Péče o přírodu a krajinu

Ochrana přírody 6/2021 — 17. 12. 2021 — Péče o přírodu a krajinu — Tištěná verze článku v pdf

Řízené vypalování jako efektivní ochranářský management

pro podporu biodiverzity stepních stanovišť

Autor: Tomáš Hamřík, Ondřej Košulič

V současnosti jsou v návaznosti na tradiční hospodaření stepní stanoviště nejčastěji udržována extenzivní pastvou a mozaikovou sečí. Nicméně se jedná o finančně poměrně nákladné managementy, které nejsou pro každého dosažitelné. Kromě toho jsou oblasti, ve kterých nemusí být proveditelné. Proto některé lokality zůstávají bez péče a tím ztrácejí svoji ochranářskou hodnotu. Nemáme však k dispozici efektivní a levnou alternativu za běžně využívané managementové nástroje? Na to se snaží odpovědět tento příspěvek. 

Když nahlédneme do historie našeho bezlesí, tak zjistíme, že nebylo obhospodařováno pouze pastvou a sečí. Důležitou roli zde hrál také jiný disturbační faktor – oheň. Ten byl součástí naší krajiny po tisíciletí. Oheň byl například využíván při udržování travinných porostů a ke zvýšení kvality píce pro hospodářská zvířata. To nasvědčuje tomu, že se jedná o stejně tradiční způsob hospodaření, jako jsou dva výše zmíněné. V neposlední řadě přirozené požáry způsobené bleskem ovlivňovaly naši krajinu odjakživa.

Tři experimentální plochy s ploškami o velikosti 4 × 5 m, kde byly aplikovány
jednotlivé ochranářské zásahy. Vypracoval Tomáš Hamřík

Není tedy čas na změnu?
Mezi ochranáři se stále častěji diskutuje o využití levného a rychlého managementu zvláště chráněných území – řízeného vypalování. V kontextu tohoto příspěvku se jedná o plánovanou a kontrolovanou aplikaci ohně s cílem odstranit nahromaděnou rostlinnou biomasu (Valkó & Deák 2021). V České republice bylo však doposud vypalování porostů zakázáno hned několika zákony a realizace tohoto managementu byla pouze experimentální. Nicméně mnoho organismů se na oheň adaptovalo a pro jejich přežití je nezbytný. Typickým příkladem je vřes, kdy oheň odstraní nadzemní biomasu a tím podporuje klíčivost jeho semen. Proto řízené vypalování patří do oficiální metodiky udržování sekundárních vřesovišť (Sádlo & Prausová 2004). Zároveň byl proveden experiment požáru vřesoviště na dopadové ploše Jordán v CHKO Brdy. V souvislosti s tím byla vytvořena pracovní skupina, která má za cíl připravit návrh potřebných legislativních změn a podrobnou metodiku řízeného vypalování (Pešout & Fišer 2016). Novela zákona o ochraně přírody a krajiny již řízené vypalování zahrnuje jako management zvláště chráněných území (viz příspěvek P. Pešouta v tomto čísle Ochrany přírody). Stále ale potřebujeme získat dostatek informací o jeho vlivech a bezpečné aplikaci, aby bylo skutečně možné jeho využití zavést v praxi. 

Svah s jihovýchodní expozicí, který byl využit jako experimentální plocha 2.
Foto Tomáš Hamřík

Ze studií jasně vyplývá, že řízené vypalování najde všestranné uplatnění. Řízené vypalování má potenciál v boji s invazními druhy rostlin, slouží jako prevence před nekontrolovanými požáry a také v rámci obnovy opuštěných pastvin. V mnoha zemích světa se za zmíněnými účely běžně využívá. 

Nejčastějším příkladem je uváděna Severní Amerika, v rámci Evropy se řízené vypalování uplatňuje v Německu, Nizozemí a Francii a v mnoha dalších zemích.

Většina evropských výzkumů, které se zabývaly řízeným vypalováním v souvislosti s biodiverzitou (např. Koivula & Vanha-Majamaa 2020), byla provedena v lesních stanovištích. Proto víme velmi málo o tom, jaký má řízené vypalování vliv na biodiverzitu našeho bezlesí. Jedná se tedy o vhodný management nelesních stanovišť? Nalézt odpověď by nám mohli pomoci pavouci. 

Experimentální plošky čerstvě po provedení řízeného vypalování v březnu 2018.
Foto Tomáš Hamřík

Proč zrovna pavouci?
Ať je to pastva, seč, nebo řízené vypalování, tak tyto disturbance ovlivňují prostorovou strukturu vegetace a na to pavouci velice rychle reagují (Buchholz 2010). Jedná se totiž o velmi citlivé organismy, které mají na strukturu vegetace specifické nároky. Xerotermní druhy pavouků jsou vázány zejména na rozvolněnou vegetaci s holými plochami (Řezáč et al. 2015). Často se jedná o vzácné druhy, které jsou při zarůstání lokality nahrazeny generalisty. Právě tyto druhy pavouků mohou sloužit jako bioindikátory k posouzení vhodnosti managementu xerotermního stanoviště. 

Chraňme pavouky!
Pavouci patří nejen mezi ideální bioindikátory stavu životního prostředí, ale také jsou nejrozmanitější a nejpočetnější bezobratlí predátoři, čímž přispívají k ekologické rovnováze v přírodě. Při managementu lokalit bychom je tedy rozhodně neměli opomíjet. Jejich mikrostanoviště jsou často přítomna v rámci malých lokalit, a proto je třeba vhodný management vybírat velice pečlivě. O tom, jak pavouci reagují na řízené vypalování bez návaznosti na jiné ochranářské zásahy, toho stále moc nevíme. Na tuto tematiku bylo v evropském bezlesí provedeno málo výzkumů a jejich výsledky jsou často ve vzájemném rozporu (např. Polchaninova 2015; Valkó et al. 2016). V našich podmínkách takové studie v podstatě chybějí. Proto jsme v letech 2017 a 2018 provedli experimentální studii s cílem zjistit, jaký vliv má řízené vypalování na diverzitu pavouků v opuštěné pastvině. Také nás zajímalo, zda tento způsob péče může nahradit běžně využívanou seč.

A) Ordinační diagram redundanční analýzy (RDA) ukazující vztah epigeických
druhů pavouků ke zkoumaným ochranářským zásahům. Zobrazeno je
25 druhů, které nejlépe vyhovovaly modelu; B) RDA ordinační diagram
znázorňující vztah druhů pavouků žijících na vegetaci ke zkoumaným ochranářským
zásahům.  Názvy druhů jsou složeny ze čtyř písmen rodového
a druhového jména. Směry šipek jednotlivých druhů ukazují, jakým směrem
roste jejich abundance, délka šipek znázorňuje sílu tohoto vztahu.
Červeně jsou zakroužkované názvy vzácných a ohrožených druhů,
které preferovaly vypálené plošky. 
Vypracoval Tomáš Hamřík

Jak jsme zapalovali pavouky v PP Pláně
Výzkum byl proveden v přírodní památce Pláně, která se nachází přibližně 500 m severovýchodně od obce Kuřimská Nová Ves v Jihomoravském kraji (nadmořská výška 400–458 m). Až do poloviny sedmdesátých let 20. století byla lokalita tradičně využívána jako pastvina pro kozy a skot. Po ústupu tradičního hospodaření byla její část udržována pastvou ovcí. V letech 2009 až 2016 však bylo celé území ponecháno bez ochranářské péče.

Vypálené plošky byly tvořené rozvolněnou vegetací s obnaženým substrátem.
Tato mikrostanoviště nabízejí útočiště vzácným xerotermním druhům bezobratlých
živočichů. Fotografie byla pořízena na konci června 2018. Foto Tomáš Hamřík

K samotnému výzkumu byly vybrány tři plochy, na kterých se nacházely acidofilní suché trávníky. Experimentálních plochy byly tvořeny svahy s jižní (plocha 1) nebo jihovýchodní (plocha 2 a 3) expozicí. Byla zde přítomna řídká bylinná vegetace zastoupena zejména kostřavou ovčí (Festuca ovina). Roztroušeně se zde vyskytovaly stromy a keře, především hloh jednosemenný (Crataegus monogyna) a trnka obecná (Prunus spinosa).

Seč snižuje prostorovou strukturu vegetace, což nevyhovuje mnoha druhům
pavouků, které jsou na změny ve struktuře vegetace velmi citliví. Foto Tomáš Hamřík

V obou letech výzkumu byly aplikovány čtyři managementy: řízené vypalování, seč, mechanické narušení travního drnu a bezzásahovost. Řízené vypalování bylo provedeno pomocí hole se zapálenou textilií. Vypalování proběhlo mimo vegetační období a hlavní aktivitu bezobratlých živočichů v březnu. Pro tento účel byl vybrán termín, kdy předchozí noc mrzlo a v den zásahu bylo bezvětří. Seč byla provedena pomocí strunové sekačky v červnu, kdy byl posečený materiál shrabán a odklizen z experimentálních plošek. Mechanické narušení travního drnu proběhlo na počátku dubna za pomoci motyky. Cílem bylo intenzivně narušit travní drn, který byl následně odklizen, čímž byly vytvořeny plošky s obnaženým substrátem. V rámci bezzásahových plošek neproběhl žádný management. 

Na každé experimentální ploše byly zásahy aplikovány v rámci plošek o rozměrech 4 × 5 m. Každý management měl na ploše čtyři opakování, a tudíž bylo v rámci jedné plochy vytvořeno 16 experimentálních plošek. Mezi jednotlivými ploškami byla dvoumetrová hranice bez zásahu. Zásahy byly provedeny zejména členy ZO ČSOP Eresus a ZO ČSOP Náměšťské rybníky.

Ohrožený listovník písečný (Thanatus arenarius) je dalším xerotermním druhem,
který inklinoval k vypáleným ploškám. Foto Radek Šich

Zkoumali jsme, jaký mají vybrané managementy vliv na epigeické druhy pavouků a druhy žijící na vegetaci. Odchytovou metodou byly zemní pasti a smýkání vegetace. Každá experimentální ploška obsahovala dvě zemní pasti (objem 500  ml, 9  cm v průměru, výška 15 cm); jako konzervační tekutina byl použit 4 % roztok formaldehydu s detergentem. Materiál ze zemních pastí byl vybírán jednou za měsíc a každý rok proběhlo celkově pět sběrů. Smýkání se uskutečnilo pouze za příznivého počasí, tj. při minimální teplotě 17  °C během dne, třikrát za rok. Pavouci byli sbíráni ve dvou letech v období od 7. května do 15. října 2017 a od 19. dubna do 29. září 2018. V každém roce bylo získáno 240 vzorků pomocí zemních pastí (3 plochy × 16 plošek × 5 sběrů) a 144 vzorků pomocí smýkání (3 plochy × 16 plošek × 3 sběry). Veškerý materiál byl bezprostředně po sběru uložen do epruvet a konzervován v 75% etanolu.

Co jsme zjistili?
Celkově bylo odchyceno 154 druhů pavouků, mezi nimiž bylo 35 druhů, které jsou v rámci červeného seznamu českých pavouků zařazeny do vyššího stupně ohrožení. Přítomnost relativně vysokého počtu xerotermních druhů nám umožnila posoudit, který typ managementu vytváří podmínky pro výskyt těchto ohrožených specialistů. Výzkum nám přinesl řadu zajímavých výsledků, které jsou podrobně popsány v publikaci Hamříka a Košuliče (2021). Zde uvádíme zejména výsledky související s vlivem řízeného vypalování na společenstva pavouků.

Na společenstvo epigeických pavouků neměl management v prvním roce žádný vliv. V následujícím roce bylo zjištěno, že vzácné druhy pavouků preferovaly zejména vypalované plošky (RDA, pseudo-F = 1.8, P = 0.003). Mezi nimi byli kriticky ohrožený slíďák suchopárový – Alopecosa striatipes (C. L. Koch 1839) a ohrožený listovník písečný – Thanatus arenarius L. Koch, 1872. Tyto xerotermní druhy vyžadují rozvolněnou vegetaci s holými plochami (Buchar & Růžička 2002). Dalšími vzácnými xerotermními druhy byly ohrožená skálovka trpasličí – Civizelotes pygmaeus (Miller 1943) a téměř ohrožená skálovka oranžová – Zelotes aurantiacus (Miller 1967). 

Stejně tak společenstvo pavouků žijících na vegetaci reagovalo na management až v druhém roce experimentu (RDA, pseudo-F = 3.5, P = 0.001). Vypálené plošky byly preferovány ohroženou skákavkou člunkovou – Evarcha laetabunda (C. L. Koch 1846). Tento druh se vyskytuje v bylinném podrostu na xerotermních stanovištích. Druhy, které inklinovaly k ploškám vytvořeným ostatními managementy, patřily většinou ke generalistům.

Co z toho plyne?
Z našich výsledků jasně vyplývá, že řízené vypalování může být vhodným managementem acidofilních suchých trávníků za účelem ochrany xerotermních druhů pavouků. Řízené vypalování vytváří mikrostanoviště s rozvolněnou vegetací a obnaženým substrátem, čímž poskytuje podmínky pro výskyt těchto druhů. Ke stejnému závěru došel také tým maďarských vědců, kteří řízené vypalování zkoumali ve stepních biotopech národního parku Hortobágy (Valkó et al. 2016). Náš experiment také ukázal, že maloplošné řízené vypalování je managementem, který dosahuje příznivějších výsledků než běžně využívaná seč. Řada světových studií zjistila, že seč snižuje prostorovou strukturu vegetace, a tudíž má negativní efekt na diverzitu pavouků (Bell et al. 2001). Také je známo, že na posečených lokalitách někdy zůstává neshrabaná vrstva rostlinné biomasy. Proto vypalované plošky nabízejí lepší podmínky pro xerotermní druhy, které vyžadují vysokou rozvolněnou vegetaci nebo plochy holého substrátu. Kromě toho bylo zjištěno, že seč způsobuje okamžitou mortalitu pavouků i jejich kořisti. V rámci našeho výzkumu oheň rychle přeletěl vegetaci, spálil nahromaděnou stařinu a zhasl. Z tohoto důvodu lze očekávat, že tímto způsobem provedené řízené vypalování může mít méně ničivých dopadů než seč.

Ale všechno má své limity
Jak pastvu není vhodné vykonávat intenzivně a seč homogenně, tak i vypalování nelze aplikovat neuváženě. Negativní vliv ohně na diverzitu pavouků byl například prokázán na ukrajinské stepi, kde proběhl rozsáhlý požár (Polchaninova 2015). Vypalování je tedy potřeba provádět na malých plochách v blízkosti bezzásahových ploch, které poslouží jako zdroj rekolonizace. Dále, aby se omezily nepříznivé účinky na společenstva pavouků, je důležité vypalovat během období holomrazů, kdy ještě nejsou pavouci natolik aktivní. Zvolené období samozřejmě závisí na tom, jaké organismy chceme chránit. Některé studie totiž odhalily, že jarní vypalování snižuje klíčivost specializovaných druhů rostlin (Ruprecht et al. 2013). Také se jedná o management, který je na dané ploše vhodné vykonávat pouze jednou za několik let. Na jednorázové vypalování se například doporučuje navázat extenzivní pastvou ovcí (Ascoli et al. 2013). Vypalování, které je aplikované příliš často, neposkytne specialistům potřebný čas k regeneraci. To může vést k podpoře konkurenčně silnějších druhů rostlin a tím k zarůstání lokality (Valkó et al. 2014). Těžko tedy říci, jakých bychom dosáhli výsledků, kdybychom sledovali lokalitu i další roky po našem opakovaném experimentu. K tomu všemu vypalování také podporuje expanzivní třtinu křovištní (Calamagrostis epigejos), která je na pastvinách nežádoucí (Deák et al. 2014). Tam, kde roste, je vhodnější využít jiný management. 

Je důležité si uvědomit, že výsledky byly získány na základě výzkumu pavouků, ale různým skupinám organismů a jejich vývojovým stadiím mohou vyhovovat rozličné podmínky. Proto by se mělo řízené vypalování v prostorové i časové škále kombinovat s dalšími managementy. Tím vytvoříme mozaiku stanovišť odlišného charakteru, kde si svoje útočiště najde široké spektrum organismů. Ani v minulosti nebyla území obhospodařována homogenně, ale byly kombinovány různé způsoby hospodaření.

Vyhlídky pro lepší zítřky s ohněm 
Na zkoumané lokalitě několik let neproběhl ochranářský management. Pro náš výzkum to znamenalo, že zde byly podmínky obdobné jako na dalších opuštěných nelesních stanovištích. Praktická ochrana těchto lokalit je často finančně nákladná, a tudíž zůstávají bez péče. Z našich výsledků vyplývá, že řízené vypalování může být do budoucna vhodnou a levnou formou péče o tyto opuštěné lokality. 

Legislativa dlouho nerozlišovala řízené vypalování od rozsáhlých nekontrolovaných požárů. Naše studie je důkazem toho, že řízené vypalování lze efektivně vykonat na pár metrech čtverečních. Suchým trávníkem na pastvině navíc plameny přejdou tak rychle, že okolní biotopy nestihnou vůbec vzplanout. Rozhodně jsme ale tímto příspěvkem nechtěli nikoho nabádat ke žhářství. Řízené vypalování by měli provádět zkušení ochranáři, kteří mají dostatečné znalosti o daných stanovištích a jejich biotě. Zároveň by o takových akcích měli být informováni hasiči. Naším hlavním cílem je, aby se naše poznatky dostaly do širšího povědomí a staly se tak dalším argumentem při snaze začlenit řízené vypalování mezi oficiální managementové nástroje české ochrany přírody. Řízené vypalování na nelesních stanovištích, jako jsou bývalé pastviny, by nemělo být považováno za ohrožení životního prostředí. Naopak bychom ho mohli opět začít vnímat jako tradiční formu hospodaření, která do těchto stanovišť patří a podporuje celkovou biodiverzitu v jinak intenzifikované krajině České republiky.

Seznam literatury

Ascoli, D., Lonati, M., Marzano, R., Bovio, G., Cavallero, A., Lombardi, G., 2013. Prescribed burning and browsing to control tree encroachment in southern European heathlands. Forest Ecology and Management 289, 69-77. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2012.09.041

Buchar, J., Růžička, V., 2002. Catalogue of Spiders of the Czech Republic. Peres, Praha, 352 pp.

Buchholz, S., 2010. Ground spider assemblages as indicators for habitat structure in

inland sand ecosystems. Biodiversity and Conservation 19, 2565–2595. https://doi.org/

10.1007/s10531-010-9860-7

Bell, J.R., Wheater, C.P., Cullen, W.R., 2001. The implications of grassland and heathland

management for the conservation of spider communities: a review. Journal of Zoology 255,

377–387. https://doi.org/10.1017/S0952836901001479.

Deák, B., Valkó, O., Török, P. et al., 2014. Grassland fires in Hungary‒experiences of nature conservationists on the effects of fire on biodiversity. Applied Ecology and Environmental Research 12, 267–283. https://doi.org/10.15666/aeer/1201_267283.

Hamřík, T., Košulič, O., 2021. Impact of small-scale conservation management methods

on spider assemblages in xeric grassland. Agriculture, Ecosystems & Environment 307, 107225. https://doi.org/10.1016/j.agee.2020.107225

Koivula, M., Vanha-Majamaa, I., 2020. Experimental evidence on biodiversity impacts of variable retention forestry, prescribed burning, and deadwood manipulation in Fennoscandia. Ecological Processes, 9, 11. https://doi.org/10.1186/s13717-019-0209-1

Pešout, P., Fišer, B., 2016. Řízené vypalování porostů – k vybraným otázkám praktické péče o chráněná území I. Ochrana přírody 6, 12–15.

Polchaninova, N., 2015. Recovery of spider communities after a spontaneous summer

fire in the forb-bunchgrass steppe of Eastern Ukraine. Hacquetia 14, 79–96. https://

doi.org/10.1515/hacq-2015-0015

Prausová, R., Sádlo, J., 2004. Vypalování. In Háková A., Klaudisová A., Sádlo J. (eds.) (2004): Zásady péče o nelesní biotopy v rámci soustavy Natura 2000. Planeta XII, 3/2004 – druhá část. MŽP, Praha, 144 pp.

Ruprecht, E., Fenesi, A., Fodor, E.I., Kuhn, T., 2013. Prescribed burning as an alternative

management in grasslands of temperate Europe: The impact on seeds. Basic and Applied Ecology 14, 642–650. https://doi.org/10.1016/j.baae.2013.09.006

Řezáč, M., Kůrka, A., Růžička, V., Heneberg, P., 2015. Red List of Czech spiders: 3rd

edition, adjusted according to evidence‑based national conservation priorities.

Biologia 70, 645–666. https://doi.org/10.1515/biolog-2015-0079

Valkó, O., Török, P., Deák, B., Tóthmérész, B., 2014. Review: Prospects and limitations of

prescribed burning as a management tool in European grasslands. Basic and Applied Ecology 15, 26–33. https://doi.org/10.1016/j.baae.2013.11.002

Valkó, O., Deák, B., Magura, T. al., 2016. Supporting biodiversity by prescribed burning in grasslands – a multi-taxa approach. Science of The Total Environment 572, 1377–1384. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.01.184

Valkó, O., Deák, B., 2021. Increasing the potential of prescribed burning for the biodiversity conservation of European grasslands. Current Opinion in Environmental Science & Health 22, 100268. https://doi.org/10.1016/j.coesh.2021.100268