An impact of opening a forest stand with skidding trails on the disturbance to outer soil layers caused by mechanised timber harvesting

Dariusz Kulak, Krzysztof Leszczyński, Arkadiusz Stańczykiewicz, Grzegorz Szewczyk

Abstract


This paper covers a comparison of the extent of damage to outer soil layers caused by timber harvesting between a stand opened with a regular network of skidding trails, and a stand where no skidding trails had been established. The field research were carried out in two forest stands, where logging works were performed by the John Deere 117E harvester and the Timberjack 1010B forwarder. In the first stand, marked as stand A, skidding trails with a width of 4 m were established, spaced at a distance of 20 m from one another, whereas in the other stand, named B, there were no skidding trails demarcated, and it was the harvester's operator who chose the routes for the machine to relocate. Directly after the logging works had been completed the  dimensions of soil damage, such as  wheel-ruts  and  furrows,  were  measured  (length,  width  and  depth).  Moreover,  the  degree  of  soil  disturbance  in  the  nodes of a network of squares was determined, using a six-degree, ascending scale, where the first degree stood for undisturbed soil, and the sixth degree was for compacted soil. A specific trait of the factual routes of logging machines in the stand B was that except for regular skidding trails, running throughout the entire research area, there were also blind trails of lower category. The density of skidding trails in the stand A amounted to 510.25 m×ha-1, while in the stand B it was 567.13 m×ha-1. The predominant type of soil damage recorded in both of the stands were wheel-ruts. With regard to the trial plot with a regular network of skidding trails, the disturbances in question took up an area of nearly 330 m2×ha-1, while in the stand with no access provided the area of wheel-ruts was greater by 32%, taking up over 430 m2×ha-1. The analysis of soil condition in the nodes of the network of squares revealed that the greatest differences between the both research areas where those in shares of the nodes classified as undisturbed or with compacted soil. In both of the stands undisturbed soil prevailed, however in the stand A its share was significantly greater, amounting to over 70%, while in the stand B it slightly exceeded 50%. The second most frequent type of damage was soil compaction, recorded over ca. 17% of the entire research area in the stand A, and more than 26% in the stand B. The field research, calculations and statistical analyses proved explicitly that during mechanised logging operations relocating forest machines along the previously established skidding trails, constituting a regular network of forest roads, was more favourable for the environment, in terms of protection of outer soil layers.

This is an Open Access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution 4.0 International License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.


Keywords


stand accessibility, skidding trails, thinning, harvester, forwarder

Full Text:

PDF

References


Bakinowska E., Szczepańska-Álvarez A., Mederski P.S., Karaszewski Z., Bembenek M. (2016). Parallel application of two probability models, logit and probit, for accurate analysis of spruce timber damage due to thinning operations. Drewno 59 (197). 49–59 DOI: 10.12841/wood.1644-3985.C16.06.

Bembenek M., Giefing D.F., Karaszewski Z., Mederski P.S., Szczepańska-Álvarez A. (2013). Uszkodzenia drzew w nizinnych drzewostanach świerkowych podczas zabiegu trzebieży późnej. Sylwan 157(12): 892–898.

Cambi M., Certini G., Neri F., Marchi E. (2015). The impact of heavy traffic on forest soils: a review. Forest Ecol. Manag. 338, 124–138.

Dyrness C.T. (1965). Soil surface condition following tractor and high-lead logging in the Oregon Cascades. J. Forest. 63: 272–275.

Giefing D.F. (1999). Wpływ pozyskania drewna w czyszczeniach późnych drzewostanów sosnowych na środowisko. Część 2. Gleby. Sylwan 6: 91–100.

Giefing D.F., Bembenek M., Gackowski M., Grzywiński W., Karaszewski Z., Klentak I., Kosak J., Mederski P.S., Siewert S. (2012). Ocena procesów technologicznych pozyskiwania drewna w trzebieżach późnych drzewostanów sosnowych. Metodologia badań. Nauka Przyroda Technologie, 6,3, #59.

Glazar K., Maciejewska M. (2009). Ecological aspects of wood harvesting and skidding in pine stands with use different technologies. Acta Sci. Pol., Silv. Colendar. Rat. Ind. Lignar. 8(3): 5–14.

Glazar K., Wojtkowiak R. (2009). Koszty pracy maszyn leśnych. Przem. Inst. Masz. Roln. Poznań.

GUS - Główny Urząd Statystyczny. (2015). Leśnictwo 2014. Warszawa.

Jodłowski K. (2010). Szlaki zrywkowe w różnych kategoriach cięć. Biblioteczka Leśniczego, 316.

Kocel J. (2013). Firmy leśne w Polsce. Centrum Informacyjne Lasów Państwowych. Warszawa.

Krawczyk T. (2012). Niech harwester z forwarderem nie opuszczają szlaku. Głos Lasu 2(500):15.

Kulak D. (2014). Porównanie metod szacowania pozyskaniowych szkód glebowych na przykładzie rębnego drzewostanu bukowego. Leśne Prace Badawcze 75(3): 245–251.

Kulak D., Stempniak D. (2011). Dimension and character of disturbance to the surface soil cover effected by machine timber harvesting in selected pine stands of the southern Poland. Technology and ergonomics in the service of modern forestry. Monograph. Publishing House of the University of Agriculture in Krakow. 269–280.

Mederski P.S., Bembenek M., Karaszewski Z., Łacka A., Szczepańska-Álvarez A., Rosińska M. (2016). Estimating and modelling harvester productivity in pine stands of different ages, densities and thinning intensities. Croat. J. For. Eng. 37(1): 27–36.

Mederski P.S., Karaszewski Z., Rosińska M., Bembenek M., (2016). Dynamika zmian liczby harwesterów w Polsce oraz czynniki determinujące ich występowanie. Sylwan (in print).

Moskalik T. (2004). Model maszynowego pozyskiwania drewna w zrównoważonym leśnictwie polskim. Wyd. SGGW. Warszawa.

Nowacka W.Ł. (2012). Selected workload elements of the machine operators working in timber harvesting. Ergonomic point of view. Acta Sci. Pol., Silv. Colendar. Rat. Ind. Lignar. 11 (3): 31–36.

Skarżyński J., Brzózko J. (2010). Harwestery do pozyskiwania drewna stosowane w polskich lasach. Cz. 1. Charakterystyka ogólna – nośniki. Technika Rolnicza Ogrodnicza Leśna, 6.

Sowa J. M., Gaj-Gielarowiec D., Gielarowiec K. (2013). Wpływ rozwoju konstrukcji kabin maszyn wielooperacyjnych na obciążenie pracą operatorów leśnych. For. Lett. 105: 77–84.

StatSoft, Inc. (2010). STATISTICA (data analysis software system), version 9.1. www.statsoft.com.

Suwała M. (1999). Uszkodzenia drzew i gleby przy pozyskiwaniu drewna w późnych trzebieżach drzewostanów sosnowych. Prace I. Bad. Lesn. 873: 1–86.

Suwała M. (2004). Uszkodzenia gleby w drzewostanach sosnowych przy pozyskiwaniu drewna w praktyce leśnej. Leśne Prace Badawcze (1): 87–101.

Suwała M. (2000). Poradnik użytkowania lasu dla leśników praktyków. Oficyna Edytorska "Wydawnictwo Świat", Warszawa.

Szałata J. (2012). Czy szlak trafi w harwestery? Głos Lasu 1(499): 24–25.

Więsik J. (1998). Jak efektywnie użytkować forwardery? Część I. Opis procesu zrywki pojazdami nasiębiernymi. Przegląd Techniki Rolniczej i Leśnej, 10: 14–16.

Wojtkowiak R., Stempski W., Pilarek Z., Gornowicz R. (2011). The effect of extraction using the Timberjack 1010 D forwarder on soil compaction on the skid trail. Prace Komisji Nauk Rolniczych, Leśnych i Weterynaryjnych. Polska Akademia Umiejętności, 15: 223–231.

Zarządzenie nr 19. (2012). Zarządzenie nr 19 dyrektora RDLP w Szczecinku z dnia 23 kwietnia 2012 w sprawie zasad udostępniania drzewostanów siecią szlaków operacyjnych w nadleśnictwach nadzorowanych przez RDLP w Szczecinku.

Zarządzenie nr 6. (2008). Zarządzenie nr 6 Dyrektora Regionalnej Dyrekcji Lasów Państwowych w Zielonej Górze z dnia 17 marca 2008 r. w sprawie zasad udostępniania drzewostanów siecią szlaków operacyjnych w lasach będących w administrowaniu RDLP w Zielonej Górze.

Żabierek R., Wojtkowiak R. (2012): The structure and distribution of harvesters and forwarders in individual Regional Directorates of the State Forests in Poland in the early 2010’s. Acta Sci. Pol., Silv. Colendar. Rat. Ind. Lignar. 11(4): 69–77.




Forestry Letters  eISSN 2450-4920, pISSN 0079-4708

We use cookies to ensure that we give you the best experience on our website. If you continue without changing your settings, we'll assume that you are happy to receive all cookies from this website. If you would like to change your preferences you may do so by following the instructions here