Ako sa počítajú produkčné charakteristiky v rastovom simulátore SIBYLA ?

Porastové zložky

Združený porast

Združený porast je súbor všetkých existujúcich stromov v poraste pred prebierkovým zásahom.

Hlavný porast

Hlavný porast je súbor všetkých stromov, ktoré ostali v poraste po prebierkovom zásahu.

Podružný porast

Podružný porast je súbor všetkých stromov, ktoré sa vyťažili počas prebierkového zásahu.

Odumreté stromy

Odumreté stromy sú stromy, ktorých rast sa zastavil ako dôsledok prirodzenej mortality alebo mortality spôsobenej niektorým zo škodlivých činiteľov.

Budúce rubné stromy

Budúce rubné stromy predstavujú súbor stromov, ktoré sa snažíme podporovať v rámci prebierkových zásahov ako najkvalitnejšie a chceme aby sa dožili veku rubnej zrelosti. Nazývame ich ako nádejné stromy alebo cieľové stromy a to v závislosti od konkrétneho druhu a autora prebierkového zásahu.

Etáže

Etáže sú tvorené stromami v lesnom poraste, ktoré vytvárajú viditeľné vrstvy vzájomne odstupňované rozdielnymi výškami. Rozdiely sú väčšinou spôsobené odlišným vekom stromov. V rastovom simulátore SIBYLA je možné vytvárať etáže aj ako umelé skupiny stromov, napríklad za účelom rôzneho spôsobu generovania štruktúry alebo potreby výpočtu výsledných charakteristík v rámci zvolenej skupiny stromov.

Produkčné charakteristiky sa v rastovom simulátore SIBYLA počítajú oddelene pre všetky porastové zložky. Zároveň sa počítajú zvlášť podľa jednotlivých druhov drevín ako aj spolu za všetky dreviny. Rovnako sa počíta aj biomasa, výnosy a náklady. 

 Počet stromov

 Počet stromov na hektár je vypočítaný z celkového počtu stromov danej porastovej zložky na simulačnej ploche (n) a jej výmery (p):

N = n : p

Objem stromov

 Objem stromov je kalkulovaný podľa objemových rovníc opublikovaných Petrášom a Pajtíkom (1991). Vstupom do rovníc je hrúbka (d) a výška (h) stromu. V tabuľke 1 sú rovnice pre objem hrubiny bez kôry drevín smrek, jedľa, borovica, buk a dub. Rovnice boli odvodené aj pre ostatné dreviny a aj pre objem hrubiny s kôrou. Štandardne sa pri hodnotení produkcie v rastovom simulátore SIBYLA používa objem hrubiny bez kôry, iba v prípade stanovenia biomasy sa používa objem hrubiny s kôrou. Všetky rovnice a koeficienty sú opublikované v uvedenej práci.

Tab.1 Rovnice pre výpočet objemu hlavných drevín

Priemerný vek

 Priemerný vek sa počíta ako vážený aritmetický priemer veku jednotlivých stromov porastovej zložky, kde váhou sú ich objemy:

Stredná hrúbka

 Stredná hrúbka je vypočítaná ako kvadratický priemer z hrúbok všetkých stromov porastovej zložky:

Variabilita hrúbky

 Variabilita hrúbky sa vypočíta ako smerodajná odchýlka hrúbok všetkých stromov porastovej zložky:

Horná výška

 Horná výška sa získa ako 95%-ný kvantil výšok všetkých stromov porastovej zložky. Vypočíta sa na základe zoradenia stromov od najnižšieho po najvyšší a interpoláciou výšky pre strom, ktorý má poradové číslo j = 0,95 . n podľa:

kde trunc(j) znamená celočíselnú časť poradového čísla hornej výšky oddelenú od desatinnej časti.

Stredná výška

 Stredná výška sa počíta dvoma spôsobmi. Pre účely sledovania vývoja a zmeny výšky v čase sa využíva aritmetický priemer z výšok všetkých stromov porastovej zložky:

Pre účely zaradenia porastu do bonitného stupňa rastových tabuliek sa využíva stredná výška odvodená z hornej výšky podľa regresného modelu:

hs = a0 + a1 . h95% + a2 . h95%2

Absolútna výšková bonita dreviny

 Absolútna výšková bonita (AVB) vyjadruje teoretickú strednú výšku dreviny (dr) v metroch, ak by porastová zložka mala vek 100 rokov. Je odvodená z rastových tabuliek (Halaj et al.1987). Všetky bonitné výškové krivky sú vyrovnané Korfovou funkciou v závislosti od veku a je im priradené číslo AVB. Vyberie sa tá bonitná krivka, ktorá je svojou polohou najbližšie k bodu definovanému priemerným vekom (t) a strednou výškou (hs) dreviny v porastovej zložke:

 SI = f(dr,t,hs)

Ako stredná výška sa používa hodnota odvodená z hornej výšky porastovej zložky.

Štíhlostný koeficient

 Štíhlostný koeficient je pomerné číslo medzi výškou stromu v metroch a hrúbkou stromu v centimetroch. Pre určenie štíhlostného koeficienta porastovej zložky sa používa stredný strom so strednou kvadratickou hrúbkou (dg) a strednou aritmetickou výškou (hs):

h/d = h : d [m.cm-!]

Zásoba

Hektárová zásoba je získaná spočítaním objemov všetkých stromov porastovej zložky:

Kruhová základňa

 Hektárová kruhová základňa je vypočítaná spočítaním kruhových základní všetkých stromov porastovej zložky:

Objem stredného kmeňa

 Objem stredného kmeňa je získaný ako podiel zásoby a počtu stromov porastovej zložky:

Výtvarnica

 Výtvarnica je pomerné číslo, ktoré vyjadruje podiel objemu stromu k objemu valca, ktorý ma so stromom spoločnú kruhovú základňu (g1.3) a spoločnú výšku (h). Pre určenie výtvarnice porastovej zložky sa používa stredný strom so strednou kvadratickou hrúbkou (dg) a strednou aritmetickou výškou (hs):

Zastúpenie dreviny

 Zastúpenie dreviny sa vypočíta na základe podielu hektárovej zásoby dreviny porastovej zložky (Vj) a celkovej hektárovej zásoby porastovej zložky (V):

%R = (Vj : V) . 100

Projekčná plocha korún stromov

 Projekčná plocha korún na hektár sa vypočíta na základe priemerov korún stromov porastovej zložky (b) a veľkosti simulačnej plochy (p) podľa vzorca:

Stupeň zápoja

 Stupeň zápoja v percentách sa vypočíta na základe projekčnej plochy korún stromov porastovej zložky podľa Crookstona a Stagea (1999):

CC = 100 . (1 - e-1.PCA)

Index hustoty porastu SDI (Stand density index)

 Vypočíta sa na základe počtu stromov na hektár a kvadratickej strednej hrúbky stromov porastovej zložky podľa vzťahu odvodeným Reinekem (1933):

 

Vyjadruje teoretický počet stromov na hektár, ak by porastová zložka mala strednú kvadratickú hrúbku rovnú 25 cm.

Zakmenenie porastu

Zakmenenie na základe SDI (relatívny index SDI)

Vypočíta sa na základe podielu aktuálneho indexu hustoty porastu a maximálneho indexu hustoty porastu podľa:

pričom maximálny index hustoty porastu znamená maximálny možný počet stromov na hektár pri plnom zakmenení a zastúpení dreviny pri strednej hrúbke 25 cm a je odvodený na základe modelu rastových tabuliek (Halaj et al.1987): smrek (1220), jedľa (1130), borovica (990), buk (1050) a dub (960).

Zakmenenie na základe rastových tabuliek

Vypočíta sa na základe skutočnej hektárovej zásoby drevín porastovej zložky a teoretickej hektárovej zásoby drevín odvodenej z rastových tabuliek (Halaj et al.1987) pri plnom zakmenení a zastúpení podľa:

kde m je počet drevín porastovej zložky, Vj je skutočná hektárová zásoba dreviny a VRTj je tabuľková hektárová zásoba dreviny.

Celková objemová produkcia

 Celková objemová produkcia vyjadruje súčet zásoby hlavného porastu vo veku t a sumy všetkých zásob podružného porastu do veku t (vrátane):

Bežný prírastok

 Bežný prírastok sa vypočíta ako rozdiel zásoby hlavného porastu v dvoch periódach delený dĺžkou periódy (delta t = štandardne 5 rokov) podľa:

Celkový bežný prírastok

 Celkový bežný prírastok sa vypočíta ako rozdiel celkovej objemovej produkcie v dvoch periódach delený dĺžkou periódy (delta t = štandardne 5 rokov) podľa:

Celkový priemerný prírastok

 Celkový priemerný prírastok sa vypočíta ako podiel celkovej objemovej produkcie porastu a jeho veku:

Väčšina charakteristík produkcie lesa sa nachádza v tabuľkách TREES a Production v databáze rastového simulátora SIBYLA.


© Copyright doc. Ing. Marek Fabrika, PhD.