Lesy a povodně - souhrnná zpráva

V. Krečmer, V. Švihla, F. Šach, P. Kantor, V. Černohous

Čas od času připomínají místní povodně potřebu věnovat pozornost vodnímu živlu v kulturní krajině, která je dnes mnohem citlivější na velké vody a erozi než v 19. století, kdy se začalo s vědecky podloženou ochranou krajiny a její infrastruktury před velkými vodami. Obecný zájem pak vždy vyvolávají katastrofální přírodní děje, hluboce zasahující životní prostředí, jakými byly povodně roku 1997 a 2002. Zvýšení retence vody v krajině je pak zas jednou z velmi aktuálních otázek, jak tomu bylo už víckrát v historii naší země.

Shrnutí vědeckých poznatků

Podle zadání MŽP ČR zpracoval tým ustavený v Národním lesnickém komitétu (NLK) souhrnnou studii o vlivech lesů na srážkoodtokové procesy za silných srážek. Studie, vydávaná nyní tiskem jako publikace MŽP ČR, podává soubor vědecko - výzkumných poznatků k tomu, aby bylo možné racionálně přistupovat k funkci lesa v ovlivňování režimu odtoku srážkových vod za přívalových srážek i za silných regionálních dešťů.

V poslední době se v rámci environmentalistického hnutí objevují názory, podle nichž nedávné katastrofální povodně u nás byly do značné míry způsobeny stavem lesů. Nechtěli bychom podceňovat tyto názory, nicméně je velmi pozoruhodné, jak na jedné straně je velkoplošná destrukce horských lesů Šumavy pokládána za zajímavý, neškodný experiment s přírodou, na druhé straně z téhož tábora jsou lesníci obviňování jako “fachidioti” pro způsoby jejich obhospodařování. Uvítali jsme proto podnět z MŽP ČR k shrnutí celosvětových vědeckých poznatků.

Lesní půda - rozhodující faktor hydrických účinků lesa

Poznatky lesnické hydrologie z celého světa ukazují, že rozhodující složkou lesních ekosystémů v jejich působení na srážkoodtokové procesy je lesní půda. Ostatní jejich složky (např. druhová skladba, struktura či věk lesních porostů) nejsou tak podstatným územním faktorem hydrických účinků lesů v povodích střední Evropy s obvyklým systémem obhospodařování lesů. Proto např. absolutní zatracování kulturou rozšířeného smrku a stejná chvála kulturou omezených listnáčů (např. buku) co se týká jejich vazeb se srážkoodtokovými procesy v povodích, nejsou v souladu s jejich složitými vazbami k vodnímu režimu povodí. Podobně ani odsudky používání holosečných postupů při obnovách lesa v mezích lesního zákona č. 289/1995 Sb. nelze podložit důvody vodohospodářskými, jestliže se těžbou a přibližováním dřeva nepoškodí lesní půda. Její hydrologicky důležité vlastnosti pro utváření odtokového procesu se dočasným odstraněním nadzemní biomasy lesního porostu v rozsahu umožňovaném lesním zákonem a v souladu se stanovištními poměry (což má respektovat lesní hospodářský plán či osnova) nemohou rychle změnit - vykazují velkou setrvačnost. Lhůty stanovené citovaným zákonem pro obnovu vytěženého lesa (2 roky) a zajištění nových kultur (do 7 let po těžbě) jsou v naprostém souladu s potřebou trvalého funkčního působení lesní půdy ve smyslu obecné samovolné hydrické (vodní) i řízených vodohospodářských funkcí lesa. Smýcení lesa za účelem jeho obnovy není odlesnění, i když se tento termín někdy zcela nevhodně použil. Objevující se úvahy o tom, jak povodně způsobuje stav lesů v důsledku jejich obhospodařování, jsou více účelovými než objektivně podloženými názory.

Retenční kapacita lesní půdy

Vyvinutá a nepoškozená lesní půda může za ideálních podmínek uplatnit retenční kapacitu v objemu 80–125 mm srážek, v běžných případech podle reálného stavu půdy na lokalitě můžeme počítat s 40–60 mm. Je to 5–9krát více než u půd zemědělských díky struktuře zdravé lesní půdy, jejímu objemu nekapilárních pórů a možné intenzitě infiltrace, která zejména v povrchové vrstvě půdy mnohonásobně překračuje možné intenzity srážek. Lesní půda tak může snižovat objem velkých vod na malých tocích až na 1/4 i za méně příznivých půdních poměrů.

I když za dlouhotrvajících, silných regionálních dešťů dojde po desítkách hodin k naplnění vodní kapacity lesních ekosystémů, les působí i potom lépe ve srážkoodtokovém procesu než bezlesí. Podpovrchový (hypodermický) odtok půdou (charakteristický, převažující druh odtoku pro lesní půdy), odvádí srážkovou vodu se zdržením (retardací) do toků a stále udržuje určitou infiltraci další srážkové vody do půdy.

Odčerpávání vody z půdy v lese

Je tu i další účinný jev, charakteristický pro dřevinné porosty. Lesní porost jako vydatná pumpa odčerpává vodu z půdy na transpiraci, a vydatně tak uvolňuje její vodní kapacitu pro příjem dalších srážek. Je možno počítat, že lesní porosty odčerpají do 5 mm vody za 24 hodin, do 40 mm za týden za bezesrážkového počasí radiačního typu. Přízemní vegetace v proředěných porostech či na mýtinách může odčerpat do 26 mm z půdy za týden. Odčerpávací (desukční) schopnost lesa se ve srovnání s přízemní vegetací (buření) projevuje výrazně na hlubších půdách s větším prostorem pro kořenové systémy dřevin. Desukční působení lesa na půdách náchylných k zamokření udržuje jejich volnou vodní kapacitu v rhizosféře, a tak i tam les přispívá k zadržení (retenci) a zpomalení (retardaci) odtoku srážkových vod.

Ostatní složky vodní bilance

Ostatní složky vodní bilance lesa mají podstatně menší význam pro ovlivňování srážkoodtokového procesu. Je třeba se zmínit jenom o možném navýšení porostních srážek v polohách nad 600 m n.m., zejména na návětrných svazích hor, srážkami horizontálními (usazenými) za dlouhotrvajících regionálních dešťů. Navýšení může činit okolo 10 % srážek volné plochy. Jehličnaté porosty v nižších polohách mohou naopak za silných srážek tohoto typu zadržet v korunách určité množství srážkové vody. Intercepční ztráta při takových deštích o síle 50 mm byla zjištěna v průměru 12 % srážek volné plochy.

Povrchový odtok srážkové vody

Povrchový odtok srážkové vody je v lesích jen výjimečným jevem. Lesní půda s nadložní humusovou pokrývkou, s četnými nerovnostmi, upevňovaná obrovským síťovím živých i mrtvých kořenů, je velmi dobře chráněná před erozní činností vody. Povrchový odtok v lesích představuje nejvýš řádově procenta z množství srážek.

Aby povrchový odtok byl v lesních porostech jen výjimečným jevem, je nezbytné používat při obhospodařování lesů (při těžbě a transportu dřeva, při obnově lesa i další péči) jen technologie šetrné k lesní půdě tak, aby nebyla nadměrně zhutňována nebo mechanicky rozrušovaná, a tím se rozšiřovala síť pro povrchový, navíc soustřeďující se odtok srážkových vod.

Velmi závažným činitelem v povrchovém odtoku i erozi jsou lesní komunikace všeho druhu - všechny komunikace, nejen normované lesní cesty. Ochrana vody před vlivy nezbytných lesních komunikací je důležitou úlohou jak koncepce systému zpřístupnění lesa, tak technického řešení lesních komunikací (vozovek, jejich sklonů příčných i podélných, svodnic, příkopů a propustí). Cílem by měla být jak ochrana komunikace před vodou, tak i vody před komunikací, zejména co největším rozptylem vody s komunikace k infiltraci do porostů, co nejmenším otevíráním svahů zářezy, které podpovrchový odtok půdou mění v rychlý a soustředěný odtok povrchový po komunikaci.

Hustota lesních komunikací

Je třeba počítat s tím, že při hustotě lesních komunikací nad 40 m/ha dochází již k patrnému ovlivnění povodňových vln v malých tocích. Reálné hustoty však činí v horských terénech běžně 70 m/ha a v extrémních případech vysoko překračují 150 m/ha. Máme také řádově tisíce km lesních komunikací ve vodohospodářsky důležitých lesích, potenciálně zbytečných pro jejich obhospodařování, jestliže by byly zvoleny environmentálně šetrné technologie transportu dřeva. Takové komunikace jsou zatím plně účinné v soustřeďování povrchového odtoku srážkových vod a jako zdroje splachů.

Vodohospodářsky důležité lesy

K zajištění přiměřené ochrany kulturní krajiny před velkými vodami, záplavami a erozí byl již před lety vypracován lesnickým výzkumem systém řízených vodohospodářských funkcí lesa pro lesy vodohospodářsky důležité. Má být zajišťován souborem cílených lesnických aktivit v nakládání s vodohospodářsky důležitými lesy (lesy v ochranných pásmech vodních zdrojů a horské lesy chráněných oblastí přirozené akumulace vod). Pro lesy v ochranných pásmech zdrojů pitné vody (zejména vodárenských nádrží) byla v r. 1982 vydána tehdejším MLVH obecně závazná Instrukce k obhospodařování lesů v ochranných pásmech vodních zdrojů. Systém byl předem provozně ověřen a prokázal svoji účinnost pro komplexní vodohospodářskou funkci. Pro stěžejní zájem - ochranu jakosti vody - bylo nezbytné pamatovat i na účinnou retenci a retardaci odtoku srážkových vod. V r. 1989 byl připraven i návrh instrukce pro horské lesy a podporu jejich funkce detenční (útlum velkých vod) jako stěžejní společenský zájem. Tyto výsledky výzkumu, na které se vynaložily desítky milionů korun, byly po roce 1989 odloženy z politickoekonomických důvodů: lesní hospodářství jako dřevovýrobní obor národního hospodářství nemělo zájem rozvíjet služby lesa i své vlastní, jeho hospodářský systém neumožňuje provádět služby jako složku rovnocennou výrobě statků.

Ekonomická efektivnost

Na základě znalosti ploch vodohospodářsky důležitých lesů a účelných funkčních opatření (diferencovaných podle druhu vodohospodářské funkce ve stanovených funkčních skupinách lesních porostů na různých částech povodí) byly kalkulovány i potřebné vklady kapitálu pro cílené funkční obhospodařování vodohospodářsky důležitých lesů. V cenové hladině roku 1992 činily pro ČR 530 mil. Kč ročně. Náklady na úpravy lesních komunikací ve vodohospodářsky důležitých lesích byly vypočteny v částce 653 mil Kč. Slýcháme trvale, že jsme chudá země, která nemůže takové náklady na nenahraditelnou složku životního prostředí unést. Je to pozoruhodná skromnost nás lesníků i v uvážení faktu, že náklady plynoucí na ochranu životního prostředí v ČR činí ročně mezi 10 a 40 miliardami Kč.

Druhou stranou mince je ekonomická efektivnost vodohospodářské funkčnosti uvedených lesů. Pro komplexní vodohospodářskou funkci v povodí vodárenské nádrže je preventivní péče o vodní režim na zalesněné ploše povodí minimálně 11 krát efektivnější než řešit to nejjednodušší znečištění (zákaly surové vody půdními suspenzemi ze splachů v povodí vodárenských nádrží) až úpravárenskými technologiemi. Pro vodohospodářskou funkci detenční v horských lesích lze uvažovat snížení škod z povodní pro národní hospodářství o 15–25 % podle charakteru povodí. Průměrná cena detenční funkce byla vypočtena v rozmezí 23,8-53,6 tis. Kč v cenové hladině roku 2002.

Nutnost principiálních změn

Více než 150 let vědeckého výzkumu vazeb lesů a vodního režimu může dodat dostatek poznatků o tom, že lesy mohou - i když jen do určité míry - výrazně ovlivnit povodňové stavy na malých tocích. Retenční a retardační schopností mohou účinně přispívat v krajinných celcích k tlumení účinků vodního živlu. Jestliže nedávné velké povodně vedly opět k oživení zájmu o zadržování vody v krajině, pak naše vodohospodářsky důležité lesy a jejich funkce si zaslouží náležitou pozornost. Bez principiálních změn našeho myšlení, jimž ovšem musí předcházet principiální změny v nástrojích lesnické politiky a ekonomiky v součinnosti s environmentální sférou, zůstane dočasný zájem, tak jako vždy dříve, jen dočasným zmnožením tématu věnovaných rozprav a textů.

Adresy autorů:
Ing. Vladimír Krečmer, CSc., NLK
Ing. František Šach, CSc.,
Ing. Vladimír Černohous
VÚLHM - VS Opočno, Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript. ,
Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.

Prof. Ing. Petr Kantor, CSc.
Ústav zakládání a pěstění lesů,
Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript. , LDF, MZLU v Brně

Doc. Ing. Vladimír Švihla, DrSc., ČAZV,
CHKO Český kras, Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.

Lesy a povodně

Nadpis tohoto příspěvku uvádí téma celostátního semináře, který uspořádala 25. června Česká lesnická společnost (ČLS) ve spolupráci s MŽP a MZe na své domovské adrese v domě ČSVTS na Novotného lávce v Praze.

Dvacet autorů odborných referátů se podílelo na naplnění sborníku a přednáškové části semináře (viz seznam). Protože počet stran zmiňovaného sborníku daleko převyšuje počet listů Lesnické práce, seznámíme Vás alespoň se souhrnnou zprávou nazvanou Lesy a povodně, kterou zpracovali Ing. V. Krečmer, CSc. (NLK), doc. Ing. V. Švihla, CSc. (CHKO Český kras), Ing. F. Šach, CSc., Ing. V. Černohous (oba VÚLHM VS Opočno) a prof. Ing. P. Kantor, CSc. (LDF MZLU Brno).

Seznam dalších příspěvků ze sborníku semináře:

Přístup Ministerstva životního prostředí k problematice povodní (Josef Vopálka); Účinnost lesních ekosystémů při tlumení povodní (Petr Kantor, František Šach); Horské lesy a jejich schopnosti tlumit povodně - výsledky měření v terénu (František Šach, Vladimír Černohous, Petr Kantor); Zkušenosti s povodní na drobných vodních tocích (Jiří Bělský); Dlouhodobý lesnicko-hydrologický výzkum v lesních povodích (Milan Bíba); Působení lesů v ochraně před povodněmi podle příkladů z Beskyd (Milan Jařabáč); Možnosti protipovodňové prevence na malých vodních tocích a v pramenných oblastech ve vztahu k hospodaření na lesní půdě (Aleš Sekanina); Nejlepšími a nejlacinějšími přehradami jsou lesy (Vladimír Švihla); Povodňové škody v oblasti Krkonoš (Radko Novotný); Katastrofální průtoky na horských bystřinách (František Křovák, Pavel Kovář); Projevy eroze na lesních půdách a možnosti její prevence (Jaroslav Herynek); Kritické podněty z katastrofálních povodní v nedávných letech v Rakousku pro snižováni povodňových škod (Ingo E. Merwald); Průběh povodně - kritické profily při průchodu povodně (Jan Papež); Vegetační zpevnění toků na jihovýchodní Moravě (Vlastimil Hudeček); Působení břehových porostů na vysoké průtoky vod (Jan Pokorný, Luboš Bodlák, Richard Lhotský)

Jan Klíma