OVLIVNĚNÍ SLAVKOVSKÉHO LESA IMISEMI
V letech 1993-1996 byl ve VÚLHM Jíloviště-Strnady řešen výzkumný úkol "Změny v lesních ekosystémech - analýza příčinných vztahů mezi stavem lesa a parametry prostředí". V rámci tohoto komplexního, široce zaměřeného úkolu byla zvýšená pozornost věnována některým vybraným, lesnicky významným regionům ČR. Patří k nim i Slavkovský les, jedna z prvních oblastí, kde bylo dokumentováno působení imisí.
PŘÍRODNÍ PODMÍNKY
Slavkovský les je součástí lesní oblasti Karlovarská vrchovina, ve které tvoří nejvyšší celek s maximální nadm. výškou 983 m (Lysina). Geologickým podkladem jsou zde krystalické břidlice algonkického až kambrického stáří. Významný je výskyt hadců v okolí Mnichova. Půdní poměry charakterizuje převaha hnědých půd (kambizemí) s trofností závisející na podložích bohatších (amfibolity) nebo podzolů (podzoly, kryptopodzoly), či na podložích velmi chudých (ruly, žuly). Časté jsou různé typy hydromorfních půd - glejů (glejosolů a stagnosolů), pseudoglejů a rašelinných půd (organosoly). Hydrologicky se jedná o významnou pramennou oblast velkého množství drobných toků i minerálních pramenů (oblast Mar. Lázní, Lázní Kynžvart, Karlových Varů).
Průměrná roční teplota vzduchu se pohybuje mezi 5,0 0C (Kladská) až po 6,6 0C (Bečov n. T.), průměrný roční úhrn srážek od 682 mm (Bečov n. T.) až po 939 mm (Kladská). Délka vegetačního období kolísá od 110 do 130 dnů. Nejrozšířenější lesní vegetační stupeň je jedlobukový, dále smrkobukový a v nejvyšších polohách i bukosmrkový. Typologicky převažuje řada kyselá, zejména kategorie K (42 % plochy). Významný je podíl oglejené (15 %) a podmáčené řady (8 %). Nejrozšířenější hospodářské soubory jsou HS 53 (33,9 %) a HS 55 (14,2 %). V dřevinné skladbě naprosto převažuje smrk (LHC Kladská - 85 %, přirozené zastoupení 21 %), zastoupení listnáčů, zejména buku je kriticky nízké. Jeho zastoupení v 1. a zejména ve 2. věkovém stupni (67 ha) sice poněkud vzrostlo, bude však třeba tento nárůst ještě zvýraznit. Zvláštností je zastoupení borovice blatky na ploše 133 ha (0,78 %) na rašeliništích, bohužel však téměř jen v nejvyšších věkových stupních (střední věk 142 let). Pozitivně lze hodnotit již určité, byť dosud pouze omezené použití této dřeviny v obnově (3 ha na LHC Kladská). Jedle, původně nejrozšířenější jehličnatá dřevina oblasti (zastoupení 30 %), byla v uplynulých decenniích z plánovaného hospodaření zcela vyloučena. Přesto však i ojedinělé jedlové mlaziny úspěšně odrůstají (lokalita Šabina). Dnes jejímu většímu uplatnění zřejmě nejvíce brání zvěř.
V lesní hospodářské evidenci je jako hlavní příčina nahodilých těžeb vykazován bořivý vítr a mokrý sníh (cca 63 %). Podíl nahodilé těžby na LHC Kladská za období 1984-1993 činil v průměru 84,1 %. Značný podíl na této výši mají větrné kalamity z listopadu 1984 a z jara 1990. Druhou vykazovanou příčinou nahodilých těžeb jsou imise (20 %) a třetí kůrovec (17 %). Zcela zásadním faktorem, ovlivňujícím vývoj hospodaření, je v celé oblasti spárkatá zvěř. Její nadměrné stavy způsobily v uplynulých decenniích obrovské škody, především loupáním porostů a likvidací vtroušených listnatých dřevin. Důsledkem jsou málo stabilní smrkové monokultury ve středních věkových stupních. V posledním období zdejší lesníci usilují o snížení stavů zvěře a omezení škod. Tento trend je třeba dlouhodobě cíleně podporovat.
VÝVOJ IMISNÍHO ZATÍŽENÍ A STAVU POŠKOZENÍ LESNÍCH POROSTŮ
Systematické sledování imisního zatížení a jeho vlivu na lesní porosty započalo v oblasti Slavkovského lesa jako v jednom z prvních sledovaných regionů již v letech 1970-1972. Zpočátku byla založena síť manuálních stanic VÚLHM, měřících koncentrace SO2 v Sokolovské a Chebské pánvi s velkou plošnou koncentrací tepelných elektráren. Koncem 80. let bylo v provozu v okresech Cheb, Sokolov a Karlovy Vary celkem 29 měřících stanic (včetně oblasti západního Krušnohoří). Od roku 1991 došlo k redukci jejich počtu na 14. Pro měření SO2 byla použita metoda West Gaecke (s 24 hodinovým odběrem vzorků), kompatibilní se sítí ČHMÚ. Dále byly na některých stanicích měřeny koncentrace fluóru. Tato síť je v provozu s určitými změnami kontinuálně do dnešní doby. V centrální oblasti Slavkovského lesa byly z tohoto počtu v roce 1996 v provozu stanice Lazy, Krásno, Kolová a Údrč.
Koncentrace SO2 vykazují od konce 80. let klesající trend. Absolutních maxim bylo dosahováno v oblasti v letech 1975-1977 a dále potom 1984-1986, a to až přes 300 mikrogramů/m3 v měsíčních průměrech (Kolová, únor 1985, únor 1987). Průměrné roční koncentrace v nejvyšších polohách Slavkovského lesa (stanice Horní Lazy a Krásno) klesají od konce 80. let z hodnot okolo 50 mikrogramů/m3 (maximum Horní Lazy 56 mikrogramů/m3 v roce 1976 a Krásno 68 mikrogramů/m3 v r. 1975 a 65 mikrogramů/m3 v r. 1987) na hodnoty mezi 5-15 mikrogramů/m3.
Přes uvedený klesající trend koncentrací SO2 nelze vyloučit výraznější nárůst během dlouhodobě nepříznivých meteorologických situací. Při inverzní situaci v zimním období 1995/1996 dosahovaly průměrné denní koncentrace opět hodnot přes 100 mikrogramů/m3. Kromě SO2 není o koncentracích ostatních imisních látek k dispozici více měřených údajů. Pro sledování NOx lze uvažovat pouze se stanicí Ekotoxy v Krásném Údolí (okr. K. Vary) ve východní části Slavkovského lesa. Zde jsou průměrné roční koncentrace poměrně vysoké (1993 - 20,3, 1994 - 22,5, 1995 - 22,2 mikrogramů/m3). Údaje ostatních stanic přímo z pánevní oblasti nejsou již pro vyšší polohy reprezentativní. Prakticky jediným zdrojem informací o koncentracích NOx jsou měření automatizovaných stanic VÚLHM Kolová a Horní Lazy od r. 1995, vyhodnotitelná ovšem až v delších časových řadách. U sloučenin fluóru nebyl dosud pokles koncentrací potvrzen, u oxidů dusíku a u ozónu lze naopak očekávat nárůst.
Vedle měření koncentrací hlavních znečišťujících látek v ovzduší bylo již počátkem 70. let ve VÚLHM zahájeno sledování spadu imisních látek a koloběhu prvků v půdách. V r. 1972-1980 bylo sledováno 5 ploch v různých stanovištních a imisních podmínkách (Lochman, Lettl, Langkrammer, Jakš 1982). Vyplývá z něho vliv vysoké depozice SO2 na zvyšování pohybu iontů dalších prvků v půdním roztoku, zejména K+, Mg2+, Ca2+, Zn2+, Al3+ a Mn3+. Dochází ke snižování zásoby přístupných forem K, Mg, Ca, Zn, a Mn v pokryvném humusu (Lochman, 1982), naproti tomu stoupá koncentrace Al3+. Kolísání obsahu sloučenin dusíku nevykazovalo během sledovaného období výraznější závislost na imis-ním zatížení, u půdní biologické činnosti byl ovšem zaznamenán postupný útlum, zejména u amonizace (Langkrammer, Lettl 1981).
V letech 1994-1995 bylo obnoveno měření spadů na ploše Kladská a sledování půdní biologické činnosti na plochách Kladská a Šabina. Ze srovnání se stavem na počátku 70. let lze zatím konstatovat v zájmové oblasti určité snížení hodnot spadů, zejména celkové depozice protonů, sloučenin síry, fluóru a těžkých kovů (Lochman, 1996). Současné hodnoty jsou přitom mírně nižší než v sousední oblasti Krušných hor, stále však značně vyšší oproti dalším oblastem s pozaďovým znečištěním (Českomoravská vrchovina).
Poněkud méně výrazný je trend poklesu u sloučenin dusíku, přitom u tohoto prvku nelze vyloučit obecně nárůst depozice v následujícím období (zejména emise z dopravy, ale i z dalších zdrojů). Při předběžném hodnocení vlivu oxidu siřičitého na zdravotní stav lesních porostů (Šrámek, 1996) na Sokolovsku se prokázala spojitost mezi koncentracemi SO2 (zvláště v zimním období) a defoliací smrkových porostů (program ICP-Forest).
Z porovnání vývoje půdní biologické činnosti na plochách Šabina a Kladská je patrné, že oproti počátku 70. let nejsou hodnoty biologické aktivity půd zásadně odlišné. Z výsledků vyplývá, že oblast Slavkovského lesa vykazuje stále příznaky imisní zátěže ve stavu půdně-biologické činnosti. Je zbrzděna mineralizace organického opadu, dochází k nerovnováze mezi uhlíkovým a dusíkovým půdním metabolismem a zvyšuje se poměr C:N. Biologická aktivita půd je nízká (nízké hodnoty respirace, amonizace a nitrifikace) a převládají zde spíše anaerobní procesy. I když dnešní hodnoty neodpovídají parametrům "zdravých" lesních půd, s ohledem na "setrvačnost" půdních vlastností je pochopitelné, že snížení úrovně depozic se může promítnout až s určitým zpožděním. Nelze přehlédnout ani fakt, že tyto plochy nebyly průběžně sledovány v období vrcholící zátěže koncem 80. let, a proto řadu údajů s významnou vypovídací hodnotou neznáme. Sledování zátěže prostředí těžkými kovy pomocí analýzy mechorostů ukazuje na důsledky poměrně vysokého spadu v okrajových částech Sokolovské pánve - lokalita Šabina patří stále mezi nejvíce kontaminované v rámci celé ČR.
V centrální části Slavkovského lesa se nachází rovněž výzkumné povodí Českého geologického ústavu. Na tomto povodí "Lysina" v bezprostředním okolí Kladské je od roku 1989 prováděn výzkum geochemických procesů a látkové bilance (Hruška, Krám 1993). Pro stanovení trendů je toto období ještě krátké, lze však konstatovat vysoký stupeň acidifikace povrchových vod a půdního profilu, velmi slabou neutralizační schopnost kyselých půd a vysokou dynamiku hliníku. Rozsáhlou analýzu stavu humusu a lesních půd v oblasti prováděl VÚLHM v letech 1984-1985 (Materna, 1992). Bylo zjištěno silné okyselení nadložního humusu a nízké zásoby některých prvků v půdním profilu (Mg, Ca), naproti tomu vysoké koncentrace hliníku a síry. Z analýz jehličí vyplynula zhoršující se výživa porostů dusíkem a zejména hořčíkem. Naopak příznivým faktorem, který se mohl podílet na určitém zvýšení odolnosti porostů v uvedeném období vysokých imisních zátěží, byly srážky. Průměrné roční srážkové úhrny (podle stanice ČHMÚ Mar. Lázně) za období 1977-1995 trvale (s výjimkou let 1985 a 1991) překračovaly dlouhodobý průměr. Analýza tloušťkového přírůstu smrku na monitoračních plochách II. úrovně potvrzuje, že kolísání výše tloušťkového přírůstu je dáno kolísáním srážek a teplot v čase.
Přírůst smrku je ovlivněn v nižších polohách zejména dostatkem srážek hlavně ve vegetačním období, srážkový deficit se často projevuje výrazným poklesem přírůstu, zvláště je-li doprovázen nadprůměrnými teplotami (plocha Kolová). Naopak ve vyšších polohách (plocha Horní Lazy) přírůst stoupá s vyšší teplotou hlavně ve vegetačním období. Minima přírůstu v těchto polohách jsou často způsobena velmi nízkými teplotami v předjarním období ve spojení s působením imisí. Na ploše Horní Lazy bylo možno pozorovat výrazný vzestup tloušťkového přírůstu při zvýšení teplot během vegetačního období a za současného poklesu koncentrací SO2.
HLAVNÍ VÝVOJOVÉ TRENDY A DOPORUČENÍ
Změna dřevinné skladby porostů ve prospěch smrku (cca z 20 % na 80-90 %) provázená téměř úplným vymizením jedle a buku jako původně nejrozšířenějších dřevin znamenala v minulosti citelný zásah do ekologické stability. K velkoplošnému odumření porostů (s výjimkou několika nejvyšších lokalit na LHC Kladská) však ani za poměrně vysokých koncentrací imisí nedošlo zřejmě i s ohledem na to, že smrk je v oblasti autochtonní dřevinou a zdejší růstové podmínky s relativním dostatkem půdní vláhy jsou vesměs příznivé. Svůj nesporný vliv ovšem měl i poměrně příznivý vývoj srážkové bilance od poloviny 70. let. V oblasti Slavkovského lesa nedošlo tudíž nikdy k rozsáhlejšímu používání tzv. náhradních dřevin (zejména smrku pichlavého), jak tomu bylo v sousedních Krušných horách. Je nutno ocenit, že lesní provoz si zde udržel dobrou odbornou úroveň a ani v letech vrcholící imisní kalamity v sousedících oblastech nepřestal uplatňovat přirozenou obnovu smrkových porostů. Je tedy zřejmé, že smrk zde i nadále zůstane hlavní hospodářskou dřevinou. Vedle něho je však třeba výrazně zvýšit zastoupení buku a ostatních listnatých dřevin. Rovněž bude vhodné znovu zavést do porostů jedli bělokorou, jejíž vyloučení z obnovních cílů v nedávné minulosti je z pohledu dnešních poznatků a zkušeností již neodůvodnitelné.
Zcela nezbytným a zásadním opatřením bude omezení škod zvěří, s jejichž důsledky se stále potýkáme a které stále přesahují únosnou míru. I když škody loupáním na smrkových porostech v posledních několika letech díky úsilí lesního provozu zaznamenaly určitý pokles, celý komplex nezbytných opatření, směřujících k obnově přirozenější dřevinné skladby nutně musí zahrnout i požadavek na zvýraznění a dlouhodobé dodržování minimalizace těchto škod. Velmi náročným, i když snad reálným cílem bude v této souvislosti sladit tradiční intenzivní myslivecké hospodaření v oblasti s naznačenými potřebami lesopěstebními. Celý region Slavkovského lesa je významný rovněž i v mnoha dalších ohledech. V tomto kontextu připomeňme však pouze obecné hledisko vodohospodářské, v této oblasti navíc umocněné významem pramenné oblasti pro množství minerálních pramenů s unikátním lázeňským využitím. Je proto třeba se vyvarovat jakýchkoli zásahů, které by mohly tuto funkci narušit. Především je možné ve většině případů vyloučit úpravu vodního režimu půd trvalým odvodněním, pouze ve fázi obnovy porostů je lokálně účelné využít dočasného mělkého odvodnění. Na rašeliništích a prameništích pak vyloučit odvodnění zcela a stabilizaci řešit použitím stanovištně vhodných dřevin (borovice blatka, na prameništích kategorie V větším uplatněním cenných listnáčů). Vhodné je uplatnění podrostního hospodaření i na těchto lesních typech.
Deficit některých prvků, zejména hořčíku, ve výživě porostů může vést k dalším příznakům tzv. novodobého poškození lesů (žloutnutí, barevné změny). Při úvahách o doplňkovém hnojení je nutno důsledně respektovat výsledky laboratorních analýz a zásahy směřovat do konkrétních porostů podle potřeby, nikoliv celo-plošně. Vzhledem k zmíněnému vodohospodářsko-lázeňskému významu oblasti i její přírodovědné hodnotě (CHKO) tyto zásahy nesmí v žádném případě vést k ovlivnění cenných společenstev, zejména rašelinišť a rovněž i pramenných oblastí.
Pokles imisní zátěže oxidem siřičitým od její kulminace ve 2. polovině 80. let je v oblasti jednoznačně dokumentovaný. Současné průměrné hodnoty již dávají předpoklady postupného, i když opožděného promítnutí tohoto trendu i do vývoje půdních charakteristik. K jejich výraznému zlepšení však dosud nedošlo. Stále rovněž zůstává potenciální riziko extrémních koncentrací během zimních inverzních situací, které mohou způsobit akutní poškození lesních porostů (situace přelomu let 1995-1996 a 1996-1997).
Dosavadní měření koncentrace ozónu naznačují, že vysoké hodnoty jeho krátkodobých koncentrací mohou mít vliv na akutní poškození porostů. Lze očekávat i další nárůst koncentrací ozónu, stejně tak i u oxidů dusíku, které jsou již dnes podle dostupných informací poměrně vysoké. Právě kombinace těchto dvou faktorů může v dalším vývoji přinést nebezpečí většího ohrožení lesních porostů produkty fotochemického smogu.
ZÁVĚR
Stručné nastínění některých aspektů negativních vlivů průmyslové činnosti na lesní porosty Slavkovského lesa znovu potvrzuje, že se nejedná o jednoduchou otázku ani v této oblasti. Při množství různých proměnných faktorů a interakcí nelze obecně formulovat zcela vyčerpávající návod, jak ve všech konkrétních případech nadále postupovat. Důležité bude i nadále dlouhodobě sledovat všechny důležité parametry, ovlivňující vlastní dynamiku rozhodujících biologických procesů, jakož i ty, které mají pouze indikační hodnotu. Jejich vyhodnocování potom může přinášet i další podklady pro průběžné úpravy hlavních zásad hospodaření i pro korekce a zpřesňování návrhů konkrétních hospodářských opatření v jednotlivých porostech.