Stav prostředí v Krušných horách
Vít Šrámek, Jiří Kulhavý, Bohumír Lomský, Luboš Borůvka, Karel Matějka, Pavel Hadaš, Přemysl Fiala
Lesní porosty ve vrcholových partiích Krušných hor byly vždy pod silným tlakem abiotických činitelů. V době před vypuknutím imisní katastrofy se jednalo zejména o poškození větrem a námrazou, méně poškození sněhem. Od poloviny dvacátého století přistupuje k biotickým vlivům imisní zatížení a dochází k synergickému působení obou vlivů.
Meteorologické faktory
V Krušných horách se největší tvorba námrazy vyskytuje v polohách od 650 do 900 m n. m., a to při větrech vanoucích z jihovýchodu. Za vysoce náchylné k poškození vrcholovými zlomy lze považovat porosty ve věku 30–80 let, ke škodám však může v extrémnějších podmínkách docházet ve všech porostech od druhého věkového stupně.
Na rozdíl od námrazy má v Krušných horách poškození sněhem menší význam. Vzhledem k nadmořské výšce hřebene zde není tak častý výskyt mokrého sněhu jako v nižších polohách. V Krušných horách je poškození sněhem většinou omezené na první, případně druhý věkový stupeň a při vhodné výchově neohrožuje existenci porostů.
Významným faktorem pro stabilitu lesních porostů v Krušných horách byl vždy vliv bořivého větru. V budoucnu lze očekávat opětovný nárůst významu tohoto faktoru v souvislosti s odrůstáním současných stejnověkých porostů na bývalých imisních holinách v hřebenové oblasti.
Ve druhé polovině dvacátého století hrála určující roli v oblasti abiotického poškození kombinace meteorologických faktorů s imisemi. Přes vzájemnou kombinaci těchto vlivů je z dnešního pohledu zřetelně jasné, že rozhodující vliv pro vznik rozsáhlých poškození mělo imisní zatížení. V období postupného zalesňování extrémních imisních holin vzrostl význam mrazového poškození dřevin – a to jak pozdním či časným mrazem, tak teplotními výkyvy v zimním období. Na velkoplošných sečích klesají přízemní teploty pod bod mrazu i v průběhu vegetačního období, což značně ztěžovalo až znemožňovalo obnovu některých imisím odolných dřevin, zvláště buku. Z uvedeného vyplývá, že současné náhradní porosty snižují nebezpečí výskytu kritických minimálních teplot, což má značný význam zejména pro jejich použití jako krycích dřevin pro obnovu buku. Dalším příznivým efektem je snížení proudění vzduchu a úprava vláhového režimu. Neuváženě rychlý postup přeměn, nebo na druhou stranu i rozpad porostů náhradních dřevin, který by obnovil klima velkoplošných holin, by z pohledu bioklimatu mohl vrátit současnou, relativně příznivou situaci do období těsně po rozsáhlých imisních těžbách.
Imisní zatížení
Vzhledem ke koncentraci ložisek hnědého uhlí, elektráren a chemického průmyslu v podkrušnohorských pánvích byla oblast Krušných hor vždy vystavena výrazné imisní zátěži. Znečištění ovzduší oxidem siřičitým, který představoval hlavní škodlivinu působící negativně na lesní porosty, vyvrcholilo v sedmdesátých a osmdesátých letech dvacátého století, kdy také došlo k postupnému odlesnění vrcholových partií Krušných hor. Přestože silná imisní zátěž postihovala celé pohoří, v jeho východní části mezi Klínovcem a Cínovcem byly průměrné koncentrace SO2 výrazně vyšší než na západě Krušných hor. Tyto rozdíly v imisní zátěži se projevily i na zdravotním stavu lesních porostů a na umisťování exhalačních těžeb.
V průběhu devadesátých let došlo vzhledem k odsíření velkých zdrojů znečištění a k celkovému poklesu průmyslové produkce k významnému snížení imisní zátěže. Emise SO2 v rozmezí let 1989–2000 poklesy o více než 90 %. Tomu odpovídal i vývoj zdravotního stavu lesa. Počátkem devadesátých let zbytky původních krušnohorských porostů regenerovaly a porosty náhradních dřevin úspěšně odrůstaly, což vedlo ke všeobecnému optimismu. V zimě 1994/95 a zejména 1995/96 však došlo k výraznému poškození smrkových porostů, a to i při relativně nízké produkci SO2, která byla v té době zhruba o třetinu nižší oproti roku 1990. Na tomto poškození se výrazně projevila spoluúčast meteorologických faktorů. Vzhledem k tomu, že od té doby došlo k dalšímu snížení produkce SO2 i dalších spolupůsobících plynů, jako je fluorovodík, není výskyt plošného, vizuálně patrného poškození lesních porostů oxidem siřičitým v blízké budoucnosti pravděpodobný. K lokálnímu vzniku poškození může dojít při dlouhodobě špatných rozptylových podmínkách v uzavřených údolích nebo v případě průmyslových havárií. Z dalších škodlivin mohou v budoucnu hrát určitou negativní roli zvýšené koncentrace ozonu. Ty v Krušných horách ovšem dosahují obdobných hodnot jako v jiných pohořích České republiky.
Významnou roli hrají v komplexu antropogenních stresorů atmosférické depozice, tedy vstup látek se srážkami. Za významné pro zdravotní stav porostů považujeme zejména depozice vodíkových iontů (pH srážek), dusíku a síry. Do jisté míry může být významná také depozice těžkých kovů, jako je např. olovo, kadmium a další, ta však primárně ovlivňuje jiné, citlivější složky ekosystémů, například půdní faunu. U všech typů depozic jsou primárním ovlivněným parametrem chemické vlastnosti lesních půd. Po výrazném snížení koncentrací oxidu siřičitého představují depozice antropogenních látek pravděpodobně největší riziko pro zdravotní stav lesních ekosystémů v Krušných horách. Je tomu tak z několika důvodů:
- na rozdíl od znečištěného ovzduší, které působí přímo na dřeviny, se vliv kyselých depozic v půdě kumuluje;
- úroveň depozic závisí mj. na úhrnech srážek – nejvyšší zatížení je tak ve vyšších nadmořských výškách, kde jsou zároveň přirozeně chudé a k okyselování citlivé půdy;
- pod lesními porosty je depozice látek vyšší než na volné ploše, protože v nich dochází k zachytávání látek v korunové vrstvě. Tento efekt se bude s odrůstáním porostů na bývalých imisních holinách zvyšovat. Celkově lze tedy předpokládat relativní nárůst zatížení lesních půd;
- v současné době začíná převládat depozice dusíku nad depozicí síry. To do jisté míry podporuje růst dřevin, a zvyšuje tak tlak na půdu a nerovnováhu ve výživě porostů.
Význam depozice dokládá modelové zpracování, které ukázalo, že na 87 až 90 % území PLO Krušných hor pokračuje acidifikace jehličnatých porostů, která je vyvolána v průměru z 36 % antropogenními emisemi SO2 a NOx ze zahraničí a z 54 % antropogenními emisemi z území České republiky. Hodnota kritické dávky vstupu kyselé depozice do půdy smrkových porostů (1463 mol. H+. ha-1. rok-1) je překročena na více než 90 % území PLO Krušné hory, hodnota 1600 mol. H+. ha-1. rok-1 (kalkulovaná pro jehličnaté porosty) je překročena na více než 87 % území. Z výsledků překročení kritických dávek pro depozici dusíku vyplývá, že na 96 % území PLO Krušné hory probíhají procesy eutrofizace (obohacení prostředí živinami) smrkových porostů.
Stav půd
Půdy v oblasti Krušných hor jsou v různé míře ovlivněny znečištěním ovzduší a depo-zicemi, změnou charakteru a struktury lesních porostů, mechanickou přípravou půdy pro zalesňování a různými postupy chemické meliorace. Tyto faktory vedou k vysoké variabilitě půdních vlastností a jejich slabé prostorové závislosti, což komplikuje hodnocení jejich prostorového rozložení.
Produkční úroveň půd v oblastech náhradních porostů je i přes pozitivní vliv chemické a biologické meliorace na nízké úrovni. V oblasti východního Krušnohoří jsou půdní podmínky ve srovnání se západním Krušnohořím příznivější a v současnosti zde nedochází k akutnímu projevu nedostatku živin. Přesto zde nelze považovat situaci za stabilizovanou a půdní vlastnosti mohou být do budoucna zhoršovány stále vysokou depozicí kyselých látek a zvýšenými nároky mladých lesních porostů na živiny. Tento vývoj bude nutné nadále sledovat a v rozumné míře uplatňovat preventivní opatření biologické a chemické meliorace.
Oblast jihozápadního Krušnohoří se odlišuje od střední a severovýchodní části. V této oblasti je v současné době stav půd velmi vážný (nízké pH, nízké nasycení sorpčního komplexu bazickými prvky, chudší podloží, vyšší depozice pod dospělými smrkovými porosty apod.). Obsahy přístupného hořčíku jsou nízké a právě nedostatek tohoto prvku se v silně postižených oblastech začne jako první negativně projevovat na zdravotním stavu dřevin. To se na nejvíce postižených lokalitách projevuje žloutnutím a chřadnutím smrkových porostů. Vliv přípravných dřevin a chemické meliorace na půdu zájmové oblasti je zřejmý, ale specifický vliv porostů náhradních dřevin na půdu je obtížně hodnotitelný s ohledem na uplatnění více faktorů při utváření půdy (různé geologické podloží, různý způsob přípravy půdy, aplikace melioračních hmot, různá úroveň depozice). Lokality s buldozerovou přípravou půdy vykazují obecně méně příznivé vlastnosti humusového horizontu (nízký obsah C a N a zvýšené obsahy některých kovů včetně hliníku), ale acidita a obsah bazických živin, zejména Mg a Ca, jsou příznivější (důsledek vápnění a hnojení) než na ostatních lokalitách. Náhradní porosty ovlivňují zejména utváření nadložního humusu a charakter organominerálního horizontu půdy.
Dalekosáhlá nutriční degradace půdy ovlivňující vitalitu porostů v náhorní partii KH bude nadále omezovat možnosti lesního hospodářství při přeměnách porostů a výstavbě stabilnějších lesních ekosystémů. S ohledem na nízký stupeň resilience (odolnosti) lesních ekosystémů (včetně lesních půd) může docházet i při relativně nízkém působení stresových faktorů (např. klimatické výkyvy) k náhlým epizodám poškození lesních porostů.
Autoři:
Ing. Vít Šrámek, Ph.D., VÚLHM Praha
Prof. Ing. Jiří Kulhavý, CSc., LDF MZLU Brno
Doc. RNDr. Bohumír Lomský, CSc., VÚLHM Praha
Prof. Dr. Ing. Luboš Borůvka, AF ČZU Praha
Ing. Karel Matějka, CSc., IDS Praha
RNDr. Pavel Hadaš, LDF MZLU Brno
Dr. Ing. Přemysl Fiala, ÚKZÚZ Brno