Příloha č.4.
Krajina údolní nivy – vznik a geoekologická charakteristika
Říční nivu nelze chápat staticky, krajina nivy je v čase pohyblivým obrazem střídajících se fází akumulace a odnosu materiálu v závislosti na řadě různých faktorů. Složitý komplex příčin vzniku nivy (ukládání nivních sedimentů) je obvykle dělen na dvě skupiny: (1) příčiny přírodní a (2) příčiny antropogenní (Rulf, 1994). K prvně jmenovaným lze obecně poznamenat, že ráz fluviální sedimentace je určován třemi základními činiteli: geologickými a orografickými poměry, lokalizací konkrétního místa sedimentace v nivě vůči vodnímu toku a podnebím. K antropogenním příčinám vzniku nivy patří zejména velkoplošné odlesňování a intenzívní zemědělská činnost v povodí. Otázkou dosud neuzavřených diskusí je poměr mezi oběma komplexy příčin vzniku niv. Výzkumy v oblasti Peloponésu (Pope & Andel, 1984) se velmi dobře podařilo holocenní fáze nivy korelovat se změnami ve struktuře osídlení a v hospodářské základně a prokázat tak antropogenní vliv na tvorbu nivy. V současné době se již většina autorů shoduje, že hlavním impulsem vzniku holocenní nivy byla činnost člověka. Rozrušení zapojeného vegetačního krytu (lesů) v rozsáhlých povodích a zakládání polí a pastvin mělo za následek snížení celkové retenční schopnosti krajiny a podstatné zvýšení eroze půdy. Především v obdobích zvýšených atmosférických srážek pak docházelo k přívalům vod do říčních údolí, kde se erodovaná půda ukládá v podobě nivních hlín. Současný stav poznatků o přírodní historii říčních niv v ČR v nejmladším kvartéru shrnuje Rybníček (2001). Paleogeografický vývoj říčních niv byl a je neobyčejně komplikovaný, počínaje vznikem a formováním říčního koryta přes vznik a utváření říčních teras, příp. jejich soustav, přes průtokový režim toků až po charakter sedimentů a jejich stratisgrafii v nivách. Vývoj vegetace říčních niv probíhal v těsné závislosti na klimatických podmínkách, florogenetických zdrojích a paleogeografických poměrech. V průběhu posledního glaciálu a jeho pozdní fáze jsou v říčních nivách rekonstruovány vysokobylinné „pralouky“ s vrbami, v teplejších výkyvech s olšemi. Od počátku holocénu (před asi 10 000 lety) se postupně formují v nižších polohách místy souvislejší porosty vrb a olše, výše i se smrkem. Niva v mezolitu (8000 – 6000 B.C.) má zaštěrkovaný povrch, vertikálně členitý, patrně volně průchozí. Dochází ke stabilizaci dna údolí na pleistocénních štěrkopíscích. Vodní toky prohlubují svá koryta, divočící řeky se mění na meandrový typ. Písčité ostrovy v nivě jsou vyhledávaným sídelním areálem mezolitických lovců a rybářů. Proces zvýšeného tlaku člověka na přírodní prostředí neprobíhal v Evropě samozřejmě rovnoměrně a jednorázově. V neolitu (6000 – 4000 B.C.) a eneolitu (4000 – 2000 B.C.) sedimentace v nivách ještě téměř neprobíhala, i když lokálně s ní lze již počítat (Opravil, 1983), a to zřejmě v okrajích nivy. Nástup zemědělského způsobu obživy a budování stálých sídlišť znamenal podle Ložka (1981) první znatelný zásah člověka do přírody a počátek vývoje kulturní krajiny. Vlivem výrazného zvětšení atmosférických srážek řeky prohlubují svá koryta. Neolitická niva byla pokryta mladými štěrkopískovými půdami typu rambla, na nichž se vyskytovala řídká vegetace bylin a dřevin. Stejně jako v předchozím mezolitu je niva volně průchozí a bez souvisle zapojeného vegetačního krytu. Pro mladší období neolitu lze pomístně rekonstruovat mírně zapojený (rozvolněný) mezofilní tvrdý luh. V neolitické nivě se mnohem výrazněji než dnes projevovaly terénní deprese, zbytky teras, písečné přesypy a niva se vyznačovala velkou morfologickou rozmanitostí. Niva v neolitu nebyla vhodná pro zemědělské pěstování plodin a navíc kyselé trávy a vysoká hladina podzemní vody neumožňovaly větší rozvoj pastvy (Sabel, 1983). Nelze vyloučit, že sídliště v nivě měla často charakter sezónních či předsunutých osad, např. v souvislosti s rybolovem a pastevectvím. Doba bronzová (2000 – 750 B.C.) je již obdobím intenzivního osídlení nivy. Až do střední doby bronzové byl celkový hospodářský význam nivy zřejmě ještě velmi malý. O to výraznější byla - 59 -
její funkce komunikační, neboť otevřená štěrkovitá dna údolí byla stále relativně dobře průchozí. Počátky výraznější údolní sedimentace ve střední Evropě jsou kladeny do doby popelnicových polí (subboreál 1250 – 700 B.C.). V této době dochází k výraznému demografickému vzestupu, zahušťuje se síť sídlišť v klasické sídelní oblasti pravěké ekumeny a osídlení proniká i do území dříve neobývaných. Rozvoj obilnářství a metalurgie bronzu spolu s kolonizací nových území vedl ke značnému odlesňování a v některých oblastech (jižní Morava) je tento trend velice výrazný. Tento antropogenní nápor na přírodu vedl k tvorbě prvních výraznějších nivních sedimentů (Ložek, 1976). V době železné (750 B.C. – 0) řeky převážně agradují. V nivách dochází k mocnější akumulaci povodňových sedimentů. Niva zarůstá tvrdým luhem s volným zápojem a intenzívní pastvou hospodářských zvířat. Doba římská, stěhování národů (0 – 568 A.C.) a raný středověk (568 – 1250 A.C.) je obdobím poměrného sedimentačního klidu v nivě. První slovanské kmeny na našem území podle Opravila (1983) na přelomu 5. a 6. století zastihly vertikálně poměrně výrazně členitý povrch nivy s ramblovými půdami na fluviálních štěrkopíscích. Raný středověk se slovanským osídlením je dobou exponovaného využití údolní nivy, a to díky příznivým životním podmínkám v prostředí nivy a vzhledem k jejich strategickému komunikačnímu významu. Porostními útvary v nivě jsou v té době zejména rozvolněné jilmové doubravy, silně ovlivňované pastvou a jinými vlivy osídlení. Rostlinné makrozbytky z velkomoravských Mikulčic přesvědčivě dokazují pro 9. stol. existenci klasických lučních společenstev, vhodných pro pastvu (Opravil, 1998) a ze stejné lokality na vyvýšené poloze hlavní písčité duny pocházejí archeologické stopy orby (Kavánová, 1984). Dobou maximálního rozvoje osídlení niv bylo zřejmě 9. a 10. století (viz např. známé velkomoravské sídelní aglomerace na říčních ostrovech), po něm následující rozvoj záplav osídlení v nivách již silně omezují. Hlavní období tvorby nivy ve střední Evropě tak náleží až do období raného a vrcholného středověku (viz např. Opravil, 1983; Ložek, 1988). Skutečná povodňová aktivita v nivách totiž nastala až v souvislosti s nástupem vrcholné kolonizace a odlesňováním rozsáhlých území vrchovin, počínaje 13. stoletím. Tento proces vrcholí v pozdním středověku a v novověku, kdy se dokončuje osídlování a odlesňování podhorských oblastí, zavádí se nové zemědělské plodiny. Původně poměrně členitý reliéf údolní nivy je postupně nivelován až několikametrovými vrstvami povodňových hlín. Pod dojmem středověkých a novodobých záplav se ještě v nedávné době utvářely nepřesné představy o vývoji říčních niv. Niva tak byly mylně označována za neosídlený prostor pravěké a středověké krajiny a známá sídliště v nivě byla pokládána za „blatná hradiště“, chráněná nepřístupným bažinatým terénem. Krajina údolní nivy v celém období pravěku a raného středověku však vypadala zcela jinak, než jak ji známe dnes. Členitá štěrkopísková dna říčních údolí byla jen lokálně pokrytá hlínami, případně mladými půdami. Na základě analýz rostlinných makrozbytků je pro starší, střední a větší část mladého holocénu v údolní nivě již poměrně dobře dokumentován porost tvrdého luhu (Opravil, 1979; Slavíková, 1976 aj.), který byl zřejmě rozvolněného „parkového“ charakteru vlivem dlouhodobě intenzívní pastvy. Niva byla po celý pravěk a raný středověk intenzívně využívána člověkem, tvořila „páteř“ trvale osídlené ekumeny. Poskytovala bohaté zdroje vody, dřeva a ryb, sloužila jako základní komunikační osa a důležitý strategický prostor. Bylo prokázáno, že situace periodických záplav v nivách spojená s ukládáním mocných vrstev povodňových sedimentů je otázkou až posledních staletí (Poláček, 1999). Tzv. měkký luh vznikal spontánně vlivem rozvoje záplav na stanovištích často druhotně ovlivněných člověkem, takže podle Ložka (1981) jde o biocenózu zčásti antropogenní. Dnes lze tedy již spolehlivě doložit, že niva byla osídlována od mezolitu až po začátek vrcholného středověku (Poláček, 1999). Pro rekonstrukci celkového historického vývoje geobiocenóz a osídlení nivy jsou však naše poznatky stále ještě torzovité. Nevíme, jaká část archeologických dokladů o osídlení byla zničena erozí řeky, jaká část se nachází pod vrstvami povodňových hlín. Výsledky - 60 -
systematického archeologického průzkumu větších územních celků nivních krajin jsou dosud vzácné (např. Havlíček a Břízová, 1997). Mezi diskutované otázky patří: zemědělské využití nivy v různých obdobích, otázka sezónního charakteru sídlišť v nivě, předpokládaný významný komunikační význam nivy, význam vodních zdrojů atd. Rozvětvená ramena řek hrála významnou strategickou úlohu, což dokládá výše zmíněné budování velkých slovanských hradišť na říčních ostrovech. Komplexní výzkumy historického vývoje nivy jsou již zahájeny (Poláček, 2001). Rozbory rostlinných zbytků v korelaci s archeologickými nálezy dokazují, že z hlediska vývoje vegetace v nivě převládala od mezolitu až do raného středověku vegetační formace tzv.tvrdého luhu, nesnášející pravidelné záplavy. Tvrdý luh zde byl zřejmě již od konce neolitu charakteru velmi rozvolněných porostů, vždy silně ovlivňovaných okolním intenzivním osídlením a pravidelnou pastvou hovězího dobytka a prasat. Rekonstrukce rostlinných společenstev nivy v období Velké Moravy na základě velmi bohatého nálezového materiálu (Poláček, 2001) předpokládá existenci luk, které zřejmě sloužily k pastvě stejně jako nezaplavovaný a rozvolněný tvrdý luh s převahou dubu, jilmu a jasanu. Les byl silně prosvětlen vlivem lesní pastvy, mýcení a sběru letniny. Krajina měla částečně parkový charakter s různě velkými plochami pastvin, luk a snad i polí. Vodní a bažinná vegetace byla omezena pouze na mrtvá říční ramena a podobné deprese. Ačkoliv k pravidelným záplavám nivy začalo docházet až od vrcholného středověku, některé nálezové situace z velkomoravského hradiska u Mikulčic svědčí o tom, že jíž během 10.století byla říční ramena kolem hradiště zanesena poměrně rychlou mohutnou vrstvou sedimentů. Mimořádně zajímavou rekonstrukci lužního lesa zhruba v období Velké Moravy provedl Prudič (1978) na základě podrobné analýzy nálezů kmenů a pařezů dubů „in situ“ v náplavech Moravy u Strážnice. Pokud o rekonstrukci druhové skladby lužního lesa v Polabí z raného středověku přinesla Slavíková (1976) na základě archeologického výzkumu slavníkovského hradiště u Libice nad Cidlinou. S počátkem mohutné sedimentace a velkých záplav v nivě v 12. a 13. stol., kdy také končí soustavné osídlení nivy, je většinou autorů shodně spojováno plošné rozšíření tzv. měkkého luhu a ústup tvrdého luhu na okraji niv a vyvýšené lokality. Měkký luh v neobyvatelné nivě dominoval zřejmě až do 19.století, kdy pod vlivem regulací toků postupně regeneruje formace tvrdého luhu, ovšem již pod vlivem lesního hospodářství (Opravil, 1983). V kontextu historického vývoje lužního lesa považuji za nutné doplnit, že doposud obvykle nedoceňujeme vliv pastvy na současný stav zbytků lužních lesů, přestože pastva hospodářských zvířat v lužních lesích po tisíciletí velmi výrazně ovlivňovala jejich charakter. Např. tzv. „lužní pralesy“ na soutoku Moravy a Dyje jsou bývalé pastevní lesy, kde staré duby byly záměrně ponechávány pro úrodu žaludů kvůli zajištění žíru prasat. Až v první polovině 19.století se podařilo úředníkům lichtenštejnského panství „přesvědčit“ lanžhotské sedláky za pomoci vojska, aby s ukončením pastvy v lužním lese přestali (Vrška, 1997 a 1998). V nivě řeky Sávy v Srbsku vznikl vlivem tisícileté pastvy a jejího následného ukončení stejný porostní typ „lužních pralesů“ s věkovitými duby letními v nynější rezervaci Obedska bara na ploše několika set hektarů. Počátkem 90.let 20.století zde byla pastva prasat opět obnovena (Buček, 2000). Předpokládám, že zcela stejná situace s intenzivní pastvou prasat a skotu byla shodná ve všech lužních lesích střední Evropy. Pastva koní, skotu a bravu v lese se stala v dobách poddanství s trojhonného polního hospodářství existenční podmínkou zemědělců. Až zrušení roboty, rakouský lesní zákon z r.1852 a patent o vyvázání služebností za přiměřenou náhradu v r. 1853 v českých zemích lesní pastvu postupně ukončuje (Novotný, 2000). Současný stupeň ekologické stability lužních lesů je tedy výsledkem nejméně tisíc let trvajícího silného antropogenního vlivu na krajiny údolních niv, které byly a jsou pod tímto vlivem utvářeny. Lužní lesy, během historie vždy intenzivně využívané člověkem, rostou na geologicky velmi mladých aluviálních náplavech (z pedologického hlediska jsou fluvizemně naše nejmladší půdy). Někdy proto vznikají i otázky k „původnosti“ ekosystémů lužního lesa. Podle mého - 61 -
názoru může být vhodnou odpovědí koncept tzv. „přirozeného lesa“ (Průša, 1990), tedy lesa sice vždy zásadně ovlivňovaného a utvářeného člověkem, avšak s dřevinnou skladbou odpovídající či velmi blízkou přírodním podmínkám. Hovořit v případě lužního lesa o jakékoliv původnosti totiž postrádá logicky smysl. V čistě teoretickém případě při vyloučení lidských vlivů by se potenciální rozšíření lužních lesů převážně krylo s rozsahem holocenních aluviálních říčních a potočních náplavů, tedy s nivními krajinami v přesném slova smyslu. Přirozených bezlesí by v takovéto nivní krajině bez civilizace bylo zřejmě málo: čerstvé štěrkopískové říční náplavy, říční ramena, poříční jezera a tůně v různém sukcesním stadiu, slatiny, „bobří louky“, a ojedinělé ostrůvky dun a přesypů vátých písků (které byly v historické době často rozplaveny a překryty říčními sedimenty). Potenciální dřevinná skladba a prostorová struktura takového „teoretického“ lužního lesa je ovšem i při dnešní úrovni znalostí nevyjasněná. Situaci nám navíc komplikuje i skutečnost, že sukcese biomu středoevropského listnatého lesa ke klimaxu není dokončena (a nikdy nebude vždyť např. klima se mění stále). Širší krajinně-ekologický rámec pro rekonstrukci dřevinného složení luhů v minulosti poskytují některé zatím ojedinělé práce z nového oboru krajinné archeologie, zkoumající vývoj holocenní nivy a jejího osídlení (Rulf, 1994, Dreslerová, 1995 adal.). V literatuře existuje několik málo prací, které se pokoušejí o rekonstrukci dřevinné skladby lužního lesa v historii (např.Opravil, 1983, Slavíková, 1976, Prudič, 1978). Velmi obsáhle se prehistorií a historií údolní nivy řeky Moravy včetně rekonstrukce přírodního prostředí zabývá specializované pracoviště Archeologického ústavu ČAV v Mikulčicích (Poláček, 1999). Naše obvyklá představa o vzhledu „typického“ lužního lesa s převahou dobu letního a jasanu však zřejmě pramení spíše z hospodářských výsledků lesnické činnosti posledních dvou století než z přirozeného stavu ekosystému. Podle výpovědi historických pramenů se začal utvářet dnešní charakter porostů „tvrdého“ lužního lesa až od přelomu 18. a 19. stol. Do té doby ve zbytcích lužních lesů zcela převládaly výmladkové lesy často těžené i v sedmiletém obmýtí, vzácně s roztroušenými výstavky starých dubů a jilmů. Lesy byly vždy velmi intenzivně využívány pro pastvu dobytka včetně prasat. Převážnou výměru krajiny údolní nivy mimo lidská sídla zabírala především orná půda a zejména louky s ojedinělými starými duby, jilmy a jasany. Až v souvislosti se vznikem plánovaného lesního hospodářství a hospodářské úpravy lesa se na větších ucelených majetcích měst, Lichtenštejnů a církve začínají cíleně výmladkové a sdružené lesy převádět (s využitím polaření k zalesňování rozlehlých luk) na vysoce produkční vysokokmenné lužní lesy, jak je známe dnes. Výsledkem intenzivní hospodářské činnosti člověka v nivě je tak podmíněně přirozený stav geobiocenóz lužního lesa s neobyčejně vysokou druhovou diverzitou (Kolibáčová – Maděra – Úradníček, 1999). Z průzkumu historických pramenů vyplývá, že na mnoha územích dnešní rezervací souvisle zapojeného dubu a jilmů. Historické průzkumy vývoje lužních lesů a využití půdy v nivě nám mohou přinést ještě řadu nových překvapení. O to větší se zdá hodnota těch segmentů lužních lesů, kde v historii pravděpodobně nedošlo k narušení kontinuálního vývoje pravého lesního prostředí. Geomorfologie definuje nivu jako holocenní akumulační rovinu s členitým mikroreliéfem podél vodního toku, která je tvořena jeho sedimenty (Demek, 1999). Tato definice omezuje pojetí nivy na hledisko abiotické. Krajinný ekosystém nivy je však nutno chápat současně s její biotou. Proto Ložek (2003) navrhuje definovat nivu takto: „Niva je ploché dno údolí, jehož stavbu, vegetaci i faunu utváří a ovlivňuje činnost vodního toku“. V pojetí této definice se plně rozvinutý nivní krajinný ekosystém skládá z uloženin (sedimentů) naplavovaných při vyšších vodních stavech a přemísťovaných bočně při tvorbě zákrutů (meandrů) včetně výplní starých ramen. Této stavbě nivy odpovídá i její charakteristický mikroreliéf v podobě břehových agradačních valů, plochých stupňů v různých úrovních a celé sítě odstavených koryt v různém stupni zazemnění, nehledě k výplavovým kuželům přítoků. Vzniká tak pestrá mozaika stanovišť charakterizovaná příslušnými typy vegetace včetně drobné fauny od společenstev vodních a mokřadních až - 62 -
ke geobiocenózám měkkých a tvrdých luhů. Všechny tyto složky pak ovlivňuje vodní režim toku vedle horninového prostředí, reliéfu, půd i podnebí v celém jeho povodí. Niva však není jen produktem příslušného vodního toku, nýbrž obráží stav celého povodí. V tomto širším pojetí nivy předložil její charakteristiku Culek (1992): „Údolní nivy jsou velmi zvláštní krajiny, zcela odlišné, ba přímo kontrastní k ostatním krajinám. Jsou to osy, pravé aorty krajiny. Promítá se do nich vývoj, život, dějiny celého povodí. Nivy nejsou nikdy autonomní částí Země, na jejich tvorbě se podílí každý kousek krajiny i kdesi v horských lesích na vzdáleném rozvodí. O co je celé povodí ochuzeno, co z něj bylo odplaveno, o to jsou právě nivy obohaceny… Nivy jsou vždy dálnicemi pro přenos hmot v krajině, dálnicemi pro šíření flóry a fauny. Osou nivy je vždy hlavní tok, řeka. Právě na ní, na jejím charakteru záleží, jak vypadá niva, její dítě… Údolní nivy jsou jedinečné…“. Demek (1999) dokonce navrhuje rozlišovat údolní nivu (vyvíjející se na dně úzkých údolí horních a středních toků řek) a poříční nivu (v nížinách na dolních tocích velkých řek), toto dělení se však v literatuře nejalo a běžně se užívá pojem „údolní niva“. Štěrba (1999) navrhl pojem „říční krajina“, což je však pouze jiný název pro krajinu nivy. U širších toků s vyvinutým terasovým systémem je niva územím mezi prvními terasami. Terasy (popřípadě svahy údolí) tak tvoří geologickou, geomorfologickou i pedologickou hranici nivy. Říční nivy jsou specifickým vnitrozemským ekosystémem, který můžeme z ekologického hlediska považovat za ekoton (přechod) mezi suchozemským a vodním prostředím (Holland a kol. 1991). Specifičnost niv je spatřována podle Pracha (2003) především v následujících vlastnostech: 1) Toky energie, hmoty a informací jsou v nivě rychlé a mají otevřený charakter, u konkrétního ekosystému v říční nivě až mnohonásobně převažují vstupy a výstupy (energie, živin, informací) nad jejich transporty uvnitř ekosystému. 2) Pro nivy je charakteristická vysoká časo-prostorová heterogenita. 3) Nivní ekosystémy vykazují vysokou produktivitu. Niva byla vytvořena odnosnými a sedimentačními pochody. Tyto procesy stále pokračují, řeka neustále přináší a odnáší velká množství různých látek. Stálý přísun minerálních živin a energeticky bohatých organických látek je základem vysoké primární i sekundární produkce zaplavovaných nivních ekosystémů. Vlivem převládajícího více méně jednosměrného pohybu látek a tedy díky velké otevřenosti celého krajinného ekosystému je říční niva velice citlivá nejen na zásahy do říčního toku výše proti proudu, ale i na dění v celém povodí. Z hlediska ekologických funkcí nelze nahlížet na říční nivu jen jako na prostor ohraničený říčními terasami nebo svahy údolí, ale jako na velmi komplikovaný a jemný systém vztahů prostupujících celou krajinu. S přenosy hmoty v krajinném ekosystému niv jsou těsně spojeny toky energie. Mechanická energie vodního toku je obrovským energetickým potenciálem. Vodní tok je v nivě současně i zdrojem dodatkové energie pro ekosystémy (přináší energeticky bohaté látky do ekosystému, zvláště při záplavách). Vodní tok a jeho niva jsou v krajině důležitou migrační trasou pro pohyb organismů i jejich rozmnožovacích částic (viz např. hydrochorie některých rostlin) a tím pro přenos genetické informace. Často jsme svědky situací, kdy invazemi nových druhů podél vodních toků vstupují do ekosystémů nivy nové genetické informace. Říční niva uchovává kupodivu i svědectví o informačních přenosech, které proběhly v minulosti (např. rostlinné makrozbytky v sedimentech). V profilech sedimenty nivních uloženin lze vyčíst informace o minulém vývoji nivy a často i o historii celé okolní krajiny. Prostorová proměnlivost nivy je podmíněna její vysokou dynamikou a je vyjádřena pestrou mozaikou nivních geobiocenóz různých typů a forem. Proměnlivost nivy v čase se projevuje zejména různými periodickými i neperiodickými změnami složek ekosystému nivy. S tím souvisí i předvídatelnost, či spíše nepředvídatelnost určitých změn v nivách. Např. s určitou mírou
- 63 -
pravděpodobnosti v dlouhodobém časovém horizontu dokážeme předpovědět roční či víceletou (stoletou) vodu, ale nejsme schopni předpovědět jejich konkrétní datum. Obrovské množství živin přinášené záplavami do nivy, dostatek vody a rychlý koloběh živin jsou předpokladem vysoké primární i sekundární produkce nivních ekosystémů i nivy jako celku. Bylo zjištěno, že lužní lesy jsou nejproduktivnějšími lesy u nás (Penka a kol. 1985), nivní louky jsou našimi nejproduktivnějšími loukami s nejvyššími výnosy (Rychnovská 1979). Údolní niva patří ve střední Evropě k nejmladším geologickým a geomorfologickým útvarům. Její vývoj probíhal s různou intenzitou po celou dobu holocénu. Donedávna se uváděl názor (např. Poláček, 1999), že vývoj nivy dnes probíhá již jen v územích s neregulovanými úseky řek. Průběh nedávných katastrofických povodní (1997, 2002) však dokládá, že i v nivách s tvrdě technicky upravenými toky probíhá geomorfologický vývoj nivy nadále. Geologické a geomorfologické složení niv je ve střední Evropě již poměrně dobře prozkoumáno. Bázi nivy tvoří fluviální písčité štěrky údolní terasy různé mocnosti, často mnoha desítek metrů. Tyto štěrkopísky jsou v nivě Moravy převážně wurmského stáří, ale jejich sedimentace a resedimentace pokračovala často až do středního a mladého holocénu (Zeman a kol., 1980, Havlíček a Zeman, 1986). Na povrchu štěrkopískové akumulace leží místy přesypy navátých písků, obvykle s mocností 1,5 – 5 metrů. Konec ukládání vátých písků v nivách spadá do závěru pleistocénu a začátku holocénu. Písčité duny byly nejvýznamnějšími sídelními areály holocenního osídlení nivy (např. Havlíček a Peška, 1992). Nejmladšími sedimenty nivy jsou povodňové hlíny, jejichž mocnost se pohybuje v rozmezí 1 – 5 metrů. Ukládání povodňových hlín, jak již bylo zmíněno výše, bylo v různých místech nivy závislé na konkrétních geomorfologických podmínkách, poloze místa vůči toku a na podnebí. Vývoj půd v nivě je určován kombinací hlavních půdotvorných faktorů (substrát, klima, vegetace, půdní organismy, reliéf), ke kterým je nutné přiřadit i významný vliv podzemní nebo dlouhodoběji stagnující povrchové vody. Nivní půdy, které pokrývají větší části niv, po záplavách rychle obnovují intenzívní biologickou činnost a odrážejí hydrotermický režim charakteristický pro danou oblast. V průběhu vývoje nivy, pokud se nivní půdy dostávají dál od vlivu zátopové a podzemní vody, začíná u nich probíhat tvorba mocnějšího humózního horizontu, zvětrávání minerálů a acidifikace. Postupně se pak vyvíjejí v půdy charakteristické pro danou nivní oblast. Většina našich nivních půd podél velkých řek je zastoupena fluvisoly kambickými, dříve označovanými jako vegy (Kubiena 1953), které projevují zákonité změny vlastností (hydrotermický režim, zrnitost) ve sledu od horských oblastí k nivám Významnou vlastností fluvizemí je skutečnost, že proces akumulace humusu je narušován záplavami a aluviálním ukládáním zemin (Klimo 1996). Dalším význačným rysem fluvizemí je tzv. mikrostupňovitost půd, projevující se v zákonitém sledu rozdílů ve vláhových poměrech podle kolísavé výšky hladiny podzemní vody v průběhu roku. Mají zvýšenou nebo alespoň periodicky zvýšenou hladinu podzemní vody v závislosti na průtocích v řece, zpravidla výrazněji než u glejů. Koncem léta a na podzim se hladina podzemní vody nachází obvykle 1,5 – 2 m pod povrchem terénu. Půdní povrch s opadem bývá zaplavován a převrstvován novými sedimenty různé zrnitosti a různého složení. Složení sedimentů (textura) a jejich pH může být rozmanité v závislosti na charakteru půd a erodovaných zvětralin v povodí a na rychlosti a vodnatosti řeky. Intenzita sedimentace náplavů je také různá, kolísá v rozmezí hodnot několika cm až několika m za 100 let. U fluvizemí uvažujeme spíše o zeminových vrstvách než o klasických půdních horizontech. V profilu lépe vyvinutých fluvizemí bývají znatelné horizonty (alespoň v náznacích) A a G. Z produkčního hlediska se jedná o půdy výborné kvality s nasyceným sorpčním komplexem, což je předpoklad vysoké produkce biomasy v ekosystému lužního lesa. Fluvizemě tvoří v nivách asociace, v podstatě sukcesní řady. Dělíme je na subtypy, podle zrnitosti vrstev ve svrchních 60 cm profilu v případě, že do hloubky 120 cm od povrchu se nevyskytuje horizont Gr. Fluvizem typická má svrchní zeminové vrstvy převážně hlinité, fluvizem arenická písčité, - 64 -
fluvizem pelická jílovité a u fluvizemě psefitické převládá štěrk a oblázky. V případě výskytu horizontu Gr se jedná o fluvizem glejovou. Na fluvizemích typických a pelických nalézáme v přirozených podmínkách obvykle společenstva Querceto-Fraxinetum a Ulmeto-Fraxinetum, na fluvizemích glejových společenstva potočních luhů Fraxineto-Alnetum, Alneto incanae, na fluvizemích arenických a psefitických pak vrbové olšiny Saliceto-Alnetum. Kromě typických nivních půd nacházíme v nivách i řadu dalších, méně častých substrátů nebo půd, a to na přechodu mezi vodními a terestrickými ekosystémy nebo přímo ve vodním prostředí. Na říční ramena a tůně jsou vázány různé jemné uloženiny, ze kterých při procesu zazemňování vznikají slatiny.V místech vývěrů pramenů, kde jsou sedimenty ovlivněny podzemní vodou, bohatou na kationty alkalických zemin, dochází ke srážení karbonátů a k výskytu tzv. pěnovců. Postupným hromaděním organické hmoty na klasických nivních půdách se zvyšuje mocnost povrchového horizontu a tím i možnost jeho krátkodobého proschnutí, které pak vede ke vzniku hlubokohumózních půd, tzv. černic. V okolí slepých ramen a na úpatí teras, kde dochází k vývěru pramenů a tím k periodickému převlhčení, se vyvíjejí značně rozmanité typy semihydromorfních půd (pseudogleje, stagnogleje), řazené pod stagnosoly. V lokalitách s dlouhodobým převlhčením podzemní nebo povrchovou vodou se vyvíjejí půdy s výrazným redukčním horizontem (gleje). Většina nivních půd jsou pedologicky velmi mladé půdy, jejichž stáří v desítkách až stovkách let je dáno současným vývojem půdotvorného substrátu během záplav a vlastními půdotvornými procesy probíhajícími po jejich uložení. Nivy řek byly vždy místy s vysokou úrodností půdy. Nivní půdy do značné míry odrážejí zásoby živin v půdách a půdních substrátech povodí a jsou zrcadlem intenzity lidské činnosti v povodí. Zastoupení různých vrstev sedimentů a obsah živin v profilu nivních půd vypovídá o dějích, které se v těchto povodích odehrály v minulosti, lze podle nich usuzovat o míře eutrofizace celé nivy. Povodňové vody se v nejnižších místech mikroreliéfu nivy zdržují i po opadu hlavní povodňové vlny velmi dlouho (ve starých říčních ramenech a tůních) a vytváří zásoby, z nichž voda odtéká podzemními cestami do řečiště (Netopil & Taraba, 1986). Před vodohospodářskými úpravami niv proudila povrchová voda v přirozených, většinou meandrujících či větvících se korytech. Působení geomorfologických procesů bylo přirozené. Erozní a akumulační činností vody v korytech se vyvíjely meandry v rámci meandrového pásu. Postupným vývojem meandrů (boční erozí a posunem meandrů směrem po toku) dochází k jejich zaškrcování, odřezávání a vzniku mrtvých ramen, která jsou vlivem povodní postupně zazemňována. U větvících se (anastomózních) toků se obvykle zazemňuje některé z bočních ramen (či více ramen současně) organogenními sedimenty, přirozeným sukcesním zánikem se mění často v periodicky protékaná ramena (na Hané zvaná „smohe“) a později jen v systémy periodických tůní a jiná ramena naopak vznikají. Povrch nivy je tak v průběhu jejího sukcesního vývoje neustále členěn starými říčními rameny, tůněmi, meandry, elevacemi fluviálních štěrkových akumulací apod. Zaplavovaná niva je tak v podstatě v jakémsi (více méně) trvale blokovaném sukcesním stádiu s vysokou dynamikou přirozených disturbancí vlivem povodní v detailním měřítku jednotlivých dílčích ekosystémů a ve stavu trvalé dynamické stability v měřítku celého krajinného ekosystému nivy. Tvary reliéfu přirozené údolní nivy a její geologická stavba mají přímou vazbu k zásobám podzemních vod, které spolu s každoročními záplavami podmiňují typickou lužní vegetaci.Přirozené sníženiny terénu nivy stejně jako koryto hlavního toku jsou zahloubeny do svrchní vrstvy štěrkopísků v podloží povodňových hlín, což umožňuje těsné hydraulické spojení podzemní vody v nivě s vodou hlavního toku. Při velkých povodních, kdy je niva zaplavena až po okraj první nízké terasy, může povodňová voda infiltrovat po jejím obvodu do terasových štěrkopísků a zvětšovat tak výrazně zásoby podzemních vod. Tato hydraulická spojitost podzemních vod nivy s tokem je často narušena vodohospodářskými úpravami hlavního toku nebo nivy. Vodohospodářskými úpravami přirozeného nivního režimu mohou být hydrologické
- 65 -
poměry nivy (zejména odtokové poměry a možnosti zásobování podzemních vod z povodní) zcela změněny. Jak již bylo zmíněno, lidské činnosti ovlivňují intenzivně krajiny údolních niv nepřetržitě několik tisíciletí již od pravěku. Ovlivnění vývoje středoevropských niv člověkem se stupňuje přímo geometrickou řadou v nedávné minulosti (Ložek, 2003). Zejména současný stupeň a míra urbanizace údolních niv je limitujícím faktorem pro budoucí revitalizaci krajinně-ekologických funkcí údolních niv. Krajiny údolních niv přitom z hlediska veřejných zájmů nutně vyžadují rehabilitaci svých krajinně-ekologických funkcí (Ungerman, 2001), což prokazují i nedávné katastrofické povodně. Tyto události vyvolaly vzrušenou diskusi mezi vodohospodáři a ekology, objevilo se několik koncepčních návrhů k obnově ekologických funkcí niv se snahou prosadit ekologicky šetrná protipovodňová opatření (např. Šindlar, 1997; Havlíček, 1997; Kolektiv, 1998; Petříček, 1998; Štěrba, 1999 a dal.). Podpora k zahájení programu obnovy ekologické stability nivních krajin a rozšiřování výměry lužních lesů v nivách je obsažena i ve Státním programu ochrany přírody a krajiny ČR (Mlčoch, Hošek & Pelc, eds., 1998).Základem koncepce obnovy ekologické stability nivy v duchu principů přírodě blízkých způsobů protipovodňové ochrany je kombinace maximálně možného „otevření“ prostoru nivy mimo ohrázovaná sídla k plošným rozlivům a systematického vytváření ÚSES v nivě spolu s obnovou přírodního charakteru niv.
- 66 -
