Chřadnutí lesních porostů na LS Jablunkov

Vít Šrámek, František Soukup, Marian Slodičák

Oblast Slezských Beskyd je v posledních letech postižena výrazným žloutnutím smrku, které na nejvíce zasažených lokalitách vede až k rozpadu porostů. Touto problematikou se v posledních letech zabýval projekt Grantové služby Lesů České republiky, s.p., řešený pracovníky Výzkumného ústavu lesního hospodářství a myslivosti, v.v.i., v letech 2006–2008. Cílem bylo popsat komplex příčin vedoucích k poškození a navrhnout možné postupy a opatření pro lesní hospodářství v této oblasti.

Rozsah a dynamika poškození
Veškerá šetření se soustředila na revír Nýdek, který patří na lesní správě Jablunkov k nejvíce postiženým. Jádro studovaných porostů se nachází v nadmořských výškách od 500 do 900 m, nejvyšším vrcholem je Velká Čantoryje (995 m n. m.), převládající SLT jsou 5B, 5S, 4B, 4S. Poškozenou dřevinou je prakticky výhradně smrk, ostatní druhy – buk, javory, jedle – zůstávají bez viditelných známek narušení zdravotního stavu. Počáteční stadia poškození se projevují žloutnutím starších ročníků jehličí, následuje prořeďování koruny, hnědnutí a opad jehličí. V nejzávažnějších případech dochází k odumírání jednotlivých stromů, které se může rozšířit i na celé porostní skupiny. V rámci sledované oblasti není výskyt poškození závislý na nadmořské výšce ani na souboru lesních typů. Geograficky se nejvíce poškozené porosty soustřeďují do závěru údolí říčky Hluchové, výskyt žloutnutí je však značně mozaikovitý. Z hlediska věkové struktury se odlišují mladé porosty smrku do věku cca 30 let, jež vykazují statisticky významně nižší defoliaci než starší porosty. I u mlazin se však může vyskytovat výrazné žloutnutí. V průběhu krátkého trvání projektu se zdravotní stav smrku na založených výzkumných plochách významně zhoršoval, a to i na lokalitách s původně mírným poškozením. Nejvýraznějším posunem bylo rychlé zhoršení zdravotního stavu až odumření jedinců se střední defoliací, způsobené především biotickými škodlivými činiteli. Průměrná defoliace dosahovala v posledním šetření na jaře 2008 hodnoty 60 % v nejsilněji poškozeném porostu a 41 % na původně téměř „zdravé“ ploše (graf 1). Provedená letokruhová analýza ukázala, že od druhé poloviny devadesátých let dochází k mírnému poklesu tloušťkového růstu smrku, což odpovídá období, kdy se začalo poškození objevovat. Pro silně poškozené stromy se jako kritický jeví rok 2003, kdy bylo v celé Evropě velmi teplé a suché vegetační období. Výrazný pokles přírůstu dřevin v tomto roce je obecný, na studovaných plochách se silným poškozením poté již nedošlo k regeneraci a poškození bylo nevratné.    
Čtyři plochy s hodnocením zdravotního stavu buku byly založeny také v blízkosti různě poškozených smrkových porostů. Jak již bylo uvedeno, zdravotní stav této dřeviny je výrazně lepší a mezi jednotlivými plochami nebyly zaznamenány výraznější rozdíly ve ztrátě olistění – defoliace se pohybovala od 28 do 34 %. I tato hodnota je ovšem znatelně vyšší než průměrná ztráta olistění buku v České republice, která se dlouhodobě pohybuje v hodnotách pod 20 %.

Spletitá kombinace příčin
Abiotické vlivy
Šetření v oblasti prokázalo, že na současném stavu porostů se podílí kombinace různých příčin. Velmi závažným „pozaďovým“ stresorem je stav lesních půd. Podložní horninou zde jsou godulské pískovce střídavě s vrstvami glaukonického pískovce, převládajícím půdním typem je kambizem. Vzhledem k typologickému zařazení porostů do živné řady by bylo oprávněné očekávat příznivé zásobení živinami. Už průzkumy ÚKZÚZ (Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský) z roku 2004 ovšem ukázaly, že povrchové horizonty půd jsou převážně silně kyselé (pH(KCl) 3,0-4,0), s nízkými až kriticky nízkými obsahy vápníku, hořčíku, fosforu a pomístně nízkými obsahy draslíku. Odběry vzorků z půdních sond na výzkumných plochách tyto výsledky potvrdily pro celý půdní horizont. Přitom nejsou významné rozdíly mezi smrkovými a bukovými porosty. Na dvojicích ploch s „mírným až středním“ poškozením jsou pod smrkovými porosty ochuzené zejména svrchní minerální horizonty, kde je nízké až kriticky nízké nasycení sorpčního komplexu bazickými živinami (<10 %). V hlubších vrstvách půdy obsahy bází, zejména vápníku, stoupají. Na plochách s bukem je situace obrácená. Zatímco ve svrchní části půdy je obsah bazických prvků dostatečný, v hloubce 20–40 cm je nízký a v horizontech 40–80 cm dokonce kriticky nízký (graf 2). Tyto rozdíly jsou pravděpodobně způsobeny odčerpáváním živin dřevinami s odlišně rozloženými kořenovými systémy. V oblasti s nejvyšším poškozením je v porostech smrku i buku kriticky nízké nasycení bazickými prvky v celém půdním profilu a dřeviny tak „přežívají“ z živin uvolňovaných z humusové vrstvy. Vážný stav dokládají i výsledky analýz půdního roztoku v oblasti silného poškození. Ve smrkovém porostu je v hloubce 30 cm molární poměr vápníku k hliníku Ca/Al 1,2 (hodnoty <1 jsou kritické pro poškození jemných sorpčních kořenů), v bukovém porostu v hloubce 30 cm je to 1,2, v hloubce 50 cm pouze 0,6. Jakkoliv je stav lesních půd ve sledované oblasti vážný, nevysvětluje sám o sobě pozorované poškození. Kdyby byl jedinou a rozhodující příčinou, byly by vážně postiženy všechny druhy dřevin.

Antropogenní vlivy
Nízké obsahy živin jsou s největší pravděpodobností důsledkem dlouhodobé imisní zátěže dané oblasti, která vrcholila v sedmdesátých a osmdesátých letech dvacátého století. Historická data pro oblast Jablunkova bohužel nemáme k dispozici, vysoká koncentrace zdrojů znečištění v oblasti Ostravska je ovšem nepřehlédnutelná a bezesporu jde o jednu z historicky nejzatíženějších oblastí v České republice. Současná úroveň znečištění ovzduší je relativně nízká – koncentrace oxidu siřičitého se po celý rok pohybují pod hodnotou 10 µg.m-3 (imisním limitem pro poškození vegetace je průměrná koncentrace zimního období 20 µg.m-3), koncentrace oxidů dusíku jsou na stejné úrovni (imisním limitem je roční průměrná koncentrace 30 µg.m-3). Jedním z faktorů přispívajících k poškození jsou pravděpodobně i vysoké koncentrace ozonu, i když jeho působení nelze přesně kvantifikovat. Současné hodnoty, které v letním období přesahují úroveň 100 µg.m-3, samy o sobě neumožňují vznik rozsáhlejších poškození. Představují však zvýšenou hladinu oxidačního stresu, na kterou stromy musí reagovat tvorbou antioxidačních komplexů a využívat tak významnou část produktů fotosyntézy sloužících jako rezerva pro zvládání stresových situací.
Spad látek se srážkami je v současné době výrazně nižší než v minulosti, není však nevýznamný. Hodnota pH srážek dosahuje v průměru 4,9 – déšť je tedy méně kyselý než lesní půdy. Spad síry na volné ploše se pohybuje okolo 13 kg.ha-1.rok-1 a dusíku okolo 14 kg.ha-1.rok-1, což jsou hodnoty vyšší než průměr v ČR. V porostu smrku, kde jsou spady navýšené o látky zachytávané v korunách, byla v letech 2006 a 2007 depozice síry 20,5 a 15,6 kg.ha-1, u dusíku to bylo 21,5 a 23,7 kg.ha-1. V bukovém porostu dosahovala depozice síry v témže období hodnot 14,7 a 11,4 kg.ha-1 a depozice dusíku 13,8 a 15,6 kg.ha-1. Tyto dávky nejsou již kritické, přesto se dá předpokládat, že neumožňují přirozenou regeneraci obsahu bazických živin v lesních půdách.
Velmi významným a zároveň spouštějícím faktorem je průběh meteorologických faktorů. Smrk je na živné řadě čtvrtého až šestého vegetačního stupně v produkčním optimu, jeho přirozené rozšíření začíná ale až v šestém vegetačním stupni a výrazné zastoupení je až v 7. LVS. Proto je v poškozené oblasti výrazně citlivější k působení stresových faktorů než ostatní dřeviny. Vzhledem k relativně mělkému prokořenění půdy představuje významné riziko stres suchem, který zároveň snižuje možnost příjmu živin z půdy. Šetření průběhu meteorologických dat ze stanice Jablunkov z let 1961–2007 ukázalo nárůst průměrných teplot ve všech měsících s výjimkou září a listopadu. Pro červenec (nárůst o 0,5 °C za 10 let), celý kalendářní rok i vegetační období (nárůst o 0,3 °C za 10 let) jsou zjištěné nárůsty teplot statisticky významné. U množství srážek nebyl zjištěn žádný obecný trend. Hodnocení období sucha na základě poměru měsíčních teplot a měsíčních úhrnů srážek ukazuje, že význam výskytu suchých období z dlouhodobého pohledu stoupá a že v rámci sledovaného období ještě nikdy nebyl tak výrazný jako v posledních pěti letech (graf 3). O rozhodujícím vlivu roku 2003 již bylo hovořeno v předchozím textu.

Biotičtí škodliví činitelé
Pokud by porosty byly vystaveny pouze výše uvedeným nepříznivým podmínkám, bylo by zhoršení zdravotního stavu patrné, celkové odumírání jednotlivých stromů či skupin by však bylo spíše výjimečným jevem. Do hry však vstupují biotičtí škodliví činitelé, jejichž působení je stimulováno sníženou vitalitou smrkových porostů, a představují závěrečný stres vedoucí ke skutečnému odumírání lesa. V oblasti je výrazný výskyt václavky (Armillaria ostoyae), u níž dochází masově k přechodu chronického průběhu onemocnění do fáze akutní. Z hlediska dynamiky vývoje stavu porostů je ovšem zásadní působení kůrovců. Rozhodující škody působí lýkožrout smrkový (Ips typographus) a lýkožrout severský (Ips duplicatus), místně je doplňují lýkožrout lesklý (Pityogenes chalcographus) a lýkožrout menší (Ips amitinus). Výskyt biotických škodlivých činitelů na LS Jablunkov měl v posledních letech velmi výraznou dynamiku. Zatímco v roce 2002 (před výrazným přísuškem) dosahovalo množství evidovaného kůrovcového dříví 1 688 m3, v roce 2006 to bylo 9 264 m3 a v roce 2007 dokonce již 74 727 m3, což je třeba označit za kalamitní situaci. V porovnání s tím je nárůst těžeb václavkového dříví sice pozvolnější, nicméně v porovnání s rokem 2002 (5 645 m3) jsou nyní těžby již více než trojnásobné (graf 4).

Doporučení pro lesní hospodaření
Lesopěstební opatření
Navrhovaná hospodářská opatření vycházejí z reálné situace a představují jasný ústup od smrkového hospodářství v této oblasti. Zároveň je zřejmé, že razantní změny druhové skladby doprovázené holými sečemi představují významné riziko pro humusovou vrstvu, která je v současném stavu nejvýznamnějším zdrojem živin. Na lokalitách, kde je možné středně poškozené porosty či skupiny smrku udržet, je nutné postupovat citlivě. Pro hlavní cílové hospodářské soubory v oblasti (CHS 41, 45, 51 a 55) byly zpracovány návrhy změn druhové skladby s omezením smrku a zvýšenými podíly melioračních dřevin. Pro méně poškozené lokality lze využít navržené cílové druhové skladby, pro silně postižené oblasti je navržena přechodná biomeliorační dřevinná skladba – příklad pro CHS 45 je v tabulce 1. Zároveň bylo navrženo zkrácené obmýtí i obnovní doba pro silně poškozené porosty. Byly doporučeny postupy a techniky přeměny stávajících porostů s využitím prosadeb, podsadeb a clonných obnovních prvků.
Modely výchovy lesa jsou navrhovány pro relativně zdravé i pro poškozené porosty s využitím silného prvního zásahu. Hlavním důvodem výchovy v mladých smrkových porostech je pozitivní ovlivnění růstového prostředí (zrychlený koloběh živin, snížení intercepce) a stability ponechaných jedinců (zejména vůči sněhu). Navrhované výchovné programy pro smrkové porosty a porosty s převahou smrku jsou diferencovány podle stanoviště a podle současného zdravotního stavu mladých smrkových porostů. Vlastní umísťování výchovných zásahů musí průběžně reagovat na situaci v porostech. Pro plánování zásahů bude nezbytné provést v oblasti šetření s cílem zjistit rozlohu smrkových porostů vhodných k provedení prvního zásahu, přičemž důraz musí být kladen zejména na nejmladší porosty do horní porostní výšky 5 m, kde lze ještě aktivní výchovou přispět ke zlepšení stavu a budoucí stability těchto porostů.

Ochranná opatření
Ochrana proti podkornímu hmyzu je komplikovaná vzhledem k současným kalamitním stavům, majetkovým poměrům (velké množství drobných vlastníků) i blízkosti státních hranic. Proti šíření kůrovců však nelze ani za současné již kalamitní situace ustupovat od maximálního možného využívání preventivních i kurativních obranných opatření, pokud se stav lesa nemá stát zcela nezvladatelný. Po celý rok je nutné důsledně vyhledávat, vyznačovat, evidovat a hlavně včas (před výletem brouků nové generace, nejlépe ve stadiu larev) zpracovávat kůrovcové stromy a ostatní kůrovcové dříví. Dále je třeba z lesa včas odstraňovat veškerý vhodný materiál pro namnožení kůrovců, tj. vytěžené dříví, těžební odpad, polomy, stromy viditelně výrazně fyziologicky oslabené, a to před začátkem rojení. Dříví, které není možné z provozních důvodů včas odvézt a je pro kůrovce atraktivní, je možné využít jako lapáky (nutno po napadení asanovat) nebo otrávené lapáky (preventivně ošetřené insekticidy a navnazené feromonovými odparníky). Slabší materiál (větve, vrcholky, dříví z prořezávek, příp. probírek) je nejlepší spalovat nebo drtit či štěpkovat.
Zásobení živinami ve sledované oblasti je kritické a v dlouhodobém horizontu může ohrozit kromě smrku i vitalitu dalších dřevin. Proto byla jako jedna z forem řešení navržena chemická meliorace lesní půdy, která může prodloužit životnost středně poškozených smrkových porostů a zjednodušit následnou obnovu. Vzhledem k tomu, že vedle nedostatku vápníku a hořčíku vykazují vzorky také snížené obsahy draslíku a zejména fosforu, bylo navrženo využití pomalurozpustných komplexních hnojiv s vyšším obsahem fosforu a draslíku, případně jejich kombinace s vápněním. Chemická meliorace by měla být směrována do zapojených porostů především od druhého do šestého věkového stupně. Ze zásahů není nutno vylučovat porosty listnatých dřevin. Jejich zdravotní stav je lepší, ale půdní prostředí je také o živiny ochuzené.

Závěr
S vysokým zastoupením smrku ve Slezských Beskydech nelze v blízké budoucnosti počítat, neboť je z hlediska stability porostů příliš rizikové. Přesto by se přeměny či rekonstrukce měly provádět co nejcitlivěji. I v současné obtížné situaci považujeme za nutné v maximální míře uplatňovat ochranná a obranná opatření proti biotickým škůdcům s cílem zabránit rozšíření postižené oblasti do sousedních Moravskoslez-ských Beskyd a omezit plošný rozpad porostů, při němž je vysoké riziko zrychlené mineralizace humusu, povrchové eroze a tím i dalšího ochuzování lesních půd.

Souhrn projektu je dostupný na webových stránkách grantové služby LČR. Závěrečná zpráva bude publikována v rámci ediční řady GS LČR. Na projektu dále pracovali Radek Novotný, Lucie Vortelová, Zora Lachmanová, Vratislav Balcar, Jiří Novák, Vítězslava Pešková, Kateřina Hellebrandová, Zdeněk Vícha a Zuzana Oceánská.
     
Autoři:
Ing. Vít Šrámek, PhD.
RNDr. František Soukup, CSc.
Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, v.v.i., Strnady
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript. ; Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript. ;
Doc. RNDr. Marian Slodičák, CSc.
Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, v.v.i., Výzkumná stanice Opočno
E-mail: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript.