LES PRŮŘEZOVÉ TÉMA
Milada Švecová, Blanka Berdychová, Jana Malá Renata Kalinová
Klub ekologické výchovy, o.s., Praha
PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM, STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY A ROZPOČTEM HLAVNÍHO MĚSTA PRAHY
2007
-1-
Anotace Průřezová témata procházejí napříč vzdělávacími oblastmi a umožňují vzájemné propojení vzdělávacích obsahů jednotlivých oborů. Tím přispívají ke komplexnosti vzdělávání žáků a pozitivně ovlivňují proces utváření a rozvíjení klíčových kompetencí. Žáci pak dostávají možnost utvářet si integrovaný pohled na danou problematiku a uplatňovat širší spektrum vědomostí i dovedností. Environmentální výchova jako jedno z průřezových témat může být dobrým příkladem velmi širokého a interdisciplinárně pojatého oboru, v rámci něhož lze velmi efektivně integrovanou výuku realizovat. Jedním z vhodných témat je i „LES“. Jak je možné toto téma prezentovat z různých úhlů pohledu, přiblíží i tato publikace.
Zpracovaly Doc.PaedDr.RNDr.Milada Švecová, CSc. Mgr. Blanka Berdychová RNDr. Jana Malá, CSc. Renata Kalinová Ilustrace: Mgr. Dana Němečková
© Milada Švecová a kol. Publikace neprošla jazykovou úpravou.
ISBN
-2-
-3-
OBSAH Úvod
5
1.
Historický vývoj lesů ve střední Evropě
5
2.
Využití biotechnologií v pěstování lesa
6
3.
Poškození lesa abiotickými a biotickými činiteli
9
3.1 Abiotičtí škodliví činitelé 3.2 Škody v lesních porostech způsobené lidskou činností 3.3 Biotičtí škodliví činitelé
10 11 12
4.
12
Hmyzí škůdci lesa
4.1 Podkorní hmyz 4.2 Listožravý hmyz 4.3 Náměty na inovaci učiva o hmyzu a motivaci žáků 5.
Houby – původci chorob lesních dřevin, ale i zpracovatelé dřevní hmoty
13 15 16 17
5.1 Náměty pro inovaci učiva a motivaci žáků
18
6.
18
Ochrana lesa
6.1 Poškození lesů ČR hmyzími škůdci a houbovými chorobami 6.2 Ochranná opatření proti kůrovcům a dalším druhům hmyzu
18 21
7.
Literatura
23
8.
Příklady pracovních listů k průřezovému tématu Les
24
9.
Příloha CD
-4-
ÚVOD Ekosystém Les je jedním z klíčových témat zařazovaných v učivu biologie na základních i středních školách. Je prezentován z pohledu vysoce strukturovaného společenstva, s poměrně hustou sítí vazeb a vztahů mezi organismy a prostředím, ale i organizmy navzájem. Publikace prezentuje ekosystém les především z pohledu jeho ochrany a pěstování v současnosti i v historických souvislostech. Uvedeny jsou příklady tradičních i méně tradičních přírodnin, jejich nároků na prostředí. Součástí metodiky jsou také náměty pro motivaci žáků. Publikace má část tištěnou a elektronickou. V tištěné jsou zařazen informace o ekosystému les a v elektronické je využito především fotografií. Zařazeny jsou také pracovní listy pro žáky a prezentace v MS PowerPointu. Elektronické přílohy lze využít jako vhodné pomůcky pro výuku širšího spektra předmětů vzdělávací oblasti „Člověk a příroda“.
1.
Historický vývoj lesů v střední Evropě
Ve střední Evropě se začaly lesy vyvíjet po skočení poslední doby ledové, tedy přibližně před 8 300 lety př.n.l. V počátečním období jejich vývoje to byly především borobřezové lesy, které měly charakter dnešní severské tajgy. Teprve později se začínají objevovat i další dřeviny jako jsou duby , jilmy , lípy, javory a lísky. Klimaticky optimální období atlantiku se promítlo i do optimálního rozvoje lesů. V nižších nadmořských výškách to byly především doubravy a ve vyšších polohách horských pak smrčiny. Teprve později začíná expandovat buk. Bučiny, v nichž se začíná šířit i jedle, se postupně začaly rozšiřovat na úkor doubrav i smrčin. Tak se postupně vytvářela dnešní vegetační stupňovitost lesů a také v této době se druhová skladba dřevin postupně přiblížila dnešním přirozeným lesům. Na většině území převažovaly listnáče, zejména doubravy a bučiny. Z jehličnanů byla nejvíce zastoupena jedle, méně pak borovice a smrk. Zhruba 4000 př.n.l. se začíná projevovat výrazné působení člověka na krajinu, tedy i na les. Zejména období neolitického zemědělství a rostoucí osídlení mělo negativní dopady na krajinu i na lesy. V této době začíná rozsáhlé odlesňování v souvislosti s rozšiřováním zemědělské půdy , těžba dřeva, hrabání steliva a pastva domácího zvířectva. Lesy v hustěji obydlených oblastech byly převedeny na lesy výmladkové s krátkou obmýtní dobou. Šíří se habr a v souvislosti s prosvětlením se šíří druhotné dřeviny – bříza a borovice. Ve středověku dochází k dokončení odlesnění nížin a začíná kolonizace výše položených lokalit. Téměř nedotčené zůstávají pouze horské oblasti. Dochází k intenzivní těžbě dřeva pro potřeby hornictví. Velkým zásahem do druhové skladby lesů byla také výběrová těžba buku pro výrobu dřevěného uhlí pro hutnictví a sklářství. Teprve v 16 . a 17. století dochází ke kolonizaci horských oblastí, kde se šíří pastevectví.
-5-
Od konce 18.století se začíná praktikovat umělá obnova lesa, která zaznamenala poměrně velký zásah do druhové skladby lesních porostů. Na většině území začínají vznikat monokultury, především smrkové a borové. Objevuje se pěstováním modřínů a významné změny přináší také introdukce dřevin. V této souvislosti se začínají šířit trnovník akát a borovice černá. Ve 20. století, které je poznamenané zhoršováním zdravotního stavu lesů v důsledku znečištění ovzduší, dochází k intenzivnímu rozvoji průmyslu. Rekonstruovaná přirozená, současná a doporučená druhová skladby lesů v %
2. Využití biotechnologií v pěstování lesa Pěstování lesa je široký lesnický obor, který zahrnuje zakládání lesů, tj. semenářství, školkařství, zalesňování a šlechtění lesních dřevin a pěstování lesů v užším významu, tj. usměrňování růstu a vývoje lesních porostů od jejich vzniku až po opětovnou obnovu. V našem státě je zalesněno 2 641 000 ha (tj. asi 33,5 % celkové rozlohy). Po Finsku, Švédsku a Rakousku patříme k nejlesnatějším zemím Evropy. Druhová rovnováha v našich lesních ekosystémech však začala být narušována už v neolitu, takže lesy rostoucí v dnešní industrializované a urbanizované krajině nelze pokládat až na výjimky za původní a jen nepatrný zlomek zalesněné rozlohy lze označit termínem „les přírodě blízký“. Původní populace jsou do budoucna nenahraditelné nejen pro záchovu a přirozenou obnovu biotopu, ale i jako nevyčerpatelný zdroj genetického
-6-
materiálu nutného pro realizaci šlechtitelských programů, jejichž cílem je zachování lesního bohatství pro budoucí generace. Ve staletí osídlené a obhospodařované krajině se lesy přirozeným způsobem prakticky neobnovovaly a jejich zachování bylo zabezpečováno umělou obnovou. Nové výsadby však sledovaly hlavně ekonomické cíle, takže druhová, věková i prostorová skladba našich lesů není optimální. Plošně byly vysazovány především rychle rostoucí, hospodářsky významné, především jehličnaté lesní stromy poskytující průmyslově žádanou dřevní hmotu (smrk, borovice). V současnosti se postupně zvyšuje zastoupení listnatých stromů, případně se vysazují stromy mající meliorační a zpevňující funkce. Podíl listnatých dřevin se při umělých obnovách lesních porostů ve srovnání s rokem 1990 výrazně zvýšil a v roce 2002 činil 35,3 %. V současnosti je prioritou lesníků podporovat přirozenou obnovu a přiblížit se tak k přírodě blízkému hospodaření. Přestože hlavním úkolem současného lesnictví je zachování, stabilizace a obnova reziduálních původních populací lesních dřevin a udržení druhové pestrosti lesních porostů nelze opomenout nezanedbatelnou, produkční vlastnost lesa jako obnovitelného zdroje energie. Současným trendem, který má zajistit dostatečnou produkci dřevní hmoty, je „klonové lesnictví“ tedy pěstování elitních genotypů namnožených biotechnologickými postupy, u jehličnatých dřevin je s tímto cílem intenzivně studována především somatická embryogeneze. Lignikultury, s krátkou dobou obmýtí, založené z několika málo klonů jsou běžně pěstovány na Novém Zélandu, Austrálii, ve Spojených Státech, Japonsku a v Evropě především ve Francii. Odborníci předpokládají, že v příštích desetiletích silně vzroste poptávka po lesních dřevinách a to z celé řady důvodů: výroba papíru a celulózy, výroba nábytku, atd., ale i pro ekologické potřeby zalesňování a změnu monokultur. V každém případě je zde požadavek na velký počet vyšlechtěných, rychle rostoucích stromů se zkrácenou vegetační dobou, tj. je nezbytné šlechtit stromy na lepší kvalitu dřeva, optimální tvar a uniformitu kmene, rychlý růst, velký produkční index, rezistenci k chorobám a škůdcům, toleranci vůči pesticidům, schopnost akceptovat změnu klimatu i extrémní změny prostředí včetně jeho znečistění, případně v budoucnosti i na přímou fixaci vzdušného dusíku. Potřeba zachování genových zdrojů lesních dřevin a současně rychlého klonového množení vhodných produktivních a rezistentních odrůd vedly šlechtitelská pracoviště k orientaci koncepcí výzkumu na využití moderních biotechnologických přístupů, které doplňují běžné šlechtitelské postupy, a navíc umožňují rychlé klonové množení vyselektovaných genotypů, překonání fyziologických bariér (např. dlouhověkost, prodlužující se mnohaleté intervaly mezi semennými roky nebo pozdní nástup reprodukce) a vytváření produktivnějších a odolnějších transgenních druhů metodami genetického inženýrství. Je třeba si uvědomit, že lidstvo křížilo a selektovalo co do užitnosti výhodné sorty rostlin a rasy zvířat, provádělo biotechnologie, i když bylo pro tento postup využito jen vertikálního přenosu genetické informace. Nedávné potvrzení horizontálního přenosu genetické informace a současný rozvoj biologických disciplin, zejména genetiky, mikrobiologie, imunologie a technologií mikromanipulací na subcelulární úrovni, otevřely cestu k rozvoji biotechnologií. Desítky let trvající křížení a selekce nevhodných variant jsou dnes nahrazovány biotechnologickými postupy,
-7-
umožňujícími téměř bezprostředně získat stabilní odrůdy vykazující požadované vlastnosti. V posledních letech doznaly značného rozšíření aplikace genových technologií u zemědělských plodin. Naproti tomu jejich využití u víceletých rostlin a zejména dřevin ještě nedosáhlo komerční báze. Příčiny tohoto stavu lze hledat primárně v nižším zájmu o lesní dřeviny, obtížnost studia obvykle velkého genomu dřevin, ale i v četných metodických obtížích provázejících vývoj těchto technologií. Přestože se počet dřevin úspěšně modifikovaných metodami genového inženýrství v posledních letech dále rozšířil, jejich výčet je do značné míry stále ještě omezen na snáze regenerovatelné dřeviny, jakými jsou především listnaté dřeviny. Vypracování spolehlivých regeneračních metodik je u dřevin časově náročné a užití často omezeno jen na úzký okruh responzivních genotypů. Ze šlechtitelského hlediska je často třeba, aby takový materiál současně splňoval řadu dalších kriterií, která ne vždy korespondují s dobrou regenerační schopností in vitro. Jistou výjimkou jsou aplikace nevyžadující regeneraci celých jedinců (produkce sekundárních metabolitů kulturami buněk a vlásčitých kořenů). Dalším limitujícím faktorem je i to, že neexistuje univerzální metoda transformace, která by byla použitelná pro široké druhové spektrum dřevin. Nejčastěji užívané postupy nepřímého přenosu genů prostřednictvím bakterií rodu Agrobacterium jsou aplikovatelné tehdy, patří-li daný rostlinný objekt do jejich hostitelského spektra. Některé dřeviny jako jehličnany, však vstupují do efektivního kontaktu s těmito vektorovými bakteriemi jen v omezené míře. Zkušenosti s transgenními organizmy ukázaly, že jedním ze základních problémů je zabezpečení adekvátní, přesně časově ohraničené a prostorově lokalizované exprese vnesených genů. Z tohoto důvodu je i u dřevin věnována této problematice mimořádná pozornost. Systematický výzkum je směrován hned do několika oblastí: na hledání vhodných promotorů a to jak z cizích objektů tak i vlastního organizmu, studium lokalizace, dynamiky a stability jejich exprese, studium dalších faktorů podílejících se na regulaci exprese vnášených genů, ale i nezbytných úprav těchto genů k zabezpečení dostatečné stability genového produktu, jeho optimálního účinku a směrování na vhodné místo v buňce i organizmu. Ukazuje se, že jde o značně komplexní procesy, kde predikce efektu promotoru i genového produktu je velmi obtížná. Značnou nevýhodou oproti jiným rostlinám jsou i naše velmi omezené znalosti o vazebných skupinách, lokalizaci genů dřevin a jejich sekvenčních charakteristikách, jakož i o regulačních mechanizmech genové exprese, což vedle celé řady technických problémů vyplývajících ze specifiky materiálu, zpomaluje rozvoj genových manipulací u dřevin. Přes výše uvedené obtíže jsou biotechnologické postupy u dřevin intenzivně studovány laboratořemi na celém světě a využití biotechnologií v blízké budoucnosti spočívá jednak v zachování genotypu cenných jedinců a populací, ve zlepšení obnovy lesa a současně výrazně přispěje ke snižování zátěže životního prostředí, ať již jde např. o navození rezistence vůči patogenům a pesticidům nebo o urychlení zkvalitnění technologických vlastností stromů (snížení stupně lignifikace, zlepšení kvality podílu a proporcionality užitných částí), lepší využití živin a zvýšení produkčního indexu lesa, napomohou i při zdokonalení odstraňování toxických látek z prostředí (fytoremediace). Aktuální stav, možné perspektivy a směry rozvoje genových manipulací u dřevin shrnuje řada přehledů, kde lze nalézt podrobnější informace o jednotlivých otázkách, viz přehled literatury.
-8-
Vitalita lesních porostů a její hodnocení Nejběžnějšími kritérii pro hodnocení vitality porostů je defoliace (odlistění), podíl proschlých větví v koruně a zbarvení listů v korunách stromů. Ztráta listů je významným indikátorem zdravotního stavu dřevin lesních porostů a je hodnocena v rámci jednotné evropské metodiky v rámci mezinárodního kooperativního programu „Lesy“, který je jedním z programů pro hodnocení naplňování „Úmluvy o dálkovém znečišťování ovzduší přesahujícím hranice států“.
3.
Poškození lesních porostů abiotickými a biotickými činiteli
Negativními vlivy neživé (abiotické) a živé (biotické) složky prostředí se zabývá lesnický obor ochrana lesů. Ochrana lesů využívá poznatky řady dalších lesnických disciplín – lesnické zoologie, lesnické botaniky, pěstování lesů, myslivosti atd. Následující kapitoly představují jakousi malou exkurzi do tohoto oboru. Škodlivý činitel je jev nebo organizmus působící poškození dřevin, lesního porostu, případně lesní půdy i jiných významných součástí lesního ekosystému. Škodliví činitelé mohou být povahy abiotické (např. vítr, sucho, námraza), nebo biotické (např. hmyz, zvěř, dřevokazné houby). Samostatnou kategorii v systému škodlivých činitelů představuje činnost člověka (rekreace, provoz komunikací, produkce emisí). Nutno dodat, že škodlivým činitelem se daný jev či organizmus stává až v případě překročení jisté hranice. Například vzdušné proudění – vítr umožňuje transpiraci, výpar z půdy, vodních ploch, určuje tvar stromů atd. Z 18. na 19. ledna 2007 zasáhl území střední Evropy orkán Kyrill. Na území ČR tak během jediné noci vzniklo působením větru 10mil m3 kalamitního dříví (pozn. ročně se v ČR vytěží přibližně 15mil m3 dříví). (Čerpáno: Sborník referátů z celostátního semináře Škodliví činitelé v lesích Česka 2005/2006) Rozdělení organizmů na „škodlivé a užitečné“ si vytvořil člověk, pouze k objasnění svého vztahu k určitému druhu. Škůdci jsou druhy organismů, které jakýmkoli způsobem poškozují hospodářsky významné druhy živočichů, rostlin, potravin, materiálů, výrobků apod., jejichž chov, pěstování nebo výroba se děje v zájmu člověka. Všechny organizmy, tedy i druhy „škodlivého“ hmyzu mají v přírodě své nezastupitelné místo. Tvoří články potravních řetězců. V letech 1992 – 1996 proběhla na téměř celém území ČR rozsáhlá kalamita lýkožrouta smrkového. V roce 1995, kdy dosáhla kalamita vrcholu, bylo evidováno téměř 2mil m3 smrkového kůrovcového dříví (pozn. ročně se vytěží průměrně 10mil m3 smrkového dříví). (Čerpáno: Sborník referátů z celostátního semináře Škodliví činitelé v lesích Česka 2004/2005) Je však důležité si uvědomit, že poměr mezi „škůdci“a jejich prostředím byl před příchodem člověka pěstitele a chovatele v rovnováze. A pokud by člověk nepoškozoval les (exhalace, kyselé deště atd.) a snažil se zachovat původní skladbu lesa (nezakládal by monokultury), nebyly by kalamity a škody tak velké.
-9-
3.1
Abiotičtí škodliví činitelé
Mezi abiotické škodlivé činitele řadíme: vítr, sníh, námrazu, mráz, sucho, zamokření, sesuvy půd, záplavy a požáry. Všechny tyto nepříznivé vlivy způsobily v minulosti až pětkrát více nahodilých těžeb než všechny druhy škodlivého hmyzu dohromady. (Křístek 2002) Poškození lesů větrem Větší škody v lesních porostech způsobují větry o rychlosti nad 17 m/s. 40% jich vzniká v zimě. Při vichřicích má významnou úlohu porostní zastoupení jednotlivých dřevin a zdravotní stav lesa, především hniloba. Opatření: Zakládání smíšených porostů, obnova porostů tak, aby na návětrné straně byl vždy porost nejmladší a nejnižší (zešikmený okraj porostu vyvede vítr nad koruny stromů), včasné probírky a prořezávky (přestárlé porosty s nízkým průměrem kmenů hůře odolávají náporu větru). Poškození lesů sněhem Sněhové polomy bývají způsobeny 25 – 40 cm silnou vrstvou vlhkého a mokrého sněhu, převážně v listopadu a v prosinci. Mokrý sníh ohrožuje zejména mladé porosty ve věku 20 – 60 let. Významnou úlohu má opět zdravotní stav lesa, síla kmenů také tvar koruny stromů (odolnější jsou štíhlé koruny). Opatření: Včasné probírky a prořezávky (sníh postihuje především husté porosty se slabými kmeny). Poškození lesů námrazou a mrazem Námraza vzniká kondenzací a sublimací vodních par, kapek a mlhy na podchlazených předmětech. Vlivem námrazy dochází k zlomení celých stromů nebo k odlomen jejich částí (např. vrcholků). Při dlouhotrvajících silných mrazech dochází k poškození asimilačních orgánů jehličnanů (reznutí jehličí) v důsledku zmrzlé půdy a transpirace. Pozdní mrazy dostavující se v květnu, červnu poškozují mladé výhonky. Opatření: Zakládat smíšené lesy (listnáče lépe odolávají námraze, neboť na neolistěných větvích se námraza usazuje méně), pěstování mrazuvzdorných dřevin – borovice, jeřáb, bříza, habr, jilm, osika, vrba atd. Poškození lesů suchem Suchem trpí lesní porosty pokud úhrn srážek ve vegetačním období klesne přibližně pod 350 - 450mm (podle typu půdy a intenzity srážek). Zvláště jsou ohroženy porosty na jižních svazích a porosty na písčitých, jílovitých, štěrkovitých půdách, dále pak mladé kultury. Déletrvající sucho zvyšuje náchylnost dřevin vůči chorobám (např. sypavce). Suchem oslabené stromy bývají častěji napadány hmyzími škůdci (např. lýkožroutem smrkovým) Opatření: Včasné zalesnění, aby bylo využito zimní vláhy, na vysychavých stanovištích vysazovat dřeviny odolnější vůči suchu – borovice, habr,dub letní atd.
- 10 -
Graf č. 1 Evidované nahodilé těžby způsobené polomy v letech 1990 – 2006 (přejato ze sborníku Škodliví činitelé v lesích Česka 2006/2007)
3.2 Škody v lesních porostech způsobené lidskou činností Odhaduje se, že škody na lesních porostech způsobených člověkem se na celkových škodách podílejí třemi čtvrtinami. (Křístek 2002) Lesy mají pro člověka nezastupitelný význam proto byly vypracovány legislativí normy vymezující rámec lesnímu hospodářství a chránící les před škodlivými vlivy lidské činnosti (Zákon o lesích a o změně doplnění některých zákonů 289/1995Sb) Les poškozují především emise vznikající v důsledku činnosti člověka, těžba surovin, provoz pozemních komunikací, rekreace nesprávné hospodaření. Poškození lesů požáry V ČR více než 45% lesních požárů vzniká v důsledku lidské činnosti, 5% požárů způsobí blesk a příčina zbývajících požárů bývá neobjasněna. Nejčastější příčiny lesních požárů jsou: odhození nedopalku cigarety (v lesích ČR platí zákaz kouření!!), divoké táboření (rozdělávání ohňů mimo označená tábořiště je v ČR zakázáno!!), vypalování trávy a neopatrnost při pálení klestu. Opatření: V obdobích se zvýšeným nebezpečím požárů (jaro, léto) lesní stráž zajišťuje požární hlídky. Za zmínku stojí, že lesní stráž má statut veřejného činitele. Poškození lesů znečištěním ovzduší Mezi nejvýznamnější emise vznikající lidskou činností patří oxid siřičitý, oxidy dusíku, fluorovodík, ozón a popílek. Kyselé imise a ozón působí korozi voskových povlaků listů a jehlic stromů. Tím podporují vymývání živin z těchto orgánů a umožňují průnik škodlivin do pokožkových pletiv. Tyto imise, hlavně oxid siřičitý a fluorovodík, působí ochrnutí
- 11 -
svěracích buněk průduchů, čímž je narušován vodní provoz dřevin. Ozón a další oxidační látky také narušují chlorofyl. Popílek způsobuje ucpávání průduchů. Kyselé látky ochuzují půdu o bazické prvky, hlavně o vápník, hořčík a draslík. Převádějí je na rozpustné sloučeniny, které pak odplavuje z půd podzemní voda. Zvýšená kyselost působí chemické uvolňování těžkých kovů a hlavně hliníku, ty jsou pak pro dřeviny jedovaté. Vysoká kyselost poškozuje mykorrhizní houby žijící v symbióze s dřevinami. Působí i úhyn půdních organizmů, pak vázne provzdušňování lesních půd. Dochází tak k zhutňování a zamokřování půd. Zmíněné poškození se projevuje žloutnutím a opadem listí a jehličí. Opatření: Vysazovat odolnější dřeviny (listnáče odolnější vůči působení imisí), vápnění půd mletým vápencem (letecky, finančně velmi náročné). 3.3 Biotičtí škodliví činitelé Do této skupiny spadají škody způsobené hmyzem, patogenními houbami, obratlovci a buření. Škodlivým hmyzem a patogenními houbami se podrobněji zabývají další kapitoly. Poškození lesů obratlovci Z obratlovců působí škody na lesních porostech především lovná zvěř (srnčí, vysoká). Poškozuje dřeviny okusem pupenů a letorostů, ohryzem a loupáním kmenů, žírem semen. Opatření: Úprava početních stavů zvěře, oplocení kultur, používání chuťových a čichových odpuzovadel (zamezují okusu vrcholových pupenů). Poškození lesů buření Buřeň představují rostliny, které konkurují zmlazení a výsadbám. Buřeň konkuruje pěstovaným dřevinám jak nad zemí (světlo), tak pod zemí (vláha, živiny). V zimním období mohou některé složky buřeně pod sněhem „zalehnout“ lesní sazenice. Na jaře je uschlá buřeň živným prostředím požárů. Je též vhodným prostředím pro přemnožení hlodavců. Četné druhy buřeně bývají hostiteli různých druhů hmyzích škůdců a chorob. Nejvíce škodí: bezkolenec rákosovitý, třtina křovištní, hasivka orličí, maliník, ostružiník a nálet plevelných dřevin a keřů (bříza, bez). Opatření: Ožinování kultur, použití herbicidů
4.
Hmyzí škůdci lesa
Největší škody způsobují tzv. kalamitní škůdci, jsou uvedeni v příloze Vyhlášky Ministerstva zemědělství ČR č. 236/2000Sb. Ve vyhlášce je popsáno, kdy je dosažen jejich základní, zvýšený, kalamitní stav a základní metody kontroly a obrany proti těmto škůdcům. Mezi kalamitní škůdce patří lýkožrout smrkový, l.lesklý, ploskohřbetka smrková, bekyně mniška, obaleč modřínový a klikoroh borový.
- 12 -
„Škůdce“ lze rozdělit na prvotní (primární), kteří poškozují zcela zdravé jedince (např. housenky bekyně mnišky) a na druhotné (sekundární), kteří napadají jedince nemocné nebo jinak oslabené – suchem, cizopasnou houbou apod.(např. kůrovci, tesaříci). U některých druhů hmyzu škodí pouze dospělci, u jiných pouze larvální stadia, u některých pak obě stadia. Při zjišťování výskytu škůdců vedle přímého objevení larev nebo dospělců na rostlině je důležité poznat příznaky (symptomy) napadení, které jsou často pro určitý druh velmi charakteristické. Jednotlivé druhy hmyzích škůdců napadají dřeviny většinou v určitém stupni vývoje (např. sazenice – klikoroh borový), jiní (např. chrousti) však poškozují dřeviny bez ohledu na jejich věk. Čím starší strom, tím hostí více druhů i větší populace. Podle toho, které stromové části jsou poškozeny, rozlišujeme škůdce: kořenů, lýka, dřeva, listů, větví, pupenů, výhonů, květů, plodů. Hmyz poškozuje rostliny: sáním rostlinných šťáv (mšice), tvořením hálek (žlabatka), žírem v: pupenech (larvy bejlomorek), květech (larvy květopase), listech (bekyně), kůře a lýku (kůrovci), ve dřevě (tesaříci), na kořenech (larvy chroustů), v semeni, plodech (larvy obaleče jabloňového); přenosem virových, houbových (někteří bělokazi) a jiných onemocnění. Vývin „škůdců“ ovlivňují poměry povětrnostní (sucho, mráz, srážky atd.), porostní skladba (monokultury), zdravotní stav lesa, zeměpisná poloha a nadmořská výška. Škody na listnáčích jsou mnohem menší než škody na jehličnanech, protože listnáče mají větší množství zásobních látek a větší počet spících pupenů. I úplnou ztrátu listů nahradí uprostřed léta novým olistěním. Z jehličnanů bývá nejvíce poškozován smrk, pak borovice, jedle a modřín. Modřín a borovice obnovují ztrátu jehličí celkem dobře, zato smrk a jedle po silnějším žíru často usychají. 4.1 Podkorní hmyz K významným druhům kůrovců ve smrkových porostech ČR patří : Lýkožrout smrkový (Ips typhographus L.) je 4,2 – 5,5 mm dlouhý hnědočerný lesklý brouk se čtyřmi výraznými páry zubů na konci krovek. Řadíme jej do čeledi kůrovcovití (Scolitidae) a patří mezi nejnebezpečnější hmyzí škůdce smrku. Jedná se o typického sekundárního škůdce , který přednostně napadá lesní porosty poškozené polomy, oslabené stojící stromy a vytěžené smrkové dřevo. Při přemnožení, kdy nachází dostatek vhodného materiálu pro založení další generace, napadá i stojící zdravé smrky. Mívá v našich podmínkách 1-2 generace do roka. Požerek lýkožrouta smrkového bývá zpravidla dvouramenný, matečné chodby probíhají v rovnoběžně s osou kmene a jsou 6 – 12 cm dlouhé. Z nich odbočují na obě strany chodby larvové, zakončené kolébkami. Mezi základní preventivní opatření patří beze sporu včasné odstranění veškerého pro kůrovce atraktivního materiálu k namnožení, a to před začátkem rojení. Dalším opatřením je evidence a zpracování kůrovcových stromů po celý rok.
- 13 -
K asanaci se využívají vhodné insekticidy nebo odkornění kmenů a zpracování dřevního odpadu po těžbě (pálení, štěpkování klestu). K hubení a zároveň ke kontrole kůrovců slouží pasti – feromonové lapače a lapáky (viz. kapitola Ochrana lesa). Lýkožrout lesklý ( Pityogenes chalcographus L.) Je drobný silně lesklý brouk, dlouhý 1,8 – 2,6 cm. Doprovází lýkožrouta smrkového a napadá vrcholové části starších suchem nebo imisemi oslabených smrků a také mladé kultury. Vytváří široce hvězdicovitý 3 – 6ti ramenný požerek. Snubní komůrka není v kůře patrná, nachází se v lýku. Larvové chodby jsou velmi husté, asi 3cm dlouhé, zakončené kolébkami, zasahují i do běli. K rozmnožování využívá dřevního odpadu po těžbě nebo prořezávce. Ochrana spočívá v odstraňování klestu a veškerého napadeného materiálu z lesa. Z čeledi kůrovcovití na smrku dále škodí: lýkožrout menší (Ips amitinus Eichh.), lýkožrout severský (Ips duplicatus Sahl.), lýkohub smrkový (Dendroctonus micans Kug.), lýkohub matný (Polygraphus poligraphus L.). Na borovici se vyskytují: lýkohub sosnový (Tomicus piniperda L.) a lýkožrout vrcholkový (Ips acuminatus Gyll.), na modřínu například lýkožrout modřínový (Ips cembrae Heer.). I na listnáčích se vyskytují zástupci čeledi kůrovcovitých, například bělokaz dubový (Scolytus intricatus Ratz.), bělokaz březový (Scolytus ratzeburgi Jans.) nebo bělokaz jilmový (Scolytus scolytus Fabr.) Rozmístění požerků na borovici
Rozmístění požerků na smrku
- 14 -
Faktory ovlivňující populační hustotu kůrovců (Přejato:http://www.hnutiduha.cz/publikace/infolisty/lesy/kurovec/kurovec1.htm)
4.2 Listožravý hmyz K významným druhům listožravého hmyzu v ČR patří: Bekyně mniška (Lymantria monacha L.) je noční motýl s trojúhelníkovitými křídově bílými předními křídly, ozdobenými četnými tmavými příčnými vlnovkami a skvrnkami. Zadní křídla jsou šedobílá, s drobnými tmavými skvrnkami při okraji. Dospělci se vyznačují velkou barevnou proměnlivostí, v současné době převládají tmavé formy. Rozpětí křídel je 35-55mm (samička je větší než sameček). Bekyně mniška je jeden z nejnebezpečnějších defoliátorů. Je široký polyfág, housenky ožírají listy téměř všech dřevin. Žír je plýtvavý, housenka pozře jen menší část jehlice, okusek se špičkou upadne na zem. K přemnožení mnišky dochází při déletrvajícím suchém a teplém počasí, gradace se periodicky opakují. Obaleč modřínový (Zeiraphera griseana Hübn.) je noční motýl s poměrně úzkými, dlouhými předními křídly o rozpětí 18 – 22m. Přední pár křídel je světle šedý s tmavě šedými hnědými skvrnami a proužky. Zadní křídla jsou hnědošedá. Obaleč modřínový je škůdcem modřínu a výjimečně i smrku. Žír housenek postupuje od vrcholku koruny směrem dolů. Ožírány jsou pouze nové vyrašené výhonky, kdežto jehlice starších výhonků zůstávají nedotčeny. Ploskohřbetka smrková (Cephalica abietis L.) je zástupce skupiny blanokřídlých. Dospělci jsou 11 – 14 cm dlouzí, mají velkou hranatou hlavu, černou hruď a červenohnědý zadeček. Housenice vytvářejí nápadné předivové vaky, ve kterých žerou a svlékají se . Vaky se postupně zvětšují a hromadí se v nich trus, zbytky jehlic - 15 -
a svlečky housenek. Přemnožuje se v horských smrčinách v nadmořských výškách 600 – 1000m. Klikoroh borový (Hylobius abietis L.) je brouk mohutné stavby 8-14 mm dlouhý, tmavě hnědý bez lesku. Hlavu má protaženou ve středně dlouhý nosec. Krovky jsou ozdobené zlatožlutými šupinkami, které tvoří 3 nepravidelné a nerovné příčné pruhy. Mladí brouci poškozují smrkové a borové sazenice, okusují jejich kůru a především lýko kmínku, zvláště nad kořenovým krčkem. Žír larev je z hospodářského hlediska neškodný (larvy se vyvíjejí na pařezech), zatímco žír brouka může zničit celé jehličnaté kultur. Chroust obecný (Melolontha melolontha L.) je zavalitý 23 – 31 mm dlouhý brouk. Hlavu má černou. Krovky jsou hnědé, řídce ochlupené, ozdobené 4 podélnými žebry. Poslední článek zadečku je dlátovitě protažený. Na bocích zadečku jsou nápadně bílé trojúhelníkovité skvrny. Tykadla jsou vějířovitá. Dospělci chrousta obecného ožírají listy nejrůznějších listnáčů a jehličí modřínu. Larvy chrousta - ponravy jsou široce polyfágní. K jejich oblíbené potravě patří kořeny kulturních rostlin (např. obilnin, lilkovitých) a nejrůznějších jehličnatých a listnatých dřevin. Chrousti se přemnožují především v oblastech s lehkými písčitými půdami. Z dalších listožravých druhů hmyzu můžeme jmenovat: bekyni velkohlavou (Lymantria monacha L.), obaleče dubového (Tortrix viridana L.), pilatku smrkovou (Pristiphora abietina Htg.), pilořitku velikou (Urocerus gigas L.) a chrousta maďalového (Melolontha hippocastani F.) 4.3 Náměty pro inovaci učiva o hmyzu a motivaci žáků Tato publikace nabízí celkem 10 učebních úloh zaměřených na hmyz působící škody v lesních porostech. Úlohy jsou určeny především žákům gymnázií ke zopakování a rozšíření učiva o hmyzu, ale vybrané úlohy zvládnou i žáci základních škol. Žáci se metodou pozorování a pokusu seznámí s tzv. kalamitními škůdci, naučí se pracovat s určovacím klíčem a informačními zdroji. Úlohy jsou rozděleny do dvou pracovních listů, které slouží jako návody ke dvěma devadesáti minutovým praktickým cvičením. Využity jsou méně tradiční materiály a druhy hmyzu. Žáci například pozorují přeměnu dokonalou lýkožrouta smrkového, pracují s požerky podkorního a dřevokazného hmyzu, nebo hledají rozdílné determinační znaky u na první pohled podobných druhů hmyzu (klikoroh borový – smolák borový, bekyně mniška – obaleč modřínový atd.). Z ověřování úloh vyplynulo, že žáky nejvíce zajímají úkoly spojené s manuální činností a práce v terénu. Proto slaví největší úspěch úloha, při níž mají žáci vypreparovat a pozorovat jednotlivá vývojová stádia lýkožrouta smrkového. Učební úlohy s hmyzí tématikou lze spojit s úlohami o dřevokazných houbách (viz dále) a vytvořit tak školní projekt „Detektivem v lese“. Žáci by se tak během 8 – 10 vyučovacích hodin seznámili s hlavními problémy ochrany lesa. Projekt by kromě práce v učebně měl zahrnovat i besedu s pracovníkem lesní správy a návštěvu lesa, kde by žáci prakticky využili získané poznatky a zahráli si na skutečné „lesní detektivy“
- 16 -
5.
Houby – původci chorob lesních dřevin, ale i zpracovatelé dřevní hmoty
Houby jsou významnou a nenahraditelnou složkou lesních ekosystémů. Poškozují prakticky všechny části stromů od kořenů až po jejich listy. Nadměrný opad listů vyvolávají sypavky (nebezpečné zvláště u borovic), tracheomykózní odumírání stromů mohou způsobovat mikroskopické houby cévních svazků. Příkladem hub, které na jedné straně mohou být patogeny lesních dřevin, ale na straně druhé v lesních ekosystémech mají významnou úlohu ekologickou, jsou dřevokazné houby. Ty jsou zvláště nebezpečné pro dřeviny ve stáří nad 60 let, neboť obmýtní doba většiny lesních porostů bývá kolem 120 až 150 let. Z hlediska ochrany dřevin před napadením dřevokaznými houbami jde o výrazně rizikovou skupinu. Označení dřevokazné houby vychází z jejich ekologické role v přírodě, kde se významným způsobem podílejí na enzymatickém rozkladu dřevní hmoty projevujícím se jako trouchnivění. Dalším orientačním stanovením poškození dřevin dřevokaznými houbami může být nadměrné ronění pryskyřice nebo mízy, případně nápadné rozšíření bazální části kmene stromu. Dřevokazné houby lze rovněž prezentovat jako organizmy, které mají schopnost poměrně rychle měnit způsob výživy. Plodnice většiny z nich najdeme na odumřelých částech dřevin a v tom případě jde o saprofyty např. březovník obecný (Piptoporus betulinus). Mnohé dřevokazné houby využívají ke svému životu poměrně široké spektrum hostitelů od nejrůznějších druhů jehličnanů až po listnáče. Jako příklad lze uvést troudnatec pásovaný (Fomitopsis pinicola), jehož plodnice lze nalézt snad v každém lese a na nejrůznějších dřevinách (borovicích, smrcích, ale také břízách či jiných listnatých dřevinách). Naopak velmi úzce specializovaným druhem je kořenovník vrstevnatý (Heterobasidion annosum). Nejčastěji jej najdeme na kořenech vyvrácených smrků. Je to velmi nebezpečný patogen monokulturních smrčin, který způsobuje tzv. „červenou hnilobu dřeva“. Houba nejprve poškozuje kořeny a posléze napadá i bazální část kmene. Destruktivní působení kořenovníku lze velmi dobře pozorovat na skládce smrkového dřeva, kdy střední část kmenů je zcela ztrouchnivělá a dřevo znehodnoceno. Lze tak orientačně posoudit do jaké míry je smrkový porost poškozen tímto patogenem. Dalším nebezpečným patogenem zejména smrkových a borových monokultur jsou václavky. Nejrozšířenějším druhem ve smrčinách je Armillaria ostoyae (Romagn.) Herink (václavka smrková, podpňovka smreková). Ekologická funkce václavek původně spočívala především v destrukci dřeva pařezů a odumřelých kořenů. Avšak vlivem měnících se podmínek prostředí a oslabení porostů zvláště abiotickými faktory se mycelium václavek (syrrocium) velmi agresivně šíří i na kořeny a kmeny živých stromů. Napadený strom pak v poměrně krátké době odumírá. Určitou zvláštností václavek je tvorba pevných houbových vláken – rhizomorf, jimiž houba přečkává nepříznivé období nízkých teplot nebo sucha. - 17 -
Praktická ochrana dřevin před dřevokaznými houbami spočívá zejména v zamezení poranění kmene a větví (vstupní brány infekce) při ořezu. Nejrůznější asanační zásahy je proto nutné realizovat mimo vegetační období (hlavně v zimě), kdy není hustota šířících se spor v ovzduší příliš vysoká. Při ořezu se doporučuje rány ošetřit nátěrem. Nejčastěji se používá vápno, latex, suspenze fungicidu ( např. Fundazolu) nebo speciální k těmto účelům určené přípravky jako je Pelagol a další. 5.1 Náměty pro inovaci učiva a motivaci žáků Pro zvýšení zájmu žáků a k zařazení motivačního aspektu lze velmi dobře využít zajímavosti o dřevokazných houbách. Doslova obří dřevokaznou houbou je trsnatec lupenatý (Grifola frondoza) Dosahuje hmotnosti až 20 kg a je parazitem kořenových náběhů starých dubů. Na stejné dřevině rovněž s jednoletými plodnicemi najdeme houbu s názvem pstřeň dubový (Fistulina hepatica). Její plodnice připomínají tvarem i zbarvením laloky jater. Na povrchu plodnic jiné dřevokazné houby lesklokorky ploské (Ganoderma lipsiense) je možné ukázat tmavé výtrusy skořicové barvy. Při jejich tvorbě se totiž zvyšuje teplota pod klobouky plodnic a teplý vzduch unáší spory vzhůru. Ty pak ulpívají na svrchní straně klobouku. Velmi zajímavé plodnice má rezavec datlí (Inonotus nidus – pici) Jsou nenápadné, protože se tvoří ve vznikajících dutinách na kmenech dubu ceru. Otvory připomínají výsledek činnosti datlovitých ptáků. Spóry jsou uvolňovány vyfukováním výtrusného prachu z dutiny stromu v období květen-červen. Při procházce cerovým porostem si pak připadáte jako ve „strašidelném lese“.
6.
Ochrana lesa
V posledních letech narůstá na významu plošné odumírání lesních porostů.Velmi často ani nevíme, co může být příčinou tak rozsáhlého poškození spojeného s odumíráním celých stromů. Za obecně známé příčiny bývají uváděny např. imise, původci chorob nebo škůdci zvláště ze skupiny hmyzu. Pátrání po konkrétní příčině odumření nebo onemocnění stromu je někdy záležitostí skutečně detektivní. 6.1 Poškození lesů ČR hmyzími škůdci a houbovými chorobami V roce 2006 činil celkový objem smrkového kůrovcového dříví včetně lapáků 742 tis. m3. Došlo tedy k navýšení oproti roku 2005, kdy bylo evidováno 636tis. m3 smrkového kůrovcového dříví. Celková roční těžba se pohybuje v posledních pěti letech okolo 15 mil. m3, z toho těžba smrkové hmoty v rozmezí 10 – 11 mil m3, borové hmoty okolo 1,5 mil m3. Tradičně nejvyšší podíl napadené hmoty připadl na lýkožrouta smrkového, lýkožrouta lesklého a lýkožrouta severského. Lýkožrout smrkový a ostatní kůrovci na smrku se vyskytovali v roce 2006 na většině území ČR ve zvýšeném až kalamitním stavu. Nejvážnější situace byla v oblasti jižních a západních Čech, severní Moravy a
- 18 -
Slezska. V těchto oblastech se situace opakuje již řadu let, což souvisí s jejich postižením suchem a polomy v minulosti. O výskytu kůrovců na smrku v letech 1990 – 2006 vypovídá graf č. 2. Z něj je patrné, že v letech 1992 – 1996 proběhla na území ČR rozsáhlá kůrovcová kalamita, která vyvrcholila v roce 1995. Po několikaletém velice příznivém období, kdy se kůrovci na smrku vyskytovali v základním stavu, došlo v roce 2003 v důsledku mimořádně suché a teplé vegetační sezony k další prudké gradaci kůrovců. Od tohoto roku se daří včas uplatňovanými ochrannými opatřeními zvýšený či kalamitní stav zvládat. V souvislosti s orkánem Kyrill (18. – 19. 1. 2007) hrozí nebezpečí vzniku rozsáhlé kůrovcové kalamity. Zákon ukládá zpracovat kalamitní hmotu k 31. 5. (resp. k 30. 6. v polohách nad 600 m.n.m.). Kalamitu způsobenou orkánem se do dnešního dne (listopad 2007) nepodařilo na mnohých místech zpracovat. Je známo, že přemnožení kůrovců přichází s jednoletým až dvouletým zpožděním, proto lze v následujících letech očekávat výraznou gradaci kůrovce. V borových porostech bylo v roce 2006 evidováno 9 800 m3 dříví napadeného podkorním hmyzem, což je méně než poloviční objem roku předcházejícího (22tis. m3). Nejvíce se vyskytovalo napadení krascem borovým, lýkožroutem vrcholkovým a lýkohuby rodu Tomicus. K nejvíce zasaženým oblastem náležely borové lesy ve středních a jihozápadních Čechách, středním Polabí a na jihovýchodě Českomoravské vrchoviny. Vzhledem k celkové ploše borových porostů se však nejednalo o hospodářsky významný podíl. Graf č. 2 Objem evidovaného smrkového kůrovcového dříví v letech 1990 – 2006 (přejato ze sborníku Škodliví činitelé v lesích Česka 2006/2007)
- 19 -
Výskyt listožravého hmyzu v lesních porostech ČR byl v roce 2006 evidován na úhrnné rozloze kolem 3000 ha, což představuje přibližně 0,11% celkové plochy lesa. Situace se oproti roku 2005 výrazně zlepšila, tehdy byl výskyt listožravého hmyzu evidován na 9 200 ha (tj. 0, 35%). Lesy v ČR zaujímají 33,5% celkové rozlohy, tj. 2 641 tis. ha. Jednalo se o jeden z nejnižších výskytů listožravého hmyzu v posledních desetiletích. V posledních letech je problémem pouze přemnožení bekyně velkohlavé na jihovýchodní Moravě, obdobná situace je také u obaleče dubového a píďalek na dubech (v teplejších oblastech Čech a Moravy), dále přemnožení pouzdrovníčka modřínového a klíněnky jírovcové na velké části republiky. U ostatního sledovaného listožravého hmyzu (ploskohřbetky, pilatky na smrku, bekyně mniška, obaleč modřínový, chroust obecný a maďalový) nebyly zaznamenány vyšší stavy. Pro další období Lze předpokládat nárůst poškození od ponrav chroustů v oblastech s písčitými půdami na jihovýchodě Moravy a ve středu Čech. Ze zákona vyplývá povinnost evidovat výskyt klikoroha borového, ten v posledních letech na nízké úrovni.
zůstává
Graf č. 3 Evidovaný výskyt listožravého hmyzu v letech 1990 – 2005 (přejato ze sborníku Škodliví činitelé v lesích Česka 2005/2006)
Zima 2005/2006 byla na většině území naší republiky značně mrazivá a zároveň velmi bohatá na sníh. Tento průběh počasí nebyl nikterak příznivý pro rozvoj většiny houbových onemocnění, a to se odrazilo jak na jejich výskytu, tak na míře poškození lesních dřevin. Dominantním houbovým škůdcem zůstává v posledních letech sypavka borová (Lophodermium pinastri). Škody jí způsobené na borovici lesní se udržují v posledních letech mírně zvýšené. Škodlivý výskyt dalších původců sypavek v roce 2006 lze (až na lokální výjimky) označit jako spíše výjimečný.
- 20 -
Ze rzí se v posledních letech nejčastěji vyskytuje rez jehlicová (Coleosporium tussilaginis) na klečích v horských polohách. Dřevokazné houby způsobují v Česku významné hospodářské škody. Odhaduje se, že ročně bývá hnilobami znehodnoceno 5 – 10% vytěžené dřevní hmoty. Nejvýraznější škody působí kořenovník vrstevnatý (Heterobasidion annosum), který se vyskytuje prakticky na celém území, a václavka smrková (Armillaria ostoyae). Václavka se na řadě lokalit vyskytuje v důsledku poškození porostů suchem v roce 2003. Vážná je situace především na severní Moravě a Slezsku. (zdroj LOS) 6.2 Ochranná opatření proti kůrovcům a dalším druhům hmyzu V ochraně lesa před kůrovci jsou uplatňovány nejrůznější metody (mechanické , biologické i chemické) v rámci integrované ochrany lesa. Biologická ochrana lesa proti hmyzím škůdcům má již v lesnictví mnohaletou tradici. Nová generace biologických přípravků – biopreparátů umožňuje uplatnění způsobů šetrných k životnímu prostředí. Vůči podkornímu hmyzu, kam patří také kůrovci, jsou využívány především průmyslově vyráběné feromony např. Etokap N, Pheroprax . Feromony jsou součástí lapačů určených pro kontrolu a hubení kůrovců a některých druhů listožravého hmyzu . V případě kůrovců fungují na principu feromonů agregačních, které lákají jedince téhož druhu na místo výhodné pro další vývin. Agregační feromony vylučují např. samečci lýkožrouta, nalétnuvší na určitý strom (tzv. pionýrští brouci) , aby přilákali samičky a další samečky. Lapače jsou umisťovány na vhodných místech v lesích. Pro kontrolu bekyně mnišky se používají tzv. feromonové lepové desky, kde jsou jako návnada používány sexuální feromony, které v tomto případě vydávají samičky. Jiným zařízením k odchytu a kontrole hmyzích škůdců v lese jsou lapáky. Lapák je evidovaný,skácený, zdravý a odvětvený strom nebo jeho část, atraktivní pro kůrovce. Po nalétnutí brouků je pokácený strom zlikvidován (odkorněním, spálením). V budoucnu by mohli být více využívány prostředky biologické ochrany lesa například inhibitory na bázi chitinu. Jejich aplikací se zabrání tvorbě kutikuly po svlékání housenek mezi jednotlivými instary. Jejich výhodou je velmi nízká toxicita pro teplokrevné živočichy, selektivní účinek na larvální stadia fytofágního hmyzu a relativně dlouhý účinek, takže se mohou aplikovat v době, kdy se část škůdce ještě nevylíhla. Kůrovci mají také přirozené nepřátele Je asi pro mnohé novou informací, že také kůrovci mají své přirozené nepřátele – parazity a predátory. Patří mezi ně například kornatec dlouhý (Nemozoma elongatum) pestrokrovečník mravenčí (Thanasimus formicarius) nebo lumčík dutohlav (Coeloides basrichorum), hmyzožraví obratlovci (netopýři, datlové, strakapudi) a další druhy hmyzožravých brouků.
- 21 -
Feromonový lapač
Feromonová lepová deska
Lapák
Další pesticidy v ochraně lesa V ochraně lesa jsou často využívány chemické látky pesticidy, z nichž jednou skupinou jsou insekticidy. Dalšími skupinami jsou fungicidy (používané proti houbovým původcům chorob lesních dřevin), herbicidy (hubí plevele), arboricidy (používají se vůči plevelným dřevinám). Zvláštní skupinu tvoří biocidy, tedy přípravky na bázi nejrůznějších organismů využívající biologické ochrany lesních porostů. Běžně jsou používány požerové insekticidy proti lýkožroutům a proti klikorohu. Celoplošné letecké zásahy jsou prováděny zřídka (např. v roce 2005 bylo ošetřeno 2000 ha porostu na jižní Moravě proti bekyni velkohlavé – zdroj LOS). K takovýmto zásahům se, na rozdíl od let před 30 – 40 roky, lesníci uchylují jen zřídka. - 22 -
7.
Literatura
AMANN, G. Hmyz v lese. Vimperk : J. Steinbrener, 1995. ISBN 80-901324-8-0. BALABÁN, K.; KOTLABA, F. Atlas dřevokazných hub. Praha : SZN, 1970. ČERNÝ, A. Parazitické dřevokazné houby. Praha : SZN, 1989. ČABART, J. aj. Naučný slovník lesnický 2. díl. 1. vyd. Praha : ČSAZV, 1959. ČABART, J. aj. Naučný slovník lesnický 3. díl. 1. vyd. Praha : ČSAZV, 1960. FORST, P. Ochrana lesů a přírodního prostředí. Praha : SZN, 1985. HARTMAN, G.; NIENHAUS, F.; BUTIN, H. Atlas poškození lesních dřevin - Diagnóza škodlivých činitelů a vlivů. Praha : Brázda 2001. ISBN 80-209-0927-X. JAVOREK, V. Klíč k určování brouků ČSR - Klíč běžnějších brouků našeho území a návod pro sběratele. Olomouc : R. Promberg, 1947. KAPITOLA, P.; BAŇAŘ, P., aj. Hmyzí škůdci v lesích Česka v roce 2004. In Škodliví činitelé v lesích Česka 2004/2005. Sborník ze semináře. Kostelec nad Č.l., 5. 4. 2005. Jíloviště – Strnady : VÚLHM Jíloviště – Strnady, 2005. KAPITOLA, P.; BAŇAŘ, P., aj. Hmyzí a další živočišní škůdci v lesích Česka v roce 2005. In Škodliví činitelé v lesích Česka 2005/2006. Sborník ze semináře. Průhonice, 4. 4. 2006. Jíloviště – Strnady : VÚLHM Jíloviště – Strnady, 2006. KAPITOLA, P.; BAŇAŘ, P., aj. Hmyzí a další živočišní škůdci v lesích Česka v roce 2006.Houbové choroby v lesích Česka v roce 2006. In Škodliví činitelé v lesích Česka 2006/2007. Sborník ze semináře. Průhonice, 10. 4. 2006. Jíloviště – Strnady : VÚLHM Jíloviště – Strnady, 2007. KŘÍSTEK, J.; URBAN, J. Lesnická entomologie. Praha : Academia, 2004. ISBN 80-200-1052-1. KŘÍSTEK, J. aj. Ochrana lesů a přírodního prostředí. Písek : Matice lesnická, 2002. ISBN 80-86271-08-0. LULÁK, M.; KRNÁČ, J. Začínáme s entomologií a chovem motýlů. Karviná : ALFA CONSULTING, 1999. ISBN 80-2383-972-1. PFEFFER, A. aj. Lesnická zoologie I. Praha : SZN, 1954. PFEFFER, A. aj. Lesnická zoologie II. Praha : SZN, 1954. PFEFFER, A. aj. Ochrana lesů. (vysokoškolská učebnice pro lesnické fakulty). Praha : SZN, 1961. POLENO, Z. aj. Lesnický naučný slovník 1. díl. Praha : Agrospoj, 1994. SKUHRAVÝ, V. Lýkožrout smrkový a jeho kalamity. Praha : Agrospoj, 2002. ISBN 80-7084-238-5. ŠVECOVÁ, M. Dřevokazné houby v praktickém cvičení. Biologie, chemie, zeměpis, 1998, roč.7, č.4, s. 154-156. ISSN 1210-3349. ŠVECOVÁ, M. Dřevokazné houby nápadné, ale málo známé. Biologie, chemie, zeměpis, 2000, roč. 9, č. 1, s. 15-18. ISSN 1210-3349. ŠVECOVÁ,M. Ekosystém les v učivu přírodopisu a biologie s náměty k možnostem zařazení inovačních prvků. In ZIEGLER,V. (ed.). Modernizace výuky biologie a geologie. Praha : PedF UK, 2000, s.10-16. ŠVECOVÁ, M. 2001. Teorie a praxe školních projektů a jejich využití ve výuce přírodopisu, biologie a ekologie. Praha : Karolinum, 2000. ISBN 80-246-0227-X. ŠVESTKA, M.; HOCHMUT, R.; JANČAŘÍK, V. Praktické metody v ochraně lesa. Praha : Silva Regina, 1996. ISBN 80-902003-1-0. UHLÍŘOVÁ, H.; KAPITOLA, P. aj. Poškození lesních dřevin. Kostelec nad Černými lesy : Lesnická práce, 2004. ISBN 80-86386-56-2 WINKLER, J. R. Sbíráme hmyz a zakládáme entomologickou sbírku. Praha : SZN, 1974. ZAHRADNÍK,P. Lýkožrout smrkový a ostatní významní kůrovci na smrku. Praha : MZ ČR, 1996. ZAHRADNÍK, P. ; KNÍŽEK,M. Podkorní hmyz. In Kolektiv (eds.) Zpravodaj ochrany lesa. Jíloviště-Strnady : VÚLHM, 1999. ZUMR,V. Lýkožrout smrkový – biologie, prevence a metody boje. Písek : Matice lesnická, 1995. ISBN 80-900043-2-9. Internetové zdroje http://www.ldf.mendelu.cz/ldf/ustavy/ochrana/entomologie/index.htm → ústav Ochrany lesů a myslivosti → Studijní texty → Ochrana lesa, příp. Entomologická praktika (21.4. 2006) http://www.mze.cz/attachmentts/ → statistika → Roční výkaz vybraných odvětvových ukazatelů v lesnictví za rok 1999 – 2004, (21. 4. 2006) http://lesprace.silvarium.cz/lp_archiv.html (15. 4. 2005) http://www.vulhm.cz → letáky LOS, (21.4. 2006)
- 23 -
8.
Příklady pracovních listů k průřezovému tématu Les
CESTIČKY POD KŮROU Jméno:
Třída:
Datum:
Úkol č. 1 Po vyluštění křížovky najdete v tajence téma dnešního cvičení. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
TAJENKA: ………………ŠKŮDCI…………………DŘEVIN 1.
odborný výraz pro přeměnu dokonalou (vajíčko – larva – kukla – dospělec)
2.
zadeček hmyzu (odborné označení)
3.
přeměněný přední pár křídel brouků
4.
dýchací ústrojí hmyzu
5.
typ ústního ústrojí motýlů
6.
pevný tělní pokryv členovců
7.
chemické látky sloužící ke komunikaci některého hmyzu
8.
základní typ ústního ústrojí hmyzu
9.
larva motýlů
10. typ článkování těla a končetin členovců (odborný výraz) 11.
organická látka zpevňující kutikulu
- 24 -
Naučte se poznávat původce poškození našich lesů. K vyřešení úkolů je potřeba mít určité informace: Rozdělení organizmů na „škodlivý a užitečný“ si vytvořil člověk, pouze k objasnění svého vztahu k určitému druhu. Škůdci jsou druhy organismů, které jakýmkoli způsobem poškozují hospodářsky významné druhy živočichů, rostlin, potravin, materiálů, výrobků apod., jejichž chov, pěstování nebo výroba se děje v zájmu člověka. Hmyz škodí sáním nebo žírem (příjem potravy) v lýku, ve dřevě, v pupenech, květech, na listech, kořenech. Obraz, který vzniká žírem hmyzu na rostlině anebo v rostlinných orgánech, se nazývá požerek.V dnešním praktiku se seznámíte s požerky vybraného podkorního a dřevokazného hmyzu. Všechny druhy, tedy i druhy „škodlivého“ hmyzu mají v přírodě své nezastupitelné místo. Tvoří články potravních řetězců. O hmyzích škůdcích se mluví především v souvislosti s jejich přemnožením (např. kůrovcová kalamita v ČR v roce 1996). Je však důležité si uvědomit, že poměr mezi hmyzem a jeho prostředím byl před příchodem člověka pěstitele a chovatele v rovnováze. A pokud by člověk nepoškozoval les (exhalace, kyselé deště atd.) a snažil se zachovat původní skladbu lesa (nezakládal by monokultury), nebyly by kalamity a škody způsobené hmyzími škůdci tak velké. Úkol č. 2 Naučte se poznávat vybrané hmyzí škůdce Materiál: entomologická sbírka Pomůcky: binokulární lupa, zjednodušený klíč Postup:
Pokuste se určit označený hmyz. K určování použijte zjednodušený klíč. Zástupce kůrovců není snadné od sebe rozeznat, proto použijte binokulární lupu.
Objekt 1 ………………………
Objekt 6 ………………………
Objekt 2 ………………………
Objekt 7 ………………………
Objekt 3 ………………………
Objekt 8 ………………………
Objekt 4 ………………………
Objekt 9 ………………………
Objekt 5 ……………………… Čím se liší lýkožrout smrkový, lýkohub sosnový a bělokaz dubový? (všímejte si krovek a zadečků) ....................................................................................................................................................... .......................................................................................................................................................
- 25 -
Jak se liší klikoroh borový a smolák borový? (všímejte si skvrn na krovkách, vkloubení tykadel a velikosti těla) ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... Jak se liší bekyně mniška a obaleč modřínový? (všímejte si tvaru prvního páru křídel, přítomnosti třásnění a rozpětí křídel) ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... Úkol č. 3 Zakreslete a popište požerek lýkožrouta smrkového. Materiál: kůra s požerkem lýkožrouta smrkového Postup:
Zakreslete si vlastní požerek lýkožrouta smrkového a podle transparentu jej popište (snubní komůrka, matečná chodba, larvové chodby, kolébky, závrtový otvor).
Nákres + popis:
- 26 -
Úkol č. 4
Spojte jména stromů v levém sloupci se správnou charakteristikou borky v pravém sloupci, nápovědu máte na obrázcích pod textem.
1) bříza bělokorá
a)
Mladá borka v horní polovině kmene tenká, rezavá, šupinovitě se odlupující, v dolní polovině kmene silná
Betula pendula
šedohnědá, deskovitě rozpukaná 2) borovice lesní Pinus silvestris
b)
Mladá borka hladká světle hnědá, starší červenohnědá až šedohnědá, šupinovitá
3) dub zimní Quercus petrea
c)
Hladká bílá, odlupující se, ve spodní třetině kmene černá, hluboce rozpraskaná
4) smrk ztepilý Picea abies
d)
Tlustá červenohnědá, podélně rozpukaná, na řezu načervenalá
5) modřín opadavý Larix decidua
e)
Silná
černošedá,
podélně
d)
b)
e)
c)
- 27 -
rozpukaná
1 ……
2 ……
3 ……
4 ……
5 a)
silně
……
Úkol č. 5
Pokuste se podle obrázků a stručných popisků určit, čí je to požerek.
Materiál: kůra a větve s požerky Postup:
Při určování si všímejte počtu, délky a uspořádání matečných a larvových chodeb. Napoví vám také tloušťka a vzhled kůry stromu, ze kterého pochází. Tři vybrané požerky si zjednodušeně zakreslete.
Nákres:
Úkol č. 6
Jak se liší dospělec, larva a kukla lýkožrouta smrkového?
Materiál: materiál napadený lýkožroutem smrkovým Pomůcky: jehla, pinzeta, miska se 70% lihem, binokulární lupa Postup:
Před sebou máte kůru smrku napadenou lýkožroutem smrkovým, která je ošetřena přípravkem na hubení lýkožrouta. Pokuste se z kůry vypreparovat dospělce, larvy a kukly, popřípadě i vajíčka. Vložte je do misky s lihem a pozorujte je binokulární lupou. Všímejte si zbarvení, přítomnosti (nepřítomnosti) končetin, základů orgánů. Do výsledků zaznamenejte, která vývojová stadia jste pozorovali, jejich stručný popis a v jaké části požerku, jste je našli. Pod obrázky připište, zda se jedná o larvu, kuklu, nebo dospělce.
Výsledky pozorování: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………
- 28 -
A/ ………………….
B/ ………………….
C/ ………………….
Při hledání vajíček, larev, kukel a dospělců jste si určitě všimli, jak snadno lze vajíčko a larvu neopatrným zacházením rozmačkat, zatímco dospělec je vůči zásahům spojeným s preparací odolný. Dokážete vysvětlit, proč tomu tak je? ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Závěr: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………
- 29 -
KDO TO BYL?
Jméno:
Téma:
Třída:
Datum:
OCHRANA LESŮ PŘED „ŠKODLIVÝM“ HMYZEM
Při procházce lesem si můžete všimnout nezdravě vyhlížejících a odumírajících stromů. V dnešním praktiku se dozvíte, které druhy hmyzu způsobují poškození lesa a jak lesníci předcházejí jejich přemnožení. K vyřešení úloh potřebujete následující informace: „Škůdce“ dělíme na prvotní (primární), kteří poškozují zcela zdravé jedince (např. housenky bekyně mnišky) a na druhotné (sekundární), kteří napadají jedince ochořelé nebo jinak oslabené – suchem, cizopasnou houbou apod.(např. kůrovci, tesaříci). U některých druhů hmyzu škodí pouze dospělci, u jiných pouze larvální stadia, u některých pak obě stadia. Při zjišťování výskytu škůdců vedle přímého objevení larev nebo dospělců na rostlině je důležité poznat příznaky (symptomy) napadení, které jsou často pro určitý druh velmi charakteristické. Jednotlivé druhy hmyzích škůdců napadají dřeviny většinou v určitém stupni vývoje (např. sazenice – klikoroh borový), jiní (např. chrousti) však poškozují dřeviny bez ohledu na jejich věk. Čím starší strom, tím hostí více druhů i větší populace. Podle toho, které stromové části jsou poškozeny, rozlišujeme škůdce: kořenů, lýka, dřeva, listů, větví, pupenů, výhonů, květů, plodů. Hmyz poškozuje rostliny: sáním rostlinných šťáv (mšice), tvořením hálek (žlabatka), žírem v: pupenech (larvy bejlomorek), květech (larvy květopase), listech (bekyně), kůře a lýku (kůrovci), ve dřevě (tesaříci), na kořenech (larvy chroustů), v semeni, plodech (larvy obaleče jabloňového); přenosem virových, houbových (někteří bělokazi) a jiných onemocnění. Vývin škůdců ovlivňují poměry povětrnostní (sucho, mráz, srážky atd.), porostní skladba (monokultury), zdravotní stav lesa, zeměpisná poloha a nadmořská výška. Škody na listnáčích jsou mnohem menší než škody na jehličnanech, protože listnáče mají větší množství zásobních látek a větší počet spících pupenů. I úplnou ztrátu listů nahradí uprostřed léta novým olistěním. Z jehličnanů bývá nejvíce poškozován smrk, pak borovice, jedle a modřín. Modřín a borovice obnovují ztrátu jehličí celkem dobře, zato smrk a jedle po silnějším žíru často usychají. Více se dozvíte ze zdrojů uvedených na konci pracovních listů.
- 30 -
Úkol č. 1 Na základě údajů zjištěných v literatuře vyplňte tabulku. Škůdce
Hostitelská dřevina
Část stromu, kterou
(případně i stáří)
napadá, důsledek žíru
Lýkožrout smrkový
Lýkožrout lesklý
Bělokaz dubový
Klikoroh borový
- 31 -
Příznaky napadení
Metody ochrany, preventivní opatření
Škůdce
Hostitelská dřevina
Část stromu, kterou
(případně i stáří)
napadá, důsledek žíru
Tesařík smrkový
Chroust obecný
Bekyně mniška
Obaleč dubový
- 32 -
Příznaky poškození
Metody ochrany, preventivní opatření
Úkol č. 2
Zařaďte do skupin všechny druhy z tabulky k úkolu č. 1.
Primární škůdci………………………………………………………………………………... …………………………………………………………………………………………………... Sekundární škůdci…………………………………………………………………………….. Podkorní hmyz………………………………………………………………………………… Dřevokazný hmyz ……………………………………………………………………………... Listožravý hmyz……………………………………………………………………………….. Škodí larva……………………………………………………………………………………... …………………………………………………………………………………………………... Škodí dospělec…………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………... Škůdci smrku…………………………………………………………………………………... …………………………………………………………………………………………………... Na základě získaných informací se pokuste odhadnout, které druhy mohou v lesních porostech způsobit největší škody a proč? …………………………………………………………………………………………………... …………………………………………………………………………………………………...
Úkol č. 3 Postup:
Kdo to byl? Na fotografiích jsou ukázky škod způsobených některými škůdci, se kterými jste v praktiku seznámili. Pokuste se přijít na to, které druhy tyto škody způsobily.
Obrázky A .................................... Obrázky B .................................... Obrázky C .................................... Obrázky D .................................... Obrázky E .................................... Obrázky F .................................... Obrázky G ....................................
- 33 -
Úkol č. 4 - úloha k zamyšlení Pokuste se přijít na to, co může být příčinou přemnožení kůrovců.
V letech 1992 – 1996 proběhla na téměř celém území ČR rozsáhlá kalamita lýkožrouta smrkového. V NP Šumava dospěla kalamita vrcholu v roce 1996. V tomto roce dosáhl lýkožrout smrkový v bezzásahové zóně (1450 ha) rozšíření na více než 80% celé plochy. (Skuhravý 2002)
…………………………………………………………………………………………………... …………………………………………………………………………………………………... …………………………………………………………………………………………………... Závěr: …………………………………………………………………………………………………... …………………………………………………………………………………………………... …………………………………………………………………………………………………... …………………………………………………………………………………………………... …………………………………………………………………………………………………... …………………………………………………………………………………………………... Doporučené literární prameny: www.ldf.mendelu.cz/projekty/ochrana/ www.silvarium.cz/lesprace/lp_archiv.html KŘÍSTEK, J.; URBAN, J. Lesnická entomologie. 1.vyd. Praha : Academia, 2004. KŘÍSTEK, J. aj. Ochrana lesů a přírodního prostředí. 1. vyd. Písek : Matice lesnická, 2002. FORST, P. aj. Ochrana lesů. (učebnice pro střední lesnické školy). 2. vyd. Praha : SZN, 1970.
- 34 -
DVOURAMENNÝ POŽEREK LÝKOŽROUTA SMRKOVÉHO
- 35 -
- 36 -
