Náhrady škod na hydrické funkci lesa
Vladimír Švihla
Ochranné environmentální funkce lesa patří mezi pozitivní externality lesa zprostředkovaně tržní povahy. Lze mezi ně řadit služby hydrické, především ochranu proti rozkolísanosti odtoku ve vodotečích, kvality vody ve vodních tocích a nádržích, vydatnosti a kvality vody ve vodních zdrojích. Dále sem patří funkce půdoochranné - ochrana půdy proti vodní a větrné erozi, břehové erozi, sesuvům a lavinám a ochrana vzduchu či vliv na úroveň znečištění vzduchu pevnými a plynnými látkami.
Tržní dopad enviromentálních funkcí
Ochranné environmentální funkce je možno v principu substituovat prací (ale omezeněji než funkce produkční), intenzifikovat je na daném místě, nahrazovat dodatečnými, často technickými zařízeními a objekty. V tom je obdoba s funkcemi produkčními. Nelze je do určité oblasti ani do národního hospodářství importovat. Jejich ztrátou nemusí dojít k absolutní ztrátě daných užitných hodnot, dojde však k bezprostřední absolutní ztrátě sociálně-ekonomické efektivnosti ve společnosti. Dané externality se ve formě konečných materiálních dopadů účastní materiálního reprodukčního procesu v odvětvích mimo lesní hospodářství (LH), a i když to není vždy na první pohled zřejmé, jsou součástí trhu, protože ovlivňují tržní vztahy a procesy. Mají tedy zprostředkovaně tržní charakter. S využitím těchto funkcí byla budována infrastruktura, různé výrobní podniky, stavby a zařízení, sídla a je vyvíjena veškerá aktivita v krajině, ať si to společnost (či jednotlivé společenské subjekty) uvědomují, nebo ne. Když ve srovnání se stávajícím stavem uvedené funkce přestanou působit, dojde k sociálně ekonomickým škodám (ztrátám, které je třeba kompenzovat) či vícenákladům (prevence) na odvrácení škod v podnicích různých odvětví, v sídlech a infrastruktuře. Jejich společenskou významnost jsme schopni vyjádřit na současné úrovni našich poznatků, a to zejména významnost hydrických a půdoochranných funkcí. V daném smyslu a pro daný účel se jako nejobjektivnější a reálně proveditelné jeví zejména v případě funkcí hydrických použít k vyjádření sociálně-ekonomického významu pro společnost nákladů prevence a funkcí půdoochranných nákladů kompenzace. Za stávající situace je nutno zvolit příslušnou metodiku ocenění podle existence a dostupnosti příslušných dat. Za agregátní výstup hydrických funkcí lesa pro společnost lze považovat ochranu proti účinku velkých vod, podporu minimálních průtoků a kompenzaci ztráty kvality z lesa odtékajících vod.
Vliv lesa na srážko-odtokové vztahy
K řešení problému bylo zvoleno variantní srovnání hydrických funkcí lesa s alternativními technickými opatřeními, nahrazujícími tyto funkce. Metodickým východiskem jsou tedy tzv. náklady prevence.
Vliv lesa na srážko-odtokové vztahy v povodích ČR je nesporný. Umožňuje v konkrétních podmínkách úsporu nákladů. Odlesnění či zničení lesa (trvalé i dočasné) ovlivní negativně tři vodohospodářsky prospěšné funkce lesa - tvorbu povodňových průtoků (tj. „velkých“ vod), minimální průtoky (tj. velikost pramenních vývěrů) a kvalitu z lesa odtékajících vod.
Zvýšení objemu povodňových odtoků v malém povodí po odlesnění
Povodňové průtoky vznikající v lesních komplexech se vyznačují nižšími kulminacemi a delší dobou trvání ve srovnání s povodňovými jevy na těch samých lokalitách se změněným pokryvem charakteru luk, trvalých travních porostů, sadů apod. Extrémní zvýšení kulminací oproti plochám krytým lesním porostem pak vyvolávají odlesněné pozemky se zpevněným povrchem, např. vyasfaltované lesní cesty.
Rozdíl objemu povodňových průtoků velkých vod před a po odlesnění je možno vyjádřit (Švihla 2004). Pro náhradu této hydrologické funkce lesa je nutno vybudovat vodní nádrž s retenčním prostorem (jde tedy o prevenční opatření, na které bylo nutné vynaložit kapitál, jehož výši můžeme považovat za ocenění vlivu dotčeného lesa), ten sníží objem velkých vod po odlesnění právě na původní výši před odlesněním. Švihlou (2004) odvozený model v rámci řešení výzkumného úkolu (in šišák a kol., 2004) dává cenu náhradního opatření za odnětí 1 m2 plochy z lesní porostní plochy pro náhradu funkce lesa snižující objemy velkých vod. Model v nutné míře celý srážko-odtokový proces zjednodušuje a schematizuje. Model použitý k výpočtům výše ceny kompenzačních opatření pro snížení objemu velkých vod na odlesněných částech povodí je uveden ve výzkumné zprávě Projektu NAZV č. QF 32 33 (šišák a kol. 2004).
Výsledky řešení:
Odvozený model je založen na aplikaci principu hydrologické bilance na stanovení rozdílů úhrnného objemu povodňového odtoku z lesní plochy a z plochy nelesní (zemědělské, ostatní).
Základní bilanční rovnice (mm):
HS (M) = Q(P) + Ú(v) + R(sk)
HS(M) - úhrn přívalové srážky 100leté periodicity; Q(P) - úhrn povrchového odtoku; Ú(v) - územní výpar; R(sk) - retence srážkové vody v půdě. Pro stanovení jednotlivých komponent byly odvozeny dílčí modely pro výpočet HS (M), Ú(v) a R(sk). Q (P) byl stanoven jako výsledek řešení základní rovnice.
Hodnoty parametrů a kritérií modelu byly odvozeny na základě experimentálního materiálu, založeného na třídění podle půdních druhů. Maximální možný rozdíl DQ(P) se dostane pro maximální hodnotu HS(100) [stanice Orlík] rovnou 105 mm/1440 min a hodnotu minimální HS (100) [stanice Kladno] rovnou 65 mm/1440 min.
-pro půdy lehké
DQ(P, Max) = 30,55 mm a DQ(P, Min) = 18,15 mm
-pro půdy středně těžké
DQ(P, Max) = 36,85 mm a DQ(P, Min) = 22,05 mm
-pro půdy těžké
DQ(P, Max) = 22,15 mm a DQ(P, Min) = 12,95 mm
Hodnoty DQ představují rozdíly v objemech povrchových odtoků po změně kultur. Platí pro 1 ha a hloubku půdy 1 m. Násobením tohoto objemu v m3/ha náklady 350 Kč/m3 na výstavbu náhradního retenčního prostoru (Šišák, Šach, Švihla 2002) dostaneme 45 325 Kč/ha £ H £ 128 975 Kč/ha.
Porovnání s údaji publikace Šišák a kol. (2002), kdy byla hodnota H stanovena z rozdílu objemu povodní z lesního a zemědělského pozemku na základě kulminačního odtoku velkých vod (30 000 Kč/ha £ H £ 136 000 Kč/ha) je zřejmé, že výsledky obou postupů dávají shodné výsledky.
H - finanční ohodnocení kompenzačního opatření pro retenci zvýšeného objemu odtoku ze záměny lesních kultur kulturami zemědělskými v Kč/ha výstavbou retenční nádrže.
Snížení minimálních průtoků ve vodních tocích po odlesnění
Lesní porosty podporují vydatnost pramenů, tj. zvyšují na vodotečích minimální průtoky ve srovnání s odtoky z jiných kultur. Kvantifikace tohoto procesu je velmi obtížná a vyžaduje speciální postup. Na výstavbu akumulačních nádrží bude nutno vynaložit prostředky, jejichž výši můžeme považovat za ocenění vlivu lesa na zvýšení dotace podzemních a podpovrchových vod ve srovnání s bezlesím. Odlesněním a změnou půdního pokryvu dojde ke snížení minimálních odtoků ve vodním toku dotčeného povodí, které je možno nahradit výstavbou různě velikých kompenzačních (akumulačních) prostorů vodních nádrží, nadlepšujících snížené minimální průtoky v době sucha (vyrovnávají pokles minimálních hodnot M-denních vod). Velikost náhradních akumulačních prostorů je závislá na vlastnostech lesních stanovišť a lesních porostů. Pro tato opatření je nutno znát specifické odtoky (l.s-1.km-2) z různých kultur. Pro tento účel byl Švihlou (1996) vytvořen hydrologický model. Podrobné výpočty byly provedeny v rámci případové studie pro povodí Svratky po Dalešín na Českomoravské vysočině. Uvedené výsledky lze rámcově zobecnit pro území ČR. Výsledky je možno postupně dále zpřesňovat a diferencovat pro jednotlivá území dalším výzkumným šetřením.
Výsledky řešení:
Režim průtoků na vodních tocích s malým povodím byl podrobně rozebrán autorem statě v příspěvku „Vliv lesa na odtokové poměry na malém povodí (Švihla 2001).
Horní povodí Svratky je zalesněno převážně smrkem. Oprávněně lze na základě analýzy konstatovat, že v dlouhodobém průměru lesní porosty minima M-denních vod na vodních tocích vrchovin zvyšují a maxima M-denních vod snižují, a vyrovnávají tak odtok M-denních vod. V dlouhodobém průměru objemy odtoků vod z lesů jsou však nižší než odtoky ze zemědělských kultur. Podobné výsledky přineslo i řešení problémů hydrologické bilance pro zemědělsko-lesní povodí Cerhovického potoka v Hořovické pahorkatině (Středočeská oblast). Uvedené výsledky byly kompenzační metodou promítnuty do finančního hodnocení (tab. 2). Podrobnější diferenciaci hodnot by bylo možno provést na základě údajů získaných dalším náročným výzkumem v této oblasti.
Zhoršení kvality vody ve vodních tocích a nádržích po odlesnění
Z lesa odtékají mnohem čistější vody než z ostatních ploch v povodí. Zpravidla vyhovují normám pro kojeneckou pitnou vodu. Odlesnění tedy přináší zhoršení kvality odtékajících vod z povodí. Jde-li o území s vodárenskými zájmy, nezbývá než vody odtékající z povodí po odlesnění upravovat čištěním. Tento proces je nejen technologicky nedořešen, ale je navíc finančně vysoce náročný. Vliv lesů na kvalitu odtékajících vod je těžko bezezbytku nahraditelný. Dusičnany ve vodách z polí určených pro zásobování obyvatel lze jen těžko odbourávat na normativně stanovenou úroveň. Avšak dusičnany ve vodách působí i změnu vodních biosystémů. Naopak koncentrace NO3 ve vodách odtékajících z lesů úpravy nepotřebuje. Ocenění vlivu lesa na kvalitu odtékajících vod bude nutno dále výzkumně řešit.
Metodika podává způsob orientačního výpočtu ceny kompenzačních opatření. Na základě rozsáhlých šetření Švihla (2001) porovnal obecně kvalitu vod odtékajících z různých kultur na 10 lokalitách (vodních nádržích - VN) v ČR (tab. 3).
Výsledky řešení:
Z průměrných nákladů na úpravu kvality vody po odlesnění lze orientačně odhadnout průměrnou společenskou cenu lesa z titulu plnění dané funkce lesa na 300 000 Kč/ha (Krečmer in Matějíček, 2001). Roční cena uvedené funkce lesa pak při úrokové míře 2 % dosahuje 6000 Kč/ha. Daný údaj vyžaduje zpřesnění a specifikaci bližších podmínek. Pro prvé přiblížení a paušální orientaci v rámci ČR však postačuje. Technika čištění vod se intenzivně technologiemi odbourávání NO3 z pitných vod zabývá. Zatím však nejsou k dispozici podrobnější údaje. Celý problém vyžaduje další výzkumné řešení.
Uvedené hodnoty platí při odlesnění a záměně lesa za ornou půdu. V případě záměny za kulturu charakteru TTP se hodnoty upravují koeficientem 0,33. Nekalkulují se při záměně lesa za zpevněné plochy.
Pro jednotlivé konkrétní případy lze podle konkrétních poměrů lokality zohlednit a uvedené hodnoty upravit na základě posouzení znalcem podle kritérií odvozených autorem statě (Švihla in Šišák 2002). Bližší specifikaci úprav cen je nutno řešit dalším výzkumem.
Závěr
Předložený způsob stanovení ceny kompenzačních opatření za poškození komplexní hydrické funkce lesa vede k rozmezí nákladů kompenzačních opatření (H) mezi 357 a 477 tis. Kč za 1 ha lesa.
Způsoby stanovení H jsou dále předmětem řešení v projektu NAZV č. QF 3233 „Vyjádření společenské efektivnosti existence lesa a využívání lesa v peněžní formě v ČR“, jehož řešitelským pracovištěm je FLE v Praze, VÚLHM Opočno a LDF v Brně. V roce 2005 budou pro řešení zpracovány tabelární a mapové přílohy, které umožní jednoduché stanovení kompenzačních nákladů hydrické funkce lesa.
Citovaná literatura bude uveřejněna v internetové podobě článku na http://www.silvarium.cz/lesprace.
Adresa autora:
Doc. Ing. Vladimír Švihla, DrSc.
ČAZV, Těšnov 17/65, 110 00 Praha 1
e-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.