Z naší přírody

Ochrana přírody 5/2024 — 29. 10. 2024 — Z naší přírody — Tištěná verze článku v pdf

Uplatnění nepůvodních dřevin při adaptaci lesa na klimatickou změnu

autoři: Vladimír Zatloukal, Radka Mašková, Jana Beranová

Důvody a limity uplatnění nepůvodních dřevin
Klimatická změna je jednou z příčin masivního ústupu smrku, naší nejzastoupenější a produkčně nejvýznamnější dřeviny. Důsledkem je dlouhodobý pokles objemu produkce dřeva a změna sortimentní skladby. To má ekonomické dopady. Ačkoliv les plní kromě produkce dřeva širokou škálu dalších funkcí netržní povahy, je ekonomika lesního hospodářství závislá na produkci dřeva. V tom tkví hlavní důvod, proč bylo Ministerstvem zemědělství do adaptační strategie prosazeno uplatnění nepůvodních dřevin. Zvyšování zastoupení nepůvodních dřevin není bez rizik. S nárůstem zastoupení nepůvodních dřevin a s postupem klimatické změny na nich nepochybně vzroste riziko jak biotických, tak abiotických škod.

Značná část lesních půd je postižena acidifikací a nutriční degradací. Významný podíl na tom má odebírání velkého množství živin s těženou biomasou, zvlášť pokud dochází i k odstraňování klestu a nehroubí. Důsledkem degradace půd je snížená schopnost dřevin vyrovnat se s dopady klimatické změny. Zhoršuje se infiltrační a retenční schopnost lesních půd.

Produkce dřeva, která je pilířem ekonomiky lesního hospodářství, je však závislá na dlouhodobé udržitelnosti funkčního stavu lesních ekosystémů. Proto nesmí přílišná orientace na produkci ohrozit jejich funkčnost. Protože se dosud podstatná část dřevní produkce exportuje s minimální přidanou hodnotou, nabízí se jako lepší alternativa pro ekonomiku lesního hospodářství vyšší zhodnocení dřeva než snahy o udržení či stupňování produkce za cenu výše uvedených rizik. Je otázkou, zda je uplatnění nepůvodních dřevin k udržení vysoké produkce dřeva skutečně adaptací na klimatickou změnu.

Nepasečně obhospodařovaný les na Klokočné u Prahy, kde díky vhodnému hospodaření prospívá smrk i v mezních podmínkách. Foto Vladimír Zatloukal

Pomůže ucelený komplex opatření:
Přírodě blízké hospodaření zvýší adaptační schopnost lesů vůči klimatické změně. Zkušenosti z poslední suché a teplé periody ukazují, že plošnému hynutí mnohem lépe odolávaly bohatě strukturované lesy, obvykle obhospodařované nepasečně nebo podrostně s dlouhou obnovní dobou, v nichž nedochází k přerušení kontinuity porostního prostředí a plně se využívá přirozená obnova. V takových porostech suchu lépe odolávaly i dřeviny, které byly v homogenních porostech intenzivně postiženy, a to včetně smrku. Uplatnění pasečného hospodářství by se proto mělo pohybovat pouze v omezeném rozsahu a intenzitě odpovídající potřebě pěstování dřevin náročných na světlo, pokud ji nelze naplnit na holinách vzniklých po disturbancích. Při střídání generací lesa je nutné dbát o zachování a využití biologického dědictví.

Revitalizaci degradovaných půd přirozeně řeší změna druhové skladby ve prospěch hluboce kořenících melioračních listnáčů a redukce odběru živin těženou biomasou. Ztráty živin sníží rovněž omezení vzniku holin, a pokud už vzniknou, rychlé obnovení lesního prostředí na nich např. přípravnými dřevinami (sukcesí). Část živin z lesních půd uniká rovněž odvodněním.

Výše popsaná opatření jsou však limitována škodami působenými spárkatou zvěří na obnově lesa.
Zlepšení vodního režimu lesních půd spočívá především v zamezení nového a sanaci starého odvodnění (i za cenu dílčích produkčních ztrát), v revitalizaci regulovaných toků, v sanaci nevhodných a nevyužívaných cest, rýh a kolejí. Ke zlepšení vodního režimu přispívá zvýšení infiltrační a retenční schopnosti lesních půd související s jejich revitalizací (viz výše).

Současnou druhovou skladbu je nutné přizpůsobit měnícím se růstovým podmínkám s maximálním využitím původních dřevin a jejich přirozené obnovy. V plném rozsahu je třeba využít všech původních listnáčů, zejména hluboce kořenících s melioračními účinky a dobře snášejících sucho. Při rozpadech porostů a plošných těžbách je třeba pracovat se sukcesí (přípravnými dřevinami) minimálně v podílu plochy odpovídajícímu zastoupení stinných cílových dřevin. V rámci adaptace druhové skladby nacházejí nepůvodní dřeviny uplatnění buď z důvodů produkčních (ekonomických), nebo ve zcela výjimečných podmínkách, kdy nelze použít dřeviny původní.

Černínova douglaska – nejstarší douglaska tisolistá v ČR a jedna z nejstarších v Evropě, byla vysazena roku 1842 jako 3letá sazenice v arboretu Americká zahrada v Chudenicích. Foto Vladimír Zatloukal

Líska turecká je sadovnicky ověřený strom se širokou ekologickou amplitudou, relativně odolný vůči chorobám, který roste přirozeně od Asie až na Balkán. Foto Vladimír Zatloukal

Stanovení limitů
Stanovení limitů pro uplatnění nepůvodních druhů dřevin vycházelo z analýzy zdravotního stavu lesů, ohrožení lesů klimatickou změnou, z posouzení možnosti využití domácích dřevin při adaptaci lesa, z výběru vhodných druhů nepůvodních dřevin a navržení limitů jejich uplatnění.

Celkový objem nahodilé těžby dřeva v letech 2018–2022 podle krajů v mil. m3. Výrazně nejpostiženějším krajem je Vysočina.     Zpracovala Radka Mašková

Rozšíření hlavních dřevin ve vztahu k teplotním charakteristikám zonálních lesních vegetačních stupňů
(Plíva 1991), tj. k období před klimatickou změnou, a schematické znázornění důsledků klimatické změny (o +2 °C). Zpracovala Radka Mašková 

Analýza zdravotního stavu lesů
Analýza vycházela převážně z údajů Zpravodajů ochrany lesa zpracovávaných Lesní ochrannou službou VÚLHM. Pro přírodní lesní oblasti se hodnotily nahodilé těžby (škody) působené hlavními abiotickými a biotickými faktory na hospodářsky významných dřevinách. Na úrovni republiky se po krajích hodnotil vývoj nahodilých těžeb a jejich dynamika v čase a prostoru.

Vzhledem k tomu, že vývoj teploty a srážek (včetně klimatických extrémů) během suché periody let 2014–2019 byl blízký údajům prognózovaným pro období kolem roku 2040, dával zdravotní stav lesa a výše nahodilých těžeb v tomto období dobrou představu, nač je třeba se v budoucnu připravit.

Výše nahodilých těžeb, zdravotní stav a zastoupení dřevin v přírodní lesní oblasti v kontextu s prognózou vývoje klimatu byly východiskem pro stanovení rozsahu hynutí a potřeby substituce ohrožených druhů dřevin.

Ohrožení lesů klimatickou změnou
Analýza pracovala s prognózou vývoje klimatu zpracovanou Čermákem & Mikitou (2017) na období 2041–2060. Jimi použitý model vychází ze střední emisní varianty skleníkových plynů. Na období 2041–2060 předpokládá na většině území ČR zvýšení průměrné roční teploty oproti klimatickému normálu (1961–1990) o cca 2–2,5 °C.

Prognózované teplotní posuny byly promítnuty do charakteristik lesních vegetačních stupňů pro každou přírodní lesní oblast. Vývoj srážkových úhrnů, klimatické extrémy a další projevy klimatické změny byly zohledněny jako přitěžující faktory. Stav a změny růstového prostředí byly konfrontovány s ekologickou amplitudou dřevin, jejich zdravotním stavem a zastoupením. Na základě toho byl odvozen předpokládaný charakter a rozsah jejich hynutí a možného substitučního uplatnění jak domácích, tak vybraných nepůvodních dřevin.

Možnosti využití domácích dřevin při adaptaci lesa
Při adaptaci druhové skladby lesa na klimatickou změnu je třeba přednostně pracovat s původními dřevinami, protože jsou součástí funkčních ekosystémových vazeb, ovlivňují mykorhizu, dekompoziční procesy, stav edafonu a koloběh živin. Mykorhiza má významný vliv na kondici lesních dřevin a podílí se na informačních a materiálových tocích v ekosystému aj. To je často podceňováno.

Značně se zmenší prostor pro uplatnění smrku. V nižších a středních polohách (tj. do jedlových bučin včetně) by měl být smrk jen vtroušenou dřevinou. Na zonálních stanovištích smrkových bučin bude smrk pouze menšinovou příměsí v porostech s bukem a jedlí. Pouze na vodou ovlivněných stanovištích může patřit k hlavním dřevinám. Těžiště jeho uplatnění bude v horských polohách (v bukových smrčinách a smrčinách). Z důvodů předběžné opatrnosti a pro zachování genofondu populací smrku je však žádoucí i v oblastech jeho hynutí udržet alespoň minimální zastoupení přežívajícího smrku neohrožující stabilitu porostů. V těchto případech by se měl využívat smrk výhradně z přirozené obnovy.

Těžiště uplatnění buku a jedle se posune k vyšším polohám. Ve středních polohách se tyto dřeviny uplatní na vlhkých stanovištích a stinných svazích. Úbytek plochy zaujaté bukem a jedlí v bukových doubravách až bučinách může být kompenzován zvýšeným zastoupením těchto dřevin ve vyšších polohách na úkor ohroženého smrku. Vzhledem k jejich nízkému současnému zastoupení může jimi zaujatá plocha v budoucnu významně vzrůst.

Původní duby mají při adaptaci lesů na klimatickou změnu rozhodující význam. V různém zastoupení najdou duby uplatnění na téměř 80 % rozlohy lesů v ČR. Jedná se o celé druhové spektrum dubů a jejich ekotypů vyskytujících se přirozeně na území ČR. Velmi pravděpodobně i uvnitř skupiny dubů dojde k určité substituci, kdy v nejteplejších a nejsušších polohách bude v důsledku sucha ustupovat dub letní a zimní teplomilným dubům.

Významnou hospodářskou dřevinou sortimentně částečně substituující smrk je borovice lesní, která má širokou ekologickou amplitudu. Její vyšší uplatnění je až na výjimky podmíněno jejím pěstováním jako přimíšené dřeviny s dobře vyvinutými korunami v nadúrovni.

V nižších až středních polohách najde uplatnění celá řada dalších původních listnatých dřevin s vyšší tolerancí k suchu. Limitem jejich uplatnění budou nejspíš houbové choroby (obdobně jako dnes u jasanů a jilmů).

Při plošných disturbancích, ale i na úmyslných holinách budou mít značné uplatnění pionýrské dřeviny. Mohou plnit funkci přípravných dřevin nebo tvořit trvalou porostní příměs jako pojistku pro případ plošného rozpadu porostů.

Výběr vhodných druhů nepůvodních dřevin
V lesnické a zahradnické praxi je v podmínkách ČR odzkoušeno široké spektrum nepůvodních dřevin. Primárně byly vyřazeny lesnicky dosud využívané druhy dřevin s invazním potenciálem (Pergl et al. 2016): borovice černá rakouská, borovice vejmutovka, dub červený, trnovník akát a invazní druhy či klony topolů. Důvodem pro zúžení výběru nepůvodních dřevin bylo také omezení druhů, u nichž hrozí obtížná začlenitelnost do ekosystému, rizika přenosu chorob a škůdců, křížení s původními dřevinami a chudé spektrum mykorhitických a dekompozitních hub. Důvodem pro omezení počtu lesnicky uplatnitelných nepůvodních druhů dřevin byla také snaha nerozmělňovat sortiment použitých druhů, neboť tím klesá jejich uplatnitelnost ve zpracovatelských odvětvích.

K provoznímu uplatnění byly vybrány: modřín opadavý, douglaska tisolistá, jedle obrovská, ořešák černý a neinvazní topoly a vrby. K poloprovoznímu ověření byl navržen kaštanovník jedlý a líska turecká.

Navržení limitů uplatnění nepůvodních dřevin
Limity uplatnění nepůvodních dřevin jsou navrženy ve dvou úrovních: a) na úrovni cílových hospodářských souborů pro celé věkové rozpětí, b) na úrovni porostu při obnově konkrétního porostu. Jejich odvození vycházelo z rekonstruovaných přirozených druhových skladeb dřevin pro soubory lesních typů adaptovaných na prognózovanou klimatickou změnu. Dřevinné skladby jsou navrženy v širokém rozpětí a spektru dřevin.

Zvažovala se dřevinná skladba současných porostů (porostních typů), z toho plynoucí rizika, možnosti substituce hynoucích druhů dřevin původními druhy a potřebný rozsah či možnost uplatnění druhů nepůvodních na úrovni porostu. Limity uplatnění nepůvodních dřevin pro cílové hospodářské soubory vycházejí z limitů na porostní úrovni, zohledňují aktuální zastoupení nepůvodních dřevin v celém věkovém rozpětí a potenciál plošného uplatnění nepůvodních dřevin v následujících decéniích.

Z odvození limitů nepůvodních dřevin vycházel finální návrh limitů pro využití orgány státní správy.

Prognózy do budoucna
Pokud se naplní klimatické prognózy, lze v horizontu 20–40 let očekávat značné změny v zastoupení dřevin, kdy významně vzroste podíl dubů. V nižších, suchých a záhřevných polohách i dubů teplomilných, dosud pouze okrajově zastoupených v nejteplejších oblastech republiky. Pěstování většiny ostatních hospodářských dřevin se posune k vyšším polohám. S výjimkou smrku to u většiny z nich vzhledem k jejich nízkému současnému zastoupení ani nemusí vést k poklesu jejich rozlohy. V naprosté většině případů lze ustupující nebo hynoucí druhy dřevin nahradit dřevinami původními. Smyslem souhrnného zpracování studií „Odvození limitů uplatnění nepůvodních druhů dřevin…“ je především uvedení této aktivity do kontextu s celým souborem adaptačních opatření na klimatickou změnu. Samotná snaha o navýšení podílu nepůvodních dřevin může přinést pouze dílčí výsledky, které však pro adaptaci lesů mají jen omezený význam a nemusejí být vždy přínosem.

Doporučené dřevinné skladby pro soubory lesních typů uvedené v tabelárním „odvození limitů“ jsou navrženy v širokém rozpětí a spektru dřevin. Mají orientační charakter a mohou sloužit nejen OOP k posouzení možnosti substituce hynoucích dřevin dřevinami původními jako alternativy k dřevinám nepůvodním.

Článek vznikl jako výstup projektu „Odvození limitů uplatnění geograficky nepůvodních dřevin pro oblastní plány rozvoje lesů pro části PLO mimo zvláště chráněná území“, řešeného v letech 2019–2023 a financovaného ze zdrojů AOPK ČR.    ■

 - - - -

Úvodní foto:

Rozsáhlá holina po rozpadu pasečně obhospodařovaných porostů smrku s příměsí modřínu a borovice, přičemž o budoucnosti tohoto lesa rozhodne způsob obnovy. Foto Vladimír Zatloukal

- - - -

Literatura:

• Buongiorno J. et al. (1994): Tree size diversity and economic returns in uneven-aged forest stands. Forest Science, 40(1): 83–103. in Rotter P., Purchart L. eds. (2022): Ekologie lesa. Jak se les mění a funguje. Brno: Mendelova univerzita v Brně. DOI: https://doi.org
• Čermák, P., Mikita, T. (2017): Probíhající a očekávané změny klimatu a s nimi související změny podmínek pro růst dřevin. Výsledky realizačního projektu FRAMEADAPT. Seminář Certifikace FSC jako účinný nástroj k adapci lesů na klimatickou změnu, Křtiny. 14. 11. 2017 ¨
• Ferkl, V. (2017 a) Demonstrační objekt Klokočná – Záměry, zásady a cíle hospodaření a role hospodáře. Lesnická práce. 4/2017, 14–16
• Ferkl, V. (2017 b): Demonstrační objekt Klokočná – Těžební výběry z hlediska produkce a realizace sklizně dřeva. Lesnická práce. 5/2017, 29–31
• Ferkl, V. (2017 c): Demonstrační objekt Klokočná – Výběrné zásahy z hlediska pěstování lesa. Lesnická práce. 6/2017, 32–34
• Ferkl, V. (2017 d): Demonstrační objekt Klokočná – Dodatek k výběrným těžbám, umělé dosadby. Lesnická práce. 7/2017, 22–24
• Ferkl, V. (2017 e): Demonstrační objekt Klokočná – Výchova porostů – péče o nárůsty a škody zvěří. Lesnická práce. 8/2017, 30–32
• Ferkl, V. (2017 f): Demonstrační objekt Klokočná – Dokážeme využít nabídku přírody k lepší spolupráci? Lesnická práce. 9/2017, 22–247
• Ferkl, V.(2017 g): Demonstrační objekt Klokočná – Dokážeme využít nabídku přírody k lepší spolupráci? Lesnická práce. 9/2017, 22–24
• Ferkl, V. (2020): Může být nepasečný – výběrný způsob alternativou pro naše lesy. Pro Silva Bohemica. 210 s.
• Ferkl, V. (2023): Řešením je ucelený systém (nikoliv kombinace způsobů jednotlivých činností). Lesnická práce, květen 2023, s. 44–45.
• Hruška. J., Cienciala, E. edit. (2001): Dlouhodobá acidifikace a nutriční degradace lesních půd – limitující faktor současného lesnictví MŽP 2002. ISBN 80–7212–190–1
• Knížek, M. ed. (2007): Zpravodaj ochrany lesa. Supplementum 2007. Výskyt lesních škodlivých činitelů v roce 2006 a jejich očekávaný stav v roce 2007. Lesní ochranná služba. 72 s. ISSN 1211–9350. ISBN 978–80–86461–79–3
• Knížek, M., Pešková, V. ed. (2008): Zpravodaj ochrany lesa. Supplementum 2008. Výskyt lesních škodlivých činitelů v roce 2007 a jejich očekávaný stav v roce 2008. Lesní ochranná služba. 72 s. ISSN 1211–9350. ISBN 978–80–86461–93–9
• Knížek, M. ed. (2009): Zpravodaj ochrany lesa. Supplementum 2009. Výskyt lesních škodlivých činitelů v roce 2008 a jejich očekávaný stav v roce 2009. Lesní ochranná služba. 68 s. ISSN 1211–9350. ISBN 978–80–7417–011–9
• Knížek, M. ed. (2010): Zpravodaj ochrany lesa. Supplementum 2010. Výskyt lesních škodlivých činitelů v roce 2009 a jejich očekávaný stav v roce 2010. Lesní ochranná služba. 68 s. ISSN 1211–9350. ISBN 978–80–7417–030–0
• Knížek, M. ed. (2011): Zpravodaj ochrany lesa. Supplementum 2011. Výskyt lesních škodlivých činitelů v roce 2010 a jejich očekávaný stav v roce 2011. Lesní ochranná služba. 71 s. ISSN 1211–9350. ISBN 978–80–7417–040–9
• Knížek, M., Modlinger, R. (2012): Zpravodaj ochrany lesa. Supplementum 2012. Výskyt lesních škodlivých činitelů v roce 2011 a jejich očekávaný stav v roce 2012. Lesní ochranná služba. 38 s. ISBN 978–80–7417–053–9
• Knížek, M., Modlinger, R. (2013): Zpravodaj ochrany lesa. Supplementum 2013. Výskyt lesních škodlivých činitelů v roce 2012 a jejich očekávaný stav v roce 2013. Lesní ochranná služba. 62 s. ISBN 978–80–7417–063–8
• Knížek, M., Liška, J., Modlinger, R. (2015): Zpravodaj ochrany lesa. Supplementum 2015. Výskyt lesních škodlivých činitelů v roce 2014 a jejich očekávaný stav v roce 2015. Lesní ochranná služba. 73 s. ISBN 978–80–7417–092–8
• Knížek, M., Liška, J., Modlinger, R. (2016): Zpravodaj ochrany lesa. Supplementum 2016. Výskyt lesních škodlivých činitelů v roce 2015 a jejich očekávaný stav v roce 2016. Lesní ochranná služba. 65 s. ISBN 978–80–7417–111–6
• Knížek, M., Liška, J., Modlinger, R. (2017): Zpravodaj ochrany lesa. Supplementum 2017. Výskyt lesních škodlivých činitelů v roce 2016 a jejich očekávaný stav v roce 2017. Lesní ochranná služba. VÚLHM. 66 s. ISBN 978–80–7417–142–0
• Knížek, M., Liška, J. ed. (2018): Zpravodaj ochrany lesa. Supplementum 2018. Výskyt lesních škodlivých činitelů v roce 2017 a jejich očekávaný stav v roce 2018. Lesní ochranná služba. 70 s. ISSN 1211–9350. ISBN 978–80–7417–161–1
• Knížek, M., Liška, J. ed. (2019): Zpravodaj ochrany lesa. Supplementum 2019. Výskyt lesních škodlivých činitelů v roce 2018 a jejich očekávaný stav v roce 2019. Lesní ochranná služba. 73 s. ISSN 1211–9350. ISBN 978–80–7417–189–5
• Knížek, M., Liška, J. ed. (2020): Zpravodaj ochrany lesa. Supplementum 2020. Výskyt lesních škodlivých činitelů v roce 2019 a jejich očekávaný stav v roce 2020. Lesní ochranná služba. 76 s. ISSN 1211–9350. ISBN 978–80–7417–198–7
• Knížek, M., Liška, J. ed. (2021): Zpravodaj ochrany lesa. Supplementum 2021. Výskyt lesních škodlivých činitelů v roce 2020 a jejich očekávaný stav v roce 2021. Lesní ochranná služba. 74 s. ISSN 1211–9350. ISBN 978–80–7417–212–0
• Knížek M., Liška, J. (eds.) (2022): Zpravodaj ochrany lesa. Supplementum 2022. Výskyt lesních škodlivých činitelů v roce 2021 a jejich očekávaný stav v roce 2022. Strnady, Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, v. v. i., 2022, 86 s. ISSN 1211–9350. ISBN 978–80–7417–231–1
• Šrámek, V., Jurkovská, L., Fadrhonsová, V., Hellebrandová-Neudertová, K. (2013): Chemismus lesních půd ČR podle typologických kategorií – výsledky monitoringu lesních půd v rámci projektu EU „biosoil“. Zprávy lesnického výzkumu, 58, 2013 (4): 314–323
• Šrámek, V., Fadrhonsová, V., Hellebrandová-Neudertová, K., Novotný R. (2021): Doporučené metody nakládání s těžebními zbytky v lesních porostech s významnou produkční funkcí z hlediska udržitelnosti bilance hlavních živin: certifikovaná metodika. Strnady: Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, v.v.i. Certifikované metodiky pro praxi, 3/2021. ISBN 978–80–7417–218–2.
• Ulrich, B. (1991): Závěry z desetiletého výzkumu lesních ekosystémů a poškození lesa. Forst und Holz, 46. 21/1991. Str. 3–12. Transl. Křístek, J. Nepublikováno.
• Zatloukal V. (2013): Management tlejícího dříví v lesích zvláště chráněných území. Návrh metodiky pro potřeby MŽP, 45 s. příloha 21 s. IFER – Ústav pro výzkum lesních ekosystémů s. r. o.
• Zatloukal, V. Beranová., J., Mašková, R. (2019–2021): Odvození limitů uplatnění geograficky nepůvodních druhů dřevin pro oblastní plány rozvoje lesů mimo zvláště chráněná území – souhrnná zpráva (PLO 01 až PLO 41)
• Zatloukal, V. (2021) Acidifikace a nutriční degradace lesních půd, s. 44–50 in Fanta, J., Petříček, P. eds. (2021): Jiné klima – jiný les. ACADEMIA Praha, průhledy. 210 s. ISBN 978–80–200–3300–0