Péče o přírodu a krajinu

Ochrana přírody 3/2012 — 17. 10. 2012 — Péče o přírodu a krajinu — Tištěná verze článku v pdf

Hnědouhelné výsypky

– nová příležitost (nejen) pro obojživelníky

autoři: Jana Doležalová, Milič Solský, Jiří Vojar

Přestože celá řada našich i zahraničních studií potvrdila biologický význam sukcesních ploch vzniklých v důsledku těžební činnosti (např. Galán 1997, Přikryl 1999, Vojar 2000, Prach & Pyšek 2001, Wiegleb & Fehlinks 2001, Hodačová & Prach 2003, Novák & Prach 2003, Holec & Frouz 2005, Hendrychová et al. 2008, Tropek & Konvička 2008, Smolová et al.2010, Tropek et al.2010, Kabrna 2011, Harabiš & Dolný 2012), jsou u nás výsypky stále ještě v naprosté většině případů kompletně rekultivovány. Jejich původně členitý povrch je urovnán, odvodněn a následně zpravidla zemědělsky či lesnicky obhospodařován. V řadě případů jsou tak zničeny rozsáhlé biologicky hodnotné plochy, jež snesou srovnání s nejedním zvláště chráněným územím. Biotopy, ekosystémy a krajina jsou tak často zbytečně, definitivně a navíc velmi draze degradovány podruhé (Cílek 2002, Vojar 2007, Řehounek et al. 2010, Tropek & Řehounek 2011).

Rekultivace území po těžbě by měla zohledňovat mimo jiné i zájmy ochrany přírody. Biologové, kteří v této nově vznikající krajině organismy studují, poukazují na pestrost prostředí ponechaného samovolnému vývoji a volají po uplatnění spontánní sukcese v rámci rekultivací (viz citace výše). Ochrana nově vznikajících cenných biotopů na výsypkách, v lomech či pískovnách není samozřejmě zájmem jediným. Je však přinejmenším stejně legitimní jako navrácení produkčních funkcí zemědělsky a lesnicky rekultivovaným plochám či vytváření míst pro sport a rekreaci.

Při míchání toho správného rekultivačního mixu, který zohledňuje různorodé požadavky na využití krajiny po těžbě, je třeba diskuse a porozumění všech zúčastněných – těžebních společností, rekultivačních firem, orgánů státní správy, vědců, místních obyvatel i široké veřejnosti. Zájmy ochrany přírody je ovšem nutno podpořit argumenty o biologickém významu těchto ploch. Je také důležité odůvodnit, proč se člověkem totálně narušená krajina stává pro některé rostliny a živočichy tak atraktivní.

Proč obojživelníci a výsypky?

Výběr obojživelníků jakožto modelového taxonu a hnědouhelných výsypek coby řešeného území má svá opodstatnění. Hnědouhelné výsypky jsou v ČR plošně nejrozšířenějším typem území s ukončenou těžbou. Společně s haldami hlušiny po těžbě černého uhlí zaujímají kolem 270 km² (Prach 2010 in Řehounek et al.). Jde o plochu srovnatelnou s rozlohou všech národních přírodních rezervací v České republice (279 km²). Rozhodně bychom tedy neměli ochranářský potenciál výsypek i dalších ploch s ukončenou těžbou surovin podceňovat.

Obojživelníci jsou zase specifičtí svými biotopovými nároky – vyžadují různé typy vodních a terestrických vzájemně propojených biotopů, jež v průběhu roku i života střídají. Mají poměrně omezené pohybové schopnosti a jsou velmi citliví vůči bariérám v krajině. Jsou tak vhodnými indikátory komplexnosti prostředí odrážejícími kvalitu, pestrost i propojení jednotlivých biotopů. Pokud se tedy na daném místě dlouhodobě vyskytují, lze takové prostředí považovat za cenné i z pohledu dalších skupin organismů. A naopak, jejich úbytek signalizuje, že se s krajinou něco děje.

Vznik pestrého prostředí na výsypkách

Výsypky jsou zpravidla rozsáhlé útvary (řádově o stovkách hektarů) vzniklé sypáním nadložního materiálu při povrchové těžbě hnědého uhlí. Vyplňují značnou část podkrušnohorských pánví na Mostecku a Sokolovsku. Podobně jako další člověkem vytvořená prostředí (např. lomy a pískovny) jsou i výsypky spontánně osidlovány organismy z okolní krajiny. Obojživelníci nejsou výjimkou; často jsou zde hojnější než v okolní krajině (Zavadil 2007).

Tento zdánlivý paradox je způsoben ekologickými nároky obojživelníků i charakterem prostředí, které na výsypkách vzniká. Většina našich druhů je vázána na pestrou krajinu s dostatkem rozmanitých vodních ploch a vhodným terestrickým prostředím, navíc udržovanou disturbancemi v různých fázích sukcese (Zavadil et al. 2011). Pestrá mozaika „normální krajiny“ společně s faktory, které ji udržovaly (hlavně tradiční zemědělské a lesnické hospodaření), je ovšem minulostí. Přitom na výsypkách vzniká takové rozmanité prostředí spontánně, což je dáno způsobem jejich založení.

V případě povrchové těžby hnědého uhlí je nadložní zemina sypána zakladači do víceméně pravidelných, avšak vertikálně značně členitých tvarů (obr.  1). Členitá morfologie podmiňuje heterogenitu stanovišť – v terénních depresích (sníženinách) se na nepropustném podloží třetihorních jílů vytvářejí jezírka rozmanitých tvarů a velikostí (obr. 2); výše položené partie mají naopak charakter stepí či polopouští. Kromě těchto tzv. „nebeských jezírek“ vznikají vodní plochy při patě výsypky, kde je voda vytlačována na povrch obrovským tlakem nasypaného tělesa. Zavodněné lemy kolem výsypek mají zásadní význam při jejich osidlování (slouží jako tzv. „nášlapné kameny“). Heterogenitu vodního prostředí dále zvyšují zatopené příkopy či odvodňovací strouhy a četné drobné vodní plochy vytvářené pojezdy těžké techniky (Vojar 1999, 2007).

Obr. 1: Členitá morfologie hnědouhelných výsypek je dána způsobem jejich založení a podmiňuje pestrost stanovišť, která zde vznikají. Vnitřní výsypka lomu Šverma v rané fázi sukcese

Obr. 2: V terénních depresích nerekultivovaných výsypek vznikají na nepropustném podloží třetihorních jílů četné vodní plochy dotované pouze srážkovou vodou - nebeská jezírka. Radovesická výsypka, část ponechaná 12 let přirozené sukcesi

Vliv technické rekultivace na vodní biotopy výsypek

Základním problémem technických rekultivací je zarovnání a odvodnění povrchu výsypky (obr. 3). Původně pestré prostředí zaniká a je nahrazeno urovnanou plání. Namísto četných drobných tůní (obr. 2 a 6) jsou zakládány nebo ponechávány jednotlivé, zpravidla větší nádrže (obr. 4). Na technicky nerekultivovaných částech výsypek lze naproti tomu vodní plochy počítat po stovkách (tab. 1). Důležité je, že převažují menší tůně bez významnějšího podílu ryb. Díky vysokému počtu jsou si navíc jednotlivá jezírka navzájem blízká, a tím pro obojživelníky dosažitelná (obr. 2 a 6). Vytvářejí se tak ideální podmínky pro rozvoj životaschopných (meta)populačních struktur, ve volné krajině ubývajících. Kupř. na Hornojiřetínské výsypce u Litvínova se v nerekultivované části nachází do vzdálenosti 300 m od jezírka v průměru dalších 18 vodních ploch (z nichž většina je obojživelníky obsazena), zatímco na technicky upravených partiích pouze čtyři (Doležalová et al.2012).

Také suchozemské prostředí sukcesních a rekultivovaných výsypek se liší. Ať již úživností půd (během zemědělské rekultivace jsou oligotrofní jíly a písky zpravidla překryty ornicí), či charakterem vegetace, která je zápojem i výškovou strukturou mnohem různorodější na sukcesních plochách (obr. 5 a 6). Na nerekultivovaných částech výsypek tak vzniká samovolně a zadarmo prostředí (nejen) pro obojživelníky daleko atraktivnější než s vynaložením nemalých prostředků v rámci rekultivací (Doležalová et al. 2012).

Obr. 3: Při technických rekultivacích je terén zarovnán, odvodněn a případně zúrodněn navezením ornice. V horní části obrázku z Radovesické výsypky je vidět prostředí vzniklé spontánní sukcesí, ve

spodní části výsledek technické rekultivace.

Obr. 4: I při technických rekultivacích jsou zakládány vodní plochy. Namísto četných a tvarem i rozlohou rozmanitých vodních ploch to jsou však zpravidla jednotlivé větší nádrže s retenční funkcí.

Slatinická výsypka

Obr. 5: Lesnické rekultivace často vedou ke vzniku stejnověkých lesních porostů s hustým zápojem.

Výsypka Merkur

Obr. 6: Na sukcesních výsypkách se terestrické prostředí samo vyvíjí dle charakteru substrátu i morfologie terénu v pestrou mozaiku různých biotopů. Vedle sebe tak najdeme nezarostlá iniciální stadia i lesostep. Hornojiřetínská výsypka

Tabulka 1 Vlastnosti vodního prostředí a početnost skokana štíhlého na technicky rekultivovaných (TR) a nerekultivovaných (N) výsypkách (VP) Severočeské hnědouhelné pánve

Legenda:Typ rekultivace: T – technická, L – lesnická, Z – zemědělská, H – hydrická, TP – trvalý travní porost, S – přirozená sukcese; Rozloha VP [ha]– celková rozloha výsypky v hektarech; Rozloha VB [ha]– celková rozloha vodních biotopů v hektarech; VB/VP [%] – poměr celkové rozlohy vodních biotopů vůči rozloze výsypky vyjádřený v procentech; Prům. rozloha VB [ha]– průměrná rozloha vodních biotopů v hektarech; n VB – počet vodních biotopů na výsypce; n VB/ha VP – počet vodních biotopů na hektar výsypky; n snůšek – počet snůšek skokana štíhlého na výsypce (rok 2010); n snůšek/ha VP – počet snůšek skokana štíhlého na hektar výsypky (2010)

Osidlování výsypek (nejen) obojživelníky

Výsypky jsou od počátku jejich vzniku osidlovány organismy z okolní, často značně industrializované krajiny. Odlišné podmínky prostředí sukcesních a rekultivovaných částí výsypek se odrážejí ve složení druhů, které je osidlují. Zatímco na rekultivacích najdeme spíše běžné druhy, pro sukcese jsou typické druhy vzácné a ohrožené, vázané na ubývající typy stanovišť – iniciální sukcesní stadia, nezarybněné oligotrofní vody, lesostepi či rozvolněné lesní porosty (Prach 2003, Konvička et al. 2005, Hendrychová 2008, Hendrychová et al. 2009).

V souvislosti se studiem sukcese obojživelníků na výsypkách bylo zjištěno, že většina v okolí se vyskytujících druhů je schopna zejména nerekultivované plochy postupně osídlit. Prvními obojživelníky, kteří se zde objevují, jsou na Mostecku ropucha zelená (Pseudepidalea viridis), na Sokolovsku i ropucha krátkonohá (Epidalea calamita); Přikryl 1999, Vojar 1999, Zavadil 2002. Rozmnožují se zde v mělkých, vegetace prostých vodních plochách, které se rychle prohřívají. Hojní jsou na výsypkách skokani rodu Pelophylax – na Mostecku skokan skřehotavý (P. ridibundus), na Sokolovsku skokan zelený (P. esculentus). Prostřednictvím juvenilů (mláďat) osidlují nejprve okrajové partie výsypek, zavodněné příkopy, vyjeté koleje od těžké techniky i další drobné vodní plochy v iniciálních stadiích sukcese. Dospělci se početněji vyskytují až po několika letech spíše ve větších a hlubších nádržích s vegetací, kde se také rozmnožují (Vojar 1999, Vojar & Doležalová 2003). Pokud je již alespoň částečně vytvořena ponořená či pobřežní vegetace, objevují se na Mostecku poměrně hojně i čolci obecný (Lissotriton vulgaris) a velký (Triturus cristatus), ze žab skokan štíhlý (Rana dalmatina), ropucha obecná (Bufo bufo) a kuňka obecná (Bombina bombina). Na Sokolovsku se oba čolci, ropucha obecná a skokan hnědý (Rana temporaria) objevují ještě o něco dříve – v těsném sledu za ropuchou krátkonohou. U vodních ploch s pobřežní vegetací zde nalezneme i rosničku zelenou (Hyla arborea) (Zavadil, in litt.). Vzácnější je na výsypkách skokan hnědý (zejména na Mostecku) a blatnice skvrnitá (Pelobates fuscus). Celkově bylo na mosteckých výsypkách zjištěno devět, na sokolovských deset druhů obojživelníků (Vojar 1999, Zavadil 2002, Mikešová 2004, Doležalová 2007, Smolová et al. 2010, Zavadil, in litt.).

Díky vhodnějšímu prostředí jsou populace většiny druhů obojživelníků na sukcesních plochách výrazně početnější než na na plochách po technických rekultivacích. Například jsme zjistili, že na hektar sukcesní části Hornojiřetínské výsypky připadá v průměru 4,22 snůšek skokana štíhlého, zatímco na technicky upravených částech to bylo pouze 0,07 snůšek. Čolek velký a kuňka obecná jsou na Kopistské výsypce (která je sice lesnicky rekultivována, ovšem převážně bez úprav terénu) tak početní, že výsypka byla vyhlášena evropsky významnou lokalitou a je navržena na vyhlášení za přírodní památku. Obě zmíněné výsypky patří mezi přírodovědně nejvýznamnější území na Mostecku, a to nejen z pohledu obojživelníků. V rámci studie biologicky hodnotných částí výsypkových ploch byl např. na Hornojiřetínské výsypce potvrzen výskyt více než 150 druhů ptáků, z nichž většina zde hnízdí (Bejček 2004).

I spontánní vývoj je nutné usměrňovat

Prostředí nerekultivované výsypky se postupně mění; od na první pohled pusté měsíční krajiny přes víceméně souvislé travní porosty po lesostepi a zapojené porosty náletových dřevin. Podobně zarůstají a zazemňují se i vodní plochy. Kuňka obecná a částečně i čolci sice setrvávají na lokalitách až do jejich úplného zárůstu litorálem, tento stav však většině druhů nevyhovuje (k vývoji vajec potřebují alespoň částečně osluněnou hladinu) a druhová diverzita obojživelníků zde postupně klesá (Zavadil et al. 2011). Nejvíce druhů obojživelníků lze na mosteckých výsypkách najít v jezírkách s částečně vytvořenou vodní vegetací a také při okraji výsypek; zejména tam, kde navazuje volná krajina s výskytem obojživelníků (Vojar 2000, Vojar et al.2008). Je proto zřejmé, že kromě zajištění samotné perspektivy zachování alespoň částí výsypek přirozené sukcesi bychom měli do budoucna počítat i s odpovídajícím managementem těchto území (např. s redukcí rákosin, odbahněním či s prosvětlením okolí) a podporovat osidlování těchto ploch jejich vhodným zakládáním (vznik pestrého prostředí, viz Cílek 2002) i zajištěním návaznosti na okolní krajinu.

Sukcese, nebo rekultivace? Obojí!

Celkový přístup společnosti k těžbou ovlivněným územím, tedy i k výsypkám, je výstižně popsán v publikaci Konvičky et al. (2005) společně s důvody, pro které má význam tyto plochy chránit. Přestože jsou výhody spontánní sukcese oproti rekultivacím zřejmé (řádově nižší náklady a vyšší biologická hodnota vzniklých území), rekultivace těžebních jam a výsypek je v řadě případů opodstatněná. Krajinu jsme totálně změnili a teď jí dáváme novou tvář. Je proto pochopitelné, že by měly být zohledněny potřeby lidí, kteří zde žijí. Rekultivace území do podoby, kterou si sami vybereme, je obrovskou příležitostí. Vznikají tak nové rekreační příležitosti – autodromy, hipodromy, sportovní letiště, golfová hřiště či rybářské revíry. Krajině můžeme vtisknout parkovou úpravu a charakter příměstské zeleně či vytvořit rekreační prostory s rozlehlými vodními plochami atp.

Stejně tak bychom ale měli zohledňovat zájmy ochrany přírody. Proč tedy nenechat vybrané části přirozenému vývoji, když víme, jak cenná území to potenciálně jsou (Hendrychová & Kabrna 2008)? Řehounek et al.(2010) proto navrhují, aby 20 % území po těžbě bylo ponecháno přirozené sukcesi. Jde o velice rozumný kompromis. Krajinu bychom měli vytvářet nejen s ohledem na člověka, ale i na ostatní organismy.

Fotografie Markéta Hendrychová

Autoři pracují na katedře ekologie Fakulty životního prostředí, České zemědělské univerzity v Praze

Literatura

CÍLEK V. (2002): Krajiny vnitřní a vnější. Dokořán, Praha. – DOLEŽALOVÁ J. (2007): Obojživelníci výsypkových ploch Mostecka. Ms. [Dipl. pr.; depon. in: Knih. Kat. Ekol. FŽP ČZU, Praha.] – DOLEŽALOVÁ J., VOJAR J., SMOLOVÁ D., SOLSKÝ M., KOPECKÝ O. (2012): Technical reclamation and spontaneous succession produce different water habitats: A case study from Czech post-mining sites. Ecological Engineering (in press). – GALÁN P. (1997): Colonization of spoil benches of an opencast lignite mine in northwest Spain by amhibians and reptiles. Biological Conservation, 79: 187-195. – Harabiš F., DOLNÝ A. (2011). Human altered ecosystems: suitable habitats as well as ecological traps for dragonflies (Odonata): the matter of scale. Journal of Insect Conservation, 16(1): 121-130. – HENDRYCHOVÁ M. (2008): Reclamation success in post-mining landscapes in the Czech Republic: A review of pedological and biological studies. Journal of Landscape Studies, 2(2008): 63-78. – HENDRYCHOVÁ M., KABRNA M. (2008): Aplikace rekultivačního výzkumu do praxe – možnost uplatnění spontánní sukcese. Zpravodaj Hnědé uhlí, 4: 2-9. – HENDRYCHOVÁ M., ŠÁLEK M., ČERVENKOVÁ A. (2008): Invertebrate communities in man-made and spontaneously developed forests on spoil heaps after coal mining. Journal of Landscape Studies, 3-4(2008): 169-187. – HENDRYCHOVÁ M., ŠÁLEK M., ŘEHOŘ M. (2009): Ptačí společenstva lesních stanovišť na výsypkách po povrchové těžbě hnědého uhlí. Sylvia, 45: 177-189. – HODAČOVÁ D., PRACH K. (2003): Spoil heaps from brown coal mining: technical reclamation versus spontaneous revegetation. Restoration Ecology, 11: 1-7. – HOLEC M., FROUZ J. (2005): Ant (Hymenoptera: Formicidae) communities in reclaimed and unreclaimed brown coal mining spoil dumps in the Czech Republic. Pedobiologia, 49: 345-357. – KABRNA M. (2011): Studies of land restoration on spoil heaps from brown coal mining in the Czech Republic – a literature review. Journal of Landscape Studies, 4(2011): 59-69. – KONVIČKA M., BENEŠ J., ČÍŽEK L. (2005): Ohrožený hmyz nelesních stanovišť: ochrana a management. Sagittaria, Olomouc. – MIKEŠOVÁ E. (2004): Společenstva obojživelníků na výsypkových plochách Sokolovska. Ms. [Dipl. pr.; depon. in: Knih. Kat. Ekol. FŽP ČZU, Praha.]. – NOVÁK J., PRACH K. (2003): Vegetation succession in basalt quarries: pattern over a landscape scale. Applied Vegetation Science, 6: 111-116. – PRACH K. (2003): Spontaneous succession in Central-European man-made habitats: What information can be used in restoration practice? Applied Vegetation Science, 6: 125-129. – PRACH K. (2010): Výsypky. In: Řehounek J., Řehounková K., Prach K. [eds]: Ekologická obnova území narušených těžbou nerostných surovin a průmyslovými deponiemi, pp.15-35. Calla, České Budějovice. – PRACH K., PYŠEK P. (2001): Using spontaneous succession for restoration of human-disturbed habitats: experience from central Europe. Ecological Engineering, 17: 55-62. – PŘIKRYL I. (1999): Nová příležitost v krajině – výsypky hnědouhelných lomů. Ochrana přírody, 54: 190-192. – Řehounek J., Řehounková K., Prach K. [eds] (2010): Ekologická obnova území narušených těžbou nerostných surovin a průmyslovými deponiemi. Calla, České Budějovice. – SKLENIČKA P. [ed.] (2004): Identifikace, zpřístupnění a ochrana specifických ekosystémů hnědouhelných výsypek v SZ Čechách. Projekt MŽP ČR VaV/640/2/02 [CD-ROM]. MŽP ČR, Praha. – SMOLOVÁ D., DOLEŽALOVÁ J., VOJAR J., SOLSKÝ M., KOPECKÝ O., GUČÍK J. (2010): Faunistický přehled a zhodnocení výskytu obojživelníků na severočeských výsypkách. Sborník Severočeského Muzea, Přírodní Vědy, Liberec, 28: 155-163. – TROPEK R., KONVIČKA M. (2008): Can quarries supplement rare xeric habitats in a piedmont region? Spiders of the Blansky les Mts, Czech Republic. Land Degradation & Development, 19: 104-114. – TROPEK R., Řehounek J. [eds] (2011): Bezobratlí postindustriálních stanovišť: Význam, ochrana a management. ENTÚ BC AV ČR & Calla, České Budějovice. – TROPEK R., KADLEC T., KAREŠOVÁ P., SPITZER P., KOČÁREK P., MALENOVSKÝ I., BAŇAŘ P., TUF I. H., HEJDA M., KONVIČKA M. (2010): Spontaneous succession in limestone quarries as an effective restoration tool for endangered arthropods and plants. Journal of Applied Ecology, 47: 139-147. – VOJAR J. (1999): Sukcese obojživelníků na výsypkách po povrchové těžbě hnědého uhlí. Ms. [Dipl. pr.; depon. in: Knih. Kat. Ekol. FŽP ČZU, Praha.] – VOJAR J. (2000): Sukcese obojživelníků na výsypkách. Živa, 48(1): 41-43. – VOJAR J. (2007): Ochrana obojživelníků: ohrožení, biologické principy, metody studia, legislativní a praktická ochrana. Doplněk k metodice č. 1 Českého svazu ochránců přírody. ZO ČSOP Hasina, Louny. – VOJAR J., DOLEŽALOVÁ J. (2003): Rozšíření skokana skřehotavého (Rana ridibundaPallas, 1771) na výsypkách Ústeckého kraje. Fauna Bohemiae Septentrionalis, Ústí nad Labem 28: 143-152. – VOJAR J., SOLSKÝ M., DOLEŽALOVÁ J., ŠÁLEK M., KOPECKÝ O. (2008): Factors influencing occupancy of breeding ponds in the agile frog (Rana dalmatina): A conservation perspective. Scripra Facultatis Rerum Naturalium Universitatis Ostraviensis, 186: 386-390. – Wiegleb G., FEHLINKS B. (2001): Primary succession in post-mining landscapes of Lower Lusatia – chance or necessity. Ecological Engineering, 17: 199-217. – ZAVADIL V. (2002): Historický a současný výskyt obojživelníků a plazů v okolí Sokolova s přihlédnutím k jejich možnostem spontánního osídlení nově vzniklých biotopů na výsypkách a k introdukci na výsypky: In Kolektiv: Příroda 13 – Sborník prací z ochrany přírody, pp. 85-105. AOPK ČR, Praha. – Zavadil V. (2007): Je nutný management pro obojživelníky? In: Bryja J., Zukal J., Řehák Z. [eds]: Zoologické dny Brno 2007. Sborník abstraktů z konference 8.–9. února 2007, pp. 122-123. Ústav biologie obratlovců AV ČR, Brno. – ZAVADIL V., SÁDLO J., VOJAR J. [eds] (2011): Biotopy našich obojživelníků a jejich management. AOPK ČR, Praha.