HODNOCENÍ VITALITY LESŮ ELEKTRODIAGNOSTICKOU METODOU NA MONITORAČNÍCH PLOCHÁCH ICP FORESTS V ČR
Ing. Vladimír Rajda - Elektrodiagnostika Kyjov
Ing. Petr Fabiánek - VÚLHM Jíloviště-Strnady
Hodnocení zdravotního stavu lesních dřevin bylo v posledních letech rozšířeno o novou elektrodiagnostickou metodu, využívající přímé měření elektrických proudů, které probíhají nepřetržitě po celou dobu života mezi stromy a jejich živným půdním prostředím. Tento proces je přirozenou a neoddělitelnou součástí energetických pochodů při látkové výměně. Zákonitá závislost těchto elektrických proudů s metabolickou aktivitou a se zdravotním stavem stromů je zachována jednotně u všech druhů rostlin a to nezávisle na stanovištních podmínkách, nadmořské výšce, zeměpisné šířce a délce. To vše vytváří předpoklad pro spolehlivě měřitelný parametr stupně vitality stromů.
PRACOVNÍ POSTUPY
GEO-FYTO elektrické proudy jsou vždy závislé na intenzitě a kvalitě vnitřních fyziologických procesů rostlin. Nepříznivé změny v těchto procesech se zákonitě projevují také na zdravotním stavu rostlin. Vnější, vizuálně pozorovatelné změny zdravotního stavu korun stromů jsou tedy důsledkem fyziologických změn, přitom se ale projevují s určitým časovým zpožděním. GEO-FYTO elektrické proudy mohou být proto používány jako souborný objektivně měřitelný ukazatel zdravotního stavu dřevin, který reaguje velmi citlivě na změny v metabolické aktivitě a poskytuje přesné informace o vitalitě stromu již od počátečního stadia vývoje změn v jeho zdravotním stavu, dříve než se v habitu stromu objeví první, vizuálně pozorovatelné symptomy poškození. Pro ověření elektrodiagnostické měřitelnosti vitality stromů na monitoračních plochách ICP Forests v ČR bylo vybráno celkem 5 monitoračních ploch tak, aby druhová skladba i četnost jednotlivých druhů poskytly dostačující podmínky pro spolehlivé ověření měřitelnosti vitality. Hodnocení bylo zaměřeno především na smrk (Picea abies L.), který má na monitoračních plochách největší zastoupení. Pro tento účel byly vybrány dvě monitorační plochy II. úrovně (Zhoř, Želivka), s celkovým počtem 357 měřených stromů. Ostatní vybrané druhy dřevin (Fagus sylvatica L., Quercus robur L., Pinus sylvestris L.) byly hodnoceny v menším rozsahu na dalších třech plochách I. úrovně (Salaš, Hodonín, Vracov).
Stáří všech dřevin se pohybovalo v rozmezí 70-100 let. Pro pořadové označení vyšetřovaných stromů byla využita stávající evidenční čísla jednotlivých stromů používaná v souladu s metodikou ICP Forests. Pro terénní měření elektrických proudů byl použit nový typ výkonného elektrického měřícího přístroje - programovatelný multimetr F-207 s přesností v rozsahu měřených elektrických proudů +1 % a elektrického napětí +0,5 % a pro kontrolní měření byl použit digitální multimetr FLUKE 83 s přesností v rozsahu měřených elektrických proudů +0,4 % a elektrického napětí +0,3 %. Souběžně s měřením GEO-FYTO elektrického proudu byl u každého stromu hodnocen vizuální metodou zdravotní stav koruny, vyjádřený procenticky podle míry defoliace (odlistění) s přesností na 5 %. Mezi defoliací a vitalitou stromu je záporná závislost, součet procentických hodnot obou parametrů by měl při velmi přesném zjištění jejich velikosti dosahovat hodnoty 100 %. Protože však stav olistění koruny stromu je ovlivněn změnami metabolické aktivity stromu zpravidla v časovém posunu, může docházet při souběžném hodnocení zdravotního stavu oběma metodami k určitým odchylkám.
VÝSLEDKY
Souhrnné výsledky terénních šetření obsahuje tabulka. Rozptyl hodnot v hodnocení individuálních stromů činí průměrně +6,6 % a v souboru 503 stromů se snižuje do průměrné odchylky mezi oběma způsoby hodnocení na 1 %. K vyrovnání individuálních rozdílů dochází již při počtu kolem 50 hodnocených stromů, jak svědčí početní zastoupení stromů na jednotlivých monitoračních plochách. Výsledky zjištěné vitality a defoliace byly posuzovány také regresní analýzou. S klesající vitalitou stoupala hodnota defoliace, proto má korelační koeficient zápornou hodnotu. Vysoká hodnota korelačního koeficientu byla dosažena u smrku, borovice a dubu, přitom nejprůkaznější výsledky byly získány u smrku (celkem 357 stromů), kde korelace dosáhla významné hodnoty r = -0,82. U borovice dosáhl korelační koeficient nejvyšší hodnoty r = -0,97 a u dubu dosáhl hodnoty r = -0,81, u obou druhů dřevin byl ovšem hodnocen malý soubor stromů (36 a 35). U buku dosáhl korelační koeficient poměrně nízké hodnoty r = -0,48. Tento výsledek byl zčásti ovlivněn několika hodnocenými stromy (10 %) s významným výskytem adventivních výhonů, u nichž poměr hodnot vitality a defoliace dosahoval krajních mezí (viz grafy podle dřevin). Do hodnocení byly zahrnuty i stromy se sociálním postavením 4 (Kraft) a dále stromy s různým poškozením (zlomy, hniloba aj.). Jejich malý počet neumožňuje ověřit význam těchto faktorů pro zkoumaný vztah ED vitality a defoliace.
ZÁVĚR
Porovnání těchto výsledků dvou rozdílných metod hodnocení zdravotního stavu dřevin prokazuje dobrý souhlas zjištěných hodnot a potvrzuje opětovně blízké závislosti mezi viditelnými vnějšími zdravotními znaky korun stromů a intenzitou vnitřních fyziologických procesů, definovanou měřitelným elektrodiagnostickým symptomem vitality. Ve všech případech souhlasily hodnoty GEO-FYTO elektrických proudů s viditelnými vnějšími (defoliace, barevné změny asimilačního aparátu) i vnitřními (zabarvení a vodní nasycenost lýka a kambiálních vrstev) zdravotními znaky vyšetřovaných stromů. Ukázalo se, že významné zdravotní poruchy, pozorované současně ve změnách asimilačních orgánů, ve vlastnostech asimilátů, sítkovic, lýka i kůry, se projevují u stromů při snížení elektrodiagnostické vitality na určitou hodnotu, která u smrku činí asi 70 % a u buku a dubu asi 85 % vitality. K vysvětlení tohoto pravidelného jevu přispívá především zjištění přímé závislosti mezi množstvím disponibilní GEO-FYTO elektrické energie a potřebou krytí energetických nároků elektroosmotického dálkového transportu živných roztoků v metabolickém procesu stromu. Tato potřeba je plně pokrývána pouze při plném energetickém výkonu u dokonale zdravých stromů (se 100 % elektrodiagnostické vitality), zatímco snížené množství GEO-FYTO elektrické energie u zdravotně poškozených stromů způsobuje snížení výkonu dálkového transportu živin a vede tak k deficitu ve výživě, k patologickým změnám ve fyziologii a následně ke zhoršení celkového zdravotního stavu stromu se všemi průvodními symptomy. Vnitřní vitalita, intenzita fyziologických procesů a GEO-FYTO přirozená elektrická energie stromů vytváří jednotu v biofyzikálně chemických vztazích stromu. Měřitelné změny GEO-FYTO elektrických proudů v tomto systému poskytují objektivní informace pro sledování vývoje zdravotního stavu dřevin v časovém předstihu a u všech věkových kategorií. Informace, zjištěné touto metodou, mohou být využitelné při hodnocení zdravotního stavu lesa, a to jak při pozemním šetření, tak i při dálkovém průzkumu Země.
| Plocha | Počet stromů | Průměrná tloušťka kmene | Zdravotní stav | Odchylka hodnocení ED-defoliace | Prům.rozptyl hodnocení ED-defoliace | |
| ED vitalita | defoliace | |||||
| cm | % | % | % | % | ||
| Q 551 Zhoř S | 140 | 31,2 | 72 | 28 | 0 | 6,2 |
| - smrk ztepilý | 139 | 31,2 | 72 | 28 | 0 | 6,2 |
| - jasan ztepilý | 1 | 24,2 | 82 | 25 | 7 | 7,0 |
| I 140 Želivka - smrk ztepilý | 218 | 26,9 | 65 | 33 | 2 | 7,4 |
| Zhoř + Želivka - smrk ztepilý | 357 | 28,6 | 68 | 31 | 1 | 6,9 |
| R 323 Salaš S | 73 | 24,4 | 82 | 17 | 1 | 6,4 |
| - buk lesní | 69 | 23,9 | 83 | 17 | 0 | 6,5 |
| - modřín opadavý | 4 | 33,6 | 72 | 26 | 2 | 4,5 |
| R 310 Hodonín S | 36 | 31,0 | 56 | 44 | 0 | 7,0 |
| - dub letní | 35 | 31,0 | 58 | 42 | 0 | 7,2 |
| - bříza bělokorá | 1 | 27,7 | 0 | 100 | 0 | 0,0 |
| R 318 Vracov - borovice lesní | 36 | 32,2 | 58 | 40 | 2 | 4,0 |
| Celkem/průměr | 503 | 28,4 | 68 | 31 | 1 | 6,6 |
Pozn.: k tématu viz také článek V. Rajdy “Zjišťování vitality stromů” (LP 1997/1, str. 8-10)