J. For. Sci., 2020, 66(3):117-131 | DOI: 10.17221/18/2020-JFS

Development of the Norway spruce (Picea abies /L./ Karst.) stand established by various spacings and affected by abiotic harmful factors and ungulate gameOriginal Paper

Igor Štefančík ORCID...
Department of Silviculture and Forest Production, National Forest Centre, Zvolen, Slovak Republic

The paper presents the results of 30-year research on silviculture-production relationships in a 50-years-old Norway spruce stand (a small-pole stage) originated from artificial regeneration in a mountain forest. The stand was established in four different spacing variants: (i) 1.5 × 1.0 m, (ii) 2.5 × 1.0 m, (iii) 2.5 × 1.5 m, and (iv) 2.5 × 2.5 m. At each spacing, three management methods were investigated: geometric (schematic) intervention, mixed selective intervention, and control (no intervention). The development of the stand was disturbed by repeated snow breaks, rime and ungulate game damage. As a result of these harmful factors, the number of trees has declined markedly, especially in the last decade. This was also confirmed by an insufficient number of target trees in all trial variants. The analysis of quantitative production showed different results in some parameters. We found the most favourable results for the mixed selective method of tending. The 2.5 × 1.5 m spacing with an initial number of 2 667 trees per hectare or the spacing with an even lower number of plants was found to be appropriate under the given conditions.

Keywords: different spacing; snow-break; Norway spruce; target trees; thinning; ungulate game

Published: March 31, 2020  Show citation

ACS AIP APA ASA Harvard Chicago Chicago Notes IEEE ISO690 MLA NLM Turabian Vancouver
Štefančík I. Development of the Norway spruce (Picea abies /L./ Karst.) stand established by various spacings and affected by abiotic harmful factors and ungulate game. J. For. Sci. 2020;66(3):117-131. doi: 10.17221/18/2020-JFS.
Share...
Download citation
  • BibTeX (.bib)
  • Bookends (.ris)
  • EasyBib (.ris)
  • EndNote (.enw)
  • EndNote 8 (.xml)
  • ISI WoS (.isi)
  • Medlars (.medlars)
  • Mendeley (.ris)
  • MODS (.xml)
  • Papers (.ris)
  • RefWorks (.txt)
  • RefManager (.ris)
  • RIS (.ris)
  • MS Word (.xml)
  • Zotero (.ris)
    • Open full article

    References

    1. Abetz P. (1979): Brauchen wir "Durchforstungshilfen?" Schweizerische Zeitschrift für Forstwesen, 130: 945-963.
    2. Bednář P. (2011): Pěstění lesů v Ardenách aneb exkurze Pro Silva Wallonie. Lesnická Práce, 90: 678-679.
    3. Bergström D., Bergsten U., Nordfjell T., Lundmark T. (2006): Simulation of geometric thinning systems and their time requirements for young forests. Silva Fennica, 41: 137-147. Go to original source...
    4. Braastad H. (1970): Et forbandsforsøk med gran. Vollebekk, Meddelelser fra Det Norske Skogforsøksvesen, Nr. 105, Bind XXVIII, hefte 5: 298-329.
    5. Braastad H. (1979): Vekst og stabilitet i et forbandsforsøk med gran. In: Meddelelser fra Norsk Institutt for Skogforskning, 34: 169-215.
    6. Burschel P. (1981): Neue Erziehungskonzepte für Fichtenbestände. Allgemeine Forstzeitschrift, 51/52/53: 1386-1395.
    7. Burschel P., Franz F., Pechmann H., von Kroth W. (1974): I. Modern ideas on thinning, exemplified by models of spruce stands. II. Advanced thinning methods and yield. III. Influence of thinning on wood quality. IV. Economic aspects of thinning. Forstarchiv, 45: 21-42.
    8. Carnol M., Bazgir M. (2013): Nutrient return to the forest floor through litter and throughfall under 7 forest species after conversion from Norway spruce. Forest Ecology and Management, 309: 66-75. Go to original source...
    9. Diaci J. (2002): Regeneration dynamics in a Norway spruce plantation on a silver fir-beech forest site in the Slovenian Alps. Forest Ecology and Management, 161: 27-38. Go to original source...
    10. Dušek D., Novák J., Slodičák M., Kacálek D. (2019): Vliv výchovných zásahů na vývoj mladých chřadnoucích smrkových porostů. Zprávy lesnického výzkumu, 64: 37-44. (in Czech)
    11. Gärtner S., Reif A. (2005): The response of ground vegetation to structural change during forest conversion in the southern Black Forest. European Journal of Forest Research, 124: 221-231. Go to original source...
    12. Goisser M., Zang U., Matzner E., Borken W., Häberle K.H., Matyssek R. (2013): Growth of juvenile beech (Fagus sylvatica L.) upon transplant into a wind-opened spruce stand of heterogeneous light and water conditions. Forest Ecology and Management, 310: 110-119. Go to original source...
    13. Holodynski D. (1995): Schematische Erstdurchforstung in Fichtenbeständen. Algemeine Forstzeischrift, 50: 709-710.
    14. Hlásny T., Sitková Z. (2010): Spruce forests decline in the Beskids. National Forest Centre-Forest Research Institute Zvolen, Czech University of Life Sciences Prague, Forestry and Game Management Research Institute Jíloviště-Strnady, Zvolen: 182.
    15. Hlásny T., Barka I., Rößiger J., Kulla L., Trombik J., Sarvašová Z., Bucha T.,Kovalčík M., Čihák T. (2017): Conversion of Norway spruce forests in the face of climate change: a case study in Central Europe. European Journal of Forest Research, 136: 1013-1028. Go to original source...
    16. Chroust L. (1988): Vliv selektivního, řadového a kombinovaného výchovného zásahu na smrkovou tyčkovinu. Lesnícký časopis, 34: 37-49. (in Czech)
    17. Chroust L. (1997): Ekologie výchovy lesních porostů. Opočno, VS VÚLHM: 277. (in Czech)
    18. Jaloviar P., Smolek M. (2004): Vplyv východiskového sponu na intenzitu jemného prekorenenia v smrekovej ždkovine. Acta Facultatis Forestalis Zvolen, XLVI: 145-156. (in Slovak)
    19. Jelínek P., Kantor P. (2006): Spontaneous infiltration of broadleaved species into a spruce monoculture left without tending. Journal of Forest Science, 52: 37-43. Go to original source...
    20. Jurča J., Chroust L. (1973): Racionalizace výchovy mladých lesních porostů. Praha, SZN: 239. (in Czech)
    21. Kairiukštis L., Malinauskas A. (2001): The influence of initial density on spruce (Picea abies Karsten.) wood quality. Baltic Forestry, 7: 8-17.
    22. Kamenský M., Štefančík L. (1990): Výchova porastov v lesoch pod vplyvom imisií. (Záverečná správa). Zvolen, VÚLH: 65. (in Slovak)
    23. Knoke Th., Ammer Ch., Stimm B., Mosandl R. (2008): Admixing broadleaved to coniferous tree species: a review on yield, ecological stability and economics. European Journal of Forest Research, 127: 89-101. Go to original source...
    24. Konôpka J. (1992): Modely cieľových stromov smreka z hľadiska statickej stability. Sborník AZV ČSFR č.153, Praha, Akademie zemědělských věd ČSFR: 106. (in Slovak)
    25. Konôpka J., Konôpka B. (2019): Statická stabilita smrekových porastov (výsledky z dlhodobých meraní na výskumných plochách). Lesnícke štúdie 67/2019. Zvolen, NLC: 97. (in Slovak)
    26. Korpeľ Š., Saniga M. (1995): Vplyv rozdielneho počtu sadeníc a ich sponu na rast a formovanie smrekových porastov. (Vedecké štúdie TU Zvolen). Zvolen, TU: 50. (in Slovak)
    27. Kramer H., Dong P.H., Rusack H.J. (1971): Untersuchung der Baumqualität in weitständig begründeten Fichtenbeständen. Allgemeine Forst und Jagdzeitung, 142: 33-46.
    28. Krejčí F., Vacek S., Bílek L., Mikeska M., Hejcmanová P., Vacek Z. (2013): The effects of climatic conditions and forest site types on disintegration rates in Picea abies occurring at the Modrava Peat Bogs in the Šumava National Park. Dendrobiology, 70: 35-44. Go to original source...
    29. Kupka K. (2013): QC.Expert 3.1. User's manual. Pardubice, TryloByte, Ltd.: 266.
    30. Laasasenaho J., Koivuniemi J. (1990): Dependence of some stand characteristics on stand density. Tree Physiology, 7: 183-187. Go to original source... Go to PubMed...
    31. Mason W.L., Petr M., Bathgate S. (2012): Silvicultural strategies for adapting planted forests to climate change: from theory to practice. Journal of Forest Science, 58: 265-277. Go to original source...
    32. Mráček Z. (1983): Závislost prořezávek smrkových porostů na počáteční hustotě kultur. In: Práce VÚLHM, 62: 55-72. (in Czech)
    33. Mráček Z., Pařez J. (1986): Pěstování smrku. Praha, SZN: 203. (in Czech)
    34. Nilsson U. (1994): Development of Growth and Stand Structure in Picea abies stands Planted at Different Initial Densities. Scandinavian Journal of Forest Research, 9: 135-142. Go to original source...
    35. Pařez J. (1972): Vliv podúrovňové a úrovňové probírky na výši škod sněhem v porostech pokusných probírkových ploch v období 1959-1968. Lesnictví, 18: 143-154. (in Czech)
    36. Petráš R., Pajtík J. (1991): Sústava česko-slovenských objemových tabuliek drevín. Lesnícky časopis, 37: 49-56. (in Czech)
    37. Piskun B. (1972): Hustota kultúr a kvalitatívny vývoj smrekových porastov. In: Vedecké práce VÚLH vo Zvolene, 15, Bratislava, Príroda: 29-46. (in Slovak)
    38. Piskun B. (1984): Začiatočná hustota a spon lesných kultúr v rastových podmienkach Slovenskej socialistickej republiky. In: Vedecké práce VÚLH vo Zvolene, 34, Bratislava, Príroda: 13-35. (in Slovak)
    39. Poleno Z., Vacek S., Podrázský V., Remeš J., Štefančík I., Mikeska M., Kobliha J., Kupka I., Malík V., Turčáni M., Dvořák J., Zatloukal V., Bílek L., Baláš M., Simon J. (2009): Pěstování lesů III. - Praktické postupy pěstování lesů. Kostelec nad Černými lesy, Lesnická práce: 952. (in Czech)
    40. Prokopjev M.N. (1983): Growth and yield of Norway spruce plantations of different initial density. Lesnoje Chozjajstvo, 11: 24-28. (in Russian)
    41. Putalová T., Vacek Z., Vacek S., Štefančík I., Bulušek D., Král J. (2019): Tree-ring widths as an indicator of air pollution stress and climate conditions in different Norway spruce forest stands in the Krkonoše Mts. Central European Forestry Journal, 65: 21-33. Go to original source...
    42. Razin G.S. (1991): Patterns in the age dynamics of spruce plantations of different density. Lesnoje Chozjajstvo, 9: 40-42. (in Russian)
    43. Saniga M. (1996): Vplyv rôznej sily a rôzneho druhu výberu na vybrané znaky kvantitatívnej štruktúry a stabilitu smrekovej žŕdkoviny. Lesnictví-Forestry, 42: 254-260. (in Slovak)
    44. Saniga M., Dendys P. (2015): Rekonštrukcie smrekových porastov (poznatky a praktické skúsenosti). Zvolen, Technická univerzita: 36. (in Slovak)
    45. Schober R. (1990): Die Bedeutung des Umsetzens von Waldbäumen für Z-baum-Durchforstungen. Algemeine Forst Zeitung, 45: 824-828.
    46. Schütz J.P. (2001): Opportunities and strategies of transforming regular forests to irregular forests. Forest Ecology and Management, 151: 87-94. Go to original source...
    47. Slanař J., Vacek Z., Vacek S., Bulušek D., Cukor J., Štefančík I. et al. (2017): Long-term transformation of submontane spruce-beech forests in the Jizerské hory Mts.: dynamics of natural regeneration. Central European Forestry Journal, 63: 212-224. Go to original source...
    48. Slodičák M. (1983): Výskyt poškození sněhem a větrem v rozdílně vychovávaných smrkových porostech. In: Práce VÚLHM, 62: 151-178. (in Czech)
    49. Slodičák M., Novák J. (2006): Silvicultural measures to increase the mechanical stability of pure secondary Norway spruce stands before conversion. Forest Ecology and Management, 224: 252-257. Go to original source...
    50. Slodičák M., Novák J. (2007): Růst, struktura a statická stabilita smrkových porostů s různým režimem výchovy. Folia Forestalia Bohemica, Kostelec nad Č. lesy, Lesnická Práce, 3: 144. (in Czech)
    51. Slodičák M., Novák J. (2007a): Výchova lesních porostů hlavních hospodářských dřevin. (Recenzované metodiky). VÚLHM Opočno, Jíloviště-Strnady, 46. (in Czech)
    52. Slodičák M., Novák J., Štefančík I., Kamenský M. (2010): Silviculture measures and spruce stands conversion. In: Hlásny T., Sitková Z. (eds.): Spruce forests decline in the Beskids. Zvolen: National Forest Centre - Forest Research Institute Zvolen & Czech University of Life Sciences Prague & Forestry and Game Management Research Institute Jíloviště - Strnady: 145-155.
    53. Spellmann H., Nagel J. (1996): Zur Durchforstung von Fichte und Buche. Allgemeine Forst und Jagdzeitung, 167: 6-15.
    54. Spiecker H., Hansen J., Klimo E., Skovsgaard J.P., Sterba H., von Teuffel K. (2004): Norway Spruce Conversion - Options and Consequences. EFI Research Report 18. Leiden, Boston, Brill Academic Publishers: 269. Go to original source...
    55. MPaRV SR (2010): Správa o lesnom hospodárstve v Slovenskej republike za rok 2009. Bratislava, Ministerstvo pôdohospodárstva a rozvoja vidieka Slovenskej Republiky, Zvolen, Národné lesnícke centrum: 102. (in Slovak)
    56. MPaRV SR (2018): Správa o lesnom hospodárstve v Slovenskej republike za rok 2017. Bratislava, Ministerstvo pôdohospodárstva a rozvoja vidieka Slovenskej Republiky, Zvolen, Národné lesnícke centrum: 65. (in Slovak)
    57. Stolina M. (1985): Ochrana lesa. Bratislava, Príroda: 480. (in Slovak)
    58. Štefančík I. (2012): Výchova. In: Kulla L., Sitková Z. (eds.): Rekonštrukcie nepôvodných smrekových lesov: poznatky, skúsenosti, odporúčania. Zvolen, NLC-LVÚ: 133-156. (in Slovak)
    59. Štefančík I. (2013): Vývoj kvantitatívnej produkcie smrekového porastu s rozdielnym východiskovým počtom sadeníc a spôsobom výchovy. Zprávy lesnického výzkumu, 58: 37-49. (in Slovak) Go to original source...
    60. Štefančík I., Bošeľa M. (2014): An influence of different thinning methods on qualitative wood production of European beech (Fagus sylvatica L.) on two eutrophic sites in the Western Carpathians. Journal of Forest Science, 60: 406-416. Go to original source...
    61. Štefančík I., Štefančík L. (2000): Vývoj borovicovo-smrekovej žrďoviny ovplyvnenej imisiami v oblasti stredného Spiša. Lesnícky časopis - Forestry Journal, 46: 393-412. (in Slovak)
    62. Štefančík I., Štefančík L. (2002): Výskum pestovno-produkčných otázok smrekových žrďovín založených pri rôznom východiskovom počte sadeníc. Folia oecologica, 29/1: 109-132. (in Slovak) Go to original source...
    63. Štefančík I., Kamenský M. (2011): Vychovávame smrekové porasty dostatočne intenzívne? Les - Letokruhy, 67: 12-15. (in Slovak)
    64. Štefančík I., Strmeň S., Podrázský V., Vacek S. (2012): Growth responses of a Norway spruce (Picea abies [L.] Karst.) small pole-stage stand in a region exhibiting extensive decline of allochthonous spruce forests to differentiated thinning. Folia Oecologica, 39: 77-87.
    65. Štefančík L. (1984a): Úrovňová voľná prebierka - metóda biologickej intenzifikácie a racionalizácie selekčnej výchovy bukových porastov. In: Vedecké práce VÚLH vo Zvolene, 34, Bratislava, Príroda: 67-112. (in Slovak)
    66. Štefančík L. (1984b). Freie Hochdurchforstung in ungepflegten Buchenstangenhölzern. Allgemeine Forst und Jagdzeitung, 95: 106-110.
    67. Štefančík L. (1986): Voľba a pestovanie stromov výberovej kvality pri prebierkach. Zprávy lesnického výzkumu, 31: 12-17. (in Slovak)
    68. Štefančík L., Štefančík I. (1993): Prebierky v borovicovo-smrekových žrďovinách s pokročilým účinkom imisií v oblasti stredného Spiša. Lesnícky Časopis - Forestry Journal, 39: 493-512. (in Slovak)
    69. Vacek S., Černý T., Vacek Z., Podrázský V., Mikeska M., Králíček I. (2017): Long-term changes in vegetation and site conditions in beech and spruce forests of lower mountain ranges of Central Europe. Forest Ecology and Management, 398: 75-90. Go to original source...
    70. Vacek Z., Vacek S., Slanař J., Bílek L., Bulušek D., Štefančík I., Králíček I., Vančura K. (2019): Adaption of Norway spruce and European beech forests under climate change: from resistance to close-to-nature silviculture. Central European Forestry Journal, 65: 129-144. Go to original source...
    71. Vyskot I. (1984): Spon jako základ integrace funkcí smrkového porostu. Lesnická práce, 63: 11-15. (in Czech)

    This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY NC 4.0), which permits non-comercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original publication is properly cited. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.


    Return to the content