Vliv revitalizačního vápnění na společenstva žížal a drátovců

Meliorační vápnění ve východním Krušnohoří

Meliorační vápnění lesních porostů je jedno z opatření, které by mělo přispět k urychlení revitalizačního procesu půd narušených dlouhodobou acidifikací. V období 1978–1991 a 2000–2006 bylo povápněno v Krušných horách území 62 tis. a 30 tis. ha, přičemž řada porostů byla ošetřena opakovaně (obr. 1). Souběžně ke zlepšení půdních podmínek přispívají listnaté porosty náhradních dřevin (bříza, jeřáb, olše, osika) na rozdíl od smrku pichlavého.

V důsledku vývoje půdního chemismu a struktury vegetace se vytváří kontinuálně nové prostředí i pro půdní faunu. Proto by měl být dopad vápnění hodnocen jako dynamický faktor, neboť záleží na tom, za jak dlouho po aplikaci jsou pozorování prováděna.

V lesních ekosystémech se sníženou hodnotou pH dominují zpravidla acidotolerantní druhy žížal. Známa je pozitivní reakce společenstva žížal na vápnění. V přirozených i člověkem ovlivňovaných ekosystémech dosahuje hustota žížal 30–400 jedinců na metr čtvereční. Zakyselení vyvolá pokles osídlení žížalami a úplné vymizení druhu Lumbricus rubellus a Dendrodrilus rubidus. Ve třetím roce po vápnění by měla kulminovat abundance (400–500 ks.m-2) a následně v pátém roce může klesnout na 200–250 ks.m-2, přičemž roční produkce trusu evropských žížal dosahuje 3,5–7 kg.m-2.

Dlouhodobá odezva půdní fauny na aplikované meliorační vápnění byla zhodnocena v území LHC Klášterec (8 362 ha), kde bylo v letech 1986–2002 vápněno 86,3 % plochy (jedenkrát 42,4 %, dvakrát 26,9 %, třikrát 15,4 % a čtyřikrát 1,5 % LHC). Z historického souboru několika set vápněných porostů bylo vybráno 49, které reprezentují vápněnou oblast dobou (1986–2002) a četností aplikace (0–4krát) a stanovištními podmínkami (740–960 m n. m., SLT 7K, 6K)(obr. 2). Žížaly jako nejvýznamnější půdotvorná složka a larvy kovaříkovitých (drátovci) byly získány z odebraných 392 půdních vzorků metodou tepelné extrakce na tullgrenech (obr. 3).

Fauna žížal

Ve sledovaných porostech bylo zachyceno 1 578 jedinců deseti druhů žížal, z nichž nově zjištěným byl v této oblasti Lumbricus castaneus. Jedná se převážně o epigeické (povrchové) zástupce na území ČR obecně rozšířené a hojné. Je zajímavé, že druh Dendrobaena attemsi (obr. 4), uváděný ze zachovalých listnatých lesů a smrčin pralesovitého typu Šumavy, se na společenstvu žížal v území LHC Klášterec podílel 48 % dospělými a 54 % mladými (juvenilními) jedinci. Významně zastoupené byly i druhy Dendrobaena octaedra (obr. 5) (16 % a 21,4 %) a Dendrobaena vejdovskyi (23,1 % a 9,3 %). Přes mírný pokles hustoty žížal ze 72 ks.m-2 (6S) na 66,5 ks.m-2 (6K) a 58 ks.m-2 (7K) zůstalo druhové spektrum v 6K a 7K identické.

Rozhodující složkou společenstev byla D. octaedra, nacházející se ve všech hodnocených stanovištních kategoriích (6,4–52 %), s jednoznačnou preferencí k intenzivně vápněným a zalesněným bývalým zemědělským půdám. Přes výraznější odchylky v dominanci vykázala D. attemsi střední zastoupení na vápněných stanovištích (35–41 %) a relativně nízký výskyt pokrývá některé plochy charakterizované opakovaným vápněním. Ostatní druhy zaznamenaly sice obecné rozšíření, ale nízkou hustotu (Aporrectodea caliginosa, Dendrobaena illyrica, Lumbricus rubelus) až sporadický výskyt.

Půdní chemismus a společenstvo žížal

I když je většina žížal považována za neutrofilní (pH 6–7), existují druhy tolerantní k půdám silně kyselým (pH <3,5), nebo alkalickým (pH >8). V Krušných horách poškozených kyselými dešti byl popsán Pižlem (2004) výjimečný výskyt druhu D. rubidus v půdě s pH 2,7. Žížaly většiny námi zjištěných druhů považovaných za acidotoleratní (pH 3,7–4,7) jsme zachytili v humusové vrstvě vymezené pH/KCl (2,84–6,15) ve vyrovnané hustotě (pH <3,5 (61 ks.m-2), pH 3,5–4,49 (74 ks.m-2), pH 4,5–6,15 (68 ks.m-2), na čemž se podílela D. attemsi (38,6–33,1–36,3 ks.m-2), D. vejdovskyi (8,7–7,9–6,3 ks.m-2). Dílčí preference k vyššímu pH byla stanovena u druhu D. octaedra. Ubikvisty tolerující pH 4,7–>7 jsme nalezli i v půdách s nižším pH, např. L. rubellus (2,8–5,6), A. caliginosa (3,1–5,5), Octolasion lacteum (3,2–5,2), z čehož vyplývá určitá adaptabilita a tolerance jednotlivých druhů. (Pozn.: ubikvist – organismus s velkou ekologickou tolerancí k obývanému prostředí)

Bylo stanoveno vyvážené zastoupení některých druhů žížal (D. octaedra 10,2–7 ks.m-2, D. vejdovskyi 9,1–5,3 ks.m-2, L. rubellus 2,5–4 ks.m-2) v půdě vyznačující se výrazně nenasyceným až slabě nasyceným sorpčním komplexem. Druh D. attemsi se vyšší abundancí profiloval při slabé nasycenosti sorpčního komplexu, nízkém poměru C/N, vysokém obsahu fosforu a draslíku a nízkou abundancí při vysoké hladině vápníku a hořčíku. V těle žížal se navyšuje obsah fosforu a hořčíku, nikoliv vápníku. Z ostatních zástupců pozitivně reagoval acidotolerantní druh D. octaedra na vyšší úroveň vápníku a D. vejdovskyi na vyšší obsah draslíku. Je zajímavé, že D. attemsi nebyla v porostech břízy LHC Litvínov tullgreny zachycena, ale jako dominantní vystupuje v bukových porostech rezervace Kienhaida a porostech náhradních dřevin v jejím okolí (Krušné hory). Společenstvo žížal jako významná půdotvorná složka zůstalo zachováno přes dlouhodobý proces acidifikace a po melioračním vápnění se nachází ve standardní kvantitě a navyšující se druhové diverzitě v porovnání s aktuálním stavem žížal v nevápněných starých smrkových a bukových porostech.

Společenstvo kovaříkovitých (Elateridae)

Kovaříkovití mají tříletou délku vývoje (larvy 2 roky) – kovařík lemovaný (Dalopius marginatus), případně až šestiletý vývoj – kovařík hladký (Athous subfuscus), kovařík kovový (Selatosomus aeneus), čímž se vytváří kumulovaná zásoba larev v půdním prostředí. Nejvýznamnějším druhem je A. subfuscus, jehož larvy se živí humusem, živočichy nebo jejich zbytky, různými rostlinnými částmi, semeny a opadem. Ve smíšených borových lesích mají larvy relativně nízkou abundanci (38 ks.m-2), z toho A. subfuscus 16,2 ks.m-2 a D. marginatus 12,6 ks.m-2. Ve smrkových porostech jsou dominantní D. marginatus, A. subfuscus. Za kritickou je považována abundance 40–50 larev (drátovců) na m2 v polních kulturách.

Drátovci 17 druhů kovaříkovitých byli zachyceni ve sledovaném území v porostech s diferencovaným vápněním a úpravou půdy před zalesněním. K obecně rozšířeným zástupcům se řadil A. subfuscus (53,75 %), D. marginatus (20,16 %) a kovařík horský (Hypnoidus riparius) (6,43 %). Nejvyšší abundance drátovců byla zaznamenána v lokalitách bez vápnění, případně jednou vápněných, ale bez přípravy stanoviště (66–72 ks.m-2). Naproti tomu snížená abundance 12–40 ks.m-2 byla v porostech opakovaně vápněných a různými technologiemi narušených stanovištích.

Půdní pH na sledovaných lokalitách s výskytem larev kovaříkovitých bylo vymezeno 2,84–6,15, které ve vyrovnaném zastoupení akceptoval A. subfuscus. Kovařík D. marginatus se profiloval vyšší abundancí při pH<3,5. Široké rozpětí půdního pH (2,96–5,53) bylo stanoveno u kovaříka měděného (Ctenicera cuprea). Přestože v úhrnu se abundance larev kovaříkovitých mírně snižovala s klesající aciditou, nelze považovat půdní pH za významné diferenciační kritérium pro tuto půdní složku. Druhová diverzita byla částečně negativně ovlivněna ustupující aciditou.

Diference byly stanoveny u některých druhů larev kovaříkovitých v důsledku půdní výměnné sorpce (kovařík tmavý – Agriotes obscurus), obecně velmi nízká abundance byla při vysokém stupni nasycení sorpčního komplexu bazickými kationy. Z úrovně obsahu živinových prvků v humusovém horizontu se jeví vyšší abundance drátovců při nadbytku fosforu a vápníku, nedostatku hořčíku a optimu draslíku.

V území s realizovaným melioračním vápněním zůstává s odstupem 15–20 let zachována v půdě fauna žížal a larev kovaříkovitých, pro jejíž zhodnocení je nezbytné vycházet z aktuálního půdního chemizmu, než ze stanovištních podmínek definovaných přípravou půdy a dobou a počtem vápnění.

Výsledky výzkumu byly podpořeny VZ MSM 6215648902 a projektem NAZV QH 82113.

Autor:

prof. Ing. Emanuel Kula, CSc.

Mendelova univerzita v Brně, LDF

E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.