Jak reaguje biodivers biodiver sita Šumavy na různý management v horských lesích Karel Matějka IDS – Praha www.infodatasys.cz
Seminář „Mezinárodní rok biodiverzity a ochrana přírody na Šumavě“, 20.5.2010
Presentovány výsledky z projektů • Management bi odiversity v Krkonoších a na Šumavě (2006-2011) (www.infodatasys.cz/bi odivkrsu) • Limitující faktory a omezení bi ologického zotavování z acidifikace: Jaká je budoucnost horských ekosystém ů Šumavy? (2007-2011)
Tři základní úrovně sledování biodiversity • Krajina: krajinná diversita, variabilita společenstev, výskyt ekotonál ních prvků, změna užití země • Ekosystém / společenstvo: druhová diversita • Populace: genetická diversita
Vymezení oblasti biogeografi cké členění přírodní lesní oblast vrstevnice 700 m
Druhová diversita bylinného patra a nadmořská výška 5
Přirozené (klimaxové) smrčiny *0000 *0001 *0010 *0011 *0100 *0101 *0110 *0111 *1000 *1001 *1010 *1011 *1100 *1101 *1110 *1111
4
'H
3
2
1
0 500
600
700
800
900
1000
Nadmořská výška (m)
1100
1200
1300
1400
Matějka (2008)
Plocha Plo cha Trojmezí 2002 200 2
Year
1993
1994
1999
2002
2004
2006
2007
AVG Defol (%)
45.8
43.7
41.9
42.6
46.4
52.3
72.2
STD (%)
13.1
12.7
14.9
17.8
18.3
19.7
23.7
Deads 1990 (%)
2.3
2.3
2.3
3.5
3.5
20.9
39.5
Plocha Trojmezí 2007
Odumírají stromy v porostu náhodn ě? Průměrný roční přírůst 3
Lýkožrout smrkový primárně napadá stromy, jejichž růst je dlouhodobě oslaben a to i při masivní gradac i.
(mm rok-1)
2.5
2
Živé 2007 Mrtvé 2007
1.5
1
0.5
0 1994-1999
1999-2002
2002-2004
Období
TVP Trojmezí - Matějka (2008): www.infodatas ys.cz/sumava/troj mezi.pdf
Picea 0
0 = 0 cm
AP/NAP 50
100 %
Fagus 0
20 % 0
Abies 20 %
Historie lesů
Zásadní vliv na druhovou strukturu lesních porostů lze pozorovat v pos ledních přibližně 300 letech =139 cm
=310 cm
=420 cm
=500 cm
V období posledních 3000 let vícevíce-méně pravidelně kolísalo zastoupení pylu smrku. Průměrná délka periody byla přibližně 170 let. Tento fakt svědčí pro existenci přirozeného velkoplošného rozpadu smrkových porostů. Svobodová H., Reille M. and Goeury C., 2001. Pas t vegetation dynamics of Vltavský luh, upper Vltava river valley in the Šumava mountains, Czech Republic. Veget. Hist. Archaeobot. 10: 185-199. Profil SA-16-C: Mrtvý luh, nadmořská výška 735 m
Klima jako řídicí faktor dynami ky lesa 20
Teplota / Temperature (°C)
15
10 E(1961-1990) E(1961-1990) 2003 2009
5
0 1
2
3
4
5
6
7
-5
-10
Měsíc / Month
Stanice Churáňov (ČHMÚ)
8
9
10
11
12
Klima jako řídicí faktor dynami ky lesa Srážky 8
300.0
7
Frekvence sucha
6 200.0
5 4
150.0
3 100.0
2 50.0
1 0
0.0
1
2
3
4
5
6
7
Měsíc
Stanice Churáňov (ČHMÚ)
8
9
10
11
12
Srážkový index (mm)
250.0
Výskyt sucha (11 let) E(1961-1990) E(1999-2009) Kvantil 25%
Změna bylinné vegetace v lesích: druhová bohatost Porovnání dynam iky bukových (BK), smrkových (SM) porostů a případného rozpadu (D) 9.0 8.0 7.0 6.0
dS
5.0 4.0 3.0 2.0
Oh Orlické hory – Vacek Matějka 2003 Kr Krkonoše – Matějka in Vacek et al. 2007
1.0
Šu Šumava – Matějka Viewegh 2008
0.0 Oh: BK
Kr: BK Kr: BK 8 Šu: BK
Šu: OH: SM Kr: SM BK+SM kult
Šu: SM OH: SM Kr: SM 8D D
Šu: SM D
Změna bylinné vegetace v lesích: druhová diversita Porovnání dynam iky bukových (BK), smrkových (SM) porostů a případného rozpadu (D) 0.70
Oh Orlické hory – Vacek Matějka 2003 0.60 0.50
Kr Krkonoše – Matějka in Vacek et al. 2007 Šu Šumava – Matějka Viewegh 2008
dH
0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 Oh: BK
Kr: BK Kr: BK 8 Šu: BK
Šu: OH: SM Kr: SM Šu: SM OH: SM Kr: SM Šu: SM BK+SM kult 8D D D
Dynamika vegetace - závěr • Druhová struktura vegetace klimaxových smrkových les ů je vysoce stabilní • Vlastní rozpad stromového patra nevede k výraznějším změnám druhové skladby bylinné vegetace • Nejvýznamnějším faktorem vedoucím ke změně druhové skladby je odstranění dřevní hmoty mrtvých stromů, kompletní oslunění povrchové vrstvy a narušení půdního povrchu mechanizací
Přirozená struktura smrkových lesů • Porost je silně mezerovitý, stromy rostou samostatn ě nebo v malých skupinách • Stromy jsou zavětveny až k zemi • Většina druhů horského smrkového l esa je schopna růst i v bezlesí subalpinského stupně (Calamagrostis villosa, Avenella flexuosa, Vaccinium myrtillus, Trientalis europaea, Homogyne alpina, ...)
Jaká je optimální struktura horského l esa v blízkosti subalpinského stupně?
Jsou naše výsledky výjime čné? Porovnání s boreálními lesy Kanady s Picea mariana (Bergeron & Harper, 2009, Ecological Studies, Vol. 207) – tam většinou nebyly nalezeny tyto znaky přirozených klimaxových lesů: Větší druhová diversita dřevin Větší bohatost bylinné vegetace Více zbytků starých stromů Více velkých stromů a jejich zbytků Větší věková a velikostní rozrůzněnost stromového patra Více maloplošných disturbancí
Dynamika lesa: klasická východiska
Malý vývojový cyklus (Korpe ľ 1988) – ve světové literatuře nazývaný jako „gap dynamics model“ Byl popsán na základě pozorování smíšených lesů
Co z toho plyne? • Na středoevropské kl imaxové smr činy nelze aplikovat takzvaný malý vývojový cyklus lesa (gap dynami cs model) • Neodehrávaj í se zde procesy typické pro velký vývojový cyklus, smrk se v ur čitých částech cyklu chová i jako pionýrská dřevina • => Je potřebné pojmenovat tento nov ě poznaný typ dynamiky lesa
Oblast Plechého 2008 Kalamitní svážnice
Rakousko – nová holina
Vliv velkoplošné paseky na strukturu společenstva epigeických brouků 35. 30. 25. 20.
Paralelně k ploše P18 s odumřelým lesem byla založena plocha A na rakouské straně hranice, kde nově vznikla rozsáhlá paseka po těžbě.
15. 10. 5. 0. A
P2 0
P1 9
P1 8
P1 7
P1 6
P1 5
P1 4
P1 3
P1 2
Lesy výškového trans ektu Plechý
Boháč & Matějka, 2010
Plechý – plocha A, stav 2009
Je přirozená obnova dostatečná?
Čemu se nevěnuje pozornost • Šumava není pouze Národní park – částečně opomíjena je CHKO, minimální pozornost se v ěnuje dosud nechráněnému území o vysoké hodnotě • Výzkum v lesích je soust ředěn pouze na některé lokality (Modravsko, T rojmezí, případně Boubín) a nepodchycuje celkovou variabilitu lesů Šumavy • Může negativně ovlivnit přístup ke klimaxovým smrčinám dynamiku lesů v nižších polohách a jak tomu zabránit? • V současnosti se m ění struktura celé krajiny Šumavy (management, sekundární sukcese, výskyt mezí, ...), čemuž není věnována dostate čná pozornost
Kde získat další informace • www.infodatasys.cz/sumava – stránky věnované výzkumu na Šumavě • www.infodatasys.cz/biodivkrsu – stránky projektu Management biodiversity v Krkonoších a na Šumavě Tam jsou shromážděny i všechny publikace
Děkuji za pozornost Pohled na Luzný a údol í Hraniční slati od Březníku
