CERCETĂRI PRIVIND VALORIFICAREA SUPERIOARĂ A

7/29/2019 CERCETRI PRIVIND VALORIFICAREA SUPERIOAR A

1/86

1

MINISTERUL EDUCAIEI, CERCETRII, TINERETULUI I SPORTULUIUNIVERSITATEA TRANSILVANIA BRAOV

FACULTATEA DE SILVICULTUR I EXPLOATRI FORESTIERE

Ing. MIHAI LARIAN BRAD

CERCETRI PRIVIND VALORIFICAREA SUPERIOAR ALEMNULUI DE MICI DIMENSIUNI

RESEARCH ON HIGH RECOVERY OF SMALL DIMENSIONSWOOD

Rezumatul tezei de doctoratSummary of phd thesis

Conductor tiinificProf.univ.dr.ing. GHEORGHI IONACU

Membru titular al ASAS

BRAOV

2010


2/86

2

MINISTERUL EDUCAIEI. CERCETRII, TINERETULUI I SPORTULUIUNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRAOV

BRAOV, B-DUL EROILOR NR.29, 500036, TEL. 0040-268-413000, FAX 0040-268-410525RECTORAT

COMPONENA COMISIEI DE DOCTORATNumit prin Ordinul Rectorului Universitii TRANSILVANIA din Braov

Nr. 4198 din 22.09.2010

PREEDINTE: - Prof.univ.dr.ing. Ioan Vasile ABRUDANDECAN Facultatea de Silvicultur i Exploatri ForestiereUniversitatea Transilvania din Braov

CONDUCTOR TIINIFIC: - Prof.univ.dr.ing. Gheorghi IONACUUniversitatea Transilvania din Braov

REFERENI: - Prof.univ.dr.ing. Marian IANCULESCUUniversitatea din Oradea- Prof.univ.dr.ing. Corneliu MAIORUniversitatea de Vest Vasile Goldi din Arad

- Prof.univ.dr.ing. Gheorghe IGNEAUniversitatea Transilvania din Braov

Data, ora i locul susinerii publice a tezei de doctorat:

17.12.2010, ora 13:00, n sala S I 2, corp S,Facultatea de Silvicultur i Exploatri Forestiere

Eventualele aprecieri sau observaii asupra coninutului lucrrii v rugm s le transmitei, ntimp util, pe adresa Universitii TRANSILVANIA din Braov


3/86

3

PREFA

Prin lucrarea de fa mi-am propus s aduc n atenia dumneavoastr o tem demare actualitate a cercetrii tiinifice, cu pronunate valene de ordin practic, i anume

determinarea cantitilor de lemn de mici dimensiuni existente la nivelul judeului Arad,identificarea tehnologiilor de exploatare care au la baz tocarea lemnului, precum siposibilitile de valorificare a acestor cantiti de masa lemnoasa sub forma de combustibilidensificai.

Prin cercetrile de fa s-a urmrit s se scoat n eviden existena unor cantitinsemnate de mas lemnoas de mici dimensiuni rezultate n urma aplicrii tehnologiilor deexploatare n pdurile judetului Arad, aplicabilitatea metodei tocrii ca modalitate de punere nvaloare a acestor cantiti de mas lemnoas precum i posibilitatea valorificrii acesteiautiliznd sistema de masini deja existente n cadrul procesului de exploatare a pdurilorprinintroducerea toctoarelor.

Sunt multe persoane crora le mulumesc i care au contribuit n diferite moduri lademersul amintit, fr de care nu a fi putut s deschid azi paginile acestei lucrri.

Lucrarea a fost elaborat sub ndrumarea atent i permanent a conductoruluitiinific, prof. univ. dr. ing. Gheorghi IONACU, pe care doresc s-l asigur de profunda meagratitudine. ncrederea deplin i sprijinul permanent al domnului prof. univ. dr. ing.Gheorghi IONACU mi-au nsoit paii n toate etapele specifice stagiului de doctorat. nstabilirea problematicii i obiectivelor tezei, n timpul pregtirii i susinerii examenelor ireferatelor precum i n fazele succesive ale desfurrii i finalizrii cercetrilor, ambeneficiat de o nalt competen tiinific, exigen profesional i mult rbdare din parteaconductorului tiinific cruia i adresez i pe aceast cale, recunotina mea deosebit.

Multe mulumiri i alese sentimente de preuire exprim d-lui prof. univ. dr. ing.Gheorghe IGNEA, d-lui prof. univ. dr. ing. Marian IANCULESCU i d-lui prof. univ. dr. ing.Corneliu MAIOR, pentru onoarea deosebit pe care mi-au acordat-o prin acceptarea calitii

de referent tiinific la prezenta tez de doctorat.Un gnd aparte i mulumiri deosebite adresez Conducerii Facultii de Silviculturi Exploatri Forestiere din Braov i n mod deosebit domnului decan, prof. univ. dr. ing. IoanVasile ABRUDAN.

Sincere i calde mulumiri adresez colectivului Facultii de Silvicultur i ExploatriForestiere, n special catedrei de Exploatri Forestiere pentru recomandrile, ndrumrile isfaturile deosebit de utile acordate cu ocazia susinerii referatelor i a analizei lucrrii ncatedr.

Aduc mulumiri i recunotin conducerii Facultii de Inginerie i colegilor mei,care au fost alturi de mine i m-au sprijinit pe tot parcursul definitivrii lucrrii.

Nu n ultimul rnd mulumesc familiei mele pentru sprijinul moral i material acordat,

pentru acceptarea numeroaselor sacrificii pe care a trebuit s le fac n aceti ani de muncasidu, dar i pentru nelegerea de care am beneficiat cu generozitate.

24 noiembrie 2010 Autorul


4/86

4

CUPRINS

tez rezCuprins 3 3INTRODUCERE 7 10Capitolul 1 STADIUL ACTUAL AL CUNOTINELOR 9 11

1.1. Stadiul actual al cunotinelor la nivel mondial 9 111.1.1. Generaliti 9 111.1.2. Surse de materii prime pentru combustibili "densificai" 11 111.1.3. Potenialul de biomas pentru producia de combustibili densificai 14 121.1.4 Comerul Biocarburanilor 15 -

1.2. Stadiul actual al cunotinelor n Romnia 15 121.2.1. Scurt istoric al cercetrilor n domeniu 15 121.2.2. Generaliti privind producerea materialului lemnos de micidimensiuni 16 131.2.3 Producerea materialului lemnos de mici dimensiuni la pdure 18 -1.2.4 Cile de valorificare a lemnului de mici dimensiuni 24 -

1.3. Generaliti asupra lemnului de mici dimensiuni 28 131.3.1. Terminologie 28 131.3.2. Clasificri 32 -1.3.3. Proveniena 34 -

1.4. Discuii i concluzii 37 -Capitolul 2 ELEMENTE DE BAZ ALE CERCETRII 39 152.1. Scopul i obiectivele cercetrilor 39 152.2 Metoda de lucru 40 15

2.2.1 Modul i metoda de lucru utilizat pentru determinarea cantitilorde lemn de mici dimensiuni. 40 16

2.3 Localizarea cercetrilor 42 17Capitolul 3 CADRUL NATURAL AL JUDEULUI ARAD 45 18

3.1. Consideraii fizico-geografice ale judetului Arad 45 183.1.1 Cadrul geografic 45 183.1.2 Clima 46 183.1.3 Hidrografia 49 19

3.2. Conditii stationale i de vegetatie din judetul Arad 50 193.2.1 Tipuri de staiuni 50 193.2.2 Formaii forestiere 52 193.2.3 Situaia suprafeei vegetaiei forestiere pe categorii de folosin ispecii din cadrul Direciei Silvice Arad 52 203.2.4 Starea de sntate a pdurilor din judeul Arad 54 -

Capitolul 4 POTENIALUL PENTRU LEMN DE MICI DIMENSIUNI 56 22

4.1. Potenialul pentru lemn de mici dimensiuni n cadrul Direciei Silvice Arad 56 224.1.1 Ocolul Silvic Brzava 56 224.1.2 Ocolul Silvic Beliu 58 224.1.3 Ocolul Silvic Buteni 61 234.1.4 Ocolul Silvic Chiineu Cri 63 244.1.5 Ocolul Silvic Gurahon 66 244.1.6 Ocolul Silvic Ineu 68 254.1.7 Ocolul Silvic Iuliu Moldovan 71 264.1.8 Ocolul Silvic Lipova 74 264.1.9 Ocolul Silvic Radna 77 274.1.10 Ocolul Silvic Svrin 79 284.1.11 Ocolul Silvic Sebi Moneasa 82 28

4.1.12 Ocolul Silvic Valea Mare 85 294.2 Rezultatele statistice ale cercetrilor 88 30


5/86

5

4.3 Date de teren i rezultate obinute 114 44Capitolul 5 TEHNOLOGII DE EXPLOATARE A LEMNULUI APLICABILE NZONA ARADULUI 128 495.1 Criterii de alegere a tehnologiilor de recoltare a lemnului 128 49

5.1.1. Orohidrografia terenului 128 -5.1.2. Regime i tratamente 129 -

5.1.3. Caracteristicile climato edafice 130 -5.1.4. Distanele ntre punctele obligate de micare a materialului 131 -5.1.5. Gradul de dotare cu utilaj mecanic i instalaii de adunat i apropiat

131 -5.1.6. Metode i tehnologii de exploatare a lemnului 132 -5.1.7. Principiile de baz n tehnologia exploatrii lemnului 133 -

5.2. Colectarea lemnului n zona Aradului. 135 495.2.1. Consideraii generale 135 495.2.2. Colectarea lemnului cu tractoare 136 -5.2.3. Colectarea cu atelaje 138 -5.2.4. Colectarea lemnului prin corhnire 138 -

5.3 Linii tehnologice adecvate exploatrii ecologice a masei lemnoase n judeulArad. 139 505.4. Activiti i configuraii tehnologice privind acumularea, procesarea itransportul rezidurilor de exploatare. 150 58

5.4.1. Acumularea rezidurilor de exploatare 150 585.4.2. Procesarea rezidurilor de exploatare 151 585.4.3. Configuraii de transport al rezidurilor de exploatare 155 58

Capitolul 6 TEHNOLOGII DE EXPLOATARE A LEMNULUI DE MICIDIMENSIUNI 159 616.1 Consideraii generale 159 616.2 Definirea formelor de biomasa lemnoas. 159 61

6.2.1. Materialele neconsolidate (Unconsolidated materials) 160 61

6.2.2. Materiale achiate (Comminuted materials) 160 626.2.3. Materiale legate n snopi (snopi de crci; buteni de crci)Composite Residue Logs 161 62

6.3. Tehnologia de producie a tocturii 161 626.3.1.Necesitate i posibiliti de tocare a lemnului 161 626.3.2.Exploatarea lemnului sub form de toctur 162 636.3.3. Sisteme de exploatare schiate s produc i s livreze biomasalemnoas 163 636.3.4. Tehnologii de exploatare a biomasei de ultim or. 164 63

6.3.4.1. Sisteme de tocare (Comminution Systems) 165 646.3.4.2. Composite Residue Logs (CRL) 173 68

6.4. Concluzii i discuii 174 69Capitolul 7 CERCETRI PRIVIND VALORIFICAREA EFICIENT ALEMNULUI DE MICI DIMENSIUNI N JUDEUL ARAD 177 707.1 Cercetri cu privire la valorificarea lemnului n judeul Arad, ca sursalternativ de energie. 177 70

7.1.1. Valorificarea lemnului ca i combustibil 177 707.1.2. Valorificarea energetic a lemnului cu ajutorul aplicrii metodeitocrii lemnului. 180 70

7.2. Analiza economic a costului producerii tocturii 181 717.2.1. Preul lemnului pe picior 182 717.2.2. Mna de lucru 182 71

7.2.2.1. Fasonarea lemnului de mici dimensiuni. 182 71

7.2.2.2. Colectarea i transportul deeurilor la platforma primar 182 717.2.2.3. Tocarea lemnului 182 71


6/86

6

7.2.2.4 Transportul la cazanul de ardere. 182 717.2.2.5 Cost total mna de lucru 183 72

7.2.3. Costul ocuprii forei de munc cu materialul 183 727.2.3.1. Costul orar al tractorului agricol 183 727.2.3.2. Costul toctorului 184 727.2.3.3. Costul benei de transport al achiilor 184 73

7.2.3.4. Costul total per map. 185 737.3 Brichetarea lemnului 185 747.3.1. Descrierea tehnologic a procesului de fabricare 185 747.3.2. Costul unui sistem de brichetare i analiza economica acostului producerii brichetelor 187 757.3.3. Avantajele legate de densificare 188 76

7.4 Transformri i valorificri energetice a brichetelor 189 767.4.1. Tabel de transformare a unitailor de msur 189 767.4.2. Valorificarea energetic a resurselor de mas lemnoas de micidimensiuni 190 77

Capitolul 8 CONCLUZII, RECOMANDRI PENTRU PRODUCIE ICONTRIBUII PERSONALE 192 788.1 Concluzii generale 192 798.2 Recomandri pentru producie 193 798.3 Contribuii personale 193 80BIBLIOGRAFIE 195 81


7/86

7

CONTENTS

thesis Abs.Contents 3 3INTRODUCTION 7 10Chapter 1 THE STATE OF KNOWLEDGE 9 11

1.1. The current state of global knowledge 9 111.1.1. General 9 111.1.2. Sources of raw materials for Densified fuel 11 111.1.3. The potential of densified biomass fuel production 14 121.1.4 Trade in biofuels 15 -

1.2. The current state of knowledge in Romania 15 121.2.1. Brief history of research 15 121.2.2. General on small wood production

16 131.2.3 Production of small wood in the forest 18 -1.2.4 Ways to exploit a small wood 24 -

1.3. General on small wood 28 131.3.1. Terminology 28 131.3.2. Classifications 32 -1.3.3. Provenance 34 -

1.4. Discussion and conclusions 37 -Chapter 2 THE BASICS OF RESEARCH 39 152.1. Purpose and research objectives 39 152.2. Working method 40 15

2.2.1 Mode and working method used for determining small quantities ofwood. 40 16

2.3 Location of research 42 17Chapter 3 THE COUNTY OF NATURAL ARAD 45 18

3.1. Physico-geographical considerations Arad County 45 183.1.1 The geographical 45 183.1.2 Climate 46 183.1.3 Hydrography 49 19

3.2. Stationary conditions and vegetation in Arad County 50 193.2.1 Types of stations 50 193.2.2 Forest Formations 52 193.2.3 Statement of surface vegetation and forest species by use of theForestry Directorate Arad 52 203.2.4 The health of forests in Arad County 54 -

Chapter 4 POTENTIAL FOR SMALL DINEMSIONS WOOD 56 22

4.1. The potential for small-scale wood Forest Directorate Arad 56 224.1.1 Forestry Brzava 56 224.1.2 Forestry Beliu 58 224.1.3 Forestry Buteni 61 234.1.4 Forestry Chiineu Cris 63 244.1.5 Forestry Gurahont 66 244.1.6 Forestry Ineu 68 254.1.7 Forestry Iuliu Moldovan 71 264.1.8 Forestry Lipova 74 264.1.9 Forestry Radna 77 274.1.10 Forestry Svrin 79 284.1.11 Forestry Sebi Moneasa 82 28

4.1.12 Forestry Great Valley 85 294.2 Statistical results of research 88 30


8/86

8

4.3 Field data and results 114 44Chapter 5 TIMBER HARVESTING TECHNOLOGIES IN THE SERVICE INARAD COUNTY 128 495.1 Selection criteria for timber harvesting technologies 128 49

5.1.1. Orohidrografia land 128 -5.1.2. Regime and treatments 129 -

5.1.3. Climatic characteristics - soil 130 -5.1.4. The distances between the points required to move material 131 -5.1.5. Degree equipped with mechanical equipment and facilities andclose together 131 -5.1.6. Methods and technologies for wood exploitation 132 -5.1.7. The basic principles in the wood technology 133 -

5.2. Wood collection in the area of Arad. 135 495.2.1. General Considerations 135 495.2.2. Collecting wood tractor 136 -5.2.3. Collecting with harness 138 -5.2.4. Collecting wood by corhnire 138 -

5.3 Lines of ecologically appropriate technology of wood in the county of Arad.139 50

5.4. Activities and technological configurations on the accumulation, processingand transport of residues of exploitation. 150 58

5.4.1. Accumulation of residues of exploitation 150 585.4.2. Operating processing residues 151 585.4.3. Configurations operating transport residues 155 58

Chapter 6 HARVESTING TECHNOLOGIES OF SMALL DIMENSIONSWOOD

159 61

6.1 General 159 616.2 Definition of woody biomass. 159 61

6.2.1. Unconsolidated materials 160 61

6.2.2. Comminuted Materials 160 626.2.3. Related materials into bundles (sheaves of trouser, trouser logs)Composite Residue Logs 161 62

6.3. Comminution Production technology 161 626.3.1.Necesitate and opportunities for chopping wood 161 626.3.2.Exploatarea wood chips as 162 636.3.3. Outlined operating systems to produce and deliver biomass

163 636.3.4. Technology exploitation of biomass technology. 164 63

6.3.4.1. Comminution Systems 165 646.3.4.2. Composite Residue Logs (CRL) 173 68

6.4. Conclusions and discussion 174 69Chapter 7 RESEARCH ON EFFECTIVE UTILIZATION OF SMALLDIMENSIONS WOOD IN ARAD COUNTY 177 707.1 Research on realization of wood in Arad County, as an alternative sourceof energy. 177 70

7.1.1. Turning wood as fuel 177 707.1.2. Energy recovery by applying the method of wood chop wood. 180 70

7.2. Economic analysis of production cost of comminuted material 181 717.2.1. Standing timber price 182 717.2.2. Labor 182 71

7.2.2.1. Fashioning small wood 182 717.2.2.2. Waste collection and transport to the primary platform 182 71

7.2.2.3. Chopping wood 182 717.2.2.4 Transport of the boiler. 182 71


9/86

9

7.2.2.5 Total cost of labor 183 727.2.3. Cost of employment with the material 183 72

7.2.3.1. Hourly cost of agricultural tractor 183 727.2.3.2. Cost cutter 184 727.2.3.3. Transportation cost chip bucket 184 737.2.3.4. Total cost per map. 185 73

7.3 Wood briquetting 185 747.3.1. Description of the manufacturing technology 185 747.3.2. Briquetting system cost and economic analysis of the cost ofbriquette production 187 757.3.3. Benefits of densification 188 767.4 Transformations and energy recovery of lighters 189 76

7.4.1. Table of units of measure conversion 189 767.4.2. Energy recovery resources for small timber

190 77Chapter 8 CONCLUSIONS, RECOMMENDATIONS FOR PRODUCTIONAND PERSONAL CONTRIBUTIONS 192 788.1 General Conclusions 192 798.2 Recommendations for production 193 798.3 Personal Contributions 193 80REFERENCES 195 81


10/86

10

INTRODUCERE

Suprafaa fondului forestier naional este de 6.484.572 ha i reprezint 27.2% dinsuprafaa rii, cu o distribuie neuniform n cuprinsul acestuia. Aproximativ 60% din pduri

sunt localizate n regiunea arcului carpatic, 30 % n dealurile pre-carpatice i 10% la cmpie.Terenurile acoperite de pdure au o suprafa de 6.314.937 ha i pe lng acestease mai gsesc i terenurile destinate nevoilor de cultur, administraie, drumuri forestiere,terenuri neproductive, ocupaii i litigii, scoateri temporare care ocup o suprafa de 169.635ha.

Prezentul referat abordeaz tema de cercetare referitoare la valorificarea superioara lemnului de mici dimensiuni rezultat n urma activitilor de exploatare a pdurilor i are nvedere, n primul rnd, determinarea cantitilor de lemn de mici dimensiuni ce se pierd nurma exploatrii parchetelor precum i posibilitii de valorificare a acestora.

Exploatarea lemnului poate fi privit ca o activitate pur extractiv, aa cum estecazul recoltrii lemnului n pdurile naturale, sau ca o etap final n cadrul procesuluisilvicultural de gospodrire a pdurilor, suprapus temporal etapei de creare a condiiilor derealizare a unei noi pduri. n aceste condiii recoltarea lemnului poate s determine, atuncicnd nu este efectuat corespunztor, modificri substaniale n ecosistemele forestiere,modificri care pot deregla echilibrul ecologic local. Tehnologiile de exploatare trebuie deciadaptate structurii pdurii i trebuie s se integreze n sistemul gospodririi durabile aacesteia.

Nivelul cunotinelor teoretice i practice, nivelul de calificare i specializare precumi dotarea tehnic actual sunt elementele principale care, n activitatea de exploatare apdurilor, pot conduce la apariia unor cantiti importante de lemn de mici dimensiuninevalorificate, n marea lor parte. n acest context se impune ca nainte de ncepereaexploatrii s se stabileasc tehnologia optim de execuie a lucrrilor de punere n valoare a

ntregii mase lemnoase i s se aplice corect soluiile adoptate.

Majoritatea pierderilor apar n timpul procesului de colectare a masei lemnoase,unde n funcie de tehnologia aplicat, sistema de maini utilizat i condiiile din teren,variaz i cantitatea de mas lemnoas colectat din pdure.

La elaborarea oricrei soluii tehnologice trebuie respectate cteva principii de bazcare decurg din dubla natur a exploatrii lemnului, de activitate cu obiectiv economic, pe de oparte i de natura tehnic a procesului de gospodrire a pdurilor, pe de alt parte. Pe lngprincipiile interaciunii dintre silvicultur i exploatare, cel al proteciei mediului i al eficieneieconomice a lucrrilor de exploatare trebuie avut n vedere i principiul valorificrii optime amasei lemnoase.

Valorificarea superioar a lemnului rezid n obinerea, printr-o sortare judicioas, acelor mai valoroase sortimente de lemn brut. Din acest punct de vedere, realizarea

sortimentelor de lemn brut trebuie s fie rezultatul optimizrii raportului dintre nsuirilenaturale ale lemnului i cerinele diferitelor posibiliti de utilizare. [42]Exploatarea raional a pdurilor impune elaborarea unei politici corespunztoare

de valorificare a resurselor [31]Valorificarea integral i superioar a masei lemnoase a necesitat continuarea

aciunilor de asigurare a accesibilitii pdurilor, prin dotarea acestora cu instalaii detransport, perfecionarea tehnologiilor de exploatare i extinderea mecanizrii lucrrilor grele icu volum mare de munc, specifice acestui sector de activitate [31]


11/86

11

Capitolul 1 STADIUL ACTUAL AL CUNOTINELOR

1.1. Stadiul actual al cunotinelor la nivel mondial

1.1.1. GeneralitiSe estimeaz c exist 3870 (106) ha de pdure la nivel mondial sau 30% din zona

terestr a Pmntului, din care aproximativ 95% sunt pduri naturale i 5% sunt plantaii [21].Pdurile tropicale i subtropicale cuprind 56 % din pdurile lumii, n timp ce pdurile temperatei boreale ocup 44% [21].

Suprafaa medie a pdurilor i terenurilor mpdurite pe cap de locuitor variaz de lanivel regional. Zona variaz ntre 6,6 ha n Oceania, 0,2 ha n Asia, i 1,4 ha n Europa (3,4 ha

n rile nordice) [21]. Acest fapt indic faptul c i contribuia potenial a lemnului laaprovizionarea cu energie, de asemenea, variaz de la ar la ar. Exist, de asemenea, maridiferene regionale n materie de accesibilitate a pdurilor [21]. Prin urmare, posibilitile deproducie a biocombustibililor densificai variaz ntre regiuni.

Estimrile FAO (2000)[21] arat c producia global de lemn de foc i lemn rotunda ajuns la 3268 (106) m3, n 1999. Puin mai mult de jumtate din acesta a fost lemn de foc,aproximativ 90% din acesta a fost produs i consumat n rile n curs de dezvoltare. Pe dealt parte, producia industrial de lemn rotund, n valoare total de 1515 (106) m3 n 1999,este dominat de rile dezvoltate, care totalizeaz 79% din producia global [21;22].

Utilizarea global a lemnului de foc i a lemnului rotund este de 3271 (106) m3 pe an[21;22]. Aproximativ 55% este folosit direct drept combustibil, de exemplu, ca lemn de focdespicat, n special n rile n curs de dezvoltare. Restul de 45% este folosit ca materie primindustrial, dar aproximativ 40% din aceasta este folosit ca reziduri primare sau secundareale procesului, potrivite doar pentru producia de energie, de exemplu pentru producia debiocombustibili densificai [21].

Aproximativ 70-75% din volumul de lemn recoltat la nivel mondial este fie utilizat saupotenial disponibil ca surs de energie regenerabil. Aceast cantitate nu include o cantitatensemnat de reziduri de exploatare i alte resturi de biomas lemnoas lsate pe teren dupoperaiunile de exploatare integrate cu silvicultura convenional n ntreaga lume [21].

1.1.2. Surse de materii prime pentru combustibili "densificai"

Rezidurile generate de produsele industriei forestiere ar putea fi mprite n doucategorii: (1) rezidurile de exploatare, generate de operaiunile de exploatare forestier, deexemplu, de la curirile finale i (2) produse secundare industriale, generate de industriileforestiere n timpul prelucrrii lemnului, placajului, PAL-ului , celulozei, etc. [19;45]. Surse i

tipuri de reziduri sunt prezentate n tabelul 1.4.Surse itipuri de reziduri

Tabel 1.4

Sursa rezidului Tipuri de reziduriOperaiuni forestiere Crci, ace, frunze, vrfuri, rdcini, lemn degradat i

declasat, tieturi i rumeguProducerea de cherestea Coaj, rumegu, lturoaie, lemn crpatProducia de placaje Coaj, miez, resturi de furnire, rebuturi, resturi de placaje,

achii de rindeluitProducia de PAL Coaj, resturi de plci, rumeguSurs: [19]


12/86

12

n general, mai puin de 66% din volumul de masa lemnoas este scos din pdurepentru o prelucrare ulterioar, cantitatea rmas este lsat la faa locului, ars la faa loculuisau utilizat ca lemn de foc, de exemplu, toctur. Dup prelucrare, doar 28% din arboredevine de lemn debitat, restul fiind reziduuri [16].

1.1.3. Potenialul de biomas pentru producia de combustibili densificai

Totalul sustenabil la nivel mondial de potenial energetic provenit din biomas estede aproximativ 100 EJ /an (ponderea de biomas lemnoas este de 41.6 EJ/an), ce reprezintaproximativ 30% (ponderea de biomas lemnoas este de 12,5%) din totalul de energie, lanivel global, consumat n ziua de azi. Potenialele cele mai mari sunt disponibile n America deNord, America Latin, Africa, Europa i chiar Fosta URSS [60; 35; 36].

Potrivit Cartei Albe a Comisiei Europene [14], obiectivul general este de a dubla cotade energie regenerabil de la 6 la 12% din consumul total de energie n Uniunea Europeanpn n 2010. Potrivit acestei Carte albe, cea mai mare parte din aceasta energie din surseregenerabile ar putea proveni din biomasa lemnoas. Aceasta nseamn c, n plus, peste160 de milioane m3 de biomas lemnoas pe an (1 EJ /an) vor fi folosite pentru energie nEuropa.

Potenialul rezidurilor de lemn este deosebit de important n rile n care pdurileacoper o parte considerabil din suprafaa terestr, de exemplu, America de Nord i n rilenordice.

Este evident c potenialul de reziduri de lemn este n intervalul de aproximativ unsfert din potenialul de ansamblu a tuturor fluxurilor de biomas investigate [60].

Utilizarea biomasei difer semnificativ n ntreaga lume. Rezidurile produse nplatformele de prelucrare industrial, cum ar fi coaja i rumeguul n gatere, sunt n prezentcea mai mare surs de biomas utilizat n scop comercial [60]. Aproximativ 40 EJ /an debiomas disponibil este utilizat pentru energie. Aproape 60% din aceast biomas esteutilizat numai n Asia.

Comparativ cu aceasta, utilizarea biomasei n zonele industrializate cum ar fi

America de Nord i Europa este destul de sczut [60].

1.2. Stadiul actual al cunotinelor n Romnia

1.2.1. Scurt istoric al cercetrilor n domeniu

Primele cercetri referitoare la valorificarea superioar a lemnului de micidimensiuni apar dup cel de-al doilea rzboi mondial. Un prim cercettoreste Ghelmeziu, N.care n 1948 publica n Revista pdurilor nr.3 i 4 lucrarea Valorificarea deeurilor i asubproduselor n industrii i exploatrile forestiere.

n urma cercetrilor realizate de ctre INCEF Bucureti apar mai multe lucrri ce

prezint rezultatele acestor cercetri cum ar fi : lucrarea colectivului condus de tefanescu E.Valorificarea deeurilor din exploatrile forestiere i de la fabricile de industrializarea lemnuluin produse papetare n anul 1961, lucrarea lui Murean G. i tefanescu E. Cercetri privindvalorificarea lemnului de mici dimensiuni i a altor produse ale pdurii n 1962 i lucrareacolectivului condus de Sava A. Studiu privind valorificarea superioar i complex aproduselor forestiere din regiunea Suceava n 1964.

Dei marea majoritate a lucrrilor publicate n aceast perioad prezint un adevrvalabil, acela c valorificarea superioar a lemnului i a lemnului de mici dimensiuni se varealiza o dat cu mecanizarea lucrrilor. Asemenea deeuri se elimin treptat i se vor puteaelimina total prin introducerea mecanismelor de scos i apropiat carevor evita trtul ialunecatul. Volumul pierderilor la exploatare se poate diminua prin msuri care duc la otehnologie ct mai avansat a lucrrilor din pdure. [39]

Acest obiectiv de valorificare superioar a masei lemnoase presupune nsrealizarea a dou condiii de baz : creterea procentului de material lemnos industrializabil i


13/86

13

folosirea ntr-un grad ct mai ridicat a masei lemnoase, prin reducerea pierderilor la diferitefaze de recoltare i prelucrare, prin valorificarea integral a deeurilor.[39]

O prim definiie a materialului lemnos de mici dimensiuni se poate defini ca avnddiametrul sau grosimea sub 14 cm i lungimea variabil limitat uneori la 2,5m. [52]

1.2.2. Generaliti privind producerea materialului lemnos de mici dimensiuni

Materialul de mici dimensiuni const n esen din unele sortimente de lemn rotund,din lemn despicat, din alte produse lemnoase i nelemnoase rezultate la exploatare (buturugi,buturi, rdcini, crci, coaj, cetin, etc.), precum i din deeurile de la fabrici.

Ele sunt produse prin mijloace i modaliti specifice fiecrui sortiment, sau grupe desortimente. Prin producerea lor trebuie neleas, att recoltarea, ct i deplasarea pn ndepozitele unde pot lua drumul spre valorificare.

De la nceput trebuie subliniat nsa c, din acest punct de vedere, ntre materialullemnos de mici dimensiuni provenit de la pdure i cel de la fabric, exist o deosebireevident (Tabel 1.8), datorit condiiilor n care se gsesc i se produc.

Condiiile n care se gsesc i se produc materialele lemnoase de mici dimensiuniTabel 1.8

Materialul provenit de laNr.crt. Pdure Fabrici

1

Situat n general pe picior i departe decile de transport, necesit de aceeaeforturi pentru punerea lui n valoare,pentru recoltare, colectare, manipulare itransport forestier, n condiiile unui volumredus de masa lemnoas, al unui volummare de coaj i al unei greuti specificeaparente ridicate

Nu comport nici un fel de operaii ngeneral. Uneori comport manipulare itransport interior.

2mprtiat pe aproape tot teritoriul forestieral trii n teren, n general frmntat,situate la diferite altitudini i n cantitivariabile.

Concentrat n depozitele fabricilor ncantiti relative constante

3

Comport pentru recoltare i fasonaredeplasarea mainilor (mijloacelor) lafiecare fir n parte n teren variat, iarpentru colectare necesit instalaii imijloace adecvate

Comport deplasarea lemnului la maini,n condiiile depozitelor amenajate, iarpentru transport interior necesit instalaiii mijloace adecvate

4

n general necojit i provenind dn lemnbrut rotund sau despicat, tnr sau matur;

n lungimi relative mari, ce permitprelucrarea prin tocare, achiere

n general fr coaj sau parial cojite,provenind din lemn matur; n lungimi

relative mici, ce nu permit dect parialprelucrarea prin tocare, achiere.

5 Nu ridic probleme de depozitare. Blocheaz spatiile n general reduse aledepozitelor, fabricilor.Surs: [52]

1.3. Generaliti asupra lemnului de mici dimensiuni

1.3.1. Terminologie

Nevoia din ce n ce mai mare de material lemnos, resimit mai ales n riledezvoltate din punct de vedere industrial, a accelerat atragerea n circuitul economic n afar

de sortimentele folosite n mod obinuit i a materialelor mai puin utilizate i anumesortimentele lemnoase de mici dimensiuni.


14/86

14

Aceast conjunctur, care a favorizat utilizarea unor noi categorii de material, agenerat noiunea de material lemnos de mici dimensiuni, menit a diferenia acestesortimente de acelea folosite pn atunci.

Preocupri legate de existent i utilizarea acestei noi categorii de material lemnosau aprut n ultimii ani n mod izolat n mai multe ri, fiecare avnd o contribuie proprie.

Pe lng sortimentele care au contribuit n mod iniial la definirea noiunii de material

lemnos de mici dimensiuni cu timpul au fost incluse n aceasta categorie sortimente de lemnrotund care se ncadrau pn atunci n categoria lemnului mijlociu, cum i diferite sortimentede lemn despicat. Aceast situaie a fost generat de faptul c lemnul respectiv nu i-a gsitun plasament pentru o valorificare industrial, datorit unor condiii specifice rilor respective.

Dup o alta accepiune, de circulaie mai restrns, ntre materialele lemnoase demici dimensiuni se includ numai aa-zisele deeuri de la exploatarea i de la industrializarealemnului. Aceasta se explic prin aceea ca la un moment dat a circulat destul de larg expresialemn de mici dimensiuni i de mic valoare. Cu timpul expresia a rmas numai lemn de micidimensiuni, subnelegndu-se ns i lemn de mic valoare. n aceast accepiune, lemnulde mici dimensiuni ar fi numai cu dimensiuni reduse, care nu are valorificri superioare i ncare nu s-ar include lemnul de mina, lemnul de construcii, etc.

Dimensiunile lemnului de mici dimensiuni preconizate de delegaii diferitelor ri,au variat ntre 3-25 cm pentru diametre i 1-3 m pentru lungimi, accentual punndu-se nprimul rnd pe diametre.

n ara noastr, datorit existenei unei industrii n msura s absoarb i sfoloseasc pe scara mare aceste materiale, dimensiunile lemnului rotund nglobat n aceastacategorie se limiteaz la 14 cm diametru i 2,5 m lungime. Din motive specifice, n acestcategorie sunt incluse i buturile greu despicabile de 1 m lungime.

Pe plan general, lemnul de mici dimensiuni a cuprins la nceput numai materialullemnos brut provenit din exploatrile forestiere.

Prin lrgirea posibilitilor de utilizare, n ara noastr se pune i problemamaterialului lemnos de mici dimensiuni care apare ca deeu cu ocazia exploatrilor forestierei n urma prelucrrii industriale a lemnului.

Fa de consideraiile artate, materialul lemnos de mici dimensiuni se poate definica avnd diametrul sau grosimea sub 14 cm i lungimea limitata uneori la 2,5m. [52]Din punct de vedere dimensional, lemnul de mici dimensiuni cuprinde orice material

lemnos brut de la exploatare i deeuri de la industrializare, care se situeaz sub limitelefixate prin definiie. Unele sortimente de exploatare, ca lemnul pentru construcii, lemnul demina etc., ele pot fi considerate n parte lemn de mici dimensiuni, de i unele din ele nu se

ncadreaz n aceast categorie. Pentru a avea un punct de vedere unitar, ntr-un sens cutotul general, dac circa 50% din cantitatea lor se ncadreaz n categoria lemnului de micidimensiuni, acestea sunt considerate n totalitatea lor ca material lemnos de mici dimensiuni.

Acesta este cazul general al sortimentelor de exploatare ca cele menionate anterior. Lemnulde mici dimensiuni de la industrializare se ncadreaz n categoria materialului de mici

dimensiuni att din punct de vedere dimensional cat i a unei valori mici.Se poate afirma n general, c la exploatare se consider ca lemn de micidimensiuni materialul brut de diferite sortimente care nu se debiteaz n gater datoritdimensiunilor sale reduse cu excepiile menionate.


15/86

15

Capitolul 2 ELEMENTE DE BAZ ALE CERCETRII

2.1. Scopul i obiectivele cercetrilor

Pe scurt, lemnul de mici dimensiuni este produsul secundar al exploatrii forestieredin care fac parte crcile, vrfurile, acele, frunzele i alte pri lemnoase. n lucrarea de fa

alte pari lemnoase sunt reprezentate de lemnul subire i lemnul de foc.Prin lemn subire nelegem lemnului a crui diametru este mai mic de 6 cm lafoioase respective 8 cm la rinoase (conform sortrii industriale).

Avnd n vedere faptul c lemnul de mici dimensiuni a nceput s prezinte interesdin punct de vedere economic, ntr-un moment cnd piaa acestui tip de lemn a luat avnt, s-apus problema inventarierii i prognozei cantitii de lemn de mici dimensiuni existente anual nparchetele exploatate n cadrul Direciei Silvice Arad. Aceast inventariere a condus lacertitudinea c n zon exist o bogie inestimabil de lemn de proast calitate.

Cercetrile de fa au drept scop stabilirea posibilitilor anuale, a posibilitilorviitoare i a mijloacelor tehnice de recoltare, utilizabile n pdurile judeului Arad, menite sduc la o valorificare superioar a lemnului de mici dimensiuni, prin producerea decombustibili densificai.

Prin scopul cercetrilor desfurate se urmrete aprofundarea cunoateriiposibilitilor anuale i a potenialului energetic a lemnului de mici dimensiuni, existent n

judeul Arad, de a genera venituri sporite prin utilizarea acestuia ca i combustibil, n condiiilegospodririi durabile a unitilor forestiere. n acest context, s-au fixat o serie de obiective ianume :

- determinarea volumului de mas lemnoas de mici dimensiuni n cadrulDireciei Silvice Arad

- determinarea procentului de mas lemnoas de mici dimensiuni n funcie detehnologia de exploatare aplicat

- determinarea procentului de mas lemnoas de mici dimensiuni n urmaaplicrii diferitelor tratamente

- determinarea procentului de mas lemnoas de mici dimensiuni pe categoriide specii- determinarea procentului de mas lemnoas de mici dimensiuni n funcie de

natura produsului rezultat- modaliti de valorificare a lemnului de mici dimensiuni ca i combustibil

densificat- ameliorarea tehnologiilor de exploatare pentru a obine maximum de profit- aprofundarea cunotinelor i posibilitatea utilizrii tehnologiilor de exploatare

avnd la baz tocarea lemnuluiAcestea au fost o parte din considerentele care ne-au determinat s ne ndreptm

atenia asupra acestei valoroase categorii de lemn, pe nedrept i mult timp neglijat n

silvicultura autohton i locala.2.2 Metoda de lucru

Aspectul metodologic al problemei a permis localizarea investigaiilor n spaiulgeografic al judeului Arad, n care pdurile reprezint, att sub aspectul structurii actuale cti sub aspectul destinaiei lor condiii proprii de cercetare.

Pentru a analiza modul de rspndire a cantitilor de lemn de mici dimensiuni ipentru rezolvarea obiectivelor proprii, n ocoalele silvice din cadrul Direciei Silvice Arad, nfuncie de condiiile staionale i pentru a vedea cantitile de lemn de mici dimensiuni ce pot fiintroduse n circuitul economic, au fost utilizate o serie de metode de cercetare precumobservaia n teren, inventarieri in teren, inventarieri analitice i analiza acestora, precum i

comparaia i sinteza rezultatelor obinute.


16/86

16

Observaia, este o metod foarte folosit, deoarece simplitatea, expeditivitatea iaccesibilitatea ei nu pretinde personal de cercetare cu un grad ridicat de calificare i constituieun prim indiciu n activitatea de cercetare. Neajunsul acestei metode const n faptul cadmite un grad de subiectivitate i o precizie relativ sczut. Cu ajutorul acestei metode s-aurmrit dispoziia deeurilor de exploatare n diferite condiii de teren n exploatarea pdurilorde astzi, s-au stabilit metode de mbuntire a dispoziiei acestora i se pot trage concluzii

cu privire la eficacitatea metodelor folosite.Pentru satisfacerea nevoii de informaii, este necesar organizarea unor cercetristatistice, prin intermediul crora s se culeag i prelucreze date din care s rezulte produseinformaionale necesare fundamentrii deciziilor la nivel de conducere strategic.

La cercetrile efectuate, s-a folosit ca metod general de lucru, metodainvestigaiei bibliografice, completata de cea a observaiei, a cercetrii statistice i de analiza arezultatelor obinute.

Dup studiul teoretic, partea experimental s-a desfurat att n condiiile naturaleoferite de pdurile n care s-au efectuat lucrri de exploatare ct i n condiiile de birou, undedatele culese din teren, cele din programul de fond al Direcei i cele din amenajamenteleDireciei Silvice Arad au fost prelucrate la calculator utiliznd metodele uzuale, inclusiv celeprivind calculul statistic, n vederea obinerii de informaii privind rspndirea cantitilor delemn de mici dimensiuni i pentru rezolvarea obiectivelor proprii.

2.2.1 Modul i metoda de lucru utilizat pentru determinarea cantitilor de lemn de micidimensiuni.

Pentru a analiza modul de rspndire a cantitii de lemn de mici dimensiuni cepoate fi introdus n circuitul economic, au fost utilizate o serie de metode de cercetareprecum inventarieri analitice a cantitilor de mas lemnoas existente n actele de punere nvaloare i analiza acestora, precum comparaia i sinteza rezultatelor obinute.

Pentru a atinge scopul urmrit au fost fcute inventarieri ale datelor din actele depunere n valoare a masei lemnoase exploatate din cadrul Direciei Silvice Arad n anul 2006.

Ca metode de prezentare a datelor statistice s-au utilizat: tabele statistice prezentarea tabelar a datelor statistice este una din cele mai uzitate metode, nct permitecaracterizarea structurii colectivitii ce face obiectul studiului i a legturilor ce exist ntreelementele sale componente i reprezentri grafice ce sunt utilizate pentru relevarea mrimiisi/sau a variaiei datelor care fac obiectul cercetrii statistice, n scopul facilitrii unor activitiulterioare de prelucrare a acestora, n vederea efecturii unor previziuni.

n anul 2006 Direcia Silvica Arad a fost compus din 12 Ocoale Silvice. Actele depunere n valoare (APV) luate n studiu sunt acelea care conin cantitatea de mas lemnoassortat industrial.

Fig.2.1. Captura de imagine program Fond Forestier

Pentru realizarea acestei lucrri datele au fost prelevate din programul de FondForestier al Direciei Silvice Arad (TOMSOFT Fond Forestier, v.15.98D)(Fig. 2.1) (Fig. 2.2.),

Lundu-se n calcul doar actele de punere n valoare a cror an al exploatrii este 2006.


17/86

17

Ca un prim pas a fost sortarea APV-urilor dup anul exploatrii. Dup inventariereaAPV-urilor dup acest criteriu acestea au fost printate i mai apoi datele au fost introduse nprogramul Microsoft Excel 2000.Cu ajutorul programului Excel s-a nceput formatarea datelordup: tratamentul aplicat, natura produsului, suprafaa, specie, clase de vrst i sortareindustrial. Datele obinute au fost prelucrate i apoi s-au realizat tabelar rezumatele pentrufiecare Ocol Silvic n parte, graficele realizndu-se pentru o mai bun vizualizare a informaiei.

Graficele prezint rapoartele cu privire la lemnul de mici dimensiuni n raport cu volumul brutsau cu volumul de lemn de lucru.

2.3 Localizarea cercetrilor

Pentru a cuprinde ntreaga problematic cercetrile s-au restrns la nivelulbazinelor hidrografice a Criului Alb i a Mureului Inferior ce tranziteaz judeul i DireciaSilvic Arad, prezentate n figura de mai jos (Fig 2.4).

Fig.2.4. Localizarea cercetrilor pe hart

Zona aleas pentru aceast cercetare cuprinde ntreg teritoriul Direciei Silvice Aradcare este mprit n 12 ocoale silvice cu o suprafa total de 126.940 ha (la data de31.12.2005)[65].

Suprafeele de cercetare sunt dispuse pe ntreg teritoriul Direciei Silvice Arad ireprezint 1619 acte de punere n valoare (APV), puse n valoare n decursul anului 2006,avnd un volum total de 521.784 mc de mas lemnoas.


18/86

18

Capitolul 3 CADRUL NATURAL AL JUDEULUI ARAD

3.1. Consideraii fizico-geografice din judeul Arad

3.1.1 Cadrul geografic

Situat n partea de vest a rii, judeul Arad se desfoar sub forma unui vastamfiteatru ce cuprinde n limitele sale peisaje variate, n care o not aparte o introduceactivitatea antropic.

Punctele extreme est-vest (satul Trnvia i la vest de oraul Nadlac, 28039 irespective 20045 longitudine estic), situate la 160 km distan, i cele de nord-sud (Berechiui Labasin, 46038 si, respectiv 45058 latitudine nordica), desprite de cei 90km, sugereazimaginea clar a judeului Arad ca o unitate administrative de hotar n cadrul creia seintersecteaz magistrale rutiere i feroviare transeuropene. n limitele judeului, relativegeometrizate n zona de cmpie i din ce n ce mai complexe n zona de deal i de munte,este nglobata o suprafa de 7654km2.

Cele dou vi principale, Mureul i Criul Alb, cu o orientare relativ est -vest,alctuiesc adevrate artere de legtur, prin intermediul crora cmpia ptrunde adnc nmunte sub forma unor golfuri depresionare, ceea ce a condiionat i dezvoltarea unei intenseactiviti agricole; ele formeaz totodat culoare de legtur cu aezri mai vechi, confirmndpendularea continu a populaiei i a bunurilor materiale i culturale.

3.1.2 Clima

Diversitatea geografic teritorial a judeului Arad este o consecin direct afactorilor climatici, ceea ce relev conlucrarea n timp i diferenierea n spaiu. Explicareaacestei situaii rezid n poziia geografic, respectiv extremitatea vestic a rii, n dispoziialarg a judeului ardean n trepte cvasiconcentrice de la 100 m pn la peste 1400 mconfiguraia culoarelor de vale i a depresiunilor deschise ctre vest sau bine izolate de

versani, precum i circulaia general vestic cu amprente evidente n toi parametrii climatici.Rezult deci o difereniere local pe fondul treptelor de relief.Etajul climatic al munilor cuprinde suprafee puternic denivelate, versani cu

expoziie difereniat i depresiuni intramontane. Datorit influenei circulaiei vestice, abruptulvestic fiind expus primete o cantitate mai mare de precipitaii. Frecvent, media precipitaiiloranuale depete 900 mm. temperaturile sunt n general mai ridicate dect n restul zonelormontane din ar; acest fapt explic i durata relativ redus de persisten a zpezilor.Oscilaii termice pregnante se resimt n depresiuni i culoare de vi ngustate unde apar iinversiuni termice (Moneasa).

Etajul dealurilor i al piemonturilor este diversificat din punct de vedere climaticdup poziia pe care acestea le ocup. Dealurile care nsoesc rama nalt a Depresiunii

Zrandului au un climat apropiat muntelui, pe cnd suprafeele piemontane larg dezvoltate lacontactul cu cmpia sunt mai apropiate de caracterele climatice de cmpie. Caracteristicepentru dealuri sunt inversiunile termice; prile mai nalte sunt invadate de masele de aer caldpe cnd n culoarele de vale se acumuleaz aerul mai rece, care se scurge pe pante,fenomenul fiind specific iernii. Sunt caracteristice totodat brumele i ceaa. Primvara i vara

nclzirea aerului se face treptat, valorile maxime fiind nregistrate n august, ele apropiindu-sefrecvent de 30-350C.

Cmpia se caracterizeaz prin ierni moderate i veri clduroase. Temperaturile depeste 250C sunt frecvente aproximativ 100 zile pe an, temperatura medie anual fiind de22,50C, dac adugm la aceasta media anual a precipitaiilor de 570 mm i repartizareaprecipitaiilor n cursul unui an, deducem condiii optime de dezvoltare a diferitelor arborete.


19/86

19

3.1.3 Hidrografia

Reeaua hidrografic nscrie n peisajul judeului Arad o serie de particularitigeografice, acestea fiind efectul diversitii teritoriale. Arterele hidrografice mari se desfoarn extremitatea nordic (Criul Alb) i n extremitatea sudic (Mureul), ctre acesteadirijndu-se un adevrat pienjeni de ape care complic structura bazinelor hidrografice.

Mureul constituie principala arter care dreneaz judeul pe o lungime de circa 250km (lungimea suprafeei total fiind de 766 km). nregistreaz pe acest parcurs o denivelarede aproximativ 78 m i un bazin hidrografic de circa 4800 km2. n limitele judeului, Mureulprimete aflueni mici din Munii Zrandului i din Dealurile Lipovei.

Criul alb,este o arter hidrografic important a judeului, care i are obriileextremde ramificate, majoritatea lor fiind n afara judeului; excepie fac praiele repezi de subMuntele Gina. Strbate circa 208 km (lungimea total 238 km) n limitele judeului, cu ocdere general de 900 m i cu un bazin hidrografic de circa 3600 km2.

3.2 Condiii staionale i de vegetaie din judeul Arad

3.2.1 Tipuri de staiuni

Ecosistemele forestiere din judeul Arad s-au constituit n funcie de specificulecologic rezultat n urma compensrii i substituirii factorilor i determinanilor ecologici.

Din punct de vedere ecologic teritoriul Aradului se mparte n opt etaje de vegetaie (Fig. 3.5) conform tabelului 3.1 prezentat mai jos.

Etajele de vegetaie existente n cuprinsul Direciei Silvice AradTabel 3.1

Tipul de staiune Suprafaa(ha)

Etaj de vegetaie de cmpie forestier (FC) 2484,8

Etaj de vegetaie de silvostep (SS) 10956,5Etaj deluros de cvercete cu stejar,cu cer,garnia,gorun i amestecuri aleacestora (FD1) 4708,4

Etaj deluros de cvercete (GO, CE, GI) i leauri de deal (FD2) 72978,2Etaj deluros de gorunete, fgete i goruneto-fgete (FD3) 52553,1Etaj montan-premontan de fgete (FM1+FD4) 5740,8Etaj montan de amestecuri (FM2) 753,2Etaj montan de molidiuri (FM3) 29,3

3.2.2 Formaii forestiere

Pdurile judeului Arad sunt mprite ntr-un numr de 28 formaii forestiere,prezentate n tabelul 3.2 de mai jos [65] :

Formaiile forestiere existente n cuprinsul Direciei Silvice AradTabel 3.2

Formaie Suprafa [ha] Formaie Suprafa [ha]frsinete 1779,3 cerete pure 3474,8molidiuri pure 142,4 grniete pure 581,8molideto-brdete 11,3 cereto-grniete 19915,3amestecuri de molid-brad-fag

67,3 amestecuri de Gi, Ce custejari mezofii

19509,9

molideto-fgete 7,0cereto-

leauri, grnieto-

leauri 1982,8fgete pure montane 6304,3 plopiuri amestecate plop 125,3


20/86

20

alb i negrufgete pure dedealuri

22513,5 aniniuri de anin negru 110,7

fgete amestecate 32225,7 leauri de cmpie cu stejar 1819,8gorunete pure 14572,6 plopiuri pure de plop alb 224,3goruneto-fgete 3676,6 slcete pure 5,5

leauri de deal cugorun

6207,6 amestecuri plopi i slcii 375,9

stejrete pure destejar

2164,6 rchitarii 1,0

leauri de stejarpedunculat 3477,8 terenuri de mpduriri 323,9

leauri de lunc 4319,7 goruneto-stejrete 0,0

3.2.3 Situaia suprafeei vegetaiei forestiere pe categorii de folosin i specii dincadrul Direciei Silvice Arad

Pentru a putea cuprinde ntreaga problematic, cercetrile s-au restrns la nivelulDireciei Silvice Arad, i pentru aceasta s-au ales doisprezece ocoale silvice de statreprezentnd o diversitate total n ceea ce privete speciile, categoriile de relief prezente,tratamentele aplicate, vrsta speciilor i natura produselor.

Fondul forestier al judeului Arad reprezint o suprafa de 210.662 ha, din care ladata de 31.12.2005 o suprafa de 126.940 ha reprezint proprietatea Statului Romn, restulfiind proprietate privat.

Administrarea fondului forestier se execut de ctre cele 12 ocoale silvice de stat i6 ocoale silvice private. Structura de control este asigurat de ctre I.T.R.S.V. Oradea, careare o sucursal la Arad, cu sediul la Direcia Silvic Arad (Fig. 3.6).

Fig.3.6. Repartizarea suprafeei fondului forestier n cadrul Direciei Silvice Arad

Suprafaa fondul forestier este mprit n funcie de gruparea funcional apdurilor dup cum urmeaz: pduri cu rol principal de protecie (grupa I-a funcional)ocupnd o suprafa de 24646 ha i pduri cu rol de producie i protecie (grupa II-afuncional) care se regsesc pe o suprafa de 99448 ha.Din suprafaa total a judeuluiArad, 7654 km2, un procent de 27% este ocupat de fondul forestier, cu o repartizarepreponderent n zonele de deal i de munte, la cmpie suprafaa pduroas fiind de 4,2% dintotal.


21/86

21

Fig.3.7. Repartizarea suprafeei pdurilor pe categorii de specii n cadrul Direciei Silvice Arad [ha]

Proporia pe specii se poate observa n graficul de mai sus (Fig. 3.7). Observndu-se c marea majoritate a speciilor forestiere aparin foioaselor ntr-un procent de peste 90%.Pdurile din cadrul Direciei Silvice Arad au o consisten medie 0,82 , clasa de produciemedie este II 8. Creterea curent medie anual este de 6,1 mc/an/ha iar volumul mediu pehectar este 230 mc.

Recoltarea de mas lemnoas din fondul forestier al judeului Arad, se realizeazpe baza posibilitii arboretelor parcurse cu tieri, calculat pe fiecare unitate de producie i

ocol silvic, n funcie de creterea medie indicatoare. Posibilitatea arboretelor este diminuatn funcie de reeaua de drumuri forestiere existente; n judeul Arad accesibilitatea n fondulforestier este de doar 6m/ha.


22/86

22

Capitolul 4 POTENIALUL PENTRU LEMN DE MICI DIMENSIUNI

4.1. Potenialul pentru lemn de mici dimensiuni n cadrul Direciei Silvice Arad

Acest capitol este mprit n 12 subcapitole, fiecare prezentnd datele pentrufiecare dintre cele 12 Ocoale silvice care compun Direcia Silvic Arad la nivelul anului 2006.

Categoriile de specii (conform Raportului Statistic al Direciei Silvice Arad privindfondul forestier n anul 2006) [65] prezentate n graficele de mai jos sunt:

- Rinoase : Molid, Brad, Duglas, Larice, Pin i diverse rinoase- Foioase : Fag, Stejari (Stejar pedunculat, Gorun, etc.)- Diverse tari : Salcm, Paltin, Frasin, Cire, Nuc, i alte diverse tari- Diverse moi : Tei, Salcie, Plop i alte diverse moi

4.1.1 Ocolul Silvic Brzava

n cadrul O.S. Brzava conform statisticilor anuale ale Direciei Silvice Arad la fineleanului 2005 exista o suprafa a pdurilor de 14570 ha.

Au fost luate n calcul conform scopului cercetrilor 71 APV a cror an de

exploatare este 2006 i ele reprezint o suprafa de 927,2 ha i un volum brut de maslemnoas de exploatat de 45703 mc.n urma analizei datelor se observ c n cadrul Ocolului Silvic Brzava tehnologia

de exploatare aplicat este cea a prilor de arbori. Ca urmare a aplicrii acestei tehnologiirezult un volum de 21778 mc de lemn de mici dimensiuni dintr-un volum total de 45703 mcceea ce reprezint procentual 47,65% lemn de mici dimensiuni din volumul total de maslemnoas exploatat.

Fig.4.1. Repartizarea suprafeei pdurilor pe categorii de Fig. 4.2. Volumul lemnului de mici dimensiuni n funcie Specii n cadrul O.S. Brzava [ha] de volumul brut si tehnologia de exploatare n cadrul

Ocolului Silvic Brzava [m3]

Volumul masei lemnoase exploatate n cadrul Ocolului Silvic Brzava n functie de tehnologiade exploatare adoptat [m

3]

Tabel 4.1

4.1.2 Ocolul Silvic Beliu

n cadrul O.S. Beliu conform statisticilor anuale ale Direciei Silvice Arad la fineleanului 2005 exist o suprafa a pdurilor de 6629 ha.

Conform scopului cercetrilor au fost luate n calcul 100 APV a cror an deexploatare este 2006, ele reprezentnd o suprafa de 1640,7 ha i un volum brut de maslemnoas de exploatat de 31189 mc.

n urma analizei datelor se observ c n cadrul Ocolului Silvic Beliu tehnologia deexploatare aplicat este cea a trunchiurilor i catargelor. Ca urmare a aplicrii acestei


23/86

23

tehnologii rezult un volum de 14444 mc de lemn de mici dimensiuni dintr-un volum total de31189 mc ceea ce reprezint procentual 46,63% lemn de mici dimensiuni din volumul total demas lemnoas exploatat.

Fig.4.8. Repartizarea suprafeei pdurilor pe categorii de Fig. 4.9. Volumul lemnului de mici dimensiuni n funcie Specii n cadrul O.S. Beliu [ha] de volumul brut si tehnologia de exploatare n cadrul

Ocolului Silvic Beliu [m3]

Volumul masei lemnoase exploatate n cadrul Ocolului Silvic Beliu n functie de tehnologia de

exploatare adoptat [m3]

Tabel 4.5

4.1.3 Ocolul Silvic Buteni

n cadrul O.S. Buteni au fost luate n calcul conform scopului cercetrilor65 APV acror an de exploatare este 2006.

n urma analizei datelor se observa c n cadrul Ocolului Silvic Buteni tehnologia deexploatare aplicat este cea a trunchiurilor i catargelor. Ca urmare a aplicrii acesteitehnologii de exploatare rezult un volum de 3474 mc de lemn de mici dimensiuni dintr-unvolum total de 8153 mc ceea ce reprezint procentual 42,61% lemn de mici dimensiuni dinvolumul total de mas lemnoas exploatat.

Volumul masei lemnoase exploatate n cadrul Ocolului Silvic Buteni n functie de tehnologia deexploatare adoptat [m

3]

Tabel 4.9

Fig. 4.15. Volumul lemnului de mici dimensiuni n funciede volumul brut si tehnologia de exploatare n cadrul

Ocolului Silvic Buteni [m3]


24/86

24

4.1.4 Ocolul Silvic Chiineu Cri

n cadrul O.S. Chiineu Cri conform statisticilor anuale ale Direciei Silvice Arad lafinele anului 2005 exista o suprafa a pdurilor de 2791 ha.

In vederea realizrii scopului cercetrilor 32 APV a cror an de exploatare este2006 au fost luate in studiu. Dup cum se observ din Fig. 4.19 totalitatea speciilor ce compun

acest Ocol Silvic sunt foioase.Dup prelevarea datelor se observ c aceste 32 APV reprezint o suprafa de708.2 ha i un volum brut de mas lemnoas de exploatat de 7376 mc.

n urma analizei datelor se observ c n cadrul Ocolului Silvic Chiineu Critehnologia de exploatare aplicat este cea a Sortimentelor i multiplilor de sortimente(99,58%). Ca urmare a aplicrii acestei tehnologii rezult un volum de 4605 mc de lemn demici dimensiuni dintr-un volum total de 5960 mc ceea ce reprezint procentual 77,26% lemnde mici dimensiuni din volumul total de mas lemnoas exploatat. De asemenea se observfaptul c tehnologia de exploatare Pari de arbore dei ca suprafa, este foarte redus, 3 haceea ce reprezint 0,42% din suprafaa parcurs cu lucrri, deine o cantitate semnificativ demas lemnoas, 1416 mc ceea ce reprezint 19,20% din cantitatea de mas lemnoasexploatat. De asemenea se observ c i aplicarea acestei tehnologi de exploatare produceo cantitate impresionanta de lemn de mici dimensiuni. Din 1416 mc de mas lemnoasexploatat, 80,37 % respectiv 1138 mc este deinut de lemnul de mici dimensiuni.

Fig.4.19. Repartizarea suprafeei pdurilor pe categorii de Fig.4.20. Volumul lemnului de mici dimensiuni nSpecii n cadrul O.S. Chiineu Cri [ha] funcie de volumul brut si tehnologia de exploatare n

cadrul Ocolului Silvic Chiineu Cri [m3]

Volumul masei lemnoase exploatate n cadrul Ocolului Silvic Chiineu Cris n functie detehnologia de exploatare adoptat [m

3]

Tabel 4.12

4.1.5 Ocolul Silvic Gurahon

n cadrul O.S. Gurahon conform statisticilor anuale ale Direciei Silvice Arad lafinele anului 2005 exist o suprafa a pdurilor de 20950 ha.

Au fost luate n calcul conform scopului cercetrilor 247 APV a cror an deexploatare este 2006. Dup prelevarea datelor se observ c aceste 247 APV reprezint osuprafa de 6306.9 ha i un volum brut de mas lemnoas de exploatat de 80210 mc.

n urma analizei procentuale a datelor se observ ca n cadrul Ocolului SilvicGurahon tehnologiile de exploatare aplicate pe o suprafa de: Parilor de arbore (54.69%)respectiv trunchiuri i catarge (45,31%). Ca urmare a aplicrii acestor tehnologii rezult unvolum de 34878 mc de lemn de mici dimensiuni dintr-un volum total de 80210 mc ceea ce

reprezint procentual 43,48% lemn de mici dimensiuni din volumul total de mas lemnoasexploatat.


25/86

25

Fig.4.26. Repartizarea suprafeei pdurilor pe categorii de Fig. 4.27. Volumul lemnului de mici dimensiuni nSpecii n cadrul O.S. Gurahon [ha] funcie de volumul brut si tehnologia de exploatare n

cadrul Ocolului Silvic Gurahon [m3]

Volumul masei lemnoase exploatate n cadrul Ocolului Silvic Gurahon n functie detehnologia de exploatare adoptat [m

3]

Tabel 4.16

4.1.6 Ocolul Silvic Ineu

n cadrul O.S. Ineu conform statisticilor anuale ale Direciei Silvice Arad la fineleanului 2005 exist o suprafa a pdurilor de 5217 ha.

Au fost luate n calcul conform scopului cercetrilor 138 APV a cror an deexploatare este 2006.

Dup prelevarea datelor se observ c aceste 138 APV reprezint o suprafa de5217 ha i un volum brut de mas lemnoas de exploatat de 32251 mc. Dup cum se observtabelar tehnologia de exploatare cea mai utilizat este cea a sortimentelor i a multiplilor de

sortimente, iar restul tehnologiilor aplicate sunt cea a prilor de arbore i cea a trunchiurilor icatargelor, fiecare dintre acestea avnd un procentaj de 29.39% respectiv 25,47% n funciede volumul brut de mas lemnoas exploatat. De asemenea se poate observa c volumul demas lemnoas de mici dimensiuni este unul destul de important n valoare de 18075 mc,valoare ce reprezint procentual 56,04% din volumul total de mas lemnoas exploatat.

Fig.4.33. Repartizarea suprafeei pdurilor pe categorii de Fig. 4.34. Volumul lemnului de mici dimensiuni nSpecii n cadrul O.S. Ineu [ha] funcie de volumul brut si tehnologia de exploatare n

cadrul Ocolului Silvic Ineu [m3]


26/86

26

Volumul masei lemnoase exploatate n cadrul Ocolului Silvic Ineu n functie de tehnologia deexploatare adoptat [m

3]

Tabel 4.20

4.1.7 Ocolul Silvic Iuliu Moldovan

n cadrul O.S. Iuliu Moldovan conform statisticilor anuale ale Direciei Silvice Arad lafinele anului 2005 exist o suprafa a pdurilor de 6995 ha.


Fig.4.40. Repartizarea suprafeei pdurilor pe categorii de Fig. 4.41. Volumul lemnului de mici dimensiuni nSpecii n cadrul O.S. Iuliu Moldovan [ha] funcie de volumul brut si tehnologia de exploatare n

cadrul Ocolului Silvic Iuliu Moldovan [m3]

Volumul masei lemnoase exploatate n cadrul Ocolului Silvic Iuliu Moldovan n functie detehnologia de exploatare adoptat [m3]Tabel 4.24

Dup prelucrarea datelor se observ c aceste 115 APV reprezint o suprafa de5217 ha i un volum brut de mas lemnoas de exploatat de 32251 mc. Cele mai maricantiti de mas lemnoas exploatat au avut ca tehnologie de exploatare de aplicat cea aSortimentelor definitive, fiind aplicate pe o suprafa de 1284,7 ha i n urma acestora varezulta un volum de mas lemnoas de mici dimensiuni de 6697mc ce reprezint 55,67% dinvolumul brut exploatat. Ca suprafa dar i ca volum tehnologia de exploatare Sortimente imultipli de sortimente este cea n urma creia rezult un volum brut de mas lemnoas de5663 mc. n acest caz procentul de lemn de mici dimensiuni este de 60,81% ceea cereprezint o cantitate de mas lemnoas de 3444mc.

4.1.8 Ocolul Silvic Lipova

n cadrul O.S. Lipova conform statisticilor anuale ale Direciei Silvice Arad la fineleanului 2005 exista o suprafa a pdurilor de 16277 ha.



27/86

27

Tehnologia de exploatare aplicat majoritar n cadrul acestui ocol este cea a prilorde arbore cu un volum brut total de 32939 mc urmat de tehnologia trunchiuri i catarge cu osuprafa de 2655 ha.

Fig.4.47. Repartizarea suprafeei pdurilor pe categorii de Fig. 4.48. Volumul lemnului de mici dimensiuni nSpecii n cadrul O.S. Lipova [ha] funcie de volumul brut si tehnologia de exploatare n

cadrul Ocolului Silvic Lipova [m3]

Volumul masei lemnoase exploatate n cadrul Ocolului Silvic Lipova n functie de tehnologia

de exploatare adoptat [m3]

Tabel 4.28

4.1.9 Ocolul Silvic Radna

n cadrul O.S. Radna conform statisticilor anuale ale Direciei Silvice Arad la fineleanului 2005 exista o suprafa a pdurilor de 11391 ha.


exploatare este 2006. Foioasele i n acest ocol sunt prezente ntr-o proporie de peste 95%,ocupnd o suprafa de 10868 ha. Precum i n Ocolul Silvic Lipova ce ii este nvecinat i nOcolul Silvic Radna cele dou tehnologii aplicate sunt : pri de arbore i trunchiuri i catarge.

Volumele de mas lemnoas exploatat prin aceste dou tehnologii sunt de 41513mc n cazul tehnologiei pri de arbore i 3994 mc n cazul tehnologiei trunchiuri i catarge.Se poate observa c n cazul celei de-a doua tehnologii volumul de mas lemnoas de micidimensiuni este mult redus procentual fa de cea a parilor de arbore, 39.7% fa de 50.6%.

Fig.4.54. Repartizarea suprafeei pdurilor pe categorii de Fig. 4.55. Volumul lemnului de mici dimensiuni nSpecii n cadrul O.S. Radna [ha] funcie de volumul brut si tehnologia de exploatare n

cadrul Ocolului Silvic Radna [m3]


28/86

28

Volumul masei lemnoase exploatate n cadrul Ocolului Silvic Radna n functie de tehnologiade exploatare adoptat [m

3]

Tabel 4.32

4.1.10 Ocolul Silvic Svrin

n cadrul O.S. Svrin conform statisticilor anuale ale Direciei Silvice Arad la fineleanului 2005 exist o suprafa a pdurilor de 15119 ha.


n cadrul ocolului luat n studiu se observ c tehnologia de exploatare aplicat ncadrul lucrrilor de exploatare este cea a trunchiurilor i catargelor n proporie de aproximativ90%. Restul suprafeelor au avut la baz tehnologia de exploatare n pri de arbori i cea asortimentelor i multiplilor de sortimente.

Fig.4.61. Repartizarea suprafeei pdurilor pe categorii de Fig. 4.62. Volumul lemnului de mici dimensiuni n

Specii n cadrul O.S. Svrin [ha] funcie de volumul brut si tehnologia de exploatare ncadrul Ocolului Silvic Svrin [m3]

Volumul masei lemnoase exploatate n cadrul Ocolului Silvic Svrin n functie de tehnologiade exploatare adoptat [m

3]

Tabel 4.36

4.1.11 Ocolul Silvic Sebi Moneasa

n cadrul O.S. Sebi Moneasa conform statisticilor anuale ale Direciei Silvice Aradla finele anului 2005 exista o suprafa a pdurilor de 13805 ha.



29/86

29

Fig.4.68. Repartizarea suprafeei pdurilor pe categorii de Fig. 4.69. Volumul lemnului de mici dimensiuni nSpecii n cadrul O.S. Sebi Moneasa [ha] funcie de volumul brut si tehnologia de exploatare n

cadrul Ocolului Silvic Sebi Moneasa [m3]

Volumul masei lemnoase exploatate n cadrul Ocolului Silvic Sebi Moneasa n functie detehnologia de exploatare adoptat [m

3]

Tabel 4.40

Tehnologia de exploatare adoptat majoritar n cadrul Ocolului Silvic SebiMoneasa este cea a trunchiurilor i catargelor, iar pe o suprafa de 1576 ha se aplictehnologia de exploatare n pri de arbori.

4.1.12 Ocolul Silvic Valea Mare

n cadrul O.S. Valea Mare conform statisticilor anuale ale Direciei Silvice Arad lafinele anului 2005 exista o suprafa a pdurilor de 7005 ha.


exploatare este 2006. Asemntor repartiiei speciilor n cadrul Direciei Silvice Arad, i ncadrul Ocolului Silvic Valea Mare se observ predominana foioaselor ce n cazul de faocup o suprafa de 6638 ha, cum este prezentat i n graficul de mai jos, fiind urmate derinoase ce ocup o suprafa infim de 397 ha ce reprezint 5,2% din suprafaa ntreguluiocol.

Fig.4.75. Repartizarea suprafeei pdurilor pe categorii de Fig. 4.76. Volumul lemnului de mici dimensiuni nSpecii n cadrul O.S. Valea Mare [ha] funcie de volumul brut si tehnologia de exploatare n

cadrul Ocolului Silvic Valea Mare [m3]


30/86

30

Volumul masei lemnoase exploatate n cadrul Ocolului Silvic Valea Mare n functie detehnologia de exploatare adoptat [m

3]

Tabel 4.44

Tehnologia de exploatare adoptat cu preponderena n cadrul ocolului este cea aprilor de arbore i n urma aplicrii ei rezult o cantitate de lemn de lucru de 35388 mc i ocantitate de lemn de mici dimensiuni de 31659 mc. n acest caz procentual lemnul de micidimensiuni are o valoare de 47,21%.

4.2 Rezultatele statistice ale cercetrilor

Variaia lemnului de mici dimensiuni n raport cu Ocolul de provenien

Tabel 4.47

Tehnologia de exploatare Suprafaa[ha] Lemn de mici dimensiuni[m3]

Pri de arbore 9703.8 120852Trunchiuri i catarge 11200.1 92445Sortimente i multipli de sortimente 3328.9 17560Sortimente definitive 1284.7 6697.0

y = 4386x2 - 63665x + 185656

R2 = 0.935

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

140000

Parti de arbore Trunchiuri si

catarge

Sortimente si

multipli de

sortimente

Sortimente

definitive

Tehnologia de exploatare

Volum,m

3

Fig.4.82. Ecuaia de regresie, polinom de gradul II. Coeficientul de determinaie n funcie de volum.

y = -885.12x2 + 1112.8x + 10236

R2

= 0.834

0

2000

4000

6000

8000

1000012000

Parti de arbore Trunchiuri si

catarge

Sortimente si

multipli de

sortimente

Sortimente

definitive

Tehnologia de exploatare

Suprafata,

ha

Fig.4.83. Ecuaia de regresie, polinom de gradul II. Coeficientul de determinaie n funcie de suprafa.


31/86

31

Pentru cuantificarea dependenelor corelaionale dintre variaia volumului lemnuluide mici dimensiuni n funcie de ocolul silvic, s-a acceptat curba polinomial de gradul II, deforma:

cbxaxy 2 ,n care:

y reprezint volumul lemnului de mici dimensiuni,x volumul, n m3.

ANALIZA CLUSTER

1. Operaie de repartiie a elementelor unei mulimi n clase n funcie de un set de criterii.2. Rezultatul operaiei de clasificare multicriterial.

Obiectivul general urmrit prin clasificarea multicriterial. este obinerea unor clase ctmai omogene n interior i ct mai diferite ntre ele. n funcie de situaia particular decercetare, clasificarea multicriterial poate fi orientat spre:

- verificarea unor ipoteze n legtur cu modul de grupare a datelor sau n sensulexplorrii acelor date;

- obinerea unor clase ct mai compacte cu granie ct mai precise sau spreconstruirea unor grupuri ct mai naturale, indiferent de precizia sau impreciziagranielor dintre ele. Aspectele eseniale n funcie de care snt realizate iinterpretate clasificarea multicriterial. snt:

- tipul de elemente la care se aplic;- modul de selectare i- agregare a caracteristicilor de clasificare pentru a realiza

compararea elementelor;- modul de msurare a raporturilor dintre elementele de

clasificare i- modul de atribuire a elementelor la anumite clase.

S le considerm pe fiecare. a. Clasificarea poate fi realizat asupra unei mulimi de uniti, persoane, grupuri,ntreprinderi, localiti etc. (n cazul de fa s-a realizat o analiz multicriterial pe tehnologii deexploatare, innd cont de suprafaa i de volumul lemnului de mici dimensiuni) - sau asupraunei mulimi de caracteristici. n majoritatea cazurilor aceeai metod poate fi folosit attpentru clasificarea variabilelor, ct i pentru clasificarea unitilor (obiectelor). Difer nprincipal regulile i termenii de interpretare a rezultatelor. Analiza cluster i analiza factorial,spre exemplu, pot fi folosite att pentru grupare de obiecte ct i pentru grupare de variabile.

n primul caz, interpretarea se face n principal n termeni de similaritate, opoziie,distan ntre unitile grupate, iar n al doilea caz gruprile de variabile snt considerate nspecial sub aspectul interdependenelor sau subsumrii lor la aceeai variabil latent.

Practica dominant n tiinele sociale este de a considera clasificarea multicriterial cafiind orientat n special spre identificarea unor grupuri naturale de uniti - persoane, grupuri,

localiti, zone, ntreprinderi, roluri sociale etc. b. n vederea clasificrii multicriteriale, din setul total de caracteristici ale celor N elemente,pot fi selectate p caracteristici, avnd n vedere fie relevana lor teoretic, fie constrngerilelegate de accesul la datele necesare, fie un criteriu empiric de determinare a capacitii dediscriminare pe care o caracteristic dat o are n raport cu elementele de clasificat saucantitatea de informaie pe care aceast caracteristic o concentreaz, c. Clasificarea multicriterial poate fi realizat cu criterii: a, ponderate sau neponderate i b.prin reducerea criteriilor la un numr mai mic de dimensiuni sintetice sau prin meninerea lor nforma iniial. Scorurile de ponderare mresc sau micoreaz importana unor variabile nprocesul de clasificare folosind pentru aceasta fie evaluri subiective, fie ponderri generate

empiric prin analize factoriale, de regresie etc. O linie de gndire dezvoltat susine cponderarea nu este necesar deoarece o caracteristic important se va impune de la sine n


32/86

32

clasificare prin simplul fapt al covariaiei ridicate pe care o are cu alte caracteristici aleclasificrii. Dac se adopt procedee de ponderare, este esenial ca importana statistic, datspre exemplu de saturaiile sau comunitile din analiza factorial sau de coeficienii deregresie parial, s nu fie confundat cu importana de coninut, asociat cu condiii practicede aciune sau cu relaii de ordin teoretic. n generarea empiric a ponderilor prin analizafactorial este, de asemenea, important ca numrul de variabile incluse n analiz s fie relativ

egal pentru toate subdomeniile de care acestea aparin. Altfel, pot aprea coeficieni deponderare cu valori ridicate numai datorit unor efecte de calcul.Reducerea numrului de criterii pentru clasificarea multicriterial poate fi realizat prin

procedee nestandardizate (logic sau intuitiv) sau standardizate. O reducere de primul tip seopereaz n construirea tipurilor ideale. Construcia implic nu numai o reducie logico-intuitivci i o ponderare a respectivelor criterii n sensul accenturii puternice a unor caracteristici, nacest fel se obin nu att clase de obiecte, ci mai ales un instrument pentru a realiza clase deuniti sau comportamente sociale. Tipologizarea n genere poate fi considerat ca o speciede clasificare n care clasele se constituie prin procedee logico-intuitive de reducere adimensiunilor iar definirea claselor precede, n general, atribuirea elementelor n cadrul lor.

Legtura dintre cele dou componente ale clasificrii este att de slab n cazultipologizrii nct snt frecvente cazurile n care produsul unei operaii de clasificare nu estealtceva dect o schem de clasificare sau definiia unei tipologii nensoit de repartiiaelementelor n cadrul ei.

Procedeul standardizat cel mai folosit pentru reducerea numrului de criterii const nrealizarea unor funcii liniare de tipul: y = a + xibi + x2b2 +... + Xjbj +... + xpbp, unde y -indicele sintetic n funcie de care se face alocarea fiecrei uniti la o anume clas; Xj -criteriul i de clasificare; bj - coeficientul de ponderare specific variabieli Xj, iar a - constant. nclasificarea unitilor teritoriale (ri, regiuni, localiti etc.) n funcie de nivelul lor dedezvoltare, spre exemplu, se pornete de la un set de variabile prin care poate fi caracterizatacest nivel: volumul lemnului de mici dimensiuni i suprafaa. Fiecare din variabile se scaleazdirect proporional cu nivelul de dezvoltare i se normalizeaz pentru a avea media egal cu(0) i abaterea standard 1. Coeficienii de ponderare se determin fie n baza unor evaluri

controlate intersubiectiv fie prin proceduri standardizate precum analiza factorial. n acestexemplu, (a) se consider egal cu 0. Valorile lui y calcualte n acest fel indic nivelul dedezvoltare al unitilor teritoriale. Clasele se obin prin segmentarea seriei de valori aleindicelui y folosind formula Sturgess (i- (ymaxim - yminim)/(1 + + 3,220 logN), unde N -numrul de uniti de clasificat iar i - intervalul de variaie al valorilor unei grupe). Ipotezaimplicat de astfel de clasificri este c dezvoltarea este unidimensional, fiind deci admiseefectele de compensare ntre variabile. Cu o funcie similar se lucreaz i n analizadiscriminant. Coeficienii de ponderare snt astfel calculai n acest caz, nct difereneledintre clase s fie maxime n raport cu cele din interiorul claselor.

n analizele tip cluster criteriile de clasificare opereaz ca atare, fr a f i convertite nprealabil cu ajutorul unei funcii liniare. Compararea unitilor n vederea includerii la un anumit

grup se face n termeni de profile i nu de scoruri unice. Un astfel de profil este dat de seriavalorilor corespunztoare unei uniti pentru toate variabilele utilizate n clasificare. Caexemplu se poate considera o mulime de patru uniti (Uj) caracterizate prin trei variabile (Vi)

Profilul unitii 1 este dat de o serie de valori 5, 2, 1 iar pentru unitatea 2 de 7, 3, 5.a.m.d. Dac variabilele snt exprimate n uniti diferite, atunci ele snt normalizate n


33/86

33

prealabil pentru a deveni comparabile. Decizia de includere a unei uniti ntr-o anume grupse ia prin compararea acestor profile. Snt evitate prin acest procedeu efectele decompensare care se produc inevitabil n situaiile n care criteriile de clasificare snt agregatefolosind funcii liniare sau neliniare. d. Dac reducia criteriului de clasificare se face la o singur dimensiune, prin utilizarea uneifuncii liniare, atunci msurarea distanei dintre unitile de calculat se face pe o scal

unidimensional. n absena unei astfel de reducii, unitile snt comparate prin profilele lor.Gradul de similitudine dintre dou profile poate fi exprimat sintetic prin diferii coeficieniai distanelor sau prin coeficieni de corelaie. Distana euclidian, spre exemplu, secalculeaz dup

unde: Xj - valoarea elementului x pe caracteristica i, y, - valoarea elementului y pecaracteristica i, p - numrul de caracteristici de clasificare, iar d - distana euclidian. Astfel,distana dintre unitile U1 i U2 din exemplul de mai sus se calculeaz:

Aplicnd aceeai formul se calculeaz o matrice a distanelor dintre toate perechile deuniti. Pentru acelai exemplu, matricea respectiv este:

Cu ct coeficientul respectiv este mai mare cu att este mai mare distana dintreprofilele unitilor comparate. Invers, similitudinea maxim ntre dou uniti este dat devaloarea minim a coeficientului. n exemplul menionat, unitile 3 i 4 snt cele maiasemntoare iar unitile 1 i 3 snt cele mai distanate, mai diferite.

Dac se folosete coeficientul de corelaie simpl pentru msurarea similitudinii dintre opereche de obiecte atunci valoarea pozitiv a respectivului coeficient este semnificativ pentrugradul de similitudine iar valoarea ei negativ pentru opoziia dintre ele. Alte tipuri demsurare a distanelor sau similaritii snt ptratul distanei euclidiene, distanele Manhattan,distana Cebev, distana Mahanalobis etc. e. Formarea claselor este operaia propriu-zis de clasificare. Ea este cea care definetespecificul metodei. Dintre multiplele dimensiuni de difereniere a metodelor de clasificarea

multicriterial cele mai semnificative snt: clasificri monotetice versus clasificri polrtetice iconstituirea diviziv sau aglomerativ a gruprilor. n clasificarea multicriterial monoteticerepartiia elementelor pe clase se face astfel nct membrii aceleiai clase s aib exactacelai profil (dat de valorile lor n funcie de setul criteriilor de clasificare). Un tabel decontingen obinuit este un exemplu de clasificarea multicriterial monotetic: toateelementele din aceeai celul a tabelului au aceleai valori pentru aceeai caracteristic declasificare. n clasificrile politetice, unitile aceleiai clase tind s aib valori apropiate.

Profilele lor snt convergente dar nu identice, n majoritatea cazurilor clasificrile de tipmonotetic se realizeaz pe baza unor clase predeterminate care preced atribuirea elementelorpe clase. n schimb, n clasificrile politetice atribuirea elementelor se realizeaz simultan cuconstruirea claselor, n absena unor clase predeterminate.

Clasificrile multicriteriale realizate prin analiza cluster, analiza factoriai sau prinanaliza discriminant snt de tip politetic. Clasificrile aglomerative se fac de jos n sus":


34/86

34

procesul de grupare ncepe de la compararea fiecrui element cu toate celelalte elemente. nacest fel se constituie nucleele viitoarelor clase. n funcie de o anume regul de atribuire,restul elementelor este repartizat secvenial la una dintre grupurile constituite. Operaia poate continua cu gruparea gruprilor de elemente.

n clasificarea multicriterial divizive (spre exemplu metoda AID-automatic interactionsdetector method, Sonquist i Morgan, 1964) se pornete de sus n jos: mulimea de elemente

de clasificat se divide secvenial n clase tot mai mici prin introducerea succesiv a criteriilorde divizare. Att clasificrile divizive ct i cele aglomerative snt ierarhice, n sensul cgruprile respective se constituie secvenial, n trepte. f. Pentru a ilustra modul concret de structurare a unei metode de clasificare multicriterial,poate fi luat exemplul unei variante de analiz cluster cu legturi medii (propus de Sokal iMichener n 1958), una dintre metodele care genereaz grupri cu grad ridicat deomogenitate. n plus, n funcie de algoritmul specific acestei metode pot fi nelese mai uorcelelalte tipuri de analiz cluster. Se d o mulime de N elemente caracterizate prin x1f x2,....xp variabile. Pentru identificarea grupelor de maxim omogenitate n cadrul acestei mulimi cuajutorul analizei cluster cu legturi medii se aplic urmtorul algoritm:1. Se normalizeaz fiecare din variabile cu formula zi = (Xi - x)/, unde Xi - valoarea variabileix pentru unitatea i, x - media variabilei respective iar - abaterea standard pentru aceeaivariabil;2. Se construiete matricea coeficienilor de corelaie Bravais - Pearson (matrice desimilitudini) dintre toate perechile de uniti. Corelaiile se calculeaz ntre profilele unitilor.Rezult o matrice N x N coeficieni de corelaie;3. Se identific n matricea de similitudini toate perechile reciproce. Dac unitatea i coreleazcel mai puternic cu unitatea j iar unitatea j coreleaz cel mai intens cu unitatea i, atunci i i jconstituie o pereche reciproc, n schimb, dac i coreleaz maxim cu j, iar j coreleaz maximcu unitatea k, atunci i i j nu mai constituie o pereche reciproc. Perechile reciproce constituienucleele gruprilor n mulimea de uniti N. Notm fiecare nucleu cu Ci, i lund valori de la 1la s (= numrul total de perechi reciproce). n acest stadiu fiecare nucleu Ci are cte douelemente;

4. Elementele neincluse n grupri se atribuie acelei grupri cu care are o legtur medie maiintens.4.1. Pentru fiecare element neinclus n grupri se calculeaz s medii corespunztoarenivelului mediu la care coreleaz cu membrii grupei C1,C2,..., Cs.4.2. Unitatea sau elementul pentru care se nregistreaz legtura medie de maxim intensitatese atribuie gruprii cu care are aceast legtur. nainte de a face atribuirea se comparintensitatea legturii respective cu nivelul minim al pragului de acceptare ntr-o grupare. Dacvaloarea corelaiei medii cu elementele gruprii este egal sau mai mare dect cea a praguluiales, atunci se face atribuirea elementului la grup. Pragul respectiv se alege, de obicei, maimare dect zero, de un nivel egal cu cel al valorii critice a coeficientului de corelaie pentrueantionul de volum N. Procedeul de atribuire se reia de la punctul 4.1. cu elementele rmase

n afara gruprilor. Ciclul atribuirii se ncheie cnd toate elementele au fost alocate uneigrupri sau cnd se constat c toate elementele neincluse au legturi medii cu gruprileexistente sub nivelul pragului de semnificaie.5. Se determin gradul de consisten al fiecrui grup prin calcularea corelaiei medii dintretoate perechile de elemente care alctuiesc respectiva grupare.6. Se calculeaz corelaia dintre toate perechile de grupri, pe de o parte, i dintre grupri ifiecare din unitile izolate pe de alt parte.7. Se face transpunerea grafic a relaiilor de similitudine care structureaz mulimeaelementelor N, fie cu ajutorul unei dendograme sau a unui alt graf cu funcie echivalent.

Ca exemplu de rezultat al aplicrii acestei metode de analiz cluster prezentmclasificarea volumului de mici dimensiuni pe cele zece ocoale silvice din cadrul Direciei SilviceArad, pe fiecare tehnologie de exploatare a lemnului n parte. Prin aplicarea algoritmului

menionat au rezultat zece grupe. Matricea corelaiilor medii ntre grupri i n cadrul aceleiaigrupri are valorile din tabel:


35/86

35

Reea de deosebire prin Distanta Euclidiana Standardizat

Obiect1 Obiect2 Obiect3 Obiect4 Obiect5 Obiect6 Obiect7 Obiect8 Obiect9 Obiect10

Obiect1 0

Obiect2 2.061214 0

Obiect3 2.253257 3.483776 0Obiect4 1.585808 0.543033 2.957304 0

Obiect5 2.075798 0.031702 3.477834 0.545055 0

Obiect6 0.834052 1.241896 2.72359 0.822353 1.259256 0

Obiect7 1.75173 0.327636 3.178855 0.222179 0.334277 0.94956 0

Obiect8 1.87657 0.28665 3.200734 0.29653 0.27753 1.090763 0.159702 0

Obiect9 0.720119 2.382646 1.533147 1.846949 2.388507 1.320744 2.055055 2.139369 0

Obiect10 1.393899 3.369711 1.638504 2.847369 3.378873 2.203145 3.044894 3.143337 1.034445 0

Pe diagonala principal a matricei snt coeficienii care indic gradul mediu de similitudinin cadrul gruprii. Acestea snt, deci, cele mai omogene sub aspectul profilelor volumului demici dimensiuni pentru cele zece ocoale silvice. Fiecrei grupri i corespunde un profil

specific. Definirea cea mai intuitiv a acestuia se face n funcie de variabilele careconcentreaz cea mai mult informaie n cadrul setului de criterii de clasificare (Acestea sepot determina spre exemplu prin analiza factorial). n exemplul ales, acest rol revinevariabilelor volum de mici dimensiuni i suprafaa.

Ca i n analiza cluster cu legturi medii, se determin mai nti perechile reciproce (curaporturile dintre ele msurate fie n termeni de distane, fie de coeficieni de corelaie) canucleu de grupare. Fiecare element rmas n afara acestor nuclee de grupare se atribuie lagruparea n care este situat elementul cu care este cel mai asemntor. Analiza cluster culegturi complete (Svrensen, 1948) msoar distana dintre o grupare i un element din afaraei n baza principiului celui mai deprtat vecin".

Program de aglomerarePas Obiect1 Obiect2 Distan

1 2 5 0.031702

2 7 8 0.159702

3 4 7 0.288145

4 2 4 0.586586

5 1 9 0.720119

6 1 6 1.205742

7 3 10 1.638504

8 1 3 2.585583

9 1 2 4.919762

Gruprile cele mai compacte snt obinute prin analiza cluster cu legturi complete. Celemai eterogene grupri snt generate cu analiza cluster cu o singur legtur. Dac se poatesusine ipoteza c unitile se grupeaz, natural, relativ compact este de preferat folosireaanalizelor cluster cu legturi medii sau complete. Dac grupele snt de tip alungit, cerc etc.,atunci este de preferat folosirea metodei cu o singur legtur.


36/86

36

1 9 6 3 10 2 5 4 7 80

1

2

3

4

5

6

Objects

Dis

tance

Dendrogram

Experimentarea cu mai multe metode i cu schimbri n baza de date este de asemeneautil pentru a lua o decizie corect de clasificarea multicriterial. n afara analizelor clusterbazate pe diferite tipuri de legturi (unic, medie, complete) snt folosite i metodele centroidei cele ale variantei minime. Analiza de covarian este unul din procedeele de maxim

eficien pentru testarea gradului de omogenitate n fiecare grupare. Analiza factorial este oalt metod folosit pentru clasificarea multicriterial: unitile snt considerate ca variabile ise calculeaz coeficienii de corelaie sau covariaiile dintre profilele lor. Pe matricea desimilitudine rezultat se aplic algoritmul analizei factoriale. Corespunztor, n factori nu vormai fi grupate variabile ci uniti. (Analiza factoriai clasic, realizat n baza corelaiilor dintrevariabile, este denumit analiz R). Problemele legate de specificul celor dou tipuri deanalize factoriale au fost dezbtute nc din anii '30 de ctre Stephanson i Burt. Uneori prinextensie, se desemneaz prin analiza R orice analiz cu variabile iar prin analiza Q cea careopereaz cu profile de uniti. Analiza factorial Q nu are nimic n comun cu metodatopologic a analizei Q (propuse de Ronald Atkin). O grupare este format din totalitateaunitilor care au un coeficient de saturaie mare i de acelai semn n cadrul aceluiai factor.innd seama de diferena sensului algebric ai saturaiei, la nivelul aceluiai factor comun pot

fi identificate dou grupri. ntr-o analiz factorial de tip R, factorii comuni snt interpretai cavariabile latente care explic" variaia indicatorilor pe baza crora s-a calculat matricea decorelaii, n analiza factorial Q factorii pot fi interpretai ca profiluri latente, tipice.Corespunztor, unitilor care se grupeaz n acelai factor pot fi considerate ca avndprofiluri manifeste congruente cu profilul tipic al grupei, semnificat de factor. Folosirea analizeifactoriale Q ca metod de grupare pune o serie de probleme legate de interpretareacomunalitii, apartenena aceleiai uniti la mai multe grupri. Dac n matricea desimilitudini de la care se pleac exist un numr mare de coeficieni de corelaie de mrimenesemnificativ, atunci este probabil ca gruprile generate prin analiza factorial Q s fie maiartificiale dect cele produse prin analiza cluster. Analiza discriminant (introdus de Ronald Fisher, 1938) realizeaz atribuirea de noi

membri la clase predominante n baza unei funcii liniare care estimeaz capacitateacaracteristicilor de clasificare de a diferenia ntre grupuri. Funcia discriminant este de tipulcelei de regresie liniar multipl: d = a + b1x1- b2x2 +... + biXi +... + bpXp, unde Xi -predictorii clasei de apartenen a unitilor care urmeaz s fie clasificate, bi -coeficieniifunciei discriminante determinai pe baza informaiilor asupra unitilor a cror apartenen lao anume clas este deja cunoscut, d - valoarea estimat a variabilei n funcie de care sntdifereniate gruprile. Coeficienii bf snt astfel determinai nct varianta intergrupal acaracteristicii de grupare s fie maxim fa de cea intragrupal. n general, caracteristicafolosit pentru determinarea grupurilor iniiale se alege astfel nct s aib un numr redus devalori. Fiecrei valori a caracteristicii respective i corespunde cte un grup ale cruicaracterisitici snt cunoscute i snt utilizate ca predictori n funcia discriminant. Stabilitatearezidenial (migrani sau nonmigrani) poate fi un exemplu de caracteristic de grupare.

n continuare sunt redate analizele cluster pentru toate tehnologiile de ex

Date post:	04-Apr-2018
Category:	Documents
Upload:	jurcau-adrian
View:	217 times
Download:	0 times

CERCETĂRI PRIVIND VALORIFICAREA SUPERIOARĂ A

Documents