Příčiny antropické degradace lesních ekosystémů
Jiří Lhotský
Příčinou plošné druhotné degradace produkční lesní půdy a následně lesního ekosystému byl většinou nevhodný zásah člověka do rovnováhy ekosystému v minulosti (např. nevhodná záměna přirozené porostní skladby, devastace hrabáním steliva, pasečné hospodářství). V novější době přistupuje zejména destrukční vliv imisí na rozpad lesního ekosystému. V lokálním měřítku se na degradaci lesních půd mohou podílet další zásahy (nevhodné použití mechanizace, těžba nerostných surovin na lesní půdě, nevhodně řešená cestní síť, rekreace apod.).
Problém má ovšem i svůj teoretický aspekt. Degradační proces lze také chápat jako člověkem způsobené vychýlení energetické rovnováhy mezi půdním prostředím a biocenózou. Protože úroveň ekosystému je úměrná přívodu energie, lze degradaci jako trvalou nebo dlouhodobou ztrátu produkčního (ekologického) potenciálu stanoviště chápat jako trvalý, resp. dlouhodobý pokles přívodu energie, popř. schopnosti zhodnocovat energii. Příkladem může být vrstva nadložního surového humusu, jež se tvoří v degradovaných lesních půdách, aniž se z něho uvolňuje energie zpět do ekosystému.
Projevy degradace
Proces antropické degradace lesního ekosystému a půdy vychází z předpokladu, že existuje původní, plně produkčně i ekologicky hodnotný stav ekosystému, resp. půdy, který následnou činností člověka degradoval. Jiným případem jsou již svým původem deficitní půdy, resp. ekosystémy.
Degradační stadia původně hodnotných ekosystémů jsou vývojovými stadii s dočasně nebo dlouhodobě podvázaným (sníženým, utlumeným) koloběhem látkové a energetické výměny, u deficitních ekosystémů jde o původní stav. Za základní proces koloběhu látek a energie v lesním ekosystému považujeme proces transformace organické hmoty, její akumulaci v půdě, migraci, humifikaci a mineralizaci. Jako výsledné komponenty objemu energie vkládané do ekosystému lze považovat vyprodukovanou biomasu, druhovou pestrost, kapacitu fyziologického profilu půdy, objem a intenzitu látkové přeměny. V degradačním stadiu lesního ekosystému se snižuje objem i rychlost látkové přeměny, tvorba biomasy je nižší a kapacita půdy, v níž probíhají transformační pochody, je omezená. Taková degradační stadia původně produkčních a ekologicky hodnotných lesních ekosystémů jsou schopná regradace (meliorace). Tento proces musí nejdříve odstranit bezprostřední následky a příčiny degradace a pak zintenzívnit pochody látkové a energetické výměny, které byly degradačními procesy utlumeny.
Hlavní projevy degradace lesního ekosystému:
- okyselení půdy a vyplavování bází a dalších živin z vrchních půdních vrstev;
- zhoršení kvality a formy humusu včetně nadložního;
- zhoršení biologické činnosti půdy;
- zjednodušení biocenózy.
Degradační stadia podle příčin
Paseční degradační stadium
Holopasečný způsob hospodaření je násilný zásah do režimu lesního ekosystému, ať již jde o stav vynucený (kalamitní holiny), nebo záměrný. Při vědomém holopasečení (obnovní náseky, pruhové seče) lesník obvykle nedopustí degradační vývoj. Horší případ jsou holiny po živelných kalamitách. Tam dochází nejen ke ztrátě části energetických zdrojů odvozem vytěžených kmenů, ale i k narušení režimů svrchních vrstev půdy (mechanizací při přibližování a dopravě). S tím souvisí zhoršení fyzikálních vlastností i biologické činnosti lesní půdy, urychlení mineralizace nahromaděné organické hmoty a zabuřenění půdy. Dochází k zvýšenému ohrožení půdy erozí a ke ztrátě živin (a naopak k obohacení povrchových i podzemních vod živinami, zvláště dusíkem uvolňovaným intenzivní mineralizací). Dochází také ke zhutnění půdy mechanizovaným přibližováním kmenů a dopravou ve zhoršených podmínkách kalamit. Paseční stadium má specifické mikroklima, ztěžující nové zalesnění. Při holém povrchu se povrch půdy přehřívá, v noci naopak dochází k inverzi a v zimním období ke škodám mrazem. Při zabuřenění se vytváří aktivní povrch ve 2/3 výšky buřeně, ale tato „ochrana“ lesních sazenic je převážena neúprosnou ekologickou konkurencí buřeně (odběr živin, vody, světla).
Porostní degradační stadium
Tento způsob degradace lesního ekosystému je nejčastější a bývá způsoben nevhodnou záměnou hlavní dřeviny. Nejběžnějším případem jsou monokultury jehličnatých dřevin na stanovištích, kde býval původní smíšený les. Degradace půdy je součástí degradace lesního ekosystému (akumulace nadložního humusu, omezená mineralizace i humifikace, okyselení). Je to stadium s dočasně sníženým objemem přeměny energií (nižší produkce biomasy, chudší druhová pestrost, nižší kapacita fyziologického profilu půdy, omezená látková výměna).
Porostní degradační stadia jsou výsledkem degradačního vývoje za poslední zhruba dvě obmýtí. Silné degradační stadium bylo v minulosti obvykle způsobováno vedle nevhodné záměny dřeviny i devastačním způsobem hospodaření (např. hrabáním steliva nebo pastvou v bývalých selských lesích).
Při experimentálních šetřeních (tab. 2 a 3, přelom 70. a 80. let) v růstových lesních oblastech Středočeská pahorkatina, Českomoravská vrchovina, Novohradské hory a Jihočeské pánve se našla vedle zachovalých (původní lesní ekosystém) i stadia velmi blízká původnímu ekosystému (kulturní stadium). Fytocenologický snímek indikoval zjednodušení fytocenózy u smrkového a zejména u silně degradačního stadia, a to na úkor druhů vyznačujících kvalitní půdní procesy (u zachovalého stadia výskyt 26 druhů při pokryvnosti 65 %, u smrkového stadia 18 druhů při pokryvnosti 30 %). U silně degradačního stadia byla druhová skladba půdního pokryvu redukována na indikátory nepříznivých, degradačních procesů (7 druhů při pokryvnosti 70 %, hlavně borůvka a mechy).
Imisní degradační stadia
Degradace smrčin vlivem zvýšené koncentrace oxidu siřičitého v ovzduší už delší dobu představuje závažný problém LH. V nejtěžších případech vede až k rozpadu smrkových porostů. Přímý vliv imisí na lesní půdu se projevuje podle toho, jde-li o suchou, nebo mokrou depozici. Suchá depozice může být skupenství plynného nebo tuhého. Plynné sloučeniny se usazují na povrchu půdy, přičemž má značnou úlohu vlhkost půdy (zvláště při sorpci SO2), vyšší vlhkost sorpci plynů zvyšuje. Sorpce plynného oxidu siřičitého povrchem lesních půd se u nás v 80. letech odhadovala kolem 1 tuny na 1 km2. Dnes je výrazně nižší (až 20krát méně). Ostatní plynné depozice jsou méně významné (čpavek, sloučeniny fluoru). V blízkosti zdrojů znečištění se usazují suché depozice tuhých částic (spad). Množství suchého spadu se v poslední době snižuje, protože se používá účinných odlučovačů. Hodnoty spadu se tak u nás pohybují nejvýše na jedné čtvrtině kritické hodnoty.
Mokrá depozice znečišťujících látek je zprostředkována srážkami. Jsou to hlavně sloučeniny síry a dusíku, dále ionty ionizovaných sloučenin, které především ovlivňují pH srážkové vody. Takto ovlivněné srážky působí jak na lesní porosty, tak na lesní půdu. Většinové působení však spočívá v okyselování prostředí. Zvláštním případem je intoxikace lesních ekosystémů těžkými kovy ze spadu v blízkosti některých průmyslových provozů.
Jiné příčiny degradace
Ostatní příčiny můžeme shrnout jako negativní dopady civilizačního vývoje a intenzifikace života vyspělé společnosti. Dalekosáhlou změnu růstového prostředí představuje lomová těžba hnědého uhlí provázená novotvary v krajině, nepříznivě se projevuje cestní síť i vlastní doprava (rušivé zářezy do lesních komplexů narušujících vodní režim i výživu lesních ekosystémů, zplodiny ze spalovacích motorů, aplikace posypových solí). Lokální význam mají složiště různých látek a odpadů, z nichž může být větrnou erozí zanášen toxický prach do okolních porostů. V případě těžby některých rud mohou být lesní porosty intoxikovány jak vlastními produkty těžby, tak následky použité technologie.
Mechanizace vlastních prací v lesním hospodářství není vždy jen přínosem, někdy může znamenat i značnou újmu (např. zhutnění půd při přibližování traktorem).
Nezanedbatelnou složkou vlivů na lesní ekosystémy a lesní půdu je rekreace, která s sebou může přinášet množství negativních účinků (udupání půdy, škody na podrostu, vnesení cizorodých látek a předmětů, vytlačování přirozené fauny pohybem a hlukem).
Možnosti regradace
Snahy o regradaci (melioraci) by měly vycházet z uvolnění utlumené látkové a energetické výměny. V případě lesních ekosystémů to znamená především zvětšení (prohloubení) aktivního půdního profilu, uvolnění živin a energie z nadložního humusu, diverzifikaci biocenózy, hospodaření dle typologických poznatků atd.
Degradační procesy jsou intenzivnější pod monokulturou dřeviny, jež do skladby přirozeného ekosystému nepatří; naopak k regradaci přispívá meliorační dřevina, která je přirozeným druhem původního ekosystému, resp. jejíž ekologické nároky stanoviště splňuje.
Např. u smrkové monokultury na stanovišti vlhkých doubrav, kde je nárok smrku na vodu pokryt, byla zaznamenána slabší degradace než u smrkové monokultury na stanovišti svěží doubravy. Podobně se chovají borová stadia (monokultury) svěžích doubrav ve srovnání se silnými degradačními projevy borových monokultur ve vlhkých doubravách či v bučinách.
Seznam použité literatury:
Čermák, P., Kohel, J., Dedera, F. a kol. Rekultivace ploch devastovaných těžbou nerostných surovin v oblasti Severočeského hnědouhelného revíru. Praha, VÚMOP Praha, 2002, 88 s. ISSN 1211-3972
Lhotský, J. a kol. Degradace lesních půd a jejich meliorace. Praha, SZN Praha, 1987. 240 s. a 8 s. příloh
Lhotský, J. a kol. Kultivace a rekultivace půd. Praha, VÚMOP Praha, (studijní texty), 1994, 198 s.
Materna, J., Mejstřík, V. Zemědělství a lesní hospodářství v oblastech se znečištěným ovzduším. Praha, SZN Praha, 1987, 152 s.
Podlešáková, E., Němeček, J., Vácha, R. Zatížení půd a rostlin severomoravského imisního regionu rizikovými látkami. Vědecké práce VÚMOP, č. 10, 1999, s. 109-122. ISSN 1210-1672
Špiřík, F. Lesnická rekultivace výsypek v SHR. Metodika VÚM Praha, č. 4, 1973
Váchal, J., Váchalová, R., Škoda, S. Stabilizační aspekty a přínosy melioračních opatření v krajině. Sb. konf. Meliorace včera, dnes a zítra, Průhonice 1.4.2004, VÚMOP Praha, 2004, s. 199-206. ISBN 80-239-3640-9
Adresa autora: Ing. Jiří Lhotský, DrSc.
Na Sypkém 3, Praha 8
Tel.: 283 842 658,
e-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.