PRODUKČNÍ MOŽNOSTI LESŮ V ČR DO ROKU 2050

Emil Cienciala, Martin Černý

Tyto a další otázky řešil tříletý projekt “Scénářová analýza trvale udržitelné produkce dřeva v podmínkách různých režimů hospodaření v lesích”, který financovalo Ministerstvo zemědělství ČR a který probíhal v přímé návaznosti na projekt Evropské unie “SCEFORMA” (ERBIC15-CT98-0122). Na evropské úrovni se na projektu podílely partnerské ústavy z Holandska, Finska, Maďarska, Polska a Ukrajiny. Ústav pro výzkum lesních ekosystémů, s.r.o. (IFER) působil v rámci tohoto projektu jako vědecký koordinátor. Tento příspěvek přináší některé z nejpodstatnějších výstupů projektu v rámci aplikace na lesy v České republice.

MODELOVÝ PŘÍSTUP NA ZÁKLADĚ DAT INVENTARIZACE LESŮ

Model EFISCEN

Projekt použil postupy produkčních analýz na bázi modelu EFISCEN (European Forest Information Scenario Model), který vyvinul na přelomu 90 let prof. Ola Sallnäs. Model v posledních letech dále vyvíjí Evropský lesnický ústav (European Forest Institute, EFI, Finsko). EFISCEN je maticový model, kde je v každém poli datové matice uvedena rozloha lesa dané kategorie (tříděno podle věku a zásoby). Protože podrobný popis modelu nelze v tomto článku uvést, čtenáři mohou požádat autory příspěvku o další informace.

Kalibrace modelu pro podmínky ČR

Věrohodnost modelových předpovědí a jejich použitelnost je dána důslednou kalibrací na skutečných datech a respektováním konkrétních podmínek hospodaření v lesích. V tomto smyslu měla příprava modelu pro podmínky ČR tyto části:

1. Příprava kalibračních dat na základě skutečných údajů poskytnutých Ústavem pro hospodářskou úpravu lesů (ÚHÚL).

2. Kvantifikace celkového běžného přírůstu modelem SILVISIM (Model SILVISIM je růstovým modelem pro stejnověké a stejnorodé lesní porosty. Tento model zpracovával v průběhu 90 let IFER v souvislosti s tvorbou růstových tabulek pro hlavní dřeviny ČR. Opírá se o empirické údaje dlouhodobého šetření přibližně 2000 ploch TZP/PVP v ČR).

3. Začlenění zásad hospodaření v lesích podle vyhlášky č. 83/1996 Sb.

Základem kategorizace kalibračních dat se stal systém hospodářských souborů uplatňovaný v podmínkách České republiky. Z agregovaných údajů porostní databáze, kterou spravuje ÚHÚL, byl pro čtyři hlavní dřeviny (smrk, borovice, buk, dub) zpracován výběr. Pro každý věkový stupeň dané dřeviny a hospodářského souboru byla sumarizována rozloha, vypočtena průměrná hektarová zásoba, průměrná tloušťka a výška. Zahrnuty byly jen ty porosty, kde podíl hlavních dřevin dosáhl alespoň 80 %. Přitom bylo vyčleněno 26 nejvýznamnějších hospodářských souborů (viz obr 1), které reprezentují 84,6 % celkových zásob a plošně představují 92 % rozlohy lesů v ČR. Vypuštění málo významných hospodářských souborů s menší přesností údajů přispívá k věrohodnosti vstupních dat.

Údaj běžného přírůstu byl kvantifikován pomocí růstového modelu SILVISIM. SILVISIM pro každou kombinaci věk-střední tloušťka-střední výška-hektarová zásoba stanovil celkový běžný přírůst. Všechna data byla vyjádřena v jednotkách objemu hroubí bez kůry. Dalším klíčovým předpokladem pro realistické předpovědi v podmínkách ČR je začlenění současných hospodářských doporučení (vyhláška č. 83/1996 Sb.) do modelových výpočtů. Ty zahrnovaly obmýtí, obnovní dobu a intenzitu probírek a byly definovány pro jednotlivé dřeviny, věkový stupeň a zakmenění.

VÝVOJ ZÁKLADNÍCH LESOHOSPODÁŘSKÝCH UKAZATELŮ

Studie analyzuje tři základní scénáře hospodaření v lesích:

a) Scénář současných úrovní těžeb (dále BAU - Business as usual), které dosáhly 14,2 mil. m3 v roce 1999 (Zpráva o stavu lesa a lesního hospodářství ČR, MZe 2000)

b) Scénář takových maximálních těžeb, kdy nedojde ke snižování porostních zásob v lesích (dále MAX - Maximum sustainable scenario). Ty dosáhly 245 m3/ha v roce 1999 (Zpráva o stavu lesa a lesního hospodářství ČR, MZe 2000). Stav lesa a jeho přírůst v ČR teoreticky umožňuje skokové zvýšení těžeb nad jejich současný objem. V praxi je však náhlé zvýšení těžeb nereálné, a proto je uplatněno doplňkové pravidlo o rozložení navyšování těžeb v průběhu 20 let.

c) Scénář multifunkční (dále MTF - Multifunctional scenario) představuje postupné zvyšování těžeb v průběhu celého modelového období 50 let s tím, že zároveň definuje postupnou změnu dřevinné skladby, a to tak, že v rámci modelem uvažované skupiny čtyř hospodářsky nejdůležitějších dřevin se plocha listnáčů zvyšuje na výměře (bývalých) smrkových porostů.

TĚŽBA, POROSTNÍ ZÁSOBA, PŘÍRŮST

Jak se podle modelových predikcí bude vyvíjet porostní zásoba při současné úrovni těžeb uvádí scénář BAU (viz obr. 2). Zásoby budou postupně stoupat a v roce 2050 dosáhnou 316 m3/ha. To je oproti dnešnímu stavu nárůst téměř o 30 %. Kolik dřevní hmoty tato rezerva představuje? Podle scénáře MAX (maximální těžba s podmínkou neklesající porostní zásoby) se ukazuje, že by se v budoucích decenniích mohlo těžit až 18,2 mil. m3 dříví ročně (viz obr. 3) za současného udržení průměrných porostních zásob kolem 245 m3/ha. Při takovém scénáři, kde by se nárůst těžeb rozložil plynule do sledovaného období a kde by se zároveň prosazovala žádaná změna dřevinné skladby (scénář MTF), by celková těžba mohla dosáhnout 17,6 mil. m3 v roce 2050. To je asi o 24 % více, než těžíme dnes. Zároveň by se zastoupení smrku zredukovalo o 10 % v rámci čtyř nejdůležitějších dřevin, zatímco podíl buku a dubu by stoupl ze 14 % na 25 % v rámci těchto kalibračních dat.

Důležité je současně sledovat vývoj dalších kritických parametrů charakterizující produkční potenciál lesa. Je to především celkový běžný přírůst - ten by se měl podle modelových predikcí v příštích decenniích snižovat a ustálit na hodnotě kolem 6,8 m3/ha/rok (viz obr. 4). Vzhledem k uvažovaným těžbám tedy pro scénář BAU zůstává poměrně značná rezerva. Zásoby tedy budou nadále stoupat (viz obr. 2). Při zvýšené těžbě, která by postupně vedla ke stabilizaci porostních zásob (scénář MTF), by křivky přírůstu a těžby měly postupně splynout (viz obr. 4).

VĚKOVÁ STRUKTURA

Podstatným ukazatelem pro pochopení vývoje produkčních možností lesů je rovněž vývoj věkové struktury. Ta je dnes nerovnoměrná s nadnormální rozlohou porostů nad 60 let (viz obr. 5). Při všech analyzovaných scénářích se proto předpovídá postupné vyrovnání tohoto stavu, ovšem s různou dynamikou, která odpovídá intenzitě aplikovaných mýtních a výchovných zásahů podle jednotlivých scénářů. To znamená, že při současném objemu těžeb (scénář BAU) se věková struktura změní relativně nejméně. Ale i tak dojde (při dodržování současných doporučení pro hospodaření v lesích) k výraznému vyrovnání rozdělení porostů podle věku, kdy se především sníží skupina porostů od 60 do 100 let a zvýší se podíl mladších porostů. Nejvýraznější změnu podle očekávání přináší scénář maximálních těžeb (viz obr. 5).

Výstupy modelových scénářů umožňují sledovat vývoj průměrného věku porostů pro jednotlivé scénáře. Ten z původní hodnoty kolem 63 let zprvu klesá pro všechny tři základní scénáře, a to nejdramatičtěji pro scénář MAX, který se v roce 2050 dostane na hodnotu 50 let. Pro scénář současné úrovně těžeb (BAU) se pokles zastaví v roce 2020 a na konci sledovaného období v roce 2050 znovu stoupne, a to na hodnotu 60 let.

PRODUKCE LESŮ V PODMÍNKÁCH OČEKÁVANÝCH ZMĚN PROSTŘEDÍ

Jak by se na produkci mohly odrazit předpokládané změny prostředí? Model EFISCEN je schopen začlenit informaci o změnách přírůstu z jiných modelů, které jsou lépe schopny analyzovat ekosystémové procesy ve vztahu k měnícím se podmínkám prostředí. Podle jednoho z nich (FORGRO, Holandsko), by se v roce 2050 měl zvýšit kmenový přírůst buku o 15 % a u smrku o téměř 25 % vzhledem k dnešnímu stavu. Pokud přijmeme tuto hypotézu, model EFISCEN indikuje, že za současné úrovně těžeb by se porostní zásoba zvýšila až na 346 m3/ha v roce 2050. Zvýšený přírůst by umožnil podstatné zvýšení těžby při scénáři MAX, která by mohla v roce 2050 dosáhnout 19,9 mil. m3, aniž by došlo ke snížení porostních zásob. Zajímavé je, že při pozvolnějším nárůstu těžeb u scénáře MTF by tato hodnota mohla být ještě vyšší: 20,2 mil. m3.

SCÉNÁŘE NA PŘÁNÍ

Model EFISCEN a jeho specifická kalibrace na podmínky lesů a lesního hospodaření v ČR umožňuje kromě zde uvedených základních scénářů specifikovat řadu různých úloh a kvantifikovat důsledky jednotlivých hospodářských opatření na produkční možnosti, popřípadě na věkovou nebo dřevinnou strukturu lesů. Příkladem může být scénář zpracovaný na přání zadavatele, kdy se testoval dopad snížení obmýtí na 80 let. Scénář přinesl zajímavá zjištění: při nezměněné úrovni těžeb (scénář BAU) by došlo k průměrnému snížení porostních zásob na 303,5 m3/ha, tedy o 12,5 m3/ha vzhledem k vývoji za současného doporučeného obmýtí. Při obmýtí 80 let, vycházeje ze současného stavu zásob a věkového rozložení, by průměrný přírůst pro minimálně dalších 60 let zůstával menší než při uplatňování současné obmýtní praxe (viz obr. 6). Důvodem je právě současné (výchozí) nenormální věkové rozdělení s množstvím starších porostů. Ty by se při snížení obmýtí nedařilo dostatečně těžit a paradoxně by tedy průměrný věk porostů zůstával větší vzhledem k věku podle scénáře s obmýtím podle současné praxe. Pokud by se těžba radikálně zvýšila, např. podle scénáře MAX, došlo by k vyrovnání věku porostů a reverzi trendu již v roce 2035 (viz obr. 6).

ZÁVĚR

Výsledky indikují poměrně značné nevyužité těžební možnosti. Převaha starších porostů signalizuje potenciální nebezpečí pro stabilitu lesů v budoucnu, a je proto vítané, že se i u nás postupně prosazuje změna hospodaření směrem k lesům s bohatou strukturou. Je nutné si uvědomit, že analýza budoucí produkce lesů představuje velmi složitý problém, a to zvláště v podmínkách ČR, kde působí několik dalších faktorů komplikujících budoucí prognózy. Především je to složitý efekt měnícího se půdního chemismu. Lesní půda je průkazně ovlivněna dlouhodobou acidifikací a nutriční degradací. Je proto možné, že intenzivní produkce praktikovaná po staletí nebude na řadě míst nadále udržitelná, a to i přes lokálně aplikované vápnění a hnojení. Z tohoto důvodu je nutno zde uvedené predikce hodnotit jako optimistický pohled do budoucna, který je založen na současné produkční schopnosti lesních půd. Na druhé straně, model by mohl být rozšířen tak, aby dovolil začlenit také scénáře změn půdní úrodnosti.

Problematika předpovědí velkoplošných efektů hospodaření je nemyslitelná bez modelového přístupu. Model EFISCEN a jeho specifická adaptace na podmínky ČR představuje ojedinělý nástroj, který je schopen kvantifikovat dopady hospodářských zásahů, a to i v synergii s očekávaným dopadem klimatických změn. Model umožňuje vyšetření řady volně definovaných scénářů (hospodářských zásahů) za podmínek předepsaných vyhláškou lesního zákona nebo může testovat podmínky nové. Model přitom může být aplikován nejen na republikové úrovni, ale i v rámci menších územních celků. Scénářové modelování tak představuje zajímavou a prakticky použitelnou možnost vytváření podkladů pro strategické plánování.

Adresa autorů:
Emil Cienciala, Martin Černý
Ústav pro výzkum lesních ekosystémů, s.r.o. (IFER)
254 01 Jílové u Prahy 1544
tel.: 02/419 506 07, tel./fax: 02/419 512 05
e-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.