Economic aspects of silvicultural treatments in oak stands

W lasach Polski, podobnie jak innych krajów europejskich, prowadzona jest obecnie na szeroką skalę przebudowa drzewostanów, która ma na celu dostosowanie składu gatunkowego do warunków siedliskowych. W jej wyniku wzrasta udział i rola gatunków liściastych, w tym zwłaszcza dębu szypułkowego i dębu bezszypułkowego. Zwiększenie udziału gatunków liściastych w składzie gatunkowym drzewostanów generuje ekonomiczne konsekwencje (zwiększanie kosztów produkcji drzewostanów liściastych bądź mieszanych z przewagą gatunków liściastych), a jednocześnie może powodować zmniejszenie przychodów z ich hodowli. Do efektywnego zarządzania gospodarką leśną niezbędna jest zatem systematyczna analiza kosztów wykonywanych prac gospodarczo−leśnych, w tym związanych z pielęgnacją drzewostanów. Celem pracy była ekonomiczna analiza kosztów zabiegów pielęgnacyjnych w drzewostanach dębowych. Podstawowy materiał do badań uzyskano z 4 nadleśnictw należących do Regionalnej Dyrekcji Lasów Państwowych w Poznaniu: Jarocin, Krotoszyn, Piaski oraz Taczanów. Analiza ekonomiczna dotyczyła tylko drzewostanów, w których udział dębu w składzie gatunkowym wyniósł powyżej 60%. Łącznie do badań wykorzystano dane z 1644 zabiegów pielęgnacyjnych przeprowadzonych w latach 2015−2019. W badaniach analizowano 5 rodzajów zabiegów pielęgnacyjnych (grup czynności), które występowały we wszystkich badanych jednostkach: pielęgnowanie upraw, czyszczenie wczesne, czyszczenie późne, trzebież wczesną pozytywną oraz trzebież późną pozytywną. W celu wykazania istotnych różnic średnich wartości kosztów jednostkowych w zależności od grupy czynności zastosowano test analizy wariancji w klasyfikacji pojedynczej. Ponadto dla pełniejszej interpretacji danych oraz połączenia badanych elementów w podobne grupy zastosowano analizę skupień, gdzie każdy z 5 rozważanych zabiegów hodowlanych został scharakteryzowany przez wektor średnich kosztów dla poszczególnych siedlisk i odwrotnie.
Po analizie danych i przeprowadzeniu testu istotności stwierdzono istotny wpływ grupy czynności na koszt jednostkowy wykonanych zabiegów (p<0,000). Na podstawie danych z ryciny 1 można odczytać rozkład średnich oczekiwanych wartości dla poszczególnych czynności hodowli lasu oraz 95−procentowy przedział ufności. W tabeli 1 przedstawiono podział tych zabiegów
ze względu na grupy jednorodne, zgodnie z przeprowadzonym po analizie wariancji testem HSD Tukeya. Zastosowana w pracy analiza skupień oparta o metrykę euklidesową umożliwiła znalezie−
nie podobieństwa w całościowej wieloczynnościowej strukturze kosztów jednostkowych przypisanych dla poszczególnych siedlisk. Na tej podstawie wykazano, jak poszczególne siedliska
podobne są do siebie w całej strukturze ponoszonych kosztów dla 5 wyróżnionych grup czynności (ryc. 2). Za pomocą analizy skupień wskazano ponadto, jakie struktury kosztów poszczególnych
zabiegów były do siebie zbliżone (ryc. 3). Dodatkowo w analizie badawczej została zastosowana macierz niepodobieństwa pomiędzy badanymi czynnikami w celu przeanalizowania interakcji
pomiędzy grupą czynności a typem siedliskowym lasu. Zaprezentowana mapa ciepła to wizualizacja tej macierzy, gdzie niepodobieństwo wyrażone jest kolorem. Uporządkowanie mapy według
niepodobieństwa pozwoliło wykryć struktury i zależności w danych kosztowych. Na podstawie mapy ciepła ustalono, że średnie koszty zabiegu hodowlanego dla trzebieży późnej (TPP) wy−
konywane na siedlisku LMśw odbiegały znacznie od wszystkich pozostałych czynności i wykazały najwyższą wartość. Grupę kosztów podobnych stanowią kombinacje siedliska Lw dla czynności
TPP i TWP oraz Lśw dla czynności TWP i PIEL. Natomiast siedliska LMśw i Lśw charakteryzują się tymi samymi kosztami dla zbiegów hodowlanych CW i CP. Najtańszy i różny od pozostałych
jest zabieg TPP dla siedliska LMw (ryc. 4).
Przedstawiona w pracy analiza data mining, jako proces odkrywania informacji w zbiorach danych, pozwala na identyfikację czynników wpływających na poziom, strukturę oraz zmienność kosztów pielęgnacji drzewostanów, w tym przypadku dębowych. Poszukiwanie informacji o kosztach i przychodach umożliwia wykonywanie rachunku ekonomicznego przy produkcji drzewostanów dębowych na pniu, co w konsekwencji może prowadzić do podniesienia efektywności gospodarowania lasami liściastymi. W miarę możliwości należy zmniejszać nakłady na pielęgnowanie drzewostanów dębowych poprzez szersze wykorzystanie naturalnych procesów zachodzących w lasach.