GDK 228+61 Prispelo / Received-. 11.10. 2000 Izvirni znanstveni članek Sprejeto/Accepted : 10. 11. 2000 Original scientific paper PRIMERJAVA STRUKTURE GOZDNIH SESTOJEV IN SESTAVE RASTLINSKIH VRST V PRAGOZDU IN GOSPODARSKEM GOZDU TER PRESOJA UPORABNOSTI IZSLEDKOV ZA GOZDARSKO NAČRTOVANJE Andrej Bončina* Izvleček Avtor prikazuje izsledke primeijalne raziskave strukture gozdnih sestojev in rastlinske sestave v pragozdu Rajhenav in gospodarskem gozdu. V gospodarskem gozdu je mozaičnost horizontalne strukture bolj izrazita, število vrzeli in mladovij je večje, njihova površina tudi večja. V gospodarskem gozdu je več kot za polovico nižja lesna zaloga, delež debelega drevja in količina mrtvega drevja sta občutno manjša kot v pragozdu, drevesna sestava je pestrejša, v pomladku uspeva večje število drevesnih vrst. Zeliščna plast je bolje razvita v gospodarskem gozdu, kjer smo evidentirali večje število vrst, njihovo obilje je v splošnem tudi večje. V cikličnem razvoju gozdnih sestojev od mladovij do debeljakov in pomlajencev se število in obilje vrst v zeliščni plasti povečujeta. Raziskava potijuje, da je razmeije razvojnih faz gozda primeren kazalec za posredno ocenjevanje različnih kriterijev trajnostnega gospodarjenja z gozdovi. Ključne besede: zgradba sestoja, horizontalna zgradba gozda, rastlinska raznovrstnost, gospodarski gozd, pragozd, gozdarsko načrtovanje A COMPARISON OF STAND STRUCTURE AND PLANT SPECIES COMPOSITION BETWEEN VIRGIN FOREST REMNANTS AND MANAGED FORESTS AND RESULT CONSIDERATIONS WITH REGARD TO FORESTRY PLANNING Abstract Some results of comparisons of stand structure and plant species composition between virgin forest remnants and managed forests are presented. The horizontal structure of the analysed managed stands is more diverse and patchy, the number of canopy gaps and stand initiation patches is higher, and their average area is larger, too. In the managed forest growing stock is less than half of that in the virgin forest remnant, the volume of large diameter trees (DBH>50 cm) and dead trees (snags and logs) is much lower, tree species composition is more diverse and tree species number in natural regeneration is higher compared to the virgin forest remnant. The herb layer is more abundant in the managed forest: more plant species were registered there and their abundance is greater. In the cyclical stand in development from juvenile to optimal phase the number and abundance of plant species increased. Proportion of developmental phases is a suitable indicator for assessment of different criteria of sustainable forest management. Key words: stand structure, texture, plant diversity, managed forest, virgin forest remnant, forest planning ' doc. dr., BF, Oddelek za gozdarstvo in obnovljive gozdne vire. Večna pot 83, 1000 Ljubljana, SVN VSEBINA CONTENTS 1 UVOD IN OPREDELITEV PROBLEMA INTRODUCTION AND PROBLEM DEFINING........................155 2 NAMEN AIM OF THE RESEARCH...........................................................157 3 OPIS OBJEKTOV IN DELOVNIH METOD RESEARCH AREA AND METHODS........................................157 4 IZSLEDKI IN RAZPRAVA RESULTS AND DISCUSSION....................................................160 5 POMEN IZSLEDKOV ZA GOZDARSKO NAČRTOVANJE CONCLUSIONS FOR FORESTRY PLANNING........................173 6 SUMMARY..................................................................................177 7 VIRI REFERENCES..............................................................................179 8 ZAHVALA ACKNOWLEDGEMENT.............................................................181 1 UVOD IN OPREDELITEV PROBLEMA INTRODUCTION AND PROBLEM DEFINING Različni parametri strukture gozdnih sestojev so pomembni indikatorji biodiverzitete gozda (HARRIS 1984, SCHERZINGER 1996, ANGELSTAM 1998). V okviru gozdarskega načrtovanja se ne moremo ukvarjati s posameznimi rastlinskimi ali živalskimi vrstami in njihovimi nišami, ampak lahko presojamo predvsem parametre o gozdnih sestojih, ki pa posredno nakazujejo ohranjenost habitatov živalskih in rastlinskih vrst. Vpliv strukture gozdnih sestojev na biotsko raznovrstnost lahko spoznavamo s primernimi raziskavami, njihove izsledke pa uporabimo v gozdarskem načrtovanju in pri ravnanju z gozdovi. Izsledke ene takšnih raziskav podaja ta prispevek. Gozdaiji pogosto prikazujemo gozd kot mozaik različnih sestojev oz. razvojnih faz gozda. Gozdne sestoje členimo največkrat v mezo merilu (1:2 500 do 1:10 000), in sicer glede na strukturo sestojev in njihovo drevesno sestavo. S pojmom horizontalna struktura ali tekstura gozda (HILLGARTER 1971, OTTO 1994 in KORPEL 1995) označujemo, kakšna je razmestitev, oblika in velikost sestojev (zaplat) ter kakšen je delež posameznih sestojnih tipov (razvojnih faz). Že Aubreville (1938) je trdil, da različno velike skupine drevja posamezne vrste tvorijo mozaik, Watt pa je že leta 1947 razlikoval tri stopnje v cikličnem razvoju gozda (cit. po PLATT / STRONG 1989). Sedaj razlikujemo večje število razvojnih faz gozda, uporabljamo pa tudi različne sestojne tipe, kamor uvrščamo posamezne sestoje glede na opredeljene kriterije. Gozdove torej lahko členimo na sestoje ali na dele sestojev, skratka, na elemente horizontalne strukture gozda ali »zaplate«, ki se po določenih kriterijih (na primer sestava, zgradba itd.) razlikujejo od svoje okolice, tako da jih je možno razmejiti. Pojem zaplata (ang.: patch) izhaja iz fitocenologije, sedaj pa ga v veliki meri uporabljamo tudi v krajinski ekologiji, saj je koncept zaplat uporaben za različna merila in različne kriterije. Horizontalna diferenciacija sestojev je lahko posledica (1) rastiščnih razmer, (2) obnovitvenih ciklov gozdnih sestojev ali (3) različnih vplivov (motenj) iz okolja. 1. Rastiščne razmere vplivajo na vrstno sestavo gozdnih cenoz in tudi rastne značilnosti drevesnih vrst. Vendar se drevesna sestava spreminja manj izrazito kot gozdne fitocenoze. V relativno stabilnem okolju se cenoze prekrivajo (WHITTAKER 1975), zato je primerneje kot o mozaiku ostro razmejenih fitocenoz govoriti o njihovem vzorcu (ang.: patch pattern), kar velja tudi za mozaik gozdnih sestojev. Diskretno prikazovanje horizontalne strukture gozda je zato le približek dejanskemu stanju. Prepoznavnost posameznih sestojev kot elementov prostorske strukture gozda je v veliki meri odvisna od gospodarjenja z gozdovi. Na splošno velja, da so meje med sestoji izrazitejše, če so posegi redki, njihova jakost pa velika (na primer golosečni in zastomi gojitveni sistem). 2. Z rastjo dreves se struktura sestojev stalno spreminja. Obnovitveni cikli gozdnih sestojev so posledica rasti oziroma staranja dreves. 3. Strukturo gozdnih sestojev lahko analiziramo glede na režim motenj (ANKO 1993, MIEGROET 1986, PICKETT / WHITE 1985). »Motnja (ang.: disturbance) je kakršenkoli relativno diskreten dogodek v času, ki vpliva na strukturo ekosistema, skupnosti ali populacije, spreminja vire ali fizikalno okolje« (PICKETT / WHITE 1985, str.7). Režim motenj je opredeljen z jakostjo, pogostnostjo in površino, ki jo prizadene posamezna motnja (ibid.). Zaradi antropogenih vplivov se je režim motenj znatno spremenil. Tudi gozdarsko dejavnost lahko z ekosistemskega vidika opredelimo kot motnjo, s to razliko, da gre za usmerjen vpliv z napovedljivimi posledicami (MIEGROET 1986). Tako v gozdnem prostoru vplivamo na drevesno sestavo in strukturo gozdnih sestojev, na lesno zalogo oziroma količino biomase, z gojitvenega vidika na sestojne zasnove, negovanost itd. S tem posredno spreminjamo notranje okolje, diverziteto rastlinskih in živalskih vrst, kroženje snovi v gozdnem ekosistemu itd. Od navedenega je najbolj vidna in tudi najlažje izmerljiva sprememba drevesne komponente gozda. Členitev gozdov na sestoje je odvisna od prostorske ravni - merila. Mezo merilo je primemo za potrebe gojitvenega načrtovanja in tudi za organizacijo in izvajanje del v gozdovih. Struktura znotraj opredeljenih sestojev (strukturnih enot, zaplat) ni enotna, ampak glede na izbrano merilo le relativno enotna. Tudi v manjšem prostorskem okviru bi lahko členili gozd na zaplate, na dele sestojev itd; vendar to variabilnost lahko upoštevamo pri neposrednem ukrepanju, kot je odkazilo. Vrstno diverziteto gozda lahko presojamo glede na strukturo gozdnih sestojev. Zaradi edifikatorskega vpliva gozdnih sestojev so razmere za uspevanje rastlinskih in živalskih vrst v različnih razvojnih fazah gozda različne, razlikujejo pa se lahko tudi med različnimi sestoji iste razvojne faze gozda. 2 NAMEN AIM OF THE RESEARCH Z raziskavo želimo ugotoviti razlike v strukturi gozdnih sestojev med gospodarskim gozdom in pragozdnim ostankom ter njihov vpliv na pomlajevanje gozdov ter sestavo in obilje rastlinskih vrst v zeliščni in grmovni plasti v fitocenozah najbolj razširjene subasociacije Omphalodo-Fagetum asperuletosum. Hkrati želimo presoditi pomen rezultatov za gozdarsko načrtovanje in gozdarsko prakso in oceniti pomen razmerja razvojnih faz gozda kot kazalca za posredno opisovanje različnih kriterijev trajnostnega gospodarjenja z gozdovi. 3 OPIS OBJEKTOV IN DELOVNIH METOD RESEARCH AREA AND METHODS Med seboj smo primerjali horizontakio strukturo gozda, strukturo posameznih razvojnih faz ter raznovrstnost rastlin v pragozdnem ostanku Rajhenav (GE Rog, oddelek 31, površina 51,3 ha) in primerljivem gospodarskem gozdu (GE Rog, oddelek 34, površina 43,0 ha). Analizirana objekta ležita na grebenu roškega masiva v gospodarski enoti Rog kočevskega gozdnogospodarskega območja. Letna količina padavin je okoli 1500 mm, matični substrat so predvsem kredni apnenci, relief je izrazito kraški - razgiban in skalovit, zato je tudi ekspozicija različna, vendar prevladuje južna in zahodna. Najbolj razširjen tip tal so pokarbonatna rjava tla na apnencu različnih globin, ponekod najdemo tudi rendzine. Objekta spadata med dinarske jelovo-bukove gozdove {Omphalodo-Fagetum (Treg. 1957) Mar. et al. \992=Abieti-Fagetum dinaricum). Sintaksonomska nomenklatura je skladna z delom Pregled sintaksonomskega sistema... (ROBIČ / ACCETTO 1999). Rastiščne razmere v objektih so podobne. Pragozd (P) leži na nadmorski višini od 850 do 960 m, gozdno vegetacijo in rastiščne razmere opisujejo subasociacije: A-F asperuletosum (62 %), A-F festucetosum (26 %), A-F mercurialetosum (7 %) ter A-F aceretosum (5 %). Poprečna lesna zaloga v celotnem pragozdu je 799 m^/ha, delež jelke je 57,2 %, bukve 42,1 % in 0,7 % ostalih vrst. Rastiščne razmere v gospodarskem gozdu (G) pa posredno opisujejo subasociacije: A-F asperuletosum (64%), A-F festucetosum (1 %), A-F mercurialetosum (16%) ter A-F aceretosum (19 %). Lesna zaloga sestojev v gospodarskem gozdu je približno 370 m^/ha. sestoje gradijo jelka (47%), bukev (51%) ter gorski javor in gorski brest (2%) (GREGORIČ et al. 1970, HARTMAN 1986, 1987, PUNCER 1978, 1980). Najprej smo vse sestoje prostorsko omejili v merilu 1:2 500. Pred terenskim delom smo analizirali aeroposentke. Pri kartiranju na terenu smo zaradi boljše orientacije v prostoru uporabljali busolo, karto s teodolitom posnetih gozdnih vlak (G), v pragozdu pa mrežo oslonilnih točk. Pri kartiranju smo glede na opredeljene kriterije (BONČINA 2000) razlikovali različne razvojne faze, in sicer mladovje, drogovnjak, debeljak (optimalna faza), pomlajenec, raznomemi sestoj, dvoslojni sestoj in vrzel. Posamezne faze smo členili še bolj podrobno na podfaze. Elemente horizontalne strukture gozda smo razmejevali glede na njihovo prepoznavnost na terenu in glede na merilo (vrisljivost). Velikost prostorsko omejenih strukturnih enot ustreza velikosti skupine, "gnezda in sestoja. Mlade razvojne faze (vrzeli, mladje, goščo) smo zaradi prepoznavnosti in nizke sestojne višine opredelili kot element horizontalne strukture gozda na relativno manjši površini kot starejše razvojne faze. V tistih razvojnih fazah gozda, ki so zavzemale dovolj veliko površino, smo naključno izbrali tri vzorčne ploskve velikosti 30 x 30 m. Na vsaki smo analizirali drevje s prsnim premerom, večjim od 10 cm. Posameznemu drevesu smo izmerili višino (v metrih) in prsni premer (v cm) ter ocenili velikost krošnje (pet stopenj velikosti), utesnjenost krošenj (pet stopenj) ter vitalnost drevesa (pet stopenj). Mrtvemu stoječemu drevju smo izmerili prsni premer in višino, ležečemu samo prsni premer. Lesno zalogo smo določili z dvovhodnimi deblovnicami, za oceno deblovine mrtvega ležečega drevja pa smo uporabili Biolleyeve tarife. Na vzorčni ploskvi smo analizirali gostoto, sestavo in višinsko strukturo mladic drevesnih vrst, ki so bile višje od 1,3 m. Pomladek v zeliščni in grmovni plasti smo evidentirali s fitocenološkimi popisi. V obeh objektih smo v gozdno vegetacij ski enoti Omphalodo-Fagetum asperuletosum odoratae v maju, juniju in prvi polovici julija 1994 in 1995 v posameznih razvojnih fazah gozda popisali floristično sestavo. Velikost posamezne popisne ploskve je 16 m^ (4 x 4 m), velikost vzorca za posamezno razvojno fazo znotraj objekta je praviloma 10 ploskev, skupno smo popisali 160 ploskev. Velikost popisne ploskve (16 m^) je bila določena izkustveno - glede na število evidentiranih rastlinskih vrst; to velikost smo do zdaj uporabljali tudi pri nekaterih analizah naravnega pomlajevanja. Podlaga za izbiro ploskev je bila že vnaprej izdelana karta razvojnih faz ter predhodna analiza sestojev na izbranih vzorčnih ploskvah, saj smo ploskve za floristične popise praviloma izbirali na ploskvah za analizo sestojev. Zaradi primerljivosti smo vse ploskve izbrali na južni, jugozahodni ali jugovzhodni ekspoziciji. Vzorčenje je kombinacija subjektivne izbire in sistematičnega vzorčenja. Prvo ploskev v posameznem sestoju določene razvojne faze smo izbrali subjektivno, s tem pa je bil transekt ostalih ploskev znotraj tega sestoja določen z azimutom in šestmetrsko ali štirimetrsko razdaljo med dvema ploskvama. V transektu so praviloma tri ploskve. Na posamezni ploskvi smo ocenili ekološke razmere (skalovitost, nagib, ekspozicija, listni opad, zastrtost po plasteh) ter inventarizirali floristično sestavo po plasteh: (Di) zgornja drevesna plast (od 15 m navzgor), (D2) spodnja drevesna plast (5 do 15 m), (Gi) zgornja grmovna plast (1,3 do 5 m), (G2) spodnja grmovna plast (0,5 do 1,3 m, lesnate rastline), (Zi) zgornja zeliščna plast (od 0,5 m navzgor, zeli), (Z2) spodnja zeliščna plast (do 0,5 m, vse rastlinske vrste) in (M) mahovna plast. Pri popisovanju smo uporabili Braun-Blanquetovo metodo, pri oceni obilja v Di, D2, Gi smo upoštevah okolico ploskve, pri G2, Zi, Z2 in M pa le tiste osebke, ki so zastirali ploskvico, oziroma so na njej uspevali. Pri analitični obdelavi popisov smo ocene obilja transformirali z Van der Maarelovo transformacijo (MAAREL van der 1979). Vsa nomenklatura praprotnic in cvetnic je skladna z delom Mala flora Slovenije (MARTINČIČ / SUŠNIK 1984), celotno floristično in kartno gradivo, vključno s karto razvojnih faz in z lokacijami ploskev za analizo gozdnih sestojev, pa je na vpogled pri avtorju razprave. Fitocenološke popise smo analizirali tudi s faktorsko analizo. Na podlagi velikega števila spremenljivk in z upoštevanjem odvisnosti med njimi z njo določimo manjše število novih, med seboj neodvisnih spremenljivk, ki pojasnijo kar se da velik del celotne variance; s tem dobimo jasnejšo sliko o strukturi opazovanih spremenljivk (KOŠMELJ 1986). Vhodna matrika podatkov za faktorsko analizo je sintezna tabela 120 popisov rastlinskih vrst v zeliščni plasti; iz analize smo izpustili popise vrzeli, ki se znatno razlikujejo od preostalih popisov, in popise tistih razvojnih faz, ki se bile bodisi prisotne le v gospodarskem gozdu ali le v pragozdu. Pri analizi smo upoštevali le rastlinske vrste, ki so se pojavile vsaj v štirih popisih. Z vsakega objekta smo v analizo vključili 60 popisov, iz vsake razvojne faze v posameznem objektu pa deset popisov. Stolpci podatkovne matrike so popisi, vrstice so rastlinske vrste, vrednosti podatkovne matrike pa so ocene obilja. Podatkovno matriko (71x120) smo analizirali z metodo glavnih komponent (PCA, varimax). Ker so stolpci (popisi) spremenljivke, govorimo o R-tipu faktorske analize. Pri metodi glavnih komponent je vsaka spremenljivka (popis) opredeljena kot linearna kombinacija izbranih, v našem primeru dveh faktorjev: PopiSi= aji • Fi+ ai2 ■ F2 a - faktorska utež i - število rastlinskih vrst (enot) 4 IZSLEDKI IN RAZPRAVA RESULTS AND DISCUSSION 4.1 HORIZONTALNA STRUKTURA IN RAZMERJE RAZVOJNIH FAZ HORIZONTAL FOREST STRUCTURE AND PROPORTION OF DEVELOPMENTAL PHASES Delež posameznih razvojnih faz je v pragozdu rezultat naravne sestojne dinamike, medtem ko je v gospodarskem gozdu predvsem rezultat gojitvenega ukrepanja. Zato je horizontalna struktura gozda močno odvisna od gojitvenega sistema, nanjo pa lahko znatno vplivajo tudi abiotski in biotski vplivi, na primer vetrolomi, kalamitete itd. 60 -50 40 30 20 10 O vrzel/gap mladovje / drogovnjak / debeljak / juvenile pole phase optimal phase phase pomlajenec / dvoslojni raznomemi understory sestoj/two- sestoj/ reinitiation layered selection phase phase phase Razvojne faze / Devetopmental phases Grafikon 1: Razmerje razvojnih faz v pragozdnem ostanku in gospodarskem gozdu Graph 1: Proportion of developmental phases of virgin forest remnant and managed forest V pragozdu nismo našli sestojev v razvojni fazi drogovnjak, medtem ko je delež vrzeli in mladovij občutno manjši (grafikon 1). V pragozdu je nastanek enomemih in enodobnih sestojev, kot so drogovnjaki, posledica naravnih katastrof, na primer vetroloma ali žledoloma, ki na določeni površini uničijo gozdni sestoj. Takšni vplivi abiotskih dejavnikov pa v dinarskem jelovem bukovju niso pogosti. Le naglo odmiranje jelke ima lahko podobne posledice. Vzrok za manjši delež mladovja in vrzeli v pragozdu ter njihovo manjšo poprečno površino je v tem, da so naravne motnje šibke - največkrat odmre le posamezno drevo ali skupina dreves. Delež vrzeli je v gospodarskem gozdu relativno visok, ker smo šteli za vrzeli tudi površine z nasajeno smreko. Zaradi nizke gostote sadnje zastirajo sedemletne smrekove mladice le majhen del površine in praktično ne vplivajo na ostalo rastlinje, zato so v ekološkem smislu vrzeli. Skupna površina tako opredeljenih vrzeli je 15,5 % celotne površine, od tega je 12,4 % vrzeli z nasajeno smreke in 3,1 % »pravih« vrzeli. V pragozdu je nekoliko večji delež debeljaka, vendar je delež starejših debeljakov v pragozdu občutno večji. V gospodarskem gozdu je razvojni ciklus posameznega drevesa in sestoja krajši in zaključen, še preden sestoji dosežejo stanje, ki ga v pragozdu še vedno imenujemo optimalni stadij. Dvoslojni sestoji nastanejo tako, da posamezne jelke iz zgornjega položaja izpadejo bodisi zaradi poseka ali umiranja. Pri tem nastajajo manjše vrzeli. Običajno jih zapolni bukev, ki se postopoma vrašča v zgornji položaj. V pragozdu je raznomema zgradba praviloma prehodna oblika, več ali manj stalna pa je na lokacijah, kjer so rastiščne razmere nekoliko bolj ekstremne (skalnati vrhovi, grebeni) in/ali v sestojih z večjim deležem iglavcev. V gospodarskem gozdu pa je površina raznomemih sestojev odvisna od gojitvenega sistema. V obeh objektih prevladujejo v skupnem številu majhne zaplate razvojnih faz. V večini primerov ustreza površina zaplat razvojnih faz velikosti skupine (do 5 arov) in velikosti gnezda (5-50 arov). V analiziranih objektih smo evidentirali le nekaj zaplat, katerih površina je bila večja od 0,5 ha, tako da gojitveno-tehnično ustrezajo sestoju; kljub temu je skupni delež tovrstnih zaplat prevladujoč glede na celotno površino analiziranih objektov. Tako je v Rajhenavskem pragozdu 5 %, v gospodarskem gozdu 13 % zaplat, katerih površina je večja od 50 arov. Zaplate razvojnih faz, ki so večje od 50 arov, pokrivajo v Rajhenavskem pragozdu 77 %, v gospodarskem gozdu pa 62 % skupne površine. Mozaičnost je v analiziranem primeru torej bolj izrazita v gospodarskem gozdu. 4.2 VERTIKALNA STRUKTURA SESTOJEV VERTICAL STAND STRUCTURE Vertikalno strukturo sestojev lahko opišemo z zastiranjem vertikalnih plasti vegetacije. Razvitost spodnjih plasti vegetacije je odvisna od zastiranja zgornjih plasti vegetacije. V debeljakih in drogovnjakih so krošnje v zgornji drevesni plasti sklenjene, zato je plastovitost v teh razvojnih fazah manj izražena. Med objektoma nismo opazili večjih razlik v zastiranju drevesne in grmovne plasti. Grmovno plast dinarskih jelovo-bukovih gozdov gradijo predvsem drevesne vrste. Število grmovnih vrst, ki bi lahko trajno uspevale v tej plasti, je majhno. Spodnja grmovna plast je najbolj skromno razvita v dvoslojnih sestojih, drogovnjakih in debeljakih, najbolje pa v sestojih v obnovi. Zgornja zeliščna plast (Zi) je dobro razvita le v večjih vrzelih, zato je ne moremo prištevati k ohranjeni obliki gozdne vegetacije obravnavanega sintaksona. Obilje spodnje zeliščne plasti se med razvojnimi fazami zelo razlikuje. Ta plast je najbolj skromno razvita v gošči in dvoslojnih sestojih, najbolj pa v vrzelastem debeljaku, sestoju v obnovi in v vrzeli. Preglednica 1: Poprečna zastrtost tal (%) z vertikalnimi plastmi vegetacije po razvojnih fazah v gospodarskem gozdu (G) in Rajhenavskem pragozdu (P) Table 1: Average coverage (%) of vegetation strata for the developmental phases in the managed forest (G) and the virgin forest remnant (P) D, D2 G, Gj Z, 2 '2 M Razvojna faza Developmental phases upper tree layer lower tree layer upper shrub layer lower shrub layer upper herb layer lower herb layer moss G P G P G P G P G P G P G P Gošča / Stand initiation phase 4 7 4 1 100 100 15 9 0 0 17 30 4 5 Drogovnjak / Po/e phase 97 - 5 1 - 0 0 - 41 - 5 - Dvoslojni sestoj / Two-layered phase 49 40 58 92 0 6 1 0 0 0 28 29 5 6 Debeljak / Optimal phase 88 96 10 3 0 0 1 0 0 0 44 40 8 8 Vrzelasti debeljak / Optimal 69 74 8 4 3 10 11 23 3 1 59 74 12 11 phase with canopy gaps Sestoj V obnovi / Understory 40 53 17 3 39 38 23 40 3 0 53 58 5 11 reinitiation phase Raznomemi sestoj / Selection phase 56 48 42 37 12 43 8 13 1 1 47 49 20 7 Vrzel / Gap 4 14 0 2 0 6 14 22 69 2 69 75 3 9 4.3 LESNA ZALOGA, DREVESNA SESTAVA IN PRIRASTEK GOZDNIH SESTOJEV GROWING STOCK, TREE SPECIES COMPOSITION AND STAND INCREMENT Lesna zaloga pragozda je 799 m^/ha, gospodarskega razreda jelovo-bukovih gozdov na rastišču A-F asperuletosum na Rogu, v katerega je uvrščen raziskovalni objekt, pa 368 m^/ha. Struktura lesne zaloge po razširjenih debelinskih razredih A, B, C kaže, da je v pragozdu manjša količina tanjšega (A) drevja (32 m^/ha) kot v gospodarskem gozdu (60 m^/ha), tudi nekoliko manjša količina srednjedebelega drevja (B), in sicer 102 m^/ha v pragozdu in 124 m^/ha v gospodarskem gozdu, medtem ko je v pragozdu veliko več debelega (C) drevja (665 m^/ha) kot v gospodarskem gozdu (184 m^/ha). Ob tem pa je prirastek v pragozdu (10,1 m^/ha) le nekoliko večji kot v gospodarskem gozdu (8,3 m'/ha). Letna količina odmrlega drevja v pragozdu je okvirno enaka prirastku, saj znaša približno 11 mVha, letni etat v gospodarskem gozdu pa 7 m^/ha. V gospodarskem gozdu je rastnost sestojev le nekoliko manjša, čeprav je lesna zaloga občutno manjša (preglednica 2). V gospodarskem gozdu so krošnje dreves značilno večje, tudi vitalnost drevja je boljša (BONČINA 1997), po drugi strani pa predstavlja deblovina pragozda v veliki meri mrtev les sicer živih dreves. V drevesni sestavi so med primerjanima objektoma sicer majhne a pomembne razlike. V lesni zalogi pragozda prevladujeta jelka (57,2%) in bukev (42,1%), drugih vrst (gorskega javorja, smreke, lipovca, gorskega bresta in drugih) je skupaj 0,7 %, v gospodarskem gozdu pa 4,6 %. 4.4 DEBELINSKA STRUKTURA DIAMETER STRUCTURE Med pragozdom in gospodarskim gozdom smo ugotovili pomembne razlike v debelinski zgradbi sestojev: • V pragozdnih sestojih so največje debeline dreves v vseh razvojnih fazah večje kot v istih razvojnih fazah gospodarskega gozda. V pragozdnih sestojih razvojne faze debeljak (optimalna faza) je število dreves veliko večje. Velikost njihovih krošenj je zato manjša. Zaradi velike gostote drevesa tudi v tej fazi intenzivno odmirajo. V pragozdu je število tanjšega drevja v raznomemih in dvoslojnih sestojih manjše kot v gospodarskem gozdu. Svetlobne razmere so v pragozdu zaradi večje zastrtosti z zgornjo drevesno plastjo manj ugodne. Preglednica 2: Nekateri parametri sestojev različnih razvojnih faz v gospodarskem gozdu (G) in pragozdu (P), ugotovljeni na izbranih vzorčnih ploskvah Table 2: Some stand parameters of different developmental phases of the virgin forest remnant (V) and managed forest (P), established on sample plots Razvojna faza Developmental phase Lesna zaloga Growing stock (m'/ha) Mrtvo drevje Dead trees (mVha) Število drevja (N / ha) Tree number per hectare Skupaj Total A B C D P G P G P G P G P G P G P G Debeljak Optimal phase 1066 630 113 4 379 330 145 123 111 133 93 70 30 4 Vrzelasti debeljak Optimal phase with canopy gaps 846 679 431 8 239 219 82 48 63 89 41 63 72 19 Pomlajenec Understory reinitiation phase 942 559 474 14 241 212 100 111 41 26 45 41 55 34 Raznomemi sestoj Selection phase 720 475 165 6 259 319 118 204 52 41 52 70 37 4 Dvoslojni sestoj Two-layered phase 977 486 316 9 289 578 137 489 37 30 44 41 71 18 Opomba / Remark: Debelinski razredi / Diameter classes: 50 cm) is much larger than in the managed forest, encompassing 665 m^/ha and 184 m^/ha respectively. In spite of great differences of growing stock, the volume increment of the virgin forest stands is just a little larger compared to the one in the managed forest: 10 m^/ha and 8,3 m^/ha respectively. Small differences between the two are found in tree species composition; fir and beech dominate in the virgin forest remnant (57,2% and 42,1% respectively) while other tree species, e.g. Tilia cordata, Acer pseudoplatanus, Ulmus glabra. Picea abies, are in minority (0,7%). Their proportion is significantly higher in the managed forest (4,6yo). • There is no significant difference in natural regeneration of tree species between analysed areas. In the optimal phase stand and the two-layered stand, seedling density is higher in the virgin forest in spite of higher growing stock. • The abundance and composition of herb layer depend on stand dynamics. Species richness, abundance of particular plant species and the whole herb layer are increasing through the stand cycle from juvenile to optimal phase (Boncina 2000). Species richness was greatest in gaps, in optimal phase with canopy gaps and stand re-initiation phase it is just a bit lower. • The floral composition is more diverse and the abundance of plant species is greater in the managed forest compared to the virgin forest remnant in spite of similar site conditions. The floral composition is more diverse and the abundance of plant species is greater in the managed forest compared to the virgin forest remnant (Boncina 2000). In the managed forest 117 different plant species were recorded on 80 plots, and 69 in the virgin forest remnant on the same plot number. Similar research results were reached by Trinajstič (1972) and Marinček / Puncer / Zupančič (1980). In all developmental phases of cyclic stand development the number of plant species and Simpson's diversity index are higher in the managed forest compared to the virgin forest remnant. • It is confirmed that proportion of developmental phases is a suitable indicator for assessment of different criteria of sustainable forest management, e.g. biodiversity. For forestry planning the next facts, deriving from research results, are of great importance: • The proportion of developmental phases is a suitable indicator for assessment of different criteria of sustainable forest management (SFM), e.g. biodiversity, and not just for assessment of the economic component of SFM (sustained yield). • The horizontal structure of managed forests depends on silvicultural treatment used in forest management. Silvicultural measures often simplify stand structure but are, on the other hand, able to create very diverse stand structure. • Virgin forest remnants are of great importance as reference objects for managing forests. However, stand parameteres of managed forests should not be compared schematically to those deriving from comparable virgin forest remnants. • It is confirmed that (plant) species diversity can be analysed with regard to stand structure. Silvicultural treatments influence species composition, abundance (density) of a particular species population, etc. Growing stock of virgin forest is very high, resulting also in less diversity of plant species in herb layer. • In the managed forest better conditions for more diverse tree species composition exist compared to virgin forest remnants. • Forest biodiversity is not a synonym for forest stability. However, it is not appropriate to intensify the disappearing (loss) of natural species, as this could result in a decreased capability of forests as a functional system to adapt to changing conditions of the environment. • Stand classification is usually based on developmental phases. However, the differences between the stand of the same development phase can be evident. Research results show, that especially the optimal phase as a developmental phase is defined too broadly. It would be advisable to divide it into two or more sub-phases. 7 VIRI REFERENCES ANDOLJŠEK, J. / BONČINA, A. / ČERNAČ, J. / DEČMAN, S. / FICKO, Z. / GREGORIČ, A. / KONEČNIK, J. / OŽBOLT, I. / PERUŠEK, M. / PRELOŽNIK, M. / ŠTRUMBELJ, C., 1991. Gozdnogospodarski načrt za VI. gozdnogospodarsko območje Kočevje 1991-2000.- Kočevje, Gozdno gospodarstvo Kočevje, 241 s. ANGELSTAM, P., 1998. Towards a logic for assessing biodiversity in boreal forest.- V: Assesment of biodiversity for improved forest planning, Bachmann P., Köhl M., PäivinenR. (ur.). European forest institute. Proceedings No 18, s. 301-313. ANKO, B., 1993. Vpliv motenj na gozdni ekosistem in na gospodarjenje z njim.- Zbornik gozdarstva in lesarstva, 42, s. 85-109. AUBREVILLE, A., 1938. La foret coloniale: les forets de l'Afrique occidentale fran^aise.- Annales Academie Sciences Coloniale, 9, 1, s. 1-245. BONČINA, A., 1997. Naravne strukture gozda in njihove funkcije pri sonaravnem gospodarjenju z gozdom. - Doktorska disertacija. Ljubljana, Biotehniška fakulteta. Oddelek za gozdarstvo, 210 s. BONČINA , A., 2000. Comparison of structure and biodiversity in the Rajhenav virgin forest remnant and managed forest in the Dinaric region of Slovenia.- Global Ecology and Biogeography, 9, 3, s. 201-212. DIACI, J., 2000. Vključevanje koncepta biotske pestrosti v prakso gojenja gozdov.-Zbornik gozdarstva in lesarstva, 63, s. 255 - 278. GREGORIČ, V. / PUNCER, I. / ZUPANČIČ, M. / WRABER, M., 1970. Vegetacijska in rastiščna analiza za GE Rog.- Ljubljana, Biološki inštitut Jovana Hadžija, 105 s. HARRIS, L.D., 1984. Fragmented forest. Island biogeography theory and the preservation of biotic diversity.- Chicago, The University of Chicago Press, 211s. HARTMAN, T., 1986. Gozdnogospodarski načrt za gospodarsko enoto Rog .- Kočevje, Gozdno gospodarstvo Kočevje, 116 s. HARTMAN, T., 1987. Pragozd Rajhenavski Rog.- Strokovna in znanstvena dela, 89, 80s. HILLGARTER, F.W., 1971. Waldbauliche und ertragskundliche Untersuchungen im subalpinen Fichtenurwald Scatle/Briegels.- Beiheft Schweiz. Zeitschrift für Forstwesen, 80 s. KORPEL, Š., 1995. Die Urwälder der Westkarpaten.- Stuttgart, Gustav Fischer Verlag, 310s. KOŠMELJ, B., 1986. Faktorska analiza.- Ljubljana, Ekonomska fakulteta, 55 s. KOTAR, M. (ed.), 1995. Prezrte drevesne vrste.- Zbornik seminarja, 19. gozdarski študijski dnevi. Dolenjske Toplice, 9. in 10. november 1995. Biotehniška fakulteta, Oddelek za gozdarstvo, 293 s. MAAREL, E. van der, 1979. Transformation of cover-abundance values in phytosociology and its effects on community similarity.- Vegetatio, 39, 2, s. 97-114. MARINČEK, L. / PUNCER, 1. / ZUPANČIČ M., 1980. Die floristischen und strukturellen Unterschiede zwischen dem Urwald und dem Wirtscahftswald der G^soXhchait. Abieti-Fagetum dinaricum.- Bericht über das internationale Symposion der Internationalen Vereinigung für Vegetationskunde in Rinteln, Vaduz, J. Cramer, s. 249-263. MARTINČIČ, A. / SUŠNIK, F., 1984. Mala flora Slovenije,- Ljubljana, Državna založba Slovenije, 793 s. MIEGROET, M. van, 1986. Bioecological aspects of silvicultural intervention.- V: 18th lUFRO World Congress, Div.l, Vol. 1, Forest Environment and Silviculture, Ljubljana, s. 273-285. MLINŠEK, D. / ACCETTO, M. / ANKO, B. / PISKERNIK, M. / ROBIČ, D. / SMOLEJ, I./ZUPANČIČ, M., 1980. Gozdni rezervati v Sloveniji.- Ljubljana, Inštitut za gozdno in lesno gospodarstvo pri Biotehniški fakulteti, 414 s. OTTO, H.J., 1994. Waldökologie.- Stuttgart, Verlag Ulmer, 391 s. PETERSON, G. / ALLEN, C.R. / HOLLING, C.S., 1998. Ecological resilience, biodiversity, and scale.- Ecosystems, 1, 6, s. 6-18. PICKETT, S.T.A. / WHITE, P.S. (ed.), 1985. The ecology of natural disturbance and patch dynamics.- San Diego, Academic Press, 472 s. PLATT, W.J. / STRONG, D.R. (ed.), 1989. Gaps in forest ecology.- Ecology, 70, 3, s. 535-576. PUNCER, L, 1978. Die Waldvegetation und die Urwaldreste in der Gegend von Kočevje." Ljubljana, Poroč. Vzhodalp. - dinar. dr. preuč. veget., 14, s. 69-76. PUNCER, L, 1980. Dinarski jelovo bukovi gozdovi na Kočevskem.- Razprave XXII/6, S AZU, s. 407-561 ROBIČ, D., 1995. Manjšinske drevesne vrste gozdnih sestojev v sinekološki in avtekološki luči.- V: Prezrte drevesne vrste. Kotar M. (ed.). Zbornik seminarja, 19. gozdarski študijski dnevi, Dolenjske Toplice, 9. in 10. november 1995. Biotehniška fakulteta. Oddelek za gozdarstvo, s. 25-41. ROBIČ, D. / ACCETTO, M., 1999. Pregled sintaksonomskega sistema gozdnega in obgozdnega rastlinja Slovenije.- Študijsko gradivo iz fitocenologije. Ljubljana, Biotehniška fakulteta. Oddelek za gozdarstvo in obnovljive gozdne vire, 18 s. SCHERZINGER, W., 1996. Naturschutz im Wald.- Stuttgart, Verlag Eugen Ulmer, 447 s. TRINAJSTIČ, I., 1972. O rezultatima komparativnih istraživanja florističnog sastava prašumskih i gospodarskih sastojina zajednice Fagetum croaticum abietetosum Ht. u Hrvatskoj.- Šumarski list, 96, 9-10, s. 334-347. TRINAJSTIČ, L, 1995. Urwald, Naturwald, Wirtschaftswald: ein Vergleich der floristischen Struktur.- Sauteria, 6, s. 109-132. WHITTAKER, R.H., 1975. Communities and ecosystems.- New York, Macmillan Publishing Co., 385 s. WOODS, K.D. / WHITTAKER, R.H., 1981. Canopy-understory interaction and the internal dynamics of mature hardwood and hemlock-hardwood forests.- V: Forest Succession, Concepts and Application. West D.C., Shugart H.H., Botkin D.B. (ed.). New York, Springer Verlag, s. 305-323. 8 ZAHVALA ACKNOWLEDGEMENT Zahvaljujem se mag. Robiču in dr. Dakskoblerju za pomoč pri determinaciji rastlinskihj vrst, prof. Accetu in doc. Diaciju pa za pripombe, s pomočjo katerih smo izboljšali prvotno besedilo. Raziskava je potekala v okviru raziskovalnega projekta (L4-0855-98), ki ga financirata Ministrstvo za znanost in Ministrstvo za kmetijstvo, gozdarstvo in prehrano.