This study was mainly aimed at constructing polymorphic site index curves for beech in the central (Rudnik mountain – RU, about 15,000 ha) and eastern (Žagubica – ŽA, about 7,000 ha) part of its ...distribution in Serbia. To obtain suitable height-age data and evaluate the best-fit growth model we used 107 felled dominant beech trees. The Korf, Korsun and Chapman-Richards growth functions per site class were first parameterized and then mutually compared with respect to residual statistics and the significance of their parameters. They were additionally parameterized in line with empirical data on the value and age of the culmination of current annual height increment (CAIh). The obtained results indicated that the Chapman-Richards growth function showed the best results both by statistical (residuals standard error, significance of the parameters, distribution of residuals, and homoscedasticity) and by empirical criteria (the CAIh culmination time, the maximal values of the CAIh, and the attained height of trees at a certain age) of the height-age beech modelling in the analyzed regions. The obtained polymorphic site index curves which classify sites with regard to their productivity can be very helpful in planning appropriate silvicultural treatments, and for decision-making in forest management planning, forest policy and ecology and, consequently, in the sustainable management of beech forests in Serbia and some neighbouring countries with a similar forestry sector development.
Moderno uzgajanje šuma, predviđanje rasta i prirasta, uređivanje šuma i donošenje odluka na različitim razinama, zahtijevaju pouzdane pokazatelje proizvodnosti staništa. Najvažniji pokazatelj potencijalne proizvodnosti šumskih staništa je dominantna visina sastojine u referentnoj dobi – stanišni indeks.
Usprkos velikom značenju evaluacije proizvodnog potencijala staništa za gospodarenje šumama, istraživanja proizvodnosti staništa u vidu stanišnih indeksa nisu intenzivno provođena u Srbiji, ali i u cijeloj regiji zemalja s prostora bivše države Jugoslavije (s izuzetkom Slovenije). Stoga je cilj istraživanja bio (1) modeliranje odnosa visine i starosti dominantnih stabala bukve i (2) konstrukcija polimorfnih krivulja stanišnih indeksa za bukvu u središnjoj i istočnoj Srbiji te (3) usporedba dobivenih rezultata iz Srbije s rezultatima o visinskom rastu i prirastu bukve iz zemalja u neposrednoj blizini.
Istraživanje je provedeno u bukovim jednodobnim sastojinama u području Žagubice – ŽA, u istočnoj Srbiji (oko 15.000 ha ukupne površine pod šumom) i planine Rudnik – RU, u središnjoj Srbiji (oko 7.000 ha ukupne površine pod šumom). Uzorak od 53 (ŽA) i 53 (RU) dominantnih stabala bukve korišten je za dobivanje odgovarajućih podataka o visini stabala u različitim dobima. Stabla su odabrana tako da pokrivaju širok raspon dobi i uvjeta staništa unutar područja istraživanih kompleksa bukovih šuma. Za utvrđivanje polimorfnih krivulja staništa testirane su funkcije Korfa, Korsuna i Chapman-Richardsa (CHR), čiji su parametri utvrđeni metodom predviđanja vrijednosti parametara.
Rezultati dobiveni u našoj studiji ukazali su da se CHR model pokazao najboljim i kada su u pitanju značajnost i preciznost predviđanja parametara modela, ali i biološke značajke modela koje se odnose na uklapanje modela u mjerene podatke o visinskom rastu i prirastu bukve. Također, raspodjela reziduala kod CHR modela pokazala je najmanja odstupanja od normalne, dok su ostala dva modela imala određeni stupanj heteroscedastičnosti.
Drugi poželjan kriterij za ocjenu modela indeksa staništa može biti njegovo „ponašanje“ u pogledu sličnosti rezultata dobivenih primjenom modela i empirijskih rezultata, u ovome slučaju s empirijskim podacima o dobi kulminacije i maksimalnih vrijednosti tečajnog visinskog prirasta (CAIh) po klasi staništa. Dobiveni rezultati sugeriraju da su se krivulje indeksa staništa generirane funkcijom CHR najbolje uklopile u podatke dobivene postupkom analize stabla. Modeli Korf i Korsun dali su relativno točne rezultate za najbolje dvije klase staništa (bonitete), ali generirali su nerealne procjene za slabije produktivna staništa. Stoga se može zaključiti da se CHR model pokazao najboljim i prema ovom biološkom kriteriju. Modelirani podaci o dobi kulminacije CAIh pokazali su da bukva na području RU i ŽA dostiže dob kulminacije godišnjeg tečajnog visinskog prirasta (CAIh) kasnije nego u Austriji i Hrvatskoj, dok je slična dobi utvrđenoj u Sloveniji i Srbiji (sa drugog područja).
Dobivene krivulje indeksa staništa ponajprije se trebaju koristiti za procjenu proizvodnog potencijala bukve na srednjim i nisko produktivnim staništima u Srbiji. Daljnje istraživanje u Srbiji treba provesti na najproizvodnijim staništima i u smjeru primjene nekih ‘’od bazične dobi nezavisnih’’ pristupa, kao što su algebrični diferencijalni pristup - ADA i generalizirani algebrični diferencijalni pristup – GADA. Determinirane polimorfne krivulje stanišnih indeksa bukve su vrlo korisne u određivanju odgovarajućih uzgojnih tretmana, općoj klasifikaciji staništa s obzirom na njihovu kvalitetu i za primjenu načela potrajnog gospodarenja šumama.
Dosadašnja istraživanja i njihovi rezultati u čistim i mješovitim sastojinama mezijske bukve na različitim staništima, kao najrasprostranjenije i najvažnije vrste drveća u Srbiji, nisu dovoljna za ...potpuno sagledavanje i sistematizaciju staništa i sastojina prema trenutnoj i potencijalnoj razini proizvodnosti (Vučković i Stajić 2005). Postoji više različitih načina utvrđivanja potencijalne proizvodnosti staništa. U tom kontekstu, visina stabala je generalno prihvaćena kao najznačajniji indikator proizvodnosti staništa. S obzirom na to, potencijalna proizvodnost staništa najčešće se utvrđuje preko stanišnog indeksa (eng.
site index
– SI) koji se određuje kao iznos dominantne visine sastojine u određenoj starosti (Monserud 1984; Sterba and Monserud,1993; Bravo and Montero 2001; Gadow 2002; Skovskaard and Vanclay 2008; Pretzsch 2009; Zlatanov et al. 2012; Bontemps and Bouriaud 2014; Kitikidou et al. 2015).
Usprkos velikom značenju evaluacije proizvodnog potencijala staništa za gospodarenje šumama, istraživanja proizvodnosti staništa u vidu stanišnih indeksa nisu intenzivno provođena u Srbiji, ali i u cijeloj regiji zemalja s prostora bivše države Jugoslavije (s izuzetkom Slovenije). U šumarstvu Srbije klasifikacija staništa prema proizvodnosti provodi se pomoću tzv. bonitetnih visinskih grafikona, koji predstavljaju izjednačenu ovisnost visine o prsnom promjeru i bonitetu staništa u obliku visinskih krivulja. Broj izjednačenih linija visina u ovisnosti o prsnom promjeru predstavlja broj bonitetnih razreda, ujedno i broj nizova obujma u tarifama, koji se određuju prema potrebi (Banković and Pantić 2006). U cilju poboljšanja postojećeg sustava klasifikacije staništa prema proizvodnosti, njegove usklađenosti s dominantnim načinom klasifikacije staništa po proizvodnosti i kreiranja mogućnosti za usporedbu dobivenih rezultata s rezultatima ocjene proizvodnog potencijala staništa bukve u Europi, neophodno je definirati krivulje stanišnih indeksa (eng.
site index curves
) za ovu vrstu drveća. Stoga, cilj istraživanja je (1) modeliranje odnosa visine i starosti dominantnih stabala bukve i (2) konstrukcija anamorfnih krivulja stanišnih indeksa za bukvu na području Žagubice u istočnoj Srbiji.Istraživanje je provedeno u bukovim jednodobnim sastojinama u području Žagubice (oko 15 000 ha ukupne površine pod šumom). Nadmorska visina je od 650 do 1250 m. Prosječna godišnja temperatura i količina oborina iznose 9,8°C i 682 mm. Za utvrđivanje stanišnih indeksa korišteni su podaci o starosti i visinama dominantnih stabala sa 109 subjektivno odabranih privremenih kružnih pokusnih ploha (u cilju pokrivanja cjelokupnog raspona stanišnih uvjeta i dobnih razreda), veličine 500 m2. Na svakoj plohi je utvrđena prosječna starost i srednja visina 10% najdebljih stabala. Izmjereni podaci o visinama u različitim starostima upotrijebljeni su za dobivanje prosječne krivulje rasta u visinu (metoda vodeće krivulje, eng.
guide-curve method
). Prosječna krivulja visinskog rasta je modelirana pomoću 7 različitih funkcija rasta (Tablica 2). Temeljna starost za izračun SI iznosi 100 godina (SI100). Kriteriji za odabir najboljeg modela bili su sljedeći: koeficijent determinacije, suma kvadrata relativnih odstupanja i relativna prosječna kvadratna greška (%). Odgovarajućim procedurama dobivene su tzv. anamorfne krivulje stanišnih indeksa.
Prvi dobiveni rezultati provedene analize pokazuju da primijenjeni modeli imaju relativno visoke koeficijente determinacije, ukazujući na to da objašnjavaju više od 65% varijacije u dominantnim visinama, što se prema kriterijima Cohena (1986) može smatrati kao veliki učinak. Između ostalih, modeli Korsuna i Schumachera pokazuju najbolje ukupne statističke značajke. Ipak, Korsunov model je preliminarno izabran za kalkulacije stanišnih indeksa zbog nešto boljih statističkih indikatora. U cilju dodatne ocjene primjenjivosti Korsunove funkcije i ostalih modela, konstruirane su i grafički predstavljene prosječne krivulje visinskog rasta (Slika 1). Korsunova se funkcija pokazala kao najbolja s obzirom na promatrane statističke indikatore i po praćenju tijekova rasta, pa je definitivno izabrana kao model za konstrukciju seta anamorfnih krivulja stanišnih indeksa (Slika 2).
Ovaj rad ima veliko značenje za šumarski sektor u Srbiji i bukvu kao dominantnu vrstu. U izvjesnom smislu, imajući u vidu veliki uzorak s dobro distribuiranim jedinicama unutar različitih starosti i stanišnih razreda, ovo istraživanje je prvo obimno istraživanje proizvodnosti bukovih staništa. Uz to, primijenjena metoda stratifikacije staništa prema proizvodnosti je po prvi puta provedena na bazi stanišnih indeksa dobivenih s privremenih pokusnih ploha. Dobivena saznanja imaju praktičnu primjenjivost u okviru gospodarenja šumama, kao temelj za donošenje odluka na polju planiranja, šumarske politike i ekologije. Naravno, potrebno je provoditi daljnja istraživanja u cilju proširivanja baze podataka i saznanja o odnosu između dominantnih visina i starosti u bukovim sastojinama u proučavanom području, kao i pristupiti konstrukciji polimofrnih krivulja stanišnih indeksa. Na taj način polimorfne krivulje stanišnih indeksa bile bi takođe vrlo korisne i u određivanju odgovarajućih uzgojnih tretmana, općoj klasifikaciji staništa s obzirom na njihovu kvalitetu i za implementaciju načela potrajnog gospodarenja šumama.
Data on average age and height of dominant moesian beech trees from 109 temporary sample plots were used to establish anamorphic site index curves (SI) calculated from seven growth functions (Chapman-Richards, Korf, Korsun, Hosfeld IV, Todorović, Schumacher and Prodan). The base age for calculation of SI was 100 (SI100). The guide curve method was applied. For the evaluation of the models, statistical as well as visual examinations were considered. The results showed that all the applied models had a relatively high coefficient of determination (R2) value, indicating that the models accounted for more than 65% of the variation in the dominant height, which can be considered as large effects. Korsun’s function shows the best overall statistics, which makes this model the most suitable for the construction of anamorphic site index curves for the study area.
The obtained results are of importance for effective decision making in forest management planning, forest policy, and ecology in Serbia. Namely, regarding the relatively large sample and well-distributed sample units per age and site classes as well as the source of data (temporary sample plots), the developed site index curves and the method of stratifying the sites according to their productivity were performed for the first time in Serbia. Future studies should be performed in order to expand the knowledge on the dominant beech height-age relationships in the studied region using another well-known procedure of site index construction – polymorphic site index curves and stem analysis data.
Moderno uzgajanje šuma, predviđanje rasta i prirasta, uređivanje šuma i donošenje odluka na različitim razinama, zahtijevaju pouzdane pokazatelje proizvodnosti staništa. Najvažniji pokazatelj ...potencijalne proizvodnosti šumskih staništa je dominantna visina sastojine u referentnoj dobi – stanišni indeks. Usprkos velikom značenju evaluacije proizvodnog potencijala staništa za gospodarenje šumama, istraživanja proizvodnosti staništa u vidu stanišnih indeksa nisu intenzivno provođena u Srbiji, ali i u cijeloj regiji zemalja s prostora bivše države Jugoslavije (s izuzetkom Slovenije). Stoga je cilj istraživanja bio (1) modeliranje odnosa visine i starosti dominantnih stabala bukve i (2) konstrukcija polimorfnih krivulja stanišnih indeksa za bukvu u središnjoj i istočnoj Srbiji te (3) usporedba dobivenih rezultata iz Srbije s rezultatima o visinskom rastu i prirastu bukve iz zemalja u neposrednoj blizini.Istraživanje je provedeno u bukovim jednodobnim sastojinama u području Žagubice – ŽA, u istočnoj Srbiji (oko 15.000 ha ukupne površine pod šumom) i planine Rudnik – RU, u središnjoj Srbiji (oko 7.000 ha ukupne površine pod šumom). Uzorak od 53 (ŽA) i 53 (RU) dominantnih stabala bukve korišten je za dobivanje odgovarajućih podataka o visini stabala u različitim dobima. Stabla su odabrana tako da pokrivaju širok raspon dobi i uvjeta staništa unutar područja istraživanih kompleksa bukovih šuma. Za utvrđivanje polimorfnih krivulja staništa testirane su funkcije Korfa, Korsuna i Chapman-Richardsa (CHR), čiji su parametri utvrđeni metodom predviđanja vrijednosti parametara. Rezultati dobiveni u našoj studiji ukazali su da se CHR model pokazao najboljim i kada su u pitanju značajnost i preciznost predviđanja parametara modela, ali i biološke značajke modela koje se odnose na uklapanje modela u mjerene podatke o visinskom rastu i prirastu bukve. Također, raspodjela reziduala kod CHR modela pokazala je najmanja odstupanja od normalne, dok su ostala dva modela imala određeni stupanj heteroscedastičnosti. Drugi poželjan kriterij za ocjenu modela indeksa staništa može biti njegovo „ponašanje“ u pogledu sličnosti rezultata dobivenih primjenom modela i empirijskih rezultata, u ovome slučaju s empirijskim podacima o dobi kulminacije i maksimalnih vrijednosti tečajnog visinskog prirasta (CAIh) po klasi staništa. Dobiveni rezultati sugeriraju da su se krivulje indeksa staništa generirane funkcijom CHR najbolje uklopile u podatke dobivene postupkom analize stabla. Modeli Korf i Korsun dali su relativno točne rezultate za najbolje dvije klase staništa (bonitete), ali generirali su nerealne procjene za slabije produktivna staništa. Stoga se može zaključiti da se CHR model pokazao najboljim i prema ovom biološkom kriteriju. Modelirani podaci o dobi kulminacije CAIh pokazali su da bukva na području RU i ŽA dostiže dob kulminacije godišnjeg tečajnog visinskog prirasta (CAIh) kasnije nego u Austriji i Hrvatskoj, dok je slična dobi utvrđenoj u Sloveniji i Srbiji (sa drugog područja). Dobivene krivulje indeksa staništa ponajprije se trebaju koristiti za procjenu proizvodnog potencijala bukve na srednjim i nisko produktivnim staništima u Srbiji. Daljnje istraživanje u Srbiji treba provesti na najproizvodnijim staništima i u smjeru primjene nekih ‘’od bazične dobi nezavisnih’’ pristupa, kao što su algebrični diferencijalni pristup - ADA i generalizirani algebrični diferencijalni pristup – GADA. Determinirane polimorfne krivulje stanišnih indeksa bukve su vrlo korisne u određivanju odgovarajućih uzgojnih tretmana, općoj klasifikaciji staništa s obzirom na njihovu kvalitetu i za primjenu načela potrajnog gospodarenja šumama.
PDF
