NIML - ForestPortal

ForestPortal » Odborná sekcia I. » Ekológia a monitoring » NIML

Národná inventarizácia a monitoring lesov

Abstrakt

Národná inventarizácia a monitoring lesov predstavuje popri Programoch starostlivosti o lesy iný dôležitý zdroj informácií o lesoch Slovenska. Ide o výberovú metódu, pri ktorej sa využíva priame meranie modernými technológiami na reprezentatívne rozmiestnených inventarizačných plochách v navrhnutých 10-ročných intervaloch. Na rozdiel od predchádzajúceho zdroja, inventarizácia zisťuje údaje so známou presnosťou, ktorá závisí od variability a počtu inventarizačných plôch. Inventarizácia zisťuje stav všetkých lesov, aj mimo lesných pozemkov a teda bez lesníckeho manažmentu. K 31.12 2015 bola súhrnná plocha lesov Slovenska vrátane lesov na nelesných pozemkoch 2 211 ±43 tisíc ha a odvodená lesnatosť 45,1 ±0,9 %, čím sa tiež potvrdilo jej zvýšenie oproti roku 2005. Celková zásoba drevnej hmoty v lesoch Slovenska podľa NIML bola spolu 628 ±24 mil. m³ hrubiny bez kôry (HBK) a dosiahla maximum v histórii meraní zásob dreva. Za decénium 2006-2015 bol po prvý krát v histórii empiricky zistený priemerný ročný prírastok drevnej hmoty vo výške 7,6 ±0,3 m³.ha^-1, ktorý sa doteraz pre všetky lesy odvodzuje len nepriamo cez Rastové tabuľky. Na základe presne meraných údajov bolo potvrdené zvyšovanie zásob dreva, prírastok napriek kalamitám a zvyšujúcej sa ťažbe dreva naďalej prevyšuje úbytok. Významnou informáciou NIML sú údaje o odumretom dreve, ktoré s priemernou hodnotou na 43 ±3 m³.ha^-1 dosiahli maximum zo všetkých štátov v Európe. Národná inventarizácia a monitoring lesov SR svojimi výsledkami na základe priamych meraní preukázala jej význam a potrebu pre vyhodnotenie stavu lesov a strategické rozhodovanie ich využívania a manažmentu do budúcnosti. Je preto dôležité zachovať kontinuitu meraní rovnako, ako vo všetkých lesnícky vyspelých krajinách Európy.

1. Národné inventarizácie lesov

Národné inventarizácie lesa (NIL) sú špeciálne systémy zisťovania, ktoré poskytujú aktuálne a objektívne informácie o stave a vývoji lesa pre veľké územné celky (celý štát a regióny) pre potreby riadenia, rozhodovania, kontroly a tvorby prognóz na úrovni centrálnych orgánov lesníctva, drevospracujúceho priemyslu, životného prostredia a ďalších odvetví. Výberové národné inventarizácie lesov majú v Európe vyše 100 ročnú tradíciu (Nórsko, Fínsko, Švédsko) a postupne sa rozšírili a zaviedli do praxe takmer vo všetkých európskych štátoch s vyspelým lesným hospodárstvom. Uplatňujú presný a ekonomicky efektívny výberový spôsob cez reprezentatívne rozmiestnené výberové jednotky – inventarizačné plochy (IP).

Národná inventarizácia a monitoring lesov (NIML) SR je veľkoplošná matematicko-štatistická inventarizácia lesov. Popri Programoch starostlivosti o lesy (PSL) ide paralelne o ďalší dôležitý systém údajov o stave lesov Slovenska. Na úrovni štátu je vhodnejší, zisťuje stav lesov s vyššou presnosťou ako údaje PSL. Umožňuje spoľahlivejšie sledovanie zmien stavu lesov. Eviduje všetky lesy spĺňajúce definíciu lesa bez ohľadu na stav v katastri nehnuteľností (teda aj nelesné pozemky). Po prvý krát sa uskutočnila v rokoch 2005-2006 a zopakovala sa v rokoch 2015-2025. Očakáva sa pokračovanie terénneho zberu údajov v rokoch 2025-2026.

2. Cieľ NIML

Základným cieľom je periodicky a dostatočne presne v pravidelných intervaloch sledovať a vyhodnocovať stav a zmeny stavu lesov na úrovni veľkých jednotiek (štát, kraj). Hlavným cieľom NIML SR je sledovanie strategických cieľov lesného hospodárstva, najmä zachovanie lesa ako trvalo obnoviteľného zdroja.

Pre zabezpečenie trvale udržateľného hospodárstva je veľmi dôležité poznať skutočný stav lesov a sledovať jeho zmeny pomocou objektívnych matematicko-štatistických metód. Pre takéto účely nie je vhodné využitie údajov programov starostlivostí o lesy (PSL), nakoľko tieto sú zisťované viacerými metódami s nerovnakou mierou presnosti, a pre rôzne časové hladiny. Ako je známe, údaje PSL vykazujú napríklad v prípade zásob systematickú chybu až – 23%. Národná inventarizácia poskytuje údaje nie len o lesnom pôdnom fonde, ale aj o lesoch na poľnohospodárskom pôdnom fonde. Metódy zisťovania NIML

Pri NIML sa využíva kombinované snímkovo-terestrické zisťovanie. Aktuálne slúžia snímky viac ako predvýber pre terénny zber, ale zároveň na spresnenie plochy lesov vyhodnotením nad ortofotomapou. Pri meraní v teréne sa používajú trvalo neviditeľne fixované terestricky hodnotené inventarizačné plochy (IP) . Neviditeľnosť je dôležitá pre nezávislé a objektívne vyhodnotenia bez úmyselného alebo neúmyselného vplyvu lesných hospodárov na konečnom stave. Dôležité sú objektívne metódy založené na priamom meraní jednotlivých stromov, ktoré zabezpečujú oveľa vyššiu a navyše známu presnosť v porovnaní s taxačným zisťovaním. Jednoznačná identifikácia konkrétnych stromov na základe zaznamenania ich polohy je dôležitá pre podrobné zachytenie zmien v ľubovoľnom intervale.

3. Dizajn NIML

Sieť inventarizačných plôch nadviazala na sieť monitoringu zdravotného stavu LVÚ (16×16 km) z roku 1987 a Lesoprojektu (4x4km) z roku 1991. Na rozdiel od predchádzajúcich sa však pri NIML zabezpečila oveľa vyššia presnosť pohybujúca sa v niekoľkých metroch od generovaného stredu (väčšie posuny sú výnimky).

Hustota siete inventarizačných plôch veľmi úzko súvisí s výslednou presnosťou i s pracovnou a finančnou náročnosťou inventarizácie. V NIML SR sa využíva dvojaká hustota siete:

Snímková inventarizácia sa uskutočňuje v sieti 2×2 km interpretáciou plôšok na ortofotomape. Slúži na identifikáciu pozemkov (rozlíšenie Les/Neles) a na kategorizáciu porastovej plochy podľa základných triediacich znakov ako je drevinové zloženie, hustota porastu a rastový stupeň. Počet interpretačných bodov pre celú SR je 12 258, z toho na je podiel lesa asi 45%.
Terestrická inventarizácia sa uskutočňuje v sieti 4×4 km na inventarizačných plochách (IP) založených v teréne. Ich celkový počet je 3069. Táto hustota bola zvolená ako minimálna najmä kvôli ekonomike a nákladom na zisťovanie. Treba zdôrazniť, že v krajinách Európa patrí k najmenej presným, napríklad v susednej Českej republike sa používa počet plôch 10x-vyšší. Pre presnejšie vyhodnocovanie najmä zmien pre vybrané regióny či kategórie by bolo vhodné danú sieť zahustiť štvornásobne, na 2×2 km.

Pri terestrickej inventarizácii sa využívajú štyri druhy IP.

A – základná inventarizačná plocha (konštantný kruh o výmere p = 500 m² s polomerom r = 12,62 m) slúži pre zisťovanie stanovištných, porastových a ekologických charakteristík a pre inventarizáciu mŕtveho ležiaceho dreva a pňov.

B – dva konštantné kruhy pre inventarizáciu stromov s hrúbkou d_1,3 ≥ 7 cm (s kôrou), a to

B₁ – veľký kruh pre stromy s d_1,3 ≥ 12 cm, polomer r = 12,62 m (p = 500 m²), je totožný s kruhom A

B₂ – malý kruh pre stromy s d_1,3 ≥ 7 cm a < 12 cm, polomer r = 3 m (p = 28,26 m²)

Pre zaradenie stromu do kruhu B₁ alebo B₂ rozhoduje jeho hrúbka d_1,3 a vzdialenosť od stredu kruhu.

C – variabilný obnovný kruh pre inventarizáciu náletu, nárastov, kultúr a mladín s výškou od 0,1 m a hrúbkou d_1,3 < 7 cm (vrátane kôry). Jeho „optimálna“ veľkosť (výmera p a polomer r) sa zvolí individuálne na každom stanovisku podľa konkrétnej hustoty (sponu) jedincov. Možné sú tieto tri varianty:

hustota	veľká	stredná	malá
spon (m)	< 0,4	0,4 – 0,6	> 0,6
p (m²)	3,14	6,28	12,56
r (m)	1,0	1,41	2,0

D – rozšírená inventarizačná plocha predstavuje kruh s polomerom r = 25 m (p = 196,25 m²). Využíva sa pre inventarizáciu okrajov lesa a inventarizáciu ciest.

Druhy inventarizačných plôch v NIML SR, s rôznym umiestnením kruhu B₂

4. Spektrum informácií v NIML

Voliteľné a široké, vyše 130 znakov a veličín,
Výber podľa podrobnosti a presnosti údajov
Základné údaje: plocha lesa, zásoby dreva, veková štruktúra, drevinové zastúpenie, počet stromov, sortimenty, obnova lesa, odumreté drevo, atď.
Ostatné údaje: terénne, stanovištné, porastové, ekologické charakteristiky, stav lesnej cestnej siete
Zmeny v zásobe dreva: prírastok, ťažba, mortalita
Základné triedenie výstupov podľa: druhu pozemkov, krajov, kategórií lesov, vlastníctva, veku, drevín, atď.

Spektrum informácií zisťovaných na inventarizačných plochách je voliteľné, veľmi široké a pokrýva všetky zložky lesného ekosystému. Je možné ho vyberať, meniť a aktualizovať podľa aktuálnych požiadaviek. Úprava prvkom spektra by však mala byť minimálna, pretože znemožňuje samotné monitorovanie prostredníctvom sledovania zmien.

Na inventarizačných plochách sa zisťujú nasledovné skupiny údajov:

Terénne charakteristiky:
Stanovištné charakteristiky (pôda, byliny a kry): Humusová vrstva, Pôdne charakteristiky, Druhy a pokryvnosť bylín, tráv, machov a lišajníkov, Lesný typ
Porastové charakteristiky: Hospodársky spôsob, Vertikálna výstavba porastu, Stupeň zápoja,
Obnova lesa: Prítomnosť obnovy, Pôvod obnovy, Podiel obnovy a jej rozmiestnenie, Zastúpenie drevín v obnove, Ochranné opatrenia v obnove
Stromové charakteristiky hrubiny (stromy s hrúbkou d1,3 ≥ 7 cm): Druh dreviny, Hrúbka stromu d1.3, Výška stromu, Výška nasadenia živej koruny, Stav koruny stromu, Zdravotný stav stromu, Kvalita kmeňa
Stromové charakteristiky tenčiny (stromy s hrúbkou d1,3 < 7 cm): Druh dreviny, Spôsob vzniku, Výšková kategória jedinca, Poškodenie jedinca, Priemerný vek jedincov vo výškových triedach
Ekologické charakteristiky: Stupeň prirodzenosti porastu Stupeň zaťaženia lesa antropogénnou činnosťou, Hrubé a iné ekologicky významné stromy, Ekologicky cenné a chránené prírodné prvky
Zdroj potravy pre lesnú zver
Odumreté stojace a ležiace drevo a pne
Okraje lesa na hranici Les/Neles
Inventarizácia ciest
Inventarizácia vodných zdrojov:

5. Použitá technológia v NIML

Na zber údajov v teréne sa v NIML SR používa najnovšia v súčasnosti dostupná technika a technológia „Field-Map“. Vyvinutá bola na Ústave pre výskum lesných ekosystémov Jílové u Prahy v ČR (IFER 1992-2015). Predstavuje špičkovú európsku úroveň a bola už v dostatočnej miere a s úspechom využitá a otestovaná vo viacerých regionálnych či veľkoplošných inventarizáciách. Súčasťou technológie je špeciálny software vyvinutý pre tento účel, ktorý disponuje výkonnými nástrojmi pre terénne mapovanie na princípe geografických informačných systémov (GIS), čo veľmi zefektívňuje a zjednodušuje práce na inventarizačnej ploche. Zároveň je tento software vybavený potrebnými funkciami pre spoluprácu s terénnymi elektronickými prístrojmi, či priamu editáciu údajov a následne ich kontrolu ešte počas prác v teréne.

Progresívna navigačná, meracia a záznamová technika a počítačom podporovaná technológia Field-Map (www.field-map.cz), GPS,elektronická priemerka, meračské pomôcky.

6. Realizácia NIML

Podľa § 58 Zákona č. 326/2005 Z.z., písmeno i), nariaďuje vykonanie národnej inventarizácie lesov ministerstvo ako ústredný orgán štátnej správy lesného hospodárstva.

Projekt NIML SR bol schválený uznesením MP SR č. 3473/2004-710 dňa 1. júla 2004. V rokoch 2004-2008 sa uskutočnil prvý cyklus (NIML1). Terénny zber údajov prebehol v rokoch 2005-2006. Celkové náklady na prvý cyklus, vrátane metodickej prípravy a spracovania výsledkov, predstavovali 30 199 tis. Sk (1 002 423 €). Uskutočnením NIML sa na Slovensku vytvoril nový domáci systém celoštátnej inventarizácie a budúceho dlhodobého monitorovania stavu a vývoja lesov, kompatibilný so systémami v EÚ. Získala sa cenná databáza, ktorú bude potrebné všestranne využiť a postupne pripraviť nový cyklus opakovanej inventarizácie. Keďže súčasné výsledky poskytli dostatočne presné údaje (±1 až 3 %) iba pre úroveň celého štátu a krajov s väčšou lesnatosťou, môže sa v záujme zvýšenia presnosti pre ostatné kraje, alebo aj v celej SR sieť primerane zahustiť.

V rokoch 2015-2017 sa uskutočnil druhý cyklus (NIML2). Terénny zber údajov prebehol v rokoch 2015-2016. Nariadenie MPRV SR č. 184/2015-100 o vykonaní druhého cyklu NIML SR podpísal minister pôdohospodárstva 25. marca 2015. Celkové náklady na druhý cyklus boli paradoxne nižšie ako v prvom cykle, aj kvôli skrátenej príprave a efektívnejšiemu vyhodnoteniu a dosiahli 0,99 mil. €.

Terénny zber údajov pre tretí cyklus (NIML3) sa očakáva v 10-ročnom intervale v rokoch 2025-2026. V prípade rovnakej siete IP sa odhadujú náklady ako v druhom cykle navýšené o infláciu. Kalkulácie pri hustejšej sieti 2×2 km a dvojnásobnom spresnení výsledkov aktuálne vychádzajú na sumu 2 milióny €.

Význam použitých metód zdôrazňuje aj organizácia prác a zriadené riadiace a metodické orgány:

Metodická a technická rada (MTR)
Riadiace centrum (RC)
Inventarizačné skupiny (IS)
Kontrolná skupina (KS)

Pre každý zber údajov sa vypracovala či aktualizovala osobitná metodika podrobne rozoberajúca pracovné postupy, realizovali sa školenia zamerané na zvládnutie technológie a jednotné dodržanie pracovných postupov. Veľmi dôležitým prvkom upozorňujúcim na celkovú presnosť výsledkov boli vykonané kontroly preverenia postupov opakovaným meraním až na 5% všetkých založených IP.

Pracovné postupy terénneho zberu údajov NIML – link

Šmelko, Š., Merganič, J., Šebeň, V., Raši, R. Jankovič, J., 2006: Národná inventarizácia a monitoring lesov Slovenskej republiky 2005-2006. Metodika terénneho zberu údajov, NLC Zvolen, 130 s.

Šebeň, V., Merganič, J., Kulla, L., Bošeľa, M., 2015: Pracovné postupy pre 2. cyklus NIML SR 2015-2016. NLC – LVÚ, Zvolen, 107 s. – link

7. Spracovanie a prezentácia výsledkov NIML

Vytvorili sa adekvátne algoritmy pre odvodené veličiny a biometrické a dendrometrické modely.Po prvý krát pre Slovensko sa empiricky kvantifikovali zmeny v zásobe dreva priamym meraním na úrovni jednotlivých stromov. Výsledky sú prezentované cez štatistický odhad pre celé inventarizované územie: hodnota výberového súboru ± výberová chyba; tá stanovuje interval spoľahlivosti (IS), v ktorom daný parameter leží so zvolenou spoľahlivosťou (95%).

Zistila sa presnosť výsledkov na celoslovenskej úrovni ±2 až ±5%, na nižšej úrovni presnosť prirodzene klesá. Prezentované výsledné údaje sú platné k 31.12.2005 (NIML1) a 31.12.2015 (NIML2).

Publikácie: – link

Šmelko, Š., Šebeň, V., Bošeľa, M., Merganič, J., Jankovič, J., 2008: Národná inventarizácia a monitoring lesov Slovenskej republiky 2005-2006. Základná koncepcia a výber zo súhrnných informácií, NLC Zvolen, 16 s.

Šebeň, V., 2017: Národná inventarizácia a monitoring lesov SR 2015-2016. Informácie, metódy, výsledky. Lesnícke štúdie 65/2017. NLC – LVÚ, Zvolen, 256 s

8. Výber podstatných výsledkov NIML

Potvrdený trend zvyšovania plochy lesov, nielen na lesných, ale aj na nelesných pozemkoch. K 31.12 2015 súhrnná plocha lesov Slovenska vrátane lesov na nelesných pozemkoch bez lesníckeho manažmentu 2 211 ±43 tisíc ha, lesnatosť 45,1 ±0,9 %.
Lesy na nelesných pozemkoch na ploche 288 ±39 tisíc ha, z plochy lesa na lesných pozemkoch asi 15 %.
K 31.12 2015 celková zásoba drevnej hmoty v lesoch Slovenska spolu 628 ±24 mil. m³ hrubiny bez kôry (HBK).
Za decénium 2006-2015 priemerný hrubý ročný prírastok drevnej hmoty na hektár 9,0 ±0,3 m³.ha^-1, ročná mortalita 1,4 ±0,2 m³.ha^-1, čistý ročný prírastok 7,6 ±0,3 m³.ha^-1, ročná ťažba 5,3 ±0,6 m³.ha^-1 (HBK). Na základe presne meraných údajov potvrdené zvyšovanie zásob dreva, empiricky zistený prírastok napriek kalamitám a zvyšujúcej sa ťažbe dreva naďalej prevyšuje úbytok.
Vnútorná štruktúra porastov podľa NIML2 podstatne diferencovanejšia ako podľa údajov PSL. Len asi polovica lesov rovnoveká s rozdielom veku jednotlivých stromov do 20 rokov.
V drevinovom zložení dominancia listnáčov, za 10 rokov plošný podiel ešte zvýšený. Zníženie plošného zastúpenia smreka, zvýšenie plošného podielu buka.
Obnova v lesoch Slovenska veľmi častá a bohatá, s výraznou dominanciou prirodzenej obnovy.
Viac ako tri štvrtiny lesov s posúdeným priaznivým pestovným stavom.
Vývoj lesov narúšaný pôsobením škodlivých činiteľov, najčastejšie vietor a podkôrny hmyz. Podiel náhodnej (kalamitnej) ťažby na celkovej ťažbe podľa NIML2 za 10 rokov 37 ±5 %. Najčastejšie zistené poškodenie na kmeňoch hniloby a huby, poškodenie zverou nižšie.
V lesoch Slovenska najvyššie priemerné hektárové hodnoty zásob odumretého dreva v Európe, v NIML1 až 38 ±2 m³.ha^-1, v NIML2 nárast na 43 ±3 m³.ha^-1. Z toho sucháre ≈1/5, pne ≈1/6, ležiaca hrubina ≈1/2, ležiaca tenčina ≈1/6.

9. Záver a perspektíva NIML

Založením siete neviditeľne fixovaných IP sa vytvoril základ pre výberové matematicko-štatistické veľkoplošné zisťovanie stavu lesov. Vykonanie ďalších cyklov zhodnotí investíciu do založenia siete tým, že prinesie popri celej škále vývoja sledovaných parametrov lesa objektívne zistené prírastky lesov. Realizáciou cyklov NIML v predpokladaných intervaloch 10 rokov sa získajú nezávislé údaje o skutočnom stave a vývoji lesov Slovenska. Použité spektrum zisťovaných informácií bolo široké a tvorilo ho vyše 130 znakov, je možné ho podľa potreby dopĺňať (obmieňať). V ďalších cykloch treba preferovať metódy priameho merania pred subjektívnym posudzovaním a v prípade určitých kvalitatívnych parametrov (napr. poškodenie stromov, zdravotný stav, prirodzenosť porastu, lesný biotop a podobne) bude vhodnejšie používať odvodenie ich stavu na základe vytvorených automatizovaných algoritmov. Pre prezentáciu štatisticky spoľahlivých údajov a vývojovej tendencie viacerých parametrov informačného spektra na regionálnej (kraje) a nižšej úrovni bude potrebné zvolenú sieť IP primerane zahustiť. Minimálne na 2×2 km tak, aby sa získal dostatočný počet výberových jednotiek (siete 4×4 používajú krajiny niekoľkonásobne väčšie ako Slovensko). Vhodné bude aj zamerať sa na kontinuálne každoročné zisťovanie na určitej časti krajiny, ktoré umožní zistiť stav lesa aj v kratších ako 10-ročných intervaloch. Súvisí to s čoraz častejším výskytom kalamitných situácií ktoré môžu podstatne meniť súčasný stav lesov Slovenska.

Okrem toho, SR je zapojená do celoeurópskeho systému národných inventarizácií lesa (ENFIN). V súčasnosti je SR so svojou NIML SR zapojená do konzorcia európskych krajín v kontrakte so Spojeným výskumných centrom (JRC) so sídlom v Ispre pod Európskou komisiou s cieľom poskytovať relevantné, objektívne a aktuálne informácie o stave a vývoji európskych lesov.