Vedecké zhodnotenie regeneračnej schopnosti lesov v Tichej doline

Autor: Michal Wiezik | 18.11.2008 o 14:10 | Karma článku: 14,72 | Prečítané:  6301x

Štyri vegetačné obdobia po veternej kalamite v Tatrách zostalo len niekoľko málo percent kalamitného územia nespracovaných. Už štyri roky tu prebieha prirodzená sekundárna sukcesia, v rámci ktorej dochádza k obnovovaniu narušeného lesa. Niekto vidí v tomto procese prezentáciu efektivity prírodných mechanizmov, niekto iný upozorňuje na daný problém ako na nebezpečný experiment. K slovu sa dostávajú emócie, rétorika, sila. Aj preto som sa koncom jesene v roku 2008 podujal spolu s kolegami na objektívne zhodnotenie stavu lesných ekosystémov Tichej doliny. Stručnú podobu výsledkov z výskumu uvádzam v tomto príspevku.

fV rámci výskumu sme sa zamerali na objektívne zhodnotenie prirodzeného zmladenia lesných drevín a stavu bylinného podrastu na rôzne narušených lesných biotopoch. Prirodzené zmladenie je základnou podmienkou lesných ekosystémov na ich pretrvávanie v čase. Jednoducho povedané, čo sa nedokáže obnoviť, skôr či neskôr zanikne. Bylinný podrast zase veľmi citlivo reaguje na zmeny podmienok prostredia (mikroklíma, pôda, konkurencia) a preto je využívaný na indikáciu týchto zmien. Vzhľadom na to, že cieľom bolo zhodnotiť schopnosť prirodzenej regenerácie lesných porastov po veternej kalamite v roku 2004, zaznamenávané bolo len zmladenie, ktoré nebolo staršie ako štyri roky. Celý výskum prebiehal v dolnej polovici Tichej doliny (obr. 1) na 16 rôznych výskumných plochách (obr. 2).

 uzemie.jpg

Obr. 1 Záujmové územie v Tichej doline 

Sledovali sme štyri rôzne kategórie narušenia lesných porastov, z ktorých každá sa vyskytovala v štyroch nezávislých opakovaniach. Hodnotili sme stav sledovaných charakteristík v nenarušených lesných porastoch (S, obr. 3), v stojacej lykožrútovej kalamite (B, obr. 4) vzniknutej pôsobením silnej populácie lykožrútov po roku 2006, na nespracovaných polomoch (W, obr. 5), ktoré vznikli počas veternej kalamity v roku 2004 a na spracovaných kalamitných územiach (M, obr. 6), ktoré vznikli asanovaním následkov veternej a lykožrútovej kalamity po roku 2004.

 plochy.jpg

Obr. 2 Rozmiestnenie študijných plôch (žlté body - nenarušené smrekové porasty, oranžové - stojaca lykožrútová kalamita, červené - vetrové polomy, ružové - spracované kalamity).

V rámci každej sledovanej plochy sme v línii vytýčili 20 kvadrátov, každý s plochou 1m2 a rozostupom 3m, na ktorých sme spočítali prirodzené zmladenie drevín a odhadli pokryvnosť dominantne zastúpených bylín, ktorých celková pokryvnosť v rámci kvadrátu presahovala 25%. Celkovo sme tak zhodnotili zmladenie a stav bylinného podrastu na 320 kvadrátoch.

S.jpg

Obr. 3 Nenarušená horská smrečina s čučoriedkou (foto: T. Lepeška)

B.jpg

Obr. 4 Stojaca lykožrútová kalamita

W.jpg

Obr. 5 Nespracovaný polom

M.jpg

Obr. 6 Aktívne mamažované kalamitné územie (foto: T. Lepeška)

Takto získané údaje boli predmetom štatistického testovania, ktoré slúži na objektívne zhodnotenie trendov v dátových súboroch. Inými slovami, štatistické metódy nám umožňujú s konkrétne stanovenou určitosťou povedať, či je niečo také, alebo onaké. Bez emócií, subjektívnych pocitov a skresľovania reality.  

Prirodzené zmladenie

V rámci výskumu sme zaznamenali významné zmladenie len v prípade jarabiny vtáčej (Sorbus aucuparia) a smreka obyčajného (Picea abies). Pri obidvoch drevinách sme zistili významné rozdiely medzi rôzne narušenými biotopmi (obr. 7).

Jarabina takmer úplne chýbala v nenarušených porastoch, avšak po narušení (vetrom alebo prostredníctvom lykožrúta) veľmi intenzívne zmladzovala, zjavne v dôsledku zmenených svetelných podmienok. Hustota populácie predstavovala priemerne takmer 40 000 jedincov na ha v prípade stojacej kalamity, a až 70 000 jedincov na ha na nespracovaných polomoch. Na spracovaných polomoch, bolo zmladenie jarabiny významne nižšie, len asi 10 000 jedincov na ha.  

V okolí zmladenia neboli zaznamenané dospelé jarabiny, ktoré by mohli byť zdrojom semien. Jarabina patrí medzi dreviny, ktorých semená sú prenášané prostredníctvom vtákov a cicavcov (tzv. endozoochória). Vzhľadom na veľké množstvo mladých stromov, ktoré evidentne vyklíčili po narušení pôvodného porastu, je pravdepodobné, že semená jarabín prežívali v neaktívnom stave v pôde už pred kalamitou, priparavené vyklíčiť v prípade narušenia.

V prípade smreka bolo výrazné zmladenie zaznamenané v rámci všetkých nespracovaných biotopov, naopak na spracovaných polomoch prirodzené zmladenie tejto dreviny bolo takmer nulové. Denzita populácie na nespracovaných a nenarušených biotopoch sa pohybovala od 40 000 po 50 000 jedincov na ha. Aj keď v rámci hodnotenia celkového zmladenia smreka, neboli rozdiely medzi nenarušeným smrekovým porastom a kalamitnými plochami významné, pri hodnotení rôznych vekových kategórií smrekového zmladenia, sme zistili podstatné odlišnosti (obr. 8-10).    

zmladenie.jpg

Obr. 7 Priemerná denzita zmladenia jarabiny vtáčej a smreka obyčajného v rámci štyroch postdisturbančných režimov. Rôzne písmena nad chybovými úsečkami označujú štatisticky významné rozdiely (p< 0,05). (S-nenarušený smrekový porast, B - stojaca lykožrútová kalamita, W - nespracovaný polom, M - spracovaná kalamita).

 sm1.jpg

Obr. 8 Priemerná hustota jednoročných semenáčikov smreka v rámci štyroch postdisturbančných režimov. Rôzne písmena nad chybovými úsečkami označujú štatisticky významné rozdiely (p< 0,05). (S-nenarušený smrekový porast, B - stojaca lykožrútová kalamita, W - nespracovaný polom, M - spracovaná kalamita).

V podmienkach nenarušeného smrekového porastu, patrí väčšina zmladenia do kategórie jednoročných smrekových semenáčikov (Obr. 8). Je to generácia smreka, ktorá vznikla v roku 2008, zo semien pochádzajúcich z dospelých stromov materského porastu. Tieto semenáčiky rastú v podmienkach kompaktného zápoja smrekového porastu. Z tohto dôvodu, nemajú potrebné množstvo svetla pre fotosyntézu a rast, a ich úmrtnosť je veľmi vysoká. V podstate po vyčerpaní živín zo semena, nie sú schopné aktívnej asimilácie látok z okolia a masovo hynú. V ďalšom vegetačnom období sú nahradené novou generáciou semenáčikov. Predstavujú svojím spôsobom pohotovostnú rezervu, ktorú každoročne vytvára materský porast, pre prípad narušenia.

sm2.jpg

Obr. 9 Priemerná hustota dvojročného smreka v rámci štyroch postdisturbančných režimov. Rôzne písmena nad chybovými úsečkami označujú štatisticky významné rozdiely (p< 0,05). (S-nenarušený smrekový porast, B - stojaca lykožrútová kalamita, W - nespracovaný polom, M - spracovaná kalamita).

Zmladenie v stojacej kalamite patrilo najmä do kategórie dvojročných smrekov (Obr. 9). Toto zmladenie pochádza zo semenáčikov z prelomu rokov 2006/2007. V tomto roku došlo k odumretiu materského porastu vplyvom premnoženia lykožrúta, čo malo za následok zmenu svetelných podmienok. Tieto umožnili prežitie semenáčikov smreka a ich rast. Odumretie materského porastu sa zároveň prejavilo na poklese denzity jednoročných semenáčikov, ktoré v porovnaní s predošlým biotopom dosahujú len asi štvrtinovú hodnotu.  

 sm3.jpg

Obr. 10 Priemerná hustota troj- až štvorročných smrekov v rámci štyroch postdisturbančných režimov. Rôzne písmena nad chybovými úsečkami označujú štatisticky významné rozdiely (p< 0,05). (S-nenarušený smrekový porast, B - stojaca lykožrútová kalamita, W - nespracovaný polom, M - spracovaná kalamita).  

Najdlhšie narušenie materského porastu je typické pre nespracované polomy, na ktorých sú, v zmysle vyššie spomenutých zákonitostí, najviac zastúpené troj- až štvorročné smreky (obr. 10). Naopak jednoročné semenáčiky úplne chýbajú. Mladé smreky sa vyvíjajú v podmienakch polotieňa padnutých kmeňov, vo vzájomnej konkurencii s bylinným podrastom a zmladením jarabiny. Vytvárajú tak mozaikovitú štruktúru, tak potrebnú pre stabilitu dospelého porastu.  

Bylinný podrast

Bylinný podrast nie je významný len z hľadiska indikácie zmien podmienok. Zohráva veľmi podstatnú úlohu v modikifikácii podmienok stanovišťa, a v súvisloti so zmladením drevín, predstavuje významný ekologický faktor, ktorý môže ovplyvniť schopnosť prežitia mladých stromčekov. Z tohto dôvodu sme v našom výskume hodnotili stav bylinných spoločenstiev v rôznych postdisturbančných režimoch.  

Podobne ako v prípade prirodzeného zmladenia aj tu sme zaznamenali významné rozdiely v bylinnej vrstve (obr. 11). Bylinné spoločenstvá stojaceho lesa boli typické najmä výskytom machorastov. Boli významne odlišné od narušených nespracovaných spoločenstiev, a zároveň aj od spracovaných kalamít.

podrast.jpg

 

Obr. 11 Mnohorozmerná ordinácia postdisturbančných režimov na základe pokryvnosti dominánt prízemnej vegetácie. Rôzne písmena nad zhlukmi rôznych režimov označujú štatisticky významné rozdiely (p< 0,05). (S-nenarušený smrekový porast, B - stojaca lykožrútová kalamita, W - nespracovaný polom, M - spracovaná kalamita).  

Odklon od pôvodnej fytocenózy bol v prípade nespracovaných kalamitísk menší ako v prípade spracovaných. Aj keď rozdiel medzi režimami B a W bol v porovaní s nenarušenými porastmi významný, nešlo o kvalitatívnu zmenu. Poukazuje na to umiestnenie oboch nespracovaných režimov v ordinačnom priestore, kde sú oproti zhluku S rozdielne umiestnené len vo vzťahu k druhej osi. Takéto rozpoloženie je spôsobené najmä kvantitatívnymi zmenami v spoločenstve. Ľudskou rečou povedané, v narušených nespracovaných spoločenstvách rastie presne to isté, čo v nenarušenom lese, akurát je toho viac. Je to dôsledok odumretia stromovej vrstvy a zmeny svetelných podmienok.

Dôležité je však uvedomiť si, že aj napriek tomu, že stromy v narušených porastoch odumreli (stratili asimilačné orgány), ich drevná hmota je v ekosystéme stále prítomná a aktívne pôsobí. Z nášho hľadiska je momentálne najdôležitejšie to, že vytvára polotieň, ktorý umožňuje zachovanie prirodzenej skladby bylinných spoločenstiev.

Úplne opačná situácia nastáva v prípade spracovaných polomov. Tu nastal v porovnaní s nenarušeným porastom posun najmä na prvej osi ordinačného priestoru, s veľkosťou zhruba 1,5 jednotky, ktorá indikuje približne 75%-nú kvalitatívnu zmenu vo fytocenóze. Inými slovami, vo fytocenózach sa uplatňuje už len asi štvrtina pôvodných lesných druhov, ostatné boli nahradené inými druhmi (najmä trávy, vrbovka úzkolistá (Chamaerion angustifolium), a malina (Rubus idaeus). Zaujímavý je aj nástup pionierskych drevín ako baza červená (Sambucus racemosa), a vŕby (Salix spp.), ktoré boli zaznamenané výlučne v aktívne manažovaných spoločenstvách.   

Najmä trávne druhy vystupujú ako veľmi významné modifikátory klímy holinových spoločenstiev, zároveň veľmi silne konkurujú pôvodným lesným druhom bylín ako aj smrekovému zmladeniu. Ich dominantné zastúpenie v rámci spoločenstva je umožnené aktívnym spracovaním kalamity, prostredníctvom ktorého je odstránená drevná hmota materského porastu a teda polotieň, typický pre nespracované plochy. Svoju úlohu určite zohráva aj mechanické narušenie pôdneho krytu s čím je spojené oslabenie pôvodných fytocenóz. Takto vzniknuté spoločenstvá tak predstavujú úplne iné štádium v rámci sukcesného radu - z regenerujúceho sa lesného spoločenstva (príklad nespracovaných polomov a stojacich kalamít) sa menia na pionierske prípravné spoločenstvo vysokých bylín a tráv. 

Záver

Spracovanie akejkoľvek kalamity v rámci lesnej rezervácie je umelý zásah, ktorý vážne narúša lesný ekosystém a z prirodzene sa obnovujúceho lesa vytvára holinu závislú na umelom zalesnení. Nespracované kalamity sú naopak lesnými ekosystémami s vysokou regeneračnou schopnosťou, ktoré naďalej nesú podstatné znaky pôvodného lesného ekosystému. Naviac lesný porast, ktorý vzniká prirodzene po narušení, je zmesou drevín listnatých a ihličnatých - vďaka rôznorodosti podmienok nespracovanej kalamity je priestorovo a kvalitatívne diferencovaný a stabilný.

Tento záver je v zhode s naším výskumom, ale aj s predošlými výskumami z oblasti Šumavy a Bavorského lesa. Ponechanie kalamít na prirodzený vývoj preto v žiadnom prípade nepredstavuje nikým neoverený nebezpečný experiment, ani spôsob ako brániť lesu rásť. Je to spôsob, akým sa môžu horské smrekové biotopy vyvíjať spôsobom, na aký sú evolučne adaptované.

 

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Hlavné správy

KOMENTÁRE

Havla sa stále oplatí čítať. Aj Fico by mohol od neho odpisovať

Daj psovi úrad a hneď je z neho pán, napísal v hre Odcházení Václav Havel.

SVET

Prvá debata: Trump kričal, klamal... a prehral

Podľa prieskumov aj komentátorov vyhrala debatu Clintonová.

DOMOV

Kapelu Krátky proces ľudia v Trnave odmietli

Texty skupiny sú plné násilia a odkazov na nacistickú minulosť.


Už ste čítali?