Damage to trees from wood extraction in motor-manual wood harvesting technologies in thinnings in pine stands

Authors

  • Krzysztof Jablonski Poznan University of Life Sciences, Poland
  • Włodzimierz Stempski Poznan University of Life Sciences, Poland

Abstract

Damage to trees from wood extraction in motor-manual wood harvesting technologies in thinnings in pine stands

Włodzimierz Stempski, Krzysztof Jabłoński

Abstract

The purpose of the research was to assess the damage caused by the extraction of wood harvested with chain-saws in thinnings in pine tree-stands of the 2b, 3b and 4 age classes. Two methods of wood extraction were applied, in one case the wood was dragged with an agricultural tractor or a horse, and in the other case the wood was extracted with a 10-ton forwarder. The investigations were conducted in Oborniki Forest District in western Poland. The horse and tractor skidding was carried out in variants with strip-roads or without them, while the extraction of wood with the forwarder was on strip-roads only. The distance between the strip-roads was 30 m, while their widths were about 1.5 m for the horse, 2.5 m for the agricultural tractor and 3.5 m for the forwarder. The analysis presented in the paper focused on the shares of damaged trees and on differences among the numbers of wounds, among the frequency figures in damage classes (for the depth criterion the following classes were applied: 1-bark, 2-phloem, 3-wood; for the criterion of the wound place: stem, root crown, roots, and for the criterion of the damage cause: extracting machine/horse or the wood (payload)), related to the technology applied. The damage on trees in all damage classes was statistically more significant in technologies with wood skidding rather than with wood forwarding, whereas the damage to the phloem was more frequent in the technology with the forwarder (no class 3 damage to the wood was observed). When the wood was skidded with the horse or the tractor, the wounds to the root crowns were statistically more frequent, while during the forwarding the damage to the stems dominated. As to the factor causing the damage, in the case of the forwarding, the machine was the main cause, while in the case of the wood skidding the damage was usually caused by the wood (payload).

Key words: thinning, skidding, damage, horse, agricultural tractor, forwarder

Author Biographies

Krzysztof Jablonski, Poznan University of Life Sciences, Poland

Department of Forest Technology

researcher and academic teacher

Włodzimierz Stempski, Poznan University of Life Sciences, Poland

Department of Forest Technology

researcher and academic teacher

References

Athanassiadis, D. 1997. Residual Stand Damage Following Cut-to-length Harvesting Operations with a Farm Tractor in Two Conifer Stands. Silva Fennica 31(4): 461-467.
Bembenek, M., Giefing, D. F., Karaszewski, Z., Mederski, P. S. and Szczepańska−Álvarez, A. 2013a. Uszkodzenia drzew w następstwie trzebieży wczesnych w nizinnych drzewostanach świerkowych [Tree damage in lowland spruce stands caused by early thinnings]. Sylwan 157(10): 747−753 (in Polish with English abstract).
Bembenek, M., Giefing, D. F., Karaszewski, Z., Mederski, P. S. and Szczepańska−Álvarez, A. 2013b. Uszkodzenia drzew w nizinnych drzewostanach świerkowych podczas zabiegu trzebieży późnej [Tree damage in lowland spruce stands because of late thinning]. Sylwan 157(12): 892−898 (in Polish with English abstract).
Dvorák, J. 2006. Baumschäden nach dem Einsatz von Harvestern mittlerer Leistungsstärke [Damage to trees caused by medium size harvesters]. Forsttechnische Informationen 1+2: 5-7 (in German).
Epalts, A. 1989. The impact of mechanized thinning on the remaining stand. IUFRO Conference Machine design and working methods in thinning. Hyytiälä, Finlandia, 11-21.
Erler, J. 2005. Was kostet die Rückegasse? [What does a strip road cost?]. AFZ-Der Wald 6:297-301 (in German).
Giefing, D., F. 1995. Wpływ pozyskiwania drewna w czyszczeniach późnych drzewostanów sosnowych na środowisko. Część 1. Uszkodzenia drzew [The Impact of Wood Harvesting in Late Cleanings of Pine Stands on the Environment. Part 1. Tree damage]. Sylwan 6: 55-62 (in Polish with English abstract).
Giefing, D.F., Bembenek, M., Gackowski, M., Grzywiński, W., Karaszewski, Z., Klentak, I., Kosak, J., Mederski, P. S. and Siewert, S. 2012. Ocena procesów technologicznych pozyskiwania drewna w trzebieżach późnych drzewostanów sosnowych. Metodologia badań [Evaluation of thinning operations in older pine stands. Research methods]. Nauka Przyroda Technologie 6, 3, #59 (in Polish with English abstract).
Hakkila, P. 1995. Pozyskiwanie drewna w Finlandii [Wood harvesting in Finland]. Dyrekcja Generalna Lasów Państwowych, Warszawa (unpubl.). 14 pp (in Polish).
Jodłowski, K. 1997. Kilka słów o eksploatacji forwarderów [A few words about using forwarders]. Las Polski 12: 18-20 (in Polish).
Jodłowski, K. 2009a. Maszyny wielooperacyjne, techniki i technologie pozyskania oraz zrywki drewna stosowane w drzewostanach młodszych klas wieku [Multi-operational machines, wood harvesting and extraction techniques and technologies in stands of youner age classes]. Biblioteczka leśniczego 293. Wydawnictwo Świat, Warszawa, 12 pp (in Polish).
Jodłowski, K. 2009b. Maszyny wielooperacyjne, techniki i technologie pozyskania oraz zrywki drewna stosowane w drzewostanach starszych klas wieku [Multi-operational machines, wood harvesting and extraction techniques and technologies in stands of older age classes]. Biblioteczka leśniczego 294. Wydawnictwo Świat, Warszawa, 12 pp (in Polish).
Karaszewski, Z., Giefing, D., F., Mederski, P., Bembenek, M., Dobek, A. and Stergiadou, A. 2013. Uszkodzenia drzewostanu w zależności od metody pozyskiwania drewna ze zrywką ciągnikiem [Stand damage when harvesting timber using a tractor for extraction] Leśne Prace Badawcze [Forest Research Papers] 74(1): 27-34 (in Polish with English abstract).
Łomnicki, A. 2006. Wprowadzenie do statystyki dla przyrodników [Introduction to statistics for naturalists] PWN, Warszawa, 264 pp (in Polish).
Nowacka, W. and Moskalik, T. 2012. Las miejscem pracy - nowy zawód, nowe możliwości [Forestry as a place of work-new profession, new possibilities]. Studia i Materiały CEPL w Rogowie 32(3): 215-221 (in Polish).
Paschalis, P. and Porter, B. 1994. Próba oceny uszkodzeń drzew w wyniku prac zrywkowych
w sosnowych drzewostanach przedrębnych [An Attempt at Assessment of Tree Injuries as Resulted Skidding Operations in Premature Scots Pine Stands]. Sylwan 9: 17-21 (in Polish with English abstract).
Porter, B 1994. Wpływ sposobów zrywki na uszkodzenia gleby i drzew pozostających [Effects of wood extraction methods on damage to the soil and the residual trees]. Przegl. Tech. Roln. Leśn. 11: 20-21 (in Polish).
Porter, B. 1997. Techniczne, ekonomiczne i przyrodnicze aspekty zrywki drewna w sosnowych drzewostanach przedrębnych [Technological, economic and natural aspects of wood extraction in premature stands]. Fundacja Rozwój SGGW. (unpubl.). 79 pp (in Polish).
Porter, B. and Porter, K. 1998. Wpływ sposobu pozyskania i zrywki drewna na środowisko leśne [Effects of wood harvesting and extraction methods on the forest environment]. Przegl. Tech. Roln. Leśn. 6: 20-22 (in Polish).
Radzimiński, S. 1958. Zrywka drewna w świetle nowych prac badawczych [Logging in the light of recent studies]. Sylwan 11: 27-44 (in Polish with English abstract).
Sirẻn, M. 2000. Silvicultural Result of One-Grip Harvester Operation. Journal of Forestry Engineering 11(2): 7-14.
Skarżyski, J. and Brzózko, J. 2010. Harwestery do pozyskiwania drewna stosowane w polskich lasach. Część 1. Charakterystyka ogólna – nośniki [Harvesters for wood harvesting in the Polish forests. Part 1. General characteristics – base machines]. Technika Rolnicza Ogrodnicza Leśna 6/2010 (in Polish with English abstract).
Slamka, M. and Radocha, M. 2010. Results of harvesters and forwarders operations in Slovakian forests. Lesnicky Časopis – Forestry Journal 56(1): 1-15.
Sowa, J. M., Gielarowiec, K. and Gaj-Gielarowiec, D. 2013. Charakterystyka i rozwój konstrukcji głowic harwesterowych do pozyskiwania drewna [Characteristics and development of the construction of logging harvester heads]. Forestry Letters 105: 57-76 (in Polish with English abstract).
Sosnowski, J. 1999. Problem oceny szkód wyrządzanych przy zrywce drewna [The problem with assessing damage done at wood skidding]. Sylwan 7: 33-42 (in Polish with English abstract).
Sowa, J. M. and Stańczykiewicz, A. 2007. Uszkodzenia drzew i odnowienia przy pozyskaniu i zrywce drewna ciągnikami rolniczymi [Damage to trees and regeneration from wood harvesting and skidding with agricultural tractors]. In: W. Zychowicz, M. Aniszewska, and K. Wójcik [Editors], Technika i technologia w leśnictwie polskim [Technique and technology in the Polish forestry]. Wydawnictwo SGGW, p. 89-94 (in Polish).
Stańczykiewicz, A., Sowa, J., M. and Szewczyk, G. 2011. Uszkodzenia drzew i odnowienia w wyniku ręczno−maszynowego pozyskania drewna z wykorzystaniem urządzeń agregowanych z ciągnikami rolniczymi [Damage to trees and regeneration as a result of motor-manual timber harvesting using equipment aggregated with farm tractors]. Sylwan 155 (2): 129-137 (in Polish with English abstract).
Stańczykiewicz, A., Sowa, J. M., Kulak, D., Leszczyński, K. and Szewczyk, G., 2012. Damage to trees and regeneration layer resulting from timber harvesting with the use of equipment aggregated with farm tractors in thinned pine stands. Acta Sci. Pol., Silv. Colendar. Rat. Ind. Lignar. 11(2): 37-51.
Stańczykiewicz, A. and Kulak, D. 2014. Uszkodzenia drzew i odnowienia w wyniku trzebieży wczesnych w wybranych drzewostanach jodłowych [Damage to trees and advance growth resulting from early thinnings in selected fir stands]. Studia i Materiały CEPL w Rogowie 39(2B): 133-142 (in Polish).
Stańczykiewicz, A., Sowa, J., M., Leszczyński, K., Kulak, D. and Szewczyk, G. 2015. Uszkodzenia drzew i odnowienia w wyniku pozyskania drewna z użyciem urządzeń agregowanych z ciągnikami rolniczymi w trzebieżowych drzewostanach świerkowych [Damages to trees and regeneration as a result of timber harvesting with an equipment combined to the farm tractors in thinned spruce stands]. Sylwan 159 (3): 201-210 (in Polish with English abstract).
Suwała, M. 1995a. Wpływ metod pozyskania i gęstości szlaków zrywkowych na uszkodzenia drzew w późnych trzebieżach drzewostanów sosnowych [Effects of wood harvesting methods anf the of the density of strip roads on damage to trees in late thinnings in pine stands]. In: K. Pieńkos [Editor], Proekologiczne i produkcyjne funkcje szlaków operacyjnych we współczesnej gospodarce leśnej [Proecological and pruductive functions of strip roads in contemporary forestry]. Fundacja Rozwój SGGW, p. 67-73 (in Polish).
Suwała, M. 1995b. Wpływ wybranych metod i środków pozyskiwania drewna na uszkodzenia nadziemnych części drzew oraz powierzchniowych warstw gleby w późnych trzebieżach drzewostanów sosnowych [Damage to above-ground parts of trees and soil surface changes at late thinnings in pine tree stands]. Prace Instytutu Badawczego Leśnictwa, seria A, 786: 59-71 (in Polish with English abstract).
Suwala, M. 1997. Einfluß verschiedener Erntevarianten auf Baum- und Bodenschäden bei der Durchforstung in Kiefernbeständen. Vergleich und Bewertung der Bestandes-, Boden- und Wurzelschäden von fünf in Polen gebräuchlichen Holzernteverfahren [Effects of different wood harvesting variants on the damage to trees and the soil in thinnings in pine stands. Comparison and assessment of damage to the stand, soil and roots between five wood harvesting technologies commonly used in Poland], Forsttech. Inf. 9: 114–117 (in German).
Suwała, M. 1999a. Uszkodzenia drzew i gleby przy pozyskiwaniu drewna w późnych trzebieżach drzewostanów sosnowych [Damages of trees and soil caused at timber harvesting in late thinnings of pine stands. Prace Instytutu Badawczego Leśnictwa, A, 873: 1-86 (in Polish with English abstract).
Suwała, M. 1999b. Wybrane aspekty środowiskowe i ekonomiczne pozyskiwania drewna z użyciem maszyn [Selected environmental and economic aspects of wood harvesting with machines]. In: H. Różański [Editor], Tendencje i problemy mechanizacji prac leśnych w warunkach leśnictwa wielofunkcyjnego [Trends and problems of forest work mechanization in multifunctional forestry]. Wydawnictwo Prodruk, Poznań, p. 180-191 (in Polish).
Suwała, M. 2000. Systemy, metody i poziomy techniczne pozyskiwania drewna [Systems, methods and technological levels of wood harvesting]. In: M. Suwała [Editor], Poradnik użytkowania lasu [Handbook of forest utilization]. Wydawnictwo Świat, Warszawa, p. 178-183 (in Polish).
Suwała, M. 2001. Wydajność pracy, koszty i uszkodzenia drzew przy pozyskiwaniu drewna w trzebieżach drzewostanów górskich [Productivity, harvesting costs and tree damage in thinnings in mountain stands]. Prace Instytutu Badawczego Leśnictwa, A, 1(911): 85-111 (in Polish with English abstract).
Suwała, M. 2003. Uszkodzenia drzew w drzewostanach sosnowych przy pozyskiwaniu drewna w praktyce leśnej [Tree damage in pine stands resulting from wood harvesting in forest practice]. Prace Instytutu Badawczego Leśnictwa, A, 3(959): 61-80 (in Polish with English abstract).
Suwała, M. 2006. Nowe techniki i technologie leśne w pozyskiwaniu drewna przyjazne środowisku [New environment friendly forest techniques and technologies in wood harvesting]. Biblioteczka leśniczego 232. Wydawnictwo Świat, Warszawa, 12 pp (in Polish).
Walczyk, J. and Duszyński, Ł. 2007. Uszkodzenia drzew i gleby przy prowadzeniu prac pozyskaniowych. Metodologia badań [Damage to trees and the soil when harvesting wood]. In: W. Zychowicz, M. Aniszewska and K. Wójcik [Editors]. Technika i technologia w leśnictwie polskim [Technique and technology in the Polish forestry]. Wydawnictwo SGGW, Warszawa, p. 74-79 (in Polish).
Zastocki, D. 2003. Wpływ stosowanych przez Zakłady Usług Leśnych środków zrywkowych na uszkodzenia gleby i pozostających drzew w sosnowych drzewostanach przedrębnych [The effect of means used in timber extraction by Forest Services Companies on soil disturbance and tree damage in premature pine stands]. Sylwan 4: 52-58 (in Polish with English abstract).
Żółciak, A. 1997. Występowanie grzybów na strzałach sosny zwyczajnej (Pinus sylvestris) w obrębie ran powstałych przy wykonywaniu prac trzebieżowych [The prevelance of fungi on pine trunks (Pinus sylvestris L) within the wounds occured during thinning]. Prace Instytutu Badawczego Leśnictwa, A, 833: 85-102 (in Polish with English abstract).
Yilmaz, M. and Akay, A. E. 2008. Stand Damage of a Selection Cutting System in an Uneven Aged Mixed Forest of Çimendaği in Kahramanmaras-Turkey. International Journal of Natural and Engineering Sciences 2(1): 77-82.

Downloads

Published

2018-12-31

How to Cite

Jablonski, K., & Stempski, W. (2018). Damage to trees from wood extraction in motor-manual wood harvesting technologies in thinnings in pine stands. Baltic Forestry, 24(2), 313–320. Retrieved from https://balticforestryojs.lammc.lt/ojs/index.php/BF/article/view/128

Issue

Section

Forest Operations