Naléhavost lesopěstebních opatření na základě multikriteriální analýzy
Přes zlepšení imisní situace dochází na některých lokalitách Jizerských hor ke zhoršování zdravotního stavu lesních porostů. Příčinami tohoto stavu jsou s největší pravděpodobností nepříznivý stav půdního prostředí a nevhodná druhová a prostorová skladba porostů. Pro kategorizaci lesních porostů v CHKO Jizerské hory byla proto v rámci projektu MŽP vypracována metodika stanovení naléhavosti lesopěstebních opatření, která je založená na multikriteriální analýze vybraných charakteristik stavu lesa a hospodářských poměrů.
Stav lesních porostů a prostředí
Lesní porosty v oblasti CHKO Jizerské hory prošly v minulých desetiletích radikální proměnou především v jejich hřebenové části. Imisní a kůrovcové kalamitě padlo v osmdesátých letech za oběť tisíce hektarů lesních porostů. V průběhu devadesátých let se podařilo kalamitní plochy zalesnit za významného použití tzv. náhradních dřevin (především exotické druhy smrků), které měly zabránit vzniku eroze a zajistit vytvoření příznivějšího mikroklimatu pro výsadbu domácích druhů dřevin. Pojem „náhradní“ je v dalším textu užíván ve významu „přípravný“. „Náhradní dřeviny“ nejsou tedy náhradou stanovištně odpovídajících porostů, ale přechodným stadiem k jejich postupné kultivaci; setrvání těchto dřevin proto bude omezeno na nezbytně nutnou dobu. Porosty náhradními (přípravnými) jsou tedy i výsadby místních dřevin na nepůvodních stanovištích (kosodřevina na stanovišti klimaxové smrčiny) nebo provenienčně nevhodné populace. Náhorní plošina Jizerských hor je dnes tedy pokryta převážně mladými smrkovými nebo náhradními porosty do 40 let věku. Přestože v průběhu devadesátých let došlo k výraznému snížení imisní zátěže, jsou zde stále překračovány kritické zátěže kombinované depozice síry a dusíku a ani výhled do budoucna není příznivý, a to především u depozic dusíku. Smrkové porosty středního věku tak mají lokálně nadále vážné zdravotní problémy, projevující se žloutnutím a následnou defoliací asimilačního aparátu.
Je evidentní, že zhoršený zdravotní stav je způsoben kombinací degradace půdy a skladby porostů po stránce druhové, prostorové i věkové. Významným faktorem jsou také masivní kořenové deformace, způsobené v uplynulých desetiletích nevhodnými technologiemi pěstování krytokořenného sadebního materiálu nebo zalesňování.
V oblasti se zároveň výrazně zvyšuje potřeba výchovných a obnovních zásahů, neboť velké plochy mladých porostů náhradních dřevin a smrku ztepilého se začínají plošně zapojovat. Aktuální je zároveň otázka chemické meliorace a její možný dopad na zdravotní stav porostů a půdy. V této složité situaci je proto potřebné vylišení těch porostů, na které je nutno soustředit maximální pěstební péči.
Multikriteriální analýza
V rámci řešení projektu MŽP byla provedena kategorizace lesních porostů z hlediska naléhavosti použití všech lesopěstebních opatření, tj. opatření pěstebních (výchovných), těžebních (obnovních) i melioračních. Problém komplexní kategorizace lesního porostu, tedy složitého systému s mnoha interakcemi, byl řešen pomocí multikriteriální analýzy vybraných charakteristik. Jednalo se o charakteristiky stavu půdního prostředí a lesního porostu, a také charakteristiky zachycující použitá hospodářská opatření a omezení vyplývající ze statutu CHKO. Cílem nebylo pouhé hodnocení jednotlivých charakteristik, ale komplexní posouzení lesního porostu z mnoha hledisek.
K tomu byla sestavena hodnotící tabulka, členěná do tří oddílů a celkově zahrnující deset vybraných veličin. Jednotlivým oddílům, veličinám a jejich atributům byla přidělena relativní váha. Stanovení váhy pro jednotlivé položky vstupující do multikriteriální analýzy je vždy problematické, neboť je do určité míry subjektivní. Aby bylo dosaženo co nejvyšší objektivity, byly výsledné váhy předmětem expertního posouzení celého řešitelského týmu projektu.
Propojení databáze hodnocených charakteristik a multikriteriální hodnotící tabulky pomocí GIS umožnilo rychlé a efektivní vytváření dílčích a výsledných map vyjadřujících naléhavost lesopěstebních opatření.
Vstupní údaje
Zdrojem dat pro multikriteriální analýzu byly lesní hospodářské plány a oblastní plány rozvoje lesů, některá data byla přejata z ostatních zdrojů. Data byla vybírána s ohledem na specifika Jizerských hor, která se promítají do hospodaření v lesích. Multikriteriální tabulka byla rozdělena do tří základních oddílů, určených stanovištěm, porostem a ostatními charakteristikami, které ovlivňují lesní ekosystém.Stav stanoviště
Stanoviště bylo vystiženo stupněm narušení lesních půd dlouhodobou acidifikací a nutriční degradací. Tato vrstva byla sestrojena na základě metodiky převzaté z projektu VaV/640/03/03 „Rajonizace lesních půd ČR v závislosti na jejich acidifikaci a nutriční degradaci“, jenž je financován MŽP. V tomto projektu je řešena nová metodika vymezení pásem ohrožení lesů imisemi. Jedná se o souhrnnou charakteristiku, vzniklou průnikem těchto podkladových vrstev:
- průměrné 30leté roční srážkové úhrny;
- průměrné 30leté roční teploty;
- průměrná roční atmosférická depozice síry;
- průměrná roční atmosférická depozice dusíku;
- typologické jednotky – soubory lesních typů;
- geologické podloží.
Tento oddíl tedy zahrnuje atmosférickou depozici i přírodní podmínky stanoviště. Přírodní podmínky stanoviště jsou výsledkem kombinace půdních a klimatických charakteristik. Pokud nebereme v úvahu změny globálních klimatických charakteristik, jde o hodnoty prakticky trvalé, neovlivnitelné lidskou činností. Naopak atmosférická depozice byla a je plně závislá na činnosti člověka. Přírodní podmínky stanoviště toto negativní působení buďto redukují, nebo naopak umocňují.
Stav porostu
Vybrané hodnoty oddílu současného stavu lesního porostu popisují dřevinnou skladbu, věk a hustotu porostů. Tyto charakteristiky byly vybrány jak s ohledem na statut CHKO, tak i na specifika samotných lesních porostů v oblasti Jizerských hor (náhradní dřeviny, mladé porosty). Všechny změny těchto charakteristik jsou důsledkem působení člověka a jeho způsobu hospodaření v konkrétních lesních porostech. Do multikriteriální analýzy byly zahrnuty následující souhrny znaků současného stavu porostu:
- zastoupení exotických dřevin (tzv. náhradní dřeviny);
- rozdíl v zastoupení smrku ztepilého od doporučené cílové dřevinné skladby;
- rozdíl v zastoupení melioračních a zpevňujících dřevin od doporučené cílové dřevinné skladby;
- rozdíl v zastoupení kosodřeviny od doporučené cílové dřevinné skladby;
- vývojové stádium lesa;
- hustota porostu. Údaje LHP umožnily analýzu stavu lesa i stanoviště na úrovni jednotlivých porostních skupin. Zásadní význam měla především konfrontace současné dřevinné skladby s doporučenou skladbou cílovou v jednotlivých porostech. Dále byl hodnocen věk porostů a jejich hustota, což jsou veličiny, které charakterizují potřebu výchovných zásahů z hlediska jejich statické stability.Ostatní charakteristiky
Ostatní charakteristiky v posledním oddíle multikriteriální tabulky jsou zcela umělým opatřením a nesouvisí s přírodními procesy probíhajícími v lesních ekosystémech. Patří mezi ně:
- ochrana přírody;
- celoplošné vápnění;
- celoplošné hnojení.
Zvláštní ochrana území zcela vylučuje hospodářské zásahy nebo je omezuje na nezbytné minimum v souladu se schválenými plány péče. Meliorační zásahy celoplošným leteckým vápněním a hnojením zohledňují zásahy zaměřené na nápravu půdního prostředí po imisní kalamitě osmdesátých let. Ochrana přírody a aplikace chemické meliorace ovlivňují stav lesního porostu a stanoviště tak, že omezují, nebo naopak zesilují antropogenní vlivy na lesní porost.Vymezení problémových oblastí
Na základě analýzy charakteristik a s použitím GIS vznikly mapy naléhavosti lesopěstebních opatření. Oblastí s nejvyšší koncentrací různých problémů je tzv. jizerskohorská náhorní plošina, která byla v minulých desetiletích nejvážněji postižena dlouhodobým působením imisí. Stav většiny lesních porostů se zde nejvýrazněji vzdálil cílovému potenciálně přírodnímu stavu. Vedle nepříznivých přírodních stanovištních podmínek, znásobených dlouhodobou antropogenní acidifikací a nutriční degradací půd, patří k hlavním problémům naprosto nedostatečné zastoupení listnatých dřevin. Ty chybí nejen v nejvyšších polohách, ale na převážné části pohoří.
Mezi porosty s vysokou naléhavostí lesopěstebních zásahů patří ty, v nichž se projevují výrazné známky chřadnutí a u nichž může být aktuální předčasná obnova. Jedná se převážně o smrkové porosty středního věku v nejvyšších horských polohách.
Vzhledem k naprosté převaze mladých smrkových a náhradních porostů se naléhavým stává zvládnutí velkého rozsahu výchovy v přijatelném časovém horizontu. Současné porosty založené na kalamitních holinách se bez odpovídajících hospodářských opatření mohou v několika málo letech stát znovu labilními, se všemi negativními důsledky pro širší oblast Jizerských hor.
Zvýšenou pozornost také vyžadují ty lesní porosty, v nichž byl v nedávné minulosti proveden meliorační zásah pomocí velkoplošného leteckého vápnění nebo hnojení. Důležité u těchto porostů bude provázání chemických melioračních opatření s pěstební péčí o druhovou a prostorovou skladbu lesů Jizerských hor.
Naopak mezi oblasti s nízkou naléhavostí lesopěstebních opatření patří v Jizerských horách rozsáhlé bukové porosty severního svahu hor (problém obnovy přestárlých porostů), rašelinné lokality a ostatní porosty s přírodě blízkou dřevinnou, prostorovou i věkovou skladbou. V těchto lokalitách je důležité zajistit, aby případné hospodářské zásahy nebo jejich absence negativně neovlivňovaly jejich stav, případně ponechat některé vybrané lokality samovolnému vývoji.
Perspektivy využití studie
Metodika zjišťování naléhavosti lesopěstebních opatření je založena na kombinaci hodnocených charakteristik, které charakterizují současný stav stanoviště, porost i ostatní faktory ovlivňující hospodaření v lesích. Cílem řešení projektu bylo vytvoření jednoduchého nástroje, který by zpřehlednil a zlepšil orientaci v hlavních problémech lesních porostů Jizerských hor a zároveň zachoval komplexní pohled. K dosažení tohoto cíle byla použita multikriteriální analýza ve spojení s GIS. Výsledná metoda umožňuje kontinuálně sledovat stav a vývoj lesních porostů a stanoviště v čase. Lesní hospodář má tedy možnost posoudit dopad provedených opatření na lesní porosty a na základě těchto informací přijímat odpovídající rozhodnutí. Tato zpětná vazba je při hodnocení efektu lesopěstebních opatření mimořádně důležitá. Dá se s výhodou využít např. při posouzení naléhavosti lesopěstebních opatření v rozlehlých monokulturách, v nichž je důležité určovat priority. Další výhodou multikriteriální analýzy je flexibilita při výběru hodnocených charakteristik a stanovení jejich významu. To umožňuje uživateli nastavit parametry výpočtu podle místních specifik nebo žádaných cílů.
Multikriteriální analýza stavu lesa významně rozšiřuje možnosti současných LHP. Její využití je prakticky na všech lesních majetcích, zvláště v oblastech s problematickým stavem lesních porostů.
Poděkování: Tento článek vychází z části výstupů projektu VaV/620/1/02, který byl financován Ministerstvem životního prostředí.Adresa autorů: Ing. Jan Apltauer
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.
Telefon: 241 950 607
Ostatní kontakty jsou k dispozici u tohoto autora.