DEGRADACE LESNÍCH PŮD

Ing. Vladimír Hynek, CSc. - Ministerstvo životního prostředí, odbor ochrany lesa

Motto: Usnesení vlády č. 532 ze dne 31. května 2000 ke Zprávě o vývoji škod působených imisemi na lesních porostech a o možnostech snížení rozsahu těchto škod, bod III/2: Vláda ukládá ministru životního prostředí zpracovat ve spolupráci s ministry zemědělství a spravedlnosti a vládě do 30. června 2001 předložit návrh komplexního a systémového řešení směřujícího k zastavení degradace lesních půd vlivem imisí (zejména s ohledem na setrvačnost působení škodlivin zanesených imisemi do půdy) a návrh systémového řešení náhrad škod působených imisemi vlastníkům lesů tak, aby na finančním zajištění navržených řešení byli zainteresováni především emitenti.

Horské lesy jsou významnou krajinou složkou našeho státu. Jsou objektem zvláštního významu z hlediska ochrany přírodního prostředí, stabilizace přírodních procesů i celkové homeostáze krajiny. Kromě toho plní řadu produkčních i mimoprodukčních funkcí. Jde nejen o produkci ekologicky cenné dřevní suroviny, zvěřiny, lesních plodů, ale především o celospolečensky důležité plnění funkcí vodohospodářských, půdoochranných, rekreačních. Pozornost, která se horským lesním ekosystémům v posledních dvou desetiletích věnuje, je zcela oprávněná. Jedná o velmi citlivé ekosystémy, které jsou i v přirozených podmínkách prostředí vystaveny značné zátěži mnohými stresovými faktory. Především jde o vlivy extrémního klimatu (nízká teplota, období sucha, intenzivní vzdušné proudění), ale i půdní podmínky většinou nejsou příznivé (převážně jde o půdy relativně málo vyvinuté i přirozeně značně kyselé a s nízkou biologickou aktivitou) - (Vacek a kol. 2000).

ZDRAVOTNÍ STAV LESŮ

V 70.-80. letech byly lesní ekosystémy významně ovlivněny imisní zátěží z energetických zdrojů i ze zdrojů metalurgického průmyslu. Především byly postiženy porosty v příhraničních lesních oblastech. Dlouhodobé působení imisí může vyvolat jednak degradaci půdního prostředí s eluviací bazických mikroelementů do spodních horizontů půdních profilů, jednak mohou být živiny vyplavovány i z asimilačního aparátu lesních dřevin (Vavříček 2000).

Výsledky sledování chemismu srážek, půdní vody a vody z povrchových zdrojů na výzkumných objektech ukazují na snižování depozice imisních látek v uplynulých letech. Tento trend snižování kyselého spadu (vodíkových iontů, síranů a sloučenin dusíku) v lesních porostech probíhá od počátku 90. let. Pokračuje snižování kyselosti vody v tocích lesních povodí. Obranné schopnosti lesních ekosystémů vůči působení polutantů jsou však vyčerpány a i malé zvýšení jejich zatížení může vyvolat změny chemismu vody ve zdrojích, nepříznivý dopad na lesní půdy a na porosty dřevin (MZe ČR 1998).

Zdravotní stav lesa v ČR se hodnotí pozemním šetřením od roku 1986 na monitorizačních plochách celoevropského programu ICP Forests v síti 16x16 km a 8x8 km. Na těchto plochách jsou v intervalech 1-5 let prováděna šetření podle příslušné úrovně sledování. V rámci těchto šetření se hodnotí mimo jiné i půdní analýzy. Tento program jako jediný v ČR pokrývá celé naše území a poskytuje informace v souladu s evropskou metodikou (MZe ČR 1997, 1998). Ostatní monitorizační sítě jsou buď regionální (např. Šumava, Krkonoše a Beskydy - firma IFER), nebo nemají celorepublikový záběr (TZP smrkových porostů - ÚHÚL). Na společném vyhodnocování těchto pozorování se negativně projevuje nejednotná metodika půdních analýz.

Zdravotní stav lesů měl (podle dálkového průzkumu země) v letech 1984-1994 nepříznivý vývoj. K obratu došlo v letech 1995 a 1996. Vyhodnocení snímků z let 1997 a 1998 ukazuje znovu trend zhoršování zdravotního stavu lesů. Změny zdravotního stavu mají regionální charakter a jsou značně diferencované. Dochází jednak ke zlepšení, ale na druhé straně ke zhoršení zdravotního stavu lesů v určitých oblastech (MZe ČR 1998). Tak např. lesní porosty a lesní půdy na LS Janov, Klášterec a Litvínov v Krušných horách jsou i na přelomu století pod největším zatížením kyselou depozicí v Evropě (Kulhavý a kol. 2000).

DEGRADACE LESNÍCH PŮD

Sudetská pohoří jsou oblasti silně postižené dlouhodobou antropogenní acidifikací lesních půd. Tento jev je způsoben zejména vysokými emisemi síry v minulosti, zvyšujícími se emisemi sloučenin dusíku v posledních dvou desetiletích a nezanedbatelnou roli hrají i nevhodné způsoby lesního hospodaření aplikované již od minulého století. Přes velký pokles emisí síry v ČR během 90. let se zdravotní stav horských smrkových porostů výrazněji nemění a zůstává velmi špatný. Na první pohled by se tak mohlo zdát, že emise síry a dusíku tedy nejsou příčinou úhynu horských lesů. V tomto pohledu ovšem chybí hledisko dlouhodobé acidifikace lesních půd jako hlavního predispozičního faktoru pro mnoho dalších poškození. Je nutno si uvědomit, že acidifikované půdy budou potřebovat ke své regeneraci pravděpodobně desítky až stovky let a to i za podmínek velmi sníženého kyselého vstupu z atmosféry (Hruška a kol 2000).

Z důvodu velmi dlouhé přirozené regenerace půd vyplynula potřeba aktivních opatření k urychlení přirozené regenerace. V největším rozsahu se pro tento účel používalo dolomitického vápence. Rizika spojená s rychlou změnou chemismu lesních půd např. vápněním (rychlejší změna chemismu půd než předchozí acidifikace a vyplavování živin projevující se prudkou změnou mikrobiálního života v půdě) nebyla vždy dostatečně zohledněna.

Ve velké většině případů byla zjištěna velmi nízká efektivnost celoplošného povrchového hnojení. Především ztráty vyplavením a stimulační narůstání buřeně vedou v konečném efektu ke zhoršení podmínek růstu kultur (Vavříček 2000).

MELIORACE LESNÍCH PŮD VÁPNĚNÍM

V podmínkách ČR má použití vápnění pro úpravu půdních vlastností v imisních oblastech již poměrně dlouhou tradici. Při obnově lesů v Krušných horách je používáno od roku 1971. V posledních desetiletích, v souvislosti s rostoucím okyselováním lesních půd, se však výrazně změnily jeho cíle. Zatímco zpočátku bylo používáno jako jedno z opatření pro zvýšení přírůstu lesních porostů nebo zvyšování jejich fruktifikace, nyní se vápnění používá především jako prostředek, kterým by měla být snížena půdní acidita, neutralizován vliv depozice okyselujících látek na lesní půdu, případně doplněny chybějící živiny (Černý a kol. 1993).

Materna (1986) formuloval cíle vápnění v imisních oblastech takto:

- snížit nebo kompenzovat vliv depozice kyselých složek znečištěného ovzduší na lesní půdy, zpomalit nebo zastavit jejich další ochuzování o živiny,

- snížit rozpustnost sloučenin hliníku a manganu, jejich posuny v půdě a eventuální toxické působení, vyrovnat nedostatky vápníku a hořčíku ve výživě dřevin,

- vyrovnat nerovnováhu ve výživě, způsobenou sníženými zásobami a sníženým příjmem rostlinných živin (vápník, hořčík, draslík) a vysokým spadem sloučenin dusíku a síry v porostech.

Při zkoumání vlivu vápnění na stav lesních půd byla získána celá řada poznatků. Většina jich pochází ze zahraničí. V podmínkách našeho lesnictví, i přes velký objem realizovaného vápnění a prostředků na ně vynaložených, jsou podrobné studie zaměřené na tuto problematiku vzácností (Černý a kol. 1993).

Při různorodosti podmínek v lesích je běžné, že zatímco na jednom stanovišti může mít použité meliorační opatření výrazný příznivý efekt, v odlišných stanovištních podmínkách může být tento efekt minimální a nebo i záporný. Může dojít k nežádoucím, předem neuvažovaným procesům, které mohou překrýt nebo i znehodnotit přínos použité meliorace. Zejména při celoplošné aplikaci, pokud není založena na diferenciaci stanovišť podle jejich reakce na aplikované meliorační opatření, se tak přínos získaný na stanovištích s pozitivní reakcí znehodnocuje zápornými důsledky na stanovištích s negativní odezvou (Černý a kol., 1993).

PLNĚNÍ VLÁDNÍHO ÚKOLU

Garantem plnění vládního úkolu č. 532 ze dne 31. 5. 2000 (viz motto) byl na MŽP odbor ochrany lesa ve spolupráci s ostatními odbory MŽP, s MZe a s ministerstvem spravedlnosti.

Pro splnění tohoto úkolu bude možno za necelý rok řešení zpracovat přehled současného stavu poznatků doma i v zahraničí a navrhnout dalších postup řešení této problematiky zaměřený na zastavení degradace lesních půd pod vlivem imisí. S ohledem na finanční a časovou náročnost tohoto úkolu, bylo vypracování úkolu související s degradací půd zadáno jedinému zájemci - Českému geologickému ústavu Praha ve spolupráci s firmou IFER, s. r. o.

Byl tak vytvořen řešitelský kolektiv pod vedením RNDr. J. Hrušky, CSc. Pro řešení tohoto úkolu je však nezbytná spolupráce s MZe ČR a jeho organizacemi, zejména VÚLHM - Jíloviště-Strnady, UKZÚZ a ÚHÚL.

Na jednáních se zástupci ČGÚ Praha a firmou IFER, s. r. o., byl dohodnut vlastní způsob řešení úkolu, zapojení jednotlivých specialistů a byla navržena výše finančních prostředků na zabezpečení tohoto úkolu v letech 2000 a 2001 včetně návrhů personálního zabezpečení. Řešitelé úkolu vypracovali osnovu materiálu “Komplexní řešení směřující k zastavení degradace lesních půd pod vlivem imisí”:

A. Úvod, hypotézy, přehled aktivit

II. Přehled dlouhodobého vývoje produkce emisí síry a dusíku a jejich imisí na území ČR.

III. Přehled hypotéz o poškozování (hynutí) lesů, podrobnější výklad u hypotéz, ve kterých hraje acidifikace půd klíčovou roli.

IV. Přehled známých a dostupných hypotéz o změnách lesních půd vlivem imisí a lesního hospodaření.

V. Přehled dosavadních aktivit v ČR zaměřených na zlepšení stavu lesních půd, jejich kritické vyhodnocení a analýzy ekonomických ukazatelů.

B. Analýza současného stavu a výhled do budoucnosti

II. Hodnocení současného stavu atmosférické depozice okyselujících a eutrofizujících sloučenin (síry a dusíku) v ČR. Zhodnotit predispoziční faktory (citlivost) jednotlivých území ke kritickému antropogennímu okyselení.

III. Na příkladu území Krkonoš a některých oblastí Krušných hor demonstrovat současný stav poškození lesních půd.

IV. Pomocí geochemického modelu MAGIC (Model of Acidification of Groundwaters in Catchments) ukázat, jakými mechanismy došlo k současnému stavu poškození lesních půd a prognózovat různé možnosti vývoje v horizontu 30 let. (Samovolná regenerace lesních půd bude v uvažovaném horizontu 30 let velmi malá. Do roku 2010 se přitom nebudou měnit průměrné emise dusíku, úroveň emisí síry v ČR dnes již plní limit roku 2010.) Budou při tom zohledňovány různé varianty porostních typů a způsoby vnášení živin.

V. Zhodnotit otázku poměrů nutričních prvků v půdách a půdních vodách a jejich návaznost na acidifikaci půd.

C. Doporučení pro zrychlení regenerace lesních půd vycházející z možných scénářů dalšího vývoje

V této kapitole bude věnována pozornost dvěma základním možným cestám:

I. Vápnění a dodávání živin a deficientních prvků do lesních půd včetně zhodnocení negativních vlivů na celý lesní ekosystém.

II. Výrazná změna způsobu lesního hospodaření, a to jak technologických postupů, tak i změnou druhové skladby porostů v postižených oblastech (nemusí vždy jít jen o návrat k přirozené skladbě porostů, nejpostiženějším ekosystémem jsou dnes horské smrčiny v oblastech svého přirozeného výskytu).

Byly specifikovány požadavky řešitelského kolektivu na podklady z resortu MZe ČR. V rámci meziresortního jednání byl dohodnut datum předání požadovaných podkladů do 15. 11. 2000, včetně určení garantů za jednotlivé okruhy požadavků. MZe tak poskytne řešitelskému kolektivu dostupné podklady o rozsahu prací a vynaložených nákladech na vápnění, na mechanizovanou přípravu půdy a na zakládání porostů náhradních dřevin. Dále poskytne souhrnné informace o dosavadním lesnickém výzkumu zaměřeném na řešení acidifikace lesních půd v ČR, příslušné mapové podklady v digitální podobě a výsledky půdních rozborů včetně lokalizace odběrových míst.

Bylo odsouhlaseno, že zájmovými modelovými oblastmi pro řešení úkolu vyplývajícího z vládního usnesení č. 532 budou Krušné hory a Krkonoše.

ZÁVĚR

Na komplexním a systémovém řešení vedoucímu k zastavení degradace lesních půd musí být nepochybně zainteresován stát. Pokud se, za pomoci lesotechnických opatření podporovaných státem, podaří zastavit degradaci lesních půd, budou se i viditelné škody na lesních porostech vlivem imisí snižovat. Předpokladem úspěšnosti tohoto systémového řešení je trvalé omezování produkce emisí ze všech zdrojů znečišťování.