-22. Simionescu A, Mihalciuc V, Lupu D, Vlăduleasa A, Badea O, Fulicea T Olenici N, Olenici V (2003 b). Diferențierea măsurilor de protecție (2001). Starea de sănătate a pădurilor din România în intervalul 1986- a culturilor de rășinoase împotriva atacului de Hylobius abietis în 2000. Ed. Mușatinii, Suceava, 251-253, 656-663. funcție de gradul de risc. Revista pădurilor 6, 6-9. Ureche M (2008). Protejarea puieţilor de răşinoase împotriva atacului Olenici N, Olenici V (2006). Antifeedant effect of neemazal-t/s on de Hylobius abietis L. cu ajutorul piretroizilor de sinteză. Revista de the large pine weevil Hylobius abietis L. Annals of Forest Research Silvicultură și Cinegetică 24, 42-45. (Analele ICAS), 49, 107-118. Wallertz K, Örlander G, Jaana Luoranen J (2005). Damage by pine Olenici N, Duduman M-L, Teodosiu M, Olenici V (2016). Efficacy of weevil Hylobius abietis to conifer seedlings after shelterwood artificial traps to prevent the damage of conifer seedlings by large removal. Scandinavian Journal of Forest Research 20(5), 412-420. pine weevil (Hylobius abietis L.) - a preliminary study. Bulletin of the Williams CD, Dillon AB, Griffin CT, Harvey CD, Mc Namara L, Transilvania University of Brasov, Series II. Forestry, Wood Industry, Hennessy R (2013). Control of a major pest of forestry, Hylobius Agricultural Food Engineering 9(1), 9-20. abietis, with entomopathogenic nematodes and fungi using eradicant Pendrel BA (1987). How to live with the seedling debarking weevil: and prophylactic strategies. Forest Ecology and Management 305, 212- a key to determine degree of hazard to planting sites. Maritimes 222. Region, Forestry Canada, Technical Note 171. Willoughby IH, Moore R, Moffat AJ, Forster J, Sayyed I, Leslie K Pendrel BA (1990). Hazard from the seedling debarking weevil: a (2020). Are there viable chemical and non-chemical alternatives revised key to predicting damage on sites to be planted. Forestry to the use of conventional insecticides for the protection of young Canada, Maritimes Region, Fredericton, New Brunswick. Technical trees from damage by the large pine weevil Hylobius abietis L. in UK Note 236. forestry? Forestry: An International Journal of Forest Research, 93(5), Petersson M, Orlander G (2003). Effectiveness of combinations of 694–712. shelterwood, scarification, and feeding barriers to reduce pine Wilson WL, Day K, Hart E (1996). Predicting the extent of damage to weevil damage. Canadian Journal of Forest Research 33, 64–73. conifer seedlings by the pine weevil (Hylobius abietis): a preliminary risk model by multiple logistic regression. New Forests 12, 203-222. Abstract Due to limitations in the use of pesticides this paper discusses the importance of anticipating the damages caused by Hylobius abietis in newly established plantations in order to control the weevil differently Based on the risk determination key, previously developed, the analysis takes into consideration that not all conifer plantations will be damaged in the same way. This will be different and will depend on the age of the sites, altitude and exposure aspects which will influence the development duration of this species. Also, the complexity and ease of use among foresters were tested. The results indicated sites with low and high risk, confirmed thought field evaluations providing correct predictions of damage levels of the seedlings. Keywords: Hylobius abietis, Picea abies, forest protection, plantations Rezumat Evaluarea gradului de risc de atacul de Hylobius abietis pentru plantațiile care urmează a fi înființate În contextul actual al limitării utilizării pesticidelor în lucrările de protecție a culturilor silvice, lucrarea de față aduce în discuție importanța anticipării pagubelor produse de Hylobius abietis în culturile nou înființate de rășinoase, pentru a putea interveni diferențiat, punctual, doar acolo unde acestea apar. Bazată pe cheia de determinare a gradului de risc elaborată anterior, analiza amintește că nu toate plantațiile de rășinoase vor fi afectate, în același mod, de această specie, ci atacul va fi diferențiat, în funcție de vechimea parchetului ce urmează a fi plantat, de altitudinea și expoziția terenului, care vor determina durata dezvoltării populațiilor timp de 2, 3 sau chiar 4 ani. De asemenea, s-a testat gradul de complexitate în utilizarea cheii de determinare a gradului de risc, în scopul aprecierii eficienței și ușurinței de folosire a acesteia în rândul practicienilor din domeniul protecției pădurilor. Cuvinte cheie: Hylobius abietis, Picea abies, protecție, plantații
15 Revista de Silvicultură şi Cinegetică
DENDROMETRIE
Stabilirea calității arborilor și determinarea volumului de lemn de lucru pe baza defectelor exterioare și interioare în făgete cu vârstă înaintată
Corneliu Iacob1, Alexandru Cucu1, Ionuț Baciu1, Gruiță Ienășoiu1, Alexandru Zaharia1, Tibor Șerban1, Dan Pepelea1
1. Considerații generale sunt relativ scumpe, metoda cea mai economică și accesibilă producției este aceea de extragere a unor Încadrarea arborilor pe picior în clase de calitate, în țara probe (carote de sondaj) cu burghiului Pressler, de la noastră, se realizează conform metodei elaborate de I. diametrul de bază al arborilor, cu ajutorul cărora să se Decei și R. Dissescu (1960), care presupune repartizarea stabilească prezența defectelor interioare (Dumitriu acestora într-una din cele patru clase de calitate, în funcție Tătăranu et al 1983). Această metodă a fost utilizată și în de proporția înălțimii arborelui (0,1H) aptă pentru lemn prezentele cercetări. de lucru. Astfel, potrivit metodei, aprecierea calității arborilor se realizează printr-o atentă analiză vizuală, 2. Material și metodă urmărindu-se forma trunchiului și prezența eventualelor defecte exterioare, care pot conduce la declasări ale Cercetările, privind determinarea mai exactă a volumului arborilor dintr-o clasă de calitate într-alta, ca urmare de lemn de lucru, s-au efectuat în cinci arborete de fag, a mărimii și poziției pe trunchi a porțiunii cu defecte. cu vârstă înaintată, din fondul forestier al O.S. Pădurile Această metodă este, însă, mai mult sau mai puțin precisă Șincii R.A., adoptându-se metoda experimentală bazată pe în cazul arboretelor de fag cu vârstă înaintată, datorită efectuarea de măsurători biometrice, observații specifice frecvenței mari a defectelor interioare ale arborilor și prelevări de carote de la arborii din suprafețele (putregai interior, inimă roșie, inimă stelată) (Simionescu experimentale amplasate în O.S. Pădurile Sincii (tab. 1). et al 2000, Chira et al 2001, Câmpu 2008, Iacob 2009). Tabelul 1. Arboretele de fag în care s-au efectuat cercetări - O.S. De aceea, la stabilirea mai exactă a volumului de lemn Pădurile Șincii de lucru din arboretele de fag cu vârstă înaintată, este Cod Vr Alt Sp necesar să se pună în evidență și defectele interioare ale SE SE U.P. u.a. (ani) CP (m) (ha) arborilor (Ciubotaru 1998, HG 1090/2000, OM 1651/2000). SPF 1 Șinca Sinca 167 140 III 570-720 0,22 Pentru evidențierea defectelor interioare ale arborilor, SPF 2 Strâmba Sinca 52 C 150 III 700-850 0,20 se pot folosi procedee distructive, constând în doborârea SPF 3 Plopoasa Sinca 127 110 III 530-690 0,21 și secționarea unui număr reprezentativ de arbori SPF 4 Veneția Părău 16 A 110 III 560-760 0,24 dintr-un arboret, sau mai puțin distructive, bazate pe SPF 5 Arinoasa Părău 99 A 110 III 500-590 0,25 SE: suprafața experimentală; Vr: vârsta; CP: clasa de productie; ; Alt: sondarea trunchiului arborilor, cu ajutorul burghiului altitudinea; Sp: suprafața pieței Pressler, sau cu un dispozitiv prevăzut cu ac subțire de oțel, care, în corelație cu rezistența de pătrundere în Dacă evaluarea defectelor care apar la suprafața lemn, evidențiază prezența sau absența putregaiului trunchiului arborilor pe picior (putregaiul exterior care (Dumitriu-Tătăranu et al 1983, Câmpu 2009). Procedeele avansând spre centrul trunchiului se poate transforma nedistructive utilizabile, în prezent, se bazează pe aparate în scorbură, lăbărțarea, prezența ritidomului, bifurcarea, de scanare a trunchiului arborilor, cum ar fi Arbotom curbura, nodurile, cancerele bacteriene, bărbile chinezești, (aparat care realizează tomografia arborelui cu ajutorul gelivura etc. - SR EN 1361-1 2001) este relativ ușoară, ultrasunetelor), sau defectoscoape portabile, folosind relevarea defectelor care apar la interiorul trunchiurilor radiația ionică, razele Röentgen etc. (Dinulică 2007). arborilor de fag (putregai interior, inimă roșie, inimă Ținând cont de faptul că aparatele de scanare a arborilor stelată – foto 1 și 2) este mai dificilă.
1 SCDEP Brașov, INCDS „Marin Drăcea”
16 Anul XXV | Nr. 46 | 2020
La stabilirea calității arborilor pe picior, s-au luat în considerare, potrivit standardelor în vigoare, doar defectele importante: curbura, bifurcațiile, inima stelată de gelivură, nodurile, putregaiurile (SR EN 1361-1 2001, Giurgiu et al 2004, Dinulică 2007).
Fig. 1a. Determinarea mărimii putregaiului pe trunchi la fag (Decei 1975) În suprafețele experimentale amplasate s-au efectuat următoarele lucrări și măsurători dendrometrice: » delimitarea suprafeței, inventarierea arborilor pe categorii de diametre, clase de calitate (după aprecierea vizuală exterioară) și clase Kraft (foto 3); » Foto 1. Arbore de fag afectat de putregai interior (SPF 4 -Veneția) prelevarea de carote de la toți arborii inventariați, cu evidențierea defectelor interioare ale lemnului (dacă a fost cazul); » măsurători pe carote și evaluări dendrometrice specifice, privind calitatea arborilor, pe baza analizei defectelor exterioare și interioare ale acestora; » măsurarea înălțimilor la arbori din toate categoriile de diametre.
Foto 2. Arbore de fag afectat de inimă roșie (SPF 4 – Veneția) Foto 3. Suprafața experimentală amplasată în Pădurea Șinca, UP Din cadrul defectelor interioare, cel mai important Șinca, u.a. 167 (SPF 1) este putregaiul, care reprezintă o „alterație a lemnului cauzată de ciuperci parazite și saprofite” arborilor, 3. Rezultate obținute relevarea prezenței acestuia și, în aceasta circumstanță, În suprafețele amplasate, ca urmare a măsurătorilor evidențierea mărimii porțiunii afectate, fiind efectuate, s-a evidențiat faptul că structura arboretelor de determinante pentru clasificarea calitativă a lemnului fag cu vârstă înaintată, în care s-au realizat experimentele, arborilor (Beldeanu 1999, Timar et al 2012). Astfel, la fag, este atât relativ plurienă, în SPF 2 Strâmba, cât și relativ mărimea porțiunii afectate de putregai, fiind corelată cu echienă, în celelalte suprafețe experimentale. Pentru vârsta, diametrul și clasa de producție (fig. 1a), ajunge ajustarea distribuțiilor experimentale s-a utilizat funcția pe trunchi la 4-8 m în stațiuni de bonitate superioară, beta (fig. 1-2). respectiv la 1-3 m în stațiuni de bonitate inferioară (Decei 1975, Drăghiciu and Guiman 2006).
17 Revista de Silvicultură şi Cinegetică
Menținerea fagului la vârste foarte înaintate, are ca repercusiune transformarea, sub acțiunea ciupercilor, a inimi roșii în putregai. Proporția arborilor pe clase de calitate în suprafețele experimentale în studiu evidențiază faptul că, deși arboretele au vârste înaintate, arborii din clasele superioare (cl. I și cl. II) sunt majoritari (fig. 5);
arbori cu defecte exterioare arbori cu defecte exterioare și interioare
40 39 37 35 35 30
20 22 20 Numărul de arbori (%)arbori de Numărul Pentru stabilirea clasei de calitate a arborilor din 10 10 suprafetele experimentale, conform metodicii de 2 cercetare prezentate, s-a ținut cont de defectele 0 1 2 3 4 exterioare și de cele interioare ale acestora, testându-se, Clasa de calitate cu ajutorul burghiului Pressler, prezența inimii roșii și a Fig. 5. Proporția arborilor pe clase de calitate în raport cu defectele exterioare și interioare ale acestora putregaiului în trunchiul arborilor. în arboretul de fag Sinca - SPF 1 În ceea ce privește prezența inimii roșii, apariția și Comparativ cu clasificarea calitativă realizată exclusiv extinderea acesteia sunt corelate cu vârsta arboretului, pe baza defectelor exterioare (vizibile), analiza arborilor, fapt pus în evidență de proporția mult mai mare (89%) a efectuată atât după defectele exterioare cât și după arborilor afectați de inimă roșie din arboretul de fag de cele interioare, relevă faptul că proporția arborilor din 150 de ani din Pădurea Strâmba (SPF 2), față de cea de clasele superioare de calitate (1 și 2) este de fapt mai 48% din făgetul Plopoasa (SPF 3) având 110 ani (fig. 3-4). scazută (fig. 6, 7).
arbori sanatosi arbori cu inima rosie arbori cu defecte exterioare arbori cu defecte exterioare si interioare 50 11% 46 40 41
30 34
20 21 20 20 10 89% 13 Numarul de arbori (%) arbori de Numarul 5 0 1 2 3 4 Clasa de calitate Fig. 3. Proportia arborilor afectaţi de inimă rosie în Fig. 6. Proporția arborilor pe clase de calitate în raport cu defectele exterioare și interioare ale acestora în arboretul de fag de 150 de ani Strâmba - SPF 2 arboretul de fag Strâmba- SPF 2
18 Anul XXV | Nr. 46 | 2020
Din studiul arboretelor de fag cu vârstă înaintată din arbori cu defecte exterioare O.S. Pădurile Șincii R.A., se remarcă faptul că vârsta arbori cu defecte exterioare și interioare 60 arboretului este determinantă pentru calitatea arborilor, 59 50 influențând, totodată, și proporția lemnului de lucru.
40 44 4. Discuții și concluzii
30 34 Ținând cont de faptul că în făgete, odată cu înaintarea 28 în vârstă, proporția arborilor afectați de inimă roșie și 20 putregai crește semnificativ (Chira et al 2001, Nicolescu 14 et al 2001, Wernsdörfer 2005, Iacob 2009, Câmpu and Numărul de arbori10 (%) 8 8 Dumitrache 2015), având implicații negative privind 5 0 valorificarea superioară a lemnului (Beldeanu 1999, 1 2 3 4 Clasa de calitate Kruch 2015), și, de asemenea, calitatea arborilor scade, Fig. 7. Proporția arborilor pe clase de calitate în raport ceea ce atrage o scădere considerabilă a volumului de cu defectele exterioare și interioare ale acestora în arboretul de fag Plopoasa - SPF 3 lemn de lucru (Câmpu 2011), se poate concluziona că, în aceste arborete, nu trebuie să se opteze niciodată pentru Totodată, proporția arborilor din clasele de calitate sacrificii în plus la exploatabilitate. inferioare este mai mare, ceea ce evidențiază faptul ca, Nu în ultimul rând, cercetările în acest domeniu ar trebui la clasificarea calitativa a arborilor, trebuie sa se tina continuate pentru a se pune în evidență necesitatea cont și de defectele interioare (cl. 3 și 4). scăderii vârstei exploatabilității la fag, (Dhôte 1997, Zell et Vârsta arboretului influențează, de asemenea, calitatea al 2004, Nicolescu et al 2004, Drăghiciu and Guiman 2006, arborilor și implicit proporția lemnului de lucru rezultat, Prka and Krpan 2010, Štefančík 2015, Trenčiansky et al în arboretele cu vârste mai înaintate, proporția arborilor 2017), mai ales în condițiile debilitării fagului sub impactul din clasele inferioare (cl. 3 și 4) fiind mult mai mare schimbărilor climatice (Chira et al 2003, Constandache decât în arboretele cu vârste mai scăzute (tab. 2). et al 2018, Paul et al 2019), deoarece menținerea unor Astfel, în arboretele cu vârstă mai mare proporția lemnului vârste ridicate, cu obținerea la exploatabilitate a unor de lucru este mult mai scăzută fața de cele cu vârsta mai arborete în care proporția arborilor este majoritară în redusă (expl. SPF 2 Strâmba, la vârsta de 150 ani, are clasele inferioare de calitate și având ca rezultat scăderea proporția lemnului de lucru 35%, SPF 1 Șinca, la 140 de ani, semnificativă a volumului de lemn de lucru (Voss and are proporția lemnului de lucru 42%, iar celelalte arborete Brandl 1991, Câmpu 2011, Guiman and Drăghiciu 2007, – SPF 3 Plopoasa, SPF 4 Veneția și SPF 5 Arinoasa, la 110 ani, Iacob 2014, Iacob 2020), nu se înscrie între soluțiile au proporția lemnului de lucru între 50% și 60%). adecvate unei gospodăriri durabile a pădurilor. Tab. 2. Proporția arborilor pe clase de calitate în fagete în raport Finanțare cu vârsta Cercetările s-au realizat în cadrul proiectului Proporția arborilor pe clase de CRESFORLIFE (SMIS 105506), contract subsidiar nr. Codul și denumirea calitate suprafeței Vârsta Clasa de 5/2018, proiect cofinanțat din Fondul European de experimentale (ani) productie superioare inferioare (cl. 1–2) (cl. 3 – 4) Dezvoltare Regională prin Programul Operațional SPF 1 Șinca 140 III 55 45 Competitivitate 2014-2020. SPF 2 Strâmba 150 III 45 55 SPF 3 Plopoasa 110 III 77 23 Bibliografie Beldeanu E (1999). Produse forestiere și studiul lemnului. Vol. I, Ed. Pe baza stabilirii cu mai multă rigurozitate a calității Universității „Transilvania” Brașov. arborilor din arboretele de fag studiate, s-au obținut Câmpu R (2008). Cercetări privind posibilitățile de evaluare a calității și rezultate privind cuantificarea mai exactă a proporției lemnului pe picior, în arborete pure de fag (Fagus sylvatica L.), din de lemn de lucru, cu implicații pozitive privind precizia Bazinul Târlungului. Teză doctorat, Univ. Transilvania din Brașov. determinării volumului de lemn de lucru destinat Câmpu R, Ciubotaru A, Dima DP (2008). Beech stands quality and comercializării (tab. 3). the share of participation of visible defects in the classification according to quality classes of standing beech trees. Bulletin of the Tab. 3. Proporția lemnului de lucru în arboretele de fag studiate Transilvania University of Brasov. Forestry, Wood Industry, Agricultural din O.S. Pădurile Șincii R.A. Food Engineering, II (1), 5. Câmpu VR (2009). Defectele vizibile și calitatea arborilor în făgete. Ed. Proporția lemnului de lucru (%) Universității Transilvania din Brașov. Codul și denumirea Vârsta suprafeței (ani) Clasa de calitate Clasa de calitate după Câmpu RV (2010). Research concerning the development of red experimentale după defectele defectele exterioare heartwood and its influence on beech wood sorting. Bulletin of the exterioare și interioare Transilvania University of Brasov. Forestry, Wood Industry, Agricultural SPF 1 Sinca 140 52 42 Food Engineering, II(3), 11. SPF 2 Strâmba 150 47 35 Câmpu R (2011). Research Concerning the Determination of the SPF 3 Plopoasa 110 56 50 Volume of Round Wood Affected by Forking and Knots at Beech Trees. SPF 4 Veneția 110 61 53 In Proceedings of Biennial International Symposium Forest and SPF 5 Arinoasa 110 64 60 Sustainable Development, Transilvania University Press, 587–592.
19 Revista de Silvicultură şi Cinegetică
Campu VR, Dumitrache R (2015). Frost crack impact on European Kruch J (2015). Sortarea calitativă a buștenilor de fag (Fagus sylvatica beech (Fagus sylvatica L.) wood quality. Notulae Botanicae Horti L.) în raport cu nodurile acoperite. Revista Pădurilor 130 (5/6), 41-49. Agrobotanici Cluj-Napoca, 43(1), 272-277. Nicolescu N-V, Simon D, Beldeanu E (2001). Puncte de vedere privind Chira D, Georgescu P, Cornici D, Fărcaș R, Bujilă M (2001). Cercetări inima roșie a fagului - studiu bibliografic. Revista pădurilor 1, 24-29. privind extinderea colorării duramenului la fag. Revista de Silvicultură Nicolescu V-N, Petrițan I-C, Filipescu C-N, Vasilescu MM, Păcurar și Cinegetică, 15-16, 58-64. V-D, Radu N, Simon D-C, Tereșneu C (2004). Silvicultural Chira D, Dănescu F, Roșu C, Chira F, Mihalciuc V, Surdu A, Nicolescu interventions in young European beech (Fagus sylvatica l.) stands of NV (2003). Some recent issues regarding the European beech decline Romania - a new approach. Proceedings from the 7th International in Romania. Analele ICAS / Annals of Forest Research, I, 46, 167-176. Beech Symposium IUFRO Research Group 1.10.00, Improvement and Ciubotaru A (1998). Sortarea și prelucrarea lemnului. Ed. Lux Libris, Brașov. Silviculture of Beech, 10-20 May 2004, Tehran, Iran 90-95. Constandache C, Dincă L, Popovici L, Bragă C, Blaga T (2018). The OM 1651 (2000). Norme tehnice pentru evaluarea volumului de lemn effect of climatic changes over some Romanian forest ecosystems. destinat comercializării. Ministerul Apelor, Pădurilor și Protecției 18th International Multidisciplinary Scientific Geoconference SGEM Mediului, România. 2018. Proceedings Soils, Forest Ecosystems, Marine and ocean Paul C, Brandl S, Friedrich S Falk W, Härtl F, Knoke T (2019). Climate ecosystems, 18(3.2), 941-948. change and mixed forests: how do altered survival probabilities Decei I, Dissescu R (1960). Baza teoretică a sortării calitative la arborii impact economically desirable species proportions of Norway în picioare. Revista Pădurilor, 3, 154-157. spruce and European beech? Annals of Forest Science, 76(1), 1-15. Decei I (1975). Cercetări privind calitatea lemnului de fag în în raport Prka M, Krpan APB (2010). Impact of tending measures on assortment cu forma arborelui. Ed. Ceres. structure of fellings in central Croatian beech stands. Acta Silvatica and Lignaria Hungarica 6, 171-182. Dhôte JF (1997). Effets des éclaircies sur le diamètre dominant dans des futaies régulières de Hêtre ou de Chêne sessile. Revue Forestière Simionescu A, Mihalache G (ed.), 2000. Protecția pădurilor. Ed. Mușatinii. Française, 49, 557–578. SR EN 1361-1 (2001). Lemn de foioase. Clasificarea calitativă. Partea 1: Dinulică F (2007). Estimarea calității lemnului pe picior. Metode de Stejar şi fag, Bucureşti, 6p teren și laborator. Univ. Transilvania din Brașov. Štefančík I (2015). Rast, štruktúra a produkcia bukových porastov s Drăghiciu D, Guiman G (2006). Cercetări privind calitatea lemnului rozdielnym režimom výchovy. Zvolen, Národné lesnícke centrum, 148. arborilor de fag în raport cu vârsta, condițiile staționale și Timar MC, Beldean E, Zeleniuc O, Varodi A (2012). O introspectivă a intervențiile silviculturale. Manuscris ICAS. degradării lemnului de fag (Fagus sylvatica L.), expus timp îndelungat Dumitriu-Tătăranu I, Ghelmeziu N, Florescu I, Mos V, Milea I, Tocan în exterior, deasupra solului. Pro Ligno, 8 (3), 53-67. M (1983). Estimarea calității lemnului prin metoda carotelor de Trenčiansky M, Lieskovský M, Merganič J, Šulek R (2017). Analysis and sondaj. Ed. Tehnică. evaluation of the impact of stand age on the occurrence and metamorphosis Giurgiu V (1972). Metode ale statisticii matematice aplicate în of red heartwood. iForest-Biogeosciences and Forestry, 10(3), 605. silvicultură. Ed. Ceres. Voss A, Brandl H (1991). Betriebswirtschaftliche Aspekte und Guiman G, Drăghiciu D (2007). Determinarea calității lemnului Folgerungen zur Farbverkernung bei der Rotbuche in Baden- arborilor de fag în raport cu vârsta și intervențiile silviculturale. Württemberg. Mitteilungen der Forstliche Versuchs- und Annals of Forest Research (Analele ICAS) 50, 273-298. Forschungsanstalt Baden-Württemberg, Germany, Heft 158, Teil II, 56. HG 1090 (2000). Criterii de măsurare, clasificare și marcare a lemnului Wernsdörfer H, Constant T, Mothe F, Badia MA, Nepveu G, Seeling în stare brută. Monitorul Oficial, Partea I nr. 622 din 30 noiembrie 2000. U (2005). Detailed analysis of the geometric relationship between external traits and the shape of red heartwood in beech trees (Fagus Iacob C (2009). Studiu privind fundamentarea soluțiilor tehnice ale sylvatica L.). Trees 19, 482-491. amenajamentelor ocoalelor silvice Groșii Țibleșului și Strâmbu Băiuț. Revista de Silvicultură și Cinegetică, 25, 35-40. Zell J, Hanewinkel M, Seeling U (2004). Financial optimisation of target diameter harvest of European beech (Fagus sylvatica) considering the Iacob IC (2020). Elaborarea de soluții tehnice complexe privind risk of decrease of timber quality due to red heartwood. Forest Policy gestionarea durabila a pădurilor administrate de Ocolul Silvic and Economics 6 (6), 579-593. Pădurile Șincii R.A. Raport tehnic (manuscris) INCDS Marin Drăcea. Abstract Establishing the quality of trees and determining the volume of working wood based on external and internal defects in old beech stands In order to establish the quality class of trees in the experimental area, in the current researches, the internal and external defects were taken into account, testing, with the help of the Pressler drill, the presence of red heart and rot of trees trunk. Compared to the qualitative classification accomplished exclusively on the basis of external (visible) defects, according to the method used to value the wood mass, the analysis of trees, performed both after external and internal defects (presence of rot and internal cracks), reveals that the proportion of trees in the upper quality classes (1 and 2) decreases, increasing the proportion of those in the lower quality classes (cl. 3 and 4), which highlights the fact that, in the qualitative classification of trees, the internal defects must be taken into account. Based on the more accurate establishment of the wood quality from the beech stands studied, results were also obtained regarding more exact quantification of the working wood proportion, the stand age influencing the quality of the trees and also the proportion of the resulted working wood. In older stands, the proportion of trees from the lower classes (cl. 3 and 4) being much higher than in the younger stands, causes a significant reduction of the working wood volume. Keywords: Fagus sylvatica, rotation, wood quality, rot, red heart
20 Anul XXV | Nr. 46 | 2020
STUDIUL LEMNULUI
Influența categoriei fenologice asupra creșterilor arborilor și densității lemnului la fag (Fagus sylvatica L.)
Radu Popescu1,2, Florin Dinulică1
1. Introducere Fagul (Fagus sylvatica L.) ca specie principală în Carpații României ocupă 29% din suprafața împădurită, ceea ce reprezintă aproximativ 37% din volumul pe picior (circa 880 milioane m3) - (IFN 2013-2018; http://roifn. ro/site/rezultate-ifn-2/). Pe continent este de asemenea una dintre cele mai importante specii din pădurile Europei Centrale și de Vest (von Wuehlisch 2008). Din perspectiva caracteristicilor fizice ale lemnului specia poate fi considerată deosebit de valoroasă, duritatea, gradul de prelucrabilitate mare, precum și aspectul fizic îi conferă numeroase utilizări în industrie dar și ca lemn de foc. Lemnul poate fi utilizat verde sau după uscare dar există și metode prin care calitatea acestuia poate fi îmbunătățită, de exemplu prin aburire (Câmpean and Marinescu 2003). Capacitatea de acumulare de biomasă precum și proprietățile fizice ale lemnului sunt influențate de factorii de mediu, precum și de cei de ordin genetic (Ciocîrlan et al 2017, Mihai et al 2018, Szasz-Len and Konnert 2018, Dewan et al 2020). Fenologia, definită ca „sincronizarea activităților sezonale ale plantelor și animalelor” (Walther et al 2002), se poate face resimțită și la acest nivel. Este natural să presupunem că decalajele în calendarul sezonier al arborilor din ținuturile cu climă temperată vor prilejui structuri anatomice diferite, cu consecințe asupra proprietăților lemnului (Köcher et al 2012, Prislan et al 2013, Semeniuc et al 2014, Martinez del Castillo et al 2016). După unele cercetări, pornirea în vegetație a fagului (bud-burst) este direct corelată cu momentul încetării formării lemnului (cessation of wood formation) în anul anterior (Marchand et al Fig. 1. Localizarea zonei de studiu: pagina anterioară: Munții 2020). Lemnul juvenil de molid de pildă este mai ușor în Poiana Ruscă, subramură a Carpaților Occidentali) (sursa pentru populațiile cu pornire în vegetație sistematic întârziată hartă sub licența: https://creativecommons.org/licenses/by- (Lacaze and Polge 1970). Pentru rășinoase se afirmă sa/3.0/); sus: transectul și localizarea celor trei nivele altitudinale un control genetic comun al fenologiei mugurilor și pentru suprafețele fenologice de cercetare (sursa pentru harta structurii lemnului (Vaganov et al 2006). Munților Poiana Ruscă: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ ro/6/67/Harta_Poiana_Rusca.png)
1 Universitatea Transilvania din Braşov, Facultatea de Silvicultură și Exploatări Forestiere, Braşov, România 2 Regia Națională a Pădurilor – Romsilva, Direcția Silvică Hunedoara, Ocolul Silvic Dobra, România
21 Revista de Silvicultură şi Cinegetică
Cunoașterea densității lemnului reprezintă unul din măsurarea inelelor anuale. Pentru a urmări variația obiectivele importante ale silviculturii actuale, prin densității în lungul razei, probele de creștere din acest prisma influenței acestei caracteristici calitative a lot au fost segmentate, în trei tronsoane cu lungimi lemnului asupra proprietăților fizice, mecanice și egale: exterior, mijlociu și interior. tehnologice în cazul majorității utilizărilor industriale (Avăcăriței and Horodnic 2004). Densitatea lemnului este asociată frecvent cu structura inelelor de creștere. În acest context, studiul de față își propune analiza creșterilor și a densității lemnului de fag, în stațiuni din Munții Poiana Ruscă, în relație cu unele surse de variație: categoria fenologică a arborilor, expoziția și altitudinea locului de probă. 2. Localizarea cercetărilor Cercetările au avut loc în făgete din Munții Poiana Ruscă, în care au fost amplasate 6 suprafețe de probă înscrise în etaje altitudinale diferite, care acoperă o diferență de nivel de 1000 m, pe un transect care surprinde limitele altitudinale minimă, de maximă răspândire a speciei respectiv limita maximă a prezenței speciei în cadrul Masivului (Fig. 1, Tab. 1). În Tabelul 1 se prezintă sintetic condițiile staționale din zona de studiu. Tab. 1. Localizarea suprafețelor fenologice de cercetare Alt Tma Pma Sf Exp Lat. Long. (m) (ºC) (mm) Ia 45°55` 22°40` N 25,19`` 51,51`` 200 Colțul 9.9 775 38.9 Pietrei 45°55` 22°40` S 23,90`` 55,08`` 200 45°49` N 22°36` 700 Fața 17,0`` 12,1`` Roșie 8.7 578 53.1 S 45°49` 22°36` 11,3`` 12,8`` 700 N 45°41` 22°29` 1200 Pris- 10,8`` 25,9`` loape 6.7 886 30.9 S 45°41` 22°29` 1200 Fig. 2. Decalaje fenologice între arbori în unul din arboretele în 09,1`` 23,5`` care fost efectuate investigații (1 – arbore precoce, 2 – arbore tardiv) Sf: Suprafața fenologică; Exp: expoziția; Tma: temperatura medie anuală; Pma: precipitațiile medii anuale; Ia: indicele anual de ariditate de Martonne (foto: Radu Popescu) 3.2. Determinări asupra probelor de creștere 3. Material și metoda de lucru Pentru măsurarea inelelor anuale probele au fost lipite 3.1. Eșantionajul pentru obținerea probelor pe suporți din lemn, în canelurile practicate la suprafața acestora, și șlefuite cu benzi de granulație tot mai fină Probele au fost recoltate de la un număr total de 65 pentru obținerea unei suprafețe plane apte de scanare. de arbori dominanți și codominanți având înălțimea Suporții cu probe de creștere au fost scanați la rezoluția cuprinsă între 28 și 32 m, diametrul mediu de bază între de 1200 dpi, iar inelele anuale identificate și măsurate 48 cm și 52 cm și cu comportament fenologic diferit automat cu echipamentul WinDENDRO Density (Regent (precoce versus tardiv) – indicat de cronologia înfrunzirii 2007). La momentul măsurătorilor probele aveau (Fig. 2). La alegerea arborilor s-a urmărit și repartizarea, umiditatea de 6-7 %. S-a măsurat lățimea individuală pe cât posibil de uniformă, între cele două categorii a inelelor, pe direcțiile de măsurare create electronic fenologice; eșantionul final cuprinde 32 de arbori de operator. Soft-ul permite intervenția corectivă a precoci și 33 arbori tardivi. Probele de creștere au fost operatorului, care, în cazul lemnului de fag, cu pori recoltate de la înălțimea 1,30 m, de pe direcție sudică, mici, împrăștiați și demarcare slabă a creșterilor (Fig. cu un burghiu de eșantionaj Pressler având lungimea 3), este absolut necesară. Pentru a compara arborii după corpului de 50 cm și diametrul interior de 5 mm. lățimea medie a inelelor, din seriile de timp ale inelor Eșantionul a fost împărțit în două loturi: unul la care anuale au fost reținute primele 60 de inele de la coajă, s-au determinat numai creșterile – pentru evidențierea adică intervalul de vârstă comun tututor arborilor din comportamentului auxologic al arborilor de fenologie – sondaj care exclude creșterile juvenile; s-a încercat astfel și altul, cuprinzând un număr total de 24 de arbori, la diminuarea influenței vârstei asupra creșterilor – care se care s-a determinat densitatea lemnului, urmată de manifestă cu precădere în tinerețe.
22 Anul XXV | Nr. 46 | 2020
Pentru formarea seriilor de creștere, seriile individuale au fost interdatate sub WinDENDRO, adoptându-se mărimea prag de 0.6 pentru coeficientul de corelație neparametrică cu seria de referință (Pilcher 1990, Silvestru-Grigore et al 2018). 4. Rezultate 4.1. Variații ale mărimii densității convenționale Câmpul de variație a mărimii densității lemnului probelor analizate este demarcat de valorile extreme 0,472 respectiv 0,643 g/cm3, cele mai multe valori Fig. 3. Inele de creștere la una din probele pregătite pentru individuale fiind cantonate între 0,54 și 0,58 g/cm3, iar introducerea în format digital (foto: Radu Popescu) media fiind 0,559 g/cm3. Densitatea lemnului eșantionat Densitatea convențională s-a determinat cu ajutorul prezintă semnalmentele unei variabile cu distribuție metodei saturației (Keylwerth 1954, Wilfong 1966, normală (Fig. 5). Chiar dacă nivelul ei de variabilitate Dumitriu-Tătăranu et al 1983). Saturația s-a obținut prin este modest (coeficientul de variație este numai 6 %), fierberea probelor în apă distilată (Polge 1963) timp de au fost identificate o parte din sursele de variație ale 12 ore; pe durata fierberii apa a fost înlocuită periodic mărimii ei. pentru a îndepărta extractibilii dizolvați și care conduc la erori în estimarea mărimii densității (Taras and Saucier 1967). Pentru obținerea stării anhidre, probele fierte au fost uscate la termobalanță (Fig. 4) la temperatura de 104°C. Probele au fost cântărite imediat după fierbere și după uscare, cele două valori ale masei servind calculării densității convenționale (Kollman and Cote 1968).
Fig. 5. Distribuția mărimii densității convenționale a lemnului de fag eșantionat de la înălțimea diametrului de bază Mărimea densității scade semnificativ cu altitudinea (ANOVA: F = 9.32, p = 0.0002); lemnul din secțiunea de bază este, în medie, cu 380 kg/m3 mai greu la 1200 m altitudine decât la 200 m altitudine (Fig. 6).
Fig. 4. Instantaneu la determinarea densității convenționale (foto: Radu Popescu) 3.3. Procesarea matematică a datelor experimentale Măsurătorile brute au fost încărcate stratificat în Microsoft EXCEL. Bazele de date au fost importate și prelucrate matematic în STATISTICA 8.0 (StatSoft 2007). S-a verificat normalitatea variabilelor continue (densitatea lemnului, lățimea inelelor), cu testul Kolmogorov-Smirnov, și s-au obținut indicatorii statistici ai tendinței centrale și variabilității distribuțiilor acestor variabile. Influența posibilă a variabilelor atributive (treapta de altitudine, gradul de însorire a versantului, clasa fenologică -cu două variante: precoce și tardiv – și poziția probei în lungul razei) asupra celor două trăsături ale lemnului a fost analizată prin teste de semnificație, Fig. 6. Variația cu altitudinea a densității convenționale a alese în funcție de normalitatea variabilelor dependente. lemnului de fag eșantionat
23 Revista de Silvicultură şi Cinegetică
Arborii tardivi au lemnul ceva mai greu (cu circa 5 4.2. Variații ale creșterii radiale %) decât cei precoce (Fig. 7), fără ca diferențele să fie Au fost măsurate un număr total de 6050 de inele anuale. justificate statistic (ANOVA: F = 0.23, p = 0.63). După interdatarea probelor, a rezultat că inelul cel mai îngust înregistrează 0,019 mm lățime, iar inelul cel mai lat, 9,2 mm lățime. Cele mai multe valori se înscriu în intervalul 0,8-1,9 mm (cuartila inferioară-cuartila superioară). Lățimea medie a tuturor inelelor măsurate este 1,5 mm. Nivelul ridicat de variabilitate a lățimii inelului anual (coeficientul de variație între inelele individuale este 69 %) presupune un număr consistent de surse de variație. Prima sursă de variație este arborele însuși (t = 15.91, p < 0.0001). Pentru identificarea altor surse de variație au fost folosite teste neparametrice de semnificație, lățimea inelului anual fiind o variabilă incompatibilă cu legea normală.
Fig. 7. Variația densității convenționale cu fenologia arborilor eșantionați Densitatea este, în genere, indiferentă față de gradul de umbrire a versantului (ANOVA: F = 0.06, p = 0.81). La arborii precoce densitatea este ceva mai mare pe versanții umbriți, în timp ce la tardivi tendința este inversă – diferențele nu sunt, oricum, valide statistic (p = 0.15-0.20). De asemenea, densitatea scade cu depărtarea de măduvă, lemnul din inimă fiind, în medie, cu 200 kg/m3 mai greu decât în apropierea scoarței (Fig. 8). Acest mod de variație, în lungul razei, se datorează numai arborilor precoci (ANOVA: F = 3.14, p = 0.05), la arborii tardivi Fig. 9. Variația cu altitudinea a creșterii radiale din ultimii 60 de nefiind identificată o tendință clară statistic. Tendința ani la materialul examinat indicată în Figura 8 caracterizează 73% din arborii Lățimea medie pe carotă a inelelor anuale scade analizați. considerabil cu altitudinea (Fig. 9), diferențele fiind bine asigurate statistic (testul Kruskal-Wallis: H = 26.16, p < 0.001). Diferențele între variantele de însorire cu privire la lățimea medie a inelelor anuale nu sunt asigurate statistic (testul Mann-Whitney: Z = -0.62, p = 0.53). Diferențele între cele două categorii fenologice de arbori în privința lățimii medii a inelelor anuale sunt la limita acceptării statistice (testul Mann-Whitney: Z = 1.84, p = 0.06). Arborii precoci prezintă tendința unor creșteri mai mari decât cei tardivi (Fig. 10). Categoria fenologică nu își manifestă influența uniform pe întregul transect altitudinal. Dacă la altitudini joase arborii precoci înregistrează valori mai mari ale creșterilor cu 0,36 cm/an față de cei tardivi, la altitudinea de 700 de metri, situația aproape se egalizează inversându-se însă în sensul în care arborii tardivi cresc cu 0,07 cm/an mai mult decât cei precoci, ca mai apoi la altitudinea de 1200 de metri să se ajungă din nou în prima situație cu un Fig. 8. Variația densității convenționale cu depărtarea de măduvă decalaj însă mai mic, de 0,21 cm/an. în secțiunea de bază a arborilor de fag eșantionați
24 Anul XXV | Nr. 46 | 2020
Fig. 10. Variația cu fenologia arborilor a creșterii radiale din ultimii 60 de ani Fig. 11. Seriile medii de creștere în funcție de fenologie, ajustate cu Variația lățimii inelului în lungul razei se datorează în o funcție pentru curbe de joasă frevență primul rând vârstei arborilor, diferențele între cele trei tronsoane (exterior, mijlociu și interior) datorându-se În primul rând în arboretul de la altitudine joasă este inelelor interioare (testul Kruskal-Wallis: H = 10.59, p o oscilație mai mare a creșterii de la un an la altul. = 0.005). Diferențele se înregistrează numai la arborii Superioritatea creșterii radiale la arborii precoci nu este precoci, la cei tardivi nu mai sunt asigurate statistic (p unanimă. Se manifestă cu precădere în suprafața de = 0.09). probă de la altitudine mai mare. În arboretul de joasă Diferențele între arborii precoci și cei tardivi au fost altitudine, avansul de creștere poate fi și în favoarea analizate și la rezoluția inelului anual (Fig. 11). Pentru arborilor tardivi, dar nu este statornic. În arboretul că expoziția versantului nu are o influență certă statistic din treapta mijlocie de altitudine, arborii cu fenologie asupra lățimii medii a inelelor, seriile de creștere au întârziată au chiar un avans de creștere de 0,2 mm/an fost stratificate în primul rând după clasa fenologică a pe cea mai mare parte din lungimea seriei de creștere arborelui, apoi după altitudinea locului de probă. Sunt (Fig. 11). înregistrate diferențe, de la o treaptă de altitudini la alta, în privința comportamentului creșterii (Fig. 11). 5. Discuții și concluzii Tendința densității convenționale pentru lemnul de fag, obținută de noi, este apropiată de valorile de referință pentru lemnul din trunchiul de fag menționate în literatura de specialitate: 0,569 g/cm3 (Giurgiu and Decei 1997), 0,543 g/cm3 (Beldeanu 1999), 0,53 g/cm3 (Paucă- Comănescu 1989), diferențele putând fi puse pe seama influenței zonei geografice. Creșterea valorii densității convenționale a lemnului către interior deosebește lemnul fagului de majoritatea speciilor, întrucât în general lemnul produs în primii ani de viață este mai puțin dens decât cel ce se formează odată cu trecerea timpului și, deci, prin urmare, majoritatea speciilor prezintă o valoare mai mare a densității convenționale a lemnului către scoarță. În cazul fagului, această abatere de la regulă poate fi pusă pe seama eventualei prezențe a colorațiilor anormale. Această tendință a lemnului de fag este prezentată și în alte lucrări de specialitate (Bouriaud et al 2004), care arată faptul că densitatea inelelor anuale scade odată cu vârsta. Un alt factor ce își manifestă influența asupra densității lemnului de fag îl reprezintă expoziția. O cantitate mai mare de radiație, înregistrată pe expozițiile însorite, influențează în mod direct lățimea inelelor anuale, structura lemnului și implicit densitatea acestuia. Richardson (1964) a arătat efectul pozitiv pe care îl are intensitatea luminii și lungimea fotoperioadei asupra lungimii creșterii inelului anual. El a observat că, cu cât
25 Revista de Silvicultură şi Cinegetică intensitatea luminii este mai mare și cu cât lungimea sunt mai mari întrucât au loc în perioada de maxim a fotoperioadei este mai lungă, cu atât cambiul a produs precipitațiilor din primăvară, influența aportului de celule de lemn ce aveau diametru mai mare și pereți mai precipitații asupra creșterilor fiind amintită și de alte groși (Lupescu 2012). Cercetarea noastră nu a condus la studii (Biondi 1993). un rezultat concludent în privința influenței expoziției asupra creșterii arborilor și densității lemnului de fag Mulțumiri din zona studiată. Prezentele cercetări fac parte din lucrarea de doctorat... În schimb, altitudinea stațiunii are un efect verificat statistic, atât asupra creșterii radiale, cât și asupra Bibliografie densității lemnului de fag (Fig. 6, 9). Această sursă de Avăcăriței D, Horodnic S (2004). Aprecieri privind densitatea lemnului variație cumulează influența concomitentă și directă a de fag în arborete exploatabile. Analele Universității Stefan cel Mare Suceava - Secțiunea Silvicultură, 6 (1), 17-22. factorilor climatici și edafici. Cu descreșterea altitudinii Beldeanu EC (1999). Produse forestiere si studiul lemnului. Ed. se înregistrează pante cu energii de relief mai reduse Universitatii" Transilvania". și, deci, cu o cantitate mai mare de radiație luminoasă Biondi F (1993). Climatic signals in tree rings of Fagus sylvatica L. from ce ajunge la arboret, lucru ce se traduce prin densități the central Apennines, Italy. Acta Oecologica 14(1), 57-71. mai mari ale lemnului. Totodată, o altitudine mai mare Bouriaud O, Bréda N, Le Moguédec G, Nepveu G (2004). Modelling înseamnă și o incidență crescută a înghețurilor târzii, variability of wood density in beech as affected by ring age, radial înghețuri a căror efect nociv asupra arborilor este growth and climate. Trees, 18(3), 264-276. bine cunoscut (Stjepanović et al 2018). Evenimentele Câmpean M, Marinescu I (2003). Tratamente termice ale lemnului. climatice extreme pot prilejui apariția accidentelor de Baze teoretice. Ed. Universității Transilvania, Brașov. creștere cum sunt inelele false (Fig. 12). Ciocîrlan E, Sofletea N, Ducci F, Curtu AL (2017).Patterns of genetic diversity in European beech (Fagus sylvatica L.) at the eastern margins of its distribution range. iForest-Biogeosciences and Forestry, 10(6), 916. Dewan S, De Frenne P, Leroux O, Nijs I, Vander Mijnsbrugge K, Verheyen K (2020). Phenology and growth of Fagus sylvatica and Quercus robur seedlings in response to temperature variation in the parental versus offspring generation. Plant Biology, 22, 113-122. Dumitriu-Tătăranu I, Ghelmeziu N, Florescu I, Moș V, Milea I, Tocan M (1983). Estimarea calităţii lemnului prin metoda carotelor de sondaj. Ed. Tehnică, București. Fig. 12. Inel fals format în sezonul de vegetație 2012 la un arbore Elzami E (2018). Ecological Interpretation of variations of wood density din suprafața de probă Fața Roșie (foto: Radu Popescu) and wood anatomy of Fagus orientalis Lipsky and Fagus sylvatica L. Diferențele de fenologie a arborilor nu au un impact in relation to climatic parameters and environmental gradients. Als Dissertation genehmigt von der Naturwissenschaftlichen Fakultät puternic asupra celor două caracteristici analizate der Friedrich‐Alexander‐Universität Erlangen‐Nürnberg. file:///C:/ ale lemnului, dar sugerează anumite tendințe, care se Users/mcost/Downloads/ElhamElzamiDissertation.pdf deslușesc mai bine la scara inelului anual și a suprafeței Giurgiu V, Decei I (1997). Biometria arborilor din România. Ed. Snagov, de probă. Influența fenologiei este amintită și în alte Bucureşti. studii. Lima (2010) în cadrul unei analize efectuate pe Keylwerth R (1954). Ein beitrag zur qualitativen zuwachsanalyse. Holz arbori din Brazilia concluziona că există o corelație als Roh-und Werkstoff 12(3), 77-83. semnificativă între densitatea lemnului și fenologia Köcher P, Horna V, Leuschner C (2012). Environmental control of daily speciilor analizate. Acest lucru se poate explica prin stem growth patterns in five temperate broad-leaved tree species. aceea că arborii tardivi prezintă o deplasare a sezonului Tree Physiology, 32(8), 1021-1032. de vegetație către toamnă, acumulările de lemn Kollman F, Cote W (1968). Principles of wood science and technology. Vol. I. Solid wood. Springer Verlag. târziu fiind mai însemnate decât în cazul arborilor ce prezintă un comportament precoce, lemnul târziu este Lacaze J-F, Polge H (1970). Relations phénotypiques au stade juvénile entre la densité du bois et divers caractères phénologiques et de recunoscut ca fiind mai dens decât cel timpuriu. vigueur chez Picea abies Karst. Ann Sci For 27(3), 231-242. Dacă în cazul densității influența factorilor analizați Lupescu M (2012). Factori de influență a lățimii inelelor anuale. Univ. (altitudine, expoziție și categorie fenologică) era mai ”Ștefan cel Mare” Suceava. Facultatea de Silvicultură. ușor de observat pe tot arealul de răspândire a speciei, Lima ALA, Rodal MJN (2010). Phenology and wood density of plants cu valori foarte omogene, în cazul analizei creșterilor growing in the semi-arid region of northeastern Brazil. Journal of situația se prezintă diferit. În afară de altitudine care Arid Environments 74(11), 1363-1373. conduce la o scădere relativ uniformă a valorilor odată Marchand LJ, Dox I, Gričar J, Prislan P, Leys S, Van den Bulcke J, ... cu avansul speciei, atât categoria fenologică precum și Zuccarini P (2020). Inter-individual variability in spring phenology of temperate deciduous trees depends on species, tree size and expoziția influențează diferit în funcție de poziționarea previous year autumn phenology. Agricultural and Forest Meteorology, speciei de-a lungul transectului analizat. Acest lucru se 108031. datorează probabil unei condiționări genetice mai mari. Martinez del Castillo E, Longares LA, Gričar J, Prislan P, Gil-Pelegrín În cazul influenței comportamentului fenologic al E, Čufar K, De Luis M (2016). Living on the edge: contrasted wood- arborilor asupra acumulărilor de masă lemnoasă, o formation dynamics in Fagus sylvatica and Pinus sylvestris under Mediterranean conditions. Frontiers in Plant Science, 7, 370. posibilă explicație poate fi aceea că arborii precoci Mihai G, Bîrsan M-V, Dumitrescu A, Alexandru A, Mirancea I, Ivanov pornesc în vegetație mai repede și deci acumulările lor P, Stuparu E, Teodosiu M, Daia M (2018). Adaptive genetic potential
26 Anul XXV | Nr. 46 | 2020
of European silver fir in Romania in the context of climate change. from electrical conductivity measurements. Industrial & Engineering Annals of Forest Research, 61(1), 95-108. Chemistry Analytical Edition 1(2), 94-97. Paucă-Comănescu M (ed) (1989). Făgetele din România - cercetări StatSoft (2007). STATISTICA – Data analysis software system, version ecologice. Ed. Academiei Române. 8.0. StatSoft Inc., Tulsa. Pilcher JR (1990). Sample preparation, cross-dating and measurement. Stjepanović S, Matović B, Stojanović D, Lalić B, Levanič T, Orlović In: Cook ER, Kairiukstis LA (eds) Methods of dendrocronology. S, Gutalj M (2018). The impact of adverse weather and climate Kluwer Academis Publ., Dordrecht, 40-51. on the Width of European Beech (Fagus sylvatica L.) tree rings in Polge H (1963). The quality of wood of the principal exotic conifers Southeastern Europe. Atmosphere, 9(11), 451. used in French plantations. Annales des Eaux et Forêts 20, 403-469. Szasz-Len A-M, Konnert M (2018). Genetic diversity in European beech Prislan P, Gričar J, De Luis M, Smith KT, Čufar K (2013). Phenological (Fagus sylvatica L.) seed stands in the Romanian Carpathians. Annals variation in xylem and phloem formation in Fagus sylvatica from two of Forest Research, 61(1), 65-80. contrasting sites. Agricultural and forest meteorology, 180, 142-151. Taras MA, Saucier JR (1967). Influence of extractives on specific Prislan P, Mrak P, Žnidaršič N, Štrus J, Humar M, Thaler N, Mrak gravity of southern pine. Forest Products Journal 17.9, 97-99. T, Gričar J (2019). Intra-annual dynamics of phloem formation Vaganov EA, Hughes MK, Shaskin AV (2006). Growth dynamic of and ultrastructural changes in sieve tubes in Fagus sylvatica. Tree conifer tree rings. Images of past and future environments. Springer- Physiology, 39(2), 262–274. Verlag, Berlin. Regent (2007). WinDENDROTM 2006 for tree-ring analysis. Manual of von Wuehlisch G (2008). EUFORGEN Technical Guidelines for exploitation. Régent Instruments Inc., Québec. genetic conservation and use for European beech (Fagus sylvatica). Semeniuc A, Popa I, Timofte AI, Gurean DM (2014).Xylem phenology Biodiversity International, Rome, Italy. of Fagus sylvatica in Rarău mountains (Eastern Carpathians. Walther GR, Post E, Convey P, Menzel A, Parmesan C, Beebee Romania). Not. Bot. Horti. Agrobo. 42, 275–279. TJ, ... & Bairlein F (2002). Ecological responses to recent climate Silvestru-Grigore CV, Dinulică F, Spârchez G, Hălălișan AF, Dincă LC, change. Nature 416, 389-395. Enescu RE, Crișan VE (2018). Radial growth behavior of pines on Wilfong JG (1966). Specific gravity of wood substance. For. Prod. J 16(1): Romanian degraded lands. Forests 9(4), 213. 55-61. Stamm AJ (1929). The fiber-saturation point of wood as obtained *** http://roifn.ro/site/rezultate-ifn-2/ Abstract The influence of the phenological category on tree growth and beech (Fagus sylvatica L.) wood density Study of the annual rings and basic density of beech trees in the Poiana Ruscă Mountains (from The Romanian Western Carpathians) revealed the involvement of phenological gaps in the regime of radial growth and, through it, partly and of the density of wood. Connections are strongly influenced by altitude, but the exposure of the slope does not intervene. As the altitude increases, both the width of the annual rings and the density of the wood decrease considerably, and the differences between early and late flushing trees are accentuated. Only at high altitude the early flushing trees showed a higher growth than the late ones, on average by 0.2 mm / year. Late flushing trees have a heavier wood than early ones, but the differences are not statistically confirmed. The density of wood increases from bark to marrow only in early flushing trees. Keywords: Fagus sylvatica, phenology, wood density, annual growth
27 Revista de Silvicultură şi Cinegetică
S I L V O T E H N I C Ă
Influența intensității lucrărilor de îngrijire asupra dinamicii unor parametri structurali în arborete de molid
Radu Vlad1, Cristinel Constandache2, Cristian Gheorghe Sidor1, Alexandra Ispravnic3, Gheorghe Ștefan1, Ciprian Tudor2, Laurențiu Popovici2
1. Introducere pădurilor este o proprietate din ce în ce mai importantă în managementul ecosistemului. Deși până în prezent Molidul (Picea abies (L.) Karst.) reprezintă una dintre cele nu există experimente pe termen lung, cercetările mai importante specii de arbori comerciali din pădurile efectuate au acumulat o mulțime de date experimentale europene. Acesta este cultivat în principal în arborete în ultimele decenii. O categorie importantă de astfel de echiene care sunt gestionate în sisteme de tăiere experimente existente pe termen lung sunt blocurile specifice. Programul de management pentru această experimentale instalate folosind variante de aplicare specie, implică anumite lucrări silvotehnice pentru a a intensităților operațiunilor culturale. Acestea sunt ajunge la dimensiunile necesare unei comercializării în experimente concepute pentru a înțelege modul în care produse finite sau semifinite (cherestea). Aceste lucrări diferite variante de aplicare a lucrărilor influențează cresc riscul ca arboretele să fie afectate de vânt, dar creșterea, stabilitatea, calitatea lemnului și mortalitatea mai există și o altă problemă majoră care se datorează arborilor (Pretzsch 2005). În ultimele decenii, aceste infecțiilor prin rădăcină și trunchi (putregai) ceea ce studii au furnizat informații importante privind conduce la reducerea stabilității (Slodicak et al 2005, îmbunătățirea productivității, structurii ecosistemelor Bose et al 2018). forestiere. Mai recent, aceste studii au fost utilizate Aplicarea operațiunilor culturale (rărituri) în arborete pentru informații privind schimbările climatice (Neill de molid conduce la mărirea ratei de creștere la arborii and Puettmann, 2013), în special punând accentul pe rămași, prin reducerea concurenței intraspecifice, ca întrebarea dacă densitatea redusă a arborilor poate urmare a îmbunătățirii aprovizionării cu nutrienți, atenua creșterea stresului la secetă (Gebhardt et al 2014, apă și radiații solare (Nilsen 2001, Holmström et al Torres et al 2020). 2018). Intensitățile de aplicare a acestora au crescut Pădurile și silvicultura pot aduce contribuții substanțiale semnificativ în anii ‘60, ca un răspuns la mecanizarea la încercările de reducere a cantității de CO din operațiunilor de recoltare (Saarsalmi and Mälkönen 2 atmosferă. Astfel, tipurile de management adaptativ, 2001, Krajnc et al 2019). În Finlanda, se recomandă în în special intensitatea aplicării lucrărilor de îngrijire și prezent efectuarea a una până la trei lucrări în timpul conducere a arboretelor, diferă din punct de vedere al perioadei de aplicare a acestora, care poate depăși efectelor asupra dinamicii CO (Eriksson 2006, Nicolescu 80 de ani. Numărul de lucrări depinde în principal de 2 et al 2020). speciile de arbori, fertilitatea locului, locație geografică și altitudine. Cu toate acestea, neglijarea sau întârzierea În Suedia, la începutul secolului XX, piața arborilor de aplicării primei rărituri comerciale poate duce la mici dimensiuni a crescut, din cauza înființării industriei scăderea ofertei de lemn (Peltola 2005). Pentru a crește de celuloză. Acest lucru a dus la un interes crescut rentabilitatea primei rărituri, tendința în silvicultură a pentru analiza impactului operațiunilor culturale fost spre extrageri mai mari. Cu toate acestea, o primă asupra arboretelor. În această perioadă, au fost realizate lucrare de intensitate mare poate avea un efect negativ mai multe experimente, care au implicat arborete de asupra productivității arboretului (Jaakkola et al 2006). molid. Principalele rezultate ale acestor studii a arătat că operațiile culturale pot crește veniturile in silvicultură. Ca urmare a schimbării rapide a climatului, rezistența Ca urmare în anii ‘60, au fost instalate experimente pe 1 SCDEP Câmpulung Moldovenesc, INCDS “Marin Drăcea” 2 SCDEP Focșani, INCDS “Marin Drăcea” 3 SCDEP Câmpulung Moldovenesc, INCDS “Marin Drăcea”; Doctorand Universitatea „Transilvania” Brașov
28 Anul XXV | Nr. 46 | 2020 termen lung pentru informații necesare referitoare la experimentale cu suprafețe de formă pătrată. A fost strategii de management (Eriksson and Karlsson 1997). efectuată o delimitare a perimetrului acestora prin Ca urmare, cunoașterea dinamicii arboretelor prin prisma marcarea cu o bandă de vopsea orizontală albă a blocurilor experimentale de durată are o multitudine de arborilor de limită din 25 în 25 m. efecte benefice, din punct de vedere științific, pentru Arborii cu diametrul mai mare sau egal cu 8 cm din fundamentarea deciziilor în diferite domenii de activitate cadrul suprafețelor permanente, au fost inventariați. specifice mediului (Pretzsch 2005, Eriksson 2006, Neill În carnetele de teren au fost înregistrate următoarele and Puettmann 2013, Gebhardt et al 2014). caracteristici: numărul arborelui; diametrul de bază (cm), În această lucrare au fost abordate aspecte specifice ca medie a două diametre perpendiculare măsurate cu de cercetare referitoare la dezvoltarea în dinamică a clupa forestieră; diametrul măsurat la înălțimea de 2,0 anumitor parametrii structurali, de la instalarea unor m (arbori cu răni produse de cervide); poziția cenotică blocuri experimentale de durată, după cum urmează: rezultată din clasificarea Kraft; înălțimea totală (m); (i) numărul de arbori·ha-1; (ii) distribuția numărului de înălțimea elagată (m), măsurate cu aparatul Vertex IV; arbori pe categorii de diametre; (iii) diametrul central două diametre perpendiculare ale coroanelor; poziția al suprafeței de bază; (iv) înălțimea corespunzătoare arborilor în plan conform cu coordonate carteziene (x, y). diametrului central al suprafeței de bază; (v) calitatea Prelucrarea statistică a datelor de teren a vizat arborilor în variantele blocului experimental; (vi) pentru fiecare variantă din blocurile experimentale statisticile de bază ale distribuțiilor (minim, medie, cercetate, pe perioada studiului (înființarea culturilor maxim, abaterea standard, asimetria, excesul). experimentale – anul 2019), următoarele: evidențierea dinamicii numărului de arbori·ha-1 ajustarea distribuției 2. Material și metoda de cercetare experimentale caracteristică numărului de arbori 2.1. Material de cercetare pe categorii de diametre având în vedere distribuții Cercetările s-au desfășurat în trei blocuri experimentale teoretice folosite frecvent în silvicultură (funcția de durată după cum urmează: blocul experimental Beta), prezentarea dinamicii diametrului central al „Bancu”, blocul experimental „Teșna”, respectiv blocul suprafeței de bază, cuantificarea dinamicii înălțimii experimental „Zâmbru”. corespunzătoare diametrului central al suprafeței de bază, analiza calității arborilor în variantele blocurilor Blocul experimental “Bancu” a fost instalat în anul 1967, experimentale, precum și prezentarea dinamicii în unitatea amenajistică 219 D, Unitatea de producție III temporale a unor parametrilor statistici generali (media Coșna, Ocolul silvic Dorna Candrenilor. În acesta au fost aritmetică, abaterea standard, coeficientul de variație, executate lucrări de îngrijire și conducere a arboretelor, asimetria, excesul, minimul și maximul). cu o periodicitate de 5 ani în intervalul 1967-1989. Blocul experimental “Teşna” a fost instalat în anul 1966, 3. Rezultate și discuții unitatea amenajistică 20 A, Unitatea de producție I Teşna, 3.1. Blocul experimental “Bancu” Ocolul silvic Dorna Candrenilor. S-au executat lucrări Dinamica parametrilor structurali analizați pentru blocul silvotehnice cu o periodicitate de 5 ani în intervalul 1966-1988. experimental “Bancu” în intervalul 1967–2019 a evoluat Blocul experimental “Zâmbru” a fost instalat în anul diferit funcție de intensitatea intervențiilor (variantele 1978, în unitatea amenajistică 71, Unitatea de producție moderat și forte), respectiv funcție de acțiunea zăpezii și V Dornișoara, Ocolul silvic Dorna Candrenilor. Acesta a a vântului (varianta martor) (Tab. 1). fost parcurs cu lucrări de îngrijire cu o periodicitate de 5 ani în intervalul 1978-1995. Tab. 1. Dinamica unor parametrii structurali pentru blocul experimental “Bancu” în intervalul 1967 – 2019 În blocurile experimentale studiate au fost amplasate, trei variante de lucru (martor, moderat, forte) pentru a V An Vr N dgM hgM Ex surprinde influența lucrărilor de îngrijire și conducere inv (ani) (buc) (cm) (m) (nr) a arboretelor (rărituri) asupra caracteristicilor N 1967 52 2630 17,8 22,9 33,8 dendrometrice și a dezvoltării arboretelor pure de molid. 1972 57 1740 21 25,8 12,9 1978 63 1515 23,3 27,4 4,0 În anul 2019 s-a procedat la reevaluarea blocurilor 1983 68 1455 24,6 28,9 7,6 experimentale pentru a studia dinamica temporală 1988 73 1345 26,1 30 43,5 a unor parametrii biometrici în arborete de molid 2004 90 760 31,6 33,9 6,6 în relație cu intensitatea lucrărilor de îngrijire și cu 2011 96 710 33,5 35,6 28,9 acțiunea factorilor perturbatori din zonă. 2019 105 505 35,5 37,3 2.2. Metoda de cercetare M 1967 52 1735 23,9 26,4 36,0 1972 57 1110 25,3 27,7 18,0 Pentru a evidenția dinamica unor parametrii structurali 1978 63 910 28,9 29,8 12,1 în arborete de molid din zone de risc la acțiunea 1983 68 800 30,8 31,3 9,4 factorilor perturbatori, s-au efectuat inventarieri 1988 73 725 32,7 32,7 11,0 statistice pe itinerar, în suprafețe experimentale cu 2004 91 645 36,8 39,3 40,3 caracter permanent. 2011 96 385 37,2 38,4 22,1 Metoda utilizată a fost cea corespunzătoare blocurilor 2019 105 300 38,8 36,9
29 Revista de Silvicultură şi Cinegetică
F 1967 52 1740 20,6 24,8 32,76 suprafeței de bază (hgM), a evoluat, funcție de dinamica 1972 57 1170 23,9 27,1 18,80 clasei poziționale a arborilor. Astfel, aceasta are valori 1978 63 950 26,7 28,9 21,58 cuprinse între 22,9 m (anul 1967) şi 37,3 m (2019) pentru 1983 68 745 28,9 30,6 16,78 varianta martor, 26,4 m (1967) şi 36,9 m (2019) pentru 1988 73 620 32,3 32,6 31,45 varianta moderat, precum și 24,8 m (1967) şi 38,2 m (2019) 2004 91 425 35,6 36,2 9,18 pentru varianta forte (Fig. 4). 2011 96 386 37,5 37 10,62 2019 105 345 39,6 38,2 Din punct de vedere al calității arborilor, pe teren au V: varianta, N: martor, M: moderat, F: forte; An inv: anul inventarierii; Vr: vârsta; fost identificați arbori cu putregai de trunchi (ca urmare Ex: procent extrageri (nr. arbori) a rănilor produse de cervide) precum și arbori cu răni Din punct de vedere al numărului de arbori la hectar produse prin exploatare. Arborii cu putregai de trunchi se constată faptul că au fost eliminați, până la vârsta au o frecvență cuprinsă între 1% (martor) și 7% (moderat), actuală de 105 ani, 81% din numărul inițial de arbori în timp ce rănile produse prin exploatare variază în (varianta martor), 83% (varianta moderat), 80% (varianta intervalul 12% (martor) 30% (moderat) (Fig. 5). forte). Raportând datele actuale (2019) la datele ultimei 1967 inventarieri (2011) se observă că au fost eliminați un 800 1973 procent de 29% din numărul total de arbori (varianta 700 1978 martor), 22% (varianta moderat), respectiv 11% (varianta 600 forte) (Fig. 1). Diminuarea procentuală a numărului de 1983 1 arbori·ha-1 se repercutează semnificativ și asupra valorii - 500 1988 celorlalți parametri structurali analizați iar în final 400 2004 2019 asupra productivității specifice a arboretelor de molid 300 afectate, precum și asupra îndeplinirii corespunzătoare 200
a funcțiilor ecologice, sociale și economice pentru care Număr de arbori·ha au fost instalate arboretele respective. 100 3000 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 2500 A Categoria de diametre (cm) 2000 1 - 350 1967 1500 1973 300
Nr. arbori·ha Nr. 1000 1978 1983 500 250 1 - 1988 200 0 2004
1967 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 1967 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 1967 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 150 2019 Martor Moderat Forte Varianta / an 100 -1
Fig. 1. Dinamica numărului de arbori·ha în intervalul 1967– Număr de arbori·ha 2019 - blocul experimental „Bancu” 50 Figura 2 prezintă dinamica distribuției arborilor pe 0 categorii de diametre, pe variante de lucru, pentru 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 B blocul experimental studiat. Din punct de vedere al Categoria de diametre (cm) distribuției numărului arborilor pe categorii de diametre, 1967 se constată că în suprafețele experimentale analizate 450 1972 400 distribuția teoretică Beta realizează cel mai bine 1978 2 350 ajustarea distribuției experimentale. Testul χ a arătat că 1983
1 300 diferența dintre distribuția experimentală și distribuția - 1988 teoretică este nesemnificativă. 250 2004 Evoluția specifică înregistrată de diametrul central al 200 2019 suprafeței de bază (Fig. 3) s-a făcut pe fondul reducerii 150 corespunzătoare a numărului de arbori şi a dinamicii 100 Număr de arbori·ha distribuției numărului de arbori pe categorii de diametre, 50 din cadrul suprafețelor experimentale permanente 0 cercetate. Astfel, acesta (dgM) are valori cuprinse între 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 17,8 cm (anul 1967) şi 35,5 cm (anul 2019), pentru C Categoria de diametre (cm) varianta martor, 23,9 cm (anul 1967) şi 38,8 cm (anul 2019), pentru varianta moderat, respectiv 20,6 cm (anul Fig. 2. Dinamica distribuției numărului de arbori pe categorii de 1967) şi 39,6 cm (anul 2019), pentru varianta forte. diametre în intervalul 1967–2019 - blocul experimental „Bancu” Înălțimea corespunzătoare diametrului central al (A-martor; B-moderat; C-forte)
30 Anul XXV | Nr. 46 | 2020
Statisticile de bază ale distribuțiilor (minim, medie, maxim, abaterea standard, asimetria, excesul) au fost 1% folosite pentru a studia efectul factorilor perturbatori 12% și a lucrărilor silvotehnice efectuate în arborete pure de molid asupra dinamicii temporale a distribuțiilor. arbori sanatosi vatamari cervide 45 87% rani explotare 40 35 30 25 (cm)
gM 20 d 30% 15 arbori sanatosi 10 7% 63% vatamari cervide 5 rani explotare 0 1967 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 1967 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 1967 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 Martor Moderat Forte Varianta / an
Fig. 3. Dinamica diametrului central al suprafeței de bază 6% 14% 45 arbori sanatosi 40 vatamari cervide 35 80% rani explotare 30 25 (cm)
gM 20 h 15 Fig. 5. Calitatea arborilor în variantele blocului experimental „Bancu”(A-martor; B-moderat; C-forte) 10 5 Variabilitatea populației de arbori, este scăzută și în acest caz (excepție face anul 1967), valoarea coeficientului de 0 variație este cuprinsă între 24,7% (1967) și 22,5% (2019)
1967 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 1967 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 1967 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 (Tab. 2). Martor Moderat Forte Curbele de frecvență, obținute prin reprezentarea Varianta / an grafică a frecvențelor în raport cu variabila diametru, rareori sunt simetrice față de media aritmetică, în cazul Fig. 4. Dinamica înălțimii corespunzătoare diametrului central al arboretelor pure de molid. Aceste curbe sunt asimetrice, suprafeței de bază în cazul de față datorită influenței puternice a factorilor Pentru varianta martor din blocul experimental „Bancu”, perturbatori, stadiului de dezvoltare precum și datorită diametrul mediu variază între valorile 16,8±6,1 cm lucrărilor silvotehnice. (1967) și 33,1±8,6 cm (2019). Variabilitatea populației de Pentru varianta martor din blocul experimental „Bancu”, arbori, studiată în dinamică în intervalul 1967-2019, este asimetria este de stânga (pozitivă) pentru toți anii în general scăzută pentru arboret (excepție face anul analizați. În ceea ce privește excesul valoarea acestuia 1967), indicată de un interval al valorilor coeficientului indică o valoare pozitivă pentru curbă. Referitor la de variație cuprins între 26,9% (1967) și 25,9% (2019). varianta moderat din blocul experimental „Bancu”, Referitor la varianta moderat, diametrul mediu variază asimetria este de stânga (pozitivă) pentru anii 1967- între valorile 19,7±7,8 cm (1967) și 34,9±6,2 cm (2019). 2004, iar pentru anii 2011 și 2019 asimetria este de Ca și în cazul precedent, variabilitatea populației de dreapta (negativă). Acest fapt se datorează și acțiunii arbori este, în general, scăzută (excepție face anul 1967), nefavorabile a vântului în aceasta variantă. Excesul intervalul valorilor coeficientului de variație fiind între curbei este pozitiv în intervalul 1967-2019. În varianta 21,5% (1967) și 17,7% (2019). În ceea ce privește varianta forte din blocul experimental „Bancu”, asimetria este forte, diametrul mediu variază între valorile 19,6±6,6 cm de stânga (pozitivă) pentru toți anii analizați, iar excesul (1967) și 37,2±8,4 cm (2019). este negativ (Tab. 2).
31 Revista de Silvicultură şi Cinegetică
Tab. 2. Dinamica temporală a parametrilor statistici generali 1978 42 895 26,1 23,9 22,9 1983 47 690 28,6 27,5 8,7 (media aritmetică , abaterea standard, coeficientul de variație, 1988 52 630 30,4 28,9 24,6 asimetria, excesul, minimul și maximul) pentru diametru în 2004 70 475 38,9 35,3 3,2 blocul experimental „Bancu” 2011 77 460 40,2 37,4 53,3 Anul 2019 85 215 43,2 39,5 V PS 967 972 978 983 988 004 011 019 V: varianta, N: martor, M: moderat, F-forte; An inv: anul inventarierii; Vr: vârsta; Ex: procent extrageri (nr. arbori) N 16,8 21,1 22,6 24,2 26,3 28,8 29,9 33,1 82% (varianta moderat), 89% (varianta forte). Raportând s 6,1 5,7 6,4 6,8 7,0 7,8 7,4 8,6 datele actuale (2019) la datele ultimei inventarieri (2011) v(%) 36,1 26,9 28,3 28,2 26,6 27,0 24,8 25,9 se observă că au fost eliminați un procent de 35,4% din ex 0,5 0,6 0,4 0,0 0,2 0,0 0,1 0,2 as 0,8 0,7 0,6 0,5 0,5 0,5 0,4 0,4 numărul total de arbori (varianta martor), 20,2% (varianta min 6,2 10,9 11,0 11,2 12,1 13,2 14,7 14,0 moderat), respectiv 53,2 % (varianta forte) (Fig. 6). max 42,4 43,0 46,1 44,7 50,4 54,2 50,2 58,8 Dinamica diametrului central al suprafeței de bază (Fig. 7) M 19,7 26,3 28,8 30,6 32,7 33,7 34,9 34,9 se caracterizează prin valori cuprinse între 17,8 cm (anul s 7,8 5,6 6,0 6,2 6,4 7,7 8,2 6,2 1966) și 41,4 cm (2019), pentru varianta martor, 14,9 cm v(%) 39,3 21,5 20,9 20,3 19,5 22,9 23,6 17,7 (1966) și 42,0 cm (2019), pentru varianta moderat, respectiv ex 0,6 0,2 0,4 0,4 0,5 0,0 0,6 0,1 16,6 cm (1966) și 43,2 cm (2006), pentru varianta forte. as 0,3 0,5 0,5 0,4 0,6 0,1 -0,1 -0,8 min 6,6 14,8 15,2 15,6 20,9 15,5 16,8 19,2 2500 max 43,2 44,0 47,9 49,5 52,8 53,4 52,2 44,5 F 19,6 24,3 26,7 29,6 32,4 32,9 34,9 37,2 2000 s 6,6 6,0 6,9 6,7 6,5 7,6 7,8 8,4 1 v(%) 33,8 24,7 25,8 22,7 20,1 23,2 22,5 22,5 - 1500 ex -0,2 -0,2 -0,5 -0,1 -0,5 -0,6 -0,1 -0,4 as 0,4 0,4 0,2 0,1 0,4 0,1 0,1 0,0 1000
min 6,5 12,0 12,6 10,3 20,2 16,2 15,1 19,2 arboriNr. ha max 38,0 39,3 43,7 47,0 49,1 49,2 55,8 56,2 500 V: varianta, N: martor, M: moderat, F: forte; PS: parametrii statistici; : media; s: abaterea standard, v(%): coeficientul de variație; ex: excesul, as: asimetria, 0 min: minim, max: maxim; Anul: 967=1967 ....019=2019. 3.2. Blocul experimental “Teșna” 1966 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 1966 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 1966 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 Martor Moderat Forte Dinamica parametrilor structurali analizați pentru Varianta / an blocul experimental “Teșna” în intervalul 1967–2019 se Fig. 6. Dinamica numărului de arbori la hectar prezintă în tabelul 3.
Din punct de vedere al numărului de arbori la hectar au 50 fost eliminați, până la vârsta actuală de 85 ani, 80% din 45 numărul inițial de arbori (varianta martor), 40 Tab. 3. Dinamica unor parametrii structurali pentru blocul 35 experimental “Teșna” în intervalul 1966-2019 30
(cm) 25 V An Vr N d h Ex
gM gM gM inv (ani) (buc) (cm) (m) (nr) d 20 M 1966 30 1800 17,8 17,2 7,2 15 1972 36 1670 19,8 20,2 24,9 10 1978 42 1255 23,5 22,8 19,1 5 1983 47 1015 26,5 26,6 12,3 0 1988 52 890 28,8 28,3 34,8 2004 70 580 37,6 36,4 5,2 1966 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 1966 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 1966 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 Martor Moderat Forte 2011 77 550 38,9 38,2 35,5 Varianta / an 2019 85 355 41,4 40,2 M 1966 30 2345 14,9 15,2 32,2 Fig. 7. Dinamica diametrului central al suprafeței de bază 1972 36 1590 18,7 19,6 23,0 Figura 8 prezintă dinamica distribuției arborilor pe 1978 42 1225 22,3 22,2 23,3 categorii de diametre, pe variante de lucru, pentru 1983 47 940 25,2 26,1 9,0 blocul experimental studiat. 1988 52 855 27,1 27,7 31,0 2004 70 590 35,6 34,7 11,9 Înălțimea corespunzătoare diametrului central al
2011 77 520 38,1 37,5 20,2 suprafeței de bază (hgM) are valori cuprinse între 17,2 m 2019 85 415 42 37,6 (anul 1966) şi 40,2 m (2019) pentru varianta martor, 15,2 m F 1966 30 2050 16,6 16,5 38,5 (1966) şi 37,6 m (2019) pentru varianta moderat, respectiv 1972 36 1260 21,5 21 29,0 16,5 m (1966) şi 39,5 m (2019) pentru varianta forte (Fig. 9).
32 Anul XXV | Nr. 46 | 2020
Din punct de vedere al calității arboretelor studiate, în Variabilitatea populației de arbori, studiată în dinamică blocul experimental analizat, arborii cu putregai de în intervalul 1966-2019, este în general scăzută pentru trunchi au o frecvență cuprinsă între 3% (martor) și arboret (excepție fac anii 1966-1978), indicată de un 4% (moderat), în timp ce rănile produse prin exploatare interval al valorilor coeficientului de variație cuprins variază în intervalul 29% (martor), 44% (moderat) (Fig. 10). între 27% (1983) și 21,5% (2019). Statisticile de bază ale distribuțiilor, pentru varianta 45 martor din blocul experimental „Teșna”, indică faptul că diametrul mediu variază între valorile 16,8±6,4 cm 40 (1966) și 38,9±8,4 cm (2019). 35 30 450 1966 25 400 1972 (cm)
gM 20 1978 h 350 15 1983 10
1 300 - 1988 5 250 2004 0 200 2019 1966 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 1966 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 1966 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 150 Martor Moderat Forte Varianta / an
Număr de arbori ha 100 Fig. 9. Dinamica înălțimii corespunzătoare diametrului central al 50 suprafeței de bază 0 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 A Categoria de diametre (cm) 29% arbori sanatosi 700 1966 68% vatamari cervide rani explotare 600 1972 3%
500 1978 1 - 1983 400 1988 300 2004 44% 200 2019 arbori sanatosi 52% Număr de arbori ha vatamari cervide 100 rani explotare 0 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 4% B Categoria de diametre (cm)
600 1966 32% 1972 500 1978 arbori sanatosi 68%
1 400 - 1983 rani explotare
1988 300 2004 200 2019 Fig. 10. Calitatea arborilor în variantele blocului experimental
Număr de arbori ha „Teșna” (A-martor; B-moderat; C-forte) 100 Referitor la varianta moderat, diametrul mediu variază 0 între valorile 13,9±5,4 cm (1966) și 37,7±8,6 cm (2019). 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 Ca și în cazul precedent, variabilitatea populației de C Categoria de diametre (cm) arbori este, în general, scăzută (excepție face anul 1966), Fig. 8. Dinamica distribuției numărului de arbori pe categorii de intervalul valorilor coeficientului de variație fiind între diametre în intervalul1966 – 2019 - blocul experimental Teşna 23,3% (1966) și 22,7% (2019). În ceea ce privește varianta (A-martor; B-moderat; C-forte) forte, diametrul mediu variază între valorile 15,4±6,3 cm
33 Revista de Silvicultură şi Cinegetică
(1967) și 38,8±9,4 cm (2019). Variabilitatea populației de M 1978 18 2995 11 9,3 5,0 arbori este scăzută și în acest caz (excepție face anul 1983 23 2845 13,6 12,6 24,8 1966), valoarea coeficientului de variație este cuprinsă 1988 28 2140 16,1 16,2 23,4 între 22,1% (1966) și 24,1% (2019) (Tab. 4). 1994 35 1640 22,2 20,8 54,0 2004 45 755 26,9 25,3 6,6 Tab. 4. Dinamica temporală a parametrilor statistici generali 2011 51 705 28,8 25,9 7,8 pentru diametru în blocul experimental „Teșna” 2019 59 650 31,4 26,4 F 1978 18 2700 11,8 9,8 10,4 Anul V PS 1983 23 2420 15 13,3 28,9 966 972 978 983 988 004 011 019 1988 28 1720 17,6 16,8 36,0 N 16,8 20,8 23,9 26,6 29,3 34,6 36,9 38,9 1994 35 1100 22,6 19,6 46,8 s 6,4 6,4 7,2 7,2 7,0 8,2 8,8 8,4 2004 45 585 28,3 27 8,5 v(%) 38,0 30,6 30,2 27,0 24,0 23,8 23,7 21,5 2011 51 535 30,8 28,2 12,1 ex -0,1 -0,4 -0,6 -0,6 -0,6 -0,5 -0,7 -0,4 2019 59 470 33,9 29,1 as 0,5 0,2 0,1 0,1 0,2 0,0 0,0 0,2 V: varianta, N: martor, M: moderat, F: forte; An inv: anul inventarierii; Vr: vârsta; min 5,0 7,3 7,3 11,8 15,4 15,5 16,7 23,6 Ex: procent extrageri (nr. arbori) max 41,2 38,5 42,3 45,1 46,3 54,1 56,7 60,8 Din punct de vedere al numărului de arbori la hectar au M 13,9 19,8 22,9 25,1 28,2 31,7 34,4 37,7 fost eliminați, până la vârsta actuală de 59 ani, 80% din s 5,4 4,6 5,6 6,0 5,7 7,8 8,2 8,6 numărul inițial de arbori (varianta martor), 78% (varianta v(%) 38,8 23,3 24,5 24,1 20,1 24,6 23,9 22,7 moderat), 82% (varianta forte). Raportând datele actuale ex -0,5 -0,2 -0,3 -0,5 -0,4 -0,2 0,1 0,6 (2019) la datele ultimei inventarieri (2011) se observă că as 0,4 0,3 0,1 0,1 0,1 -0,1 -0,1 -0,1 au fost eliminați un procent de 11% din numărul total de min 5,0 8,4 8,6 10,9 16,0 13,2 14,1 14,8 arbori (varianta martor), 8% (varianta moderat), respectiv max 29,0 33,3 38,4 41,3 43,9 53,4 59,0 64,4 12% (varianta forte) (Fig. 11). F 15,4 23,2 26,3 28,2 30,7 35,3 37,4 38,8 2500 s 6,3 5,1 6,0 6,6 6,6 7,8 8,7 9,4 v(%) 41,1 22,1 22,8 23,2 21,6 22,1 23,4 24,1 2000 ex 0,3 0,3 0,1 0,2 0,1 -0,2 -0,4 -0,2 as 0,5 0,6 0,5 0,4 0,3 0,4 0,2 0,3 1 - 1500 min 5,0 11,5 11,9 12,0 14,6 17,8 17,2 18,2 max 34,4 38,2 42,8 46,4 47,9 54,8 58,7 61,3 1000
V: varianta, N: martor, M: moderat, F: forte; PS: parametrii statistici; : media; arboriNr. ha s: abaterea standard, v(%): coeficientul de variație; ex: excesul, as: asimetria, min: minim, max: maxim; Anul: 966=1966 ....019=2019. 500 Pentru varianta martor din blocul experimental „Teșna”, 0 asimetria este de stânga (pozitivă) pentru toți anii analizați, iar excesul curbei este negativ. Referitor la varianta 1966 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 1966 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 1966 1972 1978 1983 1988 2004 2011 2019 moderat din blocul experimental „Teșna”, asimetria este Martor Moderat Forte de stânga (pozitivă) pentru anii 1966-1988, iar pentru Varianta / an anii 2004-2019 asimetria este de dreapta (negativă). În Fig. 11. Dinamica numărului de arbori la hectar intervalul 1966-2019 excesul curbei teoretice este negativ. Evoluția diametrului central al suprafeței de bază (Fig. 12) Variantei forte din blocul experimental „Teșna”, îi este indică faptul că acesta are valori cuprinse între 9,9 cm (anul caracteristică o asimetrie de stânga (pozitivă) pentru toți 1978) şi 29,3 cm (2019) pentru varianta martor, 11,0 cm anii analizați; excesul este pozitiv în intervalul 1966-1988, (1978) şi 31,4 cm (2019) pentru varianta moderat, respectiv după care acesta devine negativ (Tab. 4). 11,8 cm (1978) şi 33,9 cm (2019) pentru varianta forte. 3.3. Blocul experimental “Zâmbru” Dinamica parametrilor structurali analizați pentru 35 blocul experimental “Zâmbru” în intervalul 1978–2019 30 se prezintă în tabelul 5. 25 Tab. 5. Dinamica unor parametrii structurali pentru blocul 20 experimental “Zâmbru” în intervalul 1978–2019 (cm)
gM 15 d V An Vr N dgM hgM Ex inv (ani) (buc) (cm) (m) (nr) 10 N 1978 18 3720 9,9 8,7 0,0 5 1983 23 3720 12,1 11,9 12,4 1988 28 3260 13,8 15,1 24,2 0 1994 35 2470 19,5 16,3 62,8 1978 1983 1988 1994 2004 2011 2019 1978 1983 1988 1994 2004 2011 2019 1978 1983 1988 1994 2004 2011 2019 2004 45 920 24,1 24,7 9,2 Martor Moderat Forte 2011 51 835 26,7 25,1 10,8 Varianta / an 2019 59 745 29,3 25,8 Fig. 12. Dinamica diametrului central al suprafeței de bază
34 Anul XXV | Nr. 46 | 2020
Figura 13 prezintă dinamica distribuției arborilor pe categorii de diametre, pe variante de lucru, pentru 30 blocul experimental studiat. 25 Înălțimea corespunzătoare diametrului central al 20 suprafeței de bază (hgM) are valori cuprinse între 8,7 m
(anul 1978) şi 25,8 m (2019) pentru varianta martor, 9,3 m (cm) 15 gM
(1978) şi 26,4 m (2019) pentru varianta moderat, precum și h 9,8 m (1978) şi 29,1 m (2019) pentru varianta forte (Fig. 14). 10
5 2000 1978 0 1600 1983 1 1978 1983 1988 1994 2004 2011 2019 1978 1983 1988 1994 2004 2011 2019 1978 1983 1988 1994 2004 2011 2019 - 1988 1200 Martor Moderat Forte 1994 Varianta / an 800 2004 Fig. 14. Dinamica înălțimii corespunzătoare diametrului central 400 2019 al suprafeței de bază Număr de arbori ha 0 Referitor la varianta moderat, diametrul mediu variază 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 între valorile 10,3±3,9 cm (1978) și 28,7±5,2 cm (2019). Ca A Categoria de diametre (cm) și în cazul precedent variabilitatea populației de arbori, este în general scăzută (excepție fac anii 2004-2019),
1400 1978 intervalul valorilor coeficientului de variație fiind între 38,1% (1978) și 32,8% (1994). În ceea ce privește varianta 1200 1983 forte, diametrul mediu variază între valorile 11,2±4,0 cm
1 1000 - 1988 (1978) și 32,4±6,2 cm (2019). Variabilitatea populației de 800 1994 arbori, este scăzută în acest caz (excepție face anul 1978), 600 2004 valoarea coeficientului de variație este cuprinsă între 400 2019 27,3% (1983) și 19,1% (2019) (Tab. 6). 200 Număr de arbori ha 0 9% 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 B 22% Categoria de diametre (cm) arbori sanatosi
69% vatamari cervide rani explotare 1200 1978
1000 1983 1 - 800 1988 1994 600 32% 2004 49% 400 arbori sanatosi 2019 vatamari cervide
Număr de arbori ha 200 19% 0 rani explotare 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 C Categoria de diametre (cm)
Fig. 13. Dinamica distribuției numărului de arbori pe categorii de 39% 37% diametre în intervalul 1978–2019 (A-martor; B-moderat; C-forte) arbori sanatosi Din punct de vedere al calității arboretelor analizate, vatamari cervide arborii cu putregai de trunchi au o frecvență cuprinsă 24% rani explotare între 19% (moderat) și 24% (forte), în timp ce rănile produse prin exploatare variază în intervalul 9% (martor) și 49% (moderat) (Fig. 15). Fig. 15. Calitatea arborilor în variantele blocului experimental Pentru varianta martor din blocul experimental „Zâmbru”(A - martor; B - moderat; C - forte) „Zâmbru”, diametrul mediu variază între 9,6±3,2 cm (1966) și 28,1±6,3 cm (2019). Variabilitatea populației de Pentru varianta martor din blocul experimental arbori, studiată în dinamică în intervalul 1966-2019, este „Zâmbru”, asimetria este de stânga (pozitivă) pentru în general ridicată pentru arboret (excepție fac anii 2004- majoritatea anilor analizați, excepție fac anii 2011 și 2019), indicată de un interval al valorilor coeficientului 2019. În ceea ce privește excesul valoarea acestuia indică de variație cuprins între 33,1% (1978) și 38,6% (1994). excesul pozitiv al curbei pentru intervalul 1978-2004.
35 Revista de Silvicultură şi Cinegetică
Referitor la varianta moderat din blocul experimental Rezultatele cercetărilor asupra intensității lucrărilor „Zâmbru”, asimetria este de stânga (pozitivă) pentru toți de îngrijire și conducere a arboretelor, indică faptul anii analizați. Excesul curbei este negativ al în intervalul că intensitatea scăzută a fost asociată cu cea mai mare 1983-2019, iar în anul 1978 acesta este pozitiv. În varianta creștere medie anuală pentru molid, dar nu au existat forte din blocul experimental „Zâmbru”, asimetria este diferențe semnificative între variantele de aplicare a de stânga (pozitivă) pentru toți anii analizați. Excesul lucrărilor. În blocurile experimentale de molid, varianta curbei este pozitiv în intervalul 1978-1983, după care martor (unde nu au fost aplicate lucrări de îngrijire) s-a acesta devine negativ (Tab. 6). constatat producerea celei mai mari cantități de biomasă, În Suedia, lucrările de îngrijire ale arboretelor reprezintă iar diferența, în comparație cu celelalte variante de lucru, o sursă importantă de lemn pentru industria forestieră. a fost semnificativă. Biomasa rezultată în urma aplicării Aproximativ 2x107 m3 de lemn se recolta anual ca urmare intensității forte a lucrărilor a fost semnificativ mai mare a aplicării operațiunilor culturale, ceea ce reprezintă decât pentru variantele de aplicare a intensității scăzute aproximativ 30% din volumul total anual recoltat (Eriksson în toate blocurile experimentale (Eriksson 2004). and Karlsson 1997). În plus, operațiunile culturale cresc și valoarea economică a arborilor rămași asigurând venituri 4. Concluzii importante pentru proprietarii de păduri. În blocurile experimentale cercetate instalate în De asemenea, cercetările referitoare la lucrările de arborete de molid, efectul lucrărilor de îngrijire asupra îngrijire au fost dominate de luarea în considerare diametrului central al suprafeței de bază, aplicate în a efectelor acestora asupra randamentului forestier varianta forte, comparativ cu varianta martor (unde [Hamilton 1976, Hynynen and Kukkola 1989, Mielikäinen nu au fost efectuate lucrări de îngrijire), se manifestă and Valkonen 1991) și a randamentelor financiare printr-o superioritate a acestuia cu valori cuprinse între (Eriksson and Eriksson 1993). În ultimele decenii, a 4% și 13%. În ceea ce privește varianta moderat acesta existat, de asemenea, un anumit interes pentru alte înregistrează valori mai mari cuprinse între 1% și 8%. aspecte, cum ar fi efectul negativ al zăpezii și al vântului Efectul lucrărilor de îngrijire asupra înălțimii în arboretele tinere (Valinger et al 1994). Un alt aspect corespunzătoare diametrului central al suprafeței de de interes este acum impactul pe care îl pot avea diferite bază, aplicate în varianta forte, comparativ cu varianta variante de aplicare ale lucrărilor de îngrijire asupra martor, se manifestă printr-o superioritate a acesteia cu valori cuprinse între 1% și 11%. În ceea ce privește reducerii nivelurilor atmosferice de CO2, deoarece strategiile de gestionare a pădurilor fac parte din varianta moderat valorile sunt cuprinse între 1% și 7%. Protocolul de la Kyoto (Schlamadinger and Marland 1996). Din punct de vedere al distribuției numărului arborilor Tab. 6. Dinamica temporală a parametrilor statistici generali pe categorii de diametre, se constată faptul că distribuția pentru diametru în blocul experimental „Zâmbru” teoretică Beta realizează cel mai bine ajustarea distribuției experimentale. Testul χ2 efectuat arată că Anul V PS diferența dintre distribuția experimentală și distribuția 978 983 988 994 004 011 019 teoretică este nesemnificativă. De asemenea se constată N 9,6 12,2 14,2 15,3 21,8 24,7 28,1 faptul că în variantele martor influența zăpezii și a s 3,2 4,2 4,4 5,9 5,8 6,0 6,3 vântului este apropiată ca efect cu intervențiile moderat v(%) 33,1 34,1 31,2 38,6 26,6 24,4 22,5 și forte ale variantelor de aplicare a lucrărilor de îngrijire. ex 0,6 0,7 0,2 0,5 0,3 -0,2 -0,5 Cum putregaiul de rădăcină și putregaiul de trunchi aduc as 0,6 0,7 0,5 0,2 0,0 -0,2 -0,2 pagubele cele mai mari în arboretele de molid, calitatea min 2,3 3,5 4,3 4,0 7,7 9,9 13,8 acestora din punct de vedere al factorilor susmenționați max 22,1 31,2 29,5 33,2 40,1 39,8 41,5 indică faptul ca putregaiul de trunchi este prezent într-o M 10,3 17,9 14,3 16,5 24,6 27,9 28,7 proporție cuprinsă între 1% și 7% din numărul de arbori. s 3,9 4,7 4,9 5,8 5,8 5,9 5,2 Un fenomen de o mare amploare în ultimul timp în v(%) 38,1 32,5 30,6 32,8 23,5 21,3 21,1 ex 0,2 -0,1 -0,4 -0,4 -0,6 -0,2 -0,1 pădurile de molid se referă la rănile produse ca urmare a as 0,7 0,6 0,5 0,2 0,2 0,0 0,4 procesului de exploatare forestieră. Astfel în arboretele min 2,3 2,8 6,7 5,3 9,2 12,8 19,8 studiate acesta a afectat un număr de arbori cuprins max 22,6 27,7 30,0 33,6 45,0 42,6 32,4 între 9% și 49%. S-au constatat valori însemnate mai ales dacă se are în vedere faptul ca aceste răni constituie F 11,2 16,0 18,4 21,2 26,6 29,8 32,4 factori favorizanți în apariția putregaiului de rădăcină. s 4,0 4,4 4,6 5,6 5,0 5,7 6,2 v(%) 35,7 27,3 24,8 26,4 19,0 19,2 19,1 Dinamica unor parametrii structurali în arborete de ex 0,6 0,3 -0,1 1,6 -0,1 0,1 -0,1 molid sub influența lucrărilor de îngrijire și conducere as 0,7 0,8 0,4 0,6 0,2 0,1 0,0 a arboretelor a arătat efectul acestora din urma asupra min 2,5 6,1 7,0 7,8 12,6 13,8 14,8 dezvoltării arboretelor precum și complexitatea max 26,1 30,8 33,2 48,0 39,8 44,1 47,3 factorilor de care trebuie ținut cont în stabilirea celor V: varianta, N-martor, M:moderat, F-forte; PS: parametrii statistici; : media; mai eficiente metode si modele de management a s: abaterea standard, v(%): coeficientul de variație; ex: excesul, as: asimetria, arboretelor de molid din zone de risc la acțiunea min: minim, max: maxim; Anul: 978=1978 ....019=2019. factorilor perturbatori.
36 Anul XXV | Nr. 46 | 2020
Mulțumiri and fertilisation. Forest Ecology and Management 237(1–3), 513–521. Cercetările s-au efectuat în cadrul proiectului PN 19 07 Krajnc L, Farrelly N, Harte AM (2019). The effect of thinning on mechanical properties of Douglas fir, Norway spruce, and Sitka 04 02 - Program Nucleu. spruce. Annals of Forest Science, 76(1), 3. Mielikäinen K, Valkonen S (1991). Effect of thinning method on the yield Bibliografie of middle-aged stands in southern Finland. Folia Forestalia 776, 1–22. Bose AK, Weiskittel A, Kuehne C, Wagner RG, Turnblom E, Burkhart Neill AR, Puettmann KJ (2013). Managing for adaptive capacity: HE (2018). Does commercial thinning improve stand-level growth thinning improves food availability for wildlife and insect pollinators of the three most commercially important softwood forest types in under climate change conditions. Canadian Journal of Forest Research, North America? Forest ecology and management, 409, 683-693. 43(5), 428–440. Eriksson E (2006). Thinning operations and their impact on biomass Nicolescu VN, Pătrăucean A, Şimon DC, Ciolan MN, Alexandrescu production in stands of Norway spruce and Scots pine. Biomass FL, Balcanu E (2020). Silvotehnica molidișurilor artificiale, pure și Bioenerg. 30, 848–854. tinere, din România: un exemplu. Bucovina Forestieră, 20(1), 7-21. Eriksson H, Karlsson K (1997). Effects of different thinning and Nilsen P (2001). Fertilization experiments on forest mineral soils: a fertilization regimes on the development of Scots pine (Pinus review of the Norwegian results. Scand. J. For. Res. 16, 541–554. sylvestris (L.)) and Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) stands in long-term silvicultural trials in Sweden. Department of Forest Yield Peltola A (2005). Metsänhoito-Silviculture. In: Peltola A (Ed). Research, Swedish University of Agricultural Sciences, Report 42. Metsätilastollinen vuosikirja 2005. The Finnish Statistical Yearbook of Forestry 2005. Suomen virallinen tilasto, 2005:45. Agriculture, Eriksson L, Eriksson LO (1993). Management of established forests - forestry and fishery. Finnish Forest Research Institute, 103–151. programmes for profitable harvest. Department of ForestIndustry - Market Studies, Sweden University of Agricultural Sciences, Uppsala. Pretzsch H (2005). Stand density and growth of Norway spruce (Picea Report 27; p. 122. abies (L.) Karst.) and European beech (Fagus sylvatica L.): evidence from long-term experimental plots. Eur J Forest Res 124, 193–205. Gebhardt T, Häberle K-H, Matyssek R, Schulz C, Ammer C (2014). The more, the better? Water relations of Norway spruce stands after Saarsalmi A, Mälkönen E (2001). Forest fertilization research in progressive thinning. Agricultural and Forest Meteorology 197, 235–243. Finland: a literature review. Scand. J. For. Res. 16, 514–535. Hamilton GJ (1976). The Bowmont Norway Spruce thinning experiment. Schlamadinger B, Marland G (1996). The role of forest and bioenergy Forestry 49, 109–19. strategies in the global carbon cycle. Biomass and Bioenergy 10:275–300. Holmström E, Goude M, Nilsson O, Nordin A, Lundmark T., Nilsson Slodicak M, Novak J, Skovsgaard JP (2005). Wood production, litter fall and U (2018). Productivity of Scots pine and Norway spruce in central humus accumulation in a Czech thinning experiment in Norway spruce Sweden and competitive release in mixtures of the two species. Forest (Picea abies (L.) Karst.). Forest ecology and management, 209(1-2), 157-166. Ecology and Management, 429, 287-293. Torres DA, del Valle JI, Restrepo G (2020). Teak growth, yield-and Hynynen J, Kukkola M (1989). Effect of thinning method and nitrogen thinnings’ simulation in volume and biomass in Colombia. Annals of fertilization on the growth of Scots pine and Norway spruce stands. Forest Research, 63(1), 53-70. Folia Forestalia 731, 1–20. Valinger E, Lundqvist L, Brandel G (1994). Wind and snow damage in a Jaakkola T, Mäkinen H, Saranpää P (2006). Wood density of Norway thinning and fertilisation experiment in Pinus sylvestris. Scandinavian spruce: Responses to timing and intensity of first commercial thinning Journal of Forest Research 9, 129–34. Abstract Management intensity influence to some structural parameter’s dynamics in Norway spruce stands Knowing the Norway spruce stands dynamics of under the management intensity influence through the long- term experimental plots has a multitude effects, from scientific point of view, to substantiate decisions in various areas of activity specific to the environment. The research was carried out in three long-term experimental plots in which were placed, three variants of silvicultural work (control, moderate, forte) to reveal the influence of thinning on biometric characteristics and to the development of even Norway spruce stands. This paper reveal specific research aspects, as follows: (i) number of trees·ha-1; (ii) distribution of the number of trees by diameter categories; (iii) the DBH; (iv) the height corresponding to the DBH; (v) the quality of the trees in the experimental plot variants; (vi) basic distribution statistics (average, standard deviation, minimum, maximum, asymmetry, excess). In the Norway spruce stands studied, the effect of the silvicultural works on the DBH, applied in the strong variant, compared to the control variant (where no silvicultural works were performed), is manifested by its superiority, with values between 4% and 13%. The superiority of the height corresponding to the DBH, applied in the strong variant, compared to the control variant, is manifested with values between 1% and 11%. From the point of view of the distribution of the number of trees by diameter categories, the theoretical Beta distribution best achieves the adjustment of the experimental distribution. In the control variants, the influence of snow and wind are the same effect with the moderate and strong interventions of silvicultural works in the plot variants. The Norway spruce trees quality indicates that trunk rot is present in a proportion between 1% and 7% of the trees number. The damages caused by the logging process (a factor favoring the appearance of root rot) affected a number of trees between 9% and 49%. The dynamics of some structural parameters in Norway spruce stands under the influence of the silvicultural works showed the effect on the tree’s development as well as the complexity of the factors to be taken into account to establish the most efficient methods and models for Norway spruce stand management in risk areas. Keywords: Norway spruce, management, structural parameters
37 Revista de Silvicultură şi Cinegetică
BIOMETRY
Phenological analysis through the use of multitemporal TLS observations
Ionuț Silviu Pascu1,2, Alexandru-Claudiu Dobre1,2, Virgil Zamfira3, Ecaterina Apostol1, Ștefan Leca1, Diana Pitar1, Bogdan Apostol1, Șerban Chivulescu1, Albert Ciceu1,2, Juan Garcia Duro1, Ovidiu Badea1,2
1. Introduction (FARO Technologies Inc. 2018) phase shift terrestrial laser scanner was used, allowing the recording of each Terrestrial laser scanning (TLS) has seen great tree with up to 44.4 million samples. This approach improvements regarding its accuracy and portability, guaranteed an increased signal strength in recording leading to an increase use of this technology in forestry both reflectance and RGB (Red Green Blue) values. (Boehler and Marbs 2003, Zlinszky et al 2017, Pascu et al 2019). At the same time forest monitoring established Starting with the month of March, daily recordings its position as very important source of information were taken in a Level I plot of the Romanian ICP Forest for a strategic development towards sustainable forest network (Michel et al 2014). Acquisitions lasted 30 management practices (Badea et al 2011, Popa et al 2017). days, each of which corresponding with a new scan. Whilst, striving to improve on these aspects, human Consistency was ensured regarding the time of the day, activity also led to sever climate changes taking the form the position of the scanner in the plot, the height of of extreme phenomena (Chao and Feng 2018). sensor and the spatial resolution. Simultaneously photos were taken with a Nikon D500 with a 16-80 mm f/2.8-4 E Phenology observations represent one of the most lens in order to record phenological phenomena as per accurate methods in order to evaluate the response of the ICP Methodology (ICP 2016). The photos have later plant species to various climate conditions and climate been used as reference in the validation stage (Table changes (Chmielewski and Rotzer 2001, Richardson et al 1). Also, weather information was recorded for each 2013, Langvall and Ottosson Löfvenius 2019). sampling date from the meteorological station situated When analysing several species in a multitemporal near the plot. approach, phenological studies display variations between reports (Han et al 2018). Before pointing Table 1. ICP Forest phenological leaf events codes towards climate changes as a sole reason behind these Code Description fluctuations, evaluation methodologies also have to be accounted for. As such, in order to reduce the operator 1 Vegetative stagnation subjectivity and the costs associated with recording 2 Buds development phenological data, alternatives were proposed in literature (Savastru et al 2019, Nezval et al 2020) (i.e. 3 Buds flushing satellite imagery or video systems). 4 Leaf unfolding 2. Materials and Methods 5 Complete leaf development The main objective of this research was to identify the patterns of early vegetation stages (bud bursts and First stage of processing of the TLS data was the leaf flushing) in the context of a reduced precipitation coregistration of the entire set of scans. This ensured regime. The focus was on four representative species of a consistent orientation and an exact position the most drought affected regions of Romania:Carpinus correspondence. Individual trees were identified and betulus, Quercus robur, Acer campestre, and Tilia cordata. extracted from each date point cloud (Pascu et al 2020) (Fig. 1). For the data acquisition stage, a FARO Focus 3D X130
1 „Marin Drăcea” National Institute for Research and Development in Forestry, Department of Forest Management, Romania 2 „Transilvania” University of Braşov, Faculty of Silviculture and Forest Engineering, Department of Forest Engineering, Forest Management Planning and Terrestrial Measurements, Romania 3 Curtea de Argeș Forest District, Romania
38 Anul XXV | Nr. 46 | 2020
(2) Where: LAIe - Leaf Area Index without woody elements correction;
IGF - gap fraction index.
(3)
Where: α - angle above TLS; Figure 1. Identification an extraction of trees from point cloud Nmiss - number of laser beams without a return; (yellow - Carpinus betulus, magenta – Acer campestre, orange – Ntotal - total number of emitted laser beams. Tilia cordata, blue – Quercus robur) This stage implied statistical outliers filtering and a rough 3. Results spatial sub setting. Based on the weather information, Each individual tree was further analysed from the scans taken in days with increased wind activity have perspective of the above-mentioned indicators focusing been removed. A supervise height thresholding followed, on each layer as they resulted from the supervised by setting the limits between undergrowth, start of segmentation stage. crown and transition points across middle and top When analysing the crown, the biggest limitation of crown. After this point the process was automated using TLS became visible: a clear difference between the TLS R statistics through an iterative algorithm computing recordings at different height levels in the crown. The density (Equation 1), leaf area index (Equation 2) and lower crown, defined as the region from its starting gap probability (Equation 3). point to the point it displays a constant width, showed a gradual increase in the number of points, as was (1) expected. On the other hand, the middle crown does not have the same evolution, being constant throughout Where: the sampling period. The upper crown also showed D - density; particularities, as it was the most affected by occlusion by lower layers. This translated to a reversed evaluation n - number of points; when compared with the lower region of the crown. S - projected area. In the case of Carpinus betulus, as the vegetation developed, a degradation of the number of points from the upper region was visible (Figure 2).
Figure 2. Carpinus betulus crown density layers
39 Revista de Silvicultură şi Cinegetică
Changing the focus to the trunk, a repeated pattern on Another aspect addresses the undergrowth, where the number of points (low-high) was identified. The a really high number of points was recorded. The characteristics of such species with epicormic branches consequence of a descending perspective is a reversed lead to the development of cyclic layers with increasing trend when compared to the rest of the tree, as there was and decreasing densities. As one level of branches no intermediate occlusion (Figure 3). develops the next immediate one is obstructed.
Figure 3. Carpinus betulus trunk density layers In order to better understand the phenological evolution, the fact that as the lower crown develops it obstructs the a more generalized approach was also implemented. By upper layers. Overall, the epicormic branches evolves as reducing the spatial resolution, a better interpretation expected (Figure 4). and removal of outliers was possible. This emphasized
Figure 4. Carpinus betulus generalized approach In the case of field maple, the differences between the Despite this uniformity, a repeating high and low lower and middle level of the crown is reduced due to a densities pattern was visible (Figure 5). more stable structure and distribution of the branches.
40 Anul XXV | Nr. 46 | 2020
Figure 5. Acer campestre crown density layers Quercus robur had the particularity of the bifurcated Also, Quercus robur displayed the most obvious start of trunk and triangular shaped crown. This explains the the season point. Three initial recordings with a close to high number of points recorded from the upper part constant density followed by a strong increase starting of the crown. The trend is resembling the one of the with day four strongly highlights the start of the season previously analysed species (field maple and hornbeam). (Figure 6).
Figure 6. Quercus robur crown density layers Apart of the other studied species, the trunk of the oak is lead to a higher degree of return in the emitted laser cleaner, the lack of branches up to the height of 9 meters impulses (Figure 7).
41 Revista de Silvicultură şi Cinegetică
Figure 7. Quercus robur trunk density layers As opposed to the triangular shape of oak crown, Tilia to the use of a single wavelength sensor) (Figure 8). For cordata shows a really high density at the lower level, example, oak started with an abrupt 13% increase in which gradually decreases. The trend in case of Quercus foliage volume from the reference date, compared to the robur was caused by the branches structure, whilst 3% increase in the small-leaved lime. Also, at the time for small-leaved lime tree the cause is found in the of bud flushing of the small-leaved lime, the oak had limitations of the TLS (reduced crown penetration due already been through four similar stages (18-20-23%).
Figure 8. Tilia cordata generalized approach After processing the species at individual scale,achieved by pinpointing the date of inversion of densities comparative analyses and validation were performed, between the lower and higher crown (Figure 9). in order to identify the start of the season. This was
42 Anul XXV | Nr. 46 | 2020
Figure 9. Timeseries comparison for all studied species Validation by means of comparison to the photo-based on the temporal scale resulted, TLS generally being interpretation required the equivalence of point density sensitive enough to highlight points of inflection in the to the reporting scale of ICP Forest. phenological trend, one to two days prior to the operator- In the figure 10, can be observed the strong correlation based observation. between the two datasets (TLS versus ICP). Small offsets
Figure 10. Comparison between TLS and ICP observations
43 Revista de Silvicultură şi Cinegetică
4. Discussions of the limitations can be improved upon through the As a novel approach in phenological studies, terrestrial acquisition technique (transition to multiple scans), laser scanning should equal if not improve previous corrections (extinction coefficient, relative humidity) techniques. Studies have shown the applicability, but or through upgrading the technology itself (transition more importantly the limitations of remote sensing to multiwavelength laser scanners). Despite these, the techniques in evaluating early vegetation development environmental conditions still remain a major factor in stages (Wang et al 2018). Most of the approaches the applicability of this technology in forestry and more described in literature (Zhang et al 2003, Ahl et al 2006, so in phenological studies. Pastor-Guzman et al 2018, Xiang et al 2020), fall in one or Funding more of the following limitation categories: subjectivity This study was conducted under the project “Prototyping due to expert judgement based method (in situ visual an Earth-Observation based monitoring and forecasting evaluation), inappropriate temporal resolution due to system for the Romanian forests” (EO-ROFORMON, inefficient acquisition and laborious processing stages project ID P_37_651/105058) funded by the Romanian (sample gathering), insufficient spatial resolution for the National Authority for Scientific Research and Innovation matter at hand due to sensor type and carrying platform and the European Regional Development Fund. (satellite and photogrammetric imagery), inconsistent crown delineation and tree separation due to limited Acknowledgements perspective or lack of control and quality assurance of We thank our colleagues from the National Institute for the results. Research and Development in Forestry “Marin Drăcea”, Romania, who provided insight and expertise that The current paper tested the hypothesis that TLS through assisted the research. its high accuracy, increased spatial resolution, portability, equivalenting in high temporal resolution, automated Conflict of interest processing and unlimited revisiting capabilities of the The authors declare no conflict of interest. scene once recorded, might represent the best available technology for phenological evaluation. As showed in References Zhang et al (2003) and Guzman et al (2018) the results Ahl DE, Gower ST, Burrows SN, Shabanov NV, Myneni RB, Knyazikhin obtained through the use of imagery based remote Y (2006). Monitoring spring canopy phenology of a deciduous broadleaf forest using MODIS. Remote Sensing of Environment, 104(1), sensing techniques (e.g. vegetation index analysis) 88-95. or digital photography (Xiang et al 2020) can track the Badea O, Neagu S, Bytnerowicz A, Silaghi D, Barbu I, Iacoban C, general vegetation phenology trajectory during leaf Popescu F, Andrei M, Preda E, Iacob C, Dumitru I, Iuncu H, Vezeanu expansion, but with limitations in what concerns the C, Huber V (2011). Long-term monitoring of air pollution effects on temporal resolution and climatic conditions. Comparing selected forest ecosystems in the Bucegi-Piatra Craiului and Retezat with these researches, the accessibility of the TLS Mountains, southern Carpathians (Romania). iForest-Biogeosciences and Forestry, 4(2), 49. represents an important advantage. Boehler W, Marbs A (2003). Investigating Laser Scanner Accuracy. The Despite all of these advantages, using TLS for International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial phenological analyses inherits all the limitation of the Information Sciences, 34(Part 5), 696-701. technology (poor penetration capabilities, visibility Calders K, Schenkels T, Bartholomeus H, Armston J, Verbesselt J, depended on the composition of stand and sensitivity Herold M (2015). Monitoring spring phenology with high temporal to environmental conditions). Out of all of these most resolution terrestrial LiDAR measurements. Agricultural and Forest influence is the structure of the forest stand from Meteorology, 203, 158-168. the species distribution to age and distance between Chao Q, Feng A (2018). Scientific basis of climate change and its response. Global Energy Interconnection, 1(4), 420-427. trees. As can be seen from the results of the research, Chmielewski FM, Rotzer T (2001). undergrowth can overwhelm the density scale and as Response of tree phenology to climate change across Europe. Agricultural and Forest Meteorology, consequence hide smaller changes. Young individuals 08(2), 101-112. with low laying crowns or species characterized by FARO Technologies Inc. (2018). FARO SCENE. the presence of the epicormic branches reduce the Griebel A, Bennett LT, Culvenor DS, Newnham GJ. Arndt SK (2015). capabilities of fully study the canopy by shadowing. Reliability and limitations of a novel terrestrial laser scanner for Comparing with other research articles (Calders et al daily monitoring of forest canopy dynamics. Remote Sensing of 2015, Griebel et al 2015), our results provide information Environment, 166, 205-213. at the level of stand but also at the level of individual tree. Han Q, Wang T, Jiang Y, Fischer R, Li C (2018). Phenological variation Thus, this technique can identify the different phenology decreased carbon uptake in European forests during 1999–2013. stages of various species through the use of a single pair Forest Ecology and Management, 427, 45-51. of scans (reference date, exposure date). ICPForest (2016). Phenological observations. Manual on methods and criteria for harmonized sampling, assessment, monitoring and analysis of 5. Conclusions the effects of air pollution on forests. Langvall O, Ottosson Löfvenius M (2019). Long-term standardized The studied methodology benefits from high degree forest phenology in Sweden: a climate change indicator. International of objectiveness through the inheritance of remote Journal of Biometeorology, 1-11. sensing advantages. Scalability is also a factor that adds Michel A, Seidling W, Lorenz M, Becher G (2014). Forest Condition in to the value of the proposed approach. The majority Europe 2013. Technical report of ICP Forests. Thünen Working Paper.
44 Anul XXV | Nr. 46 | 2020
Nezval O, Krejza J, Světlík J, Šigut L, Horáček P (2020). Comparison of Savastru DM, Zoran MA, Savastru RS (2019). Geospatial information traditional ground-based observations and digital remote sensing of for assessment of climate change impact on forest phenology. In: phenological transitions in a floodplain forest. Agricultural and Forest Seventh International Conference on Remote Sensing and Geoinformation Meteorology, 291, 108079. of the Environment (RSCy2019). International Society for Optics and Pascu IS, Dobre AC, Badea O, Tănase MA (2019). Estimating forest Photonics, 1117402. stand structure attributes from terrestrial laser scans. Science of the Total Environment, 691, 205-215. Wang S, Lu X, Cheng X, Li X, Peichl M, Mammarella I (2018). Limitations and challenges of MODIS-derived phenological metrics Pascu IS, Dobre AC, Badea O, Tanase MA (2020). Retrieval of Forest Structural Parameters from Terrestrial Laser Scanning: A Romanian across different landscapes in pan-Arctic regions. Remote Sensing, 10, Case Study. Forests, 11, 392. 1784. Pastor-Guzman J, Dash J, Atkinson PM (2018). Remote sensing of Xiang Q, Zhou Y, Liu J (2020). Monitoring mangrove phenology using mangrove forest phenology and its environmental drivers. Remote camera images. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, Sensing of Environment, 205, 71-84. 432(1), 012001. Popa I, Badea O, Silaghi D (2017). Influence of climate on tree health Zhang X, Friedl MA, Schaaf CB, Strahler AH, Hodges JCF, Gao F, Reed evaluated by defoliation in the ICP level I network (Romania). iForest- BC, Huete A (2003). Monitoring vegetation phenology using MODIS. Biogeosciences and Forestry, 10(3), 554. Remote Sensing of Environment, 84(3), 471-475. Richardson AD, Keenan TF, Migliavacca M, Ryu Y, Sonnentag O, Toomey M (2013). Climate change, phenology, and phenological Zlinszky A, Molnár B, Barfod AS (2017). Not all trees sleep the same- control of vegetation feedbacks to the climate system. Agricultural high temporal resolution terrestrial laser scanning shows differences and Forest Meteorology. 169, 156-173. in nocturnal plant movement. Frontiers in Plant Science, 8, 1814. Abstract Phenological analysis through the use of multitemporal TLS observations Introduction: Phenology observations represent one of the most accurate methods in order to evaluate the response of plant species to various climate conditions and climate changes. The main objective of this research was to identify the patterns pf early vegetation stages in the context of a reduced precipitation regime through terrestrial scanning technique. Materials and Methods: The research was carried out in a mixed forest stand (Carpinus betulus, Acer campestre, Tilia cordata, Quercus robur) with the focus of more precisely identifying the pattern of early vegetation development. The phenological processes analysis was done at an increased spatial and temporal resolution, on specific horizontal layers by means of terrestrial laser scanning. With a daily cycle started in March, we maintained a constant scanning position as well as time of day and scanning resolution. Supervised thresholds have been set at the heights of separation between undergrowth, trunk and crown, and for each resulting layer coverage and density metrics as well as derived indices (Gap Fraction and Leaf Area Density) have been computed. For reference data, photos were interpreted as per the ICP Forests guideline. Results: A sequential evolution was observed in all studied species. Hornbeam displayed a daily increase in LAD for all layers up until epicormic branches shadowing overtook the upper canopy visibility. Small-leaved lime showed a delay of almost 20 days in comparison to oak. Oak started with an abrupt 13% increase in foliage volume from the reference date, compared to the 3% increase in the small-leaved lime. Also, at the time of bud flushing of the small-leaved lime, the oak had already been through four similar stages (18-20-23%). Although not identical to the historical data, analysed trends still fit the expected patterns. Discussions: The current paper tested the hypothesis that TLS through its high accuracy, increased spatial resolution, portability, equivalenting in high temporal resolution, automated processing and unlimited revisiting capabilities of the scene once recorded, might represent the best available technology for phenological evaluation. Conclusions: The studied methodology benefits from high degree of objectiveness through the inheritance of remote sensing advantages. Keywords: phenology, Terrestrial laser scanning, ICP Forest, leaf area density.
45 Revista de Silvicultură şi Cinegetică Rezumat Analize fenologice bazate pe înregistrări TLS multitemporale Observațiile fenologice reprezintă cea mai precisă metodă de a evalua răspunsul speciilor de plante la diferite condiții climatice. Principalul obiectiv al acestei cercetări a fost de a identifica modelele corespunzătoare stagiilor inițiale de vegetație, în contextul a unui regim redus de precipitații, prin tehnicile scanării laser terestre. Cercetările s-au desfășurat în arborete mixte (Carpinus betulus, Acer campestre, Tilia cordata, Quercus robur) concentrându-se pe identificarea etapelor de dezvoltare a vegetației forestiere. Analiza fazelor fenologice a fost realizată la o rezoluție temporală și spațială ridicată, pe straturi orizontale specifice, prin intermediul scanărilor laser terestre. Cu un ciclu zilnic începând din luna martie, au fost realizate scanări, caracterizate de constanță în ceea ce privește poziția, momentul zilei și rezoluția de scanare. În urma unei analize supervizate, au fost stabilite limitele de diferențiere dintre semințiș, trunchi și coroană, iar pentru fiecare strat rezultat au fost calculate acoperirea și variabilele de densitate (grad de închidere și indicele suprafeței foliare). Pentru validarea datelor, au fost procesate și interpretate fotografii conform metodologiei ICP Forests. O evoluție evidentă a fost observată în cazul tuturor speciilor analizate. Carpenul a afișat o creștere zilnică în ceea ce privește densitatea numărului de puncte înregistrate pentru toate straturile până în momentul în care ramurile lacome au redus vizibilitatea către coronamentului superior. Teiul a înregistrat o întârziere de aproximativ 20 de zile în comparație cu stejarul. Acesta a debutat cu o creștere de 13% în volumul aparatului foliar de la data de referință, în comparație cu o creștere de 3% în cazul teiului. De asemenea, în momentul înmuguririi speciei de tei, stejarul parcursese patru etape de creștere succesive (18-20-23%). Deși datele obținute nu sunt identice cu cele de referință, trendurile analizate sunt apropiate de modelele preconizate. Lucrarea de față a testat ipoteza prin care TLS, prin acuratețe, rezoluție spațială crescută, portabilitate, rezoluție temporală ridicată, procesare automată și capacitatea nelimitată de revizitare, poate reprezenta cea mai bună tehnologie pentru evaluarea fazelor fenologice. Metodologia propusă beneficiază de un grad ridicat de obiectivitate datorită avantajelor preluate din teledetecție. Cuvinte cheie: fenologie, scaner laser terestru, ICP Forest, indicele suprafeței foliare
46 Anul XXV | Nr. 46 | 2020
BIOMETRIE
Integrarea modelului de simulare Landis-II în gospodărirea pădurilor din România
Albert Ciceu1,2, Juan Garcia Duro1, Cristina Aponte 1, Ionuț Silviu Pascu1,2, Alexandru Claudiu-Dobre1,2, Virgil Zamfira3, Ștefan Leca1, Diana Pitar1, Bogdan Apostol1, Ecaterina Nicoleta Apostol1, Șerban Chivulescu1, Ovidiu Badea1,2
1. Introducere singurului program de simulare a dezvoltării fondului forestier (SIMPROF), la nivelul unei unități de producție Nevoia prognozei producție de lemn, la început, precum (UP) (Seceleanu 1998). Acest program de simulare are și a altor caracteristici ale ecosistemelor forestiere, mai ca unitate elementară arboretul. Modelul simulează târziu, a dus la dezvoltarea modelelor de simulare a procesul natural de producție forestieră, dar și creșterii arborilor și arboretelor (Pretzsch 2009). Aceste organizarea acestuia prin amenajament (Seceleanu modele de simulare măresc dimensiunile fiecărui arbore 2012). Tabelele de producție și programul SIMFOR sunt în particular sau arboret, ca ansamblu de arbori, pe singurele tipuri de simulatoare dezvoltate la nivelul baza proceselor ecofiziologice majore, simulând astfel, național, particularizate la condițiile din țara noastră nașterea, creșterea și moartea (Dale et al 1985), conform și la reglementările privind organizarea și conducerea unui algoritm determinat în acest scop. arboretelor în România. Modelele de simulare a dezvoltării arborilor și arboretelor Odată cu schimbările climatice, atenția oamenilor diferă în funcție de scopul lor, procesele ecofiziologice de știință s-a îndreptat spre modelele care integrează acoperite, cât si de informațiile necesare simulării climatul la nivel regional, modele ale schimbării climei, creșterii acestora. Principalele modele de simulare cerințele ecologice ale speciilor, proprietățile solului, dezvoltate în prezent folosesc informații ecofiziologice factori poluanți și alte informații care detaliază atât ale arborilor, informații despre structura si relațiile biotopul cât și biocenoza (Walentowski et al 2017). Aceste biometrice ale arborilor în raport cu distanța dintre modelele de simulare, care integrează informații privind indivizi, așa numitele “gap models”, variabile la nivel de cerințele biocenozei, cât și schimbări ale biotopului, grup (cohortă), frecvență, sau în funcție de distribuția pot fi folosite cu succes în monitorizarea ecosistemelor unor variabile, precum cele ce au la bază tabelele de forestiere pe termen lung. producție (Wykoff et al 1982, Pretzsch et al 2002, Giurgiu and Drăghiciu 2004, Scheller and Mladenoff 2004, Un astfel de model, de simulare a dezvoltării Thurnher et al 2017). ecosistemelor forestiere, este landscape simulator LANDIS-II (Mladenoff 2004). Modelul a fost construit Cele mai vechi modele de dezvoltare ale vegetației în Statele Unite ale Americii, cu ajutorul USDA Forest forestiere, la nivel de arboret, numite tabele de producție, Service, NASA și a altor parteneri. LANDIS-II este au fost concepute de Paulsen, în Germania. Primele tabele un model spațial, ecofiziologic, care simulează atât de producție românești au apărut în 1951 (Armăsescu et al dinamica dezvoltării arboretelor, cât și instalarea sau 1951). Ulterior, prin cercetări de lungă durată efectuate de dispariția vegetației forestiere de pe o anumită suprafață. colectivul de Biometrie condus de academicianul Victor LANDIS-II este folosit la nivel global, pentru simularea Giurgiu, în cadrul Institutului de Cercetări și Amenajări dinamici diferitelor tipuri de management forestier, dar Silvice (ICAS), actualul Institut Național de Cercetare- și în evaluarea impactului calamităților naturale asupra Dezvoltare în Silvicultură “Marin Drăcea” (INCDS), s-a ecosistemelor forestiere. De asemenea, acesta poate ajuns la elaborarea tabelelor de producție pentru 29 de simula dezvoltarea ecosistemelor forestiere în contextul specii (Giurgiu and Drăghiciu 2004). schimbărilor climatice, aduce noi informații cu privire Odată cu dezvoltarea acestor modele privind creșterea la modul în care se pot combate efectele schimbărilor arboretelor, a fost posibilă dezvoltarea primului și climatice, dar și o modalitate de a atrage atenția asupra
1 „Marin Drăcea” National Institute for Research and Development in Forestry, Department of Forest Management, Romania 2 „Transilvania” University of Brașov, Faculty of Silviculture and Forest Engineering, Department of Forest Engineering, Forest Management Planning and Terrestrial Measurements, Romania 3 Curtea de Argeș Forest District, Romania
47 Revista de Silvicultură şi Cinegetică efectelor dezastruoase, pe care schimbările climatice le modelul de creștere (doborâturi de vânt, atac de insecte, pot produce. incendii forestiere); dar și de planuri de gospodărire Modelarea și prognoza evoluției pădurilor, în contextul ale pădurilor pentru administrarea fondului forestier. schimbărilor climatice și socio-economice, reprezintă o LANDIS-II a fost folosit, în diferite studii de cercetare, provocare pentru comunitatea științifică. Această lucrare pentru a simula dinamica diferitelor tipuri de își propune calibrarea modelului de simularea LANDIS- management forestier (Gustafson et al 2011, Scheller II pentru un tip de ecosistem forestier, introducând et al 2011, Krofcheck et al 2019), pentru evaluarea scenarii climatice în prognoza dinamicii acestuia. riscului de apariție a incendiilor forestiere (Hurteau et al 2019), răspunsul ecosistemelor la doborâturile de vânt 2. Material și metodă (Mladenoff and He 1999) sau pentru a prognoza răspunsul ecosistemelor la atacurile de insecte (Sturtevant et al 2.1. Aplicabilitatea modelului LANDIS-II 2004, Kretchun et al 2016). De asemenea, LANDIS-II Modelul LANDIS-II simulează dinamica ecosistemului permite simularea diferitelor scenarii climatice, atât de forestier, la nivel de grup (cohortă), de la un pas de necesare, astăzi, în combaterea efectelor schimbărilor simulare de o lună, până la simularea dezvoltării pe climatice. decenii și secole. Rezoluția spațială poate depăși câteva sute de mii de hectare. 2.2. Localizarea cercetărilor LANDIS-II poate fi calibrat, pentru orice zonă de studiu, Zona folosită pentru parametrizarea modelului se află în utilizând parametri ecofiziologici specifici acelei administrarea Direcției Silvice Argeș. zone. Zona de studiu poate fi clasificată în tipuri de Informațiile folosite pentru parametrizarea modelului gospodărire, dar și în tipuri de stațiuni forestiere diferite LANDIS-II la zona de studiu provin din amenajamentele sub aspect pedologic și climatic. De asemenea, vegetația ocoalelor silvice Aninoasa, Cotmeana, Domnești, forestieră poate fi clasificată d.p.d.v. spațial, în funcție Mihăești, Musăteşti, Pitești, Topoloveni și Vidraru (Fig. 1). de caracteristicile biologice și biometrice ale acesteia Atenția acestei lucrări s-a concentrat asupra simulării (Scheller et al 2011). diferitelor planuri de management din etajul Acest model permite introducerea unor disturbanțe în molidișurilor (FM3) (Chiriţă et al 1977).
Fig. 1. Localizarea zonei de studiu și a ocoalelor silvice care au furnizat date
2.3. Parametrizarea molidului (Picea abies L. Majoritatea parametrilor necesari calibrării au fost Karst.) preluați din cercetări naționale (Şofletea and Curtu 2000, Parametri necesari calibrării LANDIS-II pentru fiecare Giurgiu et al 2004, Giurgiu and Drăghiciu 2004), iar în specie sunt: longevitate, maturitate sexuală, toleranță la lipsa acestora, din cercetări internaționale.. umbră, toleranță la foc, distanță efectivă de dispersare a 2.4. Obținerea variabilelor de mediu semințelor, distanță maximă de dispersie a semințelor, Zona de studiu a fost împărțită în diferite tipuri de probabilitate de reproducere vegetativă și probabilitate stațiuni, pe baza claselor de producție, a proprietăților de regenerare post-incendiu. solului și climei, conform informațiilor preluate din În plus, extensia succesiunii PnET necesită parametri amenajamentele silvice. Acolo unde aceste informații suplimentari, care pot fi obținuți din măsurători pe teren nu au fost disponibile, tipul stațiunilor forestiere a (precum greutatea maximă specifică a frunzei), dar și fost determinat utilizând informațiile spațiale privind din rezultatele cercetărilor naționale și internaționale proprietățile solului, obținute din Harta Solurilor României, (ca temperatura optimă pentru fotosinteză). la scara 1:200000 (Florea et al 1963) și alte baze de date ale
48 Anul XXV | Nr. 46 | 2020 solurilor (Hengl et al 2014, 2017, Shangguan et al 2017). clasele de productivitate din această zonă. Aceste suprafețe Pe lângă variabilele solului, LANDIS-II folosește date de pădure au fost clasificate folosind informațiile arboretelor climatice, care permit simularea diferitelor scenarii climatice. incluse în amenajamente cu ajutorul algoritmului de Precipitațiile, temperatura maximă și minimă la o rezoluție clasificare Random Forests (Gislason et al 2006). lunară, necesare în simulările conduse, au fost obținute din Tipurile de stațiuni forestiere au fost delimitate, după bazele de date ClimGen (Osborn et al 2016) și CRU-ts (Harris caracteristicile climei și solului, în cele 5 clase de et al 2014). Acestor date le-a fost redusă rezoluția (downscale) producție. În final, acestea au fost agregate în doar 4 (Moreno and Hasenauer 2016), utilizând rezoluția hărților clase (datorită suprafeței mici ocupate de clasa 1 de climatice WorldClim 2.0 (WorldClim 2015), pentru trei producție): 1 & 2, 3, 4 și 5 (Fig. 2). scenarii ale căilor reprezentative de concentrare a gazelor Zona de studiu a fost împărțită în tipuri de gospodărire, cu efect de seră (Representative Concentration Pathways - RCP în funcție din categoriile funcționale ale arboretelor. 2 2.6, 4.5 și 8.5 W/m ). Categoriile funcționale (Fig. 3) au fost stabilite conform
Valorile concentraților de CO2 (van Vuuren et al 2011) Normei Tehnice numărul 5 (2000), fiind identificate au fost considerate ca fiind spațial constante, la nivelul păduri destinate ocrotirii integrale a naturii (T I), păduri întregii regiuni, pe întregul proces al simulării. supuse regimului de conservare deosebită (T II), păduri Radiația fotosintetică activă (PAR) a fost calculată pe cu funcții speciale de protecție de maximă importanță (T baza radiației solare lunare din baza de date WorldClim III), păduri cu funcții speciale de protecție de importanță 2.0 (Fick and Hijmans 2017). medie (T IV) și păduri cu funcții de producție și protecție (T V și T VI). A