System wspomagania decyzji (decision support systems) w ochronie lasów przed foliofagami sosny

Opis projektu

Nadmierne wykorzystanie środków chemicznych w zabiegach ochronnych prowadzi do niepożądanej „chemizacji” środowiska leśnego, a przy tym nie gwarantuje trwałego rozwiązania problemu masowego występowania owadów liściożernych. Świadczy o tym chociażby fakt, iż mimo stosowania co roku od kilkunastu do kilkudziesięciu ton chemicznych środków owadobójczych, zagrożenie drzewostanów nie maleje, a raczej wzrasta. Zwalczanie szkodliwych owadów jest w całej rozciągłości przedsięwzięciem gospodarczym. Z jednej strony zmierza do ograniczenia lub zapobieżenia powstaniu szkód leśnych, zwłaszcza w produkcji drewna. Z drugiej zaś, osiągnięcie tego celu wymaga poniesienia określonych nakładów finansowych. Tym samym omawiane przedsięwzięcie, oprócz walorów skuteczności, powinno także charakteryzować się wysoką efektywnością. Jej miarą jest zazwyczaj iloraz uzyskanych efektów, czyli unikniętego poziomu przyszłych (potencjalnych) strat, do poniesionych nakładów. Zapewnienie zwrotu poniesionych nakładów wymaga, aby iloraz ten był nie mniejszy niż jeden. Im natomiast będzie on większy, tym zabieg zwalczania szkodliwych owadów stanie się bardziej opłacalny i ekonomicznie uzasadniony.

Jak dotychczas brak jest w Polsce kompleksowego podejścia ujmującego wspomniane wyżej elementy w kontekście oceny ryzyka w procesie podejmowania decyzji w ochronie lasu. W większości przypadków decyzja odnośnie wykonania bądź rezygnacji z zabiegów ochronnych podejmowana jest w tzw. warunkach ryzyka (gdzie każda decyzja pociąga za sobą więcej niż jedną konsekwencję, znamy też zbiór możliwych konsekwencji i prawdopodobieństwa ich wystąpienia) lub w tzw. warunkach niepewności (gdy nie znamy prawdopodobieństw wystąpienia konsekwencji danej decyzji). Istnieje więc potrzeba opracowania jednolitego systemu (modelu) ujmującego z jednej strony przyrodnicze aspekty rozwoju gradacji i jej skutki gospodarcze (ekonomiczne), z drugiej zaś koszty ponoszone na zabiegi ochronne. Rozwiązanie postawionego problemu badawczego pozwoli na uzupełnienie wiedzy na temat procesów zachodzących w drzewostanach sosnowych uszkodzonych przez foliofagi oraz umożliwi racjonalizację zabiegów ograniczania liczebności tej grupy owadów z uwzględnieniem „ryzyka” w procesie podejmowania decyzji.

Zmieniające się przyrodnicze i gospodarcze warunki prowadzenia trwale zrównoważonej i wielofunkcyjnej gospodarki leśnej wymuszają potrzebę wprowadzania coraz doskonalszych metod i narzędzi niezbędnych do prowadzenia racjonalnej i efektywnej ochrony lasu.

W związku z powyższym, celem pracy jest budowa Systemu Wspomagania Decyzji (SWD) mającego zastosowanie w ochronie lasów zagrożonych przez foliofagi sosny.

Założony cel badawczy wymaga, aby wszystkie elementy (zależności) ujęte w opracowanym systemie mogły być ocenione w sposób wymierny – łącząc lokalny wpływ owadów na drzewostany z kosztami zabiegów ochronnych na poziomie gospodarstwa leśnego w aspekcie takich cech, jak: koszt, ilość, jakość, wartość oraz efektywność.

Podstawę do opracowania Systemu Wspomagania Decyzji (SWD) odnośnie zabiegów ograniczania liczebności foliofagów w drzewostanach sosnowych stanowić będzie ekonomiczna analiza zysków i strat oparta na porównaniu przyrodniczo-gospodarczych skutków gradacji foliofagów w drzewostanach sosnowych z kosztami zabiegów ochronnych. Postępowanie badawcze prowadzące do opracowania wspomnianego systemu będzie obejmować następujące etapy:

• budowa systemu – na tym etapie zostaną określone główne reguły i związki przyczynowo-skutkowe będące podstawą jego działania; można tu wyróżnić:

• określenie głównego celu, czyli o czym system ma decydować,
• określenie warunków i ograniczeń w których system ma działać,
• określenie zakresu danych niezbędnych do funkcjonowania systemu,
• określenie kryteriów umożliwiających ocenę uzyskanych rozwiązań,

• weryfikacja ogólna i szczegółowa systemu:

• weryfikacja ogólna (testowanie) systemu będzie polegać na sprawdzeniu jego poprawności przez zastosowanie go w różnych jednostkach gospodarczych (nadleśnictwach),
• weryfikacja szczegółowa nastąpi po weryfikacji ogólnej i będzie polegać na zastosowaniu skorygowanego systemu (w trakcie weryfikacji ogólnej) do wyznaczenia optymalnego rozwiązania dla określonej jednostki gospodarczej oraz ponownej analizie uzyskanych rozwiązań pod kątem ich poprawności.

• opracowanie systemu kontroli umożliwiającego stałą weryfikację uzyskanych rozwiązań w zależności od zmieniających się warunków.

Cele projektu

Realizacja projektu badawczego umożliwi opracowanie jednolitego Systemu Wspomagania Decyzji w Lasach Państwowych przydatnego dla DGLP, RDLP, Zespołów Ochrony Lasu i nadleśniczych odnośnie oceny ryzyka w ochronie ekosystemów leśnych. Badania, oprócz walorów poznawczych, dostarczą również dodatkowej wiedzy w zakresie reakcji drzewostanów na uszkodzenie aparatu asymilacyjnego przez wymienioną grupę szkodników. Uzyskane wyniki stanowić będą narzędzie wspomagające i optymalizujące podejmowanie decyzji w sytuacji problemowej (tzw. problemie decyzyjnym), w której podmiot (decydent), staje przed koniecznością wyboru jednego z przynajmniej dwóch istniejących wariantów działania (decyzji).

Charakterystyka projektu

Projekt ma charakter naukowy oraz aplikacyjny.

Zakres uczestnictwa IBL

Projekt jest realizowany przez pracowników Zakład Ochrony Lasu IBL.

Wykonawcy projektu

• Dr inż. Tomasz Jabłoński – Kierownik projektu

Partnerzy