Fondul de productie

Fondul de productie

1.Aspecte si probleme generale

1.1Definirea fondului de productie

Dupa cum am aratat anterior, padurea este destinata sa contribuie intr-o masura cat mai mare la acoperirea nevoilor de lemn,precum si la indeplinirea cerintelor referitoare la celelalte produse sau servicii ( de protectie, estetice, sociale etc.). Toate aceste cerinte pot fi satisfacute numai atunci cand componentele ei ( arbori sau arborete) sunt astfel reprezentate, pe dimensiuni sau varste , incat in fiecare an o parte din ele, in masa lemnoasa echivalenta cu cresterea in volum a padurii, ajung la exploatabilitate. In padurea cultivata, insa, gospodarita de om, functiile social-ecologice si economice impuse de catre acesta ca obiective, nu se pot realiza de la sine, ci numai sub conducerea omului,respectiv a gospodariei silvice. In acest scop se intalnesc, pe unitati de gospodarire, proiecte de amenajare, in care se precizeaza marimea si structura fondului de productie spre care acesta trebuie condus in raport cu functiile atribuite si se indica masurile ce urmeaza a se aplica pentru realizarea lor.

Prin fond de productie se intelege totalitatea arborilor, respectiv a arboretelor unei paduri, in masura in care acestea indeplinesc rolul de mijloc de productie ( protectie ).

Fondul de productie difera de la o padure la alta. In fiecare caz el se caracterizeaza printr-o anumita stare, exprimata printr-o anumita structura sau marime. Exista , pentru orice padure , o stare a fondului de productie, in care eficienta acestuia in functiile care i-au fost atribuite este maxima.

Aceasta stare de maxima eficacitate a fondului de productie, definita de amenajament, se numeste stare normala, iar fondului de productie care-i corespunde starii normale se numeste, la randul lui, normal. Normale sunt si caracteristicile acestuia, structura si marimea.

Spre deosebire de starea normala (de maxima eficacitate), starea padurii la un moment dat (starea reala) poate fi anormala, dupa cum structura si marimea acesteia nu sunt considerate normale.

Dupa anul 1948, in literatura de specialitate romaneasca, situatiile sau caracteristicile numite mai sus normale, au fost denumite ca fiind optime. Cu timpul,insa, s-a constatat faptul ca, prin masurile organizatorice si de conducere ale padurii propuse de amenajament, s-a realizat o stare a padurii provizorie, mereu alta, care, daca la un moment dat putea fi considerata normala,ea nu putea fi definita ca fiind si optima, ci doar supusa optimizarii.

Structura fondului de productie este data de modul de repartizare a elementelor componente (arbori si arborete) pe categorii sau clase in functie de caracteristicile variabile ale acestora. Aceste caracteristici variabile reprezinta:

specia si diametrul ( grosimea) in cazul arborilor;

varsta, compozitia, consistenta si clasa de productie in cazul arboretelor.

Caracteristicile variabile ale arborilor si arboretelor se pot clasifica astfel:

calitative - specia;

cantitativ - diametrul ( varsta,consistenta, clasa de productie).

Dupa caracteristicile calitative se pot determina prin apreciere directa, caracteristicile cantitative se pot determina prin masuratori, iar rezultatele se exprima numeric. In felul acesta fiecare element al fondului de productie este definit prin anumite valori, iar gruparea si ordonarea lor in raport cu marimea acestor valori (distribuirea sau repartitia lor) caracterizeaza structura fondului de productie sub aspect spatial.

Marimea fondului de productie este data de volumul arborilor sau arboretelor care constituie padurea supusa stadiului, se exprima in metri cubi, iar pentru comparatie se raporteaza la unitatea de suprafata ( 1 ha sau 100 ha ). Marimea fondului de productie real se determina prin masuratori la teren, iar marimea fondului de productie normal se stabileste prin calcul sau pe cale inductiva.

1.2. Criterii de analiza si caracterizare a fondului de productie.

In raport cu aceste caracteristici variabile ale fondului de productie se poate distinge o distributie reala si una normala. Prin compararea lor rezulta starea fondului de productie real. Aceasta distributie se face pe categorii ( clase).

Astfel:

a)     In cazul codrului regulat, arboretele se grupeaza, de regula in clase de varsta a cate 20 de ani, iar in cazul crangului a cate 5-10 ani. Clasele se noteaza cu numere de ordin ( I, II, III,...), fie prin indicarea limitelor lor:

In cazul unei analize sumare a fondului de productie se poate folosi o schema mai simpla, dupa cum urmeaza:

arborete tinere ( 1-40 ani );

arborete de varsta mijlocie (41-80 ani );

arborete batrane (> 80 ani ).

Intrucat marimea claselor de varsta se exprima in ha, suma suprafetelor acestora reprezinta suprafata efectiv impadurita. La un moment dat exista insa suprafete neregulate sau de impadurit, care se incadreaza intr-o clasa speciala denumita clasa de regenerare. Insumata la fondul de productie, rezulta suprafata fondului forestier.

b)     In cazul codrului gradinarit, amenajamentul romanesc a adoptat o schema de impartire a arborilor in clase de diametre, dupa cum urmeaza:

In plus fata de cele de mai sus , fondul de productie se poate caracteriza si prin calitatea acestuia. Aceasta este determinata de insusirile biologice si tehnologice ale arborilor si de starea sanatatii lor si isi gaseste expresia in valoarea produselor lemnoase.

1.3. Studiul fondului de productie normal in codrul regulat

1.3.1. Structura pe clase de varsta

In codrul regulat gospodarit dupa principiul continuitatii se fac exploatari in fiecare an , astfel incat in fiecare an se instaleaza o noua generatie. In felul acesta, la un moment dat, se afla in padure o multime de arbori si de arborete de varste diferite, cuprinse intre 1 an si varsta exploatabilitatii. Plecand de la acest aspect, se pune intrebarea ce suprafata ar trebui sa ocupe arboretele de diferite varste, astfel incat cantitatile de lemn recoltate sa fie egale de la an la an.

In practica intalnim o multitudine de cazuri, astfel:

A.     Padurea este constituita din arborete pure, de aceeasi productivitate

In aceasta situatie, arboretele ajungand la exploatabilitate la aceeasi varsta, si avand acelasi volum la hectar, pentru a se recolta anual volume egale este necesar ca fondul de productie sa cuprinda arborete de toate varstele, astfel:

pentru arborete echine: fiecare varsta sa fie egal reprezentata pe suprafata;

pentru arborete relativ echine:fiecare clasa de varsta sa fie egal reprezentata pe suprafata:

B.     Padurea este constituita din arborete pure, de productivitati diferite.

In aceasta situatie nici varstele la care arboretele devin exploatabile si nici volumele lor nu mai sunt egale.

Astfel daca:

P= productia medie a padurii;

S= suprafata medie a unei clase de varsta;

P¹,P²,P³...= productia medie la hectar pe clase de varsta;

S¹,S²,S³...= suprafata normala a claselor de varsta.

Atunci:

S x P = S¹ x P¹ = S² x P² = S³ x P = ...= Sn x Pn

Ca situatia sa fie normala, trebuie ca padurea sa cuprinda toate clasele de varsta, iar marimea acestora este invers proportionala cu productivitatea medie la hectar.

In situatia de fata, a arboretelor pure de productivitati diferite, putem intalni, in continuare, alte doua cazuri:

a)          proportia claselor de productie ramane aceeasi in toate clasele de varsta;

b)          productivitatea arboretelor scade continuu, pe masura ce varsta lor creste.

C. Padurea este constituita din arborete amestecate, de diferite productivitati.

In aceasta situatie avem doua variabile , care la final isi impun caracteristicile asupra structurii fondului de productie pe clase de varsta, si anume:

specia, care biologic se caracterizeaza prin cresteri diferite;

conditiile stationale, care la randul lor, impun realizarea de cresteri diferite, chiar in cazul aceleiasi specii.

In aceasta situatie determinarea structurii normale pe clase de varsta a fondului de productie este cu atat mai complicata si depinde de distributia acesteia pe specii si pe clase de productie. Determinarea este laborioasa, este utila productiei, dar depaseste obiectivele impuse cursului de fata.

1.3.2. Determinarea marimii fondului de productie normal

A.     Teoria padurii normale.

Se datoreaza lui Chr. Hundeshogen (1826) si a fost perfectionata de C. Heyer (1841).

Potrivit acestei teorii, padurea este in stare normala daca asigura anual si permanent recolte egale de material lemnos. Pentru aceasta ea trebuie sa prezinte o crestere normala (Cr). Si o succesiune normala de varste sau clase de varsta normale sub aspectul suprafetei si asezarii acestora. De aici decurge un fond de productie normal ( Fn) si o posibilitate normala (Pn).

Schema unui astfel de paduri este reprezentata astfel:

Unde:

r- varsta exploatabilitatii

m1,m2,m3..mr- volumul arboretelor la varstele 1,2,3.

Fn- marimea fondului de productie normal

Cn- cresterea anuala normala a padurii

Pn- posibilitatea normala

c- cresterea medie la exploatabilitate.

Volumul fondului de productie normal reprezinta:

a)     Fn = m1 + m2 + m3 + ..+ mr - inaintea exploatarii

b)     Fn = 0 + m1 + m2 + m3 + ..+ mr-1 - imediat dupa exploatare

Pentru calculul fondului de productie normal se folosesc 2 procedee:

folosirea tabelelor de productie;

pe baza cresterii medii la exploatabilitate.

B.     Metoda tabelelor de productie

Volumul fondului de productie normal (Fr) este suma volumelor corespunzatoare claselor de varsta:

Fn = V1 + V2 + . + Vk

Unde:

V1,V2 , V3, ., Vk - volumele corespunzatoare claselor de varsta I , II , . , k.

Pentru determinarea acestor volume trebuie sa se cunoasca:

suprafata fiecarei clase de varsta;

volumul mediu la ha pe clase de varsta.

Pentru usurarea determinarilor se considera clasele de varsta normale

Astfel, daca :

Sp - suprafata corespunzatoare unei clase de varsta;

V1,V2,V3..Vk - volumul mediu la hectar al arboretelor corespunzatoare claselor de varsta.

Atunci :Fn= Sp( V1+V2+V3+..+Vk)

Cum in padurile de codru regulat clasele de varsta au , de obicei , cate 20 ani, atunci volumele lor medii sunt date de tabelele de productie la varstele de 10, 20, 30, 50 de ani.

Ca urmare: Fn = Sp ( V10+V30+,,,,+Vr-10)

In aceasta situatie repartitia volumului pe clase de varsta se reprezinta astfel :

C.    Metoda cresterii medii la exploatabilitate

Rationament:

Presupun o padure in care s a realizat fondul de productie normal. Recoltele anuale sunt deci egale intre ele si egale cu cresterea anuala a fondului de productie, adica:

, unde C= cresterea medie la exploatabilitate.

Daca: P = volumul recoltelor anuale ( posibilitatea).

C = cresterea anuala a fondului de productie.

Atunci: P=C=C1+C2+..+Cr = Rc

Dar , pentru a se putea recolta acelasi volum de material lemnos, format din arborete de aceeasi varsta, trebuie sa admitem ca fondul de productie este format din arborete astfel repartizat pe varste, incat volumele lor , ordonate dupa varsta, sa nu difere decat cu o crestere C.

Rezulta astfel ca volumul arboretelor de un an este egal cu C , al acelor de 2 ani este egal cu 2C , iar volumul arboretelor exploatabilitate de varsta r va fi

P=rc

Suma acestor volume reprezinta tocmai fondul de productie:

Fn= c + 2c + .+ rc

Unde : c- cresterea medie la exploatabilitate

In aceasta situatie, marimea fondului de productie normal este data de ipotenuza OP din triunghiul dreptunghic Opr, conform figurii:

In fapt, variatia volumului in functie de varsta este curbilinie (curba OP), astfel incat metoda este aproximativa si formula presupune aplicarea de corecturi.

D.    Marimea fondului de productie si repartitia volumului pe clase de varsta.

De-a lungul timpului s-a stabilit ca marimea fondului de productie este dependenta de :

specie;

clasa de productie;

varsta exploatabilitatii;

intensitatea taierilor de ingrijire ( rarituri).

In ceea ce priveste influenta speciei asupra fondului de productie, potrivit tabelelor de productie romanesti, rezulta ca , la varste si clase de productie egale, cel mai mare fond de productie il au padurile de molid, urmate de cele de brad, fag, stejar, tei, gorun etc. Fondul de productie este, de asemenea, mai mare in cazul adaptarii unor varste ale exploatabilitatii mai inaintate. Ex:

Cu privire la influenta clasei de productie asupra fondului de productie, influenta acestuia este determinata. Din tabelul de mai sus rezulta , spre exemplu, ca pentru varsta exploatabilitatii 100 de ani , in cazul speciei molid, volumul fondului de productie al arboretelor de clasa a V-a reprezinta doar 31 % din cel al arboretelor de cala I de productie , astfel:

Cu privire la efectul intensitatii operatiilor culturale asupra fondului de productie, precizam ca o raritura puternica facuta la varste de 100 de ani daca la o scadere a fondului de productie in arboretele de fag fata de acela corespunzator unei rarituri cu 18 % ( clasa I de productie), respectiv 12 % ( clasa a III-a de productie), iar in cazul arboretelor de molid scaderea este de 14 % ( clasa I de productie), respectiv 11 % ( clasa a III-a de productie).

Cat priveste influenta clasei de varsta asupra fondului de productie, repartitia procentuala a acestuia pe clase de varsta , pentru specia molid se reda in tabelul urmator si se reprezinta grafic in figura de mai jos astfel:

Se observa in tabelul de mai sus ca diferenta intre fondurile de productie corespunzatoare ultimelor doua clase de varsta este cuprinsa intre 8 si 11 % in cazul adoptarii varstei exploatabilitatii de 80 de ani si este numai 2 % in cazul adoptarii varstei exploatabilitatii de 120 de ani. Aceasta inseamna ca pentru varste mari ale exploatabilitatii, clasele de varsta se pot substitui una pe cealalta la exploatabilitate ( in cazul nostru clasa a V- a va putea substitui clasa a VI-a) fara pierderi foarte mari pentru productie astfel incat continuitatea poate fi, totusi, asigurata, chiar in lipsa unei clase de productie.

E.     Raportul dintre marimea fondului de productie normal si cresterea

Daca pornim de la formula

Unde: C= cresterea anuala a fondului de productie normal

r = varsta exploatabilitatii

Atunci : r x C = 2 Fr,

Adica: cresterea anuala a fondului de productie pe perioada ciclului de productie este de doua ori mai mare decat fondul de productie insusi.

Reprezentand grafic fondul de productie potrivit celor aratate anterior ,cu ocazia vorbirii despre metoda cresterii medii la exploatabilitate ,atunci suma cresterilor anuale pe perioada ciclului de productie (rc) este data de dreptunghiul 0Rpq, iar fondul de productie normal este dat de triunghiul 0Rp, astfel:

Rezulta din figura ca ceea ce se exploateaza propriu-zis este fondul existent 0rP plus cresterea 0PQ.Cealalta jumatate este reprezentata de noul fond de productie care se formeaza.

Din relatia : r x C = 2F rezulta : C= 2Fn/r

Stiind ca C = P , inseamna ca P= 2Fn/r

Aceasta reprezinta formula Masson.

Relatiile de mai sus au o valoare relativa, intrucat pornesc de la ipoteza gresita ca distributia fondului de productie pe varste prezinta o crestere liniara, cand de fapt aceasta este reprezentata de o linie curbilinie potrivit figurii urmatoare, care reda cote de participare a fondului de productie si a cresterii la formarea recoltelor intr-o padure de brad, clasa a V-a de productie, cu varsta exploatabilitatii 100 ani.

Raportul Cn/Fn se numeste factor de recoltare.

1.4. Studiul fondului de productie normal in codrul gradinarit

In codrul gradinarit fiecare arboret constituie obiect de normalizare a structurii. Rezulta ca padurea in ansamblul ei va fi optim structurata , daca fiecare arboret component va avea structura normala. In aceasta situatie, in care structura optima a arboretelor urmeaza sa fie aceeasi pe orice suprafata, caracteristicile fondului de productie se raporteaza pe hectarul de padure, iar ca arboret de analiza au fost alesi arbori individuali.

Caracteristicile de baza a arborilor din padurea gradinarita o constituie diametrul.

In codrul gradinarit arborii se repartizeaza pe categorii sau clase de diametre dupa o anumita lege, pe care Liocourt (1898) a exprimat-o printr-o progresie geometrica descrescatoare de felul:

A ; A/q ; A/q² ; A/q³ ; . ; A/qn¹

Iar Mayer a exprimat-o printr-o functie exponentiala de felul:

Unde:

A= numarul de arbori din categoria initiala;

1/q= factor de reducere care variaza in functie de caracteristicile padurii si de tratament;

n= numarul categoriei de diametre potrivit relatiei n=(l-i)/k+1 in care ( l-categoria limita; i- categoria initiala si h- marimea categoriei de diametre)

Iar:

y = numarul de arbori dintr-o categorie oarecare;

x = diametrul categorie;

k si ά = doi parametri variabili in functie de caracteristicile arboretelor

e = baza logaritmilor ( e = 0,718284)

In cea de-a doua relatie, prin logaritmare obtinem:

Log y = log k - 0,434άx

Iar prin transformarile log y= y; log k = a si 0.434ά=b obtinem: y=a-bx

Cele doua expresii se deosebesc ca forma, dar , in fond reprezinta aceeasi lege de distributie. Aceasta se prezinta grafic dupa cum urmeaza:

In vederea amenajarii si gospodaririi padurilor in codrul gradinarit este necesara cunoasterii structurii normale, care sa asigure o eficacitate functionala minima. Ea se stabileste dupa modelul padurii normale pluriene prin experimentari in fiecare padure in modelari matematice de tipul celor mentionate.

Se cunoaste ca in codrul gradinarit padurea se imparte in cupoane (10), iar in fiecare cupon se recolteaza arbori care ajung la un anumit diametru(diametru limita ).

Problema diametrului limita necesita o analiza aparte. El corespunde categoriei limita, respectiv categoriei in care la arboretul dat se mai poate intalni inca cel putin arbore la hectar cu stare fiziologica normala. In determinarea acestuia se inregistreaza dificultati, intervenind aspecte subiective. In acest sens Meyer introduce un procedeu bazat pe ideea ca arborii din ultimele categorii de diametre sunt rezultatul unui fenomen de dispersie , ei reprezentand, de fapt , pe cei care lipsesc din categoriile anterioare. Pentru inlaturarea subiectivismului , in vederea stabilirii diametrului limita , se au in vedere atat analiza atenta atat a starii auxologice cat si a starii fiziologice. In felul acesta se inlatura tendinta fireasca a stabilirii unor diametre limita foarte mari, intrucat la astfel de diametre arborii au stari fiziologice precare si un potential auxologic redus.

Odata stabilite distributia normala a arborilor pe categorii de diametre si a diametrului limita, se trece apoi la determinarea marimii fondului de productie normal. Aceasta depinde atat de specie, cat si de bonitatea statiunii. Astfel, la aceeasi clasa de productie,arboretele de fag au un fond de productie mai mic decat cele de brad si molid, raportul fiind in general de 2/3....3/4.

Efectul statiunii pare a fi mai putin evident; in conditii sensibil diferite s-au apreciat ca normale arborete cu acelasi volum. In schimb, s-au constatat ca statiunea exercita o actiune hotaratoare asupra repartitiei volumului pe clase de diametre; volumul arborilor grosi creste sau scade cu clasa de productie, conform figurii:

Constatandu-se ca volumul normal al arboretelor gradinarite se apropie, in general, de cel al unor arborete echine de 120 ani, se pot da ca orientative urmatoarele marimi ale fondului de productie normal pentru arborete de brad si fag (m³/ha) astfel:

Marimea fondului d productie normal in codru gradinarit se stabileste, in functie de cresterea acestuia, prin control periodic, in procesul aplicarii: prevederilor amenajamentului, urmarind maximalizarea cresterii curente, mentinerea si ameliorarea stabilitatii arboretelor si desfasurarea normala a procesului de regenerare naturala. In general un fond de productie exagerat de mare impiedica desfasurarea normala a procesului de regenerare, iar un fond de productie subnormal afecteaza productivitatea arboretelor. Deoarece calitatea produselor creste o data cu grosimea arborilor, fondul de productie normal este acela care prezinta incontinuu cresterea cea mai mare si produce sortimente de inalta calitate.

Diametrele maxime conditioneaza structura de realizat, marcand pragul superior al categoriilor de diametre si numarul de arbori la hectar din categoriile respective. La stabilirea acestora trebuie avut in vedere ca arborii din arborete pluriene au un comportament diferit, inregistrand cresteri in diametre reduse atata vreme cat se afla sub acoperis. Asa cum s-a mai aratat, bradul poate suporta aceasta stare multe decenii, realizand cresteri radiale de numai 0,1-0,2 mm/an. De indata ce conditiile de lumina devin favorabile, cresterile se activeaza. Aceasta activare se poate realiza chiar si la varste de peste 200 ani. In perioada de stagnare sub adapost se produc acumulari calitative cu consecinte semnificative asupra evolutiei ulterioare a arboretului. Cu cat dezvoltarea in tinerete a unui arboret sanatos se produce mai lent, cu atat se realizeaza mai tarziu culminarea cresterii in diametru, si cu atat valorile cresterii vor fi mai mari in momentul acestei delimitari (vezi figura).

Se evidentiaza aici stabilitatea si productia foarte mare a bradului cu cresteri lente in tinerete, dezvoltat sub adapost, care atinge maximul cresterii la varste de 240-260 ani. Dimpotriva , exemplarele cu cresteri rapide in tinerete nu pot fi conduse la varste inaintate.

De aici rezulta ca diametrele tel in codrul gradinarit pot si trebuie sa fie fixate in zona superioara a amplitudinii de variatie a diametrelor, dupa ce se realizeaza maximul cresterii in volum a arboretelor. Se redau mai jos diametrele limita ale unor arborete de tip gradinarit avand de indeplinit functii diferite:

Desigur arboretele unor diametre limita exagerat de mari prezinta inconveniente de ordin fiziologic, tehnologic si al posibilitatiilor de regenerare-exploatare. Functie de aceasta avem de ales intre gradinaritul lejer ( diametre limita de 60-80 cm ) si gradinaritul traditional , caracterizat prin diametre limita mari ( >100 cm). De aceea diametrul limita nu poate fi stabilit dupa criterii subiective, ci trebuie fundamentat prin cercetari stiintifice si experimentari pe arborete urmarind maximizarea eficacitatii functionale a acestor arborete gospodarite in codru gradinarit.