Ochrana lesa současnosti a vize pro budoucnost
Před více než deseti lety jsem se pokusil o zformulování novější koncepce ochrany lesa, která by kladla důraz na problém neustálého zhoršování zdravotního stavu lesa, rozvoj biologických disciplín a napomohla hledat účinnou nápravu (MRKVA 1993). Navrhoval jsem upřednostnit ekologické pojetí, soustředit se na celostní vnímání zdravotního stavu stromů (koncepce nemoci) a využít poznatky o stresu. Hlavní problém jsem viděl v chřadnutí lesa coby multifaktoriálním onemocnění a obraně proti němu. Onemocnění je nutno vnímat celistvě - od ztráty vitality přes kolonizaci a sukcesi nejrůznějších organismů až k úhynu. Nešlo však pouze o teoretický problém prosadit jakýsi komplexní přístup při hodnocení onemocnění stromů a lesa. Zásadní význam má opravdu účinné řešení ochrany zdravotního stavu lesa, resp. ochrany trvale udržitelného hospodaření v lese. Potřeba vyjádřit se znovu k problému pojetí ochrany lesa vznikla jako reakce na zaměření semináře „Moderní metody v ochraně lesa“, který se konal 24. 2. 2005 v Kostelci n. Černými lesy, a také za účelem nastartovat případnou diskusi o tom, jak byla ochrana lesa za uplynulé období účinná, popřípadě jak ji dále směrovat.
Vznik oboru ochrana lesa
Shrneme-li předchozí vývoj vědeckého oboru ochrana lesa, pak můžeme konstatovat, že vznikl na počátku předminulého století z aktuální potřeby chránit nově zavedené, zprvu borové, posléze smrkové výnosové lesy a intenzivní lesnické hospodaření v nich. Základem budoucího oboru se stala lesnická entomologie (RATZEBURG 1837) a fytopatologie (HARTIG 1882). Smrkové a borové lesy pěstované holosečně pasečným způsobem v lese, rozčleněném kvůli zajištění trvalosti výnosu a lepší organizaci práce do stejnověkých porostů, byly totiž významně ohroženy hmyzem a také patogenními houbami. Vlastnosti těchto škodlivých organismů (lýkožrout smrkový, bekyně mniška atd.) účinně napadat a hubit své hostitele, a rozvracet tak les jsou ale těmto organismům vlastní. Jejich „posláním“ totiž bylo v přirozených boreálních ekosystémech euroasijských smrčin a azonálních borů na píscích rozvracet les ve stadiu zralosti. Tím, že výnosové lesní hospodářství napodobilo tzv. velký generační cyklus těchto lesů a jejich prostorovou stavbu, systémově nastolilo problém jejich nestability. To si uvědomili někteří lesníci již na počátku minulého století; nastartovaný trend lesnického hospodaření se tím ale již nezměnil (CHADT 1914).
Lesnická entomologie i fytopatologie byly dále rozvíjeny (ESCHERICH 1914, SORAURER 1921), vědecký obor chřadnutí lesa - Waldkrankheiten ale poprvé uceleně prezentoval Schwerdtfeger (1957, 1981). U nás formoval disciplínu ochrana lesa Pfeffer (1961), který uplatnil termín škodlivý činitel a tyto činitele systematicky vyjmenoval. Na základě prostého výkladu pojmů škoda a ochrana se tak součástí disciplíny staly problémy, jež sice formálně představovaly ohrožení lesa, ale ochrana lesa je viditelně nemohla sama řešit. Např. ochranu lesního pozemkového fondu, zvýšení statické stability pomocí vnější prostorové výstavby lesa, zvýšení vnitřní stability a jiné musí zajistit lesnická politika, hospodářská úprava lesa nebo pěstování lesa atd. Tak např. Stolina (1985) spatřoval zabezpečení kontinuity optimální produkce dřevní suroviny a mimoprodukčních funkcí lesa ve zvýšení odolnostního potenciálu. Učení o odolnostním potenciálu lesa bylo využito pro typizaci ohrožení lesa a stalo se nástrojem preventivní ochrany lesa. Zavádění principů integrované ochrany a rovněž ekologický přístup v ochraně lesa prosazoval Křístek (1981, 1989, 2002). Protože široké vymezení pojmu škodlivý činitel a ekologické pojetí prevence až příliš rozšířilo rámec vědecké disciplíny, byl pro potřebu praxe vymezen segment praktické ochrany lesa (ŠVESTKA, HOCHMUT, JANČAŘÍK 1996). Ten se opět vrací k samým počátkům a zabývá se převážně obranou před fytofágy, mikroorganismy, hmyzem, popřípadě vyššími živočichy.
Likvidace škůdců
Boj proti škůdcům se stal potřebou při zavádění borovice a smrku coby hlavních hospodářských dřevin. Koncem 19. století vládlo technokratické nadšení a cílem „inženýrského“ snažení bylo dosáhnout v podnikání maximálního zisku. Tento přístup se zachoval v podstatě i později a měl reminiscenci v počátku období socialismu, kdy bylo cílem vítězství nad přírodou za každou cenu. Ke konci tohoto období byly ale již alespoň stanoveny kritické počty škůdců, po jejichž dosažení se daly očekávat škody, takže teprve po jejich překročení se přistoupilo k hubení. Za vymoženost té doby se pokládal chemický boj pomocí stále účinnějších pesticidů. Vrcholem tohoto období byl vynález DDT a HCH a euforie z možnosti likvidovat škůdce za jakékoli situace. Případné vedlejší účinky se vůbec nepředpokládaly a tyto přípravky se začaly aplikovat plošně. V biologických vědách byla pozornost soustředěna na rozšíření poznatků o jednotlivých druzích; byla studována bionomie škůdců, ale také již gradologie, tj. ekologie temporárně se přemnožujících škůdců.
Integrovaná ochrana
Poznatky o negativních dopadech aplikace chlorovaných uhlovodíků v USA popsala jako první počátkem 60. let CARSONOVÁ (Mlčící jaro, Carson 1982) a tím se odstartovala změna v přístupu k hubení škůdců a formulovala se tzv. integrovaná ochrana. Změna postoje nastala také díky uplatnění ekologie, které umožnilo komplexní vnímání vztahů v ekosystémech.
Zásady integrované ochrany (IPM – Integrated Pest Management - Komplexní zvládání škůdců):
- vnímání škůdce jako součásti zoocenózy (ekosystému), jeho početnost je třeba pouze regulovat;
- při hubení je třeba vzít v úvahu ekosystémové vztahy a možné ohrožení jiných organismů;
- důraz se klade na využití biologické (bioracionální) obrany;
- stěžejním termínem IPM se stává „práh hospodářské škodlivosti“, jímž je definována taková početnost škůdce, jež způsobí škodu, přesahující náklady na obranný zásah;
- realizace IPM předpokládá interdisciplinární přístup.
Tento nový pohled na ochranu před škůdci byl dále rozpracováván, a to zejména směrem:
- hledání co nejméně toxických pesticidů s rychlým rozpadem;
- minimalizování účinných dávek (vstupů) pesticidů volbou speciálních technik aplikace a jejich racionálním cílením;
- preference biologické (bioracionální) obrany;
- vyvíjení jiných způsobů, jak omezit početnost škůdce, např. odchytem, využitím feromonů, sterilizací apod.
S rozvojem ekologie a ekosystémového vnímání přírody se (zejména v Evropě) integrovaná ochrana začala chápat ještě šířeji, a to ve smyslu prevence. Vycházelo se obecně z představy, že přirozený, nenarušený ekosystém má dostatek schopností se pomocí autoregulačních mechanismů bránit, např. vůči přemnožení některých druhů živočichů a jiným škodlivým vlivům.
Nauka o odolnostním potenciálu
Názorným příkladem výše popsaného přístupu bylo u nás hodnocení ekologické stability a odolnosti lesa vůči abiotickým či biotickým škodlivým činitelům pomocí odolnostního potenciálu. Ten je dán mírou pozměnění lesa oproti předpokládanému přirozenému stavu, je proměnlivý s věkem, s hospodářskými (lesnickými) opatřeními, závisí na vlivu antropických zátěží apod. Předpokládalo se, že zhoršování odolnostního potenciálu vede ke snížení odolnosti stromů vůči disturbancím v měřítku ekosystému. Takový ekologický přístup konvenuje s trendem ochrany přirozené diverzity, jenž se stal v poslední době preferovaným tématem v biologických oborech a v ochraně přírody.
Současný zdravotní stav lesů a příčiny jeho zhoršování
Současný zdravotní stav lesů je alarmující. Podle výsledků pozemního monitoringu (ICP Forests) kleslo zastoupení zdravých jehličnatých porostů z 50 % v roce 1984 na současná 3 %. Defoliace listnáčů v průběhu let kolísala. Podíl zdravých porostů se pohybuje kolem 20 %; v období sucha se však viditelně snižuje.
Podle dálkového průzkumu pak klesl podíl zdravých jehličnanů ze 17 % v roce 1984 na současných 5 %, u listnáčů z 12 % na pouhá 2 %. Stejný trend pozorujeme i u dalších stupňů poškození. Podobně i nahodilé těžby (v celkovém úhrnu i ve členění na živelné, hmyzí a v důsledku sucha) mají i přes výkyvy neustále stoupající trend (viz gr. 1). Jejich podíl činí v některých letech i více než 50 % plánované těžby; pro hospodaření v lese je takový stav velmi znepokojivý. Přitom lze předpokládat, že hynutí lesů bude ještě rozsáhlejší, uvědomíme-li si, že defoliace představuje ztrátu vitality a predispozici pro kolonizaci stromů fytofágy, kteří dříve nebo později stromy usmrtí (Mrkva 2000).
Základní příčiny můžeme hledat jak ve vnějších vlivech fyzikálního prostředí, tak i ve změnách vyvolaných aplikovanými hospodářskými způsoby. Dá se říci, že nejzásadněji je zdravotní stav dřevin a lesní ekosystém ovlivněn počasím - teplotami a srážkami. To, že se v poslední době objevují častěji velké odchylky těchto parametrů od normálu, se již nyní považuje s velkou pravděpodobností za dopad globální klimatické změny. Vlivem stále častěji se objevujících period sucha a poklesu hladiny spodní vody dochází k nedostatečnému plnění potřeb stromů v zásobení vodou, a právě to je nejzávažnější příčina (řídící stresor) fyziologických poruch. Ty vedou prokazatelně ke zvýšení defoliace, chřadnutí dřevin a k predispozici pro napadení fytofágy. Za důkaz můžeme považovat shodný průběh hodnot defoliace a zvýšených nahodilých těžeb s výskytem epizodických obdobích extrémního sucha. Navíc se objevil nový fenomén - praskliny kmenů listnatých dřevin v důsledku sucha a následná infekce ophiostomálními houbami (Mrkva 2004). Další důkaz lze spatřovat např. ve vysokých hodnotách korelace mezi teplotně-srážkovým faktorem a zdravotním stavem jehličnatých porostů, zvláště v nižších a středních polohách více postihovaných suchem. Ke zhoršení zdravotního stavu lesů navíc dochází v celé Evropě - a to i v oblastech, které nikdy nebyly ovlivněny imisní zátěží.
Ohrožení lesa imisemi
Během 60. až 80. let byly lesy v celé střední Evropě ovlivněny imisemi, jež se staly dominantním stresorem. Během 90. let minulého století se ale emise SO2 snížily v evropském měřítku o 70 %, u nás o 88 %, a tím se také zásadním způsobem snížila imisní zátěž pod úroveň dříve stanovené hranice tolerance. K přímému poškození již může dojít jen výjimečně. Protože se ale zdravotní stav lesů nezačal lepšit, začalo se spekulovat o vlivu kyselých depozic. Vycházelo se přitom z analytických studií (Ulrich, Matzner 1983; Ulrich 1987; Hruška, Krám, Schwarz 1999) o vlivu okyselení na uvolňování toxického hliníku a na změnu fyzikální struktury půdy. V důsledku toho může docházet ke zploštění kořenových systémů a vlivem poškození mykorrhizy ke zhoršení funkce kořenů a zvýšenému ohrožení suchem. Zploštění kořenového systému však ale může nastat také jako následek vysoké hladiny spodní vody nebo díky tradičnímu hospodaření v lese. Škodlivý vliv okyselení půdy na zdravotní stav lesa ale dosud nebyl exaktně jednoznačně prokázán, např. provedenými venkovními pokusy nebo korelační analýzou závislosti defoliace na kyselých depozicích. Tím ale není řečeno, že v současnosti nemohou imise oxidů síry nebo imise fotooxidantů vyvolat za nepříznivé rozptylové situace (nebo např. v souběhu s velmi nízkými teplotami) lokální a jednorázové postižení vegetace.
Vliv používaných způsobů hospodaření v lese
Pomineme-li změnu dřevinné skladby ve prospěch borovice a smrku (resp. dubu, modřínu a introdukovaných dřevin), k hlavní změně došlo tím, že se při pěstování nastolil systém holosečně pasečného hospodářství a věkových tříd. Změnila se tak nejen dřevinná skladba, ale i prostorová struktura a přírodní řád oproti poměrům v původním, naprosto převládajícím listnatém středoevropském lese. Snížila se tím také adaptační schopnost takového lesa, neboť se ve shodě s boreálním typem generačně neobměňuje nepřetržitě. Adaptace - a ve větším časovém rámci evoluce - je totiž možná jen díky přirozenému výběru nejodolnějších jedinců z populace o vysoké diverzitě genofondu, tzn. také o vysoké početnosti jedinců (Mrkva 1999). Taková situace nastává pouze během přirozené obnovy lesa; pokud jsme ji vyloučili používáním obnovy umělé nebo ji využíváme v lepším případě jednou za obmýtí, vědomě tím snižujeme rezistenci dřevin a lesa. Při umělé obnově se totiž používá relativně velmi nízký počet sazenic a navíc se usiluje o co nejmenší ztráty. Stejně tak se zcela ignoruje přirozený výběr i během prvních pěstebních zásahů. Navíc umělé vysazování sazenic vede k již zmíněné deformaci kořenových systémů, jejich zploštění, a tak k větší predispozici stromů vůči suchu. Příčinou takové deformace je např. podřezávání semenáčků ve školkách, pěstování sazenic v nevhodných obalech a často i různé způsoby mechanizované výsadby. V současné době je snaha více preferovat přirozenou obnovu, avšak stále se nedaří ovlivnit způsob mysliveckého hospodaření, takže díky intenzivnímu okusu semenáčků zvěří je bez velkých nákladů na ochranu tento způsob obnovy nevyužitelný.
Nepřítomnost nárostů a keřové vrstvy, jakož i odebírání biomasy dřeva při těžbě, pálení klestu a vytváření pasek ovlivňuje navíc zásadním způsobem množství humusu v půdě a tím i půdní retenci. Změna lesního mikroklimatu vedla k problémům se zachováním našich hlavních klimaxových dřevin - buku a zejména jedle. Tuto velmi cennou dřevinu, která je tolerantní k suchu a vyšším teplotám a byla by v současné době velmi perspektivní, jsme nechali téměř vyhynout. Mimo pasečné hospodaření je tomu bohužel z větší části také díky neschopnosti ovlivnit způsob mysliveckého hospodaření. Takzvané chřadnutí jedle, k němuž docházelo počátkem minulého století a které se někdy považuje za příčinu ústupu jedle, však nebylo jakési tajemné onemocnění. Nápadně se krylo s nástupem pasečného hospodaření, které nastartovalo problém s obnovováním jedle a navíc změna porostního mikroklimatu ve stejnověkých porostech jedli vyloženě nesvědčila. To považoval již např. Konšel (1933) a další praktičtí lesníci za hlavní příčinu zmíněného onemocnění.
Ochrana lesa v současnosti
Předmětem pozornosti ochrany lesa se musí stát široce pojatá ochrana zdravotního stavu dřevin a lesa. Je ovšem jisté, že není v moci této disciplíny řešit nápravu v celé šíři. Měla by to být ale ochrana lesa, která bude iniciovat potřebná opatření a nápravu.
Praktická ochrana je již dostatečně formulována; pojednává o způsobech obrany a hubení škodlivých fytofágů integrovaným způsobem. Způsoby hubení jsou zjevně na pokraji technických možností a další objevy lze očekávat nejspíš pouze v oblasti tzv. bioracionálních metod. Genetické modifikace hospodářských dřevin a zvyšování odolnosti lesa tímto způsobem asi nebudou přijatelné. Les je přece jen poslední přirozenou součástí krajiny, a tak jej v době ekosystémového vnímání přírody nelze takto zmanipulovat. Otevřeným problémem k řešení je ale využití termínu práh hospodářské škodlivosti nebo ujasnění přístupu k hubení „škůdců“, kteří se uplatňují na dřevinách se značně sníženou vitalitou. Jde např. o to, zda hubit kůrovce žijící na větvích, nebo primárně saprofytické kambio-xylofágy, kteří se přemnožují pouze díky silné predispozici hostitele. V souvislosti s tím jsou přinejmenším velmi diskutabilní tendence, jež propagují „udržování hygieny lesa“ apod.
Teoretická a analytická ochrana lesa
Tak jako se klasická ochrana zabývala v širším biologickém pojetí ochranou (hubením) druhů a integrovaná ochrana respektovala ekosystémový přístup a ochranu diverzity, pak současná ochrana by měla stavět na ochraně procesů. Vychází se z toho, že ekosystém jako takový je statický, pokud v něm neprobíhají procesy, které ho funkčně udržují. Proto teprve zprůchodnění přirozených procesů adekvátních danému ekosystému a jejich působení je zárukou jeho trvalé odolnosti. Tu je pak třeba chápat dynamicky, tzn. měla by se měnit spolu se změnami prostředí, což je možné pouze za předpokladu, že může probíhat adaptační proces. Jde o nový prvek oproti dřívější představě, kdy se v ochraně lesa stabilita chápala jako výslednice autoregulačních procesů, jež se uplatňovaly např. v populacích škodlivých živočichů nebo v ekosystémech.
Do této části by měl být zahrnut také monitoring zdravotního stavu jak pozemní, tak ze satelitu a nauka o chřadnutí dřevin (symptomy, diagnóza, klinický průběh, sukcese fytofágů atd.).
Integrovaný způsob hospodaření v lese
Z analýzy možných negativních dopadů současného způsobu hospodaření v lese vyplývá, že náprava bude možná pouze pomocí integrovaného přístupu všech lesnických disciplín k problému. S ohledem na současné vážné ohrožení lesa se dá jedině tak nastolit způsob, jak skutečně trvale a racionálně hospodařit v lese (který by měl plnit navíc také další očekávané funkce). Obecným rámcem je napodobení přirozeného tvaru původního lesa, kde budou probíhat přirozené procesy, zejména pak proces adaptace. Podíl autochtonních a „ekonomických“ dřevin by se zde měl řídit stupněm ohrožení; měl by se uplatnit diferencovaný způsob hospodaření v závislosti na stupni ohrožení lesa. Podrostní a skupinovitě výběrný způsob by se měl používat zejména v nižších polohách, kde umělá obnova bude vzhledem k vysokému nezdaru zalesnění nereálná. Teprve v horách, na srážkově bohatších územích, bude možno hospodařit navíc také maloplošně holosečným způsobem, který je přirozený pro obnovu smrku nebo borovice. Základním požadavkem je ovšem nerušená reprodukce lesa pomocí semenáčků a minimalizace výchovných zásahů až po první probírky. Zásadou je co nejvíce nechat „pracovat přírodu“, minimalizovat energetické vstupy a tím i racionálně hospodařit. Nejde o nový pohled, neboť s tímto názorem se setkáváme již u klasiků pěstění lesa – jak našich, tak německých. V minulosti však nikdy nebylo prosazení těchto názorů tak aktuální – ekologicky i ekonomicky. Je pochopitelné, že realizovat takový přístup nelze ze dne na den. Je ale bohužel pravdou, že přes mnohá varování se u nás dosud nevnímá nebezpečí ohrožení lesa a hospodaření v něm dost vážně, natož aby se začaly urychleně dělat skutečně účinné kroky k nápravě.
Seznam použité literatury je k dispozici u autora.
Adresa autora:
Prof. Ing. Radomír Mrkva, CSc.
Ústav ochrany lesů a myslivosti LDF MZLU Brno
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
Foto: autor