Contribuţii la cunoaşterea condiţiilor ecologice din

zonele cu uscare intensă la brad din Bucovina

- Ion Barbu -

1. Introducere

Reconstrucţia ecologică a ecosistemelor forestiere din zonele cu uscare intensă din raza Filialei teritoriale Suceava reprezintă cea mai complexă problemă pusă vreodată silviculturii din această zonă prin particularităţile pe care le îmbracă fenomenul în arboretele în care apare. Cel mai cunoscut este "uscarea bradului" din raza ocoalelor silvic Marginea, Solca, Gura Humorului (mai recent Mălini, Râşca şi Putna, dar cu manifestări mai puţin acute decât în primele trei ocoale).

Particularitatea cea mai importantă a pădurilor din zonele cu uscări intense este o anumită îndepărtare de la structura şi funcţionalitatea lor naturală în ultimul secol ca urmare a măsurilor de gospodărire aplicate (Geambaşu, N., 1986, Barbu, I., 1991, Cenuşă, R., 1992). Intensitatea acestor modificări este diferită în raport cu altitudinea (Barbu, I., Cenuşă, R., ş.a. 1987, Ichim, R., 1988) sau mai corect în raport cu gradul de accesibilitate. Adesea, arboretele au evoluat sub influenţa omului la structuri improprii (brădete echiene, pure) care au condus la concluzii îngrijorătoare privind modificarea peisajului forestier al Bucoviei (Cenuşă, R., 1992). Pentru a susţine aceste afirmaţii şi mai ales pentru a fundamenta obiectivele reconstrucţiei ecologice a pădurilor din aceste zone este necesară o analiză detaliată a fiecărui arboret sub raportul modificării compoziţiei şi structurii orizontale şi verticale a arboretelor, al introducerii unor specii neadecvate staţional prin plantare cu semănături directe, al evoluţiei vegetaţiei după înlăturarea sau uscarea integrală a vechiului arboret.

Pe această bază şi pe baza analizei critice a rezultatelor obţinute prin diferite tehnologii de regenerare (artificială şi naturală) se pot stabili diferenţiat lucrările de reconstrucţie ecologică şi estima fazele prin care va trece suprafaţa respectivă până la constituirea vechiului ecosistem sau a unuia care va evolua spre caracteristicile vechiului ecosistem.

2. Felul şi locul cercetărilor

Cercetările au avut un caracter de explorare şi sinteză cu scopul de a fundamenta mai corect tipurile naturale de ecosisteme, factorii determinanţi în edificarea acestor ecosisteme şi factorii limitativi care determină distribuţia vegetaţiei în zonă..

Cercetările s-au desfăşurat pe teren şi în laborator, constând din inventarieri şi descrieri ale vegetaţiei forestiere, prelucrarea datelor climatice de la un număr de 53 puncte pluviometrice pe perioadă 1980-1990, care coincide cu perioada de manifestare maximă a uscărilor anormale.

Pe baza informaţiilor existente în amenajamentele silvice întocmite în perioada 1883-l990 s-a studiat detaliat evoluţia parametrilor structurali ai unor păduri situate pe traverse reprezentative în zona cercetată.

Cercetările s-au efectuat în nordul Carpaţilor Orientali, în special în arboretele cu fenomene de uscare din raza ocoalelor silvice Marginea, Solca şi Gura Humorului. Pentru comparaţie, s-au făcut cercetări şi în arboretele cu brad din Rarău (U.P. I Rarău, O.S. Pojorâta).

Pentru studierea condiţiilor climatice şi de distribuţie a vegetaţiei, s-au prelucrat statistic datele pluviometrice de la un număr de 53 puncte pluviometrice şi 5 staţii meteorologice din judeţul Suceava.

3. Aspecte cercetate

Cercetările efectuate au avut ca obiective prioritare următoarele aspecte:

- relaţia dintre condiţiile climatice şi distribuţia vegetaţiei forestiere din nordul Carpaţilor Orientali;

- locul brădetelor şi arboretelor de brad în distribuţia vegetaţiei forestiere;

- evoluţia structurii orizontale şi verticale a arboretelor în zonele cu fenomene de uscare în ultimele două secole ;

- dinamica compoziţiei arboretelor din unele unităţi amenajistice din Ocolul silvic Marginea sub influenţa lucrărilor silvotehnice: tăieri de regenerare, lucrări de îngrijire, crearea culturilor, îngrijirea culturilor tinere şi a regenerărilor naturale

- cercetări. asupra indicelui VID (valoarea dendrologică a speciei) în zona premontană (O.S. Marginea) şi montană (O.S. Pojorâta) a etajului amstecurilor de răşinoase cu fag;

- problema stejarului în zona ocoalelor silvice în care se înregistrează fenomene de uscare intensă la brad;

- dinamica plantaţiilor cu stejar în ultimul secol;

- relaţia dintre frecvenţa brădetelor şi tipurile de soluri în zone cu fenomene de uscare intensă.

4. Rezultate obţinute

4.1. Cercetări asupra relaţiilor dintre condiţiile climatice şi distribuţia vegetaţiei forestiere în nordul Carpaţilor Orientali

            Climatul montan şi în special climatul ramei externe a Carpaţilor Orientali este rezultanta a două grupe de componente:

            - caracteristicile generale ale climatului submontan şi mont an, determinate de creşterea altitudinii (creşterea insolaţiei, scăderea temperaturii, variaţia precipitaţiilor, creşterea grosimii stratului de zăpadă şi a duratei acestuia) şi mai ales influenţei expoziţiei şi a pantei versanţilor;

- caracterele proprii ale lanţului carpatic legate în primul rând da masivitate şi de lăţime (cu valoarea maximă în zona cercetată 120-130 km) ceea ce imprimă modificări importante în circulaţia maselor de aer la periferie şi în interiorul Carpaţilor Orientali (Bordei, N.I., 1981, Barbu, I, 1991). De remarcat că lanţul carpatic delimitează clar anumite influenţe generale asupra climatului pe teritoriul României şi chiar în Europa Centrală şi de est (Bogdan, Octavia, 1983 - Geografia României, vol. I).

Astfel, în ţara noastră Carpaţii delimitează cinci sectoare de provincie climatică. Delimitarea lor (fig. 1) s-a făcut pe baza influenţei circulaţiei generale a atmosferei, care se suprapun peste influenţele radiaţiei solare (determinată latitudinal).

Fig. 1 Influenţa lanţului carpatic în delimitarea sectoarelor de provincie climatică în România - direcţia vânturilor dominante

I-V Sectoare de provincie climatică cu influente:

I - oceanice;

II – submediteraneene;

III - de tranziţie;

IV - cu caracter de ariditate,

V - baltice (prelucrare după Geografia României, vol. I, 1983)

Pe fondul climatic temperat-continental, în nordul României, în zona care face obiectul studiului nostru, se remarcă influenţele baltice care delimitează un sector de provincie climatică cu particularităţi specifice, determinate de procese atmosferice caracteristice. Acestea sunt:

- advecţii frecvente ale aerului temperat-continental de origine polară şi arctică, ca şi advecţii ale aerului temperat-maritim, care determină nebulozitate mai mare şi precipitaţii mai bogate;

- iarna invazia de aer foarte rece de origine polară sau arctică, care determină coborârea temperaturii (uneori sub –30 °C), fenomene climatice de iarnă intense de durată, iar la începutul şi sfârşitul sezonului rece, îngheţuri dintre cele mai timpurii şi târzii;

- primăvara frecvente ocluderi de cicloni mediteraneeni, care determină căderi masive de precipitaţii în lunile martie-mai, adesea sub formă de zăpadă (aprilie).

În zona cercetată, situată pe clina NE a Obcinelor şi Munţilor Stânişoara direcţia cea mai frecventă a maselor de aer este de la NV la SE, iar în sezonul cald (IV-X) în zona situată imediat la vest de linia Suceava-Rădăuţi se remarcă o zonă mai bogată în precipitaţii (cca. 500 mm în sezonul de vegetaţie). Insula respectivă nu mai apare în sezonul rece.

Limita vestică a sectorului de provincie climatico-baltică se află în interiorul lanţului muntos pe Valea Bistriţei, iar limita estică depăşeşte puţin culoarul Siretului. În sud influenţa climatului baltic se resimte numai până la culoarul Bistriţei (Piatra Neamţ-Bacău).

De remarcat că această limită coincide cu limita de răspândire maximă a bradului în ţara noastră.

4.1.1. Particularităţi climatice roprii lanţului carpatic (cu referire la Carpaţii Orientali - rama nordică)

Scăderea temperaturii cu altitudinea

Din punct de vedere ecologic, acesta reprezintă un fapt general cunoscut şi valabil în toate masivele muntoase. Gradientul mediu cu care scade temperatura în raport cu altitudinea este de cca. 0,55 °C/100 m. În cazări concrete, datorită fenomenelor meteo-climatice din timpul anului se înregistrează variaţii foarte mari ale acestui gradient. In cursul anului valoarea gradientului altitudinal de temperatură variază sensibil de la vară la iarnă. Valorile maxime ale gradientului se înregistrează vara (0,70 °C/100 m altitudine), iar cele minime (0,30-0,40 °C/100 m) iarna. Acest fenomen se explică dacă avem în vedere că pe măsură ce creşte altitudinea, amplitudinea anuală a temperaturii scade, adică diferenţa între temperatura medie a lunii celei mai calde şi a celei mai reci scade sensibil. De exemplu, 1a altitudinea de 50-100 m amplitudinea termică anuală este de cca 25-26 °C (staţia meteo Tecuci - 57 m - T=25,7 °C).

            1a alt. 300-400 m - Tg. Neamt (353 m)              T.m. = 23,3 °C

             la alt.  800-900 m - Sinaia (879 m)                    T.m. = 19,6 °C

            la alt 1500-1600 m - Rarău (1530 m)                 T.m. = 19,5 °C

            la alt. 2500 m    - Vf. Omu (2505 m)                   T.m. = 15,6°C

            Pentru zona cercetată amplitudinea temperaturilor medii anuale variază de la cca. 23 °C în Podişul Sucevei la cca. 19 °C în Rarău.

            Pentru a pune în evidenţă influenţa latitudinii şi a expoziţiei gerale a versanţilor din lanţul Carpatic s-au calculat gradienţii termici lunari pentru nordul Carpaţilor Orientali între staţiile meteorologice Câmpulung Moldovenesc (650 m) şi Rarău (1536 m), Rădăuţi (387 m) şi Poiana Stampei (905 m) şi Rarău (1536 m). În fig. 2 se prezintă variaţia lunară a gradienţilor termici în Carpaţii Meridionali cu exemplificare pentru clina sudică (dintre staţia meteo Moldova Veche (82 km) şi Semenic (1432 m) şi clina nordică a munţilor Semenic, între vf. Semenic (1432 m) şi Caransebeş (241 m). De asemenea, în fig. 2 s-au reprezentat gradienţii termici pe clina vestică a Munţilor Apuseni, între staţiile meteorologice Oradea (136 m) şi Vlădeasa (1838 m) şi pe clina estică, între staţiile meteorologice Cluj-Napoca (410 m) şi Vlădeasa (1838 m).

Din analiza datelor prelucrate se desprind următoarele concluzii:

- gradienţii termici anuali şi lunari scad de la sud către nord. Vara, valorile maxime lunare se înregistrează în Munţii Semenic (0,7 °C/100 m alt.), iar cele minime în nordul Carpaţilor Orientali (0,5-0,6°C/100 m alt.);

- pe baza calculelor statistice se poate aprecia că pe versanţii sudici valoarea medie a gradientului termic este mai mare cu 0,05 °C decât pe versanţii nordici.

Pentru zona cercetată, valoarea gradienţilor termici lunari, calculată între staţiile meteorologice Câmpulung şi Rarău are valori minime de 0,2-0,3 °C/100 m în lunile de iarnă (decembrie-ianuaarie-februarie) şi maxime în lunile de vară, valorile nedepăşind 0,6-0,65 °C/100 m în luna iulie. De remarcat că în cazul gradienţilor calculaţi între staţiile meteorologice R.ădăuţi şi Rarău, iarna valoarea coeficientului termic coboară la 0,12-0,20 °C/100 m, ceea ce nune în evidenţă continentalismul mai pronunţat al climatului din depresiunea Rădăuţi, cu frecvente inversiuni termice iarna.

Calculaţi între staţiile meteorologice Poiana Stampei, (Depresiunea Dornelor) şi Rarău gradienţii termici lunari au valori mult mai mici, valorile maxime fiind situate între 0,35 °C-0,45°C/100 m în sezonul de vegetaţie şi 0-0,l °C/100 m iarna. Aceste ultime valori pun în evidenţă frecvenţa şi intensitatea inversiunilor termice din timpul iernii; pentru determinarea temperaturilor medii lunare ale unor staţiuni situate pe versanţi în interiorul arcului Carpatic este necesară adoptarea unor gradienţi termic lunari specifici.

Pe baza gradienţilor termici lunari cacalculaţi pentru staţiile cele mai reprezentative    s-au calculat temperaturile medii lunare ale tuturor celor 53 puncte pluviometrice din judeţul Suceava. Aceste valori au fost folosite pentru analiza climatică pe care o prezentăm în continuare.

Variaţia precipitaţiilor

Spre deosebire de temperatura medie lunară, care scade cu altitudinea, precipitaţiile în zona premontană şi montană au o variaţie mult mai complexă, pe care vom încerca să o punem în evidenţă.

Analiza are la bază măsurătorile pluviometrice efectuate în perioada 1980-1990 la cele 53 puncte pluviometrice existente în judeţul Suceava, distribuite relativ uniform (tabelul l,    fig. 3).

Tabelul nr. 1

Cantităţi medii de precipitaţii înregistrate în timpul sezonului cald (IV-X), pe întreg anul şi temperaturi medii în sezonul cald, estimate pe baza gradienţilor termici locali la staţiile pluviometrice din jud. Suceava, în perioada 1980-1990

Fig. 3 Distribuţia în teritoriul judeţului Suceava a celor 53 puncte pluviometrice analizate în perioada 1980-1990.

Poziţia lanţului Carpatic şi lăţimea sa, existenţa văilor largi şi a depresiunilor intramontane creează un mozaic de zone expuse sau mai puţin expuse precipitaţiilor, în special precipitaţilor „orografice” determinate do masele de aer care escaladează versanţii montani. În zonele situate pe clina NE a Obcinelor şi a Munţilor Stânişoara, precum şi  în zona de contact cu Podişul Sucevei, precipitaţiile cresc foarte puternic cu altitudinea, gradientul mediu anual fiind de peste 100 mm/100 m alt.

Ecuaţia de regresie a precipitaţiilor în raport cu altitudinea pentru 14 staţii situate pe clina NE a Carpaţilor Orientali nordici şi în zona de contact cu Podişul Sucevei are forma:

P = 303 + 0,74 alt. (r = 0,744***)

Evident, avem de-a face cu un plus de precipitaţii de origine orografică (fig. 4).

Pentru staţiile pluviometrice intracarpatice, gradientul pluviometric este de numai     25-30 mm/100m, conform ecuaţiei calculate pe baza datelor înregistrate la 15 staţii pluviometrice intracarpatice (fig. 4)

P = 531 + 0,175 alt. (r = 0,476**)

In axul intracarpatic, unde se află cea mai mare depresiune intracarpatică, depresiunea Dornelor, cantitatea medie anuală de precipitaţii este de 500-650 mm, fără a se înregistra o creştere semnificativă în raport cu altitudinea diferitelor puncte pluviometrice aflate în studiu (fig. 5).

Concluziile se bazează pe măsurătorile făcute la 7 puncte pluviometrice circumscrise Depresiunii Dornelor. Existenţa acestui pol al secetei (comparativ cu celelalte zone ale regiunii) ar avea o explicaţie în foenizările frecvente care se înregistrează în cazul maselor de aer care escaladează Munţii Rodnei, Bârgăului sau Călimani. Descărcarea precipitaţiilor se produce pe versanţii expuşi, versanţii şi Depresiunea Dornelor rămânând „sub vânt”. Cele mai „secetoase „ văi par a fi sectoarele Coşna-Cucureasa şi Neagra Şarului – Şarul Dornei, Valea Bistriţei (punctele pluviometrice Crucea 684 m, Ciocăneşti - Iacobeni 676 mm, Deaca 677 mm, Cârlibaba 660 mm, Măgura Rusaia 791 mm) primeşte ceva mai multe precipitaţii decât Depresiunea Dornelor.

În concluzie, se poate afirma că legea generală, conform căreia precipitaţiile cresc cu altitudinea se evidenţiază în zona precarpatică (gradient mediu 100 1/100 m alt.), dar este practic inexistentă în zona intracarpatică depresionară (sub 30 l/100 m alt.) şi se manifestă slab pe versanţii inferiori ai Carpaţilor (fig. 4, 5).

În fig. 6 s-au reprezentat valorile medii anuale a1e precipitaţiilor din perioada 1980- 1990 pentru cele 5 puncte pluviometrice luate în studiu, grupate în staţii din Podişul Sucevei, de pe clina NE a Obcinei Mari şi Munţilor Stânişoara şi din interiorul lanţului muntos.

Este evidenţiată gruparea caracteristică a acestor valori în funcţie de intensitatea de manifestare a influenţelor orografice pornind de la o constatare similară în Alpi, Gams (1922) a propus doi indici bazaţi pe raportul dintre cantitatea de precipitaţii şi altitudine.

Coeficientul de oceanitate hidrică, exprimat prin unghiul a cărui tangentă are valoare P/A şi unghiul de continentalitate hidrică, a cărui cotangentă are ca valoare acelaşi raport. Pentru cele 3 puncte pluviometrice luate în studiu s-au calculat (grupându-se în zonele prezentate mai sus) unghiul de continentalitate hidrică. Interpretarea mărimii unghiurilor este următoarea:

- sub 10^O în anumite regiuni foarte umede şi la altitudini joase;

- unghiurile cu valori de 40-50° reprezintă zone intermediare între climatul fagului şi al molidului în Carpaţi.

În fig. 7 s-au reprezentat diagramele ombrotermice a1e câtorva formaţiuni vegetale din Alpi (după Aulutzky – modificat Ozenda, P., 1983) în raport cu dreptele de 20°, 40° şi 70, corespunzătoare indicelui Gams. Comparând ariile ombrotermice ale principalelor formaţiuni forestiere din nordul Carpaţilor  Orientali se constată că, deşi sub raportul valorilor absolute ale altitudinii şi precipitaţiilor diferă, ocupă totuşi aceeaşi poziţie pe diagrama gradului de continentalitate Gams. (fig. 8)

Se constată că separarea celor trei serii corespunzătoare brădeto-făgetelor, amestecurilor de brad, molid şi fag din interiorul Carpaţilor şi molidişurilor intracapatice este determinată climatic.

Fig 7. Diagrame ombrotermice ale principalelor formaţii forestiere din nordul Carpaţilor Orientali (pe baza datelor din amenajamente şi cercetărilor proprii)

Pe baza indicelui Gams, calculat pentru toate punctele pluviometrice s-a încercat cartarea zonelor luate în studiu în raport cu valoarea indicilor de continentalitate (fig. 9). Se conatată o grupare evidentă a punctelor, în care indicele Gams are valori mai mari de 55° în zona internă a Carpaţilor. Cercurile negre (indicând indici de continentalitate cu valori 30-40^O) sunt grupate în zona premontană şi de contact dintre Obcine şi Munţii Stânişoara pe de o parte şi Podişul Sucevei pe de altă parte. Localităţile cu indici de continentalitate sub 30° au fost reprezentate cu cercuri albe (Podişul Sucevei).

Din compararea diagramelor ombrotermice şi zonarea indicelui de continentalitate se desprinde uşor legitatea distribuţiei principalelor formaţii forestiere din nordul Carpaţilor Orientali.

Fig. 9. Indicele de ontinentalitate GAMS în nordul Carpaţilor Orientali, calculat pentru 53 staţii pluviometrice din judeţul Suceava.

Aplicaţi cu toată prudenţa, aşa cum au fost ei concepuţi, indicii de continentalitate oferă informaţii deosebit de utile pentru zonele premontane şi mont.ane, care ne interesează în mod deosebit.

Pentru zona de câmpie sau la altitudini joase este evident că unghiul de continentalism tinde către 0. Precizăm încă o dată că este vorba de un continentalism indus de barajul orografic şi. el trebuie interpretat ca atare.

Regimul sezonier al precipitaţiilor

În toată zona cercetată, regimul precipitaţiilor este de tip continental, cu un maxim estival (mai-iulie) şi un minim în timpul iernii.

Dacă raportăm procentual distribuţia cantităţilor de precipitaţii din zona prelmontană (zona de contact cu Obcina Mare) în cursul anului şi comparăm cu reprezentarea aceloraşi valori pentru staţiile pluviometrice din interiorul obcinilor Bucovinei, remarcăm următoarele (fig. 10).

Zona premontană a Obcinei Mari şi a Munţilor Stânişoara primeşte la începutul sezonului de vegetaţie (martie, aprilie-mai, iunie) cca 45-50 % din totalul precipitaţiilor înregistrate în cursul anului, iar zona interioară numai 40-43 %. Acest plus de precipitaţii pe versantul orientat spre Podişul Sucevei se explică prin advecţia unor mase ciclonice de origine mediteraneană sau baltică, bogate în precipitaţii care se descarcă pe clina NE a Carpaţilor Orientali, în special în nordul Moldovei (Barbu, I., 1982, 1991).

Dacă se ţine seama de masivitatea Carpaţilor Orientali şi de frecvenţa tipurilor de circulaţie în decursul anului (Topor, N., Stoica, 1964) se poate concluziona că versanţii cei mai bogaţi în precipitaţii sunt cei situaţi la zona de contact cu Podişul Sucevei (NV), iar văile interne Bistriţa, Moldova, Dorna, primesc cantităţi ceva mai reduse de precipitaţii la începutul sezonului de vegetaţie (fig. 11, 12).

In fig. 13 se prezintă distribuţia precipitaţiilor medii anuale în zona intra- şi extracarpatică, din nordul Carpaţilor Orientali.

Dreapta OC reprezintă bisectoarea axelor pe care s-au reprezentat altitudinile şi precipitaţiile medii anuale. Teoretic, pe această dreaptă se găsesc staţiile pentru care precipitaţiile căzute sunt egale cu altitudinea exprimată în metri. In principiu (după Ozenda, 1981), această dreaptă corespunde pasajului dintre zona premontană exterioară, situată sub ea, şi zona intramontană situată deasupra acestei drepte. Pentru situaţiile pluviometrice cunoscute şi luate în studiu se observă că traseul Arbore, Solca, Putna, Falcău, Nisipitu urmează practic limita inferioară (Arbore - Solca) a pădurilor cu brad din rama externă a Obcinei Mari, pătrunzând pe Valea Sucevei de la Putna la Nisipitu.. Traseul are aproape aceeaşi alură şi în cazul unei deplasări de 1a Arbore – Cacica - Gura Humorului - Frasin, pătrunzând pe Valea Moldovei. Dacă imaginăm încă un traseu (o secţiune) care să pătrundă în interiorul masivelor montane (obcinele Bucovinei, Munţii Giumalău - Rarău) constatăm că deşi staţiile pluviometrice itinerate se află la altitudini mai ridicate, distribuţia precipitaţiilor scade, înregistrându-se creşteri foarte mici ale precipitaţiilor pe traseul Arbore - Cacica - Poiana Micului (am traversat Obcina Mare), Pojorâta (am traversat şi Obcina Feredeului), Vatra Dornei (peste Obcina Mestecănişului), Neagra Şarului şi Păltiniş.

Un traseu imaginar pornind din depresiunea Mălini - Râşca (extracarpatică) şi traversând Munţii Stânişoara în Valea Bistriţei (Crucea, Ciocăneşti, Cârlibaba) pune în evidenţă faptul că precipitaţiile medii anuale rămân aproape constante, cu toate că altitudinea staţiilor la care sunt măsurate creşte.

Din contră, pe clina NE (la contactul obcinilor şi Munţilor Stânişoara cu Podişul Sucevei), pe măsură ce altitudinea creşte puţin, precipitaţiile cresc mult (în medie cu. ď00mn~%100m altitudine).

Având în vedere aceste legităţi în distribuţia precipitaţiilor medii anuale, este necesară revizuirea hărţilor ce prezintă distribuţia precipitaţiilor care au avut la bază mai ales gradienţii altitudinali şi mai puţin analize detaliate privind influenţa barajului orografic în distribuţia precipitaţiilor. Pentru calculul unor gradienţi se exemplifică reprezentările grafice din fig. 4, 5, în care s-au reprezentat cantităţile de precipitaţii înregistrate la punctele pluviometrice din zona premontană şi intramontană în obcinele Bucovinei şi Munţii Stânişoara - Rarău, Giumalău.

Fig. 11. Influenţa barajului ororgrafic asupra cuantumului precipitaţiilor medii (1980-1990) căzute la începutul sezonului de vegetaţie (III-VI) în nordul Carpaţilor Orientali.

Fig. 12 - Influenţa barierei muntoase a Obcinilor Bucovinei şi a Munţilor Stânişoarei asupra cantităţilor de precipitaţii căzute în 16-18 aprilie 1977 şi 8-10 aprilie 1979 (după Barbu I., 1982).

Se constată că pentru staţiile situate în exteriorul masivului (în premontan), gradientul de creştere a precipitaţiilor este de cca. 100 mm/ 100 m altitudine sau chiar mai mult, iar pentru staţiile din interiorul masivului montan numai de 20-30 mm/100 m altitudine. Uneori,  acest gradient este apropiat de 0.

În concluzie, se poate afirma ca legitatea generală conform căreia cantitatea de precipitaţii creşte cu altitudinea se observă foarte evident pe rama externă a Carpaţilor şi se estompează foarte mult în zona intracarpatică. Dacă ne deplasăm pe o vale internă (de exemplu Bistriţa) cantitatea de precipitaţii creşte slab cu altitudinea, iar dacă ne deplasăm pe o vale care iese spre Podişul Sucevei precipitaţiile cresc simţitor pe măsură ce urcăm.

4.1.2. Distribuţia vegetaţiei forestiere în nordul Carpaţilor Orientali şi relaţiile cu parametrii climatici

In distribuţia altitudinală a vegetaţiei forestiere, în nordul Carpaţilor Orientali se înregistrează o serie de abateri de la succesiunea clasică a etajării climatice. Astfel, frecvent la altitudini de 600-700 m molidul coboară în depresiuni şi pe firul văilor, iar bradul şi fagul se înregistrează cu frecvenţă ridicată la altitudini de peste 800 m, la cca 1200 1300 m (de exemplu Culmea Tihăraia dintre Giumalău şi Rarău şi versantul estic şi nordic al Rarăului). De asemenea apariţia bradului în piemontul Obcinii Mari şi al Obcinii Cacica-Solca, la altitudini de 450-600 m (adesea amestecat cu carpen) pare anormală, iar la altitudini mai mari de 700 m, pe versant, fagul devine dominant.

Pentru a găsi răspuns la aceste probleme am reprezentat pentru toate cele 53 puncte pluviometrice valorile medii ale temperaturii în sezonul cald (IV-X) şi precipitaţiile în sezonul cald (IX-X). Temperaturile medii ale punctelor pluviometrice s-au calculat pe baza gradienţilor termici altitudinali lunari, calculaţi, pentru staţia meteorologică cea mai apropiată. Câmpul larg de distribuţie al acestor perechi de valori pune în evidenţă, în cadrul fiecărui etaj de vegetaţie, mari diferenţe între cantităţile de precipitaţii înregistrate în sezonul cald (fig. 14). De o parte şi de alta a axei roţii (fig. 15) care uneşte centrele teoretice ale caracteristicilor climatului de podiş (FD₃), submontan (FD₄ – FM₁), montan de amestecuri (FM₂) montan de molidişuri (FM₃) şi subalpin (FSa), se constată existenţa unor staţii pluviometrice situate în zone cu minus de precipitaţii sau cu plus de precipitaţii. De cele mai multe ori, acest plus sau minus de precipitaţii este determinat orografic.

            Fig. 14 Distribuţia precipitaţiilor în sezonul cald (aprilie-octombrie) a temperaturilor medii în sezonul cald în nordul Carpaţilor Orientali (53 staţii pluviometrice din jud. Suceava).

            Pentru a stabili dacă aceste diferenţe de precipitaţii se reflectă în asociaţiile forestiere dominante am asociat fiecărui punct pluviometric - formaţia forestieră - dominantă în imediata sa vecinătate (fig. 16).

            Astfel, se constată că în FD₃ staţiile situate la stânga axei roţii au ca formaţie forestieră dominantă făgeto-gorunetele sau chiar goruneto-făgetele (1 Cajvana, 5 Cacica, 16 Drăguşeni, 17 Dragomirna, 18 Dumbrăveni, 29 Moara, 28 Mihoveni, 44 Adâncata, 24 Hânţeşti, 35 Pătrăuţi, 52 Vicov de Jos). Staţiile situate în dreapta axei (cu un plus de precipitaţii sunt cantonate majoritatea în formaţia făgetelor de deal (19 Fântânele, 22 Giurgeşti, 32 Osoi, 35 Pătrăuţi, 46 Şerbăuţi, 53 Zahareşti). Staţiile pluviometrice situate în piemontul Obcinii Mari, Obcinii Cacica-Solca sau al Munţilor Stânişoara, beneficiind de un plus de precipitaţii orografice, se încadrează în formaţia făgeto-brădetelor, brădeto-făgetelor sau brădetelor pure (8 Ciumârna (Falcău), 36 Pâraie (Mălini), 23 Gura Humorului, 43 Solca, 20 Frasin, 31 Nisipitu, 51 Văleni, 21 Găineşti, 42 Săcuţa (Râşca), 41 Putna). De cealaltă parte a axei, la temperaturi în sezonul cald cu 1-2° mai scăzute şi precipitaţii asemănătoare, se distribuie staţiile pluviometrice situate în etajul amestecurilor de răşinoase (brad, molid) cu fag (48 Ursoaia (Stulpicani), 49 Vadu Negrilesei, 2 Argel, 39 Pojorâta, 3 Benia, 25 Izvoarele Sucevei, 37 Poiana Iţcani, 38 Poiana Micului, 14 Deia (Vama), 15 Demacuşa).

Fig. 15. Caracterizarea climatică (pe baza precipitaţilor şi temperaturilor din sezonul cald) a etajelor de vegetaţie din nordul Carpaţilor Orientali.

In etajul molidişurilor se individualizează molidişurile de depresiune, în special în Depresiunea Dornelor (4 Cucureasa, 7 Ciocăneşti, 10 Coşna, 30 Neagra Şarului, 33 Panaci, 34 Păltiniş, 45 Şaru Dornei, 50 Vatra Dornei, caracterizate prin temperaturi medii în sezonul cald de 10,5°C şi precipitaţii puţine (350-500 mm în lunile aprilie-octombrie).

Molidişurile pure, dominante pe toţi versanţii superiori şi în  interiorul Carpaţilor Orientali beneficiază de temperaturi ceva mai scăzute (6,5-10°C în lunile IV-X) şi de un plus de precipitaţii (500-700 mm) în sezonul cald (6 Cozăneşti, 9 Cârlibaba, 11 Coverca, 13 Deaca (Iacobeni), 27 Măgura-Rusaia, Rarău).

În sfârşit, la limita superioară a molidişurilor pure, în zone beneficiind de un plus considerabil de precipitaţii (peste 700 mm în sezonul cald) se întâlnesc amestecurile de molid şi zâmbru (Călimani, Lala, Bila).

Fig. 16. Distribuţia principalelor formaţiuni forestiere în nordul Carpaţilor Orientali în funcţie de parametrii climatici (temperatură, precipitaţii) din sezonul cald (I V-X)

1.2. Cercetări asupra distribuţiei actuale a vegetaţiei folosind metoda VID - determinarea valorii de indicator dendrologic al speciei

Pentru evaluarea capacităţii de a ocupa nişele ecologice existente de către principalele specii forestiere s-au făcut inventarieri speciale pentru calcularea indicelui VID - valoarea dendrologică a speciei (Jourdant, 1976). În principiu, metoda constă în determinarea frecvenţei în număr de arbori, în suprafaţa de bază şi în stratul de regenerare naturală a speciilor existente pe o anumită suprafaţă. Pentru obţinerea unor rezultate în deplină concordanţă cu realitatea metoda se poate aplica cu succes în zonele cu vegetaţie forestieră naturală nemodificată sau puţin modificată de om.

Cercetări anterioare (Barbu, I., Cenuşă, R., 1982; Geambaşu, N., 1984) au pus în evidenţă că metoda se poate aplica şi în zonele cu vegetaţie antropizată, prin extinderea în cultură a unor specii productive, dar care nu se află în arealul lor natural.. Sondajele s-au amplasat pe mai multe toposecvenţe care să reflecte cât mai bine diversitatea condiţiilor staţionale, la intervale altitudinale de 30-50 m, pe clina NE a Obcinii Mari (Ocolul silvic Marginea), din piemont până în culme şi în masivul Rarău pe versantul nordic al culmii Tihăraia şi Limpedele. In cadrul fiecărui sondaj s-a stabilit frecvenţa fiecărei specii pe număr de arbori, inventariindu-se la rând 130-160 arbori, iar frecvenţa în suprafaţă de bază s-a stabilit prin procedeul Bitterlich în trei cercuri amplasate pe curba de nivel. Pentru determinarea frecvenţei speciilor în regenerarea naturală, în fiecare punct de sondaj s-au amplasat pe cele patru direcţii ale punctelor cardinale câte 10 sondaje de 1 m², pornindu-se din centru. Valoarea dendrologică a fiecărei specii întâlnită în cadrul unui sondaj se calculează cu formula:

VID (%) = N% + G% + R%, în care:

VID (%) - valoarea indicatoare dendrologică a speciei în procente;

N (%)  - participarea procentuală a speciei din numărul total de arbori din sondaj;

G (%)  - participarea procentuală a speciei din suprafaţa de bază totală a arborilor din sondaj; R (%)      - participarea procentuală a speciei din numărul total al puieţilor din regenerarea naturală.

VID-ul poate oscila între 0-300 %. De exemplu în etajul natural al molidişurilor pure, fagul va avea un VID = 0, iar molidul 300. In etajul amestecurilor celor două specii vor înregistra valori intermediare faţă de valorile extreme. Din prelucrarea statistică a rezultatelor obţinute în urma inventarierilor efectuate pe teren în 30 puncte situate la altitudini diferite, pe soluri diferite mai ales sub raportul texturii şi al fenomenelor de hidromorfism, s-au desprins următoarele concluzii (fig. 17):

1. pe clina NE a Obcinii Mari la altitudini cuprinse intre 450-630 m bradul este dominant faţă de fag, indicele mediu VID având valori de 75-150. La această altitudine, pantele depăşesc 10°, iar dominante sunt luvisolurile albice pseudogleizate, cu textură argilo-lutoasă până la luto-argiloasă, foarte compacte, cu capacitate redusă pentru apă. Fagul evită aceste staţiuni, locul lui fiind luat de carpen, frasin şi arin. Valoarea VID a fagului în arboretele situate pe aceste soluri are valoarea medie de 25-100 (fig. 17).

2. La altitudini cuprinse între 650-800 m atât fagul, cât şi bradul sunt bine reprezentate în constituirea arboretelar, valorile medii ale indicelui VID fiind de 50-80 pentru brad şi 80-160 pentru fag. Se observă tendinţa de dominare a fagului. Explicaţia s-ar putea găsi în modificarea pantei terenului cu 10-20°, a texturii solurilor şi a substratelor de sol (luto-nisipoasă până la nisipo-lutoasă). Solurile dominante în aceste condiţii sunt solurile brune eumezobazice foarte favorabile dezvoltării fagului.

3. La altitudini de peste 800 m versanţii devin mai înclinaţi, substratul dominant este format din pachete mai groase şi mai frecvente de gresie, textura solurilor este dominată de nisipuri şi luturi, iar solurile cele mai frecvente sunt de tipul solurilor brune acide, în special în partea mijlocie şi superioară a versanţilor. In aceste condiţii staţionale dominant este fagul cu valori medii ale VID 150-220. Bradul devine tot mai rar, valoarea medie a VID fiind de 40-70. Regenerarea bradului este încă destul de activă, dar se pare că tratamentele aplicate nu îi sunt favorabile în concurenţa cu fagul şi molidul.

La această altitudine molidul câştigă teren. Introdus pe cale artificială prin plantaţii, el începe să elimine bradul şi, pe alocuri, chiar fagul.

4. Se poate afirma că în partea mijlocie ţi inferioară a clinei NE a Obcinii Mari, frecvenţa celor două specii (bradul şi fagul) este determinată de textura şi intensitatea proceselor de hidromorfism.

Din prelucrarea statistică a rezultatelor obţinute pe teren în zona intracarpatică (versantul nordic al Rarăului) unde s-au amplasat un număr de 13 sondaje VID grupate în trei traverse reprezentative. Limitele altitudinale între care s-au efectuat măsurătorile sunt cuprinse între 700 m (Câmpulung Moldovenesc) şi 1400 m (Culmea Tihăraia şi Limpedele). Din analiza raportării grafice a indicilor VID, calculată pentru speciile molid, brad si fag (fig. 18) se desprind următoarele concluzii:

5. In zona intracarpatică dominată de depresiuni intramontane, la baza versanţilor şi în depresiune, molidul este dominant în raport cu bradul şi fagul. Valoarea minimă a indicelui VID se înregistrează la 700-800 m, fiind de l00-125. La altitudini de peste 1300 m el devine dominant, valoarea VID depăşind 200.

6. Bradul realizează un maxim al indicelui VID ia altitudini de 700-900 m cu valori mediu de 100-140. EI rămâne relativ bine reprezentat (VID peste 50) până la altitudini de 1100 m după care scade vertiginos fără să dispară însă din compoziţia arboretelor.

7. Fagul lipseşte aproape total în Depresiunea Câmpulungului, dar începe să participe semnificativ (VID peste 50) în realizarea arboretelor la altitudini de 780-800 m. Valoarea medie maximă se înregistrează la altitudini de 950-1100 m (VID = 75-120). După 1200 m, altitudine valoarea VID se reduce sub 50, dar fagul rămâne prezent în compoziţia arboretelor până la altitudinea de 1400 m.

8. Pe versanţii interiori ai Carpaţilor Orientali, distribuţia speciilor este condiţionată climatic, evidenţiindu-se tendinţe de inversare a vegetaţiei şi o zonă caldă de versant, situată în Rarău la altitudine de 750-1100 m, în care amestecurile de răşinoase cu fag au extensie maximă.

Bibliografie

Autlitzky, H., 1974: Les régions menacées dés Alpes et les mesures de prévention. Collectioti Sauvegarde de la nature. Conseil de l'Europe. Strasboung.

Barbu, I., 1982: Cercetări asupra factorilor din sol şi altor factori staţionali, care au determinat şi favorizat rupturile şi doborâturile produse de zăpadă în pădurile din Bucovina. Teză de doctorat. Universitatea Braşov, 198 p.

Barbu, I. şi colab., 1991: Stabilirea măsuriior de prevenire şi combatere a fenomenului de uscare a bradului şi molidului - restabilirea echilibrului ecologic al pădurilor de brad. ICAS (manuscris).

Barbu, I., Cenuşă R., 1987: Asigurarea protecţiei arboretelor de molid la zăpadă şi vânt prin aplicarea blocurilor şi succesiunilor de tăieri şi a tăierilor de îngrijire. ICAS, Seria a II-a Bucureşti.

Barbu, N., 1976: Obcinele Bucovinei. Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti.

Bândiu. C. şi colab. 1981: Valorificarea optimă a potenţialului staţional în făgete prin răşinoase şi fag în scopul îndeplinirii optime a funcţiilor economice şi de protecţie. Redacţia de propagandă tehnico-agricolă. Bucureşti.

Bogdan, Octavia, 1983: Clima. În vol. Geografia României, vol. Geografia fizică. Ed. Academiei, Bucureşti, 662 p.

Bordei, N. I., 1988: Fenomene meteorologice induse de configuraţia Carpaţilor în Câmpia Română, Ed. Academiei, Bucureşti, 174 p.

Brega, P., 1986: Regenerarea naturală a făgetelor, brădetelor şi a amestecurilor de răşinoase şi fag din nordul ţării. Ed. Ceres Bucureşti.

Cenuşă, R., 1992: Referat ştiinţific parţial la tema 6.3. R.A. Manuscris ICAS.

Gams, H., 1954: La subdivision de l'etage alpin et ses variation séculaires et récentes dans les Alpes orientales. Etude botanique de l'etage alpin particuliérment en France. VIII Congres International de Botanique.

Geambaşu, N., 1986: Modificarea structurii arboretelor din Ocolul silvic Marginea în ultimul secol. Conferinţa Naţională de Ecologie, Arad, 4-7 iunie, Ziridava, vol. XVII.

Geambaşu, N., Barbu, I., 19ß7: Fenomenul de uscare a bradului în pădurile din Bucovina. Rev. Păd., nr. 3.

Giurgiu, V. 1969: Problema bradului în România. Rev. Păd., nr. 7.

Ichim, R., 1988: Istoria pădurilor şi silviculturii din România. Editura Ceres, Bucureşti.

Ozenda, P., 1983: La végétation dé l'arc alpin. Comité européen pour la Sauvegarde de la nature et des ressources naturelles. Strasbourg.

Schlenker, G., 1987: Hohenstufen, Klimatypen. und naturl.iche Beivaidung. Vorschlage fur oine kunftige Uberarbeitung des klimatologisch-vegetationskundlichen Sektors der Regionalen, Gliederung von Baden-Wurttemberg: Eugen Ulmer, Stuttgart.

Topor, N., Stoica, C., 1965: Tipuri de circulaţie şi centri de acţiune atmosferică deasupra Europei. C.S.A. Institutul Metoorologic.

Summary

Contributions to the knowledge of the ecological conditions in silver-fir dyingback zones in Bucovina

Some enciagered populations of silver-fir from different topoclimatic zones of Oriental Carpathians ae investigated. The investigations focus on:

1. Relations between climatic conditions and forest-types distribution.

2. Climatic and edafic factors which influence on the fir distribution in pre-mountainous and mountainous zones of Bucovina.

3. Dvnamics of VID (dendrological value index) in different climatic conditions.

Results are espected to enlarge the basis of discutions concerning the natural and antropic influences in the afected zones by silver-fir dyingback.

Autorul: dr. ing. I. Barbu, Staţiunea Experimentală de Cultura Molidului Câmpulung Moldovenesc

	Sus
Copyright Staţiunea Experimentală de Cultura Molidului. Toate drepturile rezervate.