Stav revitalizácie vetrom poškodeného územia vo Vysokých Tatrách

Vladimír Šebeň

Informácie o vzniku, príčinách a následkoch veternej kalamity, ktorá výrazne zmenila ráz krajiny v oblasti Vysokých Tatier, sú čitateľom Lesnické práce dostatočne známe. Prezentovali sa v niekoľkých príspevkoch v predchádzajúcich ročníkoch. Pre optimalizáciu procesu revitalizácie je nevyhnutné poznať údaje o stave a vývoji územia. Či už o prirodzenom vývoji, alebo o vplyve človekom manažovaných opatrení. Zistiť takéto informácie aktuálne, objektívne a presne je veľmi náročné. Pri tvorbe Projektu revitalizácie lesných ekosystémov na území Vysokých Tatier sa počítalo so založením systému zameraného na monitoring vývoja stavu lesa. Monitorovaciu sieť na zistenie stavu cez výberové monitorovacie plochy založili v rokoch 2007–2008 pracovníci Národného lesníckeho centra vo Zvolene.

Tatranská kalamita
Najvýraznejšia novodobá kalamita na Sloven-sku vznikla pôsobením vetra 19. 11. 2004. Najničivejšie sa prejavila práve v oblasti Vysokých Tatier, kde sa zaznamenalo celoplošné odstránenie porastových komplexov na takmer súvislej výmere 12 tisíc hektárov a celkové množstvo dreva sa odhadlo na 2,5 mil. m3 (Zelená správa 2005). Tatranská kalamita je výnimočná v rámci stredoeurópskeho priestoru ani nie tak svojim rozsahom (napr. orkány Lothar a Martin z decembra 1999 (CTBA 2004) spôsobili v Európe poškodenie asi 180 miliónov m3), ale sústredenou koncentráciou na malom území a súvislým poškodením lesa.

Predmet monitoringu, dizajn a informačné spektrum
Predmetom terestrického monitorovania nie je len územie, ktoré bolo postihnuté vetrovou kalamitou a je preň vypracovaný revitalizačný projekt (Jankovič et al 2007), ale aj priľahlé lesné porasty. Ide o územie od podtatranskej kotliny po porasty kosodreviny (záver smrekového lvs). Jeho celková výmera je okolo 23 000 ha. Dôvodom rozšírenia záujmu mimo oblasti sústredeného kalamitiska bola navrhnutá dlhodobá koncepcia monitoringu a postupné očakávané rozširovanie kalamity (potenciálny vznik ďalších ohnísk kalamity v súčasnosti existujúcich a prežívajúcich starších porastoch), alebo tiež samotné sledovanie stavu a vývoja lesa na neohrozených lokalitách.
Cieľom uvedeného monitoringu je komplexné zistenie stavu celého poškodeného územia ako aj jeho okolia (so zameraním hlavne na obnovu) a opakovaným zisťovaním (monitoringom) v požadovaných časových odstupoch priebežné sledovanie a zaznamenanie zmien v procese revitalizácie územia ako aj zistenie vplyvu revitalizačných opatrení (kontrola ich účinku).
Terestrický monitoring je oveľa náročnejší na zisťovanie stavu ako využitie DPZ alebo leteckých ortofotosnímok, ktoré sa v Tatrách každoročne obnovujú, ich nevýhodou je ale slabé rozlíšenie a podchytenie mladých rastových stupňov, ktoré sú v prvých rokoch vývoja kľúčové.
Ako optimálny variant z hľadiska hustoty pre potreby monitoringu sa zvolila pravidelná sieť monitorovacích plôch (MP) v rozstupe 500x500 m. Celkový počet MP v záujmovej oblasti je 924. Plochy sa zakladali počas vegetačných sezón v čase medzi májom 2007 a októbrom 2008.
Navrhovaný dizajn vychádzal z dizajnu inventarizačných plôch Národnej inventarizácie a monitoringu lesa (NIML), pričom sa pozornosť sústredila na niektoré špecifiká (hlavne obnovu a odumreté drevo). Základom bol konštantný kruh s výmerou 500 m2 pre zisťovanie terénnych, stanovištných a porasto-vých údajov. Ďalší bol variabilný stromový kruh s výmerou 50 až 1 000 m2 pre zisťovanie údajov o stromoch s d1.3 > 7 cm; veľkosť kruhu sa určila tak, aby zahrnul 15–25 stromov. Špecifikom sú 4 satelity troch koncentrických kruhov so stredmi vzdialenými 8,0 m od stredu plochy na sever, východ, juh a západ; pre inventarizáciu jedincov obnovy – nálet, nárast (výška 0,1–1,3 m), mladinu a umelú obnovu. Variabilné polomery (r = 0,5 až 3,0 m) sa stanovili tak, aby každý kruh zachytil 5–10 jedincov. Okrem toho sa vytýčil líniový tranzekt pre zisťovanie priestorovej premenlivosti štruktúry lesa a doplnkových údajov pre hodnotenie stavu biotopov, preložený stredom plochy 50 m na obe strany v smere V – Z alebo S – J (aby lepšie kopíroval vrstevnicu).

Výmera poškodeného územia
Výmera predstavuje základný znak územia. Prvé odhady po vzniku kalamity hovorili o poškodenej ploche 12 600 ha. Keďže sa monitoring realizoval po celej časti, nie je ťažké stanoviť skutočnú výmeru kalamitnej plochy s pomerne veľkou presnosťou na úrovni ± 2-3 %. Problém jednoznačného stanovenia spočíva skôr v posúdení, čo je poškodená plocha. Aj keď vznikla súvislá odlesnená plocha, na veľkej časti územia ostali časti lesa – výstavky. Nedá sa tu teda jednoznačne určiť hranica medzi stojacim lesom a lesom zvaleným vetrom.
Súvislá kalamitná vrstva, ktorá bola vytvorená zo snímkových podkladov, udáva výmeru na 9 600 ha. Z výsledkov výberových plôch, ktoré sme stratifikovali na základe tejto vrstvy vyšiel výsledok 9 020 ± 360 ha. Ostatná (nepoškodená) časť má výmeru 13 600 ± 360 ha. Ak sme počítali výsledok na základe terestrického posúdenia (kritérium kalamity pre MP bola zásoba pod 50 m3/ha a súčasný výskyt pňov či ležaniny), vyšla poškodená časť na výmere 9 880 ± 370 ha a ostatná nepoškodená časť na 12 800 ± 370 ha. Na základe súčasného stavu zachovaných porastov nepresahuje výmera súvislej kalamitnej plochy v Tatrách 10 tisíc ha, čo znamená, že je asi o 20 % menšia ako uvádzali prvotné zdroje.

Drevinové zloženie stojacich porastov
Podľa očakávania má v drevinovom zastúpení stojacich porastov najvyššie zastúpenie smrek. A to v nepoškodenej, ale aj poškodenej časti. V nepoškodenej na základe pokryvnosti všetkých stromov stromov nad 7 cm hrúbky (odvodené stromové plochy) dominuje smrek (Picea abies) so 70,4 ± 1,9 % podielom, nasleduje smrekovec (Larix decidua) s podielom 8,2 ± 1,2 %, borovica (Pinus sylvestris) 4,3 ± 0,9 %, breza (Betula pendula) 3,1 ± 0,8 %. Málo zastúpená je jarabina (Sorbus aucuparia), jedľa (Abies alba), jelša sivá (Alnus incana) či limba (Pinus cembra). Aj na kalamitou poškodenej ploche dominuje smrek (Picea abies), ale s výrazne menším plošným podielom 47,0 ± 2,6 %, po ňom nasleduje opäť smrekovec (Larix decidua) s vyšším podielom 14,4 ± 1,8%, jelša sivá (Alnus incana) a breza (Betula pendula) so 6,0 ± 1,2% podielom. Malé zastúpenie má borovica (Pinus sylvestris), jedľa (Abies alba), jelša lepkavá (Alnus incana), buk (Fagus sylvatica), javor (Acer sp.) a jarabina (Sorbus aucuparia). Absolútna holina bez výskytu akéhokoľvek stromu nad
7 cm hrúbky tvorí 9,2 ± 1,5 %.
Trochu iná je situácia pri drevinovom zložení počítanom zo zásoby. Na nepoškodenej časti stúpne podiel smreka až na 81,7 ± 4,9 %. Podiel smrekovca či borovice je podobný, ale mierne klesá podiel menej objemných listnáčov (jarabina, breza, jelša). Na poškodenej časti je podiel smreka rovnaký so 46,4 ± 9,3 % (väčšia výberová chyba je spôsobená menším výskytom smreka a väčšou variabilitou zásoby). Ale podiel smrekovca stúpne až na 21,7 ± 5,2 %, čo svedčí o tom, že na kalamitisku sa nachádzajú objemnejšie smrekovce, aj keď nie v takom veľkom zastúpení. Ostatné druhy majú zastúpenie porovnateľné.

Obnova
Najzaujímavejšie a pre proces revitalizácie najdôležitejšie sú informácie o stave obnovy. Tá sa hodnotila priamym meraním jedincov tenších ako 7 cm od minimálnej výšky 10 cm. Spočítavanie jedincov a výpočet priemerných počtov je objektívnejšia metóda ako subjektívne posudzovanie pokryvnosti.
Zaujímavé je zistenie, že sa v početnosti nezistili rozdiely medzi kalamitnou holinou a nepoškodenými zachovalými porastami.
Na kalamitisku sa nachádzalo priemerne 13,8 ± 1,1 tisíc kusov obnovy na ha. Z toho priemerne 9,7 ± 0,9 tisíc ks/ha v dobrom stave a výbornej kvalite, 3,7 ± 0,4 v priemernom stave a len 0,5 ± 0,1 tisíc ks/ha chradnúcich alebo poškodených jedincov v zlej kvalite. Priemerne sa identifikovalo 0,4 ± 0,1 tisíc jedincov na hektár poškodených tvrdoňom (Hylobius abietis), čo predstavuje len asi 3% podiel. Na vetrom nepoškodenej časti územia sa zistilo priemerne 12,5 ± 0,9 tisíc ks/ha, z čoho 9,9 ± 0,8 tisíc ks v dobrom zdravotnom stave a dobrej kvality, 2,2 ± 0,2 tisíc ks/ha v priemernom stave a len 0,5 ± 0,1 tisíc ks/ha v zlom stave.

Rastový stupeň a pôvod obnovy
Podľa rastového stupňa samozrejme dosahujú najvyššiu početnosť najnižšie kategórie. Na nepoškodenej časti s podielom 68,4 ± 5,9 % dominuje nálet (do 0,5 m výšky), ktorý dosahuje pri zdravých a kvalitných jedincoch 7,3 ± 0,7 tisíc ks/ha, pri priemerných jedincoch 1,1 ± 0,2 tisíc ks/ha a pri odumierajúcich a nekvalitných jedincoch 0,2 ± 0,0 tisíc ks/ha. Druhou najzastúpenejšou kategóriou je nárast (do 1,3 m) s podielom 20,4 ± 1,7 %. Ďalej sú jedince mladiny (výška od 130 cm do hrúbky 7 cm), ktoré tvoria podiel z počtu 10,7 ± 1,2 %. Ostávajúcou kategóriou sú vysadené jedince z umelej obnovy, ktoré majú podiel na celkovej obnove podľa zistení v teréne len 0,5 ± 0,1 %. Zistila sa ich priemerná početnosť menej ako 100 ks/ha celej monitorovanej plochy.
Na kalamitisku rovnako dominujú jedince z náletu – a to podielom 57,2 ± 5,7 %. Zistil sa tu však výraznejší podiel poškodení hylobiom, až 4,4 %, čo však nesvedčí o celkovom významnom poškodení. Nasleduje kategória nárastu s podielom 33,9 ± 3,5 %. Jedince mladiny dosiahli podiel 7,8 ± 1,0 % z celkového počtu jedincov obnovy. Poslednou kategóriou sú jedince z umelej obnovy, ktoré majú podiel len 1,2 ± 0,2 %. Nepresahujú priemernú početnosť 200 ± 20 ks/ha, a pri nich sa zistil najväčší podiel hylobiom poškodených jedincov, takmer 6 %.
V jednoduchom porovnaní sa zistil dominantný vplyv prirodzenej obnovy. Aplikovaná umelá obnova podľa skutočného stavu bola skôr doplnkom bohatej prirodzenej obnovy. Znamená to, že sa použili buď menšie počty ako je potenciál prirodzenej obnovy alebo sa zaznamenali vysoké straty. V rámci projektu revitalizácie sa však dopredu plánovalo neceloplošné zalesňovanie, vytváranie mozaikovitých porastov, úmyselné ponechávanie nezalesnených holiniek a maximálne využívanie prirodzenej obnovy.
Celková výmera plochy, na ktorej sa aplikovala umelá výsadba v rámci kalamitnej holiny je na základe MP z podielu stanovená na 23,9 ± 2,2 %, čiže okolo 2 tisíc ha. Ale pri veľmi riedkom priemernom počte len 0,70 ± 0,02 tisíc ks/ha (z miest, kde sa zaznamenala).
Pomerne veľký dostatok odrastenejších jedincov svedčí to tom, že hneď pri poškodení lesa v roku 2004 bol dostatočný potenciál obnovy, ktorý sa naplno prejavil po odlesnení (za 3-4 roky od kalamity tvoria väčšinu jedince staršie ako 4 roky, teda nevznikli až po odstránení dospelých porastov).
Na kalamitisku v prirodzenej obnove dominoval smrek. Jeho priemerná početnosť je 5,4 ± 0,6 tisíc ks/ha a nachádzal sa na 82,6 ± 2,0 % územia. Jeho podiel na celkovej početnosti jedincov je iba 39,8 ± 4,6 %. Ďalšou drevinou je jarabina, s priemernou početnosťou
2,9 ± 0,4 tisíc ks/ha a podielom 20,8 ± 2,6 % (výskyt na 70,1 ± 2,4 % územia). Nasleduje breza s porovnateľnými hodnotami, priemerná početnosť 2,6 ± 0,5 tisíc ks/ha, výskyt na 49,5 ± 2,6 % územia a podiel 18,9 ± 3,8 %. Ostatné druhy už majú výraznejší odstup: rakyta s podielom 9,0 ± 2,0 %, jelša sivá 2,5 ± 0,6 %, jedľa 2,1 ± 0,6 %, osika 1,6 ± 0,6 %. Prirodzené drevinové zastúpenie je teda z hľadiska diverzity dosť pestré. Prekvapením je podiel borovice 0,9 ± 0,3 % a smrekovca 0,6 ± 0,2 %, ktoré sú pionierskymi drevinami s veľmi vysokým potenciálom šírenia sa na kalamitných holinách. Ich úloha je v sukcesii veľmi významná, a ich potenciál zvyšuje zastúpenie v materskom, resp. ostávajúcom poškodenom poraste (smrekovec 8–14%, borovica okolo 4 %). Realita však absolútne nezodpovedá predpokladom a očakávaniam, tieto dve dreviny sa umiestnili takmer na chvoste druhov v prirodzenej obnove. Príčiny tejto skutočnosti by bolo treba ďalej podrobnejšie analyzovať. Druhy s malým podielom na celkovej početnosti sú ešte jelša lepkavá, jaseň, javor horský a mliečny s podielom pod 1 %, limba, kosodrevina, brest, buk, vŕba biela, lipa malolistá, a čerešňa s veľmi vzácnym výskytom.
Najzastúpenejšou drevinou vo výsadbe na kalamitisku je smrek, s podielom 32 ± 4 %, nasleduje smrekovec 27 ± 4 % a borovica 20 ± 3 %. Tieto tri dreviny spolu tvoria takmer 80 % z počtu vysadených drevín. Ďalej sa zistila jedľa 13 ± 3 %, javor horský 5 ± 2 %, breza, borovica čierna, limba, jarabina, jaseň a jelša.

Negatívne faktory pôsobiace na obnovované mladé porasty na kalamitisku
Na poškodenej časti dominovala s podielom 66,6 ± 1,2 % zo všetkých hodnotených MP konkurencia prízemnej vegetácie. Porovnateľný podiel mali nepriaznivé abiotické faktory – podmáčanie, mráz, sneh, sucho (10,5 ± 0,8 %) a plochy bez negatívneho vplyvu (10,3 ± 0,8 %). Nasledoval tlak ťažby a približovania na jedince obnovy 6,7 ± 0,6 %, zaujímavosťou na kalamitisku je aj podiel posúdenej kompetície materského porastu 2,9 ± 0,4 % (ostávajúce zbytky porastov a výstavky). Malý podiel tvorilo negatívne pôsobenie zveri 0,5 ± 0,2 %, požiare (0,4 ± 0,2 %), hmyz (prevažne Hylobius) 0,1 ± 0,1 % a ostatné či neznáme faktory.
Z hľadiska realizovaných ochranných opatrení v obnove sa nezaznamenala žiadna ochrana na 92,7 ± 1,4 % monitorovaného územia kalamitiska, na 6,5 ± 1,3 % sa zistila chemická ochrana, na 0,3 ± 0,3 % mechanická ochrana, zvyšok sa nehodnotil.

Zhrnutie
Získať objektívne informácie o vývoji mladých jedincov na rozsiahlom územní poškodenom vetrovou kalamitou sa dá len terestrickou metódou – monitoringom na výberových plochách. V rámci sledovania revitalizácie sa založila rozsiahla monitorovacia sieť s takmer tisíckou plôch a širokým informačným spektrom. V príspevku sme priniesli okrem spresnených údajov o výmere kalamitiska a drevinách v ostávajúcich porastoch hlavne informácie o obnove. Zistili sa prekvapujúco vysoké priemerné počty jedincov obnovy bez výraznejších rozdielov na kalamitisku a v nepoško-denej časti územia a veľmi pestré zloženie. Najviac bolo jedincov náletu (priemerne 7,9 ± 0,8 tisíc/ha), potom nárastu (4,7 ± 0,5 tisíc ks/ha), ale dostatok bol aj počet jedincov mladiny (1,1 ± 0,1 tisíc ks/ha). Naopak sa našlo málo sadeníc z umelej obnovy, ktoré na celkovej obnove tvoria takmer zanedbateľný podiel. Z negatívnych faktorov na obnovu na kalamitisku dominuje konkurencia vegetácie s výskytom na 2/3 územia. Nepriaznivý vplyv zveri je minimálny.
Trvalo stabilizované monitorovacie plochy predstavujú nevyhnutný predpoklad pre budúce porovnávanie zmien stavu na danom území. Pri nastavenom systéme monitoringu je toto možné v akomkoľvek časovom horizonte (komplexný zber údajov však trval 2 sezóny). Zo širokého informačného spektra sme priniesli len časť údajov. Zaujímavé budú aj údaje o poškodení a stave dospelých porastov, hlavne o vplyve premnoženého podkôrneho hmyzu, ktoré predstavuje v súčasnosti veľmi vážny problém.

Autor: Ing. Vladimír Šebeň, PhD.
Národné lesnícke centrum
 Lesnícky výskumný ústav
Foto: autor