The European Forest Information SCENario Model. Nagy léptékű, minimum regionális szintű erdőállomány-prognózis modell. A leírás szerint technikailag pár hektáros terület-egységek leírására is alkalmas, de nincsenek vele ilyen tapasztalatok és a modell igazából országos vagy annál is nagyobb erdőállományok jellemzésében érzi elemében magát.
A modellt eredetileg az 1980-as években a svéd Ola Sallnäs professzor fejlesztette (Swedish Agricultural University). A fejlesztés 1996-ban került az EFI-hez és azóta viseli az EFISCEN nevet. Szabad szoftver. Eredetileg Fortran és C++ kódú, később java-ba portolták (GNU alatt) és grafikus felhasználói felültet kapott.
Az EFISCEN egy mátrix-szerkezetű modell, de nem a szokásos korosztálytáblákat kezeli (kor és fafaj dimenziókban), hanem az erdőterületet tartalmazó alapmátrix a korosztályok és a fakészlet-osztályok dimenziójában definiált, és ezekhez a cellákhoz vannak rendelve a növedék-adatok is. Egy-egy mátrix egy-egy erdőtípust jelent, ahol az erdőtípus nagyjából az üzemosztálynak felel meg, és alapvetően fafajonként használnak egy-egy táblázatot, de a fafajokon túl alkalmazhatók regionális részhalmazok is (azaz a modell korlátozottan georeferált), és az erdőállomány tovább bontható tulajdonviszonyok, termőhelyi kategóriák stb. szerint. Egy-egy mátrix 6-15 korosztályból (oszlopok) és 10 fakészlet-osztályból áll (sorok), elég szabadon állítható határokkal.
Az alapadatok egyszerű korosztályos (pl. 20 éves) területet-adatok, amikhez kapcsolva a korosztályra jellemző átlagos élőfakészletet és növedéket kell megadni. A korosztályok területét az inicializáló alkalmazás osztja szét az alapmátrix 5 éves korosztályai között (egyenletesen), majd a fakészlet-osztályok között egy bonyolultan paraméterezett, alapvetően haranggörbe-szerű, a normál-eloszlásból kiinduló eloszlás alapján. A fakészlet-osztályok határait fatermési táblából vagy a kiinduló erdőleltár fakészlet-adataiból számítják, szintén egy paraméterezett haranggörbe alapján úgy, hogy a korosztály lehetséges fakészlet-tartományának döntő részét (>99%) lefedje.
A modell korosbításkor területeket mozgat az alapmátrix cellái között, 5 éves ciklusokban. A növedékesítés feljebb, a gyérítés és a mortalitás lejjebb mozgatják az erdőterületet a cellák között; a véghasználat után a terület az üresvágások számára fenntartott korosztályba kerül, majd onnan az első korosztály legalacsonyabb fakészlet-osztályába.
Növedékesítéskor egy cella kiinduló területe az n-ik ciklusból az n+1-ik ciklusba lépve megoszlik aszerint, hogy a cellához rendelt növedék hozzáadása után arányosan mekkora területet kell eggyel magasabb fakészlet-osztályba mozgatni ahhoz, hogy az n+1-ik ciklus fakészlete helyes legyen. Az új fakészleteket tehát a fakészlet-osztályok és a növedék-adatok együtt alakítják ki, és ugyan a fakészlet-osztályok igen magas hektáronkénti fakészleteket is jelenthetnek, de a modell mechanikája korlátozza, hogy mekkora területek juthatnak e magas fakészlet-osztályokba, azaz a magas fakészletek józan paraméterezés mellett önmagukban nem adnak irreális eredményeket.
A gyérítési-rezsim két szinten működik: 1. minimális és maximális gyérítési korok; 2. faigény (wood-demand), amit a fentieken felül a modell levág, ha elérhető. A gyérített területnek megfelelő erdők egy fakészlet-osztálynyit mozognak lefelé az alapmátrixban. A mortalitás az alapmátrix celláihoz rendelt fakészlet-arányok határozzák meg, s az ez alapján számított terület egy fakészlet-kategóriával lejjebb mozog.
A véghasználatok az alapmátrix terület-arányaival definiáltak (= gentan), a véghasználatok minimális kora nagyobb, mint a gyérítések maximális kora; majd a második szinten a faigény határozza meg a mennyiséget.
A modell sok együtthatót és szorzó koefficienst használ, ami az elérhető leírások alapján kissé spekulatív jellegűvé teszi. Nagyon szabadon paraméterezhető, tág határok között, ami egyrészről erény, másrészről szakértői felügyeletet feltételez.
A modell képes területváltozásokat (pl. telepítés, erdőterület megszűnése), a felújítások fafajcseréit és a növedék-eloszlások időbeli változásait (pl. klímaváltozási trendek) kezelni. A kapcsolt YASSO nevű modell segítségével a talaj szénháztartásának alakulása is jellemezhető.
A leírás szerint (mely 2016-ban készült) a szerény adatigény miatt az EFISCEN az egyetlen modell, ami EU-léptékben általánosan használható . Alapvetően vágásos erdők modellezésére alkalmas, szálaló üzemmódra való alkalmazásáról nincsenek tapasztalatok. Az 5 éves ciklusok miatt nem képes ennél rövidebb vágásfordulók kezelésére. 10-12 ciklusra (50-60 év) előre jellemzi jól az erdőállomány szerkezetének alakulását; szintén a leírásban áll, hogy ennél hosszabb távon a felhalmozódó bizonytalanságok túl nagyok lesznek és a modellt már csak a trendek érzékeltetésére teszik alkalmassá.
Magyar alkalmazások:
- A nemzeti erdőleltár (NFI) csapata (Kolozs) 2004-ben szolgáltatott alapadatokat egy európai szintű modellezési munkához; az eredményekről nem tudok.
- Az üvegházgáz-leltárak referencia-szintjének (FM) meghatározásához (Forest Management Reference Levels by Parties of the UNFCCC, 2011) használták az EFISCEN modellt, s akkor Magyarország is ebben az európai konstrukcióban határozta meg a saját előrejelzéseit; a modell adatokkal való kiszolgálásában még magam is dolgoztam.
Források:
Schelhaas M.J., Eggers J., Lindner M., Nabuurs G.J., Päivinen R., Schuck A., Verkerk P.J., Werf, D.C. Van Der, Zudin S. (2007). Model documentation for the European Forest Information Scenario model (EFISCEN 3.1.3). Alterra report 1559 and EFI technical report 26. Alterra and European Forest Institute, Wageningen and Joensuu. 118 pp
Nilsson S., Sallnäs O., Duinker P., 1992. A report on the IIASA forest study: Future forest resources of
Western and Eastern Europe, The Parthenon Publishing Group, UK.
