DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu




ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 63     <-- 63 -->        PDF

IZLAGANJE NA ZNANSTVENOM SKUPU - PRESENTATION AT THE INTERNATIONAL SYMPOSIUM Šumarski list SUPLEMENT (2005), 61-68
UDK 630* 116 + 228


STRUKTURA ŠUMA S FUNKCIJOM ZAŠTITE TLA
NA LOKALITETU PUSTY HRAD - ZVOLEN


THE STRUCTURE OF THE FOREST STAND WITH A SOIL CONSERVATION
FUNCTION IN THE LOCALITY PUSTY HRAD - ZVOLEN


Karol GUBKA*


SAŽETAK: U Republici Slovačkoj šumsko tlo pokriva otprilike 2.008.000
hektara. Šume rastu na 1.929.000 hektara, a 12,7 % ispunjavaju primarnu
funkciju zaštite tla i sprječavanje erozije (Zeleni izvještaj 2003. g). Šumske
sastojim s ovom funkcijom javljaju se u određenim postocima u svim nagnutim
zonama šumske vegetacije.


Lokalitet Pusty hrad smješten je na granici između intravilana i ekstravilana
grada Zvolena, koji dominira jugozapadnim dijelom. Arheološki nalazi
potvrđuju da je područje na ušću rijeka Hron i Slatina bilo naseljeno već u
kameno doba. Strateški trgovački i vojnički položaj omogućio je gradu Zvolenu
dugoročne izglede. Od izgradnje Novog Dvorca godine 1238., starije dvorac
počeo propadati. Danas je Pusty brad mjesto arheoloških istraživanja i
turističko odredište. Odjel 186, kojeg presijecaju turističke staze, ima vrlo
važnu ulogu u sprječavanju erozije. U podnožju brda (40 % - 100 % nagib)
nalaze se značajne cestovne i željezničke komunikacije, električni vod, tvornica
betona, rezidencijalni dio i ušće dviju rijeka. Spontana erozija ili klizanje
tla mogli bi prouzročiti znatnu gospodarsku štetu. Šumska struktura na promatranom
lokalitetu prilično je izdiferencirana, posebice u smislu omjera
smjese u odnosu na visinu. S fito-socioloskog stajališta, ustanovili smo inverziju
vegetacijskih zona: u gornjem dijelu javljaju se šumski tipovi druge šumske
vegetacijske zone, dok se na nižim visinama javljaju šumski tipovi treće
šumske vegetacijske zone. To se odražava u omjeru smjese drvenastih vrsta:
na većim visinama (preko 450 m) javlja se hrast kitnjak fQuercus petraea,),
koji prevladava u gornjem sloju krošanja, uz prisutnost malolisne lipe (Tilia
cordata) / gorskog javora (´Acer pseudoplatanus,) u podstojnoj etaži. S horizontalnom
zatvorenosti krošanja od 85 % i/ili pokrovom biljne sinusije od 80 %,
prirodno pomlađivanje, uglavnom rast ponika vrlo je problematičan.


Na nižim visinama, zajednica šumskih vrsta je raznovrsnija, a pritom je
hrast zamijenjen bukvom i grabom. Uz ove spomenute vrste, ustanovili smo i
pojavu javora fAcer campestre,), javora mliječa (Acer platanoides,), divlje
trešnje (Cerasus aviurrij i drugih.


Mnoge su biljke bile vegetativnog porijekla. Sa stajališta vertikalne strukture,
ekosustav u ovom dijelu postaje ravna, vertikalno neizdiferencirana
šumska sastojina.


Prirodna reprodukcija, posebice javora, vrlo je spontana. U uvjetima jake
zasjene, prirodni ponik opstoje samo kratko vrijeme i nije u stanju stvoriti
drugu etažu. Biljni pokrivač ne ometa prirodnu generativnu reprodukciju, jer


*
Doc. Ing. Karol Gubka CSc, TU Zvolen, Katedra uzgajanja šuma, Šumarski
fakultet TU, Zvolen, Masarykova 24, 96053 Zvolen, Slovakia


ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 64     <-- 64 -->        PDF

K. Gubka: STRUKTURA ŠUMA S FUNKCIJOM ZAŠTITE TLA NA LOKALITETU PLJSTY HRAD ZVOLF.N Šumarski list - ŠUPI KMLNT (2005), 61 -68
otprilike 30 % biljnog pokrova ne utječe negativno na reproduktivne procese.
U zadnjih 10 godina, broj pojedinih stabala u donjim etažama smanjio se,
dok je relativni udio stabala u sklopu porasao u dijelu smještenom na nižim
visinama. Omjer smjese se tek neznatno promijenio. Tlo se u cijelom profilu
sastojine može odrediti kao erodibilno, pri čemu se njegova fizička svojstva,
boja i kemijska svojstva mijenjaju u skladu s promjenama visina.


Hitno je potrebno primijeniti mjere uzgojnih zahvata u cilju poboljšanja
strukture šumske sastojine i očuvanja trajne funkcionalne djelotvornosti. Predložene
mjere moraju se temeljiti na sintezi znanja o sastavu šumskih sastojina,
tehničkim i ekonomskim mogućnostima i uzgojnom cilju. Cilj je na ovom lokalitetu
razviti ekosustav koji će u što većoj mjeri ispuniti funkciju sprječavanja
erozije. Za postizanje ovog cilja potrebno je napustiti metodu čiste sječe kao i
metodu oplodne sječe. Sječa se mora obaviti po snijegu ili kad je tlo zamrznuto.
Umjesto izvlačenja stabala po tlu, potrebno je koristiti žičare. Treba potpomagati
prirodnu generativnu i vegetativnu obnovu. U slučaju nedostatne prirodne
obnove, potrebno je osigurati buduću generaciju pomoću umjetne ili kombinirane
obnove. Ovim bi se postupcima trebale postići zatvorene šumske sastojine
koje su izdiferencirane horizontalno, vertikalno, po visini, promjeru i dobi, sa
raznolikim omjerima smjesa, koje će maksimalno ispuniti funkciju sprječavanja
erozije.


UVOD - Introduction


Lokalitet Pusty hrad kraj Zvolena, predstavlja bitnu Dosadašnja proučavanja govore da se funkcija zaštikomponentu
gradske panorame. Povezan je s najstarite
od erozije može najdjelotvornije osigurati pomoću
jim razdobljem naseljavanja ove regije. Prema arheošumskih
sastojina s višeslojnom vertikalnom arhitektuloškim
istraživanjima, ovaj je lokalitet naseljen već izrom,
oblikovanom s autohtonim prilagođenim vrstama
među 2500. i 2100. godine prije Krista. Pogodnosti to(
Mayer 1976, Pobedi nskij -Kečner 1984,Mikova
dviju rijeka, Hron i Slatine, uvjetovale su razvoj dria k 1981, Korpcl ´ 1989," Popi č 1989, Gubk a
Zvolena u trgovačko i vojno središte toga područja. 1996, Reh 1997). Ovaj se podatak mora razumjeti u
Nakon izgradnje novog dvorca i proglašenja Zvolena kontekstu okolišnih osobina. U mnogim su slučajevima
kraljevskim gradom, vrijednost starog dvorca počinje kontrola erozije i zaštita tla funkcije koje u dovoljnoj
opadati. Danas se odvija intenzivno arheološko istražimjeri
osiguravaju šumske sastojine sastavljene od vrsta
vanje lokaliteta, koji je važna turistička destinacija do koje nisu autohtone na danom lokalitetu, no pokazuju
koje se dolazi stazama i šumskim putevima. visoku statičku stabilnost i odgovarajuće fiziološke i/ili


morfološke karakteristike.


Čitav masiv Pusty hrad nalazi se na jugozapadnom
dijelu Zvolena. Geomorfološki gledano, smješten je na Višeslojna šumska sastojina značajno smanjuje kisjeverozapadnoj
granici planinskog lanca Javorie. Geonetičku
energiju kišnih kapi pri njenom udaru na tlo te
loška podloga sastoji se od andesitnih vulkanskih stijena sprječava eroziju. Višeslojna šumska sastojina sa svoi
tufita. Visina Pusty hradaje 571 m nad morem najugo-jim nadzemnim i podzemnim dijelovima osigurava prozapadu
i 478 m na sjeveroistoku. Visina riječnog sliva je točno i sigurno prenošenje površinskih padavina u pod110
m nad morem. zemne vode, što nije važno samo za zaštitu tla, već i za


Šumski ekosustav na padinama spomenutog lokavodno
gospodarstvo. Cilj je ove studije analizirati strukliteta
ispunjava važne ekološke i okolišne funkcije, od turu određene šumske sastojine s funkcijama zaštite tla i
kojih su značajni zaštita tla i kontrola erozije. Nagib kontrole erozije, te predložiti odgovarajuće šumsko-uzvarira
od 40 % do 100 %, tako daje erozija stvarna gojne mjere za sprječavanje opadanja funkcionalne djeprijetnja.
lotvornosti promatranog ekosustava.


MATERIJALI I METODOLOGIJA - Material and methodology


Lokalitet Pusty hard smješten je na šumskom zemgradu.
Neposredno ispod ove sastojine nalazi se važna
ljištu kojim gospodari poduzeće Sume grada Zvolena, cesta i željeznička pruga, mostovi i vijadukti, daleko


d.o.o. Arheološki radovi zahtijevaju diferenciran pristup vod, stambeno naselje, rijeka Slatina i njen spoj s rijegospodarenju
šumskim sastojinama blizu ovog lokalitekom
Hron. Erozija i/ili klizanje tla u ovim bi uvjetima
ta. Odjel 186, objekt naše analize, okrenut je prema uzrokovali znatnu ekološku, okolišnu i gospodarsku šte


ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 65     <-- 65 -->        PDF

K. Gubka: STRUKTURA ŠUMA S FUNKCIJOM ZAŠTITE TLA NA LOKALITETU PUSTY HRAD - ZVOLEN Šumarski list - SUPLEMENT (20U5). 61-68
tu. Odjel 186 pokriva 64,82 hektara i proglašenje zaštitnom
šumom s funkcijama kontrole erozije i klizanja tla.
Održavana i prometna staza do pogleda na Zvolen siječe
šumske sastojine i nastavlja se do područja Pusty hrad.
Danas turisti često posjećuju čitav lokalitet. Prema šumsko-
gospodarstvenom planu i karti šumskih sastojina, to
je dvoslojna sastojina klasificirana kao HS04OV, tj. visoka
šuma s primarnom zaštitnom funkcijom. Prvi sloj
ima djelomičnu površinu od 51,86 hektara, starost od
165 godina, zalihu 0,6, funkcionalni tip 10, zaštitni tip
13 (izvan opsega industrijskog zagađenja), tehnološki
tip 34 (eksploatacija drva sustavom žičara). Nagib je jugozapadni,
strmina nagiba 90 %, a grupe šumskog tipa
su sljedeće: Quercetum fageto-tiliosum 60 % (3402);
Tilietum acerosum 30 % (3502); Fagetum pauper 10 %
(3315). Tlo je kameno s izbijajućim stijenama. Biljni
pokrov su trave.


REZULTATI


Prva trajna pokusna ploha postavljena je u gornjem
dijelu šumske sastojine (450 m nad morem)


Pod dugoročnim utjecajem ekoloških čimbenika na
tom staništu, stvoreni su mikroklimatski i ostali uvjeti,
stvorio se ekosustav koji je danas sposoban osigurati
prioritetnu zaštitu tla, kontrolu erozije i funkcije kontrole
klizanja tla. Šumska je sastojina na tom lokalitetu
oblikovana uglavnom od hrasta kitnjaka (Quercus petraea
Mattusch. Licbl) koji jasno dominira. Nema znakova
erozije (osim one uzrokovane turističkim stazama),
što bi predstavljala prijetnju mjestu gdje je opažena.
Sadašnja struktura šumske sastojine u odnosu na
stanište, dob, sastav vrsta drveća, vertikalnu arhitekturu,
stanje prirodne obnove, itd., ukazuje na potrebu ciljane
šumskouzgojne obrade. Oblikovanje trajne višeslojne
arhitekture šumske sastojine na ovom staništu
vrlo je važno za očuvanje njegove funkcionalne djelotvornosti.
Na temelju analize prirodne obnove zaključili
smo daje sjemeni urod pojedinih vrsta drveća dovoljan
za postizanje trajnog postojanja funkcionalno
djelotvornog šumskog ekosustava, pod šumskouzgojnim
i eksploatacijskim zahvatima temeljenim na načelu
obnove sjemenom sječom.


Biljna zajednica u području Pusty hrad predstavlja
primjer inverzije vegetacijskih zona. Dok je niža pokusna
ploha II klasificirana kao treća vertikalna vegetacijska
zone, gornja ploha I, unatoč njenoj lokaciji na
većoj nadmorskoj visini, rangirana je kao druga vegetacijska
zone. Podstojna biljna zajednica ima karakteristični
travnati izgled s prevagom mezotropskih mezofita
poput Poa nemoralis, a kiselost okoliša tla javlja se
uglavnom na plitkim tlima s prisustvom Luzula luzuloides.
Nitrofilne se vrste javljaju sporadično.


Prema klasifikaciji Zurich-Montpellier, ove zajednice
pripadaju Quercion confertae-cerris (Horvat


Sama šumska sastojina je zrela panjača, raznodobna,
s čestim starijim izbojcima. Prostorna se distribucija
vrsta drveća kreće od stablimične do grupimične mješavine.
Kvaliteta rasta i stabla je općenito slaba. Pojedina
stabla imaju rezonantno drvo.


Drugim se slojem također ne gospodari. Za oba sloja
se drži da nisu ugrožena.


Kako bi dobili potpunije podatke o stanju i razvoju
šumske sastojine, osnovane su dvije stalne eksperimentalne
plohe u odjelu 186, s ciljem istraživanja strukturalnih
karakteristika šumske sastojine, stanja zajednice i
značajki tla. Na temelju ovih podataka i dosljednim nadziranjem
šumske sastojie, izrađene su preporuke za gospodarske
mjere.


-
Results
1945), zajednice Poo nemoralis-Quercetum daleehampii(
Šomšak -Häberovä 1989).


Ukupni pokrov je 70 % - 80 % s pojavom Poa nemoralis
(+2-3), Luzula nemorosa (-2); Galium schultesii
(-2); Veronica montana (1-2); Stellaria holostea
(1); Lathyrus vernus (1); Campanula trachelium (1);
Convallaria majalis (1-2); Melica uniflora (+2), i ostale
vrste tipične za zajednice vegetacijske zone hrastovo-
bukove šume (N i č 2004). Što se tiče tla, vertikalna
je struktura istraživane plohe sljedeća:


-
0-1 cm Ol horizont - listinac
0-10 cm Au horizont - smeđe tlo, pjeskoviti mulj,
ilovasto, vlažno, 5 % šljunka, jako zakorjenjeno, s


postepenom tranzicijom horizonata


15 - 70 cm Bv horizont - svijetlo smeđe tlo, pjesko


viti mulj, grudasto, mokro 40 % kameno, jako za


korjenjeno;


>70 cm Cl horizont — oker smeđe tlo, muljni pije


sak, mokro, 80 % kameno i stjenovito.


Godine 2004. ponovljena su mjerenja.


U usporedbi s prethodnim staništem, zajednica je
raznolikija s različitim listopadnim vrstama drveća. Cesti
su individualni primjerci izrasli iz izbojaka, no oni
su dovoljno sposobni za ispunjavanje traženih funkcija,
uglavnom zaštite tla. Originalna se vertikalno diferencirana
šumska sastojina postupno povlači uslijed dugotrajne
zasjene i konkurentskih odnosa, te promjenom od
vertikalno diferencirane sastojinske strukture na horizontalno
postalvjenu šumsku sastojinu. To se pokazuje
izrazitim padom broja pojedinih stabala u najdonjem
(četvrtom) razredu, gdje se u desetgodišnjem razdoblju
osušilo oko 100 pojedinačnih stabala. S druge strane,
udjel kodominantnog drveća (daigi sloj) je osjetno povećan.
Prirodna je obnova vrsta drveća na istraživanom




ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 66     <-- 66 -->        PDF

K. Gubka: STRUKTURA ŠUMA S FUNKCIJOM ZAŠTITE TLA NA LOKALITETU PUSTY HRAD - ZVOLEN Šumarski list - SUPLEMENT (2005). 61-68
lokalitetu vrlo dobra. Urod sjemena javora (Acerpseudoplatanus)
i javora mliječa (Acerplatanoides) obično
je spontan, ali zbog jake zasjene preživljavanje javora
je vrlo slabo. Uz primjenu ciljane selekcije pojedinog
drveća i malih grupa, moguće je postići vertikalno diferenciranu
zajednicu drveća s maksimalnom funkcionalnom
djelotvornošću. Za vrijeme razdoblja 1994 2004,
predstavljanje pojedinih vrsta drveća je neznatno
izmijenjeno.


Promjena sastojinske strukture s visinom rezultira
promjenom prizemne vegetacije. Prema Niču (2004),
te šumske sastojine predstavljaju tipične primjere zajednica
s pretežno nitrofilnim vrstama. Pokrov biljke synusiaje
relativno slab (30 %), zbog utjecaja oblika terena i
kamene površine. Prema Zlatniku, ta zajednica pripada
nitrofilnom edafsko-trofičnom redu C. Unatoč bogatom
udjelu plemenitih listača prosječne kvalitete,
većina ovih zajednica su zaštitne šume, s obzirom na visok
udjel šljunka i kamena u samom tlu i na površini tla.


Sa stajališta tla, visinska se promjena odražava na
karakteristikama tla, uglavnom u dubini, boji i kemijskom
sastavu tla. Bogato zakorjenjivanje, uglavnom u
površinskim slojevima tla, jedan je od preduvjeta stabilnosti
ekosustava glede erozije tla. Stanje tla prikazano
je u analizi uzorka tla.


Kontrola šume otkrila je da je statička stabilnost
šumske sastojine smanjena, tako daje funkcija šumske
sastojine ugrožena.


Za to postoji nekoliko razloga:


U gornjem sloju šumske sastojine, gdje prevladava


hrast zbog vegetacijske inverzije, nalaze se mjesta


na kojima se nekoliko stabala osušilo zbog glji


vičnih bolesti. Ove se grupe postupno prekidaju i


sklop se otvara. Oblikovanje većih grupa sa signifi


kantno reduciranim zalihama smanjuju otpornost


okolne šumske sastojine prema abiotičnim čimbe


nicima, uglavnom zimi, snijegu i mrazu.


Vjetrolomi na bukvi u udubinama, uglavnom ispod
točke vidljivosti. Ovi vjetrolomi mogu biti uzrokovanim
nekolicinom čimbenika:


Dugotrajnim kišama i naletima vjetra. Dugotrajna
kiša destabilizira tlo, korijenje je slabo usidreno, te
slučajni nalet jakog vjetra može izvaliti takvo drveće,
čime nastaje lančana reakcija;


teški napadi snijega na tlo koje nije zamrznuto, nakon
čega slijede naleti vjetra.
Ovi lokaliteti kasnije postaju ishodišne točke za
eroziju tla ili klizišta.


-
Sušenja koja smanjuju sklop krošanja uzrokovana
su mrazom i snijegom u kombinaciji s vjetrom;
Prema šumsko-gospodarstvenom planu, šumska je
sastojina stara 165 godina. Postoje, međutim, mnogo
stariji pojedini primjerci, koji dosežu fiziološku
starost. Oni trunu, ruše se, tako da oblikuju manje
ili veće otvore u sklopu. To također može djelovati
na stabilnost gornjeg sloja drveća.
Ovo stanje ukazuje na potrebu formiranja unutarnje
strukture šumske sastojine, ne ostavljanja šumske sastojine
bez intervencije, oslanjajući se na samoregulaciju.


Potrebno je primijeniti tehnološke zahvate i mjere,
koji osiguravaju dinamični razvoj šumske sastojine
stabilne strukture, čime se mora očuvati njena funkcionalna
djelotvornost.


Predlažemo:
Realizirati temeljito sanitarno obrezivanje;
Ne dozvoliti čistu sječu, uglavnom duž linije padina;
Ne primijeniti uniformni sustav oplodne sječe;
Primijeniti grupimični sustav obnove zbog oblikovanja
vertikalno i horizontalno diferencirane zajednice
drveća;
Obavljati sječu zimi, na snijegu ili na smrznutom


tlu, kako bi se spriječila erozije, te primijeniti žične


sustave izvlačenje;
Gdje je izvlačenje onemogućeno, ostaviti debla u
šumskoj sastojini postavljena duž konturne linije
tla;


Ostatke nakon sječe treba položiti u smjeru kontur


ne linije tla;
Gdje je moguće, provoditi prirodnu obnovu;
Na mjestima gdje je nemoguća generativna obnova,
važno je postići vegetativnu obnovu (panjača);
Mjesta bez dovoljne prirodne obnove moraju se popuniti
sadnjom ili kombiniranom obnovom;
Mlade šumske sastojine moraju se zaštititi od divljači;


Ne izvoditi nikakve zemljane radove na osjetljivim
terenima.




ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 67     <-- 67 -->        PDF

PRESENTATION AT THE INTERNATIONAL SYMPOSIUM
Šumarski list - SUPLEMENT (2005), 61-68


THE STRUCTURE OF THE FOREST STAND WITH A SOIL CONSERVATION
FUNCTION IN THE LOCALITY PUSTY HRAD - ZVOLEN


Karol GUBKA*


SUMMARY: The Forest Land surface of the Slovak Republic is 2,008,000
ha. The forests cover an area of 1,929,000 ha, 12,7 % of which fulfill a priority
soil conservation and erosion control function (Green Report 2003). Forest
stands with this function occur in all vertical forest vegetation zones.


The locality Fusty hrad is an important component at the boundary between
the intravilan and the extravilan of the town Zvolen. It is a dominant feature
of its southwestern part. The archaeological findings confirm that the
area at the confluence of the rivers Hron and Slatina were settled already in
the Stone Age. The strategic trading and defense role ensured Zvolen a long-
term perspective.


Recently, Fusty hrad has become a place of archaeological research and a
tourist destination. The forests of the compartment 186 crossed by a tourist
path fulfill erosion-control function. Below the slope with the inclination of 40
to 100 %, there are important motor and rail communications, powerline,
concreting plant, housing estate and confluence of two rivers. Spontaneous
erosion or soil slide could lead to enormous economic damages.


The structure of the forest stand in the investigated locality is very differentiated
concerning tree species composition in relation to altitude. From the
phytosociological viewpoint, we found an important inversion of forest type
groups: at higher elevations, there are communities of the second forest vegetation
zone and at lower altitudes, there are forests of the third vegetation zone.
This is reflected in the tree species representation. In the higher locations
(approx. over 450 m), sessile oak is predominating (Quercus petraea,) in the
upper tree layer with lime (Tilia cordataj and sycamore (Acer pseudoplatanus^
in the lower layer. With a horizontal canopy closure of approx. 85% and herb
cover of 80%, natural regeneration, mainly seedling recruitment from natural
seeding is very difficult. At lower elevations tree community is more diverse. In
addition to the mentioned tree species, we recorded also the occurrence of maples
(Acer campestre, Acer platanoidesA wild cherry fCerasus avium,) and other
species. Many individuals were of sprout origin. The ecosystem in this part
becomes a one-layer vertically undifferentiated forest stand. Natural regeneration,
mainly that of maples, is very spontaneous. Due to a strong shading,
natural seeding survives only a short time and is not capable to form a second
layer. The ground vegetation does not hamper natural generative regeneration,
since an approx. 30 % cover can not negatively affect the process of tree
regeneration. During a ten-year period, a remarkable decline of individuals in
the lower layer occurred, whereby relatively share of canopy trees increased.


*
Doc. Ing. Karol Gubka CSc, TU Zvolen, Katedra pestovania
lesa, Masarykova 24, 96053 Zvolen, Slovakia


ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 68     <-- 68 -->        PDF

K. Gubka: TUF, STRUCTURE OK TUE FOREST STAND WITH A SOU- CONSERVATION FUNCTION ... Šumarski list SUI´LEMHNT (2005). 61-6«
The tree species representation has changed only a little. The soil on the whole
forest stand can be characterized as susceptible to erosion. Physical, colour,


and chemical soil attributes change with the altitude.


Application of silvicultural treatments aimed at the improvement the forest
stand structure and preservation of a permanent functional efficiency appears
very actual. The proposal of measures must be based on a synthesis of knowledge
on forest stand structure, technical and economic possibilities and
planning objectives. The goal in this locality is to achieve an ecosystem,
which will be capable to ensure the erosion-control function as much as possible.
This means avoiding clearcuts and uniform shelterwood system, make
tree felling on snow or on frozen soil, avoid gravity skidding preferring cableways,
to support natural generative and also vegetative regeneration. In case
of insufficient natural regeneration the goal is to ensure subsequent generation
by artificial or combined regeneration. The final target is achieving vertically
and horizontally differentiated forest stands with differentiated height,
diameter, age and species structure, which will be able to fulfill the erosion-
control function.


INTRODUCTION


The locality Pusty hrad near Zvolen represents an
essential component of the town panorama. It is connected
to the oldest era of settlement in this region. According
to archaeological research, this locality has
been settled since about 2500-2100 BC. The amenity
of the confluence of the two rivers Hron and Slatina
predestined Zvolen to be a trading and military center
in this area. After building the new castle and declaration
the town Zvolen a royal town, the value of the old
castle started to decline. Nowadays an intensive archaeological
research is being done in the locality. The
locality is an important tourist destination and is accessed
by paths and forest roads.


The whole massif of Pusty hrad is situated in
southwestern part of Zvolen on the boundary between
the extravilan and the intravilan. From the geomorphological
view, it is situated at the northwestern limit of
the mountain range Javorie. The bedrock is made up by
andesite tuffs and tuffits. The altitude of Pusty hrad is
given by ground elevation 571 m a.s.l. in the Southwest
and ground elevation 478 m a.s.l. in the Northeast. The
altitude of the confluence of the rivers is 110 m a.s.l.


The forest ecosystems on the slopes of the mentioned
locality fulfill important ecological and environmental
functions, among which soil conservation and
erosion control are notable. The slope inclination ranges
from 40 to over 100 %, so that water erosion is an
actual threat.


MATERIAL AND


Previous studies indicate that the erosion-control
function is most efficiently ensured by forest stands
with multi-layer vertical architecture formed of autochtonous
site-adapted species (Mayer 1976, Pobedinskij
Krečmer 1984, Midriak 1981,
KorpeT 1989, Popič 1989, Gubka 1996, Reh
1997). This information should be understood in the
context of environment features. In many cases, erosion-
control and soil-conservation functions are sufficiently
provided by forest stands made up by species
which are not autochthonus at the given locality but
they exhibit high static stability and suitable physiological
and/or morphological traits.


A multi-layer forest stand considerably decreases


the kinetic energy of rain drops at its impact on soil and


prevents erosion. A multi-layer forest stand with its


above ground and underground parts ensures fluent


and safe transit of surface rainfalls into subsurface wa


ter what is important not only for soil conservation but


also for water management.


The aim of this study is to analyze the structure of a
particular forest stand with soil-conservation and erosion-
control functions and to suggest suitable silvicultural
treatments to prevent decreasing functional efficiency
of the monitored ecosystem.


METHODOLOGY


The locality Pusty hrad is situated on forest ground-ighbourhood of this locality. The compartment 186
managed by the enterprise Forests of the Town Zvolen, which is the object of our analysis faces the town. DiLtd..
The archaeological works require a differentiated rectly beneath this stand, there are the important road
approach to the management of forest stands in the ne-and rail communications, bridges and overbridges, po




ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 69     <-- 69 -->        PDF

K. Gubka: THE STRUCTURE OF THE FOREST STAND WITH A SOIL CONSERVATION FUNCTION Šumarski list - SUPLEMENT (2005), 61-68
werline, housing estate, the river Slatina and its confluence
with the river Hron. Erosion and/or a soilslide
in these conditions would cause remarkable ecological
environmental and economic damages. The compartment
186 covers 64,82 ha and has been proclaimed a
protection forest with erosion-control and soilslidecontrol
functions. A maintained and busy path to the
Zvolcn view point crosses forest stands and continues
to the Pusty hrad area. Nowadays the whole locality is
often visited by tourists.


According to the forest management plan and forest
stand map it is a two-layer forest stand, classified as
HS04OV, i.e. a high forest with a primary protection
function. The first layer has a partial area of 51.86 hectares,
age of 165 years, stocking 0,6, functional type 10,
protection type 13 (outside of the range of industrial
pollution), technological type 34 (timber extraction by
cableway systems). Slope axspect is SW, slope inclination
90 %, forest type groups: Quercetum fageto-tiliosum
60 % (3402), Tilietum acerosum 30 % (3502), Fa


getum pauper 10 % (3315). The soil is stony with protruding
cliffs. The herb cover is formed of grasses.


The forest stand itself is a mature stemwood, age-
differentiated, with frequent older sprouts. The spatial
distribution of tree species ranges from a mixture by
individuals to a mwixture by groups. Growth and stem
quality are generally poor. There are individuals with
resonant wood.


The second layer is not managed as well. Both layer
are considered to be not endangered.


To receive a more complete information about the
state and development of this forest stand, two permanent
research plots were established in the compartment
186, aimed at the investigation of which structural
traits of the forest stand, the state of the plat community
and soil attributes. On the basis of this information
and a consistent inspection throughout the forest
stand, recommendations of management measures were
elaborated.


RESULTS


The first permanent research plot was established in
the upper part of the forest stand (450 m a.s.l.).


Under a long-term influence of ecological factors
within this site, mainly soil, microclimatic and other site
conditions, an ecosystem has been formed, which is nowadays
capable to provide the priority soil conservation,
erosion-control and soilslide-control functions.
The forest stand at this locality is formed mainly of sessile
oak (Quercus petraea Mattusch. Liebl) which clearly
predominates. No indications of erosion (except that
caused by touristic paths) constituting a serious threat to
the site, were recorded. The present forest stand structure
in relation to site, age, tree species composition, vertical
architecture, the state of natural regeneration etc., indicates
a need of a targeted silvicultural treatment. The
formation of a permanent multilayer architecture of the
forest stand at this site is very important for the preservation
of its functional efficiency. On the basis of the
analysis of natural regeneration, we concluded that the
seed crop of individual tree species is sufficient to
achieve a permanent existence of a functionally effective
forest ecosystem, under silvicultural and exploitation
practices based on shelterwood system.


The plant community in the area of Pusty hrad represents
an example of inversion of vegetation zones. Whereas
the lower experimental plot no. II was classified to
the third vertical vegetation zone, the upper plot no. I,
despite its location at a higher altitude, belongs to the second
vegetation zone. The ground vegetation community
has a characteristic grassy appearance with the dominance
of mesotrophic mesophytes like Poa nemoralis,
acidity of the soil environment is indicated mainly on


shallow soils by the presence of Luzula luzuloides. Nitrophilous
species of are represented sporadically.


According to the Zurich-Montpellier classification,
the communities belong to Quercion confertae-cerris
(Horvat 1945), association Poo nemoralis-Quercetum
dalechampii (Somsäk-Häberovä 1989).


The total cover is 70 - 80 % with the occurrence of
Poa nemoralis (+2-3), Luzula nemorosa (-2); Galium
schultesii (-2); Veronica montana (1—2); Stellaria holostea
(1); Lathyrus vernus (1); Campanula trachelium
(1); Convallaria majalis (1—2), Melica uniflora (+2)
and other species typical for the communities of the
beech-oak forest vegetation zone (N i č 2004).


Concerning soil, the vertical structure at the investigated
plot is as follows:


0-1 cm OI horizon - Leaf litter


0-10 cm Au horizon - brown, sandy silt, mellow,


wet, 5 % gravel, heavily rooted, with gradual transi


tion of horizons


15-70 cm Bv horizon - light brown, sandy silt,


lumpy, wet, 40 % stones, heavily rooted


>70 cm CI horizon - ocherous brown, silty sand,


wet, 80 % of stones and rocks


In 2004, repeated measurments were realized.
As compared with the previous site, the community
is more diverse with various deciduous tree species.
Individuals of sprout origin are frequent, but they are
sufficiently capable to fulfill the required functions,
mainly soil protection. The originally vertically differentiated
forest stand is gradually withdrawing due to a
long-term shading and competitive relationships and




ŠUMARSKI LIST 13/2005 str. 70     <-- 70 -->        PDF

K. Gubka: THE STRUCTURE OF THE FOREST STAND WITH A SOIL CONSERVATION FUNCTION Šumarski list SUPLEMENT (2005), 61-68
changing from a vertically differentiated stand structure
to a horizontally leveled forest stand. This is manifested
by a marked decrease of the counts of individuals
in the lowest (fourth) tree class where during a ten-
year period about 100 individuals aborted. On the other
hand, the share of codominant trees (second tree class)
considerably increased. Natural regeneration of tree
species at the investigated locality is very good. The
seed crop of sycamore (Acer pseudoplatanus) and Norway
maple (Acer platanoides) is usually spontaneous,
but due to a strong shading, survival rates of maples are
very low. Applying a targeted selection of individual
trees and small groups, it is possible to achieve a vertically
and horizontally differentiated tree community
with a maximum functional efficiency. During the period
1994 - 2004, the representation of individual tree
species changed negligibly.


The change of the stand structure with altitude results
in a change of ground vegetation. According to
N i č (2004), these stands represent a typical example
of hollow and scree communities with predominance
of nitrophilous species. The cover of the plant synusia
is relatively low (30 %) because of the influence of the
terrain shape and a stony surface. According to Prof.
Zlatnik, the community belongs to the nitrophilous
edaphic-trophic order C. In spite of a rich representation
of noble hardwoods of average quality, majority of
these communities are protection forests, considering a
high share of gravel and stones in the soil itself and on
the soil surface.


From the point of view of soil, altitudinal change
was reflected in soil characteristics, mainly in the
depth, colour and chemical composition of soil. Rich
rooting mainly in the upper soil layers is one of the prerequisites
of the stability of the ecosystem concerning
soil erosion.


The soil state is shown in the analysis of the soil
probe.


The inspection of the forest revealed that the static
stability of the forest stand is reduced, so that the function
of the forest stand is endangered.


There are several reasons:


In the upper part of the forest stand, where oak is


predominating due to a vegetation inversion, there


are places where several trees died because of fun


gal disease. These groups are gradually breaking up


and canopy is opening. Formation of larger groups


with significantly reduced stocking decrease the re


sistance of the surrounding forest stand against


abiotic factors mainly winter, snow and hoar frost.


There were windbreaks of beech in the hollows,


mainly beneath the view point. These windthrows


may be caused by several factors:


Long-lasting rains and gusty winds. Long-lasting
rains destabilize the soil, roots are weaklym anchored
and an accidental strong wind can throw such
trees, whereby a chain reaction can appear.


Heavy snowfall on soil which is not frozen followed
by gusty winds.
These localities become later starting point for soil
erosion or soil slide.
Terminal breaks which decrease canopy closure are
caused by hoar frost and snow combined with wind
According to the Forest management plan, the forest
stand is 165 years old. There are, however, also
much older individuals, reaching physiological senility.
They die away, break up, so that they form larger
or smaller gaps in the canopy. This also can affect
the stability of the upper tree layer.


This state indicates a necessity to form the internal
forest stand structure, avoid leaving the forest stand
without intervention relying on autoregulation.


It is necessary to apply technological practices and
measures which ensure a dynamic development of the
forest stand with a stable structure, whereby its functional
efficiency must be preserved.


We recommend:
To realize thoroughly sanitary cuttings
Not to allow clear cutting, mainly along the
slope line
Not to apply uniform shelterwood system


Applying group shelterwood system of regeneration
to form vertically and horizontally differentiated
tree community (Baden shelterwood cutting,
group shelterwood system)
To accomplish tree felling during the winter, on
snow or on frozen soil to prevent erosion, and to use
cableway systems for skidding
Where skidding is impossible, to leave trunks in the
forest stand oriented along the contour line
The rests after felling should be laid in the contour
line direction


To achieve natural regeneration everywhere
possible
On places where generative regeneration is impos


sible, it is important to achieve vegetative regeneration
(coppice)
Places without sufficient natural regeneration must
be completed by planting or combined regeneration
Young forest stand must be protected against game
damage


Not to perform any earth works on the vulnerable
terrain.