Výzkum a dokumentace

Ochrana přírody 5/2021 — 28. 10. 2021 — Výzkum a dokumentace — Tištěná verze článku v pdf

Jak jsme na tom s lesními půdami

Autor: Hana Šantrůčková

Ve střední Evropě, a tedy i u nás, jsou lesy i kvalita lesních půd historicky významně ovlivněny lidskou činností; kácením, vypalováním, pastvou, hrabáním steliva, odnosem palivového dříví. S trochou nadsázky se lesy dají přirovnat k polím, kde sklizeň není každoroční, ale jen jednou za zhruba 80 let. Od 19. století se přidal okyselující vliv zvýšeného spadu dusíku a síry. Všechny tyto faktory dlouhodobě ovlivňovaly stav lesních půd a vše je umocněno tím, že naši předci obvykle nechávali lesní porosty v marginálních oblastech, které byly obtížné pro obhospodařování nebo měly chudé, neúrodné půdy. Kácením, hrabáním i sběrem palivového dřeva se odváželo velké množství biomasy a s tím i živin, které pak chyběly rostoucím stromům. Vypalováním se sice většina živin do půdy vrátila, ale chyběl pro rostliny nepostradatelný dusík a hlavně organická hmota jako zdroj potravy pro půdní organismy, bez kterých půda není půdou, ale pouhým substrátem. Na našem území existují jen velmi omezené plochy lesa, o kterých se dá říci, že jsou původní, člověkem téměř nedotčené. Většina lesů jsou hospodářské lesy a v chráněných oblastech pak lesy přirozené, které odpovídají svým druhovým složením přirozeným podmínkám prostředí.

Půdní kyselost lesních půd. Vypracoval Emil Cienciala

Co zjistila rozsáhlá studie?
Zajímalo nás, v jakém stavu naše lesní půdy jsou. Společně s Ústavem pro výzkum lesních ekosystémů (IFER) jsme provedli rozsáhlou studii stavu lesních půd ze 480 lokalit rozmístěných na pravidelné síti přes celou republiku, v nadmořských výškách od nížin (126 m n. m.) po horská stanoviště (1226 m n. m.). Studie ukázala, že většina lesních půd je velmi kyselá a živinově chudá: 31 % půd obsahuje velmi málo živin dostupných pro rostliny a ani je není schopno vázat (silně kyselé půdy). Dalších 58  % půd také obsahuje velmi málo dostupných živin, ale půdy si zatím zachovaly schopnost živiny vázat alespoň v malé míře (středně kyselé půdy).

Kořenové špičky obalené myceliem houby (ektomykorrhiza). Foto Martin Vohník

Jaké je tedy poselství naší studie? Rozhodně ne katastrofické a nevyzývá k panice. Upozorňuje ale, že současná kůrovcová kalamita může souviset i se stavem lesních půd a nabádá: Pozor, naše lesní půdy jsou citlivé k poškození nebo již poškozené, a proto se k nim podle toho musíme chovat. 

Návod je jasný: Musíme snížit kyselost a vrátit půdám schopnost vázat živiny dostupné pro rostliny. Toho lze dosáhnout tím, že zvýšíme druhovou rozmanitost lesních porostů, zvýšíme podíl rostlinných druhů, které mají příznivé složení opadu, ponecháme co nejvíce odumřelé biomasy v porostu a podpoříme osídlení půdy druhově rozmanitým společenstvem půdních organismů, které rostlinnou biomasu rozloží a vrátí živiny zpět do půdy. Obrovská škála půdních organismů, od mikroorganismů až po bezobratlé živočichy, jsou valnou většinou rozkladači, kteří se živí mrtvou organickou hmotou, hlavně odumřelou biomasou rostlin – listovým opadem, šiškami a jinými plody, větvemi i kmeny. Žijí především v povrchových vrstvách půdy, které jsou bohaté na organickou hmotu, a zajišťují přeměnu a recyklaci rostlinné biomasy. Vytvářejí tak stabilní půdní organickou hmotu a současně postupně uvolňují živiny a zajišťují jejich plynulý přísun zpět rostlinám.

Mikroorganismy 
biomasu rozkládají a uvolňují z ní živiny, fixují vzdušný dusík a tím ho zpřístupňují rostlinám, usnadňují rostlinám příjem živin a v neposlední řadě jsou potravou pro půdní živočichy. Půdní živočichové biomasu mechanicky rozmělňují, tráví a zpřístupňují ji mikroorganismům, které rozklad dokončí. Větší živočichové, především žížaly, organické zbytky přemísťují, promíchávají s minerálními částicemi nebo hloubí chodbičky. Tím odumřelé zbytky rostlin, které jsou na povrchu, zapravují do půdy a spolu s mikroorganismy vytvářejí půdní strukturu a kvalitní půdu. Organismy mezi sebou spolupracují a jsou ovlivňovány kvalitou a množstvím potravy – rostlinného materiálu – a vlastnostmi prostředí, ve kterém žijí. Rostliny kromě toho, že jsou potravou pro půdní organismy, s nimi v mnoha případech spolupracují a vytvářejí pro ně životní podmínky. Toto vše dohromady tvoří jednu obrovskou funkční jednotku, továrnu, jejímž produktem je půda. Její kvalita závisí na tom, kde továrna je, jaké má vybavení (neživé prostředí), velmi mnoho závisí na zpracovávaném materiálu – rostlinách – a ještě více na zaměstnancích – půdních organismech, jejich funkčním zařazení a spolupráci. Pokud některá důležitá – klíčová funkční skupina vypadne, produkt se změní, půda hned vypadá jinak a má jiné vlastnosti. Neznamená to, že nutně horší, ale prostě jiné. V každém typu ekosystému, chcete-li porostu, vzniká půda určitých vlastností, které jsou charakteristické pro daný ekosystém. Tak jsou lesní půdy, luční půdy a zemědělské půdy. Každá skupina má své charakteristické vlastnosti, vzájemně se liší – potud je vše v pořádku. Problém nastává, pokud se v rámci jedné skupiny půd vlastnosti změní natolik, že půda sníží kvalitu a přestává plnit svou funkci. Pokud bych opět použila analogii s továrnou, tak továrna začne produkovat „zmetky“. To může nastat, pokud neudržujeme továrnu a její vybavení v pořádku, pokud ji dostatečně nezásobujeme kvalitním vstupním materiálem nebo pokud snížíme počet zaměstnanců či zrušíme oddělení, které je pro provoz klíčové. 

Jak napomoci lesním půdám?
Ale vraťme se k lesním půdám a k tomu, jak můžeme naplnit potřebu snížení kyselosti a zvýšení obsahu živin. Jedinou cestou je zajistit přísun odumřelé rostlinné biomasy a podpořit její rozklad. Jinými slovy musíme podpořit rozvoj půdních organismů, které přemění rostlinné zbytky v půdní organickou hmotu a přitom budou postupně uvolňovat živiny pro rostliny. Půdní organická hmota, pokud je kvalitní, má schopnost vázat živiny v dostupné formě a tím snižuje jejich vyplavování. Propojí je s minerálními částicemi, vytvoří slepence – agregáty – a tím zlepší půdní strukturu, takže do půdy lépe proniká voda, více se jí zadrží a kořeny lépe prorůstají do hloubky. Tento proces nelze nahradit minerálním hnojením. V celém procesu hraje významnou roli kvalita organické hmoty a její různorodost, aby se podpořila druhová a funkční různorodost společenstva půdních organismů a půdní továrna plnila svou funkci. 

Ve výhradně jehličnatých hospodářských lesích s minimem podrostu tvoří opad hlavně jehlice, které se těžko rozkládají, protože obsahují hodně vosků a fenolických látek a jsou kyselé. Ve společenstvech půdních organismů téměř chybí makrofauna a množství půdních živočichů je celkově nižší než ve smíšených nebo listnatých lesích. Tím se nemůže promíchat organická hmota, kterou vytvoří houby a bakterie, s minerální složkou půdy a na povrchu se tvoří různě mohutná vrstva černé amorfní organické hmoty a pod ní je na živiny chudá minerální vrstva. I když má tato organická hmota nízkou kvalitu, pořád ještě dokáže vázat živiny a hostí mnoho hub připravených spolupracovat s rostlinou. Smrky pak mají tendenci vytvářet kořenový systém v povrchových vrstvách, blíže k povrchu než obvykle a jsou tím náchylnější k vývratům a citlivější k suchu. Mají ale nějaký zdroj živin a spolupracovníky, kteří jim usnadní život. Pokud se tato vrstva odstraní, třeba při plošném kácení a odvozu dřeva, nová generace stromů má krušný život a člověk problém. Kromě toho, že se les hůře obnovuje, je zbylá půda náchylná k odnosu vodní i větrnou erozí.

Mrtvé dřevo, které se rozkládá především aktivitou bezobratlých živočichů
a hub, je vhodným prostředím bohatým na živiny pro nově rozvíjející se vegetaci.
Foto Zdenka Křenová

Doporučení pro naše lesy
A doporučení na závěr? Je třeba ponechat v lese co nejvíce rostlinných zbytků, při těžbě pokud možno co nejvíce uchovat povrchové organické vrstvy půdy, sázet smíšené porosty místo smrkových monokultur a tam, kde to jde, nechat uschlé stromy, které vytvoří nejen prostředí pro první rozkladače, ale i úkryt pro mnoho dalších organismů. Kromě toho kůrovec v takových stromech už dávno není. V nehospodářských lesích (např. v národních parcích a přírodních rezervacích, lesích s ochrannou funkcí, s rekreačním určením, vysokohorských lesích) upřednostnit přirozenou obnovu a zasahovat jen v nejnutnějších případech. Trochu jiné to je v hospodářských lesích, které jsou určené k produkci dřeva. Tam je hlavním cílem vyprodukovat dřevo – v anglické literatuře se tyto lesy výstižně nazývají plantážemi, čímž se dává najevo, že to je vlastně určitý druh lesnického zemědělství. Ale i na plantážích je třeba dbát na zachování kvality půdy a uvážit, jaké plodiny budeme pěstovat – právě tak jako v udržitelném zemědělství. 

Literatura
Šantrůčková, H., Cienciala, E., Kaňa, J. & Kopáček, J. (2019). The chemical composition of forest soils and their degree of acidity in Central Europe. Science of the total environment, 687, 96–103.