Capitolul 1. Noțiuni introductive în dendrometrie 1. Introducere 1. Introducere Dendrometria este știința care se ocupă cu măsurarea arborilor și a… [301746]

TIMIȘ-GÂNSAC VOICHIȚA

DENDROMETRIE

NOTE DE CURS

Editura Universității Oradea

2016

Capitolul 1. Noțiuni introductive în dendrometrie

1. Introducere

1. Introducere

Dendrometria este știința care se ocupă cu măsurarea arborilor și a arboretelor, [anonimizat] a [anonimizat] a arborilor și arboretelor.

[anonimizat]. [anonimizat] a arborilor și arboretelor.

[anonimizat], [anonimizat], [anonimizat], [anonimizat].

[anonimizat], caracteristicile biometrice ale arborilor sau arboretelor. Pentru practica forestieră prezintă o mare importanță tât pentru stabilirea vârstei exploatabilității, a [anonimizat].

Tot în cadrul biometriei forestiere avem și auxologia arborilor și arboretelor și reprezintă știința care se ocupă cu legitățile creșterii și dezvoltării arborilor și arboretelor,

O altă știință interdisciplinară este dendrocronologia care are ca scop principal cunoașterea și datarea unor evenimente petrecute de-a [anonimizat] a evoluției istorice a [anonimizat] a prognozelor pentru viitor.

[anonimizat], [anonimizat], selecția și alte discipline forestiere. Pentru studiile dendrologice și de selecție forestieră este necesară cunoașterea dimensiunilor, a creșterii și a calității masei lemnoase la anumite specii. [anonimizat] o durată lungă a procesulu de producție forestiere se fac numeroase determinări cum ar fi: [anonimizat], clasa de producție a arboretului, [anonimizat], creșterile și sortimentele care se obțin.

Această disciplină este fundamentală pentru întreaga activitate forestieră.

2. [anonimizat], iar după înființarea Institutului de Cercetări Forestiere în 1933 s-a pus problema adaptării și creării unor medode și tabele corespunzătoarea pădurilor din țara noastră. Astfel, cercetările românești în domeniul biometriei s-[anonimizat] s-au elaborat și metode originale care au fost asimilate de literatura de specialitate mondială. În țara noastră contibuții deosebite au fost aduse de: V.N. Stinghe, I., Popescu – Zeletin, V. Giurgiu, G.T. Toma, I. Decei, S. Armășescu, Tr. Popovici, R. Dissescu, M. Prodan.

În perioada 1950-1954 s-au elaborat primele tabele generale de cubaj pentru 22 de specii forestiere publicate în ,,Tabele dendrometrice , elaborate de Popescu-Zeletin și alți opt autori (1957), iar în 1972 apare sinteza "Biometria arborilor și arboretelor din România" elaborată de Giurgiu, Decei și Armășescu.

În anul 1958 apare primul tratat de dendrometrie conceput de Stinghe și Toma, iar în anii 1969 și 1979 să apară noi tratate de dendrometrie elaborate de V. Giurgiu.

În 2004 apar două volume: „Metode și tabele dendrometrice” și „Modele matematico-auxologice și tabele de producție pentru arborete” elaborate de V. Giurgiu et al.

Printre primele lucrări dendrometrice apărute în străinătate putem aminti lucrarea lui Duhamel de Monceau apărută în Franța în anul 1764, apoi cele apărute în Germania având ca autori următorii: Kästner (1758), Öttelt (1765), Krünitz (1758), Paulsen, Cotta, Huber, Smalian. Alte tratate și manuale de specialitate au apărut în Franța (Mathey, 1908; Huffel, 1919; Pardé, 1961; Pardé et. Bouchon, 1988), S.U.A. (Bruce și Schumacher, 1935; Chapman și Meyer, 1949;Meyer, 1953, 1957; Sprurr, 1952; etc.

Capitolul 2. Părțile componente ale arborelui și forma fusului

2.1. Părțile componente ale arborelui

Arborele din punct de vedere dendrologic este compus din : rădăcină, tulpină și coroană. În dendrometrie se folosesc următorii termeni:

– cioată este partea din tulpină care rămâne fixată de sol după doborârea arborilor;

– fusul este tulpina de la colet până la mugurele terminal;

– trunchiul este partea de tulpină de la cioată și până la locul unde încep crăcile sau până la un diametru minim de o mărime fixă sau variabilă;

– vârful reprezintă partea terminală a fusului, începând de la diametrul de 5 cm până la mugurele terminal;

– crăcile sunt ramurile dezvoltate lateral din tulpină, cu diametrul (cu coajă) mai mic de 5 cm.

2.2. Forma fusului

Forma fusului sau cea a trunchiului diferă de la specie la specie sau de la arbore la arbore, atât in secțiune transversală, cât și longitudinală.

Secțiunea transversală a tulpinii arborilor este apropiată de cea a cercului sau a elipsei, a combinației cerc-elipsă sau cerc-parabol. Are o formă neregulată datorită neregularităților generate de acțiunea comună a complexului de factori ai mediului înconjurător are (fig. 1).

Fig. 1 Forma secțiunii transversale a arborelui

Pentru determinarea suprafeței secțiunii transversale se aplică formula ariei cercului: în care: g reprezintă suprafața secțiunii transversale; r este raza cercului; d – diametrul secțiunii.

De asemenea, se pot măsura două diametre perpendiculare d1 și d2 , iar apoi se aplică următoarea formulă:

În cazul în care se cunoaște lungimea circumferinței (c) putem calcula secțiunea transversală cu relația : g = 0,08c2.

Secțiunea longitudinală. Forma fusului sau a trunchiului poate fi cilindrică (plină), atunci când descreșterea diametrului spre vârf este relativ mică sau conică (trasă), atunci când descreșterea este mai pronunțată.

Forma secțiunii longitudinale variază de la specie la specie și apoi de la arbore la arbore, în cadrul aceleiași specii în raport cu vârsta, bonitatea stațională, consistența arboretului și împrejurarea dacă arborele a crescut și s-a dezvoltat în masiv sau în stare izolată.

Fig. 2 Forma secțiunii longitudinale a fusului la molid, brad și stejar ( după Broșteanu, et. all., 1992)

2.3. Indicatorii sintetici ai formei fusului

2.3.1. Coeficienții de descreștere

Pentru caracterizarea formei fusului arborilor se apelează la coeficienții de descreștere (Leahu, 1994). Acești coeficienți se exprimă prin raportul dintre un diametru (di), măsurat la o înălțime specificată pe fusul arborelui și un alt diametru de referință, care poate fi diametrul de bază (d1,3) sau un diametru situat la o anumită înălțime relativă a fusului (d0,i h).

Dacă utilizăm în formula de calcul diametrul de bază vom obține coeficienții de descreștere de forma:

Un alt coeficient este coeficientul de deșcretere a fusului arborelui, care se obține luând diametrele di la diferite înălțimi absolute pe arbore, conform relației:

; ; ; ………. …

În cazul coeficienților de descreștere artificiali preconizați de Schiffel, diametrele di se măsoară la anumite înălțimi relative ale fusului, de pildă la ¼, 2/4, ¾ după următoarele formule de calcul:

; ;

Un coeficient de o mare importanță este coeficientul de descreștere clasic k0,5/1,3 , notat anterior în literatura de specialitate cu q2 și este dat de relația:

Acest coeficient variază în raport cu specia, înălțimea, dar și cu diametrul arborilor.

Relația generală a coeficienților de descreștere naturali este următoarea:

Pentru caracterizarea formei fusului s-a apelat și la coeficienții de descreștere absoluți. Cel mai reprezentativ coeficient de descreștere absolut este dat de raportul dintre diametrul la jumătatea înălțimii parțiale menționate și diametrul de bază:

2.3.2. Coeficienții de formă

Coeficientul de formă constituie cel mai important indicator al formei arboretului. În dendrometrie este considerat un factor de reducție al volumului cilindrului pentru a ajunge la volumul fusului arborelui:

Dacă măsuram diametrul de bază al arborelui putem determina suprafața secțiunii la înălțimea de 1,3 m față de sol, numită suprafață de bază (g). Aceasta se înmulțesțe cu înălțimea și se obține însă volumul unui cilindru, iar pentru a determina volumul aerian al arborelui vom înmulți volumul cilindrului cu un număr subunitar numit coeficient de formă (f).

Acest coeficient de formă al unui arbore reprezintă raportul dintre volumul real al arborelui (v) și volumul unui cilindru de referință (Vcilindru) cu aceeași înălțime (h) și având o secțiune transversală (g) comună cu cea a fusului (fig. 3), situată la o anumită înălțime (i) deasupra solului (Leahu, 1994):

Fig. 3. Determinarea coeficientului de formă (după Leahu, 1994).

Acești coeficienți de formă pot fi clasificați după cum urmează (Leahu, 1994) :

1). În funcție de volumul real luat în considerare la numărătorul relației :

– coeficientul de formă al volumul arborelui întreg (fa): , în care: va reprezintă volumul arborelui întreg; g – suprafața de bază; h- înălțimea.

– coeficientul de formă al volumul fusului (ff ): , în care:

vf reprezintă volumul fusului; g – suprafața de bază; h- înălțimea.

– coeficientul de formă al volumul crăcilor (fc): , în care:

vc reprezintă volumul crăcilor; g – suprafața de bază; h- înălțimea.

– coeficientul de formă al volumul lemnului mare cu coajă (fL): ,

în care: vL reprezintă volumul lemnului mare; g – suprafața de bază; h- înălțimea.

– coeficientul de formă al volumul lemnului mărunt (fl): , în care: vl reprezintă volumul lemnului mărunt; g – suprafața de bază; h – înălțimea .

Coeficienții de formă al crăcilor (fc) și al lemnului mărunt (fl) se determină prin diferență, cu ajutorul relațiilor:

și .

2). În funcție de înălțimea secțiunii transversale de referință, comună atât pentru fusul arborelui, cât și pentru cilindrul de referință deasupra solului (Leahu, 1994) :

– coeficienții de formă artificiali;

– coeficienții naturali;

– coeficienții absoluți.

Secțiunea transversală de referință gi din relația :, comună atât cilindrului, cât și arborelui, este situată la 1,3 m deasupra solului.

Fig. 4. Coeficienții de formă (după Leahu, 1999)

Coeficienții de formă artificiali sau obișnuiți (neveritabili) sunt influențați nu numai de forma arborilor ci și de înălțimea lor. Ei se pot determina la arborii în picioare în funcție de specie, diametrul de bază (d1,3) și înălțime.

Coeficienții de formă naturali (f0,ih) au secțiunea transversală comună gi a fusului și cilindrului de referință din relația: situată la o cotă fixă din înălțimea totală, cum ar fi: 0,1h; 0,2h,.

Ei sunt influențați nu numai de forma arborilor, dar și de înălțimea lor, în sensul că arborii de aceeași formă, dar cu înălțimi diferite, au coeficienți de formă diferiți.

Coeficienții absoluți se împart în coeficienții de formă absoluți Riniker și Speidel.

Coeficientul de formă absolut Riniker este dat de raportul între volumul fusului sau al arborelui întreg, situat deasupra înălțimii pieptului (1,3 m) și volumul cilindrului de referință cu secțiunea comună 1,3 m și cu înălțimea egală cu înălțimea parțială a fusului.

Coeficientul de formă Speidel este dat de raportul între volumul real al porțiunii de arbore (fus, arbore întreg etc.) situată deasupra înălțimii cioatei (c = 0,3m) și produsul dintre înălțimea arborelui deasupra cioatei (h – 0,3m) și aria secțiunii transversale de la nivelul cioatei, dedusă în funcție de diametrul de bază (d1,3), de înălțimea totală a arborelui ( h) și de înălțimea cioatei (c).

Capitolul 3. Teoria măsurării arborelui și a părților sale constitutive

3.1. Măsurarea grosimilor arborilor

Pentru măsurarea grosimii arborilor se măsoară fie circumferința, fie diametrul; iar pentru măsurarea circumferinței se fosește ruleta obișnuită (gradată în centimetri), ruleta dendrometrică (gradată din 3,14 în 3,14 cm).

Ruleta este confectionată din metal, flexibilă și sevește la măsurarea lungimilor. În cazul în care este folosită la măsurarea diametrelor se face citirea circumferinței după relația: d = ; în care: d reprezintă diametrul; C – circumferința, iar π = 3,14; Ruleta dendrometrică este gradată din π în π, putând citi direct diametrul piesei măsurate.

Măsurarea diametrului se poate face: direct folosind clupa forestieră sau indirect cu ajutorul instrumentor speciale.

Clupa forestieră este alcătuită:

– dintr-o riglă gradată pe care este imprimată scara diametrelor;

– două brațe (un braț fix care formează cu rigla un unghi drept și un braț paralel cu primul și perpendicular pe rigla gradată).

Rigla gradată trebuie să fie perfect dreaptă, iar cele două brațe să fie, indiferent de poziția brațului mobil, perpendiculare pe rigla gradată și situate, împreună cu aceasta, în același plan. Aceasta este gradată în milimetri sau centimetri. În scopuri practice s-a apelat la rotunjiri de diametre din 2 în 2 sau din 4 în 4 cm.

Pentru măsurarea diametrului se cuprinde trunchiul arborelui între cele două brațe ale clupei și riglă, realizându-se trei puncte de tangență cu arborele, iar clupașul va putea citi în partea stângă a brațului mobil (fig.5).

Fig. 5 Modul de așezare corect al clupei pe arbore (după Pardé, Bouchon, 1988)

3.1.1. Reguli de măsurare a grosimilor

Pentru a măsura un diametru corect trebuie să se respecte câteva reguli importante:

– verificarea clupei înainte de începerea măsurării (cele două brațe se unesc și se observă dacă suprafețele interioare se ating);

– instrumentul de măsurat se aplică exact la locul de măsurare (la 1,30 m). Acest diametru este denumit diametrul de bază și este notat cu simbolul d1,3.;

– diviziunile de pe riglă să fie precise, vizibile și durabile;

– brațele trebuie să fie paralele între ele și perpendiculare pe rigla gradată;

– clupa trebuie să aibă centrul de greutate cât mai aproape de operator, ca să nu îl obosească în timpul lucrului;

– manșoanele celor două brațe trebuie să fie prevăzute cu mânere îmbrăcate în piele pentru a putea fi folosite și în condiții de temperatură scăzută în pădure;

– clupa nu trebuie să fie strânsă exagerat pe arbore;

– planul format de rigla clupei și cele două brațe să fie perpendicular pe axa arborelui sau a bușteanului;

– vârfurile brațelor trebuie sa depășească axa arborelui;

– citirea diametrului se efectuează înainte de a se lua clupa de pe arbore;

– în teren înclinat diametrul de bază se măsoară totdeauna din amonte;

– în cazul în care secțiunea transversală are formă ovală se măsoară două diametre perpendiculare și apoi se face media acestora;

– în cazul în care în locul unde trebuie să se facă măsurarea se află o excrescență sau o scobitură, diametrul se măsoară de o parte și de alta a locului respectiv, la distanțe egale și apoi se face media aritmetică;

– în cazul înfurcirii tulpinii arborilor, dacă înfurcirea începe deasupra înălțimii de 1,30 m de la sol se consideră o singură tulpină, iar dacă începe mai jos se măsoară fiecare tulpină în parte .

Măsurarea indirectă a diametrului se realizează prin mai multe modalități. O primă modalitate constă în utilizarea unei panglici gradate din în , citindu-se direct diametrul, cunoscând că între diametrul d și circumferință există relația: d = c/.

Fig. 6 Panglica pentru măsurarea diametrelor

Un alt sistem de măsurare indirectă a diametrului folosit în S.U.A., Canada și Anglia este bastonul Biltmore; clupa Bernetti ( este o combinație între hipsometrul Christen și un tip de clupă forestieră în formă de furcă). O altă clupă folosită este și clupa Bitterlich, aceasta este foarte ușoară și portabilă, prezintă trei scări pe rigla curbată: una a diametrelor, alta a sprafețelor de bază, iar pe a treia sunt marcate volumele.

Măsurarea diametrelor situate la înălțimi mari pe arbore se face cu ajutorul dendrometrului, a relascopului cu o oglindă, telerascopul Bitterlich, teletopul Zeiss, dendrometrul Friedrich, clupa optică Wodera, clupa cu pentaprisme, etc. Măsurarea diametrelor la diferite înălțimi pe fusul arborilor se poate efectua aplicând principiul telemetric cu bază scurtă, cu ajutorul dendrometrului Barr și Stroud. În ceea ce privește măsurarea diametrelor superioare celui de bază se poate folosi: pentaprisma Wheeler, dendrometrul Ledha-Geo .

Măsurarea diametrelor la diferite înălțimi se poate face și pe baza fotografiilor care surprind fidel specificul formei arborelui, propunându-se aparate dendrofoto specializate pentru asemenea lucrări.

Din diversitatea clupelor simple amintim: cupla cu riglă gradtă trapezoidală (Heyer), clupa cu riglă gradată în dublu T (Aldenbruck-Bohmerle), clupa Friedrich, clupa daneză cu diagonale (Heidler) și clupa baston.

Fig. 7 Clupă de precizie

În ultimul timp au avut loc îmbunătățiri ale aparatelor în vederea perfecționării măsurării. Cele mai semnificative sunt: clupa Gohler, clupa Flury, clupa Krutzsch-Loetsch, clupa înregistratoare Wimmenauer.

Alte clupe moderne apărute recent sunt: Clupa Mantax Precision, Clupa Mantax Digitech, Clupa Mantax Informatique. Clupa Mantax Precision este o clupă usoară, construita din aluminiu, cu tripla gradatie pe fiecare față, vârf ajustabil si detasabil, usor de transportat. Este prevăzută cu cheie imbus, ajutând astfel, la montarea și demontarea acesteia.

Fig. 8 Clupa forestieră informatizată (www.haglofsweden.com))

Această clupă înregistratoare permite măsurarea diametrului, înregistrarea altor caracteristici ale arborelui, dar și tranferul acestora la calculatorul electronic în vederea prelucrării și stocării datelor.

3.1.2. Erori de măsurare a diametrelor

Aceste erori se împart în două tipuri:

– erori intâmplătoare ( se propagă în direcții diferite);

Ele se datorează unui număr mare de cauze necunoscute și nu pot fi evitate în întregime.

– erori sistematice (se propagă unilateral).

Erorile sistematice pot proveni din cazuri multiple, cum ar fi:

1. abaterea secțiunii transversale față de forma circulară este determinată de o serie de particularități de creștere ale speciilor, de inserția rădăcinilor și a crăcilor și de influența unor factori externi (panta terenului, lumina, poziția coroanei arborelui și vântul predominant). Această neregularitate a secțiunilor transversale se manifestă prin este deficitul de convexitate și deficitul izoperimetric .

Deficitul de convexitate se exprimă prin diferența dintre aria reală a secțiunii transversale obținută prin măsurători de precizie (planimetrare) și aria secțiunii transversale obținută prin măsurarea diametrelor.

Deficitul izoperimetric se exprimă prin abaterile secțiunii transversale de la forma circulară. El apare în cazul tuturor secțiunilor transversale ale fusului cu închidere convexă față de cerc.

În ceea ce privește eroarea procentuală a ariei secțiunii cercului se poate calcula după relația: eg% =; în care: d1, d2 reprezintă diametrul cel mai mare, respectiv cel mai mic al secțiunii transversale; dg – diametrul mediu al suprafeței de bază.

Eroarea eg% poate fi redusă când se vor măsura două diametre perpendiculare între ele, în loc de unul.

2. erori sistematice generate de imperfecțiunea instrumentului de măsurare;

Aceste erori pot să apară atunci când cele două brațe nu sunt paralele între ele și formează un unghi între ele.

Fig. 9 Eroarea generată de neparalelismul brațelor și non-perpendicularitatea brațului mobil pe rigla gradată (după Leahu, 1994)

Eroarea de clupare poate fi calculată după relația:

ed = AB= ; sau în procente: ed% = 50 tgα

Eroarea ariei secțiunii transversale se determină în funcție de eroarea absolută a diametrului , conform relației: Δg= d·Δd, iar în procente aceasta este exprimată astfel:

eg% =

Dacă înlocuim în formula: ed% = ; putem scrie că:

eg% = 2 ed% sau eg% =100 tgα.

3. O altă sursă de erori apare atunci când clupa este așezată la o înălțime diferită de cea convenită;

Eroarea ce apare datorită alegerii nepotrivite a locului de măsurare poate fi scrisă astfel: e d/2 = Δh tgα ; ed = 2Δhtgα.

Fig. 10 Așezarea clupei pe arbore mai sus sau mai jos față de înălțimea pieptului

4. Așezarea înclinată a clupei față de axa trunchiului este o eroare care se formează în funcție de rigla clupei și de perpendiculara pe axa trunchiului.

Fig. 11 Așezarea înclinată a clupei pe arbore

ed= d'- d = d' – d' cosα = d' (1-cosα) sau procentual: ed% = 100 (1-cosα).

5. La măsurarea unui număr mare de arbori (n) erorile de rotunjire se pot compensa.

Eroarea pentru suprafața de bază este dată de formula următoare: EG% =

Eroarea procentuală în funcție de diametrul mediu ( se calculează cu relația: E% =;

3.2. Măsurarea înălțimilor arborilor

Înălțimea unui arbore reprezintă dimensiunea lui măsurată pe verticală de la mugurele terminal la sol. Măsurarea înălțimii arborelui se poate face pe cale:

– directă – folosind prăjini telescopice;

– indirectă – cu instrumente speciale denumite hipsometre bazate pe principiul geometric și trigonometric.

Principiul geometric se referă la proporționalitatea laturilor din două triunghiuri asemenea: un triunghi mai mic format la nivelul hipsometrului, iar al doilea, mai mare, având pe o latură înălțimea arborelui (fig. 12).

Este o clupă obișnuită, la care brațul mobil s-a gradat în cm de o parte și de alta a diviziunii „zero” marcată către vârful brațului. Pe brațul fix al clupei în dreptul diviziunii „zero” este prins un fir cu plumb. Diviziunile de pe rigla gradată a clupei reprezintă scara distanțelor.

Fig. 12. Principiul geometric aplicat la măsurarea înălțimii folosind clupa ca hipsometru (după Leahu, 1994)

Modul de lucru:

– se măsoară distanța orizontală operator-arbore în metri întregi (OC);

– se introduce în clupă această distanță, deplasând brațul mobil în așa fel încât pe rigla gradată să apară numărul de cm, corespunzători distanței măsurate în metri;

– se fixează brațul mobil pe rigla gradată cu ajutorul șurubului de presiune;

– se vizează vârful arborelui pe marginea inferioară a brațului fix, iar un operator-ajutător citește pe brațul mobil în dreptul firului cu plumb, înălțimea parțială (AC) a arborelui.

– se repetă operația vizând la baza arborelui și se determină identic înălțimea (bc).

După poziția ochiului operatorului fată de vârful și baza arborelui valorile citite se adună sau se scad obținând astfel înălțimea totală a arborelui.

Principiul de funcționare:

– se formează triunghiurile asemenea rezultând următoarele relații: AC/Oc = ac/aq, de unde AC = OC/ qc x ao, OC/qc = 100 Ac= 100 x ac.

În mod analog se determină înălțimea BC, iar însumând cele două valori se obține înălțimea totală a arborelui AB. Precizia măsurării înălțimilor este de 0,5-1,0 m.

Inconvenientul constă în faptul că trebuie așteptat cam mult timp până ce firul cu plumb rămâne în poziția verticală.

Pentru principiul geometric se poate exemplifica cazul în care viza C orizontală întâlnește arborele. Se observă cele două triunghiuri asemenea : triunghiul AOB și aOc, triunghiul cel mare AOB este format de două raze vizuale, OA spre vârful și OC orizontală;

A este vârful arborelui, B baza lui, iar C punctul în care orizontala ce trece prin ochiul operatorului întâlnește arborele. Al doilea triunghi aOc este format pe hipsometru. Din asemănarea celor două triunghiuri se poate scrie relația:

din care se deduce: AC =

Iar din asemănarea triunghiurilor BOC și bOc se scrie:

de unde: BC =

Fig.13 Cazul în care viza orizontală întâlnește arborele (după Leahu, 1994)

Dintre instrumentele folosite la măsurarea înălțimii care au la bază principiul geometric putem aminti următoarele: clupa folosită ca hipsometru, hipsometrul cu oglindă (Faustman), hipsometrul Christen, instrumentul Jal, Dendrometrul II.

Principiul trigonometric se bazează pe relațiile ce se realizează între laturile și unghiurile unui triunghi dreptunghic. Acest principiu aplicat la determinarea înălțimii arborilor constă în măsurarea unghiului pe care-l face linia orizontală ce trece prin ochiul operatorului cu viza dusă la vârful sau la baza arborelui.

Măsurând distanța d de la operator la arbore, înălțimea arborelui se obține din relația: Dintre instrumentele care au la bază principiul trigonometric enumerăm câteva dintre ele: hipsometrul Blume-Leiss, hipsometrul românesc cu pendul,etc.

Fig. 14 Principiul trigonometric aplicat in măsurarea inaltimii arborilor (după Leahu, 1994)

Hipsometrul Blume-Leiss este compus: dintr-o carcasă metalică, un dispozitiv de vizare format dintr-un ocular (orificiu) și un obiectiv (două conuri metalice așezate orizontal și cu vârfurile apropiate) situat în partea superioară a aparatului. În partea inferioară se află un cadran gradat pe care sunt înscrise patru rânduri de cifre  (scara înălțimilor) corespunde unei anumite distanțe (15 m, 20 m, 30 și 40 m). Pe al cincilea arc de cerc este înscrisă panta terenului în grade sexagesimale.

Aparatul este prevăzut cu un pendul metalic situat în fața cadranului , care poate fi eliberat sau blocat prin intermediul a două butoane așezate sub obiectiv. În corpul aparatului se află un dispozitiv optic, care are rolul de a dubla imaginea obiectivului vizat.

Pentru măsurarea înălțimii se folosește o miră pliantă confecționată din metal ușor. Mira are 1,20 m lungime și 7,5 cm lățime și se pliază în 8 șaniere. Este prevăzută cu cinci dungi albe notate cu : 0, 15, 20, 30, 40, cifre care corespund distanțelor de la care se poate face determinările de înălțimi.

Măsurarea distanței operator-arbore se face cu ajutorul dispozitivului optic și al mirei pliante, așezate pe arbore, astfel încât diviziunuea 0 să fie la nivelul ochiului operatorului.

Se privește mira prin dispozitivul optic de la o distanță oarecare. Vom avea două imagini ale mirei una reală și una deplasată.

Se va căuta ca 0 al mirei deplasate să coincidă cu una din cele 4 cifre (15, 20, 30 sau 40) de pe mira reală. Pentru realizarea acestei coincidențe trebuie să ne deplasăm câțiva pași înainte sau înapoi față de arbore. Dacă 0 al mirei imaginare se suprapune peste cifra 20 a mirei reale înseamnă că ne aflăm la 20 m distanță de arbore.

Pentru a obține o imagine clară, putem roti ușor aparatul astfel încât imaginea adevărată a mirei și dublura sa să apară distinct una lângă alta.

Măsurarea înălțimii se face vizând vârful arborelui cu pendulul liber. După ce vârful arborelui a fost reperat, se blochează pendulul apăsând pe butonul de fixare. Se ia hipsometrul de la ochi și se citește înălțimea parțială, în dreptul pendulului, pe scara corespunzătoare distanței de la care s-a vizat.

Se repetă operația vizând baza arborelui, iar cele două valori citite se adună sau se scad, după cum vizele date la vârful aparatului și baza arborelui sunt situate de o parte și de alta a orizontalei ce trece prin ochiul operatorului sau sunt situate ambele, pe aceeași parte a acesteia. Este ușor de mânuit și de purtat, precizia aparatului este ridicată, erorile fiind de 1-2%. Se poate lucra pe orice timp și cu multă rapiditate.

Fig.15 Hipsometrul Blume-Leiss

Hipsometrul românesc cu pendul este format dintr-o carcasă metalică și luneta de vizare. Carcasa aparatului este asemănătoare cu a hipsometrului Blume-Leiss și are aceleași dimensiuni.

Dendrometrul este constiutuit din : corpul aparatului; luneta de măsurare, prevăzută cu retiul și scara gradată; butonul pentru fixarea pendului, butonul pentru declanșarea pendulului și tablița de corecție. La partea inferioară a instrumentului se află un cadran în care se află 5 scări curbe, patru din ele marcate la capete cu cifrele: 15, 20, 25 și 35 servesc la măsurarea înălțimilor pentru distanțele de 15, 20, 25 și 35 m, iar a cincea scară permite măsurarea pantei terenului în gradate centesimale.

În fața cadranului gradat oscilează un pendul metalic care poate fi liberat sau blocat prin intermediul a două butoane așezate sub obiectiv.

Fig. 16 Hipsometrul românesc cu pendul

Pe spatele aparatului se află o tăbliță pe care sunt scrise corecțiile ce urmează să se aducă înălțimile în raport cu panta terenului.

Fig. 17 Tăblița de corecție a înălțimii in funcție de pantă

Luneta de vizare este prevăzută cu ocular și un obiectiv. Pentru obținerea unei imagini clare, ocularul lunetei se poate regla prin rotire. În interior, luneta este prevăzută cu un reticul. Pe reticul în partea stângă sunt gradate o serie de diviziuni marcate cu cifrele: 15, 20, 25, 30, 35, 40 și 50. Sub aceste diviziuni se află o linie marcată cu infinit (∞).

Vizele necesare determinărilor se duc pe linia marcată cu cifra 30 (linia mediană).

În partea dreaptă pe reticul se află deschideri marcate cu 1/50 și 1/100 și care se folosesc la determinarea suprafeței de bază/ha prin metoda Bitterlich.

Aparatul este prevăzut cu o miră pliantă având lungimea de 1,05 m prevăzută cu câte un reper alb la capete.

Fig. 18 Mira pliantă

Hipsometrul cu pendul românesc asigură aceeași precizie ca și hipsometrul Blume-Leiss. Față de acesta prezintă avantajul că permite și măsurarea suprafeței de bază la ha a arboretului, operație specifică relascopului Bitterlich.

Determinarea înălțimii arborelui cu ajutorul hipsometrului românesc presupune măsurarea distanței de la operator la arbore. Astfel, reperul superior al reticulului se suprapune peste reperul "O" al mirei, iar operatorul se depărtează sau se apropie de arbore până când reperul de pe miră, care corespunde distanței ce urmează să se determine, se suprapune peste reperul inferior de pe reticul.

După determinarea distanței se face o primă viză la vârful arborelui, cu pendulul declanșat astfel încât aceasta să treacă prin reperul superior al reticulului, după care se fixează pendulul. Se citește înălțimea parțială (h1) a arborelui pe scara corespunzătoare distanței până la arbore. Se dă o a doua viză către baza arborelui și apoi, se face citirea obținându-se a doua înălțime parțială (h2).

Înălțimea totală a arborelui se obține adunând sau scăzând cele două înălțimi parțiale (h = h1+h2).

În cazul în care ochiul operatorului se găsește mai sus decât baza arborelui, înălțimea totală a acestuia (h) se obține prin însumarea celor două citiri (h = h1+h2). Dacă ochiul operatorului se găsește mai jos decât baza arborelui sau mai sus decât vârful arborelui, înălțimea ( h) rezultă din diferența celor două citiri efectuate (h = h1- h2).

Pe terenuri cu înclinare mai mare de 3ș, înălțimea reală a arborelui se obține prin aplicarea corecției k, în funcție de pantă. După determinarea pantei se citește din tăbliță coeficientul K (fig.17). Cu acest coeficient se înmulțește înălțimea inițială, iar acest produs se scade din înălțimea parțială.

Eroarea teoretică de măsurare a înălțimilor cu hipsometrul românesc este de 1-2%.

Pentru măsurarea înălțimii se mai folosesc aparate dendrometrice cu o mare precizie: dendrometrul Ledha-Geo, Vertex III. Aceste aparate se pot folosi și la măsurarea altor caracteristice ale arborilor, cum ar fi: înălțimea elagată, lungimea coroanei, diametrul coroanei.

Un alt aparat utilizat pentru determinarea înălțimilor este hipsometrul Suunto PM-5/1520 (fig. 19). Hipsometrul Suunto este un instrument de măsurare a înălțimilor arborilor, fiind considerat un aparat de mare precizie.

Fig. 19 Hipsometrul Suunto PM-5/1520

Un instrument recent apărut (FieldMap) permite măsurarea înălțimilor, dar și a altor determinări precum modelarea structurii arboretului, GPS, distanțe și unghiuri.

3.2.1. Reguli de măsurare a înălțimilor arborilor

Pentru realizarea unei precizii corespunzătoare trebuie să se respecte anumite reguli de măsurare:

– locul de vizare trebuie ales astfel încât să se vadă bine atât vârful, cât și baza arborelui;

– distanța de la operator la arbore să fie aproximativ egală cu înălțimea arborelui, deoarece în asemenea condiții unghiul de înclinare este egal cu 450, deoarece eroarea comisă la măsurare se transmite asupra înălțimii integral;

– pe terenuri înclinate este indicat ca măsurarea să se facă pe aceeași curbă de nivel cu baza arborelui. În felul acesta nu mai sunt corecții de pantă, eliminându-se atfel o serie de erori. Dacă configurația terenului nu permite acest lucru este indicat ca operatorul, să se așeze în amonte de baza arborelui, evitându-se pe cât se poate măsurarea din aval;

– este indicat ca ochiul operatorului să fie situat între colet și mugurele terminal, deoarece erorile la măsurare sunt reduse;

– în cazul arborilor înclinați distanța se va măsura perpendicular pe direcția planului înclinării;

– în cazul arborilor cu coroană globulară se vizează în interiorul coroanei și nu la extremitatea ramurilor îndreptate spre operator;

– în timpul vizării poziția operatorului trebuie să fie cât mai verticală. Dacă acest lucru nu se respectă eroarea obținută se transmite în întregime asupra înălțimii. În situația în care operatorul se apleacă în față pentru a vedea mai bine baza sau vârful arborelui înălțimile obținute vor fi mai mici, iar atunci când se lasă pe spate înălțimile vor fi mai mari.

3.2.2. Erori la măsurarea înălțimilor

Erorile obținute la vizare și la măsurarea distanței se transmit asupra înălțimii, respectiv asupra volumului. Dacă eroarea obținută la măsurarea distanței este mai mare de 0,5 m, aceasta este transmisă valorii înălțimii cu valori între 0,5 până la 1,0 m. De aceea, trebuie să se evite măsurarea înălțimii de la distanțe prea mici ( Broșteanu et. al, 1992).

Erorile care apar la măsurarea înălțimii arborilor pot fi influențate de:

– erorile comise la măsurarea distanței de la operator la arbore, cât și a unghiului de înclinare a vizei duse la vârful sau la baza arborelui, față de orizontala ce trece prin ochiul operatorului.

– incorectitudinea procedeului de măsurare a înălțimii la arborii înclinați; De regulă, ar trebui să se evite măsurarea înălțimii la arborii înclinați.

– panta terenului;

Pe terenuri în pantă, măsurarea înălțimii este preferabil să se facă de pe curba de nivel.

Eroarea de la măsurarea înălțimii se transmite direct asupra volumului. Aceasta se determină cu relația :

=, în care: reprezintă eroarea comisă la măsurarea înălțimilor; h – înălțimea arborelui.

Dacă în relația de mai sus menținem constant și dăm diferite valori lui h, se constată că eroarea procentuală transmisă volumului va fi cu atât mai mare cu cât înălțimea arborelui este mai mică.

Capitolul 4. Metode de cubare a arborelui doborât

Metodele de cubare a arborelui doborât se diferențiază în raport cu forma sub care se prezintă părțile lui constitutive:

– lemn rotund (fusul întreg, bușteni, bile-manele, prăjini);

– lemn așezat în steri (lemn de foc, lemn pentru celuloză și paste chimice, lemn pentru plăci aglomerate sau fibrolemnoase din lemn, lemn pentru distilare uscată etc.);

– crăci, coajă, rădăcini;

– lemn prelucrat (traverse, cherestea etc.).

4.1. Cubarea lemnului rotund

Volumul fusului întreg sau al anumitor porținuni din fus se obțin cu ajutorul formulei lui Huber (formula secțiunii la mijloc).

Formula secțiunii la mijloc de cubare a lemnului rotund se bazează pe determinarea lungimii și a secțiunii transversale la mijlocul lungimii piesei măsurate. La aplicarea formulei: V = γ ∙ l , trebuie să se măsoare lungimea piesei și diametrul la jumătatea lungimii acesteia.

Exemplu: Să se determine volumul unei piese având lungimea de 3,50 m și diametrul la mijlocul lungimii de 23 cm.

v = 0,785 x 0,232 x 3,5 = 0,04152 x 3,5 = 0,145 m3.

Această formulă este preferată în practică deoarece este ușor de de aplicat. Diametrul se măsoară fără coajă la foioase, prin îndepărtarea cojii pe o porțiune de 5 – 5 cm lățime. La rășinoase se cojesc arborii imediat după doborâre, iar diametrele se măsoară fără coajă.

Când se cubează bușteni mai lungi sau chiar fusuri întregi se aplică formula lui Huber compusă (fig. 20 ).

Astfel, se consideră bușteanul sau trunchiul secționat din 2 în 2 m și se cubează fiecare porțiune în parte.

Se măsoară diametrul la 1m, 3 m, 5 m față de capătul gros și apoi se calculează volumul butucilor.

Volumul total se obține folosind următoare relație:

v = v1+v2 + v3+…..+vn

Aplicând formula lui Huber, se obțin următoarele formule de calcul: v1= γ1 ∙l ; v2 = γ2 ∙l ; …….. vn= γn ∙l.

Fig. 20 Determinarea volumului fusului prin metoda compusă a lui Huber

Dacă scoatem lungimea ( l ) ca factor comun, obținem formula compusă a lui Huber: v = l (γ1 + γ2 +….. γn).

În cazul fusului întreg, volumul vârfului se determină separat, aplicându-se formula volumului conului după relația:

vc = gc ; în care: gv este suprafața secțiunii la baza vârfului; lv – lungimea vârfului.

Dacă lungimea bușteanului nu este un multiplu de 2 m, porțiunea rămasă se cubează separat și se adaugă la volumul calculat prin formula compusă a lui Huber.

4.2. Cubarea lemnului așezat în figuri geometrice

După doborârea arborelui se poate obține lemnul de lucru și lemnul de foc. Pentru cubarea lemnului de lucru de lucru și de foc, acesta se așează în figuri asemănătoare paralelipipedului. Cubajul lemnului așezat în aceste figuri se face determinându-se volumul de lemn spațiat și un factor de transformare care poate fi: factorul de cubaj sau factorul de așezare.

Sortimentele industriale de tipul celor indicate mai sus se fasonează sub formă de lemn rotund sau despicat în lobde de 1 sau 2 m lungime așezate în steri sau dublusteri.

Sterul este o figură geometrică regulată în care se așează lemnul de foc având 1m lungime, 1m lătime și un 1 m înălțime. Sterul reprezintă un metru cub aparent, fiindcă are goluri, care nu pot fi evitate din cauza neregularităților lobdelor. Unitatea de măsură pentru volumul spațiat este metrul ster.

Fig. 21 Modul de așezare a lemnului în steri – cazul în care avem teren orizontal, respectiv teren înclinat (Broșteanu, 1992).

La înălțimea sterului se ia în considerare o supraînălțare de 5 până la 10% prin care se urmărește compensarea pierderilor ce se produc prin tasare și contragere.

Trecerea de la volumul real al materialului lemnos exprimat în m3, la volumul spațiat așezat în stive și exprimat în metri steri, cât și a transformării inverse a metrilor steri în metri cubi se realizează prin intermediul a doi factori de transformare ce se determină experimental.

Volumul spațiat al unei figuri exprimat în metri steri se notează cu vs și cu vr volumul real corespunzător exprimat în metri cubi. Factorul de cubaj este dat de relația: µc= , respectiv factorul de așezare este egal cu : µa=; în care: µa reprezintă factorul de cubaj, iar µa este factorul de așezare.

Pentru a afla volumul real al lemnului așezat într-o figură este suficient să se înmulțească volumul spațiat cu factorul de cubaj:

vr = vs·µc ; sau: vr = c.

Pentru a determina volumul spațiat ce poate rezulta din volumul real al unor bușteni se pot scrie relațiile:

vs= vs·µc ; sau: vs =

Factorul de cubaj (µc) are totdeauna o valoare subunitară, iar cel de așezare este un număr supraunitar, ca fiind inversul valorii factorului de cubaj:

µa =

Crăcile care urmează a fi folosite ca lemn de foc se adună în grămezi. O grămadă tip poate avea 2 m lățime, 1,5 m înălțime, iar lungimea este egală cu cea a materialului ce constituie grămada, aproximativ 3 m. O astfel de grămadă are 9 steri.

Fig. 22 Așezarea crăcilor în grămezi (după Giurgiu, 1964)

O bună parte din lemnul de foc, îndeosebi cel de foioase tari se folosește la fabricarea mangalului. Pentru obținerea mangalului, lobdele se așează în bocșe .

Bocșele pot fi împărțite în :

– verticale;

– orizontale.

În bocșele verticale lemnul se așează în picioare într-o formă de paraboloid (Giurgiu, 1964). Volumul acesteia se calculează cu ajutorul formulei volumului paraboloidului:

v = g =; unde: d =; în care: c reprezintă circumferința.

Volumul unei bocșe se află cu formula: v = unde: c este circumferința de bază, iar h este înălțimea bocșei.

Fig. 23 Bocșa veticală ( după Giurgiu, 1964)

Bocșe orizontale se întrebuințează atunci când se produce mangalul de lemn din rășinoase. Lemnul se așează orizontal și se susține prin pari înfipți în pământ.

Fig. 24 Bocșa orizontală ( după Giurgiu, 1964)

Volumul bocșelor se calculează făcându-se produsul dintre înălțime, lungime și lățime. După calcularea volumului, acesta se înmulțește cu factorul de cubaj.

Pentru determinarea practică a factorului de cubaj se folosesc metodele aproximative (Leahu, 1994) care pot fi enumerate:

– metoda diagonalelor;

Metoda constă în desenarea pe fața verticală a stivei a unor pătrate sau dreptunghiuri cu baza de cel puțin 8 m și înălțimea egală cu înălțimea stivei, care este de cel puțin 1 m.

Fig. 25 Determinarea factorului de cubaj folosind metoda diagonalelor (după Giurgiu, 1979)

Pentru a obține o bună precizie se recomandă trasarea a două diagonale (L1 și L2 ), iar apoi se calculează raportul dintre suma segmentelor trasate ,,pe plin,, ( ) de-a lungul ambelor diagonale și suma diagonalelor întregi, după relația de mai jos:

– metoda rețelei, presupune utilizarea unei rame de lemn sau metalice. Operatorul fixează rama în fața stivei și numără nodurile n ale rețelei care se proiectează "pe plin".

Lățimea ramei este de 1 m, iar suprafață se împarte prin fire de sârmă egal distanțate, din 5 în 5 sau din 10 în 10 cm, în 400 sau 100 de ochiuri pe metru pătrat.

Factorul de cubaj se obține ca raport între numărul de noduri (n) ale rețelei și numărul total N al nodurilor rețelei.

.

– metoda fotografică constă în așezarea în fața stivei a unui jalon ce se fotografiază concomitent cu stiva la o anumită scară. Ulterior, se determină factorul de cubaj după relația: ; în care: N este numărul total de ace dispuse pe placă în rețea pătratică; n' – numărul de ace care cad în golurile dintre piese.

Fig. 26 Determinarea factorului de cubaj prin metoda fotografică (după Leahu, 1992)

– metoda Bitterlich folosește principiul lui Bitterlich.

Acest principiu presupune utilizarea unui dispozitiv simplu având forma unui triunghi confecționat din celuloid, în care AB = 60 cm, iar r = 12 cm. Folosind instrumentul prezentat mai jos se descriu pe fața stivei mai multe cercuri, având centrul în punctul B. Piesele care au secțiunile înscrise în triunghiul instrumentului se vor înregistra.

Fig. 27 Instrumentul Bitterlich folosit pentru măsurarea factorului de cubaj (după Leahu, 1994)

Factorul de cubaj se obține cu ajutorul relației:

sau

Fig. 28 Determinarea factorului de cubaj folosind procedeul Bitterlich (după Giurgiu, 1979)

– metoda factorilor de cubaj medii.

Factorii de cubaj medii se stabilesc pe cale experimentală, efectuându-se determinări la un număr mare de steri. În țara noastră cercetările întreprinse în anul 1968 de către Decei și Anca au stabilit următoarele valori medii ale factorilor de cubaj, după cum urmează:

– rășinoase : μc= 0,700;

– foioase: μc= 0,609;

– fag: μc= 0,622;

– stejar: μc= 0,602;

– diverse moi: μc= 0,622;

– diverse tari: μc= 0,591.

4.3. Metode fizice de cubare a sortimentelor de forme neregulate

Pentru a determina volumul real al unor sortimente de forme neregulate și de dimensiuni mici (crăcile, ramurile, așchiile ori deșeurile mărunte, lemnul de buturugă și de rădăcină, coaja și chiar lemnul de foc – despicat) se pot folosi următoarele metode:

– xilometrică;

– gravimetrică;

– hidrostatică.

– Metoda xilometrică are la bază legea fizicii după care un corp scufundat într-un lichid dislocă din acesta un volum egal cu volumul corpului scufundat. Pentru a determina volumul sortimentelor după această metodă se folosește un aparat- xilometru.

– Metoda gravimetrică are la bază o relație din fizică pentru densitatea unui corp, care este dată de relația: ; în care: reprezintă densitatea corpului, în g/cm3 ; m – masa corpului, în g; v – volumul corpului, în cm .

– Metoda hidrostatică are la bază principiului lui Arhimede și anume un corp scufundat într-un lichid este împins de jos în sus cu o forță egală cu greutatea volumului de lichid dislocuit.

4.4. Cubajul lemnului prelucrat

În urma recoltării o parte din lemnul rotund de lucru este prelucrat în fabrici sub diverse sortimente. Cubarea lemnului prelucrat se bazează pe utilizarea unor formule geometrice deoarece majoritatea pieselor se aseamănă cu figuri geometrice.

Dacă o piesă prelucrată are aceeași arie a secțiunii transversale pe toată lungimea ei, atunci volumul său este dat de produsul ariei secțiunii cu lungimea:

V = s · l unde: s reprezintă suprafața secțiune transversală, l – lungimea piesei .

4.5. Cubarea arborilor în picioare

Se poate realiza utilizând mai multe metode după cum urmează:

– metoda bazată pe măsurarea înălțimii și a diametrului de bază;

Aceste metode sunt bazate pe măsurarea diametrului și a înălțimii. Volumul arborelui este dat de relația fundamentală:

V = g·h·f = 0,785·d2·h·f; în care: g reprezintă suprafața de bază, h este înălțimea, iar f este un coeficient de formă artificial și se poate extrage din tabele speciale.

Prin metoda tabelelor de cubaj se obțin rezultate satisfăcătoare când se cubeză un număr mare de arbori. Volumul unitar se obține pe baza tabele de cubaj în funcție de d și h. Acesta se va înmulți cu numărul exemplarelor , obținându-se volumul total.

Tabelele de cubaj s-au intocmit pe baza ecuațiilor de regresie întocmite pe specii.

– metoda diametrului de bază;

Pentru a determina volumul arborelui în picioare la anumite specii s-au întocmit ecuații de regresie ale unor coeficienți de regresie. Cele mai importante ecuații sunt (Leahu, 1994):

– ecuația de regresie a lui Spurr :

v= a0+a1·d+a2 ·d ·h + a3 ·d2 +a4· h+ a5·d2 ·h;

– ecuația lui Naslund:

v = ao+ a1·d2 + a2·d2·h + a3·h2 + a4· d· h2;

– ecuația Prodan:

lgv = ao + a1 ·lg d + a2·lg2 + a3 ·lg h + a4 ·lg2 ·h ;

– ecuația Giurgiu:

v = 0,785 · f0,1·d2·h·Q2, unde: Q = f(d,h).

4.6. Măsurarea cojii

Grosimea cojii se poate măsura:

-direct cu ajutorul unui instrument simplu numit dendrocojimetru;

– indirect, în funcție de alte caracteristici biometrice ale arborelui cu ajutorul următoarei formule de calcul:

; în care: B reprezintă grosimea dublă a cojii, iar d este diametrul de bază.

În 1972 Decei citat de Leahu (1994) a întocmit pentru principalele specii forestiere tabele pentru determinarea grosimii duble a cojii în mm. Diametrul fără coajă (df) se obține ca diferență între diametrul ( d) și grosimea dublă a cojii (B): . Factorul coji este dat raportul dintre diametrul cu coajă și diametrul fără coajă:

4.7. Biometria coroanei

Se acordă o importanță deosebită determinării biomasei globale verde sau uscate, atât la arbori individuali, cât și la arboretul întreg. Dimensiunile și calitatea coroanei arborilor influențează atât producția de biomasă a arborilor, funcțiile hidrologice ale arboretului, filtrarea aerului de către ecosistemele forestiere, cât și producția de oxigen, consumul de bioxid de carbon, precum și funcția de protecție a solului, contribuind la înfrumusețarea peisejului.

Din punct de vedere biometric ne interesează:

lungimea coroanei (l),

suprafața proiecției coroanei (AC),

diametrul coroanei (b),

suprafața laterală a coroanei (M),

suprafața „coroanei de lumină” (S),

volumul aparent al coroanei (V),

coeficientul de formă al coroanei.

Fig. 29 Caracteristicile biometrice ale coroanei arborelui

(după Leahu, 1994).

Principalii indicatori auxologici exprimați în funcție de lungimea (l), diametrul (b) , proiecția coroanei, cât și de înălțimea (h) și diametrul arborelui (d) sunt următorii:

-gradul de încoronare: l/h ;

-gradul de lăbărțare: b/h ;

-gradul de turtire: b/l ;

-indicele coroanei: l/b;

-raportul de dezvoltare: b/d , care prezintă importanță deosebită în domeniul fotointerpretării forestiere ;

-indicele suprafeței proiecției coroanei: b2/d2;

-proporția coroanei de umbră: lu/l ;

-proporția coroanei de lumină: l0/l .

.

Fig. 30 Componente biometrice de interes auxologic la arbore

Cubarea ramurilor

Volumul exact al ramurilor la arborele doborât se determină cu ajutorul metodelor fizice. Dacă ramurile se așează în grămezi, volumul lor se obține prin intermediul factorului de cubaj. Volumul ramurilor la arborele în picioare se determină indirect pe baza cunoașterii relațiilor ce există în raport cu specia între volumul ramurilor și diametrul de bază, volumul aparent al coroanei, înălțimea arborelui etc. Proporția ramurilor este dependentă de gradul de zveltețe , care reprezintă valoarea reciprocă a coeficientului de zveltețe , caracterizând forma „mai plină” sau „mai trasă” a arborelui, potrivit ecuației:

în care: d este diametrul de bază al arborelui, iar h -înălțimea lui.

În lucrarea complexă „Biometria arborilor și arboretelor din România” (Giurgiu, Decei, Armășescu,1972) sunt prezentate tabele privind cubajul ramurilor la 16 specii, indicându-se proporția ramurilor din volumul fusului, la rășinoase, sau din volumul arborelui întreg, la foioase, în funcție de înălțime și diametrul de bază

Cubarea cioatei și a rădăcinei

La arborii crescuți în arboret, raportul dintre suprafța proiecției sistemului radicular depinde de specie, consistența arboretului, condițiile staționale etc. Acest lucru s-a observat și între diametrul de bază și distribuția rădăcinilor ori lungimea medie a rădăcinilor orizontale.

Suprafața mantalei sistemului subteran al arborilor (sm), poate fi calculată cu relația:

în care: v reprezintă volumul aparent al sistemului subteran asimilabil unui con circular drept. Aceasta se poate obține pentru un arbore cu formula : unde: b reprezintă diametrul huberian al sistemului subteran, iar l este adâncimea acestui sistem.

Pentru cubarea exactă a cioatei și a rădăcinilor, pot fi aplicate metode fizice de cubaj sau metoda simplificată a factorului de cubaj.

Capitolul 5. Arboretul și principalele lui caracteristice

Arboretul este un ansamblu cenopupulațional de arbori dintr-o pădure, caracterizată printr-o structură omogenă și având un mediu propriu. Un arboret poate fi compus din mai multe specii, din două sau mai multe generații, iar proveniența lui poate fi mixtă. Din acest motiv a fost introdus și noțiunea de element de arboret (totalitatea arborilor din aceeași specie, din aceeași generație și proveniență). Înțelegerea corectă a acestor noțiuni distincte (pădure, arboret și element de arboret) contribuie la cunoașterea și determinarea caracteristicilor dendrometrice (suprafața de bază, diametrul mediu, înălțimea medie, vârsta, clasa de producție, compoziția, consistența, volumul și clasa de calitate).

5.1. Suprafața de bază a arboretului

Aceasta este una din cele mai importante caracteristici ale arboretului. Leahu (1994) propune pentru determinarea suprafeței de bază a arboretului trei metode:

metoda cumulării suprafețelor de bază ale arborilor;

În cadrul acestei metode este necesar măsurarea pe teren a diametrelor de bază pe categorii de diametre și determinarea suprafețelor de bază unitare cu relația : g = 0.785/4·d2, fie prin intermediul ,,Tabelei pentru determinarea suprafeței secțiunilor transversale,,.

Suprafața de bază a arboretului (G) se obține prin însumarea suprafețelor de bază multiple pe categorii de diametre. Relația de calcul este următoarea:

G = n1g1+n2g2+n3g3+……nkgk = Σnigi, unde : ni reprezintă numărul de arbori, gi – suprafața de bază.

metoda diametrului mediu () și al abaterii standard a diametrelor ( sd);

Suprafața de bază a arboretului se obține cu relația:

= (d2+sd2) ( m2/ha); n1, n2, ….nk – numărul de arbori din categoriile de diametre se obțin prin inventarierea arboretului.

metoda Bitterlich.

Această metodă se bazează pe principiul elaborat de Bitterlich, conform căruia supafața de bază la hectar în m2 este egală cu numărul de arbori al căror diametre de bază depășesc laturile unui anumit unghi critic. Deci, G/Ha=N, sau mai exact G/Ha =k·N, în care: N – reprezintă numărul de arbori înregistrați; k – factorul de multiplicare .

Pentru a determina numărul de arbori (N) din relația prezentată mai sus, Bitterlich a propus un dispozitiv de măsurare cu ajutorul căruia operatorul vizaează succesiv diametrul de bază al tuturor arborilor din jurul său indiferent de distanță.

Fig. 31 I. Instrumentul Bitterlich și II. numărarea arborilor după procedeul Bitterlich la punc( după Leahu, 1994)

Acest dispozitiv este alcătuit dintr-un orificiu, un baston de 100 cm prevăzut la capete cu un ocular și un obiectiv. Ocularul este o plăcuță metalic prevăzută cu un orificiu, iar obiectivul este o altă plăcuță metalică având o deschidere de 2 cm. Operatorul execută o rotire completă prin care înregistrează arborii mai groși decât deschiderea de 2 cm. Arborii mai subțiri nu se înregistrează, iar cei care sunt tangenți se înregistrează ca jumătați.

5.2. Diametrul mediu

Media diametrelor unui arboret se poate calcula numai atunci când acesta este omogen, prin urmare media se va calcula separat pentru fiecare specie. Diametrul mediu aritmetic se poate calcula după relația de mai jos:

Cele mai utilizate diametre medii ale arboretelor echiene sunt prezentate în acest capitol.

5.2.1. Diametrul mediu aritmetic determinat prin procedul multiplicării

Se poate calcula după relația:

în care: N este numărul total de arbori; di – categoria de diametre ; ni – numărul de arbori din categoria i de diametre.

5.2.2. Diametrul mediu al suprafeței de bază (dg) sau al mediei pătratice

Calculul diametrului mediu al suprafeței de bază (dg) se poate determina prin două metode și anume:

a). prin intermediul suprafeței de bază medii:

b).prin intermediul diam. mediu aritmetic și al abaterii standard a diametrelor (sd):

Diametrul mediu al supraf. de bază se mai poate scrie conform următoarei relații:

În practică se folosește formula de calcul prin intermediul suprafeței de bază:

unde: reprezintă suprafața medie de bază ; N este numărul total de arbori; G – suprafața de bază a arboretului.

Este cel mai utilizat diametru.

5.2.3. Diametrul median al suprafeței de bază (dgM)

Este acel diametru care împarte șirul statistic ordonat al suprafeței de bază al arborilor, în două părți egale. Este cunoscut și sub denumirea de diametru central al suprafeței de bază (dcg). Diametrul median al suprafeței de bază este totdeauna mai mare decât diametrul mediu al suprafeței de bază.

5.2.4. Diametrul median al numărului de arbori (dM)

Reprezintă acel diametru care împarte șirul statistic al diametrelor în două părți cu efective egale.

El se calculează cu ajutorul relației:

în care : lMe reprezintă limita inferioară a clase medianei ; a reprezintă amplitudinea unei categorii de diametre (a = 2 cm); S reprezintă frecvențele cumulate până în dreptul clasei mediane; nMe reprezintă efectivul de arbori corespunzători clasei mediane .

5.2.5. Diametrul cel mai frecvent sau al frecvenței maxime (df)

Reprezintă valoarea modală în cadrul unui șir statistic ordonat crescător, valoare dată de relația :

unde: ldf reprezintă limita inferioară a clasei modale; a – amplitudinea unei categorii de diametre (a = 2 cm); no – frecvența corespunzătoare clasei modale; n1 – frecvența corespunzătoare clase inferioare celei modale; n2 – frecvența corespunzătoare clasei superioare celei modale.

5.2.6. Diametrului mediu Weise (dw)

El poate fi considerat ca fiind o estimație a diametrului mediu al volumului și reprezintă diametrul celui de al 60%-lea arbore din numărul total de arbori din cadrul unei serii de distribuție ordonată crescător.

5.2.7. Diametrele arborilor medii Hohenadl (d+, d-)

Se calcululează cu ajutorul relațiilor:

în care: sd reprezintă abaterea standard a diametrelor .

Aceasta se mai poate scrie după cum urmează:

5.2.8. Diametrul mediu al volumului (dv)

Este cel corespunzător arborelui mediu al volumului, prin care se înțelege un arbore al cărui volum (v) este egal cu volumul arboretului (V) împărțit prin numărul total al arborilor (N) din arboret; iar prin diametrul dv se înțelege diametrul acestui arbore.

Acest diametru se determină numărând arborii începând de la cei mai subțiri spre cei mai groși. Arborele al 58-60%-lea are diametrul mediu al volumului.

În general, între diametrele medii determinate pentru un arboret se poate scrie inegalitatea:

5.3. Înălțimea medie a arboretului

Este o altă caracteristică dendrometrică importantă, necesară determinării clasei de producție, volumului și creșterii în volum. Pentru determinarea înălțimii medii se pot folosi o serie de metode de calcul.

5.3.1. Înălțimea medie aritmetică ()

Aceasta se poate calcula cu ajutorul formulei: în care: h1, h2, ……hi reprezintă înălțimile arborilor măsurați; n1, n2, …….ni – numărul arborilor măsurați; N – număr total de arbori.

5.3.2. Înălțimea medie Lorey (hL)

Reprezintă înălțimea medie a unui arboret calculată în funcție de înălțimile și suprafețele de bază ale claselor de diametre.

5.3.3. Înălțimea medie Hirata-Essed (hH)

Este înălțimea medie a arboretului și se determină prin tranpunerea în plan vertical a principiului Bitterlich.

5.3.4. Înălțimea arborelui mediu aritmetic ()

Aceasta corespunde diametrului mediu aritmetic () și se determină cu ajutorul curbei de înălțimi, citindu-se pe grafic în dreptul lui) calculat în prealabil.

5.3.5. Înălțimea arborelui median al numărului de arbori ()

Se obține de pe curba înălțimilor în dreptul diametrului mediu pătratic sau al suprafeței de bază (dg).

5.3.6. Înălțimea arborelui mediu Weise ( hw)

Această înălțime se determină:

– indirect de pe curba înălțimilor compensate în dreptul diametrului mediu Weise, prin numărarea arborilor de la cei groși spre cei subțiri;

– direct în mod expeditiv, făcând media aritmetică a 10-15 înălțimi la arbori având cu diametrul apropiat de de (dw).

5.3.7. Înălțimea arborelui median (central) al suprafeței de bază (hgM)

Se citește de pe curba înălțimilor deasupra diametrului mediu al suprafeței de bază (dgM) și este utilizat în cadrul medodelor de determinare a volumului, respectiv a creșterii la arborete.

5.3.8. Înălțimea arborelui de frecvență maximă (hf)

Se citește de pe curba înălțimilor în dreptul diametrului care situat în categoria sau între categoriile cu numărul cel mai mare de arbori.

5.3.9. Înălțimea dominantă (hdom) sau înălțimea superioară reprezintă înălțimea arborelui mediu al suprafeței de bază din clasa celor mai groși arbori în sistemul de grupare al arborilor în 5 clase de diametre având număr egal de arbori.

5.4. Vârsta arborilor și arboretelor

5.4.1. Determinarea vârstei arborilor

Se poate face prin:

– folosirea documentelor existente la nivelul ocoalelor silvice;

-numărarea verticilelor, în special la exemplarele tinere de rășinoase ;

– numărarea inelelor anuale de la nivelul cioatei ;

-numărarea inelelor anuale pe probele de creștere scoase cu burghiul Pressler.

După Beldeanu (2001), inelele anuale (inelele de creștere) sunt părți componente, de pe secțiunea transversală a trunchiului, ramurilor sau a rădăcinii arborilor, care corespund creșterilor anuale, ca urmare a activității periodice a cambiului. Lățimea inelelor anuale nu este egală de la un an la altul, fiind puternic influențată de numeroși factori (condiții staționale, factori climatici și structurali, etc). În cuprinsul unui inel anual, există două zone distincte: zona de lemn timpuriu (de primăvară) formată la începutul perioadei de vegetație și zona de lemn târziu ( de vară) formată în a doua parte a perioadei de vegetației.

La un număr de inele anuale trebuie să se adauge un număr de ani necesari ca arborele să atingă înălțimea cioatei sau înălțimea de unde a fost scoasă proba de creștere, obținând astfel vârsta arborelui. În ceea ce privește determinarea vârstei prin numărarea inelelor anuale pe probele de creștere (carote) se folosește burghiul Pressler. Acesta este format dintr-un tub de oțel de calitate superioară, prevăzut la un capăt cu un filet elicoidal, care îi permite să pătrundă în lemn (figura 32). Tubul de oțel filetat, de lungime variabilă (8-10 cm pentru foioase și 15-40 cm pentru rășinoase) se prinde într-un mâner metalic tot în formă de tub în care se păstrează burghiul propriu-zis și lama extractoare care, uneori, este gradată milimetric, permițând în acest fel măsurarea creșterilor radiale pe probele extrase cu burghiul.

.

Fig. 32 Burghiul Pressler

Pentru recoltarea probelor în vederea determinării creșterilor sau stabilirii vârstei arborilor, lungimea burghiului trebuie să fie cel puțin egală cu jumătate din diametrul arborelui la înălțimea la care se efectuează determinarea.

5.4.2. Determinarea vârstei arboretelor

În arboretele echiene, vârsta se află prin numărarea inelelor pe cioate proaspete la 3-4 arbori ori prin probe extrase cu burghiul, adăugându-se anii necesari arborilor respectivi pentru atingerea înălțimii cioatei sau a înălțimii la care s-a luat proba cu burghiul.

Vârsta medie pentru arboretele relativ echiene se determină ca fiind vârsta medie ponderată cu suprafața de bază sau cu volumul cu ajutorul formulei propuse de Lorey și menționată de Leahu (1994) :

în care: ei este o categorie de vârstă oarecare i, ; gi reprezintă suprafețele de bază; vi – volumele categoriilor de vârstă i.

Clasificarea arboretelor în funcție de vârstă:

arborete echiene sunt cele constituite din arbori cu aceeași vârstă;

arborete relativ echiene sunt cele a căror vârstă diferă cu cel mult 20 de ani;

arborete pluriene sunt alcătuite din arbori cu vârste diferite cu mai mult de 20 de ani.

5.4.3. Clasificarea creșterilor

Leahu (1994) prezintă în funcție de caracteristicile biometrice următoarele tipuri ale creșterilor la arbori :

creșterea în diametru (id);

creșterea în suprafața secțiunii (ig);

creșterea în înălțime (ih);

modificarea formei arborelui (if);

creșterea cojii (ic);

creșterea în volum (iv)

O altă clasificare a creșterilor este realizată în funcție de intervalul de timp în care se adaugă la caracteristica respectivă :

Creșterea curentă anuală reprezintă sporul (cantitatea) ce se adaugă an de an la caracteristicile biometrice ale arborilor sau arboretelor. Aceasta se obține ca diferență între mărimea caracteristicii biometrice de la sfârșitul unui an și cea de la începutul lui, după cum urmează:

iyt-(t+1)=y(t+1)-yt;

Creșterea curentă pe perioadă reprezintă sporul ce se adaugă într-o anumită perioadă la caracteristicile biometrice ale arborilor sau arboretelor și se exprimă prin relația:

iyt-(t+n)=y(t+n)-yt; în care: i reprezintă creșterea anuală a arborelui sau arboretului; y – un element biometric oarecare; t – vârsta arborelui sau arboretului; n – numărul de ani din perioada de creștere.

Creșterea curentă totală reprezintă mărimea caracteristicii biometrice realizată până în momentul măsurării, potrivit egalității: iyt=yt; în care: t reprezintă numărul de ani până la momentul măsurării.

Creșterea medie reprezintă o valoare medie a creșterilor anuale dintr-o perioadă oarecare a existenței arborelui sau arboretului. Este dată de raportul între sporul ce se adaugă într-o anumită perioadă “n” la caracteristicile biometrice ale arborilor sau arboretelor și numărul de ani din perioadă.

În cazul în care creșterea medie se calculează ca o medie a creșterilor anuale pe tot timpul existenței arborelui sau arboretului, ea poartă denumirea de creștere medie anuală și se obține din raportul:

Dacă numărul de ani “t” din relația de mai sus coincide cu vârsta la care arboretul devine exploatabil, atunci se obține creșterea medie (anuală) la exploatabilitate.

Creșterea medie (anuală) pe perioadă reprezintă media creșterilor anuale pe o perioadă de n ani din existența arborelui sau arboretului potrivit relației:

Dacă perioada de creștere este scurtă, de 5 sau 10 ani, creșterea medie (anuală) pe perioadă care constituie, de altfel obiectul determinărilor auxometrice, poate fi asimilată cu creșterea curentă anuală.

5.5. Determinarea creșterii la arbori

5.5.1. Creșterea în diametru

La arborele doborât creșterea în diametru se poate determina pe teren, pe secțiunile făcute pe trunchi, iar la birou pe rondele scoase din fusul arborelui. Pe rondelă se trasează 2 diametre perpendiculare și se delimitează zona de inele corespunzătoare perioadei pentru care se determină creșterea. Apoi, după măsurarea diametrelor, cu un dublu decimetru, la cele două intervale de timp se trece la determinarea creșterii curente pe perioadă cu relația:

în care : d01 și d02 reprezintă cele 2 diametre perpendiculare la începutul perioade; dn1 și dn2 – diametrele corespondente la sfârșitul perioadei de n ani;

Se mai poate folosi și următoarea relație: ir = ir 1+ir 2.

Pentru lucrările de cercetare, considerând lățimea inelelor anuale uniformă pe toată secțiunea, creșterea se estimează ca fiind egală cu dublul creșterii radiale : i d = 2 i r.

La arborele în picioare creșterea în diametru se poate stabili fie prin măsurători repetate la intervale de n ani ( n = 5, 10 ani), fie prin intermediul probelor de creștere scoase din arbore cu ajutorul burghiului Pressler (fig.33).

Dacă folosim clupa sau panglica trebuie obligatoriu să facem măsurătorile în același loc. Carotele prelevate se vor păstra în tuburi de hârtie timp de 2-3 săptămâni pentru a se usca.

După uscare, probele extrase se vor monta pe suporți speciali confecționați din lemn în vederea prelucrării și măsurării acestora. Pentru a se evidenția inelele anuale probele se șlefuiesc cu un aparat de șlefuit cu vibrații utilizându-se în mod gradat pânze cu granulație de 60, 200 și 400.

Fig. 33 Modul de extragere a carotelor ( Timiș-Gânsac, V., 2012)

Pentru a evita erorile și a ușura măsurătorile literatura de specialitate recomandă punctarea carotelor după următorul sistem: deceniile cu un singur punct, 5 decenii cu 2 puncte și un secol cu 3 puncte. De exemplu, anul 1900 se marchează cu 3 puncte, 1950 cu 2 puncte ( fig. 34).

Fig. 34 Exemplu de marcare a carotelor ( Timiș-Gânsac, V., 2012)

Măsurarea lățimii inelului anual se realizează cu ajutorul sistemului Lintab (fig. 35). Acesta este compus dintr-un sistem de măsurare a distanței pe bază de laser și un binocular de mare precizie. Comunicarea cu calculatorului se realizează prin intermediul programului TSAP. Se introduce în programul TSAP codul pentru fiecare carotă și alte date generale, precum și anul corespunzător ultimul inel anual măsurat. Sensul măsurătorii este de la scoarță spre măduvă. Se deplasează succesiv suportul montat pe dispozitivul de măsurare a distanței până când reperul reticular a binocularului se află la limita dintre inelele anuale. Printr-o singură clicare a mouse-ului se înregistrează lățimea inelului anual în programul TSAP. Valorile măsurătorilor obținute sunt redate apoi sub o formă numerică și grafică, ceea ce ușurează urmărirea întregului proces de măsurare.

Fig. 35 Sistemul Lintab de măsurare a lățimii inelului anual ( Timiș-Gânsac, V., 2012)

Sistemul permite rotirea carotei astfel încât la inelele anuale înclinate să se poată măsura distanța perpendiculară dintre limitele inelului. Binocularul permite mărirea imaginilor ușurând distingerea inelelor anuale.

De asemenea, măsurarea parametrilor inelului anual se poate realiza și prin alte metode cum ar fi: analiza densitometrică cu raze X, analiza de imagine sau tehnicile spectrometrice, prin măsurare cu ajutorul unei rigle sau șuber, utilizând metoda valorilor individuale sau cumulate, la binocularul cu scăriță, prin metode semiautomate de măsurare. În cadrul Stațiunii Experimentale din Câmpulung Moldovenesc a fost pusă la punct o metodă de măsurare a lățimii inelului anual bazată pe scanarea carotei și determinarea grosimii inelului anual prin coeficienții de calibrare, metodă pusă la punct de către Cenușă (1996) ulterior îmbunătățită prin integrarea ei într-un sistem informatic semiautomat rezultând Carota 2.1 (Popa, 1999). Măsurarea lățimii inelului anual cu ajutorul programului Carota presupune parcurgerea unor etape, după cum urmează: măsurarea lungimii reale a carotei, scanarea carotelor sau a rondelei, alegerea fișierul unde se află scanată carota sau rondeaua care se urmează a fi măsurată, identificarea limitei dintre inele, introducerea parametrilor de calcul, corecția datelor.

5.5.2. Creșterea în suprafața secțiunii de bază

La arborele doborât creșterea în suprafață de bază se obține ca diferență între suprafața de bază de la sfârșitul perioadei de n ani (gn) și cea de la începutul perioadei (go) determinată prin planimetrarea suprafețelor respective și se aplică relația: .

Dacă se cunoaște procentul creșterii în suprafață de bază (pig) putem screie următoarea relație:

; unde: .

La arborele în picioare. Creșterea în suprafața de bază (pig) se determină în funcție de diametrul secțiunii transversale (d) la sfârșitul perioadei și creșterea în diametru (id) ori pe rază (ir), măsurată pe probe extrase cu burghiul sau în funcție de creșterea radială:

sau în funcție de creșterea radială:

5.5.3. Creșterea în înălțime

La arborele în picioare creșterea în înălțime de determină mai greu se pot folosi unele procede:

– măsurarea distanței dintre verticile la arborii rășinoși tineri ;

– măsurarea periodică a înălțimii arborelui cu ajutorul unor aparate de precizie (teodolit) făcându-se diferența : ; în care: hn , ho reprezintă înălțimea măsurată la începutul, respectiv la sfârșitul perioadei de n ani, cu ajutorul instrumentelor speciale.

Se mai poate determina creșterea curentă anuală în înălțime și prin intermediul procentului creșterii anuale în înățime, cu relația: ; în care: hn, reprezintă înălțimea măsurată la sfârșitul perioadei de n ani, ho – înălțimea măsurată la începutul perioadei de n an; pih – procentul creșterii în înălțime.

unde: ;

La arborii tineri de brad, molid, pin, plopi euramericani nedoborâți, creșterea în înălțime se poate determina și prin măsurarea distanței dintre verticile, cu hipsometrul românesc, sau prin intermediul procentului creșterii anuale în înălțime efectuând mai multe secționări de probă ale fusului, începând de la vârf spre bază până în dreptul punctului în care pe secțiunea transversală apare numărul de inele corespunzător peioadei de 5 sau 10 ani, pentru care se urmărește stabilirea creșterii, apoi, măsurând direct distanța dintre vârful arborelui și secțiunea pe care s-au măsurat cele n inele anuale (Leahu, 1994).

5.5.4. Creșterea în volum

La arborele doborât creșterea curentă în volum pe o perioadă de n ani se determină făcând diferența dintre volumul de la sfârșitul perioadei (vn) și cel de la începutul perioadei (vo). În mod curent, se folosește metoda secționării, cu folosirea formulei compuse a secțiunii mijloc (Huber).

Σiv= vn-vo =l (Σ Σ+vol.vârfului, în care: 1 reprezintă aria secțiunii la mijloc a tronsonului oarecare i la sfârșitul perioadei; ɣ2 reprezintă aria secțiunii la mijloc a tronsonului oarecare i la începutul perioadei;

Pentru determinarea creșterii în volum se procedează astfel:

a). Se delimitează pe fusul arborelui tronsoane de lungime l

( lungimea unui tronson poate fi de 1 sau 2m);

b). Se măsoară diametrele fără coajă cu o clupă de precizie, la jumătatea tronsonului;

c). Se determină volumul fusului de la sfârșitul perioadei (vn) de n ani;

d). Se determină creșterea în diametru pe baza probelor de creștere de la jumătatea tronsonului;

e). Se calculează diametrele de la începutul perioadei(do) scăzând din diametrul actual (dn) creșterea în diametru ( do= dn-Σid);

f). Se calculează volumul vârfului;

h). Se determină volumul de la începutul perioadei (vo);

i). În final se determină creșterea în volum.

Creșterea în volum se determină cu relația: iv=Vn·Piv/100

La arborii în picioare procentul creșterii în volum se determină cu relația:

piv=k·ir/d; în care: ir reprezintă creșterea radială; d – diametrul de bază; k- factor care variază în funcție de înălțime și lungimea coroanei arborelui; d – diametrul fără coajă la sfârșitul perioade.

La arborii în picioare, creșterea în volum se poate calcula și în funcție de creșterea în înălțime redusă ( ihf).

5.5.5. Variația în timp a coeficientului de formă

Modificarea în timp a coeficientului de formă se produce ca urmare a creșterii în diametru și în înălțime. O dată cu sporirea creșterii în înălțime, se majorează și valoarea coeficientului de formă, dar descrește pe măsură ce se diminuează creșterea în diametru. O altă cauză a variației în timp a coeficientului de formă este legată de consistența arboretului și anume pe măsură ce aceasta scade, se reduce și coeficientul de formă treptat.

5.5.6. Analiza trunchiului arborelui

În vederea determinării mărimii și creșterii unor caracteristici dendrometrice la diferite momente din viața arborelui este necesar un ansamblu de lucrări de teren și de birou care au drept scop reconstituirea profilului longitudinal al arborelui.

În funcție de elementele măsurate, se determină creșterile în diametru (id), în suprafață de bază (ig), în înălțime (ih), în volum (iv) și coeficient de formă (f1,3). Studiul creșterilor se face, în mod obișnuit, pe perioada de 5 ani sau 10 ani.

Reconstituirea profilului longitudinal se face pe baza măsurătorilor făcute pe o serie de rondele scoase din fusul arborelui.

După doborârea și curățirea de crăci, se scot rondele de la jumătatea fiecărui tronson de lungime cunoscută. În mod curent lungimea unui tronson este de 1m sau 2 m. Se scoate o rondelă și de la 0,30 m pentru determinarea vârstei arborelui.

Dacă arborele se taie de 0,30 m, iar lungimea unui tronson este de 2 m, rondelele se scot de 0,30 m, 1,30 m, 3,30 m, 5,30 m, etc. de la sol. Rondelele au în mod obișnuit grosimi de 3-5 cm, iar tăierea trebuie făcută perpendicular pe axa longitudinală a arborelui.

La birou se efectuează următoarele lucrări :

Numărarea inelelor anuale pe fiecare rondelă (fig. 36). Numărarea se face de la mijloc spre exteriorul rondelei pe două raze.

Fig. 36 Numărarea inelelor anuale pe rondelă

Determinarea vârstei arborelui.

Vârsta se calculează adăugând la numărul de inele anuale de pe rondela de la 0,30 m un număr de ani necesari ca arborele să atingă înălțimea de 0,30 m.

Trasarea a două diametre perpendiculare, respectându-se aceeași orientare pe fiecare rondelă.

Gruparea inelelor anuale.

Gruparea se face de la exterior spre centrul rondelei pe cele două diametre trasate, ținând seama de vârsta arborelui.

De cele mai multe ori primul grup de inele și cel de la centrul rondelei conține un număr mai mic de inele decât cel fixat pentru perioada de determinare a creșterilor. De exemplu, dacă se fac grupe de 5 inele și vârsta arborelui este de 52 ani, primul grup de inele din exterior pe fiecare rondelă va fi constituit din două inele. În continuare se fac grupe de 5 inele. În acest caz la mijlocul rondelei, rămâne de obicei o grupare mai mică de 5 inele.

De exemplu : – pe rondelă de la 0,30 m rămâne 1 inel;

– pe rondela de la 1,30 m rămâne 4 inele;

– pe rondela de la 3,30 m rămâne 1 inel.

Gruparea se face pe fiecare rondelă, iar locul de delimitare a inelelor corespunzătoare vârstelor de : 52, 50, 45, 35, 30, 25, 20 ani, etc. Cu cât ne îndepărtăm de baza arborelui spre vârf, inelele anuale corespunzătoare vârstelor mici ( 5, 10, 15 ani …etc) dispar, ajungând ca pe ultima rondelă să întâlnim numai inelul corespunzător de 52 ani.

Măsurarea diametrelor se face de-a lungul celor două direcții conform grupărilor constituite.

Pentru vârsta arborelui (52 ani) se măsoară diametrul cu coajă și fără coajă, pe fiecare rondelă.

Trasarea profilului longitudinal al arborelui. Pe baza diametrelor se trece la întocmirea profilului longitudinal al arborelui (fig. 37).

Pe hârtie milimetrică, se duc două axe rectangulare. Pe abscisă se reprezintă diametrele, iar pe ordonată înălțimile secțiunilor transversale, la scări convenabile (1/25 pentru diametre, 1/100 pentru înălțimi).

Pe grafic se trasează cu linie întreruptă secțiunile fictive de 2,30 m; 4,30 m; 6,30 m și cu linie plină secțiunile efective, la înălțimile de 1,30 m; 3,30 m; 5,30 m; 7,30 m; 9,30, 11,30 m; 13,30 m. Pe liniile pline se reprezintă, la scară, diametrele măsurate la diferite vârste. Punctele reprezentând capetele diametrelor la aceeași vârstă se unesc prin linii drepte, în felul acesta obținându-se profilul arborelui pentru vârstele tip stabilite.

Determinarea înălțimii arborelui la diverse vârste . Vârstele la care arborele a atins înălțimile diferitelor secțiuni transversale. Aceste vârste se stabilesc se stabilesc scăzând pe rând din vârsta arborelui, numărul de inele citite pe fiecare rondelă (de ex: 52 – 48 = 4 ani, 52 – 46 = 6 ani).

Pentru stabilirea precisă a înălțimilor la vârstele de 5, 10, 15 ani se construiește, alături de profilul al arborelui, graficul variației înălțimilor cu vârsta (fig. 38). Pentru trasarea curbei înălțimilor în funcție de vârstă, într-un sistem de axe rectangulare pe abscisă se trece vârstele, iar pe ordonată înălțimile. Punctele obținute se unesc prin linii drepte, care apoi se compensează printr-o curbă în formă de S alungit.

În final se vor măsura vârfului arborelui, diametrul de la baza vârfului, etc., care se iau de pe graficul longitudinal al arborelui.

Fig. 37 Profilul longitudinal al arborelui Fig. 38. Graficul variației înălțimii cu vârsta

După măsurarea diametrelor se mai trece și lungimea vârfului arborelui, diametrul de la baza vârfului și diametrul de la mijlocul înălțimii cioatei. Aceste date se iau de pe graficul longitudinal al arborelui. Apoi, se trece la determinarea ariilor secțiunilor transversale, al volumelor și al coeficienților de formă obișnuiți (f1,3).

Ariile secțiunilor transversale se scot din „Tabele privind suprafața secțiunilor transversale” în funcție de diametre sau cu ajutorul formulei : g = ;

Volumul trunchiului pentru diferitele vârste se determină cu relația:

Vr = vcioată + l+ vvârf sau : =

Volumul cioatei se determină cu formula simplă a lui Huber :

Vc= • 0,30

Volumul vârfului se calculează cu ajutorul formulei conului:

V =

Porțiunea cuprinsă între cioată și vârf se determină cu formula compusă a lui Huber: v = l în care l = 2 m.

Coeficientul de formă obișnuit se determină cu relația:

f1,3 = ; în care: Va reprezintă volumul arborelui; W1,3 – volumul cilindrului de referință având înălțimea egală cu aceea a arborelui și secțiunea transversală de 1,30 m.

5.6. Determinarea creșterilor la arborete

5.6.1. Creșterea în diametru

După Leahu (1994) creșterea în diametru a unui arboret reprezintă media creșterilor în diametru a tuturor arborilor ce-l constituie, spre deosebire de creșterea în suprafața de bază a arboretului, care este dată de suma creșterilor arborilor săi componenți.

Cercetările efectuate au arătat că în arboretele echiene se poate aplica următoarea ecuație de regresie liniară:

Pentru a obține creșterea medie în diametru a arboretului se pot aplica mai multe procedee:

– procedeul inventarierilor succesive;

– procedeul dreptei creșterilor în diametru;

– procedeul dreptei diametrelor;

– procedee care au la bază determinări de creșteri în diametru.

5.6.2. Creșterea în suprafață de bază

Conform cercetărilor efectuate de Prodan și Giurgiu citați de Leahu (1994) s-a constatat că creșterea în suprafața de bază reprezintă circa 60-90% din creșterea în volum.

Determinarea acesteia se poate obține direct și anume prin inventarieri succesive, cât și prin măsurarea pe carote a creșterilor în diametru, fie indirect cu ajutorul tabelelor și a ecuațiilor de regresie.

Creșterea în suprafața de bază a arboretului (IG) se determină prin mai multe procedee:

inventarieri succesive presupune cluparea arborilor la începutul (G0) și sfârșitul perioadei (Gn), înregistrarea arborilor extrași pe parcurs (GR) și a celor subțiri (GS).

În ceea ce privește inventarierea succesivă, aceasta presupune parcurgerea mai multor etape:

– măsurarea diametrelor arborilor la începutul perioadei (Go), respectiv sfârșitul perioadei (Gn), ;

– înregistrarea arborilor extrași pe parcurs (GR) și a celor subțiri (GS).

Creșterea în suprafață de bază se determină cu ajutorul relației de mai jos:

.

procedeul dreptei creșterilor constă în calcularea diametrelor de la începutul perioadei (d0) în funcție de diametrul la sfârșitul perioadei (dn) și creșterea în diametru (id = 2ir) citită pe dreapta analitică a creșterilor: d0 = dn–id.

Astfel: calculează suprafețele de bază multiple G0 și GN

prin înmulțirea procentului creșterii în suprafața de bază a arboretului mediu (pIG) cu suprafața de bază a arboretului stabilită la sfârșitul perioadei (Gn) prin metode expeditive, aplicând relația: sau:

Procentul creșterii arborelui mediu se poate exprima:

– în funcție de diametrul mediu ( și creșterea medie radială (), dedusă din 10-15 probe extrase cu burghiul de la arbori cu diametre apropiate de cel mediu;

– prin intermediul ecuațiilor de regresie de tipul : ;

Creșterea în suprafață de bază a întregului arboret (IG) poate fi scrisă sub forma : ; în care: di reprezintă categorii de diametre ; ni – numărul de arbori .

5.6.3. Creșterea în înălțime

Creșterea în înălțime a arboretului reprezintă media creșterilor în înălțime a arborilor selectați.

Procedeele cele mai indicate pentru măsurarea acestei creșteri sunt:

– procedeul arborilor de probă;

– procedeul inventarierilor succesive;

– procedeul tabelelor de cubaj sau al ecuațiilor de regresie.

Potrivit procedeului arborilor de probă, creșterea în înălțime se măsoară la un număr suficient de mare de arbori doborâți, făcându-se media creșterilor în înălțime a acestori arbori de probă aleși.

Creșterea în înălțime redusă prezintă interes pentru stabilirea creșterii în volum a arboretului. Aceasta se determină ca diferență între valorile de la sfârșitul și începutul perioadei obținute prin procedeul arborilor de probă sau cu ajutorul tabelelor generale de producție, cu ajutorul relației:

5.6.4. Creșterea în volum

Într-un arboret se petrec două aspecte contradictorii: creșterea arborilor ( la arbore creșterile în volum se adaugă an de an) și eliminarea naturală prin care se diminuează acest volum.

Cele mai importante creșteri în volum sunt:

creșterea curentă anuală a producției totale care se determină ca raport între creșterea curentă pe perioadă a producției și numărul anilor din perioadă;

creșterea medie anuală a producției totală este dată de raportul între producția totală și vârsta arboretului;

creșterea curentă pe perioadă a producției principale. Se determină cu ajutorul formulei: = Iv – VR, , unde: Iv reprezintă creșterea curentă pe perioadă a producției toale și VR – volumul arborilor extrași din arboret.

Principalele metode de determinare a creșterilor în volum a arboretelor pot fi împărțite după cum urmează:

1. metode bazate pe inventarieri succesive;

Această metodă se determină cu ajutorul relației: , în care: V0 reprezintă inventarierea arborilor la începutul perioadei; Vn – inventarierea la sfârșitul perioadei; VR – cluparea arborilor extrași pe parcurs; VS – cluparea arborilor celor subțiri .

2. metode bazate pe o singură inventariere și arbori de probă;

– metoda arborelui mediu al arboretelor;

Creșterea în volum a arboretelor (Iv) se obține însumând produsele dintre numărul de arbori inventariați pe categorii (Ni) și creșterea în volum (ivi), conform relației : Iv = ΣNi · ivi

– metoda cu arbori de probă pe clase de diametre dotate cu număr egal de arbori (Urich II);

Creșterea în volum (Iv) pe întregul arboret sau pe clase de diametre se obține astfel:

în care: Σivi este suma creșterilor arborilor de probă din cele i clase de diametre; Σg – suma suprafețelor de bază corespunzătoare arborilor de probă din aceleași clase de diametre; G – suprafața de bază a arboretului.

– metoda cu arbori de probă pe categorii de diametre (Draudt);

Creșterea în volum (Iv) se poate calcula cu ajutorul următoarei relații:; în care: ivi – creșterea în volum per arbore de probă din diferite categorii de diametre ; Ni – efectivul arborilor inventariați pe categorii de diametre.

– metoda curbei creșterilor în volum.

Pentru determinarea creșterii în volum se folosește relația: , în care: piv reprezintă procentul creșterii în volum în funcție de procentul creșterii în suprafață de bază (PIG) și PiHF procentul creșterii în înălțimea redusă. Se pot aplica două metode:

prima metodă presupune determinarea expeditivă a creșterii în volum pe întregul arboret (Iv) în funcție de diametrul mediu al volumului (dv) și de creșterea medie pe rază corespunzătoare acestui diametru () după relația: ;

a doua metodă presupune determinarea creșterii în volum pe categorii de diametre în funcție de media creșterilor pe rază de la arborii din categoria respectivă, cu ajutorul formulei: în care: piv reprezintă procentul creșterii în volum pe categorii de diametre; pig – procentul creșterii în suprafața de bază pe categorii; piHF – procentul creșterii în înălțimea medie redusă.

3. metode expeditive

– metoda suprafeței laterale a arboretului;

Pentru determinarea expeditivă a creșterii în volum după metoda suprafeței laterale a arboretului se folosește următoarea relație : ; în care: dg0,5 reprezintă diametrul ori circumferința (cg0,5) la jumătatea înălțimii arborelui mediu; hg – înălțimea arborelui ; N – numărul total de arbori inventariați ; ir – creșterea medie pe rază a arborilor cu diametrul apropiat de cel al arborelui mediu al suprafeței de bază.

– metoda arborilor medii Hohenadl;

Această metodă are la bază următoarea formulă:

în care: iv- și iv+ reprezintă creșterile medii în volum ale celor doi arbori medii Hohenadl, iar N – numărul total de arbori inventariați.

– metoda cu tarife Krenn;

Metoda cu tarife Krenn folosește relația: ; unde: N este numărul actual al arborilor inventariați, care se presupune a fi fost același și acum n ani; vn – volumul actual al arborelui mediu luat din tariful corespunzător speciei, diametrului mediu al suprafeței de bază (dg) și înălțimi medii (hg); v0– volumul arborelui mediu de acum n ani scos din același tarif inițial, dar de data aceasta numai în funcție de diametrului mediu al suprafeței de bază (dg0 = d gn – 2ir) de la începutul perioadei (dg0), stabilit pe baza probelor extrase cu burghiul la arbori cu grosimea în jurul diametrului mediu actual (dgn).

– metoda procentului creșterii în volum propusă de Prodan;

Metoda procentului creșterii în volum propusă de Prodan folosește următoarea relație: ; în care: Iv reprezintă creșterea în volum la arboretele echiene și relativ echiene pe baza procentelor creșterii în volum (piv) calculate pe baza tarifelor de cubaj Krenn.

– metoda tabelelor de producție;

Creșterea în volum se determină cu relația: în care: Iv este creșterea în volum la hectar corespunzătoare suprafeței de bază reale (GR) a arboretului; IT creșterea la hectar în volum, extrasă din tabelele de producție în funcție de specie, clasa de producție și vârsta arboretului; GT – suprafața de bază normală la hectar, determinată de asemenea, din tabele în raport cu specia, clasa de producție și vârsta arboretului; FD – coeficientul de formă al arboretului, extras din tabelele de producție în funcție de diametrul mediu D al suprafeței de bază; FT – coeficientul de formă al arboretului, extras și el tot din tabelele de producție, dar de această dată, în funcție de înălțimea medie Hg a arboretului.

5.7. Clasa de producție

Un arboret se caracterizează din punct de vedere al productivității prin intermediul clasei de producție relative respectiv clasa de producție absolută.

Clasa de producție relativă se determină în funcție de vârstă și de înălțimea medie a arboretului. Pentru fiecare specie s-au format câte cinci clase de producție relative: I, II, III, IV, V. În prima clasă avem arborete productive, iar în clasa a-V-a intră arborete slab productive. Arboretul este cu atât mai productiv cu cât înălțimea medie la aceeași vârstă este mai mare.

Fig. 39 Diferite clase de producție pentru arborete de 100 ani

Pentru fiecare specie s-au întocmit grafice, iar clasa de producție relativă se determină cu ajutorul unor grafice, în funcție de vârstă și de înălțimea medie a arboretului.

Exemplu: Un arboret de fag are vârsta de 95 de ani și înălțimea de 24 m. Dacă folosim graficul de mai jos pentru determinarea clasei de producție se caută pe abcisă vârsta de 95 de ani și se determină pe ordonată punctul care corespunde înălțimii de 24 cm. El apare între clasa a-III-a și a -IV-a de producție. Pentru a preciza clasa de producție se precizează în zecimi distanța dintre cele două clase, depărtarea de clasa a III-a, găsindu-se la 0,5. Astfel, clasa de producție în care se încadrează este de III,5.

Fig. 40 Grafice pentru determinarea claselor de producție relativă și absolută pentru molid și fag

Clasa de producție absolută caracterizează productivitatea arboretului în m3/an/ha și se determină utilizându-se aceleași elemente de intrare.

5.8. Compoziția arboretelor

Un arboret este pur dacă este constituit dintr-o singură specie, respectiv amestecat dacă este format din două sau mai multe specii.

Compoziția se exprimă în numere întregi de la 1 la 10 și indică proporția speciilor componente exprimată în zecimi. În arboretele pure compoziția este notată astfel: 10 Mo, 10 Fa, 10 Br. În arborete amestecate, suma coeficienților pe specii trebuie să fie egală cu 10 ( ex. 7 Mo + 3 Fa sau 5 Br + 3 Mo + 2Fa).

Compoziția se poate calcula în funcție de numărul arborilor, suprafața de bază și volum.

Exemplu: Într-un arboret amestecat de molid și fag s-a stabilit o suprafață de bază de 30 m2 pentru molid și 20 m2 pentru fag. Compoziția se determină astfel:

5.9. Consistența arboretului

Acesta se exprimă prin:

indicele de acoperire este dat de raportul dintre suprafața proiecției coroanelor și suprafața terenului pe care îl ocupă. Arboretele în funcție de indicele de acoperire pot fi:

a). arborete de consistență plină (indicele de acoperire este de 0,8);

b). arborete de consistență mijlocie ( când indicele este cuprins între 0,4 și 0,8);

c). arborete de consistență redusă ( când indicele de acoperire este de 0,4 și mai mic).

indicele de desime reprezintă raportul dintre numărul real de arbori la hectar și numărul de arbori dat de tabela de producție pentru un arboret de aceeași compoziție, aceeași vârstă și aceeași clasă de producție.

indicele de densitate este dat de raportul dintre suprafașa de bază reală la hectar a arboretului și suprafața de bază corespondentă din tabele de producție:

P = , în care: P reprezintă indicele de densitate; GR – suprafața de bază reală de pe teren și GT este suprafața de bază din tabela de producție, în funcție de vârstă și de clasa de producție a arboretului.

Exemplu: Un arboret de molid de 60 de ani, cu înălțimea medie de 30 m , se încadrează în clasa I de producție și îi corespunde o suprafață de bayă de 55,5 m2. În urma inventarierilor la același arboret, s-a determinat o suprafață de bază reală de 38 m2.

Indicele de densitate este: P

Capitolul 6. Procedee de inventariere, cubare și sortare

6.1. Inventarierea arboretelor

Inventarierea este un procedeu în cadrul căruia are loc măsurarea diametrului arborilor (d1,3) , apreciereaa clasei de calitate și înregistrarea datelor pe specii, categorii de diametre și clase de calitate. Cu ocazia inventarierii se măsoară și înălțimile la un număr de arbori .

Inventarierea arboretelor este însoțită de marcare ( însemnarea arborilor inventariați). Această marcare are ca scop recunoașerea arborilor care au fost inventariați.

Inventarierea arboretelor poate fi:

totală ( integrată sau fir cu fir) presupune inventarierea tuturor arborilor din arboret sau a celor care urmează a fi extrași.

parțială (statistică, reprezentativă, selectivă).

În cadrul inventarierii totale se inventariază fir cu fir arboretele exploatabile, cu consistență de 0,1 – 0,4 și cu suprafață sub 3 ha. Această metodă are o mare precizie, fiindcă sunt măsurați și înregistrați toți arborii din arboret, dar necesită un timp îndelungat, muncă și cheltuieli. În vederea reducerii acestora se execută inventarieri parțiale, în cadrul cărora se are în vedere arborii de pe anumite porțiuni de pe teritoriul arboretului care poartă numele de suprafețe de probă.

Exemplu: Dacă volumul arborilor este de 200 m3, iar suprafețele de probă au 0,5 ha, să se determine volumul întregului arboret a cărui suprafață este de 6 ha.

Pentru calcularea volumului se va aplica regula de trei simplă.

0,5 ha …………………………………………………………200 m3

6 ha……………………………………………………………X

Inventarierea parțială prezintă unele dezavantaje, dând naștere la erori care sunt mai mari, cu cât procentul de inventariere este mai mic, arboretul este mai puțin omogen și suprafața arboretului mai mică.

Inventarierea parțială. La baza inventarierii parțiale stau mai multe elemente de bază cum ar fi:

– forma suprafețelor de probă;

Aceste suprafețe de probă poat fi sub formă de pătrate ( se aplică în cazul cercetărilor științifice), dreptunghiulare ( sub formă de benzi de probă) și circulare (sunt indicate deoarece sunt ușor de delimitat și asigură o precizie mai bună);

– mărimea suprafețelor ( mărimea benzilor au 10 m lățime și 20, 30, 40, 50 m sau 100 m lungime). Suprafața cercurilor de probă este determinată de numărul de arbori la hectar. Se folosesc cercuri de probă cu suprafața de 300 m2, respectiv 500 m2.

– numărul suprafețelor de probă se determină cu ajutorul nor tabele, iar forma suprafețelor este din ce mai mare în funcție de gradul de neomogenitate a arboretului, probabilitatea de acoperire și suprafața arboretului .

– amplasarea suprafețelor de probă

Suprafețele de probă sunt repartizate neuniform în cuprinsul arboretului.

În cazul cercurilor de probă distanța dintre centrele cercurilor se determină presupunând că acestea se găsesc în centrul unor pătrate având latura d și suprafața d2.

Numărul cercurilor sau al pătratelor se obține cu ajutorul relației: ; în care: N reprezintă numărul cercurilor sau pătratelor; S – suprafața arboretului; d – latura pătratului, iar: ;

Benzile de probă se așează la munte de-a lungul curbei de nivel, iar la câmpie paralel cu liniile parcelare. Numărul benzilor se poate calcula astfel: N= ; în care: S reprezintă suprafața arboretului, în ha; p – procentul de inventariere; s- suprafața benzii de probă, în ha.

– delimitarea suprafețelor de probă circulare se face cu ruleta.

Inventarierea arboretelor cuprinde următoarele operații:

– recunoașterea arboretului;

– pregătirea carnetului sau a fișei de punctaj;

– măsurarea diametrelor;

– determinarea calității arborilor;

– măsurarea înălțimilor.

6.2. Cubarea arboretului

Metodele de cubaj elaborate diferă între ele atât prin volumul lucrărilor de executat cât și prin precizie. Alegerea metodei trebuie să asigure precizia urmărită cu cheltuieli minime.

În continuare vom detalia cele mai utilizate metode pentru calculul volumului la arborete și anume:

– metode de cubaj cu arbori de probă;

– metoda tabelelor de cubaj;

– metoda seriilor de înălțimi relative;

– metoda seriilor de volume relative;

– metode de cubaj simplificate.

6.2.1. Metode de cubaj cu arbori de probă

Arborele de probă este un arbore real, reprezentativ pentru o colectivitate de arbori sub aspectul uneia sau mai multor caracteristici. Arborii de probă folosiți la determinarea volumului arboretului trebuie să fie arbori medii ai volumului. Arborii de probă aleși se cubează fie în picioare, fie după doborâre, iar de la volumul lor se trece la volumul întregului arboret prin intermediul numărului de arbori sau al suprafeței de bază.

Metodele cu arbori de probă doborâți sunt foarte costisitoare și aplicarea lor se justifică doar la evaluarea volumului arboretelor degradate sau al celor situate în condiții extreme, pentru care forma fusului la arbori și calitatea acestora se abat mult de la stările normale.

Aceste metode cu arbori de probă doborâți asigură o precizie superioară la determinarea volumului total: 3-4% la o probabilitate de acoperire de 68%, dacă numărul de arbori de probă este suficient.

Dintre metodele de cubaj cu arbori de probă cea mai utilizată este  metoda cu arbori de probă pe clase de diametre.

a). Metoda cu arbori de probă pe clase de diametre

În funcție de modul de constituire a claselor de diametre se disting mai multe variante ale acestei metode. Astfel, clasele se pot forma după criteriul suprafeței de bază, după numărul de arbori sau prin stabilirea unor limite convenționale între acestea.

Vom detalia în continuare metoda cu arbori de probă pe clase de diametre cu suprafața de bază egală (Harțig).

Arborii clupați se grupează de obicei în 5 clase de diametre cu suprafața de bază egală. Deoarece volumul este direct și strâns corelat cu suprafața de bază rezultă că și volumele celor 5 clase vor fi aproximativ egale.

Clasele formate vor cuprinde arbori din mai multe categorii de diametre. Pentru ca clasele să fie egale uneori este necesar ca arborii dintr-o categorie de diametre să fie repartizați în două clase învecinate. Volumul se determină separat pentru fiecare din cele 5 clase formate.

Etapele de lucru :

1. Se clupează arborii pe categorii de diametre;

2. Se centralizează datele și se calculează suprafața de bază pe categorii de diametre și pe întregul arboret;

3. Se constituie 5 clase de diametre cu suprafețe de bază egale :

unde: GI,GII,…GV reprezintă suprafețele de bază ale claselor de diametre ; GT este suprafața de bază a întregului arboret.

Pentru fiecare clasă formată se calculează suprafața de bază medie :

; ; ; ;

unde: reprezintă suprafețele de bază medii ale claselor de diametre; nI, nII, …nV sunt numărul de arbori din fiecare clasă de diametre.

4. Diametrul mediu al suprafeței de bază , dgI, dgII, …dgV.

5. Numărul de arbori de probă se obține prin calcul statistic sau pe bază de recomandări empirice. De obicei se aleg 2-10 arbori de probă pentru fiecare clasă.

6. Pe teren se identifică pentru fiecare clasă de diametre arborii de probă cu diametre apropiate de diametrele medii calculate. Arborii trebuie să fie reprezentativi și din punct de vedere al înălțimii, formei fusului și calității acestuia.

7. Arborilor de probă li se măsoară diametrul de bază, se doboară, se cubează după metoda compusă a secțiunii la mijloc și se sortează. Datele obținute se vor trece pentru fiecare arbore într-o fișă a arborelui. Pentru ca datele să permită și o sortare dimensională arborele trebuie măsurat din 2 în 2 m pe toată lungimea, iar crăcile se așează în figuri sau se fasonează în lemn de foc – steri. Volumul real al crăcilor și al lemnului de foc se determină prin înmulțirea volumului aparent cu factorul de cubaj corespunzător (0,62 pentru lemnul de foc și 0,10 pentru crăci).

8. Se determină volumele și suprafețele de bază însumate ale arborilor de probă pe clase de diametre. Volumele se determină și pentru sortimente primare și dimensionale.

9. Pentru fiecare clasă de diametre se determină volumul clasei cu relația: , , …

unde: GI, GII, ………GV reprezintă suprafața de bază ale claselor de diametre

Volumele sortimentelor pe clase de diametre se obține prin înmulțirea raportului dintre suprafața de bază a clasei și suprafața de bază cumulată a arborilor de probă din fiecare clasă cu volumele sortimentelor obținute la cubajul arborilor de probă.

10. Se determină volumul întregului arboret VT însumând volumele claselor de diametre:

.

La fel, se determină volumul total al diverselor sortimente.

b). Metoda Hohenadl

Pentru se obține volumul pentru această metodă se va folosi relația:

unde: N reprezintă numărul total de arbori inventariați ; v- și v+ sunt volumele celor doi arbori medii Hohenadl.

Modul de lucru :

1. Se clupează arborii pe categorii de diametre, se centralizează datele;

2. Se calculează diametrul mediu aritmetic (), abaterea standard (sd) și diametrele medii Hohenadl (și ).

3. Se determină volumele arborilor medii Hohenadl (v- și v+). Determinarea volumului arborilor medii se poate face prin două metode:

– utilizând arbori de probă doborâți, cu diametre de bază corespunzătoare diametrelor medii Hohenadl, arbori care se cubează exact ;

– prin folosirea tabelelor de cubaj sau a ecuației de regresie a volumelor în funcție de diametru și înălțime. Pentru aceasta se determină înălțimile arborilor medii Hohenadl (h- și h+) prin măsurarea în arboret a 10-15 înălțimi la arbori cu diametre apropiate de d- și d+;

Valorile h+, h- se iau de pe curba înălțimilor, iar v+, v- se obțin din tabele de cubaj, prin dublă interpolare sau folosind ecuația:

, unde coeficienții ecuației sunt publicați în tabele.

Aparatele dendrometrice moderne (dendrometrele Lheda-Geo, Wheeler) permit măsurarea ușoară și precisă a diametrelor la înălțimi superioare de-a lungul fusului arborelui. Acest avantaj a dus la conceperea următoarei metode: metoda cu arbori de probă nedoborâți .

Modul de lucru pentru această metodă este prezentat mai jos:

1. Inventarierea arborilor și gruparea lor pe categorii de diametre;

2. Măsurarea cu precizie a înălțimilor la 25-35 de arbori proporțional repartizați pe categorii sau clase de diametre;

3. La acești arbori se măsoară:

– diametrul de bază (d);

– diametrul la o zecime din înălțime (d0,1h) ;

– diametrul la jumătatea înălțimii arborelui (d0,5h).

4. Pentru fiecare arbore se determină:

– coeficientul de descreștere natural :

– coeficientul de formă natural , unde: coeficienții a0,a1, a 2 sunt stabiliți pentru principalele specii forestiere și publicați tabele.

– volumul se calculează cu relația:

5. Se stabilește legătura corelativă dintre volumul arborelui (v) și diametrul da bază (d) fie pe cale grafică fie, pe cale analitică folosind o ecuație de regresie adecvată .

6. După efectuarea graficului sau după obșinerea ecuației de regresie se stabilesc volumele unitare pe categorii de diametre (vi), apoi volumele multiple (nivi) și volumul total al arboretului ().

6.2.2. Metoda tabelelor de cubaj

Tabelele de cubaj conțin valori medii privind volumul fusului la rășinoase și al arborelui întreg la foioase.

După numărul caracteristicilor dendrometrice folosite la determinarea volumului, tabelele de cubaj pot fi:

– cu o singură intrare: diametrul de bază ;

– cu două intrări: diametrul de bază și înălțimea;

– cu trei intrări: diametrul de bază, înălțimea și coeficientul de descreștere.

În România se folosesc frecvent tabelele cu o intrare (numite și tarife de cubaj, care se folosesc la arborete pluriene) și tabelele cu două intrări.

Metoda tabelelor de cubaj cu două intrări (d și h) destinată determinării volumului pentru loturi mari de arbori, omogene din punct de vedere al speciei și etajării.

Pentru arborete, ea se utilizează separat pe fiecare element de arboret.

Principalele etape de lucru în cadrul acestei metoda sunt prezentate mai jos:

1. Se inventariază arborii, pe categorii de diametre din 2 în 2 cm sau din 4 în 4 cm. Inventarierea din 4 în 4 cm se utilizează numai pentru arborete cu diametrul mediu peste 25 cm și numai dacă numărul arborilor inventariați este peste 200. Se ordonează datele obținute, obținându-se distribuția experimentală;

2. Se măsoară înălțimile la cel puțin 25 arbori (30 arbori în arboretele pluriene) repartizați proporțional cu numărul de arbori, pe întreaga amplitudine a categoriilor de diametre;

3. Se trasează curba înălțimilor și se face compensarea acesteia, operație ce se poate executa în două variante:

– grafic pe hârtie milimetrică.

În cazul când câmpul de corelație a înălțimilor în raport cu diametrul nu este exagerat, curba se trasează manual prin mijlocul câmpului de împrăștiere a datelor de observație. În caz contrar, se determină înălțimile medii pe categorii sau clase de diametre rezultate prin gruparea a 2-3 categorii de diametre. Mediile astfel calculate și reproduse grafic ușurează trasarea curbei.

Curba trebuie să fie continuă, cu o înclinare din ce în ce mai mică spre diametrele mai mari, fără a înregistra scăderi.

– analitic folosind ecuații de regresie corespunzătoare și compensarea prin metoda celor mai mici pătrate.

4. Înălțimile compensate se citesc pe grafic;

5. Volumele unitare se citesc din tabelele de cubaj, dar, pot fi determinate și cu ecuația:

, adică:

unde: coeficienții a0, a1, a2, a3, a4 sunt determinați pentru 44 de specii forestiere și publicați în lucrarea „Biometria arborilor din România – metode dendrometrice” – 1997.

6. Se calculează volumele pe categorii de diametre, prin înmulțirea volumelor unitare cu numărul de arbori aferenți fiecărei categorii de diametre.

Prin însumarea volumelor pe categorii de diametre se obține volumul total al arboretului .

6.2.3. Metoda seriilor de înălțimi relative

a). Cazul arboretelor echiene și relativ echiene

Metoda seriilor de înălțimi se deosebește de metoda tabelelor de cubaj cu două intrări prin faptul că, în locul curbei înălțimilor construită pe bază de măsurători a înălțimilor pentru arbori din toate categoriile de diametre, folosește seriile de înălțimi relative diferențiate pe specii și diametre medii ale suprafeței de bază (dg). Acest lucru ușurează măsurătorile de înălțimi în teren, fiind necesară măsurarea doar a 10 – 15 înălțimi la arbori cu diametrul apropiat de diametrul mediu al suprafeței de bază (dg). Teoretic, metoda se bazează pe legitatea statistică potrivit căreia între înălțimile relative și diametrele relative există o strânsă legătură de corelație, la aceeași specie și diametru mediu dg.

Metoda se aplică numai în arboretele echiene și relativ echiene, fiind inaplicabilă arboretelor pluriene sau relativ pluriene.. Aplicarea se face, în cazul arboretelor amestecate sau etajate, pe elemente de arboret. Este aplicabilă mai ales pentru determinarea volumului de lemn în cazul tăierilor rase și nu este recomandată aplicarea ei pentru evaluarea volumului la tăierile de regenerare, igienă sau rărituri.

Pentru aplicarea acestei metode este necesar parcurgerea următoarele etape :

1. Se inventariază arborii, conform metodei prezentate anterior, se ordonează datele obținute, obținându-se distribuția experimentală.

2. Se determină diametrul mediu al suprafeței de bază (dg) conform relației de calcul:

(cm)

unde: (m2) este suprafața de bază medie, calculată ca raport între suprafața de bază totală (G) și numărul total de arbori (N).

(m2) unde: d1, d2, … dm sunt categoriile de diametre în cm iar n1, n2, … nm reprezintă numărul de arbori pe categorii de diametre.

3. Se măsoară înălțimile la 10-15 arbori cu diametrul apropiat de diametrul mediu dg. Arborii se aleg numai din arborii inventariați, repartizați pe toată suprafața inventariată. Pentru acești arbori se calculează:

– diametrul mediu aritmetic al celor n arbori măsurați folosind următoarea formulă: ;

înălțimea medie a arborilor măsurați:

4. Se determină înălțimea medie corectată () corespunzătoare diametrului mediu rotunjit al suprafeței de bază (), pentru care sunt calculate seriile de înălțimi relative. Pentru aceasta, mai întâi se determină raportul în funcție de care, din tabele, se determină factorul de corecție k =1,010. Înălțimea medie corectată va fi:

5. În funcție de specie și diametrul mediu se iau înălțimile relative (hr) pentru fiecare categorie de diametre din tabele publicate. După aceea, se calculează înălțimile absolute pe categorii de diametre, aplicând formula: .

6. Se determină volumele unitare cu ajutorul tabelelor de cubaj cu două intrări (d și h) sau după ecuația de regresie aferentă acestor tabele,

7. Prin însumarea acestora se obțin volumele multiple și apoi volumul total.

b). Cazul arboretelor pluriene și relativ pluriene

Pentru arboretele pluriene și relativ pluriene se procedează astfel.

1. Se inventariază arborii, se ordonează datele obținute, obținându-se distribuția experimentală. Inventarierea se poate face pe categorii de diametre din 4 în 4 cm, dacă numărul de arbori este suficient de mare (N >100).

2. Se determină diametrul median (central) al suprafeței de bază (dgM) :

unde: dM reprezintă limita inferioară a categoriei de diametre mediane; a – mărimea intervalului dintre două categorii de diametre ( de obicei 2 sau 4 cm); G – suprafața de bază a arboretului; sM – suprafața de bază însumată până în dreptul categoriei de diametre mediane; gM – suprafața de bază corespunzătoare categoriei de diametre mediane.

3. Pe teren, se măsoară înălțimile la 12-15 arbori cu diametrele apropiate de dgM, se calculează pentru acești arbori:

– diametrul mediu aritmetic al celor n arbori măsurați: ;

– înălțimea medie a arborilor măsurați : .

4. Înălțimea medie calculată () se corectează pentru diametrul indicator de 50 cm (h50), folosind un factor de corecție k , factor ce se extrage din tabelele :

5. Se determină înălțimile absolute, pe categorii de diametre, folosind înălțimile relative din tabelele publicate în aceeași lucrare.

6. Se determină volumele unitare, multiple și volumul total folosind tabelele de cubaj cu două intrări sau ecuația dublu logaritmică corespunzătoare, ca și la metodele anterioare,

Metoda are aceleași etape de aplicare și în varianta analitică cu următoarele adaptări:

pentru corecția înălțimii medii la diametrul indicator se aplică relația:

înălțimile pe categorii de diametre se calculează cu ecuația:

Coeficienții ultimelor două ecuații, a0, … a3 sunt prezentați în tabelul de mai jos.

Coeficienții de regresie (după Giurgiu, 2004)

Tabelul nr. 1

volumele unitare se calculează cu ecuația cunoscută de la metoda tabelelor de cubaj:

6.2.4. Metoda seriilor de volume relative

a). Cazul arboretelor echiene și relativ echeiene

Metoda se bazează pe legitatea statistică potrivit căreia pentru arboretele echiene de același diametru mediu dg, la diametre relative dr egale, volumele relative vr, sunt aproximativ aceleași, independent de specie, vârsta arboretelor și de condițiile staționale. Folosind această legitate, ce se poate exprima și analitic, s-au elaborat tabelele cu serii de volume, publicate în „Biometria arborilor din România”.

Modul de lucru este asemănător metodei seriilor de înălțimi, trebuind parcurse următoarele etape:

1. Se inventariază arborii, se ordonează datele obținute, obținându-se distribuția experimentală.

2. Se determină diametrul mediu al suprafeței de bază (dg) :

3. Se măsoară înălțimile la 10-15 arbori cu diametrul apropiat de diametrul mediu . Arborii se aleg numai din arborii inventariați, repartizați pe toată suprafața inventariată. Pentru acești arbori se calculează:

diametrul mediu aritmetic al celor n arbori măsurați: ;

înălțimea medie a arborilor măsurați

4. Se determină înălțimea medie corectată () corespunzătoare diametrului mediu rotunjit al suprafeței de bază ():

5. Se determină volumul arborelui mediu din tabele de cubaj, prin dublă interpolare sau folosind ecuația dublu logaritmică:

6. Din tabele se extrag volumele relative (vr) pentru diametrul mediu corespunzător ;

7. Se calculează volumele unitare cu relația: , apoi volumele multiple (nv) și volumul total ().

b). Cazul arboretelor pluriene și relativ pluriene

Primele etape de lucru sunt aceleași ca la metoda seriilor de înălțimi:

1. Se inventariază arborii, se ordonează datele obținute, obținându-se distribuția experimentală.

2. Se determină diametrul median (central) al suprafeței de bază (dgM) ,

3. Se măsoară înălțimile la 12-15 arbori cu diametrele apropiate de dgM, se calculează pentru acești arbori și ;

4. Înălțimea medie calculată () se corectează pentru diametrul indicator de 50 cm (h50), folosind factorul de corecție k , factor ce se extrage din tabelele publicate în „Biometria arborilor din România – metode dendrometrice” :

În continuare, spre deosebire de metoda seriilor de înălțimi, unde din tabele se extrag înălțimile, în acest caz se folosesc tabele din care se extrag direct volumele unitare:

5. În funcție de h50 se stabilește seria de înălțimi care, în același timp, reprezintă și seria de volume după care, din tabele se extrag volumele unitare.

6. Se determină volumele multiple și volumul total.

Varianta analitică a metodei este practic identică cu varianta analitică descrisă la metoda seriilor de înălțimi pentru arboretele pluriene.

6.2.5. Metode de cubaj simplificate

Pentru evaluarea masei lemnoase se pot folosi, în anumite situații, metode bazate pe măsurători expeditive, mai rapide și mai puțin costisitoare, dar mai puțin exacte (eroarea standard a acestora este de aprox. ± 15% la o probabilitate de acoperire de 68%).

Din aceste metode putem aminti:

a). metoda de cubaj cu tabele de producție generale;

b).metoda de cubaj cu tabele de producție simplificate.

a). Metoda de cubaj cu tabele de producție generale

O tabelă de producție conține volumele (V) și creșterile (I) curente și medii ale unui arboret cu suprafața de un hectar, precum și alte valori medii privind principalele caracteristici dendrometrice: diametrul (D); numărul de arbori (N): înălțimea (H); suprafața de bază (G); coeficientul de formă (F), pe categorii de vârste din 5 în 5 ani sau din 10 în 10 ani. Tabelele generale de producție publicate în România, (în „Biometria arborilor și arboretelor din România”- V.Giurgiu, ș.a. – 1972), sunt elaborate pentru arborete pure, echiene și cu consistența plină, pe 5 clase de producție.

Intrarea în tabele se face în funcție de specie și clasa de producție relativă determinată pe baza înălțimii medii (hg) realizate la o anumită vârstă.

Cubajul unui arboret cu ajutorul tabelelor de producție generale presupune parcurgerea următoarele etape de lucru:

1. Pe teren se identifică specia și vârsta medie a arboretului și apoi, prin procedee expeditive se calculează:

– diametrul mediu al suprafeței de bază dg în suprafețe de probă de 300-500 m2;

– înălțimea medie hg prin măsurarea a 10-15 înălțimi la arbori cu diametrul mediu apropiat de dg ;

– suprafața de bază reală GR – pe baza măsurătorilor făcute în suprafețele de probă sau prin procedeul Bitterlich.

2. La birou, cu ajutorul tabelelor sau graficelor atașate tabelelor, se identifică clasa de producție în funcție de specie, înălțimea medie și vârsta arboretului.

3. Din tabele se determină: GT – suprafața de bază la hectar, în funcție de specie, clasa de producție și vârsta arboretului (în m2); VT – volumul normal la hectar, în funcție de specie, clasa de producție și vârsta arboretului (în m3); FT – coeficientul de formă al arboretului, în funcție de specie, clasa de producție și vârsta arboretului ; FD – coeficientul de formă al arboretului, în funcție de specie, clasa de producție și diametrul mediu D al arboretului.

4. Se calculează raportul: ; unde: reprezintă indicele de densitate; este o corecție aplicată coeficientului de formă FT;

5. Se determină volumul real al arboretului, pe hectar după următoarea formulă:

(m3/ha)

6. Se determină volumul întregului arboret folosind relația de mai jos:

(m3)

b). Metoda de cubaj cu tabele de producție simplificate

Tabelele de producție simplificate conțin, pe specii, numai înălțimea medie (H), suprafața de bază ( GT ) și volumul mediu la hectar (VT). Ele sunt întocmite, ca și cele de producție generale, pentru arborete echiene, pure și de densitate normală. Când arboretul de cubat nu are consistență plină, urmează să se aducă o corecție în funcție de densitate (GR/GT). În aceste condiții, volumul la hectar se obține astfel:

(m3/ha)

Metoda cuprinde următoarele etape de lucru:

1. Se identifică specia arboretului și apoi, prin procedee expeditive, ca la metoda cu tabele de producție generale, se determină înălțimea medie ( H) și suprafața de bază reală (GR).

2. Din tabele se determină în funcție de specie și înălțimea medie următoarele: GT – suprafața de bază normală la hectar (în m2), respectiv VT – volumul normal la hectar, (în m3);

3. Se calculează indicele de densitate:

4. Se determină volumul real al arboretului, pe hectar:

(m3/ha)

5. Se determină volumul întregului arboret cu următoarea formulă:

(m3)

6. 3. Sortarea masei lemnoase pe picior

6.3.1. Generalități

Sortarea masei lemnoase pe picior este cunoscută sub denumirea de sortare silvică și constă în repartizarea masei lemnoase pe sortimente primare, dimensionale sau industriale .

Grupa sortimentelor primare este constituită din :

– lemn de lucru;

– lemn de foc;

– coaja lemnului de lucru;

– crăcile sau vârfurile cu diametre mai mici de 5 cm.

Lemnul de lucru este constituit din masa lemnoasă aptă pentru utilizări în construcție sau în industrie. Lemnul de foc se măsoară cu coajă în timp ce lemnul lucru se ia fără coajă.

Pentru acest motiv coaja lemnului de lucru trebuie cubată separat.

Sortarea dimensională constă în defalcarea lemnului de lucru în sortimente în funcție de diametrul la căpătul subțire. Grupa sortimentelor dimensionale este constituită din : lemn gros, lemn mijlociu și lemn subțire.

Sortarea industrială se realizează prin repartizarea masei lemnoase pe sortimente potrivit STAS-urilor în raport cu dimensiunile și calitățile tehnologice ale lemnului.

Din această grupă fac parte următoarele sortimente : lemn de derulaj și furnir, lemn de gater, lemn de celuloză, lemn de mină și lemn de construcții (bile, manele, stâlpi, prăjini).

Masa lemnoasă se clasifică în sortimenete în funcție de dimensiuni, de calitate și de utilitate.

După forma secțiuni transversale  lemnul se împarte în:

– lemn rotund : a). catargele reprezintă lemnul rotund de rășinoase provenit din fusul arborelui întreg;

b). buștenii au diametrul la capătul subțire > 14 cm, lungime > 2,5 m;

c). butucii au diametrul la capătul subțire >14 cm, lungimea < 2,5m.

– lemn despicat – lobde, spărturi sau blăni.

Lemnul rotund a fost subîmpărțit în sortimente :

– primare – lemn lucru, coajă lemnului lucru, lemn de foc cu d > 5 cm, vârfuri și crăci cu d<5cm ( lemnul de foc se măsoară cu coajă, iar cel de lucru se măsoară fără coajă).

– dimensionale -lemn gros G1,2,3,, lemn mijlociu M1,2,3 și lemn subțire S.

– industriale: – bușteni de molid și brad pentru rezonanță, de claviatură, traverse;

– lemn de celuloză și pastă chimică;

– lemn de mină;

– lemn construcții rășinoase :

a). bile ( diametrul la capătul subțire este de 12-16 cm, lungimea > 6 m);

b). manele ( ds = 8-11cm, lungimea >3m);

c). prăjini ( ds = 4-7 cm , lungimea >2,6 m);

– lemn construcții foioase cu ds de 4 – 17 cm și lungimea de 1,5 m (construcții rurale) ;

– lemn pentru mangal, petru PAL, PFL lemn pentru extracte tanante.

Aceste sortimente dimensionale sunt prezentate în tabelul nr. 2.

Sortimentele dimensionale ale lemnului de lucru (după Giurgiu , 2004)

Tabelul nr. 2

Sortarea se face cu ajutorul tabelelor specifice fiecărei metode, publicate în lucrarea: “Biometria arborilor și a arboretelor din România – 1972 “ de V. Giurgiu, I. Decei și S. Armășescu, care prezintă tabele de sortare dimensională pentru 25 de specii și tabele de sortare industrială pentru 7 specii.

Cercetările efectuate ulterior au permis elaborarea unui număr mai mare a tabelelor de sortare.

În cazul sortării masei lemnoase cu ajutorul tabelelor se disting următoarele metode :

Metoda de sortare cu tabele de sortare dimensională la arbori ;

Metoda de sortare cu tabele de sortare pentru arborete în raport cu proporția arborilor de lucru ;

Metoda de sortare cu tabele de sortare pentru arborete echiene de producție.

6.3.2. Metoda de sortare cu tabele de sortare dimensională la arbori

Pentru efectuarea sortării este necesar să se facă pe teren clasificarea arborilor pe picior în 4 clase de calitate în funcție de proporția lemn de lucru din înălțimea lor.

Clasele de calitate ale arborilor după proporția de lemn de

lucru ( după Giurgiu, 2004)

Tabelul nr. 3

La rășinoase avem în clasa I de calitate arbori care au lemn de lucru pe minimum 0,60 m din înălțimea totală a fusului, ce corespunde cu 98 % lemn de lucru din volumul fusului. În clasa a -II-a intră arbori cu minim 71 % lemn de lucru și reprezintă 80 % din volumul fusului; în clasa a-III-a avem arbori cu 25 % lemn de lucru și 55 % din volumul fusului; iar în clasa a-IV-a intră arbori cu mai puțin de 25 % lemn de lucru din volumul fusului.

La foioase pentru clasa I de calitate avem arbori care au 80 % din volumul arborelui întreg sau 92 % din volumul fusului; în clasa a-II-a intră arbori care au 55 % din lemn de lucru din volumul arborelui întreg sau 64 % din volumul fusului; în clasa a-III-a intră arborii care au mai puțin de 1/4 din înălțime lemn de lucru sau în medie 30 % lemn de lucru din volumul total al arborelui întreg sau sub 35 % din volumul fusului.

Fig. 41 Determinarea claselor de calitate a arborilor

Coeficientul de echivalență ( sau de transformare ) se determină raportând proprția lemnului de lucru a arborilor din clasa a II-a , a III-a și a IV-a de calitate la proportția lemnului de lucru din clasa I-a de calitate, luată drept bază de calcul.

Coeficienții sunt folosiți la determinarea numărului de arbori de lucru și de foc. În funcție de coeficienții de echivalență determinați s-a întocmit ‘’Tabela pentru transformarea numărului de arbori din clasele a II-a , a III-a, a IV-a de calitate în număr de arbori de clasa I-a. Pentru determinarea volumului pe sortimente se efectuează următoarele lucrări :

1). Se clupează arborii pe categorii de diametre și pe clase de calitate;

2). Se centralizează arborii pe categorii de diametre și pe clase de calitate;

3). Se determină numărul arborilor de lucru și de foc pe categorii de diametre, prin intermediul coeficienților de echivalență sau de transformare ;

4). Se determină volumul unitar, pe categorii de diametre folosind metoda tabelelor de cubaj pe serii de volume ;

5). Se determină volumul arborilor de lucru și volumul arborilor de foc prin înmulțirea volumului unitar cu numărul lor ;

6). Pentru determinarea volumului total se adună volumul arborilor de lucru cu volumul arborilor de foc.

7). Se determină volumul sortimentelor primare și dimensionale pe categorii de diametre cu relația :

,

în care: Vs reprezintă volumul sortimentelor ; Va reprezintă volumul arborilor de lucru; P – procentele diverselor sortimente.

6.3.3. Metoda de sortare cu tabele de sortare pentru arborete în raport cu proporția arborilor de lucru

Pentru efectuarea sortării cu ajutorul acestor tabele este necesar să se cunoască volumul arboretului, diametrul mediu și proporția arborilor de lucru.

În cadrul acestei metode este necesar parcurgerea următoarelor etape de lucru:

1). Identificarea speciei ;

2). Determinarea vârstei medii a arboretului ;

3). Cluparea arborilor din cadrul unor suprafețe de probă de mărime redusă ( 300-500 cm2) amplasate în arboret și stabilirea clase de calitate pentru 40-60 arbori din cadrul acestor suprafețe. De asemenea se determină și înălțimea medie a arboretului (hg);

5). Se calculează volumul arboretului cu ajutorul tabelelor de producție generale;

6). Se determină procentul arborilor de lucru (p) cunoscând repartiția celor 40-60 de arbori pe cele 4 clase de calitate, cu relația:

în care : nI, …….nIV reprezintă numărul arborilor din clasele de calitate I- IV; kI………kIV reprezintă coeficienții de transformare ( de echivalență ).

Procentul arborilor de lucru se stabilește făcând raportul dintre numărul arborilor de lucru și numărul total de arbori cărora li s-a stabilit clasa de calitate (40-60 arbori).

7). În funcție de specie, diametrul mediu și procentul arborilor de lucru se extrag din tabele procentele diverselor sortimente.

8).Volumul sortimentelor se determină multiplicând procentele scoase din tabelă, corespunzătoare diverselor sortimente.

6.3.4. Metoda de sortare cu tabele de sortare pentru arborete echiene pe clase de producție

Aceste tabele indică repartiția procentuală a volumului arboretului principal pe sortimente primare, dimensionale și industriale în funcție de specie, de vârstă și de înălțimea medie a arboretului.

Intrarea în tabele se face în funcție de vârstă și clasa de producție, iar pentru control și în funcție de diametrul mediu, estimat pe teren. Metoda se aplică numai pentru arborete echiene normal dezvoltate.

Capitolul 7. Dendrocronologia

7.1. Istoricul dendrocronologiei în țară și în străinătate

Dendrocronologia este definită drept șțiința care utilizează inelul anual, datat la anul exact al formării sale, în analiza temporală și spațială a proceselor din șțiințele fizice și culturale (Grissimo-Mayer, 2003 citat de Popa I., 2004). Inelul anual constituie o arhivă, o adevărată bază de date, privind variația seculară și multiseculară a factorilor de mediu atât la nivel global cât și mezo și microzonal (Giurgiu, 1979). Creșterea arborilor într-un areal cu variații sezonale ale climatului (alternanță iarnă – vară sau sezon umed – sezon secetos) se caracterizează prin formarea unei singure creșteri pe perioadă de vegetația respectiv: inelul de creștere. Inelul de creștere variază de la an la an (în cazul în care variația climatului general este anuală) sau de la sezon de vegetație la sezon de vegetație (în cazul variației sezonale a climatului cu un ciclu mai mare sau mai mic de un an) atât în ceea ce privește lățimea sa cât și structura și densitatea lemnului (Popa, 2004). Aceste elemente variabile conțin informații privind relațiile dintre arbore și factorii de mediu.

Totalitatea informațiilor stocate în inelul anual, a determinat apariția și dezvoltarea mai multor subdiscipline: dendroecologia, dendroclimatologia, dendroentocronologia, dendrogeomorfologia, dendroglaciologia, dendrohidrologia, dendropirocronologia și dendroarheologia.

În cadrul cercetărilor dendrocronologice o mare importanță o are seria dendrocronologică. Seria dendrocronologică este definită ca o serie de timp privind un parametru al inelului anual (lățime totală, lățime lemn timpuriu sau lemn târziu, densitate etc.) măsurată și transformată prin metode specifice – standardizare – într-o serie de indici (Popa, 2004). O serie dendrocronologică de referință pentru o anumită specie și zonă ecologică poate fi definită ca fiind o serie de indici de creștere care conține semnalul climatului macrozonal putând fi utilizată pentru datare, reconstituirea climatului etc. Inelul anual constituie o arhivă, o adevărată bază de date, privind variația seculară și multiseculară a factorilor de mediu atât la nivel global cât și mezo și microzonal (Giurgiu, 1979).

O serie dendrocronologică de referință pentru anumită specie și zonă ecologică poate fi definită ca fiind o serie de indici de creștere care conține semnalul climatului macrozonal, putând fi utilizată pentru datare, reconstituirea istorică a climatului (Popa, 2004).

Urmând tradiția europeană privind dezvoltarea cercetărilor de dendrocronologie și în România inițierea primelor studii dendrocronologice au loc în cadrul școlii de biometrie forestieră. O analiză detaliată privind evoluția cercetărilor de dendrocronologie din România este realizată de Popa (2004) și Dissescu (2006).

După apariția unor lucrări de referință pe plan mondial (Bitvinskas, 1974; Fritts, 1976), în cercetarea silvică românească apar primele lucrări cu specific dendrocronologic (Giurgiu, 1974, 1977, 1979). Studii privind caracteristicile cantitative ale inelului anual și variația acestui atât în timp cât și spațial sunt publicate și anterior acestei perioade, însă fără a aplica metode de calcul dendrocronologic specific (Giurgiu 1967). De remarcat este includerea în cadrul tratatului de dendrometrie forestieră a unui capitol distinct privind dendrocronologia (Giurgiu, 1979) reprezentând practic piatra de temelie în cercetările de dendrocronologie din România.

Primele cercetări privind cronologia inelului anual au un caracter explorator, abordându-se problematici diverse: variația ciclică a creșterilor la brad (Giurgiu, 1974), studii de dendroclimatologie privind impactul deficitului de precipitații asupra creșterii radiale (Giurgiu, 1977). Intuind caracterul interdisciplinar al dendrocronologiei, precum și valențele sale aplicative în alte domenii (arheologie, istoriografie) Giurgiu (1987) oferă primele direcții de cercetare în acest domeniu, accentuând pe specificitatea naturală și istorică a spațiului carpatin. Dumitriu-Tătăranu et al. (1983) realizează o sinteză privind recoltarea și prelucrarea carotelor de creștere oferind informații referitoare la tipuri de burghie Pressler, modalități de pregătire și măsurare a probelor de lemn.

Primele serii dendrocronologice pentru zâmbru sunt propuse de Seghedin (1977) pentru Munții Rodnei având la bază 2 rondele de zâmbru. Soran et al. (1981) analizând probe de creștere de la mai multe exemplare de zâmbru din Parcul Național Retezat realizează o analiză dendroclimatică privind variația lățimii inelelor anuale în raport cu regimul termic și pluviometric. Pânzaru și Soran (1983) în baza unei rondele de creștere prelevate de la un trunchi doborât de zâmbru din Pietrosul Rodnei realizează o analiză dendrocronologică comparativă cu seriile din Retezat. Comparând cele două serii de creștere se constată o dinamică similară în primii 50-60 ani de (perioadă cu creștere activă pentru zâmbru) între cele două masive muntoase. Ulterior acestei vârste autorii observă o diferențiere determinată de condițiile microecologice. Prin aplicarea unor metode de calcul statistic specifice sunt identificate cicluri de variație a creșterii radiale având determinare genetică și ecologică, lungimea acestora variind între 65 și 85 de ani.

La jneapăn, specie cu potențial dendrocronologic ridicat, dar cu dificultăți majore în prelucrarea și interpretarea datelor, în literatura românească sunt prezente două studii de dendrocronologie. Soran et al. (1978) prezintă cronologia unui exemplar de jneapăn din Munții Maramureșului (zona Prislop-Cornedei), analiza realizându-se diferențiat în raport cu poziția rondelei pe tulpină. Sunt evidențiate perioadele cu creștere radială susținută sau redusă și posibila corelație a acestora cu ani caracteristici din punct de vedere al condițiilor climatice. Seria de creștere radială are o lungime de 140 de ani, analiza statistică efectuându-se pe valori brute ale lățimii inelului anual. Ulterior Soran et al. (1985) extind cercetările în Munții Retezat având drept material de studiu un număr mult mai mare de probe (11 de exemplare de jneapăn). Sunt identificate exemplare de jneapăn având vârsta maximă de 294 de ani (Căldarea Gemenele), respectiv 220 de ani (Fața Retezatului). Analizele dendroclimatologice realizate au permis realizarea unei concordanțe între lățimea inelului anual și dinamica climatului regional. Astfel, autorii ajung la concluzia potrivit căreia jneapănul înregistrează o creștere radială mai intensă în anii calzi și secetoși, evidențiindu-se însă și impactul negativ asupra creșterii a anilor extrem secetoși (1956) sau foarte reci și ploioși (1881, 1897). Creșterea radială mai mare în cazul exemplarelor de pe Fața Retezatului sunt corelate cu impactul antropic indirect prin creșterea aportului de minerale ca urmare a incendierilor practicate pentru defrișare. Utilizarea parametrilor inelului anual drept indicator obiectiv în cercetările de ecologie forestieră a făcut obiectul a numeroase cercetării de dendroecologie: evaluare a impactului poluării asupra ecosistemelor forestiere (Ianculescu, 1975, 1987; Decei et al., 1987; Barbu, 1991; Flocea, 1992), dinamicii structurii ecosistemelor naturale (Cenușă, 1992, 1996; Iacob, 1998; Popa, 2002, 2003).

O etapă importantă în dezvoltarea cercetărilor de dendrocronologie în România este reprezentată de publicarea tratatului de dendrocronologie – „Fundamente metodologice și aplicații de dendrocronologie” (Popa, 2004) și trecerea de la o abordare colaterală a metodelor dendrocronologice la cercetări sistematice. În prezent la nivelul spațiului carpatic românesc există implementată o rețea de serii dendrocronologice pentru diverse specii: molid (Schweingruber, 1985; Popa, 2004; Sidor, 2009), brad (Ianculescu și Tissescu, 1989; Alexandrescu, 1995; Popa, 2004; Sidor, 2009), pin silvestru (Sidor și Popa, 2007; Sidor, 2009), zâmbru (Popa, 2004; Timiș și Popa, 2005; Popa, 2007; Popa și Kern, 2009), gorun și stejar (Tissescu, 1990; Popa, 2004), fag (Roibu și Popa, 2006).

Cercetările dendrocronologice au avut în ultimele decenii o dezvoltare extrem de rapidă, atât la nivel mondial cât și în România, aceasta având loc atât sub raportul tehnicilor de lucru, cât mai ales a domeniilor de utilizare a informațiilor sintetizate în inelele anuale. Cu toate acestea, necesitatea extinderii cercetărilor în zone mai puțin studiate, a realizării de noi rețele de serii dendrocronologice, cu precădere pentru zona carpatică, reprezintă un imperativ al cercetării românești din domeniul științelor mediului.

Implementarea de rețele de dendrocronologie la nivel regional și diversificarea studiilor dendroclimatologice reprezintă o necesitate pentru o cunoaștere detaliată atât a variabilității naturale a sistemului climatic, cât și a impactului schimbărilor climatice asupra ecosistemelor forestiere (Jones et al., 2009).

Primele informații privind inelele de creștere și relația acestora cu factorii de mediu își au originea încă din antichitate în însemnările lui Leonardo da Vinci (1452-1519) privind legătura dintre climat și creșterea anuală de la pinul din Toscana, Italia (Corona, 1986), acesta remarcând influența regimului precipitațiilor asupra lățimii inelelor anuale (Popa, 2004). La sfârșitul secolului al XIX-lea, în Germania, Theodor Harting (1805-1880), Robert Harting (1839-1901) dezvoltă conceptul creșterii timpurii și târzii, realizând cercetări privind dinamica sezonieră a acesteia (Schweingruber, 1996;).

Însă primele cercetările sistematice în domeniul dendrocronologiei își găsesc originea la începutul secolului XX, prin studiile întreprinse de Andrew Ellicott Douglass la observatorul astronomic de la Flagstaff. Cercetările întreprinse de Douglass vizau ciclicitatea naturală a activității solare, respectiv relația acesteia cu dinamica climatului. El observă, din analiza probelor de creștere, existența unei alternanțe de ani cu inele largi urmate de inele foarte înguste, observând existența unui model de alternanță a lățimii inelelor anuale din două arborete din apropierea Flagstaff (Prescott și Flawell) punând bazele metodei de interdatare a seriilor de creștere (Fritts, 1976).

În 1937 se înființează la Universitatea din Arizona în Tucson, primul laborator de dendrocronologie sub conducerea lui Douglass, destinat exclusiv studiului inelului anual fiind ajutat de doi dintre studenți Waldo S. Glock în dezvoltarea tehnicilor de analiză cantitativă și Edmund Schulman în analiza statistică și tehnicile de dendroclimatologie

Cercetările dendrocronologice în laboratoarele din Europa au vizat în special cuantificarea impactului activității industriale și a poluării asupra creșterii arborilor (Becker, 1987). Dendroclimatologia în Europa este o știință relativ tânără, comparativ cu cercetările întreprinse pe continentul american, în prezent existând numeroase rețele de dendrocronologie care au permis analiza dinamicii climatului în urmă cu peste două milenii

Dezvoltarea rapidă a dendrocronologiei având drept rezultat elaborarea unui număr mare de serii dendrocronologice de referință pentru diferite zone geografice de pe mapamond a condus la înființarea în 1974 a Băncii Internaționale de Dendrocronologie – ITRDB – International Tree-Ring Database ca organizație profesională, ca bancă de date pentru toate tipurile de date dendrocronologice cu sediul inițial la Laboratorul de dendrocronologie din Tucson – Arizona – SUA. Din 1990 în cadrul Programului Paleoclimatic al Administrației Naționale a Oceanelor și Atmosferei (SUA) – NOAA – Paleoclimatology Program of the National Oceanic and Atmospheric Administration a fost stabilit centrul mondial al datelor de dendrocronologie la National Geophysical Data Center (NGDC) în Boulder, Colorado, SUA.

Perfecționarea continuă a tehnicilor de lucru, a metodologiilor de prelucrare și analiză a datelor dendrocronologice este reflectată în lucrări de referință în domeniu (Fritts, 1976; Schweingruber, 1996). Pe baza unor studii ale variației creșterii radiale pe perioade foarte îndelungate, Becker (1987) a arătat că arboretele de fag nu au fost expuse pericolului de uscare, până la începutul secolului XX. Analizând inelele anuale au avut loc și cercetări care făceau referire la dinamica creșterilor arboretelor din cauza influenței poluării. Cercetările dendroclimatologice întreprinse în S.U.A., Canada și Franța sunt mult mai numeroase, mult mai complexe și vizează perioade mult mai mari decât cercetările de la noi.

7.2. Metodologia elaborării seriilor dendrocronologice

O primă etapă în vederea elaborării seriilor dendrocronologice este alegerea și amplasarea suprafețelor de probă. Alegerea lor se face astfel încât semnalul climatic să fie maxim, iar perturbările locale de natură endogenă cu origine în procesele de competiție inter și intraspecifică caracteristică ecosistemelor forestiere și cele locale de natură exogenă cauzate de factori cu originea în afara arboretului cum ar fi atacurile de insecte, înghețuri târzii sau timpurii să fie minime.

Criteriile de alegere ale arborilor de probă variază foarte mult în raport cu obiectivele studiului având o pondere ridicată în relevanța rezultatelor. Astfel în cazul studiilor privind dinamica avalanșelor se aleg arborii care prezintă vătămări mecanice, pentru analiza dendroecologică a impactului poluării asupra creșterii arborilor se aleg arbori din diferite clase de vătămare. Pentru cercetări dendroclimatologice se aleg arbori sănătoși, din clasa Kraft 1, dominanți (impactul concurenței este minim), evitându-se exemplare cu coroană deformată, asimetrică. Din fiecare arbore se vor extrage minim 2 carote urmărit a se evita: prelevarea probelor din zone cu lemn de reacțiune sau compresiune și zonele cu defecte de structură, formă.

Pentru fiecare sondaj și arbore de probă se vor înregistra o serie de parametrii privind condițiile generale dar și cele particulare de creștere, (cerințe cerute de ITRDB ) cum ar fi : localizarea spațială și temporală a sondajului (denumire sondaj, data colectării probelor, nume și funcția persoanei care a efectuat sondajul, specia – denumire latină și populară, țara, latitudinea, longitudinea), parametri staționali (altitudine, expoziția, topografie, pantă, substrat, tipul de sol, grosime, compozița floristică), date privind probele recoltate (tip de probă-carote sau rondele, sursa probei-arbore viu, arbore uscat sau resturi de exploatare inclusiv cioate, lemn arheologic ; număr de arbori din sondaj, număr de carote pe arbore), parametri biometrici ai arborilor de sondaj (înălțime, diametru, înălțime elagată, înălțimea până la prima ramură verde, diametrul coroanei, defecte), date privind carotelele prelevate (orientare, înălțime, sondare până la măduvă sau nu).

După alegerea zonei ecologice se va trece la extragerea probelor de creștere, conform principiului repetabilității, de la un număr de 15-25 de arbori. Se vor extrage din fiecare arbore minim câte două probe de creștere la înălțimea de 1.30 m, pe direcții perpendiculare pe linia de cea mai mare pantă, în vederea reducerii efectelor negative ale lemnului de compresiune.

Fig. 42 Suprafața dendrocronologică din masivul

Pietrosu pentru zâmbru

Se vor alege pentru prelevarea probelor de creștere un număr de 22 de arbori , se vor extrag câte 2 carote, utilizând un burghiu Pressler cu lungimea de 40 cm, considerat suficient dat fiind diametrul arborilor incluși în sondaj.

În vederea extragerea carotelor se va poziționa burghiul perpendicular pe trunchiul arborilor, introducându-se prin răsucire în lemn până la o anumită adâncime. Carotele se extrag din burghiu cu ajutorul tijei metalice și apoi se introduc în tuburi confecționate din hârtie în vederea păstrării și transportului. Pe fiecare tub s-a înregistrat un cod de identificare, de forma: AAA – B – 99 – 0, în care AAA reprezintă codul suprafeței luate în studiu, B – numărul seriei dendrocronologice elaborată în zona de studiu, 99 – numărul curent al arborelui din sondaj, 0 – numărul carotei extrase din același arbore.

Pentru realizarea unei serii dendrocronologice din Masivul Pietrosu, Parcul Național Munții Rodnei, specia zâmbru s-a adoptat următoarea codificare: PTR ( prescurtare de la Pietrosu) – A ( prima serie dendrocronologică) – 01 până la 22 ( numărul de arbori din sondaj) – 1 sau 2 ( funcție de numărul carotei extrase din arbore). De exemplu PRTA052 reprezintă carota numărul 2 din arborele 5 la zâmbru din Pietrosul Rodnei.

Carotele prelevate s-au păstrat în tuburi de hârtie timp de 2-3 săptămâni pentru a se usca. După uscare, probele extrase de zâmbru au fost montate pe suporți speciali confecționați din lemn în vederea prelucrării și măsurării acestora. Pentru a se evidenția inelele anuale probele au fost șlefuite cu un aparat de șlefuit cu vibrații utilizându-se în mod gradat pânze cu granulație de 60, 200 și 400.

10 Pentru a evita erorile și a ușura măsurătorile literatura de specialitate recomandă punctarea carotelor după următorul sistem: deceniile cu un singur punct, 5 decenii cu 2 puncte și un secol cu 3 puncte. De exemplu anul 1900 se marchează cu 3 puncte, 1950 cu 2 puncte.

Măsurarea lățimii inelului anual s-a realizat cu ajutorul sistemului Lintab. Acesta este compus dintr-un sistem de măsurare a distanței pe bază de laser și un binocular de mare precizie. Comunicarea cu calculatorului se realizează prin intermediul programului TSAP.

Se introduce în programul TSAP codul pentru fiecare carotă și alte date generale, precum și anul corespunzător ultimul inel anual măsurat. Sensul măsurătorii este de la scoarță spre măduvă. Se deplasează succesiv suportul montat pe dispozitivul de măsurare a distanței până când reperul reticular a binocularului se află la limita dintre inelele anuale. Printr-o singură clicare a mouse-ului se înregistrează lățimea inelului anual în programul TSAP. Valorile măsurătorilor obținute sunt redate apoi sub o formă numerică și grafică, ceea ce ușurează urmărirea întregului proces de măsurare. Sistemul permite rotirea carotei astfel încât la inelele anuale înclinate să se poată măsura distanța perpendiculară dintre limitele inelului. Binocularul permite mărirea imaginilor ușurând distingerea inelelor anuale.

De asemenea, măsurarea parametrilor inelului anual se poate realiza și prin alte metode cum ar fi: analiza densitometrică cu raze X, analiza de imagine sau tehnicile spectrometrice, prin măsurare cu ajutorul unei rigle sau șuber, utilizând metoda valorilor individuale sau cumulate, la binocularul cu scăriță, prin metode semiautomate de măsurare.

La Stațiunea Experimentală din Câmpulung Moldovenesc a fost pusă la punct o metodă de măsurare a lățimii inelului anual bazată pe scanarea carotei și determinarea grosimii inelului anual prin coeficienții de calibrare, metodă pusă la punct de către Cenușă (1996) ulterior îmbunătățită prin integrarea ei într-un sistem informatic semiautomat rezultând Carota 2.1 (Popa, 1999).

Măsurarea lățimii inelului anual cu ajutorul programului Carota presupune parcurgerea unor etape, după cum urmează:

– măsurarea lungimii reale a carotei;

– scanarea carotelor sau a rondelei;

– alegerea fișierul unde se află scanată carota sau rondeaua care se urmează a fi măsurată;

– identificarea limitei dintre inele;

– introducerea parametrilor de calcul,;

– corecția datelor.

Lățimea inelului anual, limitat în mare parte de variațiile factorilor de mediu, este variabilă de la an la an după legități mai mult sau mai puțin aleatorii. Descrierea seriilor de timp reprezentate de variația temporală a lățimii inelelor anuale se realizează prin intermediul unui ansamblu de indicatori statistici standardizați și consacrați pe plan internațional (Popa, 2004).

Calculul și analiza acestor indicatori statistici ai seriei de timp reprezentând variația parametrilor inelului anual prezintă o importanță deosebită în analiza și diagnosticarea seriei dendrocronologice. Calculul acestor parametrii se realizează cu programe statistice (EXCEL, STATISTICA SPSS) sau cu programe dendrocronologice consacrate (TSAP, CAROTA, ASTRAN).

În vederea exemplificării utilității acestor indicatori statistici se prezintă un exemplu pentru seria dendrocronologică din masivul Pietrosu, Munții Rodnei, calculele efectuându-se cu programul CAROTA v.2.1 (tabelul nr. 4).

Parametrii statistici ai seriilor de creștere pentru zâmbru din masivul Pietrosu

Tabelul nr. 4

Analizând tabelul de mai sus se poate observa că lungimea maximă a seriilor individuale de creștere este de 407 de ani, iar minimă de 78 de ani, cu o valoare medie de 133 ani. În ceea ce privește creșterea radială medie, variază între 1,29 – 2,18 mm cu o medie de 1,42 mm. Sensibilitatea curbelor de creștere individuale variază între 0,14 și 0,24 (PTRA131 având valoarea cea mai mare 0,24) atingând o medie de 0,19. Autocorelația de ordinul I are valori cuprinse între 0,53 și 1,00 cu o medie de 0,82 (minimul este întâlnit numai la PTRA112, iar maximul se întâlnește la 3 arbori: PTRA051, PTRA072, PTRA122).

De asemenea se observă existența unor arborii ( PTRA09, PRTA10, PTRA11, PTRA12) care prezintă o vârstă mai mică, dar cu niște creșteri destul de mari. Din acest motiv am considerat necesară eliminarea acestor arbori din seria de creștere individuală. Rezultate obținute, după eliminarea arborilor de mai sus, relevă o reducere a creșterii radiale medii de la 1,42 mm la 1,35 mm. Sensibilitatea curbelor de creștere individuală s-a modificat dar, nu foarte mult fiind cuprinsă între 0,15 – 0,24 , cu o medie 0,19, pe când autocorelația de ordinul I rămâne la aceleași valori.

În cazul în care avem de-a face cu influențe climatice favorabile la sfârșitul sezonul de vegetație asupra creșterii se pot forma inele duble. Dendrocronologia este definită drept știința care utilizează inelul anual, datat la anul exact al formării sale, în analiza temporală și spațială a proceselor din științele fizice și culturale (Grissino – Mayer, 2003). Conform acestei teorii este necesar identificarea exact al formării fiecărui inel anual. În vederea detectării erorilor de datare, respectiv a anilor lipsă sau a inelelor duble se utilizează metoda interdatării.

Interdatarea, atât ca principiu cât și ca metodă de lucru în dendrocronologie, reprezintă un control experimental care asigură plasarea corectă în timp a fiecărui inel anual. Conform acestui principiu fiecare inel anual trebuie datat și sincronizat în timp conform anului formării, pentru tot trunchiul, pentru toți arbori din arboret și pentru cei din arboretele vecine. Interdatarea seriilor dendrocronologice, respectiv sincronizarea datelor, constă în ajustarea prin comparație vizuală a variației lățimii inelului anual sau a altei caracteristici structurale la arborii din aceeași zonă în vederea stabilirii exacte a anului formării inelului de creștere. Această tehnică dendrocronologică se bazează pe existența și identificarea unor indicatori specifici care reflectă condiții particulare de creștere, de natură climatică sau alt factor ecologic. Indicatorii se pot referi la o singură serie de creștere și în acest caz deosebim inel caracteristic care este inelul anual cu dimensiuni evident mai mari sau mai mici decât valoarea medie a seriei de creștere și perioada de creștere sau reducere bruscă a lățimii inelelor anuale reprezentate de o succesiune de inele caracteristice pozitive au negative. Utili în interdatare sunt indicatorii care se referă la un grup de serii de creștere deosebind ani caracteristici definiți ca fiind anii pentru care majoritatea arborilor dintr-un grup prezintă inele caracteristice de aceeași natură (pozitive sau negative) și interval caracteristic dat de succesiunea de ani caracteristici.

În practica dendrocronologică pentru verificarea calității procesului de interdatare se utilizează programe informatice specifice (COFECHA, TSAP) bazate pe calculul succesiv al corelației dintre diferite segmente ale seriilor de creștere.

Fig. 43 Serie de creștere medie la zâmbru din Masivul Rodna

Curba de creștere medie se caracterizează printr-un regres auxologic prelungit în perioada 1590 – 1670. Din anul 1685 se remarcă o tendință de accelerare a proceselor auxologice, culminând cu anul 1705, ca apoi se manifeste o descreștere rapidă a creșterii radiale.

După anul 1750 creșterea este mult mai uniformă comparativ cu perioada anterioară existând unele variații ale semnalului de joasă frecvență ( fig. 43).

7.3. Particularități privind metodologia cercetării în dendroecologie și dendroclimatologie

Analiza inelelor anuale și a structurii pe clase de vârstă reprezintă aspecte cheie în studiul dinamicii ecosistemelor forestiere (Abrams et., 1995). Dendroecologia, prin utilizarea seriilor dendrocronologice de indici de creștere, reprezintă o abordare modernă în evaluarea structurii trecute și prezente a arboretelor . Variația parametrilor inelului anual este utilizată drept indicator sintetic în reconstituirea dinamicii istorice a regimului perturbațiilor în ecosistemele forestiere. Sub impactul unor factori de stres are loc modificarea structurii ecosistemului manifestată printr-o modificare a creșterii radiale. În ceea ce privește analiza dinamicii regimului perturbărilor prin tehnici de dendroecologie au fost propuse o serie de metode privind investigarea perturbărilor.

Metoda clasică folosită în vederea evidențierii regimului perturbațiilor este analiza grafică a curbelor de creștere radială. Alegerea acestei metode de investigare a regimului perturbațiilor aplicând modelul agregat al inelului anual se realizează prin metoda separării semnalelor. Aceasta a fost aplicată la seriile de creștere medii elaborate, în vederea detectării ritmului perturbărilor de natură exogenă. Prin alegerea arborilor din zone afectate se pot observa prezența perturbărilor majore.

O primă analiză a constat dintr-o examinare grafică seriile de creștere radială care a permis identificarea perioadelor de creștere accentuată în comparație cu perioada de creștere normală. Pentru o reușită cât mai bună a datării acțiunii factorului perturbator trebuie să se țină cont de faptul că reacția arborelui se desfășoară pe parcursul a 1-3 ani.

O altă metodă de cuantificare a frecvenței și intensității perturbării bazată pe compararea creșterilor radiale ante- și post perturbare este metoda ratelor de creștere (clasică propusă de Lorimer (1985) și cea modificată (Popa, 2002)).

Metoda clasică definește un eveniment de accentuare bruscă a creșterii radiale atunci când procentul de creștere medie depășește 25%.

Formula acestei metoda ratelor de creștere este următoarea: GC% = ; unde: GC% – rata de creștere; Ir1 – creșterea radială medie pentru n ani înainte de anul de calcul; Ir2 – creșterea radială medie pentru n ani după anul de calcul exclusiv.

Popa (2002) propune o nouă variantă în care utilizează drept reper creșterea radială din anul de referință și nu creșterea medie anterioară: GC% = ; unde: GC% – rata de creștere; ir1 – creșterea radială pentru anul de calcul; Ir2 – creșterea radială medie pentru n ani după anul de calcul exclusiv.

Inelul anual oferă informații importante pentru înțelegerea variabilității climatului și a dinamicii istorice a modificărilor climei la nivel mezozonal și general.

Din punct de vedere al dendroclimatologiei variația lățimii inelului anual sau a unui alt parametru al acestuia determinată de factorii climatici este similară cu semnalul, iar variațiile datorate factorilor non-climatici sunt asimilate cu zgomotul asociat semnalului. Seriile de indici de creștere din zone care prezintă un optim climatic pentru specia luată în studiu au un raport semnal-zgomot redus comparativ cu seriile dendrocronologice pentru arborii de la limita arealului, care prezintă un ridicat raport semnal-zgomot.

Pentru deducerea sau reconstituirea variațiilor trecute ale factorilor de mediu este posibilă stabilirea unor relații statistice între creștere și condițiile de mediu. Aceste metode de cuantificare a relației climat-creștere se numesc metode de calibrare. Variabilele implicate în procesul de calibrare sunt indicii de creștere și parametrii climatici (temperaturile și precipitațiile medii lunare). Setul de variabilele independente și dependente (denumit set de calibrare) sunt utilizate pentru estimarea coeficienților modelului statistic, iar celelalte date (denumit set de verificare) sunt utilizate pentru estimarea gradului de fiabilitate.

Modelul statistic cunoscut sub denumirea de funcție de răspuns are ca variabilă independentă indicele de creștere, iar ca variabilele independente parametrii climatici. În cazul în care variabilele explicate sunt indicii de creștere, iar parametrii meteorologici reprezintă variabila explicată, ecuațiile statistice sunt denumite funcții de transfer.

Funcțiile de transfer sau de răspuns nu vor putea include toți factorii determinanți ai creșterii, acestea trebuie componentele care vizează obiectivele urmărite.

Analiza relației climat-arbore prin intermediul funcțiilor de răspuns se realizează prin intermediul analizei grafică a dinamicii parametrilor climatici și a indicilor de creștere permite identificarea tipului de relație dintre creștere și climat, a intensității și a modului de reacție a arborilor la modificări ale macroclimatului. Un procedeu neparametric de măsurare a gradului de similaritate dintre două serii de timp este testul semnelor (Fritts, 1976).

Acest test presupune numărarea potrivirilor și nepotrivirilor dintre direcțiile de schimbare în lățimea inelului anual și factorul climatic analizat, ne mai luând în calcul amplitudinea modificărilor. O metodă a analizei corelației, liniară sau neliniară, este cea mai uzitată tehnică de analiză statistică a gradului de asociere dintre creștere și factorii climatici (Fritts, 1976).

Cercetările complexe de fiziologie a creșterii au arătat că rareori procesul de formare a inelului anual este determinat de un singur factor limitativ, variația caracteristicilor inelului anual fiind rezultanta acțiunii conjugate și integrate a mai multor factori de mediu. Relația creștere-climat este reprezentată de un sistem complex cu diferite variabile incluse într-o relație funcțională.

Expresia generală a funcțiilor de răspuns este de tipul (Fritts, 1976): Wi = unde : Wi reprezintă indicele de creștere al inelului anual din numărul din anul i, cu i de la 1 la N ani ai perioadei de calibrare; Tij – temperatura lunară medie corespunzătoare anului i,j numărul de luni; Pik – precipitațiile medii lunare corespunzătoare anului i,k numărul de luni;Cit – al parametrului climatic corespunzător anului i, t număr de luni; Wt – indicele inelului anual din anul l precedent anului i; aj; bk; ct; d1 – coeficienții modelului statistic.

Această formă a funcțiilor de răspuns oferă o măsură limitată a efectului climatului asupra creșterii arborilor. Semnificația coeficienților funcțiilor de transfer este adeseori supraestimată datorită corelației dintre factorii climatici și creșterile anterioare.

Metoda bootstrap este o tehnică recentă de estimare a erorii standard a estimărilor statistici bazată pe repetiția calculelor de k ori pe seturi de n date extrase randomizat din setul complet de date. Această metodă permite estimarea erorii standard pentru fiecare coeficient de regresie prin repetiția cuantificării modelului de un număr suficient de mare de ori, luând în calcul, în mod randomizat, un număr k de ani dintr-un total de k+j ani, j reprezentând anii de verificare a modelului.

Metoda regresiei multiple combinată cu extragerea componentelor principale permite estimarea coeficienților modelului statistic al funcțiilor de transfer precum și eroarea standard a acestora.

Utilizarea funcțiilor de transfer în reconstituirea climatului pornește de la următoarele premise: relația climat-arbore modelată se consideră stabilă în timp; reconstituirea condițiilor din trecut pornind de la seriile dendrocronologice se bazează pe considerarea existenței unei analogii între perioada de calibrare și cea de reconstituire; relațiile dintre predictori și predictanți sunt considerate stabile. Funcțiile de transfer se obțin asemănător funcțiilor de răspuns, deosebirea este dată de utilizarea indicilor de creștere drept variabile independente și a parametrilor climatici drept variabile dependente.

Bibliografie

Abrams, M.,D., Orwig, David A. , Dockry , Michael J.1997. Dendroecology and successional status of two contrasting old-growth oak forests in the Blue Ridge Mountains, U.S.A.Can. J. For. Res. Vol. 27: 994-1002

Abrams, M.D.,Copenheaver, C.A.,Black, B.A.,Gevel van de, S., 2001. Dendroecology and climatic impacts for a relict, old-growth, bog forest in the Ridge and Valley Province of central Pennsylvania, USA. Can. J. Bot. 79: 58-69.

Alexandrescu, A.F., 1995, Elaborarea de serii dendrocronologice pe termen lung la molid și brad. Referat științific final. I.C.A.S. București. 89 p.

Barbu, I., 1991, Moartea bradului. Ed. Ceres. București, 276 p.

Becker, M.,1987. Bilan de sante actuel et retrospecttif du sapin (Abies Alba Mill.) dans les Voges. Etude ecologique et dendrochronologique. Ann.For.Sci. 44 (4): 379-402.

Beldeanu, C. E., 2001. Produse forestiere și studiul lemnului. Editura Universității ,,Transilvania,, Brașov, 352 p.

Bitvinskas, T.T., 1974, Dendroclimatic research. Gidrometeoizdat Publishing House. Leningrad.172 p.

Broșteanu et. al, 1992. Dendrometrie. Editura Didactică și pedagogică, București.

Cenușă, R., 1992, Cercetări asupra structurii, volumului ecologic și succesiunii ecosistemelor forestiere de limită altitudinală din Carpații nordici Călimani și Giumalău. Rezumatul tezei de doctorat. A.S.A.S. 45 p.

Cenușă, R., 1996, Probleme de ecologie forestieră. Aplicații la molidișurile naturale din Bucovina. Universitatea Ștefan cel Mare. Suceava 165 p.

Cook, E.R., Krusic, P.J., 2006, ARSTAN4.1b_XP. http://www.ldeo.columbia.edu.

Cook, E.R., Briffa, K.R., Meko, D.M., Graybill, D.A., Funkhouser, G., 1995, The “segment length curse” in long tree-ring chronology development for palaeoclimatic studies. Holocene 5:229-237.

Cook, E.R., Kairiukstis, L.A. (eds.), 1990, Methods of dendrochronology. Applications in the enviromnental sciences. Kluwer Academic Publishers. Dordrecht. 394 p.

Corona, E., 1983, Dendrochronologia in Italia. Dendrochronologia 1:21-35.

Corona, E., 1986, Dendrochronologia: Principi e applicazioni. Atti del seminario tenuto a Verona nei giorni 14 e 15 novembre 1984. Verona. Istituti italiano di dendrochronologia. 103 p.

Decei, I., și colaboratorii, 1977, Cercetări privind determinarea cuantumului pierderilor de masă lemnoasă la arborii de gorun și stejar pedunculat afectați de uscare. Referat științific final. I.C.A.S. București.

Dissescu, R., 2006, Dendrocronologia românească și pionierii ei. Universul Ingineresc (http://www.agir.ro/univers-ingineresc/dendrocronologia_rom_neasca_si_pionierii _ei_1024.html accesat ianuarie 2010).

Doniță, N., Chiriță, C., Stănescu, V., și colaboratorii, 1990, Tipuri de ecosisteme forestiere din România. ICAS. Seria a II-a. CMDPA. București. 390 p.

Doniță, N., Popescu, A., Paucă-Comănescu, M., Mihăilescu, S., Biriș, I.A., 2005, Habitatele din România. Edit. Tehnică Silvică. București. 500 p.

Douglass, A.E., 1941. Crossdating in dendrochronology. Journal of Forestry 39:825-831.

Dumitriu-Tătăranu, I., Ghelmeziu, N., Florescu, I., Milea, I., Moș, V., Tocan, M., 1983, Estimarea calității lemnului prin metoda carotelor de sondaj. Editura Tehnică. București. 348 p.

Flocea, M., 1992, Cercetări auxologice și dendrocronologice în arboretele de molid cu fenomene de uscare anormală. Referat științific final. I.C.A.S. Câmpulung Moldovenesc. 42 p.

Fritts, H.C., 1976, Tree ring and climate. Academic press, London, 567 p.

Fritts, H.C., 1991, Reconstructing large-scale climatic patterns from tree-ring data. Tucson. University of Arizona Press. 286 p.

Fritts, H.C., 2003. Precon v. 5.17. http://www.ltrr.arizona.edu/people/Hal/ dlprecon.html (accesat în 2009).

Giurgiu, V., 1972, Metode ale statisticii matematice aplicate în silvicultură. Ed.Ceres. București. 567 p.

Giurgiu, V., 1967, Studiul creșterilor la arborete. Ed. Agro-silvică. București. 322 p.

Giurgiu, V., 1974, Cercetări privind variația ciclică a creșterilor la arbori. Studii și cercetări. ICAS. XXX:261-275.

Giurgiu, V., 1977, Variația creșterilor la arbori, starea timpului și anii de secetă. Academia de științe Agricole și Silvice. Buletin informativ 5:222-235.

Giurgiu, V., 1979, Dendrometrie și auxologie forestieră. Editura Ceres. București. 692 p.

Giurgiu, V., 1987, Dendrocronologia ca metodă de cercetare a istoriei poporului român. Pădurea și poporul român. Academia Română. Filiala Cluj.

Giurgiu V., Decei I., 1997. Biometria arborilor din România, Ed. Snagov, București

Giurgiu V., Decei I. , 1972. Biometria arborilor și arboretelor din România, Ed. Ceres, București

Giurgiu V., 1979. Dendrometrie și auxologie forestieră, Ed. Ceres, București

Giurgiu,V., I., Decei, D., Drăghiciu, 2004. Metode și tabele dendrometrice , Ed. Ceres

Giurgiu,V., D., Drăghiciu , 2004.Modele matematico-auxologice și tabele de producție pentru arborete , Ed. Ceres

Giurgiu V., ș.a., 2004. Metode și tabele dendrometrice; Modele matematico-auxologice și tabele de producție pentru arborete

Grissino-Mayer, H.D., 1997, Computer assisted independent observer verification of tree-ring measurements. Tree Ring Bulletin 54:29-41.

Grissino-Mayer, H.D., 2001, Evaluating crossdating accuracy: A manual and tutorial for the computer program COFECHA. Tree-Ring Research 57:205-221.

Iacob, I.C., 1998, Cercetări auxologice în arboreta naturale pluriene de fag cu rășinoase din Bucegi și Piatra Craiului. Rezumat teză de doctorat. Universitatea Ștefan cel Mare. Suceava. 60 p.

Ianculescu, M., Tissescu, A., 1989, Cercetări auxologice și dendrocronologice în arboretele de brad afectate de fenomenul de uscare. I.C.A.S. Seria II. București. 87 p.

Ianculescu, M., 1975, Aspecte metodologice privind determinarea pierderilor de creștere în diametru la arboretele poluate. M.E.F.M.C. Studii și Cercetări. Silvicultură. Seria I. XXXIII. București.

Ianculescu, M., 1987, Cercetări privind dinamica fenomenului de poluare industrială a pădurilor din zona Copșa Mică. Referat științific final. ICAS, București.

Jones, P.D., Lister, D., 2004, The development of monthly temperature series for Scotland and Northern Ireland. Int. J. Climatol. 24:569-590.

Jones, P.D., Mann, M.E., 2004, Climate over past millennia. Rev Geophys 42:RG2002.

Jones, P.D. și alți 30 co-autori, 2009, High-resolution palaeoclimatology of the last millennium: a review of current status and future prospects. The Holocene 19:3-49.

Kern, Z., Popa, I., 2008, Changes of Frost Damage and Treeline Advance for Swiss Stone Pine in the Calimani Mts. (Eastern Carpathians, Romania). Acta Silv. Lign. Hung. 4:39-48.

Kern, Z., Popa, I., Varga, Z., Széles, É., 2009, Degraded temperature sensitivity of a stone pine chronology explained by dendrochemical evidences. Dendrochronologia 27:121-128.

Leahu I. , 1994. Dendrometrie, Ed. Didactică și Pedagogică, București

Pardé, J., Bouchon, J., 1988. Dendrometrié, École National du Génie Rural, des Eaux et des Forêts, 2 ème édition , 328 p.

Pânzaru, G., Soran, V., 1983, Dendroecologia zâmbrului (Pinus cembra L.) din Rezervația Biosferei Pietrosul Mare, Munții Rodnei. Rezervația naturală Pietrosul Rodnei la 50 de ani. Baia Mare.

Popa, I., Kern, Z., Balázs, N., 2006, Frost ring: a biological indicator of widespread freezing days, and 1876 AD as a case study from Călimani Mts., Romania. Proceedings of the Romanian Academy. Series B: Chemistry, Life Sciences and Geosciences 8: 55-60.

Popa, C., 2007, Cercetări privind structura și dendrocronologia ecosistemelor cu Pinus cembra L. din Munții Rodnei. Teză de doctorat. Universitatea Ștefan cel Mare Suceava. 241 p.

Popa, I., 2002, Elaborarea de serii dendrocronologice pentru molid, brad și gorun cu aplicabilitate în dendroclimatologie și dendroecologie. Referat științific final. ICAS. Câmpulung Moldovenesc. 136 p.

Popa, I., 2003, Analiza dendroecologică a regimului perturbărilor în pădurile din nordul Carpațiilor Orientali. Bucovina Forestieră 1:17-30.

Popa, I., 2004, Dendrocronologia în România. Realizări și perspective. În Giurgiu, V., (eds.): Silvologie, vol. IIIA. Editura Academiei Române. 187-227.

Popa, I., 2004, Fundamente metodologice și aplicații de dendrocronologie. Editura Tehnică Silvică. 200 p.

Popa, I., 2005, Cu privire la reconstituirea dinamicii istorice a regimului termic al lunii iunie în Munții Rodnei. Revista pădurilor 4:21-28.

Popa, I., 2005, Dendroclimatological research at Norway spruce (Picea abies (L.) Karst) and Swiss stone pine (Pinus cembra L.) from Rodna Mountains. Proceedings of the Romanian Academy. Series B: Chemistry, Life Sciences and Geosciences. 7:65-70.

Popa, I., 2009, Variația zilnică a dimensiunilor trunchiului la molid și zâmbru în Munții Călimani. Revista pădurilor 3:17-22.

Popa, I., Cheval, S., 2007, Early winter temperature reconstruction of Sinaia area (Romania) derived from tree-rings of silver fir (Abies alba Mill.). Romanian Journal of Meteorology 9:47-54.

Popa, I., Kern, Z., 2009, Millennial summer temperature reconstruction inferred from tree ring records for Calimani Mts. (Eastern Carpathians, Romania). Climat dynamics 32:1107-1117.

Rinntech, 2005, TSAP User reference. 110 p.

Roibu, C., Popa, I., 2006, Serie dendrocronologică pentru fag (Fagus sylvatica) din zona Tătăruși (Iași). Revista pădurilor 4:18-20.

Rondeux, J., 1993, La mesure des arbres et des peuplements forestièrs. Les Presses Agronomiques de Gembloux (Belgique), 521 p.

Schweingruber, F.H., 1985, Dendroecological zones in the coniferous forests of Europe. Dendrochronologia 3:67-75.

Schweingruber, F.H., 1988, A new dendroclimatological network for western North America. Dendrochronologia 6:171-178.

Schweingruber, F.H., 1996, Tree Rings and Environment. Dendroecology. Birmensdorf. Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research. 609 p.

Schweingruber, F.H., Eckstein, D., Serre-Bachet, F., Braker, O.U., 1990, Indentification, presentation and interpretation of event years in dendrochronology. Dendrochronologia 8:9-39.

Seghedin, T., 1977, Parcul Național al Munților Rodnei. Ocrotirea Naturii și a Mediului Înconjurător. 21:13-22.

Semeniuc, A., Popa, I., 2009, Posibilități de evaluare a fazelor de formare a inelului anual prin tehnici de xilologie. Revista pădurilor 4:13-16.

Sidor, C., 2009, Relația climat-arbore în ecosistemele de la limita superioară a pădurii, evaluată prin tehnici de dendroclimatologie și xilologie. Teză de doctorat. Universitatea Ștefan cel Mare Suceava. 183 p.

Sidor, C., Popa, I., 2007, Analiza comparativă a răspunsului dendroclimatologic al molidului, bradului și pinului silvestru din Carpații de Curbură. Revista pădurilor 3:3-8.

Soran, V., Andreica, A., Bercea, V., Știrban, M., 1978, Dendrocronologia și dendroecologia jneapănului în Munții Maramureșului. În Preda V. (eds.) Acțiuni umane asupra jnepenișurilor din Munții Maramureșului, din Munții Rodnei și din alte zone ale Transilvaniei. Cluj-Napoca. 67-75.

Soran, V., Andreica, A., Bercea,V., 1985, Dendrocronologia și dendroecologia jneapanului din Rezervația științifică a Parcului național Retezat. Ocrotirea Naturii și a Mediului Înconjurător 29:23-32.

Soran,V., Andreica, A., Garlea, D., Bercea, V., 1981, Cercetări asupra dendrocronologiei și dendroecologiei zâmbrului (Pinus cembra L.) din rezervația științifică a Munților Retezat. Ocrotirea Naturii și a Mediului Înconjurător 25:27-37.

Timiș, V., Popa, I., 2005, Serie dendrocronologică de referință pentru zâmbru (Pinus cembra) din Masivul Pietrosu, Munții Rodnei. Revista pădurilor 5:19-22.

Timiș-Gânsac Voichița, 2008, Dendrochronological series for Norway Spruce from Pietrosu Massif –Rodna Mountains. Analele Universității din Oradea, Fascicula Protecția Mediului XIII: 351-356

Timiș-Gânsac Voichița, 2009, Dendrochronological series for Mountain Pine from Pietrosu Massif – Rodna Mountains. Analele Universității din Oradea, Fascicula Protecția Mediului XIV: 620-623

Timiș-Gânsac Voichița, 2010, Master dendrochronological series for stone pine (Pinus Cembra l.) and spruce (Picea abies (l.) karst.) from Rodna Mountain. Analele Universității din Oradea, Fascicula Protecția Mediului 15:526-529.

Timiș Voichița, Popa, I., 2010, Spatial variability of dendrochronological series from Rodna Mountains (eastern Carpathians – Romanian, Proceedings of Romanian Academy Series B: Chemistry, Life Science and Geoscience, 2: 167–170.

Timiș-Gânsac Voichița, 2010, Cercetări dendroecologice și dendroclimatologice la molid, zâmbru și jneapăn din escosisteme forestiere de limită din Parcul Național Munții Rodnei. Teză de doctorat. Universitatea Ștefan cel Mare Suceava. 154p.

Tissescu, A., 1990, Cercetări privind elaborarea seriilor dendrocronologice la gorun – Quercus petraea (Matt.) Liebl. și stejar penduculat – Quercus robur L.. Revista pădurilor 105:26-31.