DLOUHODOBÁ ACIDIFIKACE A NUTRIČNÍ DEGRADACE LESNÍCH PŮD
Návrh opatření směřujících k zastavení degradace lesních půd
HOSPODÁŘSKÁ OPATŘENÍ, MELIORACE, ÚPRAVA DRUHOVÉ SKLADBY
Pro omezení nepříznivých důsledků imisí, pokud pomineme snižování celkové produkce polutantů, což je celospolečenská otázka širšího významu, může lesní hospodářství využívat dva základní přístupy. Jedním z nich je chemická meliorace, která znamená úpravu půdních vlastností nebo úpravu výživy stromů cestou dodávání melioračních materiálů, jako jsou hnojiva nebo vápenaté materiály. Druhou možností je využívání postupů, které působí proti vlivu acidifikace nebo snižují její dopad na lesní půdy. Patří sem například změna způsobu využívání biomasy, úprava dřevinného složení směrem k druhům s melioračními účinky a další opatření v oblasti pěstování lesů, jež napomáhají stabilizovat přirozený koloběh látek v lesním ekosystému.
Meliorační opatření
Mezi nejpoužívanější meliorační opatření patří vápnění. Původně bylo vápnění zaměřeno především na zlepšení přírůstu lesních porostů, kterého se dosahovalo v důsledku urychlení procesů rozkladu humusu a mobilizací živin v něm obsažených. Koncem 70. a začátkem 80. let se vápnění používalo jako prostředek, o kterém se předpokládalo, že zmírní nepříznivý vliv kyselé depozice. V 80. letech došlo k dalšímu prudkému zhoršení stavu lesů v Evropě. Za této situace se obracela pozornost k vápnění jako prostředku nápravy výživy a zdravotního stavu poškozených porostů. Cílem bylo napravit kritický stav výživy porostů, zabránit pokračujícímu poškození a upravit podmínky pro obnovu nových porostů. Na mnoha místech byla také aplikována minerální hnojiva dodávající do lesních porostů dodávány chybějící živiny. V tomto kontextu vznikla celá řada prací, jež podrobně hodnotí využitelnost vápnění a hnojení v závislosti na stanovišti a stavu porostu.
Vápnění je široce používaným prostředkem pro melioraci půd ovlivněných kyselou depozicí. Při jeho použití ve vhodných podmínkách a vhodným způsobem lze očekávat příznivý efekt na půdu. Pro vápnění v lesních porostech jsou vhodné zejména dolomitické vápence s převahou částic o velikosti do 1 mm. Materiály s vyšším obsahem částic nad 1 mm jsou málo efektivní z důvodu jejich pomalého rozpouštění. Dávky využívané pro vápnění lesů se pohybují v rozmezí 2-4 t/ha. Příznivějšího efektu se dosáhne častějším opakováním menších dávek, nikoliv jednorázovou aplikací vysokých dávek. Změny po vápnění se nejdříve projevují ve svrchních horizontech nadložního humusu. K ovlivnění minerální půdy dochází s víceletým zpožděním. Při vápnění ve vhodných podmínkách a vhodnými materiály lze příznivé změny v půdě i ve výživě porostu pozorovat i po 10-15 letech.
Vápnění má i své nevýhody a rizika. K nim patří zejména to, že se jedná o zásah, který prudce a na relativně krátkou dobu mění chemické podmínky povrchových horizontů. Dochází k homogenizaci půdního prostředí s následným ochuzením diverzity rostlin i mikroorganismů. Změny, ke kterým dochází v důsledku vápnění mohou dále podpořit přesun kořenů do povrchových horizontů, což ovlivňuje odolnost porostů vůči suchu, mrazu a může zhoršit využitelnost živin v půdě. Za nejvýznamnější riziko vápnění je však považován zvýšený rozklad humusu, ke kterému může docházet na stanovištích s aktivními formami humusu, v půdách s nízkým poměrem C/N (< 25) a za situace, kdy do lesního ekosystému vstupuje depozicí nadměrné množství dusíku. Vzhledem k tomu, že v ČR jsou depozice dusíku na většině území poměrně vysoké, je potřeba věnovat tomuto aspektu zvýšenou pozornost. Zrychlená mineralizace může způsobit také vyšší uvolňování těžkých kovů poutaných v organické hmotě.
Většina potenciálních rizik odpadá při vápnění (zapravení do minerální půdy) k jednotlivým sazenicím při obnově lesa. Použití vápnění při obnově lesa zpravidla zřetelně zvyšuje úspěch obnovy a podporuje také procesy přirozeného zmlazování dřevin na povápněných ploškách.
Zápory vápnění
Při různorodosti podmínek v lesích je běžné, že zatímco na jednom stanovišti může chemická meliorace vápněním přinést výrazný příznivý efekt, v jiných podmínkách může být tento efekt minimální, nebo i záporný. Může též 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. Vzhledem k tomu je nezbytné, aby aplikace melioračních zásahů byla vždy podepřena informacemi, jež by dovolily vyhodnotit potenciální přínosy a rizika. Při hodnocení dostupnosti poznatků o vlivu vápnění na lesní ekosystém v podmínkách České republiky je bohužel nutné konstatovat, že chybí průkazné údaje, které by potvrdily nebo vyvrátily potřebu velkoplošného vápnění. Chybí nebo se dlouhodobě sleduje vliv vápnění na půdu jen na velmi omezeném počtu ploch (Orlické hory, Beskydy). Pravděpodobně zcela chybí sledování dlouhodobého efektu vápnění na dospělé lesní porosty, kde se v posledních letech vápnilo. Na základě těchto sporých dat je obtížné posoudit oprávněnost velkoplošného vápnění. Nelze se pouze odvolávat na zahraniční praxi, neboť tam zpravidla podkladová experimentální data existují, berou se při rozhodování o vápnění do úvahy (viz rozhodovací proces v sousedním Sasku).
Komplexní péče o porosty
Na základě existujících poznatků lze konstatovat, že úpravu výživy porostů lze s úspěchem použít jen tehdy, stane-li se prvkem komplexní péče o porosty. To vyžaduje využívání lesnicko-pěstebních poznatků při současném respektování širších ekologických souvislostí. Z četných experimentálních prací je zřejmé, že lze poměrně přesně stanovit charakteristiky porostů a půd, které mohou a mají být vápněním ovlivněny (obsahy látek v půdě a v asimilačních orgánech, poměry látek v asimilačních orgánech, obsahy látek v půdním roztoku, ekosystémové bilance apod.). Důležité je také zjištění, že příčiny poškození lesů je v současnosti nutné hledat vždy v lokálně specifické kombinaci růstových podmínek a stavu porostů. Proto při hledání adekvátních opatření ke zlepšení stavu lesa není možné se obejít bez uceleného souboru údajů charakterizujících stav všech hlavních složek lesního ekosystému. Pokud se tak stane, pak jen na úkor výsledného efektu. S ohledem na náročnost získávání takových dat je samozřejmě jasné, že tato šetření se nemohou uskutečnit v každém jednotlivém porostu. Řešení je proto nutné hledat v jasně strukturovaném systému, který zajistí, aby se plošně významné charakteristiky sledovaly v síti ploch, která umožní jejich plošnou interpretaci a lokálně významné vlastnosti byly sledovány lokálně podle oblastí. Je vhodné, aby tato sledování byla opřena o referenční síť vhodně rozmístěných ploch, kde budou sledovány látkové toky celým ekosystémem i odezva porostů.
Vápnění představuje komplexní zásah do lesního ekosystému a jako takové vyžaduje důkladné hodnocení možných příznivých i nepříznivých důsledků. Při dodržení tohoto přístupu lze očekávat, že vápnění může být účinnou složkou systému opatření při zvyšování odolnosti lesních půd vůči acidifikaci.
ZPŮSOBY HOSPODAŘENÍ SMĚŘUJÍCÍ K OMEZENÍ ACIDIFIKACE
Při hospodaření v lesích lze uplatňovat řadu postupů, které můžou snížit acidifikaci a nutriční degradaci půd. Mezi nejvýznamnější patří snaha o zajištění vyššího podílu listnatých, a to jak hospodářských listnatých, tak i melioračních a zpevňujících listnatých dřevin. Podle existujících poznatků mohou listnaté dřeviny snižovat velikost depozice okyselujících látek do porostu a ve srovnání s porosty jehličnatými je jejich působení na půdu příznivější (rychlejší a v důsledku hlubšího prokořenění i více uzavřený koloběh látek, tvorba příznivých forem humusu, podpora biodiverzity půdní bioty). Na většině ploch, kde je reálné plánovat vyšší podíl listnatých dřevin, se přitom jedná také o žádoucí změnu směrem k přirozené dřevinné skladbě.
Jak plyne i ze zkušeností v ČR, i v oblastech v minulosti nejvíce postižených imisemi bylo možné vypěstovat lesní porosty, které by dostatečně plnily ochranné a meliorační funkce a vytvářely podmínky pro obnovu lesních ekosystémů. Je zřejmé, že význam tzv. náhradních porostů nepominul se snížením koncentrací oxidu siřičitého v ovzduší. Naopak se stále více jeví jako potřebné aplikovat znalosti získané s pěstováním přípravných a melioračních dřevin v daleko širším měřítku i v dalších oblastech, kde by bylo vhodné využít jejich příznivých účinků.
Mezi další možnosti patří omezení vzniku velkoplošných holin. Při vzniku holiny dochází k rychlému rozkladu organické hmoty. Pokud na ploše chybí vegetace, která by využila uvolněné živiny, což je zpravidla případ holin po těžbě, jsou produkty rozpadu humusu zpravidla vyplavovány mimo systém. Ztráty humusu, ke kterým tak dochází, mohou být značné a na extrémních lokalitách v horských oblastech dlouhodobě zcela změní stanoviště. Změna směrem k obnově pod porostem, využití přípravných a melioračních dřevin a další postupy, které omezují vznik holin, mohou z tohoto hlediska významně přispívat ke stabilizaci lesních ekosystémů v ohrožených oblastech.
Jednou z mála možností, jak zvrátit nebo zpomalit proces degradace lesní půdy, je omezení exportu biomasy z těžených porostů. Příznivý efekt (deacidifikaci) lze očekávat jen při pomalém rozkladu organické hmoty, ve které je vysoký poměr C/N (dřevo, opad, nadložní humus s nízkým obsahem Al a Fe). Tato metoda nabízí omezené, ale zcela reálné možnosti, jak vhodným zpracováním klestu, kůry a těžebních zbytků zpomalit proces acidifikace, ale zejména nutriční degradace. Na základě existujících znalostí je tak možné vymezit potenciál některých lesnických opatření podle jejich účinnosti proti působení acidifikačních procesů. Tato škála zahrnuje na jedné straně operace, které acidifikaci zvyšují, a na druhé straně operace, které acidifikaci snižují. Jejich rámcové rozdělení je platné a řada z nich je použitelná ihned, jak je například uvedeno v předcházejících odstavcích. V některých dalších případech je však zapotřebí dalšího upřesnění a zvážení všech výhod i nevýhod. Předpokládá se, že toto upřesnění a podrobnější klasifikace opatření doporučených pro jednotlivá konkrétní území bude předmětem dalšího šetření.
Tradice proti rychlým změnám
Uvedené přístupy a snaha o nalezení ekologicky vhodných postupů pro ohrožená území mají širší platnost. Je totiž zřejmé, že tradiční lesnictví, založené na historických informacích o stavu lesů, stavu prostředí a uplatňující způsoby hospodaření zaměřené na trvalou produkci dřeva je konfrontováno s rychlými změnami vnějšího prostředí, kde se mění ekologické podmínky ovlivňující růst lesů. Bohužel se nepotvrdil předpoklad, že po snížení emisí síry a dalších polutantů dojde k samovolné nápravě stavu lesů a bude umožněn návrat ke způsobům hospodaření, jež se používaly v éře před nárůstem imisní zátěže. Jedním z mnoha příkladů mohou být depozice dusíku, jež před několika desetiletími měly spíše příznivý efekt na růst lesů. Dnes, při překračování kritických zátěží, je zvýšená depozice dusíku příčinou, která může destabilizovat lesní ekosystémy (např. Orlické hory). Další vlivy, které nepochybně ovlivňují lesní hospodářství, jsou narůstající koncentrace jiných látek (ozon, organické látky) a také klimatické změny. Za této situace, kdy se mění vnější podmínky, je zapotřebí využívat komplexní znalosti o lesních ekosystémech pro efektivní hospodaření. Jednou z obecně uznávaných možností je přitom podpora lesů, které budou více využívat přirozených regulačních procesů, a tak budou lépe uzpůsobené reagovat na změny prostředí.
Cenou za dosažení příznivého efektu pomocí hospodářských opatření, které mohou snižovat poškození lesních půd v dlouhodobé perspektivě, jsou zvýšené náklady na realizaci, nutnost změn managementu lesů nebo jiná omezení ve srovnání s dosud používanými postupy. Je tedy nereálné očekávat a prosazovat jejich aplikaci bez rozdílu ve všech lesích. Je však naopak vysoce účelné, aby se tyto postupy využívaly všude tam, kde je stav lesních půd a lesů kritický a každé byť i dílčí zlepšení může znamenat přínos z hlediska stabilizace lesních ekosystémů. Pro hodnocení, kde je využívání hospodářských opatření, které snižují acidifikaci lesních půd, prioritním zájmem, může sloužit i zonace území ČR podle míry narušení lesních půd acidifikací a nutriční degradací, jak je uvedeno v následující části (viz Lp 2/2001).
Poslední - IV. část - vyjde v Lesnické práci č. 2/2002