Konkurencja

Analiza konkurencji w drzewostanach
Jednym z istotniejszych procesów zachodzących w drzewostanach jest proces
konkurencji, czyli współzawodnictwa drzew o dostęp do ograniczonych zasobów środowiska.
Proces ten pozostaje w sprzężeniu zwrotnym z procesami wzrostu i kształtowania się
struktury drzewostanu. Konkurencja jest z reguły rozpatrywana w dwóch wariantach –
wewnątrz- i międzygatunkowej. Konkurencja wewnątrzgatunkowa w znaczącej mierze
spowodowana jest wzrostem wymiarów drzew z wiekiem i uważa się, że pojawia się w
momencie dojścia drzewostanu do zwarcia. Nasilenie tego procesu rośnie z wiekiem
przyczyniając się do śmierci części drzew. Konkurencja międzygatunkowa wynika głównie z
różnic wymagań ekologicznych gatunków drzew tworzących drzewostan i w dużej mierze
zależy od stopnia i sposobu ich zmieszania. W drzewostanach mieszanych procesy
konkurencji wewnątrz- międzygatunkowej zachodzą jednocześnie i określenie ich
rozłącznego działania na przebieg wzrostu drzew jest w zasadzie niemożliwe.
Przyjmuje się, że największy przyrost miąższości drzewostanu uzyskuje się, gdy
konkurencja utrzymana jest na pewnym optymalnym poziomie. Zbyt wysokie lub niskie
nasilenie konkurencji
powoduje zmniejszenie przyrostu drzew. Kluczowych choć
problematycznym zagadnieniem jest więc pomiar poziomu konkurencji w drzewostanie.
Ponieważ proces ten nie podlega bezpośredniemu pomiarowi jego nasilenie jest określane
pośrednio na podstawie charakterystyk drzewostanu.
Jedną z charakterystyk drzewostanu wykorzystywaną podczas określania poziomu
konkurencji jest zagęszczenie, które określa liczbę drzew przypadającą na jednostkę
powierzchni (Zag = N/pow). Zagęszczenie jest zależne od jakości siedliska oraz wieku
drzewostanu i głównie z tego powodu badanie jego zależności z innymi cechami drzewostanu
jest trudne. Z wiekiem wartość zagęszczenia maleje a jednowiekowe drzewostany rosnące na
bogatszych siedliskach mają niższe zagęszczenia niż rozwijające się na mniej zasobnych
stanowiskach.
Wskaźnikiem, którego wartości mogą posłużyć do oceny stopnia konkurencji w
drzewostanie jest stopień zagęszczenia. Jest to iloraz aktualnej liczby drzew na 1 ha
(zagęszczenie) i pewnej maksymalnej w danych warunkach liczby drzew. Wartość
maksymalna zagęszczenia jest określana na podstawie odpowiednich modeli przyjmujących
postać równań empirycznych lub tablic. Na potrzeby ćwiczenia za wartość maksymalną
zagęszczenia przyjmiemy liczbę drzew odczytaną z tablic zasobności dla wieku
odpowiadającego wiekowi analizowanego drzewostanu przyjmując pierwszą klasę
bonitacji drzewostanu. Stopień zagęszczenia powinien przyjmować wartości z przedziału od
0 do 1. Jeżeli wartość początkowa stopnia zagęszczenia wynosi 1, to z wiekiem dalszy
przebieg tej cechy będzie równoległy do osi wieku. Gdy wartość początkowa stopnia
zagęszczenia jest mniejsza lub większa od 1, to z upływem wieku stopień zagęszczenia będzie
zmieniał swoją wartość dążąc do jedności:
Stopień zagęszczenia
1,5
1
0,5
0
Wiek
W zależności od wartości stopnia zagęszczenia można wyróżnić cztery stopnie tego
wskaźnika:
•
zagęszczenie maksymalne (0,9 – 1,0),
•
zagęszczenie optymalne (0,5-0,9),
•
zagęszczenie krytyczne (0,2-0,5),
•
zagęszczenie katastrofalne (0-0,2).
Wartość stopnia zagęszczenia pozwala ocenić nasilenie konkurencji w drzewostanie,
ponieważ występuje ona jedynie w stopniu maksymalnym i optymalnym, natomiast nie
występuje w stopniach katastrofalnym i krytycznym. Drzewostany charakteryzujące się
krytycznym stopniem zagęszczenia mają szansę przejścia do stopnia optymalnego i
ponownego wytworzenia konkurencji między drzewami. Drzewostany charakteryzujące się
katastrofalnym stopniem zagęszczenia mają możliwość przejścia do krytycznego stopnia
zagęszczenia, jednak nie spowoduje to powstania konkurencji.
Wartość stopnia zagęszczenia może być używana do oceny pilności zabiegów
pielęgnacyjnych. Przyjmuje się, że drzewostany powinny być utrzymywane w optymalnym
stopniu zagęszczenia, ponieważ uzyskujemy wtedy przyrosty miąższości zbliżone do
maksymalnych w danych warunkach.
W ocenie konkurencji często wykorzystywany jest wskaźnik zagęszczenia drzewostanu
(Stand Density Index – SDI). Uwzględnia on przeciętna pierśnicę przekrojową i aktualne
zagęszczenie. Wartość wskaźnika SDI można obliczyć zgodnie z zgodnie z poniższym
równaniem:
SDI=Zag*(Dg/25)1.605
gdzie:
Zag – zagęszczenie [drzew/ha]
Dg – przeciętna pierśnica przekrojowa w centymetrach
Przyjmuje się, że drzewostan uzyskuje maksymalny przyrost, jeśli względna wartość SDI
zawiera się w przedziale 35-60% wartości maksymalnej dla określonego gatunku drzewa. Dla
sosny pospolitej wg. badań z terenów Europy można przyjąć, że w przybliżeniu SDImax =
1400. Względna wartość wskaźnika zagęszczenia podobnie jak stopień zagęszczenia może
zostać wykorzystana do oceny pilności zabiegów pielęgnacyjnych.
Dla analizowanego drzewostanu przed i po wykonaniu wariantów trzebieży określić:

Zagęszczenie (N/pow [drzew/ha])

Stopień zagęszczenia (Zag./Zag.max)

Wskaźnik zagęszczenia drzewostanu (Stand Density Index – SDI)
W niniejszym ćwiczeniu należy przeprowadzić ocenę zmiany poszczególnych wskaźników
konkurencji po wykonaniu różnych wariantów cięć pielęgnacyjnych (omówionych w
poprzednim ćwiczeniu) w odniesieniu do stanu przed wykonaniem trzebieży. Uzyskane
wyniki można zestawić w tabeli, której wzór przedstawiono poniżej. W opracowaniu należy
umieścić opisowe podsumowanie rezultatów analizy i wynikające z nich wnioski.
Trzebież
Przed
trzebieżą
TDS
TDU
TDM
TS
TS-TDS
TS-TDU
TS-TDM
Zag.
St. Zag.
pilność
trzebieży
SDI
SDI/SDImax
pilność
trzebieży
Literatura:
Bosiak P. 1991. Wpływ trzebieży na kształtowanie się struktury drzewostanów sosnowych na przykładzie
niektórych stałych powierzchni badawczych. W: Metody oceny stanu i zmian zasobów leśnych, Wyd. SGGW-AR,
76:161-170.
Bruchwald A. 1985. Rodzaj, nasilenie i intensywność trzebieży ze szczególnym uwzględnieniem drzewostanów
sosnowych. Post. Tech. Leś., 39: 6-13.
Reineke, L.H., 1933. Perfecting a stand-density index for even-aged forests. J. Agric. Res. 46 (7),
627–638
Vacchiano G, Motta R, Long J, Shaw J. 2008. A density management diagram for Scots pine (Pinus
sylvestris L.): A tool for assessing the forest’s protective effect. Forest Ecology and Management 255:
2542–2554