Lesník 21. století Monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost
Správa NP a CHKO Šumava
Okrašlovací spolek Zdíkovska
Pavel Hubený
Dagmar Kjučuková
Obsah Úvod .............................................................................................................................. 4 Historie výzkumu šumavských pralesů na příkladu Boubínského pralesa .................. 5 Výzkum lesů v Národním parku Šumava ................................................................... 10 Biomonitoring NP Šumava 2009 – monitoring lesa v území NP Šumava převážně ponechaném samovolnému vývoji.............................................................................. 15 Biomonitoring rezervací v CHKO Šumava ................................................................. 24 Provozní statistická inventarizace lesů NP Šumava .................................................. 28 Šetření obnovy v části I. zóny ochrany přírody č. 132 – Smrčina .............................. 42 Historie horské smrčiny na Jezerní hoře .................................................................... 48 Boubín a Jezerní hora – příklad monitoringu věkové struktury lesů CHKO............... 52
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Úvod Tak už tu máme rok 2010, a naše setkání pojmenované Lesník 21. století je už v pořadí páté. A to máme desetinu 21. století za sebou! V letošním roce chceme mluvit o monitoringu lesa na Šumavě. Vzpomeneme jeho kořenů položených Josefem Johnem v 50. letech 19.století, nahlédneme na světové a evropské trendy výzkumu a monitoringu lesních ekosystémů a podíváme se na to, jak to děláme dnes my tady. A také se vrátíme čtením v letokruzích starých stromů do Johnových dob. Téma inventarizací,monitoringu a výzkumu lesních ekosystémů je, zdá se, stále velkým úkolem lesníků i ekologů. Ačkoli mnohé pravdy o lese znali lesníci už v předminulém století, a všechny základní znalosti o lese byly k dispozici už v polovině 20. století, stále nás lesy překvapují i fascinují svým chováním, svými reakcemi na přímé i nepřímé lidské zásahy, na vlivy, kterými do nich zasahuje sama příroda disturbancemi, postupnými změnami půdních vlastností, klimatickými výkyvy anebo pouhou soutěží druhů. Na Šumavě je téma inventarizací, monitoringu a výzkumu nesmírně důležité. Při úvahách o tom, zda do života lesa zasahovat, či nikoli, při úvahách, jak do něj zasahovat a s jakým cílem, je znalost reakcí ekosystému důležitým měřítkem. A tato znalost, ačkoli jsme v 21. století, nám stále ještě chybí. Ještě nedokážeme hodnotit reakce celého lesního ekosystému, stále umíme pozorovat jen symptomy, náznaky, jevy a projevy živého společenství na ten či onen podnět. A stále propadáme omezenosti lidského vidění a cítění, jsme-li konfrontováni se skutečnou tváří života lesa…
4
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Historie výzkumu šumavských pralesů na příkladu Boubínského pralesa Tomáš Vrška VÚKOZ, v.v.i., oddělení ekologie lesa email:
[email protected] Libor Hort VÚKOZ, v.v.i., oddělení ekologie lesa email:
[email protected]
Úvod Vkročíme-li hlouběji do pralesa, cítíme se úplně málomocnými. Starověcí kmenové svorně stojí zde vedle sebe; mnozí vykonavše řadu let jim vykázanou větrem vykáceni, práchnivějí v různých skupinách u nohou mladších svých soudruhů a připravuji takto půdu mladšímu pokolení. Zde stojí jedle, obr, ještě zelená, ale vichr jí korunu odtrhl a s větví její visí, jako šedý vlas, sem a tam zmítaná provazovka. Tam leží smrk s kořeny s kusy země a kamenů na spůsob rozbourané zdi, vyvrácený; tu stojí opřená o smrč stářím již sesláblá jedle. Věčné ticho, šeré světlo a mrazivý chlad panují v tomto místě. Mnohdy ozve se ve dne kukačka; za šera večerního sova pralesní či šumavská (Syrnium uralense) ruší klid zdejší. Tu a onde pod večer aneb časně za svitu ranního se ukáže parohatý jelen nebo plachá srna. Bublavý potůček, protékající prales na severozápadní straně, zavlažuje valnou čásť pralesa a spůsobuje hojnosť vlhkosti. Ostatní ptactvo a zvířectvo straní se toho místa, vyhledávajice výslunná místa na pokrajích lesních (J. Chadt 1883).
Historie výzkumu Boubínský prales a s ním i celá Šumava si drží svůj neopominutelný primát v historii lesnického výzkumu. První výzkumné plochy, jejichž účelem bylo charakterizovat vývojové procesy v přírodním lese, byly založeny v roce 1847 právě v Boubínském pralese (Macar et Maršík 2005). Autoři příspěvku neznají doklady z jiných lokalit v Evropě, které by dokazovaly starší výzkumné práce. V létě roku 1847 vykolíkoval Josef John v Boubínském pralese, tehdy pokrývajícím celý svah od vrcholu hory až do údolí Kaplického potoka, 8 zkusných ploch sledujících výškový vegetační gradient od vrcholových smrčin až po jedlobučiny v údolí. John uložil lesnímu adjunktovi Františku Jungwirthovi zmapovat výzkumné plochy tak, aby podávaly co nejpravdivější a nejnázornější obraz pralesa, rozvrstvení všech jeho stromů i jejich rozměry. Jungwirth zhotovil postupně mapové obrazy sedmi (!) těchto ploch a poslal je do Třeboně k nahlédnutí Schwarzenbergovi, od něhož si však John 9. dubna 1852 vyžádal jejich vrácení a připomněl, že je potřebuje pro své vědecké zájmy. Žádané snímky pralesa byly tehdy Johnovi skutečně vráceny (Nožička 1958, 1959). Hlavním motivem jeho zájmu bylo poznání spontánních vývojových procesů původních lesů jako jednoho z možných vodítek pro dlouhodobě vyrovnané lesnické hospodaření. Josef John jakožto lesní správce odpovídal za dodávky dříví a vědom si rychle mizející plochy šumavských pralesů a nejistoty výnosu v labilních smrkových monokulturách, hledal klíč k řešení právě v poznání a využití vývojových procesů v původních lesích. Aby zachránil alespoň ukázku pralesa pro budoucí generace a jako přírodní laboratoř, snažil se John přesvědčit majitele panství o potřebě jeho ochrany a obdobně konal i ve vztahu k lesnické veřejnosti. 2. září 1849 uspořádala Česká lesnická jednota za účasti vynikajících odborníků svou první exkurzi do Boubínského pralesa a poskytla tak mnohým účastníkům příležitost spatřit skutečně přirozený les. Podle tehdejších sdělení bylo na bývalých Schwarzenbergských panstvích ještě 33 000 jiter pralesů (1 dolnorakouské jitro = 0,5755 ha), tj. 18 992 ha. Uveřejnění zprávy o této exkurzi vzbudilo zájem o šumavské pralesy nejen u nás, nýbrž i v sousedních zemích. Zajímavá je též Johnova zpráva o průběhu exkurze, kde oznamoval majiteli panství mimo jiné: „V tomto prostoru leží takřka otevřená kniha přírody, z jejíchž řádků lze vyčíst zákony, jimiž matka příroda, je-li v lesích volná a nerušená, jako právě zde po staletí, vegetaci zachovává, v různé formě dovršuje, ničí a znovu obnovuje a jak zde taková a onde jiná dřevina vykazuje zvláštní nebo výlučné stanoviště, jinde opět četné druhy harmonicky rozděluje a sestavuje, jak současně uvnitř lesa může být udržen řád plný života a smrti s hmotovým bohatstvím a individuální nejvyšší silou a plný nápadných dokladů proti násilnému pustošení“ (Nožička 1958). Pozdější vyhlášení Boubínského pralesa jako rezervace (1858) bylo tedy primárně motivováno vědeckými cíli.
5
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 Vichřice, která v roce 1870 způsobila na Šumavě obrovskou kalamitu, smetla i část pralesa. Z obavy o šíření kůrovce do okolních hospodářských smrkových monokultur, byla i pralesní část asanována a zbylo tak posledních 47 ha, které jsou kontinuálně chráněny dodnes. Tím však došlo, až na jednu výjimku, k definitivnímu zničení Johnových trvalých výzkumných ploch. Novodobý lesnický výzkum v Boubínském pralese lze datovat od roku 1954, kdy pod vedením Dr. Ing. Jaroslava Řeháka (ve spolupráci s Ing. Věroslavem Samkem, CSc. a Karlem Rosou, CSc.) byly vytýčeny 4 jednohektarové trvalé výzkumné plochy (TVP) na různých stanovištích a v různých růstových fázích porostu. V témže roce bylo uskutečněno i první měření na všech TVP. V roce 1959 byla opakována původní měření a navíc na všech plochách byly polohově zaměřeny stojící i ležící kmeny (Řehák 1962, 1964). Dodatečně byly vyznačeny transekty 100x10 m, vždy dva na ploše kolmo na sebe (viz aktuální mapa pralesa 1:1000). V roce 1960 bylo dokončeno kompletní zaměření stromů na transektech a tyto byly zobrazeny (Řehák 1962, 1964). Současně toho roku proběhlo přesné mapování vegetačních typů (v dnešním pojetí lesních typů), jejichž hranice byly v terénu zaměřeny busolním teodolitem (Samek 1961). V letech 1960-1961 bylo souběžně provedeno vyprůměrkování všech stromů v pralese odděleně pro jednotlivé lesní typy. Tehdy (1961) se podařilo Ing. V. Samkovi, CSc. objevit jeden z hraničních kamenů Johnovy výzkumné plochy č. V a na podzim téhož roku byl dohledán další. Byla vytýčena jedna ze dvou možných alternativ čtvercové plochy o výměře jednoho dolnorakouského jitra, stromy na ní byly obvyklým způsobem očíslovány, zaměřeny a pořízen situační plánek jejich rozmístění v terénu. V roce 1964 byla zopakována po deseti letech provedená šetření na 4 TVP a založena druhá alternativa Johnovy plochy č. V (Řehák 1962, 1964). Na TVP založených Dr. Řehákem bylo provedeno opakované šetření jeho týmem ještě v roce 1964, 1969 a na TVP I, II a IV také v roce 1972. Měření z roku 1972 však nebyla vyhodnocena. Později pod vedením Ing. Miroslava Vaňka, CSc. bylo provedeno opakované měření na TVP I a II (1984) a TVP III a IV (1989) (Vaněk 1990). Další opakované měření na všech čtyřech TVP proběhlo v roce 1996. Pod vedením Prof. Dr. Ing. Miroslava Vyskota, DrSc. byly v roce 1961 vytýčeny po spádnici přibližně v ose východ-západ dva průřezové pásy o rozměrech A- 229,5x10 m, B- 220,5x10 m. Na nich byly provedeny podrobné analýzy dendrometrické a studie přirozeného zmlazení (Vyskot 1968). Opakovaná měření proběhla v letech 1969 a 1975 (Vyskot 1976). V roce 1986 byly průřezové pásy rozšířeny na plochy o výměře 1 ha a provedena opakovaná šetření dle původní metodiky (Staněk 1988). Nejrozsáhlejší šetření provedl v pralesovitých rezervacích na Šumavě Ing. E. Průša se spolupracovníky v v 70. letech minulého století (Průša 1985). Jeho zájem se nesoustředil jen na Boubínský prales, ale podrobná šetření provedl i v Milešickém pralese a na Stožci. Kompletně bylo zaměřeno stromové patro lokalit na celé ploše, včetně odumřelého dřeva, mapovány lesní typy a zmlazení dřevin, pořízeny fytocenologické zápisy a charakterizovány půdní poměry. Komplexní měření bylo v opakovaně provedeno v roce 1996 Boubínském a Milešickém pralese a v roce 1998 na Stožci a výsledky byly následně publikovány (Vrška et al. 2001).
Příklady dílčích výsledků z výzkumu Boubínského pralesa Na obr. 1 jsou patrné změny ve struktuře pralesa po 36 letech. Vysoký ohnutý smrk na pravé straně transektu z roku 1960 je „král smrků“, který padl v roce 1970. Vedle něj stojí jeho „nástupce“, v roce 1996 ještě živý, nyní ovšem už také suchý. Na transektu z roku 1996 je patrné odrůstání nové generace přirozeného zmlazení, nyní tvořeného převážně bukem. Zajímavé jsou údaje o absolutní zásobě dřeva (obr. 2) a údaje přepočtené na hektar pralesa (tab. 1). Dokazují, že stanoviště v masivu Boubína patří k produkčně nejhodnotnějším lokalitám v České republice. Současně naznačují další vývojový trend v pralese, kdy jedle, do roku 1966 silně ovlivněná okusem terminálů (prales je od té doby oplocen), nyní ztrácí svoje zastoupení přepočítané podle objemu dřeva. Avšak její zastoupení v nárostech (které mají minimální objem kmenů) je nyní zajištěno a proto se není třeba obávat o její úplné vymizení ze struktury pralesa.
6
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 Tab. 1 – Hektarové ukazatele – NPR Boubínský prales.
25000 1972 1996
3
zásoba (m )
20000
15000
10000
5000
Fagus sylvatica
Abies alba
Picea abies
0
Obr. 2 – Změny zásoby živých stromů u hlavních dřevin v NPR Boubínský prales.
7
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 BOUBÍN 1960
BOUBÍN 1996
Obr. 1 – Transekt IIa
8
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Poděkování Práce byla zpracována a publikována díky finanční podpoře projektu VaV- SP/2d2/138/08 (Koloběh dendromasy v přirozených lesích České republiky v závislosti na čase a stanovištních podmínkách) a výzkumnému záměru MSM 6293359101 (Výzkum zdrojů a indikátorů biodiverzity v kulturní krajině v kontextu dynamiky její fragmentace).
Literatura Hort, L., Vrška, T., 2005. Dynamika populace jedle bělokoré v šumavských pralesovitých rezervacích v průběhu posledních 30 let a nástin budoucího vývoje. In: Neuhöferová, P. (ed.): Jedle bělokorá – 2005. Sborník referátů, FLE ČZU v Praze a Správa NP a CHKO Šumava: 23-42. ISBN 80-213-1396X. Chadt, J., 1883. Průvodce do pralesa (Lucken) a na Boubín. Praha. Nožička J., 1958. Z historie boubínského pralesa. Ochrana přírody 13, 144-149. Nožička J., 1959. Snahy o přirozenou obnovu lesa a vznik prvních lesních rezervací. Lesnictví 5, 249252. Macar, V., Maršík, F., 2005. Lesmistr Josef John (1802-1871) a boubínský lesní komplex s pralesní rezervací. Ministerstvo zemědělství ČR, Praha. Průša, E., 1985. Die böhmischen und mährischen Urwälder - ihre Struktur und Ökologie. Academia, Praha. Řehák, J., 1962. Některé nové poznatky ze studia přirozených lesů. [Ph.D. thesis]. Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, Zbraslav-Strnady. Řehák, J., 1964. Růstové změny v přirozených lesích rezervace Boubínský prales. [Final Report of the Research]. Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, Zbraslav-Strnady. Staněk, T., 1988. Komparativní výzkum významných pralesovitých reliktů v ČSR. [Kandidátská disertační práce.] Brno, VŠZ LF: 160. Vaněk, M., 1990. 30 let vývoje boubínské pralesovité reservace. Vimperk, SCHKO Šumava: 93. Vrška, T., Hort, L., Odehnalová, P., Horal, D., Adam, D., 2001. Boubín virgin forest after 24 years (1972-1996) – development of tree layer. Journal of Forest Science 47: 439-459. Vrška, T. et Hort, L., 2001. 150 let výzkumu pralesovitých rezervací v České republice (1851-2001). Lesnická práce, 80: 441-443. Vrška, T. et Hort, L., 2003. Terminologie pro lesy v chráněných územích. Lesnická práce, 82: 585-587. Vyskot, M., 1968. Pralesovitá rezervace Boubín na Šumavě. Lesnický časopis, 14 (XLI): 101-118. Vyskot, M., 1976. Analýza porostní struktury a přirozené obnovy v pralesovitých rezervacích Boubín, Bumbálka, Lanžhot. [Dílčí závěrečná zpráva výzkumného úkolu ČSAV VII-6-6/22.] Brno, VŠZ v Brně: 72.
9
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Výzkum lesů v Národním parku Šumava Zdenka Křenová Správa NP a CHKO Šumava, Sekce výzkumu a ochrany přírody email:
[email protected]
Úvod, aneb proč to vlastně děláme Celosvětově jsou národní parky lokalitami, do kterých je směřován velký počet výzkumných projektů. Důvody vědeckého zájmu jsou různé, počínaje skutečností, že v národních parcích přežívají poslední populace vzácných druhů (např. horské gorily v NP Virunga; zubři v NP Bialowieza). Díky minimalizaci externích vlivů lze v národních parcích úspěšně realizovat projekty dlouhodobého výzkumu (např. lokality LTER = Long-term ecological research jsou často lokalizovány v severoamerických i evropských NP). V řadě případů se jedná o unikátní lokality s dlouhodobou historií vědeckého zájmu (např. NP Abisko, kde byla již v roce 1903 založena terénní stanice Švédské královské akademie věd). Ani v Čechách tomu není jinak - Krkonoše, a v menší míře vyplývající s omezeného zpřístupnění v druhé polovině 20. století také Šumava, byly a jsou předmětem intenzivního vědeckého zájmu. V posledních desetiletích došlo vlivem stále intenzivnější lidské činnosti k významné proměně krajiny na většině území střední Evropy, ČR nevyjímaje. Přírodní ostrovy národních parků kromě řady dalších funkcí (ochrana ekosystémů a druhové bohatosti, rekreace etc.) získaly specifickou úlohu referenčních ploch umožňujících sledovat děje, které se v hospodářsky využívané krajině nevyskytují již vůbec, a nebo pouze v redukovaných modifikacích. Národní parky a především jejich jádrová území s lokalitami ponechanými samovolnému vývoji, ve kterých probíhají přírodní a evoluční procesy na úrovni jedinců, druhů, společenstev i celých ekosystémů bez přímé intervence člověka, umožňují pozorovat a lépe pochopit přírodní děje. Jsou to unikátní místa, kde se můžeme seznámit a poučit o způsobech, kterými se příroda vypořádává s úkazy, jako jsou přívalové lijáky, extrémní sucha nebo vichřice doprovázející klimatickou změnu, a získané poznatky následně využít při zodpovědném hospodaření v krajině. Kromě těchto jednorázových úkazů můžeme v současnosti pozorovat i projevy dlouhodobých jevů jako jsou například výškové posuny vegetačních stupňů v horách či změny ve vztazích dřevin a rostlin v ekosystémech. Otázek je bezpočet. Odpovědi na ně může dát jen systematický ekologický výzkum. Zároveň platí, že dlouhodobý výzkum a průběžný monitoring stavu předmětů ochrany vyskytujících se v chráněném území a vyhodnocování vlivu prováděného managementu jsou základními nástroji profesionální péče o chráněná území. Význam implementace aktuálních vědeckých poznatků při stanovení vhodného managementu chráněných území je v současné době dynamických změn přírodních podmínek a nových požadavků společnosti na ekosystémové služby významnější více než kdy jindy. Samozřejmě, jak již bylo zmíněno, nejde jen o národní parky, protože výše uvedené otázky mají obecnou platnost i pro ekosystémy v širší krajině a výzkum v národním parku má v důsledku toho mnohem širší uplatnění při řešení problémů současné kulturní krajiny. Cílem tohoto příspěvku je, v kontextu výše uvedeného významu národních parků pro výzkum a výzkumu pro národní parky, představit výzkum lesních ekosystémů v Národním parku Šumava a porovnat ho s příklady mimo českou kotlinu.
Od protinožců k sousedům Všechny světová velmoci v těsném závěsu se všemi přiměřeně moudrými státy si uvědomují, že lesy jsou její národní bohatství a s cílem o tyto lesy co nejmoderněji pečovat, provozují státní případně polostátní výzkumné a odborné instituce. Hlavním úkolem těchto institucí je zkoumat v lesích hospodářských a hledat moderní technologie. Vysvětlení nejrůznějších ekologických dějů a událostí tyto výzkumné instituce hledají v původních pralesích, v lesích přírodních, lidskou činností málo ovlivněných, nebo lesích dříve obhospodařovaných a v současnosti ponechaných samovolnému vývoji. Tyto lokality, z nichž mnohé se nacházejí v národních parcích a jiných chráněných územích, hrají nezastupitelnou roli, již dříve zmíněných, referenčních nebo-li kontrolních ploch. Nový Zéland je pro nás nejenom nejvzdálenější končinou světa, ale také situace ve správě lesů je od českých poměrů značně vzdálená. Po vzoru jiných států byl na Novém Zélandu v roce 1919 ustaven New Zealand Forest Service. V prvních desetiletích existence tohoto úřadu, který pro Department of Agriculture and Forestry spravoval všechny původní i pěstované lesy, se výzkumné aktivity omezily na nepříliš systematickou inventarizaci úžasných novozélendských lesů. V roce 1947 byla v Rotorua za účelem koordinace výzkumu založena Forest Experiment Station, která
10
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 byla o dva roky později přejmenována na Forest Research Institute (FRI). Výzkumné aktivity tohoto ústavu byly především zaměřeny na výzkum komerčních borových plantáží. Rostoucí exploatace původních novozélandských lesů vedla v druhé polovině 80. let 20. století k významné změně. Naprostá většina zbývajících původních lesů byla r. 1987 převedena do správy nově ustanoveného Ministerstva ochrany přírody (Department of Conservation, DOC). Významná část těchto lesů je chráněna - DOC v současnosti spravuje 14 národních parků a 20 státních lesních parků (analogie CHKO nebo Naturpark v německy mluvících zemích). V roce 1987 také zanikl N.Z. Forest Service a FRI se následně proměnil na polosoukromý výzkumný ústav Scion, který se prioritně věnuje výzkumu na plantážích hospodářských dřevin a vývoji nových biotechnologií. V r. 2007 nově vznikl FFR – Future Forests Research – soukromý subjekt vycházející ze spolupráce těžařských společností a Scionu. Jejich aktivity jsou primárně zaměřeny na vylepšení pěstebních technologií, zvýšení výnosů z těžby, šlechtění vůči patogenům rezistentním porostům etc. Nicméně s ohledem na moderní požadavky se věnují i výzkumu dalších „ecosystem services“ – např. biodiversitě, ochraně vybraných „vlajkových“ původních druhů nebo rekreačnímu využití lesů. DOC se při správě původních novozélandských lesů úzce spolupracují s universitami i dalšími partnery např. New Zealand Ecological Society. Výzkum je zaměřen především na inventarizaci původních lesů, na ochranu původních druhů a řešení otázek invaze. Jedním z nejkomplexnějších výzkumných projektů je dlouhodobý multidisciplinární výzkum pabukových lesů (pět druhů r. Nothofagus) na jižním ostrově. Také ve Spojených státech amerických je správa i výzkum lesů úzce spojen s institucí U.S. Forest Service, která byla založena již v r. 1905. V současnosti zaměstnává více než 500 výzkumníků, kteří působí v regionálních výzkumných stanicích. Provádí výzkumu ve státních lesích i dalších lokalitách na státní půdě. Dlouhodobé multidisciplinární výzkumné projekty jsou realizovány v tzv. Experimental forest, z nichž osmnáct je zařazeno v síti ICP II a v sedmi případech se jedná o LTER sites. Na těchto lokalitách probíhá sběr dat podle standardizovaných metodických postupů a datových formulářů (www.ilter.org), díky kterým jsou opakovaná šetření metodicky identická a výsledky z jednotlivých období je možné porovnat. k prioritám výzkumu patří inventarizační projekty, dále se pracovníci výzkumných stanic věnují například výzkumu adaptace lesních ekosystémů na požáry (fire ecology) nebo moderním otázkám využívání biomasy. V r. 1916 americký Kongres ustanovil National Park Service, státní úřad pověřený správou amerických národních parků. Komplexní analýza stavu, shrnutí aktuálních potřeb a priority střednědobých cílů výzkumu v severoamerických NP jsou publikovány v materiálu Science and National Parks (Anon., 1992). U.S. NPS v této publikaci jasně deklaroval potřebu vědeckých podkladů k zajištění ochrany severoamerických NP pro další generace a zároveň označil výzkum za nezbytnou součást svých aktivit. Tato publikace prvně používá podvojný výraz „Science for Parks – Parks for Science“ a to především ve smyslu naplňování úkolů souvisejících s dlouhodobým výzkumem (LTER). Zároveň zdůrazňuje potřebu osvěty, popularizaci výzkumu vůči nejširší veřejnosti a zapojení mládeže i další zainteresované veřejnosti (nadneseně „celého národa“) do výzkumu národních parků. V souladu s akční plánem, který byl vytvořen k naplňování stanovených cílů, bylo v roce 2008 vytvořeno 17 Cooperative Ecosystem Studies Units (CESUs) - společných pracovišť univerzit a federálních institucí (především NPS, USGS), která umožňují NPS přilákat významné experty a špičkové vědce k výzkumu v NP a získávat vysoce kvalitní informace využitelné pro správu území NP. Kombinací U.S. Forest Service a National Park Service je ve Finsku státní agentura Mätsahallitus založená v r. 1917, která spravuje více jak 12,4 mil ha státní půdy – státních lesů určených ke komerčnímu využití i národních parků. Odborné podklady dodává této agentuře výzkumný ústav Metla (Finnish Forest Research Institute), který vznikl ve stejném roce 1917. k prioritám výzkumu patří jak výzkum a vývoj vhodných technologií v komerčních lesích, tak výzkumné projekty zaměřené na sledování struktury a funkcí přirozených lesních ekosystémů. Řada zkoumaných lokalit je součástí sítě ICP a LTER. V Bavorském národním parku je výzkum lesních ekosystémů prováděn v souladu s dlouhodobou strategií managementu území. Významná pozornost je věnována především dynamice horských lesů v souvislosti s kůrovcovou gradací. Výsledky plošné inventarizace horských lesů prováděné v trvalých plochách sítě 200 x 200 m byly již opakovaně publikovány, a jasně dokladují, že obnova lesů, jejichž stromové patro bylo poškozeno kůrovci je zajištěna (Heurich 2009). Zajímavé výsledky o prostorové dynamice horských lesů postižených vichřicí a následně kůrovci dokladují také trvalé transekty opakovaně šetřené ing. Jehlem z NPBW a plochy prof. Fishera z TU Mnichov. V území jsou realizované i další projekty výzkumu vegetace či bezobratlých (např. Müller 2008a) dokladující vysokou druhovou diverzitu v územích ponechaných samovolnému vývoji.
11
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Význam národních parků pro výzkum Při prohlížení zpráv z výzkumných projektů realizovaných ve světových i evropských NP, můžeme dobře vysledovat, že vědecké metody a způsoby zkoumání se v uplynulých desetiletích výrazně změnily. Čisté observační přístupy jsou stále častěji doplňovány přesným měřením řady biotických i abiotických parametrů. Pozemním měřením úspěšně sekundují metody DPZ a pro vyhodnocení a následnou interpretaci dat je zcela nezbytné správně provedené statistické zpracování dat. Především potřeba statistického zpracování naměřených dat, které je stoprocentně nezbytnou podmínkou pro odborně erudované vyhodnocování získaných podkladů, jejich interpretaci, kvalifikovanou prezentaci a následné sdílené na odborném fóru, vyžaduje modernizaci sběru dat. Stále častěji jsou realizovány projekty integrovaného výzkumu, jenž je nezbytným nástrojem ke zkoumání složitých ekosystémových vazeb v lesních ekosystémech. Nejen multidisciplinární přístup je nezbytný, ale také dlouhodobý monitoring a sledování všech složek ekosystému je velmi důležité pro zachycení dlouhodobých změn a trendů. V řadě případů pomáhá integrovaný multidisciplinární výzkum zajistit také průběžné financování (série na sebe navazujících grantů) tak, jak se to děje například již více než 15 let při výzkumu šumavských ledovcových jezer a jejich povodí. Především u biotopů s ostrůvkovitým výskytem, kterými jsou horské smrčiny vyskytující se ve střední Evropě pouze v malých izolovaných areálech vzdálených od svého otcovského biomu tisíce kilometrů, je pro pochopení a správnou interpretaci sledovaných dějů nezbytné sdílet poznatky a poznání z různých lokalit v různých částech areálu. Tato nezbytnost je ještě více zdůrazněna v období náhlých a dynamických změn jakých jsme v současnosti svědky, kdy dochází k častějším velkoplošným větrným disturbancím smrčin a následným gradacím podkorního hmyzu.
Význam výzkumu pro národní parky Nezbytnost využití výsledků výzkumu pro zajištění vhodné péče o NP byla zdůrazňována odborníky i managery chráněných území již od 80. let 20. století. Výstupy z výzkumu bývají obvykle publikovány ve vědeckých a odborných publikacích. Výstupy externích výzkumných projektů bývají na Správu NP doručeny ve formě zpráv o řešení projektu (průběžných či závěrečných), vědeckých článků (kopie nebo PDF), vyhotovených diplomových prací nebo odborných publikací vzniklých při řešení projektu. Obvykle tyto zprávy obsahují výsledky výzkumu, případně hodnotí zkoumaný jev, ale neobsahují přímá doporučení pro management území. Jasnější odborná doporučení pro management území bývají v závěrech různých případových studií a projektů, které byly zpracovány na základě objednávky správy NP. Správa jako objednatel jasně definuje otázky, které chce studií řešet, a smluvně si zajistí i přístup k primárním datům. Využitelnost získaných výsledků výzkumu při správě území NP komplikuje zčásti forma poskytnutých podkladů, protože mnozí pracovníci státní správy ochrany přírody nejsou zvyklí pracovat s odborným textem. Ti, kteří toto mohou činit, jsou pak odsouzeni do pozice interpretátorů odborných podkladů nejen vůči laické veřejnosti, ale i vůči svým kolegům. Zároveň stále platí, že výstupy napsané anglicky (běžný jazyk vědeckých výstupů) nejsou srozumitelné pro většinu odborných pracovníků správ NP. Pouze v některých případech jsou součástí informací poskytnutých správcům území také primární data, přesné popisy a lokalizace zkoumaných ploch a detailní metodika umožňující opakování šetření. Za stávající situace přináší dobré výsledky úzká spolupráce s řešiteli výzkumných projektů, při které jsou pracovníci správ NP více „zataženi“ do projektu. Výzkumníci zároveň lépe pochopí potřebu zakončit projekt „praktickými doporučeními pro management ZCHÚ“, a případně na základě partnerské smlouvy poskytnou i primární data k dalšímu využití. Pozitivní roly v prezentaci plní publikované grantové zprávy, konferenční sborníky a vědecké časopisy (Krkonoše: Opera Corcontica; Šumava: Silva Gabreta; Podyjí: Thayensia), v nichž jsou publikovány výsledky vědeckého výzkumu v NP. Protože všechny české NP jsou příhraniční, plní tyto sborníky nejen publikační funkci, ale jsou i důležitým orgánem mezinárodní vědecké spolupráce se sousedními parky. Pro lepší pochopení vědy i managementu aplikovaného v NP s využitím výsledků výzkumu je nezbytné hledat vhodné formy interpretace a popularizace výzkumu vůči různým cílovým skupinám. Především moderní IT v sobě skrývají doposud nevyužitý potenciál.
Koncepce výzkumu a dlouhodobého monitoringu v NP Šumava Monitoring a výzkum v území NP Šumava je zaměřen na podchycení a dokumentaci dlouhodobých změn, a to jak v územích bez přímého vlivu člověka, které jsou
12
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 ponechána samovolnému vývoji, tak v částích NP, ve kterých jsou prováděna aktivní managementová opatření. V území NP jsou dále řešeny krátkodobé projekty s cílem zdokumentovat a zkoumat aktuální změny a fenomény. Neméně významným úkolem je detailní inventarizace, jejímž cílem je důkladná znalost výskytu a aktuálního stavu biotopů, populací významných a ohrožených druhů a cenných lokalit plošně na celém území NP. S ohledem na charakter území, distribuci zkoumaných fenoménů, mozaikovitost biotopů a mobilitu druhů je mnohdy nezbytné realizovat projekty výzkumu a monitoringu v přesahu hranic NP Šumava - do CHKO Šumava, NP Bavorský les etc. Základní sběr dat v trvalých inventarizačních plochách, bodech a transektech, v rámci kterých jsou podchycovaly veškeré typy biotopů a zohledněna variabilita stanovišť. Základní monitorační síť trvalých ploch a transektů je možné v budoucnosti doplňovat s ohledem na potřebu řešení nových výzkumných úkolů. Velký důraz je kladen na možnost vzájemného sdílení dat mezi jednotlivými projekty, kvalitní statistické zpracování a využití získaných dat. Přehled v současnosti řešených interních projektů uvádí Tabulka 1. Významné podklady pro některé výzkumné projekty i pro přímé využití v managementu poskytují také historické mapy, LHE a letecké snímky. V posledních letech bylo prováděno snímkovaní NP Šumava každoročně. Příkladem projektů výzkumu lesních ekosystémů řešených externími řešiteli, často ve spolupráci s odbornými pracovníky Správy NP a CHKO Šumava, je projekt DPZ Ing. Martina Haise (Hais & Kucera 2008) i výzkumné aktivity prof. Landy, který zkoumá biologii patogenní houby Beuvaria bassiana i technologické možnosti aplikace tohoto přirozeného kůrovcového patogenu. Dlouhodobý ekosystémový výzkum je týmem vědců z Hydrobiologického ústavu AVČR, Přírodovědecké fakulty JU a LDF ČZU realizován v povodí Plešného jezera (Kopáček et al. 2007). Dlouhodobý výzkum šumavských jezer naplňuje kritéria LTER, stejně jako i další dlouhodobé projekty realizované v území NP a CHKO Šumava. Postupně dochází k propojování LTER aktivit na české a bavorské straně hranice a ve zrodu je společná LTSER (Long-term Socio-Ecological Reaserch) platforma Silva Gabreta (Heurich et al. 2008).
Literatura a použité zdroje: Anonymus. 1992. Science and The National Parks. National Academy Press. Washington, D.C. 136 pp. prepared by Committee on Improving the Science and technology. Programs of the National Parks service. Hais, M. & Kucera, T. 2008. Surface temperature change of spruce forest as a result of bark beetle attack: remote sensing and GIS approach. Eur J Forest Res (2008) 127:327–336 Heurich, M., Beudert, B., Rall, H. and Z. Křenová. 2008. National Parks as model regions for interdisciplinary long-term ecological research. In press. Heurich, M. 2009. Progress of forest regeneration after a large-scale Ips typographus outbreak in the subalpine Picea abies forests of the Bavarian Forest National Park. Silva Gabreta 15: 49-66. Křenová, Z. 2009. Výzkum pro národní parky, národní parky pro výzkum. Pp. 170-180. In: Fanta J. & Křenová Z. (eds.). Management lesů v českých národních parcích. Müller, J., Bußler, H., Goßner, M., Rettelbach, T., & Duelli, P. 2008a. The European spruce bark beetle Ips typographus (L.) in a national park - from pest to keystone species. Biodiversity and Conservation, 17, 2979-3001. Müller, J., Bussler, H., & Kneib, T. 2008b. Saproxylic beetle assemblages related to silvicultural management intensity and stand structures in a beech forest in Southern Germany. European Journal of Insect Conservation, 12, 107-124. National Parks Science Committee. 2009. National Parks Service Science in the 21st Century, Second edition. Report D-1589A, National Park Service, Lakewood, Colorado, USA. http://www.scionresearch.com - N.Z. commercial forest research institute Scion www.ilternet.edu - formuláře na sběr dat LTER http://www.nature.nps.gov/ParkScience
13
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 - časopis prezentující výsledky výzkumu U.S. National Park Service http://www.fia.fs.fed.us - U.S. forest inventory www.metla.fi - the Finnish Forest Research Institute (Metla) Použité zkratky: CHKO – chráněná krajinná oblast DOC – Department of Conservation (analogie Ministerstva ochrany přírody na Novém Zélandu) FFR – Future Forests Research (soukromý výzkumný subjekt na Novém Zélandu) ICP – International Co-operative Programme on Assessment and Monitoring of Air Pollution Effects on Forests (síť lokalit zaměřených na sledování vlivu vzdušného znečištění) IS – informační středisko IT – informační technologie LTER – Long-term Ecological Research (lokalita dlouhodobého výzkumu) NP – národní park NPS – National Park Service (Federální úřad - Správa NP USA) NPBW – Národní park Bavorský les USGS – United States Geological Survey (Geologická služba USA) ZVCHÚ – zvláště chráněné území Tab. 1 – Přehled aktuálně řešených interních projektů v rámci monitoringu lesních ekosystémů NP Šumava – zdroj Koncepce výzkumu a dlouhodobého monitoringu v NP Šumava. 2.2.1
Monitoring lesních ekosystémů Garant: Ing. Aleš Kučera
Projekt Biomonitoring – periodické inventarizační sledování trvalých ploch v lesních ekosystémech v bezzásahovém území NPŠ (technologie FieldMap). Šetření přirozené obnovy a výsadeb na plochách postižených orkánem Kyrill nebo případně i na dalších aktuálně vzniklých "holinách" v síti kruhových zkusných ploch nebo pomocí transektů. Výzkum autochtonních a allochtonních porostů a významných stromů na území NP Šumava (porosty +140let).
Číslo projektu – Hlavní řešitel JIRA 19/CIZ/3/46/2007 Ing. Pavla Čižková
Zahájení r. 2008
19/CER/2/9/2008
Ing. Miroslav Černý
r. 2007
23/CED/11/68/2008
Ing. Daniel Černý
r. 2007
19/KUC/13/4/2009
Ing. Aleš Kučera Ing. Martin Starý
r. 2009
16/VOJ/15/82/2008
Ing. Oldřich Vojtěch
r. 2007
Projekt inventarizace lesa při obnově lesního hospodářského plánu pro LHC ÚP Borová Lada metodou provozní inventarizace lesa. Monitoring lýkožroutů v lokalitách se speciálním managementem pomocí selektivních a neselektivních samplerů.
14
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Biomonitoring NP Šumava 2009 – monitoring lesa v území NP Šumava převážně ponechaném samovolnému vývoji Pavla Čížková Správa NP a CHKO Šumava, Oddělení Ekologie lesa email:
[email protected]
Úvod Cílem tohoto referátu je představit cíle a metodiku sběru dat projetku Biomonitoring a shrnout některé poznatky vyplývající z venkovního měření v sezóně 2009. Biomonitoring NP Šumava je dlouhodobý projekt, založený na opakovaných měřeních na trvalých zkusných plochách. Cílem projektu je popsat prostorové uspořádání lesa, jeho druhovou skladbu, charakterizovat obnovu dřevin z kvantitativního i kvalitativního hlediska a zjistit, jaké faktory prostředí jsou pro přirozenou obnovu dřevin výhodné a jaké limitující. Zjišťováním množství obnovy a strukturou lesa v NP Šumava se zabývá velké množství projektů a výzkumných prací (např. Svoboda 2007, Jonášová 2004, Jonášová 2008, Janda 2007, Janda 2009). Tyto práce jsou však většinou specializovány jen na určitou lokalitu. Cílem projektu biomonitoring je postihnout a zachytit charakteristiky lesních ekosystémů na celém území NP Šumava převážně ponechaném samovolnému vývoji. V sousedním národním parku Bavorský les probíhá šetření obnovy již od roku 1991 a proběhlo již šest opakovaných měření, ze kterých vyplývají pozitivní závěry týkající se množství a struktury zmlazení dřevin v lokalitách ponechaných samovolnému vývoji (Heurich 2009). Metodika Biomonitoringu byla navržena tak, aby výstupy byly srovnatelné s výstupy kolegů z NP Bavorský les. Metodika Biomonitoringu je používána i při monitoringu maloplošných chráněných území v CHKO Šumava – viz. příspěvek Ing. Bečky Biomonitoring rezervací v CHKO Šumava. V roce 2008 byl monitoring zaměřen na typ přírodního stanoviště 9410 dle Natury 2000 – Acidofilní smrčiny, jehož výsledky nejsou v tomto referátu uvedeny. V roce 2009 byly plochy zakládány bez ohledu na vymapovaný typ přírodního stanoviště (tento přístup bude uplatňován i v následujích letech), veškeré prezentované výsledky pocházejí z vyhodnocení dat sebraných v roce 2009.
Metodika Zájmové území Jak už vyplývá z nadpisu, zájmovým územím je území NP Šumava převážně ponechané samovolnému vývoji. Zjednodušeně řečeno je to území, na kterém není přípustné použití destruktivních metod ve vztahu k ochraně lesa proti kůrovcům, zároveň jsou nepřípustné úmyslné usměrňující zásahy do lesních porostů: úpravy druhové skladby, podpora prostorové diferenciace, podpora přirozené obnovy, podsadby apod. Veškeré dřevo v tomto území je ponecháváno v lese k zetlení (Směrnice č. 9/2008). Pro lesní porosty v tomto území není vydán souhlas k použití ustanovení o zásazích proti škůdcům a o případech mimořádných okolností a nepředvídaných škod (uvedených v § 32 odst. 1, 2, 3, 9 a § 33 odst. 1 zákona č. 289/1995 Sb., o lesích a změně a doplnění některých zákonů, ve znění pozdějších předpisů) podle § 22 odst. 1 zákona č. 114/1992 Sb., o ochraně přírody a krajiny, ve znění pozdějších předpisů. Porostní půda ve vlastnictví státu nebo v nájmu Správy NP a CHKO Šumava má rozlohu 48.749 ha – z toho je v současné době cca 24 % v území převážně ponechaném samovolnému vývoji.
Metodika sběru dat Měření probíhá na čtvercové síti bodů, která je odvozená ze sítě bodů použité při Národní Inventarizaci lesů (ÚHÚL – Ústav pro Hospodářskou Úpravu Lesů) a při Inventarizaci lesů Národního parku Šumava 1999 – 2003 (Ifer – Institute of Forest Ecosystem Research). Pro šetření Biomonitoringu byla jako základní zvolena síť s krokem 353,55 x 353,55 m. Přehledová mapka s vyznačením bodů změřených v sezóně 2009 viz. Obr.1. Data jsou sbírána na kruhových plochách o výměře 500 m2. Každá plocha je označena třemi nezávislými znaky, které zajistí její přesné dohledání při opakovaných měřeních: střed plochy je fixován geodetickým mezníkem, jsou zaznamenány souřadnice středu plochy a reflexním sprejem je
15
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 označen jeden nebo dva stromy uvnitř plochy, jejichž souřadnice jsou rovněž zaznamenány. Na každé ploše jsou data sbírána v pěti vrstvách: 1. plocha, 2. živé stromy a stojící souše, 3. obnova dřevin, 4. mrtvé dřevo, 5. stanoviště) – přehled atributů šetřených v jednotlivých vrstvách viz. Tab. 1. Tab. 1 – Přehled objektů zaznamenávaných na monitoračních plochách a výčet šetřených charakteristik. Živé stromy a stojící souše jsou zaznamenávány na 2 soustředných kruzích – stromy velkých dimenzí (d1,3 >= 300 mm) jsou měřeny na celé monitorační ploše a stromy malých dimenzí (70 mm < d1,3 < 300 mm) na vnitřním soustředném kruhu o poloměru 7 m. Vrstva
Charakteristika a sbírané atributy Základní charakteristiky plochy: datum, nadmořská výška, sklon, expozice, reliéf, zápoj, porost, minulý management. Pozice a popis živých stromů v rámci 2 soustředných kruhů: dřevina, výčetní tloušťka, výška, výskyt zlomů, výskyt rozdvojení, poškození kmene, výskyt dřevožijných hub, aktivní kůrovcový strom. Pozice a popis stojících mrtvých stromů v rámci 2 soustředných kruhů: dřevina, výčetní tloušťka, výška, výskyt zlomů, výskyt rozdvojení, výskyt dřevožijných hub.
1. Plocha 2. Živé stromy
2. Souše 3. Obnova dřevin 4. Pařezy souší
a pahýly
4. Ležící odumřelé dřevo 5. Stanoviště
Popis zmlazení: dřeviny h = 0,1 m až d1,3 = 69 mm (podrobněji viz. text). Popis pařezů a pahýlů stojících souší do 1,3 m výšky: dřevina, tloušťková třída, původ, rozklad, výskyt vegetace, výskyt dřevožijných hub, počet kusů obnovy. Popis ležícího odumřelého dřeva od 70 mm v průměru s minimální délkou 1 m: dřevina, délka, středový průměr, původ, rozklad, výskyt vegetace, kontakt se zemí, výskyt dřevožijných hub, počet kusů obnovy. Fytocenologický snímek a procentické zastoupení povrchů a mikrostanovišť důležitých z hlediska zmlazování dřevin.
Data o obnově byla na každé monitorační ploše sbírána dvěma způsoby – bylo zjišťováno množství obnovy na CELÉ ploše (500 m2) a podrobné charakteristiky jedinců obnovy na malé obnovní plošce (28,27 m2). V rámci šeření obnovy na celé monitorační ploše se jedinci obnovy zatřiďují do skupin tvořených různými kombinacemi tří základních charakteristik: dřevina, její výšková třída (pouze 2 výškové třídy: 10 – 20 cm, 20 cm – tloušťka d1,3 70 mm) a mikrostanoviště (hrabanka, hrabanka na kameni, ležící mrtvé dřevo, pařezy a pahýly souší, travní drn, ostatní vegetace, obnažená půda). Na malé obnovní plošce je u každého jedince obnovy zaznamenán druh dřeviny, výška, tloušťka d1,3 (pokud dosáhl výšky 1,3 m) mikrostanoviště, původ, poškození a způsob ochrany. V úvahu jsou bráni jedinci od 10 cm výšky do tloušťky d1,3 70 mm, jejichž kořenový krček se nachází uvnitř malé obnovní plošky.
16
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Obr. 1 – Přehledová mapka s vyznačením monitoračních ploch.
Software a hardware použitý při sběru dat Data jsou sbírána technologií Field-Map. Hardwarové vybavení sestává z terénního počítače Hammerhead, laseru ForestPro a elektronického kompasu MapStar. Tato sestava slouží k zaměřování objektů na monitoračních plochách. Výška stromů se měří přístrojem Vertex IV. Do terénního počítače jsou přímo na monitorační ploše zaznamenána veškerá zjišťovaná data do předem připravených formulářů.
Diskuze a výsledky V roce 2009 bylo navštíveno celkem 160 monitoračních ploch, z toho 9 ploch nebylo z různých důvodů založeno (střed plochy je uprostřed Vltavy, střed plochy je uvnitř Plešného jezera, plocha se nachází pod elektrovodem, nedaleko středu plochy se nalézá vosí hnízdo s agresivními obyvatelkami,
17
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 apod.). Jedním z popisných atributů, který je na každé ploše zaznamenán je typ přírodního stanoviště Natura 2000. Protože mnohé výsledky jsou ovlivněny počtem ploch umístěných v jednotlivých typech přírodních stanovišť, následuje tabulka (Tab. 2) s jejich přehledem a v nich založeným počtem ploch. Tab. 2 – Souhrnná tabulka s přehledem typů přírodních stanovišť Natura 2000 a počtů ploch v nich založených v roce 2009. Typ přírodního stanoviště 9410 Acidofilní smrčiny 91D0* Rašelinný les Jiný typ přírodního stanoviště 9110 Bučiny asociace Luzulo-Fagetum Biotopy silně ovliv. nebo vytv. člověkem 7110* Aktivní vrchoviště 91E0* Smíšené jasanovo-olšové lužní lesy 9130 Bučiny asociace Asperulo-Fagetum 9140 Stredoevropské subalpinskéo bučiny 7140 Přechodová rašeliniště a třasoviště 9180* Lesy svazu Tilio-Acerion na svazích Celkem
Počet ploch 66 39 14 10 10 3 3 2 2 1 1 151
Procentický podíl 43,7 25,8 9,3 6,6 6,6 2,0 2,0 1,3 1,3 0,7 0,7 100,0
Rozpětí nadmořských výšek založených monitoračních ploch se pohybuje od 697 do 1 367 m n. m. Průměrná nadmořská výška je 1 018 m n. m.
Hlavní stromové patro Jako hlavní stromové patro jsou hodnoceny živé stromy a stojcí souše od 70 mm ve výčetní výšce. Souše jsou pro přehlednost v následujících výpočtech hodnoceny jako samostatná "dřevina". Druhové složení stromového patra bylo spočteno na základě počtu jedinců dřevin. Hlavní stromové patro je tvořeno těmito dřevinami: smrk ztepilý, borovice lesní, břízy, buk lesní, borovice blatka, olše šedá, olše lepkavá, javor klen, modřín opadavý, topol osika, jedle bělokorá, jeřáb ptačí + souše. Druhové složení hlavního stromového patra viz. Obr. 2 a Obr. 3. ostatní: md, tp, jd, jř (0,8%) javor klen (0,5%) ostatní dřeviny (19,3%)
olše lepkavá (0,5%) olše šedá (0,6%)
souše (27,6%)
borovice blatka (1,8%)
borovice lesní (6,7%)
buk lesní (3,3%)
smrk ztepilý (53,1%)
břízy (5,1%)
Obr. 2 – Druhové složení hlavního stromového patra I. – smrk ztepilý, ostatní dřeviny, souše
Obr. 3 – Druhové složení hlavního stromového patra II. – ostatní dřeviny
Celková výčetní kruhová základna všech živých stromů a stojících souší je 30 m2. Stojící souše se na této ploše podílí cca 1/3. Výčetní kruhová základna živých stromů je téměř 20 m2, z této plochy tvoří přes 10 m2 smrk ztepilý. Všechny zbývající dřeviny mají mnohem menší podíl. Plochu větší než 0,5 m2 zaujímá ještě buk lesní, borovice lesní a břízy. Zbývající dřeviny mají plochu menší než 0,25 m2. U sukcesních dřevin, které obvykle dosahují menších dimenzí (břízy, borovice blatka,
18
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 olše šedá) se na celkové ploše výčetní kruhové základny větší měrou podílí jedinci s d1,3 do 299 mm. Výčetní kruhová základna jednotlivých dřevin viz. Tab. 3. Tab. 3 – Výčetní kruhová základna podle dřevin a jejich dimenzí [m2.ha-1].
buk lesní borovice lesní břízy borovice blatka javor klen topol osika olše šedá ostatní: md, ol, jd, jř smrk ztepilý souše celkem
G1,3 [m2.ha-1] G1,3 [m2.ha-1] G1,3 [m2.ha-1] stromy malých dimenzí stromy velkých dimenzí celkem (d1,3 = 70-299 mm) (d1,3 = 300 mm +) 0,46 0,99 0,67 0,75 0,66 0,15 0,19 0,05 0,07 0,15 0,00 0,19 0,13 0,02 0,17 0,15 5,15 9,92 2,93 7,22 10,42 19,58
1,45 1,42 0,81 0,24 0,22 0,19 0,14 0,32 15,07 10,15 30,00
Obnova
20000 5000 10000
počet ks zmlazení na hektar
30000
Celkové průměrné množství jedinců obnovy spočtené na celé ploše je 5 240 ks.ha-1. Z toho 1 424 ks.ha-1 je obnova od 10 do 20 cm výšky a 3 816 ks.ha-1 obnova nad 20 cm výšky do průměru 70 mm ve výčetní výšce. Na Obr. 4 je vidět, že nejen průměrný, ale i medián počtu jedinců obnovy do 20 cm je výrazně nižší než počtu jedinců obnovy nad 20 cm. Průměr je silně ovlivněný extrémními hodnotami, zatímco medián je od těchto extrémů "očištěn". V případě pozitivně šikmého rozdělení počtů obnovy extrémy představují plochy s maximálními počty zmlazení. Na 83 % je více než 500 jedinců zmlazení na hektar, na 71 % ploch je více než 1 000 jedinců zmlazení na hektar a na 9 % ploch počet zmlazení dokonce převyšuje 15 000 - viz. Obr. 5. Obnova se vůbec nevyskytuje na 5 % monitoračních ploch – většinou se jedná o plochy v odlesněných potočních a říčních nivách, kde je velmi silná konkurence bylinného patra (především travin) a keřového patra (porosty tavolníku vrbolistého).
x
x
0
x h(10-20cm)
h20cm-DBH70mm
vse
výškové třídy obnovy
Obr. 4 – Průměrný počet jedinců zmlazení [ks.ha-1] pro 3 kategorie obnovy: 1) třída od 10 do 20 cm výšky, 2) třída od 20 cm výšky do průměru 70 mm ve výčetní výšce, 3) obnova celkem. V grafu je zobrazené mezikvartilové rozpětí, přilehlé a odlehlé hodnoty (kroužky), medián (silná čára) a průměr (červený křížek).
19
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 120%
35 33
Četnost Kumul. %
31 30
100%
100% 93% 83%
25
80%
22
Četnost
71% 20 18 60% 15
49%
15
13 40%
35%
10 10
8 20%
14%
5
9%
0%
0
0-100
101-500
501-1 000
1 001-3 000
3 001-5 000
5 001-10 000
10 001-15 000
15 001-35 000
Obr. 5 – Osa x: třídy počtů jedinců obnovy. Osa y: sloupcový graf – počet ploch, které se nacházejí v dané třídě; spojnicový graf – kumulativní procentická četnost.
Druhové složení obnovy Druhové složení stromového patra bylo spočteno na základě počtu jedinců dřevin na malé obnovní plošce. V obnově, stejně jako v hlavním stromovém patře převažuje smrk ztepilý. Dále jsou zastoupeny dřeviny: buk lesní, javor klen, břízy, jeřáb ptačí, vrby, topol osika, jedle bělokorá, olše šedá, borovice lesní, vrba jíva, krušina olšová, borovice blatka, javor mléč a dub zimní. ostatní dřeviny (27,3%)
ostatní: tp, jd, olš, bo, jíva, krušina, jvm, dbz (2,3%) vrby (1,9%)
buk lesní (7,8%) jeřáb ptačí (3,3%)
břízy (5,8%)
smrk ztepilý (72,7%)
javor klen (6,2%)
Obr. 6 – Druhové složení obnovy I. – smrk Obr. 7 – Druhové složení obnovy II. – ostatní dřeviny ztepilý, ostatní dřeviny
Poškození obnovy na malé obnovní plošce 82 % všech jedinců obnovy bylo hodnoceno jako zcela nepoškozené, na zbývajících 18 % jedinců obnovy bylo nalezeno 1, 2 nebo 3 poškození z celkem 6 možných (1. okus terminálu, 2. okus bočních výhonů, 3. vytloukání, 4. loupání a ohryz, 5. poškození letorostů mrazem, 6. jiné mechanické poškození). Nejméně byl poškozený smrk ztepilý (nepočítaje dub zimní, který byl zastoupen pouze jedním – nepoškozeným – jedincem) s téměř 96 % nepoškozených jedinců. Následovala borovice lesní s 85 %, jedle bělokorá se 79 %, olše šedá s 69 % a buk lesní s 57 % jedinců obnovy bez poškození. Všechny zbývající v obnově zastoupené dřeviny byly poškozeny nejméně z 50 %. Poškození podle dřevin viz. Obr. 8.
20
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 1 00%
80%
60%
40%
20%
0% sm rk ztepilý
b uk le sn í
břízy
jeřáb ptačí
nep oškození
vrby
poškození
javor kle n
ostatní
hodn ota 5 0 %
Obr. 8 – Poškození obnovy podle dřevin: ostatní (topol osika, jedle bělokorá, borovice, olše šedá, krušina olšová, javor mléč, dub zimní).
100%
80%
60%
40%
20%
javor mléč (0,1 %)
krušina olšová (0,1 %)
vrba jíva (0,1 %)
borovice lesní (0,3 %)
olše šedá (0,4 %)
jedle bělokorá (0,4 %)
topol osika (0,8 %)
vrby (1,9 %)
jeřáb ptačí (3,3 %)
břízy (5,8 %)
javor klen (6,2 %)
buk lesní (7,8 %)
0% smrk ztepilý (72,8 %)
Podíl typu poškození na celkovém poškození dřeviny [%]
Nejčastějším typem poškození obnovy je okus terminálu – téměř 43,5 %, následuje okus bočních výhonů – 43,1 %, dále jiné mechanické poškození – 9,5 %, loupání a ohryz – 2,4 %, poškození letorostů mrazem 1,0 % a nejméně bylo zastoupeno vytloukání s 0,6 %. Procentický podíl poškození je v tomto případě vztažen k sumě všech zaznamenaných poškození. U smrku ztepilého výrazně převažuje typ poškození – jiné poškození, spolu s javorem mléčem (který je ale v obnově zastoupen pouze 2 jedinci) jsou to jediné 2 dřeviny, u nichž není nejčastějším typem poškození okus terminálu. U smrku je to dáno jeho nízkou atraktivitou pro býložravce, u javoru mléče pak malou velikostí vzorku. Podíl poškození, především listnatých dřevin je alarmující. Poškození dosahující 50 % a více u většiny listnatých dřevin (viz. Obr. 8) a jednotlivé zastoupené typy poškození – převažující okus terminálu a bočních výhonů (viz. Obr. 9) – jednoznačně ukazují na vysoké stavy spárkaté zvěře. U jedle bělokoré, vrby jívy a krušiny olšové se dokonce jedná o jediné zaznamenané typy poškození. Především pro jedli bělokorou může mít okus terminálu a bočních výhonů fatální důsledky – jedle bělokorá nejčastěji vytváří náhradní pupeny v blízkosti pupenu koncového a protože u jedle převažuje zimní okus – přichází při okusu koncových pupenů i o pupeny náhradní – proto se s okusem vyrovnáná podstatně hůře než např. smrk ztepilý (Andrš 2000).
Dřevina (procentické zastoupení dřeviny v obnově)
okus terminálu loupání a ohryz
okus bočních výhonů poškození letorostů mrazem
vytloukání jiné mechanické poškození
Obr. 9 – Podíl druhů poškození obnovy podle dřevin.
21
6000 5000
x
3000
4000
Obnova [ks.ha-1]
60000
x x
2000
40000
x
1000
20000
Obnova [ks.ha-1]
80000
7000
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
0
0
x
1)10-19,9
2)20-49,9
3)50-99,9
4)100-129,9
1)10-19,9
5)1,3+
2)20-49,9
3)50-99,9
4)100-129,9
5)1,3+
výškové třídy
výškové třídy
Obr. 10 – Množství obnovy [ks.ha-1] ve výškových třídách [cm]
Obr. 11 – Množství obnovy [ks.ha-1] v jednotlivých výškových třídách [cm] – oproti Obr. 10 byl kvůli snazší čitelnosti grafu upravený rozsah osy y a tím i "zakryta" část odlehlých hodnot.
Ležící mrtvé dřevo a ostatní mikrostanoviště Průměrný hektarový objem ležícího mrtvého dřeva je 68,2 m3.ha-1. Průměrný hektarový objem pařezů je 9,9 m3.ha-1. Celkový hektarový průměrný objem mrtvého dřeva je tedy 78,1 m3.ha-1. Z hlediska plošné výměry všech monitoračních ploch tvoří mrtvé dřevo pouze 4,3 % a vyskytuje se na něm 12 % veškerého zmlazení. Po přepočtu množství jedinců zmlazení na plochu určitého stanoviště, vycházejí následující hodnoty: pokud by celá plocha byla souvisle pokryta kmeny a pařezy, byl by počet jedinců 14 496, pokud by byla pokryta jen ostatními mikrostanovišti, byl by počet jedinců na hektar roven 4 820 (viz. Tab. 4). Při odděleném hodnocení kmenů a pařezů z dat vycházejí ještě extrémnější hodnoty. Kmeny se na celkové ploše podílí 4,1 % a pařezy 0,3 %. Pokud by celá plocha byla pokryta jen kmeny, byl by počet jedinců na hektar roven 11 308 a pokud by celá plocha byla pokryta jen pařezy, byl by počet jedinců na hektar roven 66 183. Při přepočtu množství zmlazení na množství kmenů a pařezů vychází průměrně 1 ks obnovy na každý 2. pařez a průměrně 1 kus obnovy na každý kmen. Z těchto výsledků jasně plyne, že mrtvé dřevo a to jak kmeny, tak pařezy (pahýly souší) hrají velmi významnou roli při přirozené obnově lesa. Tab. 4 – Přehled objemu a plochy, kterou se mrtvé dřevo (kmeny a pařezy celkem) a zbývající mikrostanoviště (1. travní drn, 2. ostatní vegetace, 3. obnažená půda, 4. hrabanka, 5. hrabanka na kameni) podílí na celkové monitorované ploše. plocha [m2.ha-1] šetřené území celkem mrtvé dřevo celkem ostatní mikrostanoviště
--434,6 9565,4
objem [m3.ha-1]
podíl plochy podíl zmlazení zmlazeni [%] na ploše [%] [ks.ha-1] --100,0 100,0 5240,4 78,1 4,3 12,0 14496,4 --95,7 88,0 4819,8
Závěr Správa NP a CHKO Šumava je často obviňována z hazardování s přírodními hodnotami a ponechání části území národního parku samovolnému vývoji je někdy označováno jako nezodpovědný experiment. Kvůli vyvrácení těchto obvinění a pro obhájení strategie bezzásahovosti je nutné znát stav lesních ekosystémů a zvláště přirozené obnovy dřevin v tomto území.
22
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 Výsledky letošního měření znovu potvrzují závěry z roku 2008: 1. Obnova dřevin v lesních ekosystémech převážně ponechaných samovolnému vývoji je dostatečná. 2. Mrtvé dřevo hraje velmi významnou roli při přirozené obnově lesa. 3. Podstatným faktorem zamezujícím odrůstání listnatých dřevin a jedle bělokoré jsou vysoké stavy spárkaté zvěře.
Literatura ANDRŠ, I., 2000: Reakce jedle bělokoré na poškození okusem. Lesnická práce 79 (2000). HEURICH, M., 2009: Progress of forest regeneration after a large-scale Ips typographus outbreak in the subalpine Picea abies forests of the Bavarian Forest National Park. Silva Gabreta 15 (1) 2009: 49-66. JANDA, P., BAČE, R., SVOBODA, M., 2007: Význam mikrostanovišť pro obnovu v horských smrkových lesích na Trojmezné. Aktuality šumavského výzkumu 2007: 99-102. JANDA, P., BAČE, R., SVOBODA, M., 2009: Vliv mikrostanoviště a horního stromového patra na stav přirozené obnovy v horském smrkovém lese na Trojmezné. Silva Gabreta 15 (1) 2009: 67-83. JONÁŠOVÁ, M., 2004: Zmlazení dřevin v horských smrčinách odumřelých po napadení lýkožroutem smrkovým. Aktuality šumavského výzkumu 2004: 265-269. JONÁŠOVÁ, M., PRACH, K. 2008: The influence of bark beetles outbreak vs. salvage logging on ground layer vegetation in Central European mountain spruce forests. Biological conservation 141 2008: 1525-1535 SVOBODA, M., 2007: Les ve druhé zóně v oblasti Trojmezné není hospodářsoku smrčinou: změní se management dříve než vznikne rozsáhlá asanovaná plocha? Silva Gabreta 13 (2) 2007: 171-187 Směrnice NPŠ č. 9/2008 Obecné zásady diferencovaného managementu lesů ve státním vlastnictví. 114/1992 Sb. – Zákon o ochraně přírody a krajiny. 289/1995 Sb. – Zákon o lesích.
23
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Biomonitoring rezervací v CHKO Šumava Pavel Bečka Správa NP a CHKO Šumava, Sekce CHKO email:
[email protected]
Úvod Biomonitoring s pomocí terénního počítače HammerHead a softwaru FieldMap proběhl ve zvláště chráněných maloplošných územích CHKO Šumava poprvé v roce 2009. Cílem tohoto výzkumu je zmonitorovat současný stav těchto území a opakovaným měřením po několika letech (cca. 5-7 let) zachytit jejich vývoj.
Materiál a metody Biomonitoring byl prováděn podle stejné metodiky jako na území NP Šumava (viz referát ing. Pavly Čížkové). Jediný rozdíl byl v hustotě sítě, která je v CHKO Šumava vzhledem k velikosti ZCHMÚ hustší 250 x 250 m. Pracovní skupina v terénu byla dvou až tříčlenná. V roce 2009 bylo změřeno 46 monitoračních ploch v pěti rezervacích. Ve třech rezervacích byly změřeny všechny plochy – PR Brčálnické mokřady (3 plochy), PR Lakmal (5 ploch) a NPR Velká niva (17 ploch).
Diskuse a výsledky Zastoupení dřevin ve stromovém patře a v obnově PR Brčálnické mokřady
souše; 3 třešeň ptačí; 1
javor klen; 11 břízy; 9
smrk ztepilý; 8
třešeň ptačí; 5 jedle bělokorá; 2 buk lesní; 5 dub letní; 1 jasan ztepilý; 4 javor klen; 3
jeřáb ptačí; 22 smrk ztepilý; 117
břízy; 27
Obr. 1 – Zastoupení dřevin ve stromovém patře
topol osika; 3 střemcha pozdní; 1 vrba jíva; 3 prunus sp.; 3
Obr 2 – Zastoupení dřevin v obnově
V PR Brčálnické mokřady se na nacházejí přirozeně vzniklé nezapojené porosty dřevin, které zde vznikají pravděpodobně již od meziválečného období, kdy se území přestalo standardně zemědělsky využívat. Také po válce byly pozemky využívány většinou jenom k toulavé pastvě dobytka. I v současné době jsou některé části rezervace přepásány. Všechny změřené monitorační plochy v této rezervaci „padly“ do těchto částí, což podstatnou měrou ovlivnilo výsledky. Ve stromovém patře bylo zaměřeno pouze 5 druhů dřevin, průměrná výčetní kruhová základna všech živých stromů a souší je 20,3 m2.ha-1. Obnova je na druhové složení bohatší (13 druhů), průměrný počet jedinců obnovy je 1240 ks.ha-1.
24
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
PR Lakmal
olše lepkavá; 23
jedle bělokorá; 1 jilm drsný; 90 olše lepkavá; 4 smrk ztepilý; 47 vrba jíva; 38 dub letní; 10 hloh; 12
smrk ztepilý; 74
jilm drsný; 3 jedle bělokorá; 1 javor klen; 4 jasan ztepilý; 3
hrušeň; 1
javor klen; 1312
dub zimní; 3
jeřáb ptačí; 33
borovice lesní; 2
krušina olšová;
buk lesní; 1
břízy; 127 souše; 33
buk lesní; 57
břízy; 59
dub zimní; 7 jasan ztepilý; 154
Obr. 3 – Zastoupení dřevin ve stromovém patře
Obr. 4 – Zastoupení dřevin v obnově
PR Lakmal zahrnuje jak lesní porosty, tak nelesní pozemky ve stádiu sukcese včetně menší sporadicky obhospodařované louky. Většina území je přenechaná samovolnému vývoji. Druhové složení porostů je jak ve stromovém patře (10 druhů) tak obnově (15 druhů) velmi bohaté. Průměrný počet jedinců obnovy je 7968 ks.ha-1. Průměrná výčetní kruhová základna je 37,1 m2.ha-1.
NPR Velká niva
souše-stará; 184
borovice blatka; 234 jedle bělokorá; 3
souše-čerstvá; 11
jeřáb ptačí; 16
borovice blatka; 105
borovice lesní; 122 smrk ztepilý; 4782
borovice lesní; 83 smrk ztepilý; 452
břízy; 268
břízy; 163
Obr. 5 – Zastoupení dřevin ve stromovém patře
Obr. 6 – Zastoupení dřevin obnově
NPR Velká niva se náchází v rozsáhlém nivním rašeliništi s převážně původními porosty, které jsou z velké části přenechané samovolnému vývoji. Skladba dřevin jak stromového patra tak obnovy odpovídá přírodním stanovištím vyskytujícím se v rezervaci (L9.2A-rašelinná smrčina, L10.2rašelinné brusnicové bory a L10.4-blatkové bory. Průměrný počet jedinců obnovy je 7296 ks.ha-1. Průměrná výčetní kruhová základna je 34,9 m2.ha-1.
25
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
10000
x
x
5000
jedinci/hektar
15000
Srovnání počtu obnovy mezi rezervacemi
0
x
Brcalnik
Lakmal
Velka_niva
rezervace
Obr. 7 – Počet jedinců obnovy na hektar v jednotlivých rezervacích. V grafu je zobrazené mezikvartilové rozpětí, medián (silná čára) a průměr (červený křížek). V PR Brčálnické mokřady, která se z velké části přepásá, byl signifikantně nižší počet obnovy než ve zbývajících dvou rezervacích, které jsou z větší části ponechané samovolnému vývoji.
10000
x
5000
jedinci/hektar
15000
Srovnání počtu obnovy na hektar v jednotlivých biotopech NPR Velká niva
x
L10.2
x
L10.4
L9.2A
biotop
Obr. 8 – Počet jedinců obnovy na hektar v jednotlivých biotopech NPR Velká niva. V grafu je zobrazené mezikvartilové rozpětí, medián (silná čára) a průměr (červený křížek).
26
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
10
20
30
40
50
10000
15000 0
5000
jedinci/hektar
10000 5000
jedinci/hektar
15000
Závislost počtu obnovy v kusech na hektar na pokryvnosti
60
0
30
20
40
60
pokryvnost_traviny [%]
80
10000
15000 0
5000
jedinci/hektar
10000 5000
jedinci/hektar
20
pokryvnost_keriky [%]
15000
pokryvnost_hrabanka [%]
10
0
20
40
60
80
pokryvnost_raselinik [%]
Obr. 9 – Počet jedinců obnovy na hektar v závislosti na pokryvnosti ploch hrabankou, keříky, travinami a rašeliníkem. Porovnání závislosti počtu obnovy na pokryvnostech NPR Velká niva ukázalo trendy v závislosti na pokryvnosti rašeliníkem, keříky a hrabankou, signifikantní závislost byla ovšem prokázána jen u závislosti na pokryvnosti travinami.
Závěr Výsledky z prvního roku Biomonitoringu ve 3 zvláště chráněných maloplošných územích v CHKO Šumava ukázaly, že počet obnovy v těchto rezervacích je ovlivněn druhy managementů v nich uplatňovaných. Při hodnocení počtu obnovy je třeba brát v potaz i rozdílné charakteristiky monitorovaných stanovišť (viz. rozdíly v počtu obnovy v různých biotopech NPR Velká niva, která je z velké části bezzásahová).
27
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Provozní statistická inventarizace lesů NP Šumava Aleš Kučera Správa NP a CHKO Šumava, Odbor ekologie lesa
[email protected] Martin Starý Správa NP a CHKO Šumava, Odbor ekologie lesa
[email protected]
Úvod Provozní statistická inventarizace lesů je objektivní a dostatečně vypovídající metoda zjišťování stavu lesa, která představuje z hlediska krátkodobého a střednědobého plánování péče o lesní ekosystémy klíčovou činnost. V přírodních podmínkách národních parků nesplňuje tradiční metoda hospodářské úpravy lesa vycházející ze soustavy věkových tříd nároky kladené na bohatě strukturované lesní porosty. V souladu s posláním národních parků je kladen velký důraz na využití působení přírodních procesů. Statisticky věrohodná metoda spolu s objektivním hodnocením představuje v současné době jediný před veřejností obhájitelný způsob monitoringu lesních ekosystémů v podmínkách národních parků. Z předkládaných výsledků vyplývá vysoká vypovídací schopnost metody, stejně jako její široká použitelnost pro současné i budoucí bohatě strukturované lesní porosty Národního parku Šumava.
Provozní plánování v NP Šumava Povinnost zpracovávat a hospodařit dle lesních hospodářských plánů při správě lesů ve vlastnictví státu vyplývá na jedné straně ze zákona č. 289/1995 Sb. a na druhé straně z Nařízení vlády ČR č. 163/1991 Sb. jímž byl zřízen NP Šumava. V §9 Péče o les, kap. (4) tohoto nařízení se uvádí: „V lesích na území 2. a 3. zóny se hospodaří podle schváleného lesního hospodářského plánu“. Kromě těchto zákonně závazných předpokladů existuje zcela praktická potřeba zdroje informací pro analýzu dosavadního stavu a hodnoceni vývoje území v NP. Ten následně slouží jako podklad pro zpracování Plánu péče Národního parku Šumava (dále jen PP) a zároveň jako nástroj pro jeho praktické uplatňování. To platí zejména pro území s dočasným a trvalým managementem. Právě v trvale nebo dočasně managementovém území nám LHP umožňuje následně provádět dílčí opatření PP v rámci konkrétních jednotek rozdělení lesa, jejich jasnou lokalizaci, evidenci, sledování a vyhodnocení jejich účinku a celkového vlivu na stav lesních ekosystémů. Součástí plánu je i dlouhodobý monitoring stavu a zjištění vlivu managementových opatření na ekosystémy v rámci vyšších jednotek rozdělení lesa a jejich sumarizace v rámci lesních hospodářských celků, jedná se např. o změnu druhové skladby a další. Zpracování plánu pro všechny lesy NP je účelné i z důvodů pokrytí celého území souvislými aktualizovanými mapovými díly s požadovanými informacemi ke konkrétní lokalitě. V neposlední řadě jsou plány po celá desetiletí zdrojem na sebe navazujících cenných informací o historii území z počátkem od doby prvních lesních plánů (druhá poloviny 19. století), kdy tehdejší lesní porosty byly převážně v přírodě bližším stavu. Informace získaná historickým průzkumem např. o tehdejší druhové skladbě a věkové struktuře nám pomáhá při stanovení vhodného managementu při postupné přeměně a dosažení přirozené skladby porostů odpovídající dané lokalitě. Z přestavbou stejnověkých porostů s jednoduchou výstavbou na přírodě blízké, smíšené a bohatě strukturované lesy souvisí i nutnost změnit tradiční „normální“ vnímání a popis lesa podle principu věkových tříd na mnohem diferencovanější pojetí lesa jako různorodého společenstva vyvíjející se v rozličných stanovištních podmínkách. Nová metoda hospodářské úpravy lesa na podkladu provozní inventarizace zaměřená na vylišení typů vývoje lesa (porostů) dle přírodních podmínek vede v praktickém provozu k posunu tradičního vnímání lesa směrem k přírodě šetrnějšímu diferencovanému přístupu péče o les.
Historie a současná praxe zavedení provozní inventarizace lesů v NP Šumava Nutnost přizpůsobit tradiční metodiku obnovy lesních hospodářských plánů novému poslání lesů v NP Šumava je jedním s cílů Plánu péče . První plán, kompletně zpracovaný dle metodiky provozní inventarizace, byl plán pro LHC České Žleby s platností od 1.1.2006 do 31.12.2015. Jemu předcházel pilotní projekt Hospodářská úprava lesa ve strukturálně bohatých lesích zpracovaný v rámci pilotního projektu VaV/640/4/03 Ústavem pro výzkum lesních ekosystémů, s.r.o. na LHC Železná
28
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 Ruda v letech 2003 – 2004, kde byla nová metodika optimalizována pro specifické podmínky NP Šumava. Do současné doby bylo metodou provozní inventarizace lesů obnoven LHP na LHC České Žleby (2005), Prášily (2006), Křemelná (2007), Srní (2008) a Borová Lada (2009). V roce 2010 budou započaty práce na obnově LHP ÚP Stožec a podle schváleného harmonogramu obnov LHP budou v dalších letech následovat LHC ÚP Modrava, LHC Železná Ruda a dokončeno území ÚP České Žleby. Tímto budou veškeré lesy ve vlastnictví státu na území NP Šumava zařízeny podle schválené metodiky, tzn. zmapovány na základě typologických jednotek do typů vývoje lesa a pokryty sítí pevně fixovaných trvalých inventarizačních ploch. Pro NP Šumava bylo vylišeno ve spolupráci s Ing. Vladimírem Zatloukalem 14 typů vývoje lesa (dále jen TVL)Typ vývoje lesa (TVL) představuje soubor stanovišť s podobnou potenciální přirozenou vegetací a s velmi podobným vývojovým cyklem přírodního lesa závěrečného typu (Černý et al. 2004). Konstruuje se pomocí agregace příbuzných typologických jednotek, zpravidla souborů lesních typů (SLT). TVL je jednotka trvalá; je základní jednotkou provozní inventarizace lesů a rámcem lesnického plánování. Pro TVL se zpracovávají rámcové směrnice hospodaření a slouží jako výchozí jednotka pro stanovení těžebních možností v rámci lesního hospodářského celku (LHC). V rámci rozdělení lesa slouží pro vylišení porostu.Typy vývoje lesa v NP Šumava a soubory lesních typů (SLT), které je tvoří, uvádí tab. 1.
Materiál a metody Představovaná metodika vychází z výsledků projektu Metodiky a tvorby lesního hospodářského plánu na podkladě provozní inventarizace (Černý et al. 2004). Jako zdroj dat pro následné vyhodnocení byly použity závěrečné zprávy z projektů (Černý et al. 2006), (Černý et al. 2007), (Černý et al. 2008a), (Černý et al. 2008b), (Černý et al. 2010).
Charakteristika šetřeného území Provozní statistická inventarizace lesa (PIL) podává základní informaci o stavu lesa při obnově LHP (Černý et al. 2004). V rámci něho bylo od roku 2005 šetřeno pět LHC ve správě Správy NP Šumava. Na celkové výměře 28679,66 ha bylo založeno a fixováno celkem 5288 inventarizačních ploch. Intenzita vzorkování šetřených LHC se pohybovala v rozmezí od 0,74 % (LHC Borová Lada) do 1,14 % na LHC Prášily. Za celé území tak představuje 0,92 %, což odpovídá 1 inventarizační ploše na 5,42 ha (obr. 1). Růstové podmínky šetřeného území popisují vymapované typy vývoje lesa (TVL) (obr. 2,3,4,5,6). Plošně nejvýznamnější TVL byly především Chudé, kyselé a kamenité bukové smrčiny (TVL 720 s plošným zastoupením 28,2%) a Kyselé a chudé smrkové bučiny (TVL 521 s plošným zastoupením 24,5%). Ostatní TVL svým zastoupením již nepřekročily 10% šetřeného území (tab. 2).
Sběr dat Pro rozmístění inventarizačních ploch byl zvolen tzv. znáhodněný systematický výběr. Středy kruhových inventarizačních ploch vycházejí z pravidelné páteřní sítě s krokem 250 m . Pro dodatečné zahuštění sloužila pak pravidelná síť s krokem 125 m. Zahuštění proběhlo za účelem dosažení požadované přesnosti, zejména ve vztahu k méně zastoupeným TVL. Hustota inventarizační sítě je dána podílem úhrnné rozlohy inventarizačních ploch a rozlohy studovaného území, tzv. intenzita vzorkování. Přesnost inventarizace byla hodnocena podle zjištění porostních zásob. Vyjadřuje procentuální podíl poloviny rozpětí intervalu spolehlivosti na celkové zásobě. Cílová přesnost byla stanovena pro dominantní TVL na 10 – 15 %, pro méně zastoupené TVL na 15-20% a pro minoritně zastoupené TVL postačilo jejich podchycení (Černý et al. 2009). Inventarizační plocha má tvar kruhu s poloměrem 12,62m, který odpovídá rozloze 500m2. Na inventarizační ploše se nejprve hodnotí základní charakteristiky jako kategorie pozemku (les/neles), přístupnost a schůdnost inventarizační plochy, typ vývoje lesa, zdůvodnění případné holiny. Dále je popisováno stanoviště z hlediska vertikální porostní struktury (jednoetážové / víceetážové), pokryvnosti vegetací (travin, bylin, mechů, kapraďorostů, plazivých keřů a polokeřů, keříků, keřů, větví, borovicí blatky). Pro borovici blatku je též měřena střední výška. Podrobné šetření na ploše dále probíhá za pomoci soustředných kruhů (r=3,5m, 7m a 12,62m), pro které jsou definovány hraniční tloušťky (7 cm, 15 cm a 30 cm v pořadí) pro evidenci stromu. Na každém evidovaném stromě je měřena výčetní tloušťka, výška, výška nasazení živé a suché koruny, poškození loupáním a ohryzem a mechanické poškození. Hodnotí se též růstová fáze, rozdvojení hlavní osy kmene, výskyt zlomů kmene a v případě souše též stáří (čerstvá tj. vzniklá v době od skončení poslední vegetační sezóny nebo stará tj. vzniklá dříve). Obnova je na inventarizační ploše hodnocena soustavou menších inventarizačních kruhů, které jsou v závislosti
29
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 na homogenitě obnovy umístěny do 1 až 3 homogenních segmetnů celé inventarizační plochy. Pro segment plochy se dále odhadne procentické zastoupení v rámci celé inventarizační plochy. Velikost jednoho obnovního kruhu je nepřímo úměrná homogenitě obnovy na inventarizační ploše tak, že je průměr obnovního kruhu úměrně zmenšen dle počtu potřebných obnovních kruhů. Celková plocha, na které je šetřena obnova tak zůstává konstantní (12,57 m2 – odpovídá 1 kruhu o poloměru R= 2m). Na LHC České Žleby byla obnova šetřena na fixovaném obnovním kruhu o poloměru R= 2m se středem 7 m na sever od středu inventarizační plochy. Podrobné charakteristiky jako původ obnovy, dřevina, střední tloušťka, výška a věk se hodnotí pro tři výškové třídy obnovy: (1) 0,1 m – 0,5 m, (2) 0,6 m – 1,3 m, (3) 1,4 m do výčetní tloušťky 69 mm s kůrou. Poškození obnovy ve formě okusu terminálního výhonu, loupání nebo ohryzu popřípadě vytloukání je hodnoceno v rámci výškových tříd a jednotlivých dřevin. Pro lepší porovnatelnost výsledků šetření obnovy s ostatními národními parky v ČR bylo v letošním roce přikročeno ke změně metodiky ve směru původního pilotního projektu prezentovaného v práci Černého et al. (2004). Obnovní kruh byl kvůli porovnatelnosti s projektem Biomonitoring lesních ekosystému NP Šumava rozšířen na poloměr R= 3 m. Na inventarizační ploše je též hodnocena přítomnost a podíl odumřelého ležícího dřeva. Hodnocení probíhá na kruhu o průměru R=7 m od středu inventarizační plochy, na kterém je hodnocena délka, středová tloušťka a stupeň rozkladu veškerého ležícího dřeva hroubí s minimální délkou 1 m.
Metodika zpracování dat Základní statistické vyhodnocení změřených výsledků pracuje zpravidla se středními hodnotami a intervaly spolehlivosti (pro normální případně nenormální rozdělení) pro hladinu významnosti α=0,05. Střední hodnoty pak představují aritmetické průměry případně aritmetické průměry vážené plochou. Vážené průměry jsou vztaženy buď k ploše celé inventarizační plochy (přepočteno na ha) nebo k ploše hodnoceného segmentu (tzv. normalizovaný průměr jako obdoba tradičně používaných hektarových zásob na redukované ploše). Pro stromy s nezměřenou výškou je údaj dopočten na základě modelu, který byl parametrizován na základě změřených jedinců. Objemy stromů jsou vypočteny pomocí standardně používaných objemových rovnic (Černý et al. 2004). Vyhodnocení všech těchto údajů probíhá z velké většiny softwarovým nástrojem Field-Map Inventory Analyst firmy IFER s.r.o.
Výsledky Intenzita vzorkování Intenzita vzorkování dosáhla v průběhu projektu svého vrcholu v roce 2006 při zpracování LHC Prášily (1,14%). Je zde patrný klesající trend vyplývající z postupné optimalizace metody. Kritéria přesnosti totiž zůstala pro všechna LHC konstantní a byla zachována pro všechny zastoupené TVL. Intenzita vzorkování přepočtená na jednotlivé vymapované TVL vykazuje rozkolísanost patrnou zejména v extrémě málo plošně zastoupených TVL(obr. 7). Tento fakt vyplývá ze zvolené metody vzorkování, kdy je šetřené území pokryto sítí středů inv. ploch, které přes svoje znáhodnění vychází z pravidelné čtvercové sítě. Tato rozkolísanost je patrně též ovlivněna zvýhodněním méně zastoupených TVL v rámci LHC. Zvýhodnění probíhá za účelem dosažení požadované přesnosti na TVL a na základě něho je celkový počet inv. ploch na TVL následně navýšen v druhé vlně měření.
Druhová skladba hlavní stromové vrstvy V celkovém zastoupení dle dřevin výrazně dominuje smrk ztepilý (81 %). Na ostatní dřeviny tedy připadá celkem 19 %. V této skupině dále dominuje buk lesní (7%). Již velmi malé zastoupení vykazuje borovice lesní (3 %), skupina borovice blatky a kleče (2,47 %), jedle bělokoré (1,59 %), skupiny bříz (1,48 %), jeřábu ptačího (1,42%) a javoru klenu (0,82 %) (viz obr. 8 a 9). Mezi dřeviny, které ve svém zastoupení nepřekročily 0,5 %, byly olše (0,43 %), topol osika (0,16 %), jasan ztepilý (0,16 %), modřín opadavý (0,12 %), vrba jíva (0,1 %) javor mléč (0,04 %), jilm drsný (0,03 %), ostatní druhy vrb (0,02 %), třešeň ptačí (0,01 %), lípa srdčitá (0,002 %), dub zimní (0,0004 %), douglaska tisolistá (0,0001 %). Rekonstruované zastoupení smrku ztepilého (48,76 %) představuje výrazně nižší zastoupení (cca o 30 %) oproti zastoupení současnému (obr. 15). Naproti tomu současné výsledky pro buk lesní a jedli bělokorou indikují výrazně nižší hodnoty (o cca 14,5 % oproti rekonstruovanému a 14,11 % oproti rekonstruovanému v pořadí). Rozdíly v zastoupení ostatních dřevin byly již nepatrné (v řádu procent).
30
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Výšková struktura Byla hodnocena průměrná výška smrku ztepilého a jedle bělokoré (obr. 11) dle jednotlivých TVL pomocí konfidenčních intervalů pro nelineární rozdělení. Z něho vyplývá, že se průměrná výška výrazně mění v jednotlivých zkoumaných TVL. Zároveň nebyla prokázána odlišnost odhadu středních hodnot pro LHC Borová Lada a LHC Srní.
Poškození stojících stromů Při porovnání výsledků pro jednotlivá LHC (obr. 12 a 13) vykazovalo LHC České Žleby nejvyšší procento stromů poškozených loupáním nad 1/8 obvodu kmene (25,52 %). Následuje LHC Křemelná s 22,72 % a dále LHC Srní (9,39 %), Prášily (7,67%) a Borová Lada (5,18 %), u kterých již podíl poškození nebyl tak významný. Mechanické poškození stojících stromů bylo na základě závěrečných zpráv možné srovnat pouze na LHC České Žleby, Prášily a Křemelná. Při srovnání byl zjištěn pouze nepatrně vyšší zastoupení mechanicky poškozených stromů nad 1/8 kmenu u LHC Prášily (2,96 %) a Křemelné (2,94 %) v porovnání s Českými Žleby (1,82 %). Tyto hodnoty však nepředstavují významný podíl.
Obnova lesa V druhové skladbě obnovy (obr. 14) výrazně dominuje smrk ztepilý (79,41 %). Následuje buk lesní (7,1 %), jeřáb ptačí (7,05 %), břízy (1,69 %), jedle bělokorá (1,62 %) a javor klen (1,15 %). Ostatní dřeviny svým zastoupením nepřekračují 1 %. Rozdělení do tří výškových naznačuje tvar klesající exponenciely, která je typická pro výškové rozdělení obnovy. Při srovnání druhového složení jednotlivých výškových tříd nepozorujeme výrazné rozdíly v zastoupení jednotlivých dřevin. Jediný významnější rozdíl v zastoupení dřevin byly pozorovány u jeřábu ptačího 6,19 %, 10,18 % a 4,88 % (ve směru od nejnižší výškové třídy). Při srovnání intenzity a druhu poškození mezi jednotlivými LHC (obr. 18) vykazuje nejvyšší podíl jedinců poškozených okusem ve všech výškových třídách LHC České Žleby. Druhý nejvyšší podíl poškození okusem terminálu bylo v první a třetí výškové třídě obnovy na LHC Borová Lada. Poměrně významným LHC z hlediska okusu terminálu a loupání byl LHC Křemelná. V druhé výškové třídě představovala druhý nejpoškozenější LHC a v třetí výškové třídě v celkovém procentu poškozených jedinců (tedy s okusem terminálu, vytloukání a loupání) představovalo nejpoškozenější LHC. Ve srovnání způsobu obnovy jednoznačně dominuje způsob obnovy pod porostem (84,81 %).
Ležící tlející dřevo
Celkově bylo na šetřeném území evidováno průměrně 27 m3/ha ležícího dřeva. Nejvíce tlejícího dřeva bylo evidováno na LHC Srní (40 m3/ha). Nejméně pak na LHC České Žleby (7,2 m3/ha). Pokud rozlišíme stupně rozpadu připadá nejvyšší podíl tvrdého tlejícího dřeva na LHC Borová Lada (69 %). O jeden procentní bod nižší zastoupení má pro tento stupeň rozpadu LHC Srní. V absolutních číslech pak tvrdé tlející dřevo na LHC Srní jednoznačně převažuje (27 m3/ha x 15 m3/ha na LHC Borová Lada). To nejspíše ukazuje na rozsah polomového dříví. Nejvyšší podíl ležícího dřeva s charakteristikou povrch tvrdý, střed měkký byl na LHC Křemelná. Ukazuje to nejspíše na vysoké poškození zvěří loupáním v minulosti, které bylo zjištěno i u stojících živých stromů v současnosti.
Souše Na celém šetřeném území se nachází průměrně 92 ks souší/ha. Největší podíl souší vykazovalo LHC Prášily (15 %). Druhý nejvyšší podíl LHC Srní (14,5 %), které naopak vykazovalo nejnižší počet stromů / ha celkem (756 ks/ha).
Diskuse Mírně snižující se trend intenzity vzorkování neměl vliv na přesnost hodnocených parametrů. Jedná se spíše o optimalizaci prováděné metody. Ve srovnání s ostatními používanými přístupy monitoringu (Čížková 2009, Heurich et Neufanger 2005) představuje zvolená konstrukce sítě monitoračních ploch kompromis mezi lokálně a velkoplošně vypovídající formou monitoringu. Smrk ztepilý svým zastoupením výrazně dominoval nad ostatními druhy dřevin. Při srovnání s údaji ze stávajícího Plánu péče (Zelenková et al. 2001) nacházíme velmi podobné výsledky smrk ztepilý 84 % (x 80,78% z PIL), jedle bělokorá 1 % (x1,59 % z PIL), borovice lesní 4 % (x 3,26 % z PIL), borovice blatka + borovice kleč 2 % (x 2,47 % z PIL), buk lesní 6 % (x 7,13 % z PIL), javor klen 0,23 % (x 0,82 % z PIL). To naznačuje na vysokou vypovídací hodnotu provozní statistické
31
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 inventarizace a zároveň na fakt, že se zastoupení dřevin za posledních více jak 10 let významně nezměnilo. Výška je silně závislá na růstových podmínkách (Pretzsch 2002). Srovnání průměrných výšek v rámci TVL a LHC může ukazovat na vypovídací schopnost mapování v pojetí TVL. Z omezeného množství srovnatelných dat (LHC Borová Lada a LHC Srní) můžeme pozorovat vysokou vypovídací hodnotu tohoto pojetí. Ze srovnání druhového složení obnovy s druhovým složením stromové vrstvy (obr. 15) můžeme do jisté míry predikovat budoucí vývoj a následně ho pak srovnat s rekonstruovaným zastoupením. Přepočtení rekonstruované druhové skladby dle TVL vychází z Přílohy A8 Plánu péče Národního parku Šumava (Zelenková et al. 2001), který čerpal z práce Hladilin (1999) a Hladilin (1997). Zastoupení smrku ztepilého v tomto ohledu nenaznačuje budoucí snížení zastoupení. Jediné významnější navýšení zastoupení lze na základě toho srovnání očekávat u jeřábu ptačího (v obnově je o 5,63 % vyšší zastoupení než v hlavní stromové vrstvě). Lehké snížení v zastoupení (o 2,58 %) lze očekávat u borovice lesní. Podíl stromů poškozených loupáním a ohryzem vypovídá o stavech zvěře v jednotlivých LHC. Z fyziologických schopností dřevin vyplývá, že škody zvěří působené na stojících živých stromech nepředstavují z hlediska poslání národních parků významně negativní faktor a naopak přispívají, zejména v rozsáhlých smrkových tyčovinách, k pomístné prostorové diferenciaci homogenních lesních porostů (Černý et al. 2008b). Průměrný podíl 27 m3/ha ležícího dřeva na celé území představuje sice hodnotu celkově příznivou, Moning et Müller (2010) ve svých doporučeních pro horské smíšené lesy doporučují ponechávat minimálně 30 m3/ha, pokud ovšem zhodnotíme jednotlivé LHC zvlášť, zjistíme, že by do této kategorie spadlo pouze LHC Srní (40 m3/ha). Porovnání jednotlivých LHC odráží celkové podmínky všech šetřených porostů. Není v nich tedy zohledněn podíl území ponechaných samovolnému vývoji a území provozních managementů, který má na hodnocení LHC z hlediska množství dřeva ponechaného k zetlení zásadní význam. Pokud se držíme doporučení Moninga et Müllera (2010) o podílu doupných stromů (ponechávání minimálně 5 ks/ha) a předpokládáme, že budou souše jako doupné stromy vhodné, pak tuto podmínku splňují všechny LHC. Většina evidovaných odumřelých stromů vznikla jako následek větrné kalamity a následné gradace lýkožrouta smrkového a nesplňují tak rozměrové ani typové podmínky výběru doupných stromů (staré dožívající listnáče velkých dimenzí). To však neznamená, že by tyto stromy menších dimenzí jako doupné stromy nemohly sloužit a jejich přítomnost je velmi kladným faktorem přiřazujícím šetřeným porostům vysokou ekologickou hodnotu.
Závěr Provozní statistická inventarizace lesů je komplexní, dostatečně přesná metoda zjišťování stavu lesa. Časová řada opakovaných šetření je základem pro stanovení a ověření trendu vývoje porostních zásob, přírůstu dřevní hmoty stojících živých stromů, nárůstu podílu tlející odumřelého dřeva, ale i zdrojem informací o dynamice a druhové pestrosti obnovních stádií. Slouží rovněž ke kontrole dodržování zákonných předpisů, neboť stanovuje pro dané lesní prostředí maximální nepřekročitelné množství dřevní hmoty, které je možné z ekosystému odstranit, aniž by byla ohrožena podstata lesa. To samozřejmě není vnímáno jako cíl péče o lesní ekosystémy, ale pouze jako nástroj pro stanovení a dodržování zákonných limitů. Kromě těchto primárních parametrů jsou šetřeny charakteristiky zaměřené na druhovou pestrost a prostorovou strukturu společenstev. Posuzován je i vliv záměrů (pěstebních i výchovných opatření) uvedených v LHP na předmět ochrany Evropsky významné lokality Šumava a Ptačí oblasti Šumava. Souhrnem jsou šetřeny a hodnoceny zejména ty ukazatele, které nám podávají informaci, jak jsou plněny střednědobé i dlouhodobé strategické cíle uvedené v plánu péče a zároveň naplňovány základní cíle národního parku zachování a zlepšením přírodních poměrů. Tímto se tradiční lesní hospodářský plán (LHP) transformuje v realizační plán péče (RPP) o velkoplošné chráněné území – národní park. Přes počáteční nedůvěru v novou metodu monitoringu lesů v národních parcích se představovaný přístup za pět uběhlých sezón měření osvědčil jak díky své vysoké statisticky podložené vypovídací schopnosti, tak svou návazností na předešlou praxi a zavedené postupy praktického managementu. Díky periodicky opakovaným šetřením na trvale značených plochách bude provozní statistická inventarizace i v budoucnu sehrávat klíčovou roli v rámci monitoringu lesních ekosystémů, při zjišťování jeho stavu, vývojových trendů a pro stanovení vhodné péče o lesní ekosystémy Národního parku Šumava
32
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Poděkování Projekt Provozní statistické inventarizace probíhá za finanční podpory Správy NP a CHKO Šumava. Autoři dále děkují Ing. Radku Russovi a Ing. Vladimíru Zatloukalovi za vynikající spolupráci a ochotu operativně řešit úlohy přesahující rámec smlouvy mezi Správou NP a CHKO Šumava a firmou IFER s. r. o.
Seznam citované literatury Černý M., Beranová J., Zahradníček J., Pařez J., Russ R., Tatarikov F., Holá Š., Vopěnka P., 2004: Metodika tvorby lesního hospodářského plánu na podkladě provozní inventarizace. Ústav pro výzkum lesních ekosystémů s. r. o. Černý M., Russ R., Zatloukal V., 2006: Provozní statistická inventarizace lesů, LHC České Žleby, 2005. Ústav pro výzkum lesních ekosystémů s. r. o. Černý M., Russ R., Zatloukal V., 2007: Provozní statistická inventarizace lesů, LHC Prášily, 2006. Ústav pro výzkum lesních ekosystémů s. r. o. Černý M., Russ R., Zatloukal V., 2008a: Provozní statistická inventarizace lesů, LHC Křemelná, 2007. Ústav pro výzkum lesních ekosystémů s. r. o.
Černý M., Russ R., Zatloukal V., 2008b: Provozní statistická inventarizace lesů, LHC Srní, 2007. Ústav pro výzkum lesních ekosystémů s. r. o. Černý M., Russ R., Zatloukal V., 2010: Provozní statistická inventarizace lesů, LHC Borová Lada, 2009. Ústav pro výzkum lesních ekosystémů s. r. o. Čížková P., 2009.: Biomonitoring lesních ekosystémů, Šumava Heurich M., Neufanger M., 2005: Die Wälder des Nationalparks Bayerischer Wald. Nationalpark Bayerischer Wald Hladilin V., 1997: Soubory lesních typů v NP Šumava. Správa NP a CHKO Šumava Hladilin V., 1999: Charakteristiky lesních typů, Přírodní lesní oblast Šumava – NP Šumava, jihoč. Část. Správa NP a CHKO Šumava Moning C., Müller J.,2010: Ökologische Schlüsselwerte in Bergmischwälder als Grundlage für eine ökologisch nachhaltige Waldnutzung. Nationalpark Bayerischer Wald Pretzsch H., 2002: Grundlagen der Waldwachstumsforschung. Parey Zelenková E., Bufka L., Bufková I., Kovařík K., Mánek J., Martanová J., Mašková Z., Silovský V., Skolek M., Valenta M., Zatloukal V., 2001: Plán péče Národního parku Šumava. Správa NP a CHKO Šumava
33
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Přílohy Tab. 1 - TVL a označení TVL v mapách. Označení TVL
Slovní charakteristika a soubory lesních typů, které TVL tvoří
Označení v mapě a
Suťové jilmové javořiny a skeletové a zakrslé smrkové bučiny a bukové smrčiny SLT: 0Z, 5Y, 5J (6J), 6Y, 6Z, 7Y, 7Z
011
Vrchovištní smrčiny, SLT: 8R
012
b
Rašelinný blatkový bor, borová březina a vrchovištní kleč, SLT: 0R, 9R
013
c
Luh olše šedé a montánní jasanová olšina , SLT: 5L, 6L Zonální smrčiny , SLT: 8Y, 8Z, 8M, 8K, 8N, 8S;
014
d
020
e
Kyselé a chudé smrkové bučiny, SLT: 6M, 6K, 6I, 6N
521
f
Jedlové bučiny , SLT: 5M, 5K, 5N, 5S
526
g
Smrkové bučiny na svěžích a hlinitých stanovištích , SLT: 6S, 6H
546
h
Obohacené a bohaté smrkové bučiny s javory na skeletovitých svazích, SLT: 6B, 6A , 6D, 6F, 5U
547
j
Vlhké a podmáčené smrkové bučiny a smrkové jedliny, SLT: 6O, 6V (včetně V9), 6P, 6Q, 6G
560
k
Chudé, kyselé a kamenité bukové smrčiny, SLT: 7M, 7K, 7N
720
l
Svěží a svahové bukové smrčiny, SLT: 7S, 7F;
740
m
Smrčiny na oglejených stanovištích horských poloh , SLT: 7V, 7O, 7P, 7Q, 8V, 8O, 8P, 8Q
760
n
Podmáčené a rašelinné smrčiny , SLT: 6R, 7G, 7T, 7R, 8T, 8G
780
o 35000
1,2
30000
25000 0,8 20000 0,6 15000
Rozloha (ha)
Intenzita vzorkování (%)
1
0,4 10000 0,2
5000
0
0 České Žleby
Prášily
Křemelná
Srní
Borova Lada
celkem
LHC Rozloha (ha)
Intenzita vzorkování (%)
Obr. 1 – Intenzita vzorkování zkoumaných LHC.
34
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Obr. 2 (vlevo) – Síť inventarizačních ploch a typy vývoje lesa na LHC České Žleby. Obr. 3 (vpravo) – Síť inventarizačních ploch a typy vývoje lesa na LHC Prášily.
Obr. 4 (vlevo) – Síť inventarizačních ploch a typy vývoje lesa na LHC Křemelná. Obr. 5 (vpravo) – Síť inventarizačních ploch a typy vývoje lesa na LHC Srní.
35
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 Tab. 2 – Rozloha vymapovaných TVL. Zastoupení Rozloha (ha) (%) 11 787,03 2,7 12 331,46 1,2 13 938,6 3,3 14 59,65 0,2 20 1220,25 4,3 521 7032,2 24,5 526 170,99 0,6 546 875,03 3,1 547 1301,5 4,5 560 1634,47 5,7 720 8076,98 28,2 740 828,21 2,9 760 2545,34 8,9 780 2877,96 10 celkem 28679,67 100 TVL
Obr. 6 (vlevo) – Síť inventarizačních plocha typy vývoje lesa na LHC Borová Lada.
1,8
35000
1,6
30000 25000
1,2 1
20000
0,8
15000
Rozloha (ha)
Intenzita vzorkování (%)
1,4
0,6 10000 0,4 5000
0,2
ce lke m
72 0
52 1
78 0
76 0
56 0
54 7
20
13
54 6
74 0
11
12
52 6
0 14
0
TVL
Rozloha (ha)
Intenzita vzorkování
Obr. 7 – Intenzita vzorkování jednotlivých TVL za celé šetřené území.
36
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
ostatní (19,22%)
smrk ztepilý (80,78 %)
Obr. 8 – Zastoupení smrku ztepilého ve stromové vrstvě. 8
7,12
zastoupení (%)
7 6 5
1,07
3,25
4
1,42
1,59 1,48
2,47
3
0,82
2 1 ostatní se zast. do 0,5%
javor klen
jeřáb ptačí
břízy
jedle bělokorá
borovice blatka, kosodřevina
buk lesní
borovice lesní
0
Obr. 9 – Zastoupení ostatních druhů dřevin ve stromové vrstvě.
zastoupení (%)
25,00
21,65
20,00
15,7
15,00 10,00 7,13
4,52 3,26
5,00
3,47 2,47
1,59
1,87 0,45 1,38 1,38 0,47 0,35 1,48 1,42 0,82 0,43 0,16 0,02
Zjištěné zastoupení (%)
jilm drsný
jasan ztepilý
olše
javor klen
jeřáb ptačí
břízy
jedle bělokorá
borovice blatka, kosodřevina
borovice lesní
buk lesní
0,00
Rekonstruované zastoupení (%)
Obr. 10 – Zjištěné a rekonstruované zastoupení ostatních dřevin nad 1 % (kromě smrku ztepilého).
37
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 45 40 35 výška (m)
30 25
Borová Lada
20
Srni
15 10 5 0 011
012
013
014
020
521
526
546
547
560
720
740
760
780
Obr. 11 – Průměrná výška smrku ztepilého a jedle bělokoré v závislosti na TVL, chybové úsečky představují konfidenční intervaly na hladině významnosti α = 0,05. 1400 1200
ks/ha
1000 800 600 400 200 0 České Žleby bez poškození
Prášily
Křemelná
kmen poškozen do 1/8 obvodu
Srní
Borová Lada
kmen poškozen nad 1/8 obvodu
stromy celkem
Obr. 12 – Průměrný hektarový počet stromů dle intenzity poškození loupáním a ohryzem. 1400
250
1200 1000
150
800
100
600 400
50
ks/ha celkem
ks/ha poškozených
200
200
0
0 České Žleby
Prášily
Křemelná
kmen poškozen nad 1/8 obvodu
Srní
Borová Lada
stromy celkem
Obr. 13 – Průměrný hektarový počet stromů poškozených loupáním a ohryzem nad 1/8 obvodu kmene.
38
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
javor klen (1,15%)
olše (0,77%) borovice lesní (0,68%)
jedle bělokorá (1,62%) břízy (1,69%) ostatní se zast. do 0,5% (0,53%) jeřáb ptačí (7,05%)
buk lesní (7,1%)
smrk ztepilý (79,41%)
Obr. 14 – Druhové složení obnovy. 90
79,41
80,78
80
70
60
48,76 50 smrk ztepilý 40
30
20
10
0
Zastoupení ve stromové vrstvě
Zastoupení v obnově (%)
Rekonstruované zastoupení ve stromové vrstvě (%)
Obr. 15 – Zastoupení smrku ztepilého ve stromové vrstvě a v obnově. 12000 10000
ks/ha
8000 6000 4000 2000 0 0,1 - 0,5 (ks/ha)
0,6 - 1,3 (ks/ha)
smrk ztepilý
ostatní
1,4m vysky - 69mm vyc tloustky (ks/ha) celkem
Obr. 16 – Výšková skladba obnovy.
39
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
160
16
140
14
120
12
100
10
80
8
60
6
40
4
20
2
0
podíl souší (%)
ks/ha souše
Průměrný počet souší na hektar
0 České Žleby
Prášily
Křemelná souše
Srní
Borová Lada
podíl souší (%)
Obr. 17 – Průměrný počet souší na hektar dle LHC. 35 30
m3/ha
25 20 15 10 5 0 České Žleby dřevo tvrdé
Prášily
Křemelná
povrch měkký, střed tvrdý
Srní
povrch tvrdý, střed měkký
Borová Lada dřevo měkké
Obr. 19 – Stupeň rozkladu ležícího tlejícího dřeva dle LHC. 50 45 40
m3/ha
35 30 25 20 15 10 5 0 České Žleby
Prášily
Křemelná
Srní
Borová Lada
Obr. 20 – Průměrný hektarový objem ležícího tlejícího dřeva dle LHC.
40
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
výšková třída 0,1 - 0,5 m zastoupení poškození (%)
120 100 80 BEZ POSKOZENI OKUS TERMINÁLU
60 40 20 0 České Žleby
Prášily
Křemelná
Srní
Borová Lada
zastoupení poškození (%)
výšková třída 0,6 - 1,3 m 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
BEZ POSKOZENI OKUS TERMINÁLU VYTLOUKÁNÍ
České Žleby
Prášily
Křemelná
Srní
Borová Lada
zastoupení poškození (%)
výšková třída 1,4 m - 69 mm 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
BEZ POSKOZENI OKUS TERMINÁLU VYTLOUKÁNÍ LOUPÁNÍ
České Žleby
Prášily
Křemelná
Srní
Borová Lada
Obr. 18 – Procentický podíl poškození obnovy podle výškových tříd.
41
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Šetření obnovy v části I. zóny ochrany přírody číslo 132 – Smrčina Miroslav Černý Správa NP a CHKO Šumava, Odbor Ekologie lesa email:
[email protected] Aleš Kučera Správa NP a CHKO Šumava, Odbor Ekologie lesa email:
[email protected]
Úvod Jedním ze základních poslání národních parků je ochrana nerušeného průběhu přírodních procesů. Z tohoto důvodu jsou v národním parku vyčleněna území převážně ponechaná samovolnému vývoji. Velký význam má využití těchto území k vědeckému výzkumu a monitoringu s cílem popsat a zdokumentovat vývoj ekosystémů, stejně jako procesy v nich probíhající. Výsledky výzkumných a monitoračních prací mají i význam argumentační. U části laické i odborné veřejnosti doposud existují obavy, zda jsou lesní porosty bez přímé lidské intervence schopny se sami obnovovat a tedy i plnit své funkce. Tyto obavy jsou silnější v případech, kdy se jedná o lokality, kde proběhly disturbance (nebo je možné je očekávat) na větších plochách v poměrně krátkém čase. V konkrétním případě území Národního parku Šumava jde zejména o vichřice nebo žír lýkožrouta smrkového, které mohou způsobit zánik stromového patra. Prezentovaný monitoring měl za cíl získat informace o hustotě zmlazení a jeho druhovém složení, jakož i o významu odumřelého dřeva pro obnovu lesa v lokalitě, která se poměrně často dostává do popředí zájmu zejména v souvislosti s problematikou managementu území při hranici s cizím vlastníkem nebo v souvislosti s plánováním rozvojových ploch pro sportovně rekreační funkce.
Vymezení a popis zájmového území Šetření bylo zaměřeno na část I. zóny ochrany přírody č. 132 Smrčina, území NP Šumava, LHC Plešný (platnost LHP od 1. 1. 2002 – 31. 12. 2011), porosty 149A, 150A, 151D (viz obr. 1). Lokalita se nachází v 8. lesním vegetačním stupni. Jedná se v převážné většině o staré lesní porosty (věk uvedený v LHP 164 – 201 let), stromové patro je tvořené smrkem ztepilým s ojediněle vtroušeným bukem lesním a jeřábem ptačím v podúrovni. V posledních letech se zvyšuje výskyt smrkových souší. V současné době se lesní porosty nacházejí ve stádiu rozpadu s probíhající fází obnovy. Celková plocha šetřeného území činí 119,41 ha.
Monitorační plochy a jejich uspořádání Šetření probíhalo na kruhových plochách o poloměru 5 m (plocha kruhové plochy činí 78,54 m2), které byly pro tento účel založeny. Jejich středy byly vyhledány pomocí GPS a následně pevně fixovány. Celkem bylo v zájmovém území založeno 37 monitoračních ploch. Středy těchto inventarizačních jednotek vycházejí ze čtvercové sítě bodů, která je odvozená (vzniklá zahuštěním) ze sítě bodů použité při Národní inventarizaci lesů (NIL), kterou uskutečnil Ústav pro hospodářskou úpravu lesů (ÚHÚL) a při účelové Inventarizaci lesů Národního parku Šumava 1999 – 2003, uskutečněné Ústavem pro výzkum lesních ekosystémů (IFER). Pro účely popisovaného šetření byla zvolena síť bodů s krokem 176,78 m x 176,78 m, přičemž byla poloha středů monitoračních ploch pomocí počítače znáhodněna, aby se minimalizoval vliv možného výskytu pravidelných struktur. Jedná se tedy o znáhodněný systematický výběr.
42
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Obr. 1 – Lokalita s vyznačením monitoračních ploch.
Šetřená data Šetření proběhlo v období od druhé poloviny července do první poloviny listopadu 2009. Šetřením byla získávána data jak o jednotlivých jedincích obnovy, tak i informace vztahující se k celé inventarizační ploše. a) Popis inventarizační plochy. Rostlinné druhy a odhad jejich pokryvnosti na inventarizační ploše v bylinném, keřovém a stromovém patře; odhad pokryvnosti mechů. b) Charakteristiky jedinců obnovy. Jako jedna položka byl zaznamenáván každý jedinec všech dřevin, který již dosáhl 10 cm výšky, nepřesáhl však 6,9 cm výčetní tloušťky. Uvádí se dřevina, původ jedince (přirozená x umělá obnova), výška a délka (měřena jak délka a výška před vegetací, tak i výška a délka aktuální v době šetření), výčetní tloušťka u jedinců, kteří přesáhli 1,3 m výšky, informace o růstu jedince na odumřelém dřevě a stupeň rozkladu odumřelého dřeva, poškození jedince, způsob ochrany před zvěří. (Pozn.: U jedinců nižších než 10 cm se evidoval pouze jejich počet a druh.)
Výsledky Předkládané výsledky se vztahují k jedincům obnovy vysokým alespoň 10 cm.
Hustota jedinců obnovy a jejich původ a ochrana Hustota jedinců obnovy činí průměrně 4996 ks/ha (přitom střední chyba průměru s.e.= 745). Bližší informaci o datech poskytuje Obr. 2. Křížkem je označen průměr, podélná čára uvnitř boxu
43
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 vyznačuje medián, vlastní box vyznačuje dolní a horní kvartil. Dále jsou vymezeny nejmenší a největší přilehlé hodnoty a kroužky vyznačují odlehlé hodnoty.
Obr. 2 – Informace o zjištěných datech hustoty obnovy na šetřené lokalitě. Tab. 1 – Počty jedinců obnovy na 1 ha podle výškových tříd. Výšková třída 10 – 19,5 20 – 49,5 50 – 99,5 > 100 [cm] Počet [ks.ha-1] 1614 2099 946 Podíl [%] 32 42 19
Celkem 337 7
4996 100
Pokud by byli bráni v úvahu pouze jedinci od 20 cm výšky, byla by hustota zmlazení 3382 ks/ha. Z údajů vyplývá, že množství přirozené obnovy je v šetřené lokalitě dostačující. Pro srovnání: například Zatloukal uvádí, že zalesňování kalamitních holin smrkem (silnými jedinci v počtech cca 100 ks/ha) v horských lesích Šumavy je vhodné omezit pouze na případy, kde je méně než 300 – 500 ks/ha jedinců vyšších než 20 cm (Zatloukal 1999). Směrnice pro obnovu lesa v Národním parku Šumava uvádí hektarové počty pro zonální smrčiny 1500 ks/ha (v souladu s Rozhodnutím MŽP ve věci stanovení opatření ve prospěch účelového hospodaření v lesích na území NP Šumava ze dne 30. 1. 2008; toto rozhodnutí navíc prodlužuje lhůtu na zalesnění a zajištění lesního porostu o 28 let). V rámci šetření byl nalezen pouze jeden jedinec smrku ztepilého, u kterého nebylo zcela jisté, zda nepochází z umělé obnovy (jedinec na okraji I. zóny v mladé porostní skupině). Je tedy možné konstatovat, že prakticky veškerá obnova pochází z přirozeného zmlazení. Žádný z měřených jedinců obnovy nebyl chráněn žádným typem ochrany proti škodám zvěří. Důvodem je fakt, že šetřená lokalita je součástí I. zóny ochrany přírody, kde se ochrana proti zvěři neprovádí.
Druhová skladba obnovy Na základě šetření bylo zjištěno, že ve zmlazení výrazně převažuje smrk ztepilý – 91 %, následovaný jeřábem ptačím – 8 %. Zastoupení ostatních druhů dřevin ve zmlazení je velmi nízké (obr. 3). Uvedené hodnoty se velmi blíží výsledkům uváděným pro rok 2005 pro subalpínské smrkové lesy v Národním parku Bavorský les (Heurich 2009).
44
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Obr. 3 – Druhová skladba obnovy.
Odumřelé tlející dřevo Šetřením bylo zjištěno, že v dané lokalitě roste cca 1/3 jedinců obnovy na odumřelém dřevě (Obr. 4 a Obr. 5). Podstatnou část stromků (více než 99 %) rostoucích na dřevě představují jedinci smrku ztepilého. Z celkového množství smrku roste na odumřelém dřevě cca 35 % jedinců. Plocha odumřelého dřeva, jako substrát pro potenciální uchycení přirozené obnovy, představuje v porovnání s pokryvností ostatních typů povrchů (substrátů) obecně menší část. Z uvedeného je možné usoudit na to, že pro zmlazování smrku má odumřelé dřevo velký význam. V případě jeřábu ptačího byla zaznamenána pouze cca 2 % jedinců rostoucí na odumřelém dřevě.
Obr. 4 – Podíl jedinců zmlazení dřevin rostoucího na odumřelém dřevě a ostatním substrátu.
Obr. 5 – Podíl jedinců zmlazení smrku ztepilého rostoucího na odumřelém dřevě a ostatním substrátu.
V rámci šetření byl zjišťován i stupeň rozkladu odumřelého dřeva, na kterém se vyskytovali jedinci obnovy. Pro tyto účely byla využita stupnice používaná v rámci projektu biomonitoringu. Výsledek ukazuje, že odumřelé dřevo poskytuje prostor pro uchycení přirozené obnovy už ve fázi, kdy je dřevo jen částečně rozložené (Obr. 6).
45
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Obr. 6 – Stupeň rozkladu odumřelého dřeva, na kterém se vyskytovali jedinci obnovy.
Přírůst Ze šetřených dat je možno zjistit délkový přírůst. Na hodnoty je nutno pohlížet pouze jako na orientační, zejména z důvodu, že šetření probíhalo již od poloviny července a mohlo tedy dojít k jistým změnám. Do výpočtu přírůstu byli započítáváni i jedinci s poškozeným terminálním vrcholem. Zjištěný průměrný délkový přírůst činí u smrku ztepilého 4,19 cm (u smrků vysokých 20 cm a více činí průměrný délkový přírůst 5,21 cm, u jedinců smrku vysokých 50 cm a více činí 9,01 cm a u jedinců smrku vysokých 100 cm a více činí 13,88 cm). Zjištěný průměrný délkový přírůst činí u jeřábu ptačího 8,94 cm (u jeřábů vysokých 20 cm a více činí průměrný délkový přírůst 9,22 cm, u jedinců smrku vysokých 50 cm a více činí 10,18 cm a u jedinců smrku vysokých 100 cm a více činí 14,08 cm).
Poškození jedinců obnovy okusem terminálního vrcholu Poškození jedinců obnovy okusem terminálního vrcholu je v lesních porostech častým problémem. Podíl takto poškozených jedinců za období od ukončení růstu v roce 2008 do doby šetření v roce 2009 ukazují Obr. 7 a Obr. 8. V případě šetřené lokality byl vysoký podíl poškozených jedinců obnovy zjištěn u jeřábu ptačího (Obr. 8). Naproti tomu poškození smrku ztepilého okusem terminálního vrcholu bylo zanedbatelné (poškozen byl jeden jedinec). Čermák a Mrkva uvádí v návrhu metodiky (metodika sběru dat se liší od metodiky použité v našem projektu) „Monitorování okusu semenáčků v honitbě jako podklad pro plánování a kontrolu početnosti spárkatých přežvýkavců“, že přijatelné početnosti zvěře (na daném stanovišti maximálně únosné) odpovídá okus nejvíce 20 % u druhů dřevin běžně dosažitelných a proto méně poškozovaných (buk lesní, smrk ztepilý) a okus nejvíce 40 % jedinců u druhů potravně atraktivních (např. jedle bělokorá, javor klen, jeřáb ptačí,…) (Čermák & Mrkva 2003, Čermák 2006). Z uvedeného vyplívá, že poškození jeřábu ptačího je vysoké. Pro srovnání - pro subalpínské smrkové lesy v Národním parku Bavorský les je (pro rok 2005) uváděn okus terminálního vrcholu u smrku ztepilého 1,6 %, u jeřábu ptačího 33,6 % (Heurich 2009).
46
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Obr. 7 – Poškození jedinců obnovy okusem terminálního vrcholu v období od ukončení růstu v roce 2008 do doby šetření v roce 2009.
Obr. 8 – Poškození jeřábu ptačího okusem terminálního vrcholu v období od ukončení růstu v roce 2008 do doby šetření v roce 2009.
Závěr Hustota přirozené obnovy je v šetřené lokalitě dostačující. Odumřelé tlející dřevo je důležité pro přirozenou obnovu smrku ztepilého. Spárkatá zvěř působí neúměrně vysoké škody na zmlazení jeřábu ptačího.
Literatura ČERMÁK, P., MRKVA R., 2003: Okus semenáčků v honitbě. Lesnická práce, roč. 82, č. 1: 40 – 41. ČERMÁK, P., 2006: Poškození dřevin okusem, ohryzem Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, Brno, 137 pp.
a loupáním.
Habilitační
práce,
HEURICH, M., 2009: Progress of forest regeneration after a large-scale Ips typographus outbreak in the subalpine Picea abies forests of the Bavarian Forest National Park. Silva Gabreta, 15(1): 49-65. ZATLOUKAL, V., 1999: Dynamika přirozeného zmlazení a umělých podsadeb v závislosti na stanovištních poměrech v horských lesích Šumavy. In: Sborník z celostátní konference „Monitoring, výzkum a management ekosystémů Národního parku Šumava“, Kostelec nad Černými lesy 1. a 2. prosince 1999: 74-78.
47
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Historie horské smrčiny na Jezerní hoře Vojtěch Čada Česká zemědělská univerzita v Praze, Fakulta lesnická a dřevařská email:
[email protected]
Abstrakt Horské smrčiny jsou podstatným základem bohatství Šumavy, a jako takové jsou samozřejmě předmětem nekončících diskusí. Nedostatek podložených znalostí v takovém případě situaci ještě zhoršuje. Předmětem tohoto příspěvku je nahlédnout do historického vývoje porostu na Jezerní hoře v severní části Šumavy na základě analýzy časových řad přírůstu stromů. Základním předpokladem pro pochopení dynamiky (a potažmo charakteru) lesů je obsažení co největšího časového a prostorového rámce vzhledem k dlouhověkosti stromů a lesů. Jinými slovy situace, která v lese nastala před stovkami let, může ovlivnit jeho dnešní charakter.
Úvod Důležitým termínem v oboru dynamiky lesů jsou narušení, neboli disturbance. Pomocí konceptu narušení se v současnosti popisují vývojové procesy v lese. Proto není předmětné diskutovat o tom, zda disturbance jsou nebo nejsou přirozenou součástí této dynamiky (tato otázka má podobný smysl, jako diskuse o tom, zda stromy umírají). Otázky zní: jak silné, jak rozsáhlé a jak časté jsou narušení, která se v lese vyskytují? Les, kde stromy umíraly jednotlivě, na malých plochách a v delších časových rozestupech, se nám pak jeví jako les prastarý a neměnný oproti lesu se silnými, rozsáhlými a častějšími narušeními. Definice narušení (disturbance) zní: „Narušení je jakákoliv relativně samostatná událost v čase, která poruší strukturu ekosystému, společenstva nebo populace a změní zdroje, dostupnost substrátu nebo fyzikální prostředí“ (PICKETT et WHITE 1985). Tato koncepce je důležitá, protože narušení je ve vývoji lesa základní „dynamizující“ faktor. Jinými slovy na charakteru lesa a jeho vývojových procesech se účastní mnoho faktorů, ale faktorem, který vývoj lesa roztáčí, a na základě kterého je tento vývoj dobře popsatelný, jsou disturbance. Narušení se vyskytne v čase izolovaně, tj. jedná se z pohledu vývoje lesa o událost; poruší předchozí stav, tj. jedná se o relativní změnu; ale také podnítí další vývoj. Pokud jde o popis vývoje horských smrčin ve střední Evropě, pohybujeme se mezi dvěma krajními modely. A. les je narušován maloplošnými disturbancemi a obnova odrůstá v porostních mezerách. V tomto případě se v rámci krajiny vyskytuje mozaika malých plošek v různém stádiu vývoje, která se nemění. B. les je narušován velkoplošnými silnými disturbancemi a krajinná mozaika větších plošek se v čase výrazně mění.
Jezerní hora Jezerní hora se nachází v oblasti přirozeného výskytu horských smrčin (s třtinou chloupkatou), kde se v pozdějších fázích sukcese uplatňují pouze dva druhy dřevin – smrk s příměsí jeřábu. Je součástí NPR Černé a Čertovo jezero a I. zóny CHKO Šumava. Vrchol Jezerní hory leží v nadmořské výšce 1343 m. n. m. a je nejvyšším bodem Královského hvozdu – severozápadního výběžku Šumavy. Zdejší podloží je oproti jihovýchodní části Šumavy živinově chudé (svory s vložkami kvarcitů), což ovlivňuje přírůst stromů. Lidské osídlení dosáhlo pod vrcholy horských hřbetů Šumavy až v 18. století. Od tohoto století se také datuje možná těžba ve studijní oblasti. Podle historických údajů byly lesy v NPR Černé a Čertovo jezero těženy na konci 18. a na začátku 19. století. Neurčité jsou údaje o poškozování stromů pastvou. Po kalamitě ze 70. let 19. století dochází k útlumu hospodaření v zájmovém území, což vrcholí vyhlášením rezervace v roce 1911. Od 90. let se porosty rozpadají vlivem větru, lýkožrouta smrkového a následné asanaci, což vyvrcholilo orkánem Kyrill z ledna 2007, při němž se rozpadla velká část porostů na náhorní plošině rezervace a v jejím okolí.
Věk Nedaleko vrcholu Jezerní hory byly založeny dvě čtvercové studijní plochy 50x50 metrů na místech zasažených orkánem Kyrill. Na těchto plochách byly odebrány vývrty Presslerovým nebozezem ve výšce cca 30-40 cm ze všech kmenů, u nichž to bylo možné. Pomocí takto získaných
48
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 vývrtů byl v laboratoři určen věk stromů ve výšce. Byla použita standardní metoda odhalení chybějících letokruhů (křížové datování) a dopočítávání letokruhů zbývajících do středu. Na obou plochách poblíž Jezerní hory rostl porost, kterému výrazně dominovala jedna populační vlna (obr. 1). Na ploše 1 jsou to stromy staré 135 – 150 let a na ploše 2 stromy staré 170 – 200 let. Zejména na ploše 1 je pak zajímavý strmý pokles věkového rozdělení a absolutní vyloučení obnovy, což zřejmě souvisí se zaplněním porostu. Vysoká hustota a rychlost s jakou došlo k obnovení porostu, zde kontrastuje s tvrzením, že se horské smrčiny obnovují pomalu. Bylo zjištěno, že hustota zmlazení je výrazně ovlivněna vzdáleností od zdroje semen, přitom z obr. 1 je jasné, že při vzniku současné hlavní populační vlny se na ploše 1 vyskytovaly živé stromy starší 70ti let. Dalším rozdílem mezi plochami je podíl stromů starších než hlavní populační vlna. Na ploše 2 se vyskytuje pouze 6 stromů, které vyklíčily před rokem 1800 a které existovaly v zástinu předchozího porostu. Oproti tomu asi polovina stromů na ploše 1 vyklíčila před rokem 1850. Souše č. 82 vyklíčila před rokem 1725. Nejstarší žijící strom před orkánem Kyrill byl starý minimálně 265 let. V rozdělení věku na ploše 1 lze vysledovat také starší populační vlny. Nejvýrazněji se jeví skupina stromů z 80. let 18. století, což může být populační vlna, která dominovala v porostu před narušením na konci 50. let 19. století. Jednovrcholový charakter věkového rozdělení je znakem výskytu silného narušení v minulosti na obou plochách. Po narušení totiž dochází k uvolnění zdrojů, které byly blokovány předchozím porostem, a tedy k pulzu v obnově. Síla narušení byla menší na ploše 1 (na ploše zůstalo relativně dost starých stromů). Poté se vytvořil relativně rychle (během 15-ti let) nový a dosti hustý porost. Na ploše 2 byl dopad Obr. 1 – Graf věkové struktury stromů narušení na předchozí porost výraznější, na plochách vyjadřující počet stromů (osa y) vyskytuje se zde pouze několik stromů, které v každé pětileté věkové třídě (osa x – 1. rok před narušením existovaly v podrostu. Díky pětileté třídy). Zahrnuty jsou pouze stromy s tomu (a pravděpodobně také, protože se vysokou jistotou určení věku (chybějící předchozí porost rozpadal déle) je populační vzdálenost do středu menší než 5 mm): Černé vlna na ploše 2 delší (30 let). Dalším sloupečky - vývrtem dosažen střed, šedé důsledkem je pravděpodobně vytvoření sloupečky - chybějící vzdálenost do středu 0,1-5 řidšího porostu, kde docházelo k obnově i mm. v pozdější době. Faktory, které mohly způsobit zmíněná narušení, jsou: těžba, vítr a lýkožrout smrkový. I když známé historické gradace lýkožrouta smrkového ve 30. a 70. letech 19. století měly detekovatelný vliv na porosty, nebyla to ta hledaná silná narušení. Těžba podle historických záznamů připadá v úvahu zejména na ploše 2. Podpůrným argumentem je jednodušší struktura tohoto porostu a malé zastoupení starších stromů. Naproti tomu takováto struktura může vzniknout i po silném přirozeném narušení předchozího zapojeného (tedy s malým množstvím obnovy) porostu. Podle prostorových údajů (obr. 3) se zdá, že se porost rozpadl postupně ze směru přicházejících bořivých větrů. Vznik porostu na ploše 1 nespadá do období evidované těžby v oblasti a, i když zde těžba dřeva mohla sehrát svou roli, neméně výraznou roli hrála přirozená narušení (pravděpodobně větrem).
49
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Letokruhy Přírůst stromů (šířka letokruhu) vypovídá o existenčních podmínkách stromu, a proto jsou zachovalé letokruhové série považovány za významný „přírodní archiv“. Takový archiv nám může mnohé prozradit jak o prostředí, tak o ekologii daného druhu, populace a společenstva. Z takového archivu je však nutné se nejprve naučit číst, neboť v jedné informaci (šířce letokruhu) jsou souhrnně obsaženy údaje o klimatických, půdních, kompetičních a dalších podmínkách. Ve střední Evropě je výzkum ekologie dřevin na základě letokruhů ještě v plenkách, proto není možné říci pouze na základě intenzity přírůstu, v jakých podmínkách strom existoval. Nicméně některé zákonitosti jsou obecně platné. V lesích mírného pásma, kde je společenstvo dřevin schopné vytvořit zapojenou korunovou klenbu, hrají velice zásadní roli pro intenzitu růstu kompetiční vztahy. Strom rostoucí v zástinu mateřského porostu, nebo utlačovaný sousedními stromy přirůstá daleko méně než strom rostoucí ve volném prostoru. Pokud pak dojde k odumření stromů (výsledkem nějaké disturbance), stromy, nebo mladé přeživší stromky v podrostu výrazně zrychlují přírůst. Takové události, kdy u stromu dojde k výraznému náhlému a setrvalému zvýšení přírůstu, se říká uvolnění a na základě uvolnění je možné datovat narušení. Právě to bylo předmětem předkládané práce. Na obrázku 2 je zobrazen podíl uvolněných stromů v jednotlivých desetiletích v minulosti porostů. Vrcholy v těchto grafech označují výskyt významného narušení v dané dekádě. Z grafů je zřejmé, že periody úspěšné obnovy jsou na plochách synchronizovány s narušením, ovšem ne každé narušení znamená možnost dorůstání obnovy do porostní klenby. Podle prezentovaných dat docházelo po vhodném narušení v naprosté většině buď k odrůstání Obr. 2 – Chronologie disturbancí vyjadřující podíl uvolněných mladých stromků do cca 50 cm stromů z celkového počtu stromů přítomných v dané dekádě. výšky nebo až ke klíčení nové Plná čára zobrazuje opět věkovou strukturu. generace na holině. Na základě grafů na obrázku 2 lze rozlišit dva typy narušení v historii porostů na Jezerní hoře. Silnější narušení působí významnou destrukci minulého porostu (tj. uvolněním na ně reaguje kolem poloviny stromů existujících v dané dekádě a vyšší podíl má velké uvolnění) a je s nimi spojen vznik nové populační vlny. Stromy v těchto obdobích dosahují maximálního přírůstu. Takováto narušení se vyskytla na ploše 1 v dekádách 1780 a 1850-70 a na ploše 2 v dekádách 181030. Je zajímavé, že silná narušení jsou v časových řadách uvolnění patrná v několika dekádách. Pravděpodobně to znamená, že se předchozí porost rozpadal relativně postupně a silné narušení se skládá z několika menších navazujících narušení. Naproti tomu slabší narušení neovlivní tolik stromů (ale jsou v chronologii stále patrná, uvolní se více než cca 10% stromů) a nejsou spojena s masivním dorůstáním obnovy. Vyskytla se mezi plochami synchronně ve 20., 30. a 70. letech 19. století a ve 20., 50. a 90. letech 20. století.
50
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Obr. 3 – Prostorové rozmístění stromů na plochách podle věku. Průměr kroužku relativně odpovídá tloušťce kmene. Větším kostičkovaným kroužkem jsou označeny stromy, které v daném období zaznamenaly uvolnění, tj. náhlé a setrvalé zvýšení přírůstu. Pomocí uvolnění z kompetice a pulzů v obnově se datují narušení.
Závěr Studiem letokruhových sérií stromů na dvou 0,25 ha studijních plochách nedaleko vrcholu Jezerní hory v severní části Šumavy byl odhalen výrazně dynamický systém. Také v minulosti se zde vyskytovala silná narušení, na která byly vázány pulzy v obnově a vznik současných porostů. Neméně zajímavým zjištěním je častý výskyt slabších narušení, které se v tomto lese vyskytly každých 15 – 45 let a poměrně zásadně zasahovaly do struktury porostu. Podle prostorových dat každé z těchto narušení ovlivnilo velkou část studijní plochy a nejedná se tedy o náhodné úmrtí jednotlivců.
51
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Boubín a Jezerní hora – příklad monitoringu věkové struktury lesů CHKO Pavel Hubený Správa NP a CHKO Šumava, Sekce CHKO Šumava email:
[email protected]
Úvod Od konce 90.let jsme prováděli monitoring věkové struktury lesa na kalamitních holinách a na pařezech po úmyslných těžbách na celé Šumavě. Dodnes jsme nasbírali přes 600 transektů s více jak 7000 pařezy. Zajímal nás skutečný věk stromů, rozložení věku na transektu a charakteristiky přírůstů. Toto snímkování přináší mnoho zajímavých informací o věkové struktuře lesa, o charakteristikách průměrného přírůstu jednotlivých stromů nebo celých porostů, o vlivu stanovišť, expozic, nebo vývoji a stáří lesa. Jako příklad, jak lze využít takto nasbíraná data, jsem si připravil porovnání výsledků monitoringu pařezů dvou horských hřbetů CHKO Šumava vzdálených od sebe 80 km. Oba svými nejvyššími kótami přesahují 1 300 m nad mořem (Jezerní hora-Královský hvozd 1 343, Boubín 1 362). Oba jsou z 99 % lesnaté. Každý se svou minulostí, poněkud odlišnou polohou, jiným tvarem. Pokusíme se odpovědět na tyto otázky: Jaké je skutečné stáří lesů?Je věk lesů obou hřbetů srovnatelný, nebo se liší? Jaká je jejich věková struktura? Jsou stejné, podobné nebo zcela odlišné?
Metodika Srovnávané prostory by měly mít co nejpodobnější charakteristiky, především rozsah nadmořských výšek. Minimální výška by měla ležet nad 850 m, maximální do 1 360 m. Srovnávacích snímků – transektů, by mělo být stejné množství – 50 pro každou oblast, měla by odpovídat i početnost podle orientací svahů – nicméně tento předpoklad nemohl být splněn, transekty jsou vázány na místa těžeb nebo holin po vichřicích a nejsou tedy rozptýleny rovnoměrně. Transekty jsou sčítací linie dlouhé 50–100 m, ve kterých jsou zaznamenány skutečné věky stromů na pařezech pokácených v posledních 10 letech, na pařezech jsme změřili průměr a spočetli přírůsty (skutečný věk). Výšky pařezů se pohybovaly od 0, 2 do 1m (nebyly zvlášť měřeny), věk odpovídající výšce pařezu nebyl nijak zjišťován. Na zřetelně odlišnou výšku pařezu (vyššího 1 m) byl připočten odhadovaný minimální věk. Pro hodnocení jsme použili jeden tzv.“odhadovaný“ transekt z lokality Lukenské cesty – jde o transekt vedený pralesní formací původního Boubínského pralesa kolem Lukenské cesty a tvoří jej odečty na řezech stromů padlých přes cestu s přípočtem minimálního odhadovaného věku na délku kmene od paty k řezu (lomu). Pokud je tento transekt pro hodnocení použit, je to vždy zvlášť poznamenáno.
Výsledky Tab. 1 – Srovnání základních charakteristik obou horstev I. počet pařezů z toho z toho z toho z toho průměrný maximální minimální BK JD KL BO věk věk věk celkem Boubín 631 10 3 1 0 112 260 14 Boubín s pralesem 644 11 5 1 0 115 513 14 Královský Hvozd 642 7 12 0 1 117 298 10 Tab. 2 – Srovnání základních charakteristik obou horstev II. průměrný přírůst Boubín Královský hvozd
2, 39 2, 07
maximální
minimální 5, 73 9, 56
min. % pařezů s nízkými přírůsty v jádru 0, 85 2, 5 0, 28 4, 5
52
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 Tab. 3 – Srovnání základních charakteristik obou horstev III. podíl pařezů starších: 190let Boubín Královský hvozd
140let 2, 5 5, 5
% transektů s výskytem stromů starších: 140let 190let 19, 4 42 26, 1 66
14 26
16 14 12 10 8 6 4 2 0 0
50
100
150
200
250
300
350
400
Obr. 1 – Průměrné zastoupení decenálních věkových skupin za transekty na Boubíně. 12
10
8
6
4
2
0 0
50
100
150
200
250
300
350
400
Obr. 2 – Průměrné zastoupení decenálních věkových skupin za transekty Královského hvozdu.
53
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 750
850
950
1050
1150
1250
1350
1450
Obr. 3 – Boubín+Královský hvozd, vztah průměrného přírůstu a nadmořské výšky. Tab. 4 – Srovnání základních charakteristik obou horstev IV. průměrná délka období mezi nejstarším průměrný počet nespojitostí populace a nejmladším stromem na transektu Boubín 86 1, 7 Královský hvozd 131 1, 9 Tab. 5 – Srovnání základních charakteristik obou horstev V. Boubín sever průměrný věk průměrná nadmořská výška transektů [m n. m.] průměrný přírůst na poloměru [mm] Tab. 6 – Srovnání základních charakteristik obou horstev VI. Královský hvozd sever průměrný věk průměrná nadmořská výška transektů [m n. m.] průměrný přírůst na poloměru [mm]
jih 125 1263 1, 91
105 1118 2, 66
jih 123 1174 2, 29
123 1060 1, 92
Diskuze V základních charakteristikách jsou si obě horstva velmi podobná. Převažuje smrk (Boubín 97, 4 %, Královský hvozd 96, 9 %), vtroušeny jsou jedle bělokorá, buk lesní a velmi výjimečně javor klen a borovice lesní. Průměrný zjištěný věk se pohybuje kolem 115 let, maximální zjištěné věky leží mezi 250–298 lety (i když v obou územích se jednotlivě vyskytují stromy s věkem převyšujícím 300 let, na území Boubínského pralesa předpokládáme stromy dosahující věku až 600 let. Srovnání přírůstových charakteristik (zjištěná maxima a minima) je v průměrných hodnotách rovněž velmi podobné, pokud jde o extrémní hodnoty – obě se vyskytují na Jezerní hoře. Minimální podíl stromů s výskytem extrémně hustého jádra není u obou horstev nijak vysoký, je nižší u Boubína (2,5 %) než u Královského hvozdu (4,5 %). Tato charakteristika by měla zachycovat podíl stromů původně odrůstajících pod porostem. Většina stromů obou horstev tedy vznikla ve světlostně optimálním prostředí (těžba nebo disturbance). Zatímco na Královském hvozdu je zřetelný trend nárůstu věku s nadmořskou výškou (ačkoli extrémní stáří byly zachyceno v nadmořských výškách kolem 1250 m), na Boubíně není tento trend zřetelný díky skutečnosti, že pralesovité zbytky se nacházejí spíše v nižších a středních nadmořských výškách. Při započtení odhadovaného transektu z Lukenské cesty lze pozorovat spíše trend poklesu věku s rostoucí nadmořskou výškou. U obou horstev je patrný spíše pokles stáří ve skutečně vrcholové oblasti a existenci starých lesů cca 50–100m pod vrcholem.
54
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 Průběh průměrné věkové struktury za transekty je velmi podobný. Jde o průměrné hodnoty procentických podílů za decenium a transekty. Zachycuje skutečnost, že hlavní část smrkové populace obou horstev tvoří kulminační vlna vzniklá před cca 120–150 lety, která zapojila porosty s rozptýlenými stromy starými 150–350 let. Stromů starých 150 a více let (140 let + 10 let na výšku pařezu) je v Královském hvozdu 26 % a na Boubíně 19 %. Pařezů starých 200 a více let je na Královském hvozdu 5,5 % a na Boubíně 2,5 %. Na otázku, jak rozptýlené jsou staré stromy (zda se soustředí jen do několika starých porostních skupin, nebo zda jsou všudypřítomné) může odpovědět procentuelní zastoupení transektů s výskytem starých stromů na celkovém počtu transektů. Z tohoto hlediska vychází jako starší les Jezerní hory, ve kterém se stromy starší 150 let vyskytují na dvou třetinách transektů a stromy starší 200 let na více jak čtvrtině transektů (26 %). Oblast Boubína se z tohoto hlediska jeví jako území s koncentrovanějším výskytem starých stromů, stromy starší 150 let se vyskytují na méně než polovině transektů, starší 200 let jen na sedmině transektů. Na Boubíně je tedy dodnes patrné větší ovlivnění vichřicí a následnou kůrovcovou kalamitou spojenou s velkoplošnými pasečnými těžbami v období 1870–1890 (sevřenější kulminace ve věku 90–120let), než v oblasti Královského hvozdu. Na Boubíně ve věku 100–150 let (v transektu 90–140let, období vzniku hlavní části smrkové populace 1867–1917) leží 67,6 % populace, na Královském hvozdu jen 56,17 %. Díky státní hranici máme poněkud omezený počet transektů na Královském hvozdu v jižní výseči (JZ-J-JV), oproti Boubínu. Přesto je zajímavé, že jižní výseč u Královského hvozdu, ačkoli má průměrně nižší nadmořskou výšku, má průměrný přírůst malý – srovnatelný s polohami v severní výseči Boubína s průměrně výrazně vyšší nadmořskou výškou. Důvodů může být více – kamenité chudé sutě na jihozápadě Jezerní hory – a také soustředění nejstaršího lesa na jihozápadním svahu, který má pochopitelně i nejnižší průměrné přírůsty.
Obr. 4 – Porovnání vztahu průměrného přírůstu na nadmořské výšce a orientaci svahu.
55
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Obr. 5 – Porovnání vztahu věku a nadmořské výšky podle orientace svahu. Průměrné přírůsty mají tendenci s nadmořskou výškou klesat, na Boubíně i na Královském hvozdě lze pozorovat jisté nárůsty průměrných přírůstů v nadmořských výškách 1000–1100m (obě expozice). Toto zvýšení je u obou horstev patrnější na svazích severní výseče, než na jižních. Vztahu věku a nadmořské výšky je jiný.Zatímco průběh mediánů a 50 % kvantilů je u Boubína podobný u severní i jižní výseče, u Královského hvozdu je průběh této závislosti u odlišných orientací rozdílný. U obou horstev věk pařezů s rostoucí nadmořskou výškou mírně roste, u Boubína se vyskytují nejmladší porosty v jižně orientovaných svazích nadmořských výšek do 900m, na Královském hvozdu se podobně mladé porosty vyskytují až do 1100 m jižní i severní expozice. Nejstarší porosty jsou na Boubíně ve vrcholové oblasti nad 1300 m s výskytem extrémních lokality v nadmořských výškách1100–1400 m, na Královském hvozdu nad 1100 m a zejména u jižně exponovaných svahů.
Závěr Obě horstva mají podobné charakteristiky věkové struktury lesa, nicméně liší se v některých aspektech – pravděpodobně způsobených činností člověka nebo disturbancemi. U Královského hvozdu nastupuje kulminace současné populace smrků před cca 180–190 lety (kolem 1820–1830), na Boubíně před 160 lety (1840–1850) a vrcholí na Jezerní hoře před 130 (kolem 1870) a na Boubíně před 90 až 120 lety (kolem 1880–1910). Ačkoli by tento chod mohl vybízet k domněnce, že za tuto dynamiku na Královském hvozdu může vichřice z roku 1870, lesní porostní mapy tuto skutečnost nepotvrzují, vlivy vichřice jsou z porostních map plošně patrné naopak na Boubíně, chod věkové struktury ji zde také potvrzuje. Za shodné charakteristiky lze považovat průměrný věk lesa, za podobné přírůstové charakteristiky a skutečnost, že vrcholové oblast obou horstev nevykazují nejstarší porosty, ty se vyskytují pod vrcholem nebo na svazích hřbetů. U obou je patrný trend klesání průměrného přírůstu s rostoucí nadmořskou výškou. Odlišnosti lze spatřovat ve zřetelně nižších přírůstových schopnostech lesa na Královském hvozdu v jižní výseči i v malé a střední nadmořské výšce a v tom, že zatímco u Boubína průměrný věk lesa s nadmořskou výškou spíše klesá, u Jezerní hory spíše roste. Za tento jev na Královském hvozdu pravděpodobně zodpovídají svorové a křemencové (tedy velmi chudé) sutě, které tvoří více méně zapojené pásy na všech svazích hory, vlhká a živná stanoviště známá z řady lokalit Boubína se zde vyskytují velmi řídce a spíše v nižších nadmořských výškách.
56
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 V obou horstvech jsou rozptýleny jednotlivé stromy nebo porostní skupiny se stromovými jedinci, jejichž věk se pohybuje mezi 200-300 lety. Lze odvodit, že cca 3 % všech stromů jsou stromy starší 200 let. V oblasti Královského hvozdu se staré stromy (potomci původních lesů minimálně ovlivněných lidskou činností) vyskytují více rozptýleny a vyskytují se na větší části území. Na Boubíně jsou více koncentrovány do zbytků přírodních lesů.
Obr. 6 – Kartogram umístění transektů v celé CHKO Šumava.
57
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Obr. 7 – Kartogram umístění transektů v detailu – Boubín.
58
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
Obr. 8 – Kartogram umístění transektů v detailu – Královský Hvozd.
59
%desetileté populace na transektu
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0
50
100
150
200
250
300
350
věk
% desetilaté populace na transektu
Obr. 9 – Příklady odlišných věkových struktur porostů – věková struktura vrcholové části Boubína a Pažení. 35 30 25 20 15 10 5 0 0
50
100
150
200
250
300
350
věk Obr. 10 – Příklady odlišných věkových struktur porostů – věková struktura lesa na Boubíně.
60
% desetileté populace na transektu
Lesník 21. století, monitoring lesa na Šumavě – historie a současnost Kašperské Hory; II. 2010
35 30 25 20 15 10 5 0 0
50
100
150
200
250
300
350
věk
%desetileté populace na transektu
Obr. 11 – Věková struktura nejstarších částí smrkového lesa na Jezerní hoře.
35 30 25 20 15 10 5 0 0
50
100
150
200
250
300
350
400
500
600
700
věk
%desetileté populace na transektu
Obr. 12 – Věková struktura lesa na Špičáku. 25 20 15 10 5 0 0
100
200
300 věk
Obr. 13 – Věková struktura Boubínského pralesa u Lukenské cesty (odečteno ze zlomů a odřezů) – minimální věk.
61