MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ Lesnická a dřevařská fakulta Ústav geologie a pedologie

Sukcese lesních společenstev v lomech na granit a mramor

Bakalářská práce

Vedoucí bakalářské práce:

Vypracoval:

doc. Mgr. Jindřich Kynický, Ph.D.

René Madaj Brno 2014

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma „Sukcese lesních společenstev v lomech na granit a mramor“ vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Souhlasím, aby moje závěrečná práce byla zveřejněna v souladu s § 47 b) zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s vyhláškou rektora MENDELU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.

V Brně dne podpis studenta

PODĚKOVÁNÍ Mé poděkování patří především doc. Mgr. Jindřichu Kynickému, Ph.D. za cenné rady a vstřícný přístup během zpracování této bakalářské práce. Dále bych chtěl poděkovat Ing. Haně Káňové, Ph.D. a Ing. Aleši Kučerovi, Ph.D. za praktické rady a významnou pomoc při laboratorním měření půdní fyziky. Můj dík patří také mé rodině a přátelům za podporu při studiu a řešení práce.

ABSTRAKT René Madaj Sukcese lesních společenstev v lomech na granit a mramor Bakalářská práce se zabývá zhodnocením iniciálních půd vybraných lomových lokalit severní Moravy na různých půdotvorných substrátech a jejich vlivu na osídlování pionýrskými dřevinami. Pro konfrontaci byly vybrány tři lomové lokality, kde probíhala těžba granitu (Žulový vrch, Arcibiskupský lom, Vycpálkův lom), a také tři mramorové lomy (Vápenná, Horní Lipová – Smrčník, Supíkovice). Pro srovnání rozdílných půdních podmínek na různých matečných horninách byly na sledovaných lokalitách odebrány půdní vzorky pro laboratorní analýzu vybraných fyzikálních vlastností půd a pomocí XRF spektrometru bylo určeno zastoupení významných makroelementů (Si, Ca, Al). Při fytocenologickém průzkumu lokalit byly pozorovány zřetelné rozdíly v přirozeném osídlování lokalit dřevinnou vegetací, v závislosti na rozdílné matečné hornině. Klíčová slova: Granit, iniciální půdy, kamenolom, krystalický vápenec, mramor, pionýrské dřeviny, žula.

ABSTRACT René Madaj A succession of forest communities in the granite quarries and marble This bachelor thesis deals with the evaluation of initial soils of representative sites of selected quarries in the northern Moravia. All sites and independent initial soils formed on different soil-forming substrates and presented results deals with impact of chemically different substrate on the settlement of pioneer tree species. Three model granite quarries were selected (Žulový vrch, Arcibiskupský lom, Vycpálkův lom) , and also three marble quarries (Vápenná, Horní Lipová – Smrčník, Supíkovice) were selected to compare different lithologies and evolution of chemically different initial soils. All representative locations for soil sampling and additionala laboratory analysis of selected physical properties of soils were done to compare different soil conditions on the different parental rocks. XRF spectrometer was used to determine major macroelements (Si, Ca, Al). Distinct differences were observed in the natural vegetation and trees colonization during phytosociological survey, depending on different chemistry of parental rock and initial soils. Keywords: Granite, initial soil, marble, methamorphosed limestone, pioneer tree species, quarry.

OBSAH 1

Úvod ............................................................................................................... 9

2

Cíl ................................................................................................................. 11

3

Literární přehled ........................................................................................... 12 3.1

Vymezení ekologických pojmů............................................................. 12

3.1.1 Tolerance ........................................................................................... 12 3.1.2 Disturbance a stres ............................................................................. 12 3.1.3 Vzájemné vztahy mezi organismy..................................................... 12 3.1.4 Ekosystém.......................................................................................... 14 3.1.5 Společenstvo ...................................................................................... 14 3.1.6 Sukcese .............................................................................................. 15 3.1.7 Pionýrské dřeviny .............................................................................. 17 3.2

Ekologické vztahy na vybraných lokalitách ......................................... 18

3.2.1 Vliv matečné horniny ........................................................................ 18 3.2.2 Fytocenóza ......................................................................................... 18 3.3

Vývoj půdního prostředí ....................................................................... 19

3.3.1 Vznik půdy ........................................................................................ 19 3.4

Obecný popis vyskytujících se typů hornin .......................................... 21

3.4.1 Hlavní vyvřelé horniny hlubinné s křemenem .................................. 21 3.4.2 Hlavní přeměněné horniny ................................................................ 21 3.5

Minerální složení půd ............................................................................ 22

3.5.1 Křemičitany ....................................................................................... 22 3.5.2 Uhličitany (karbonáty)....................................................................... 23 3.5.3 Oxidy a hydroxidy (sesquioxidy) ...................................................... 24 3.6

Biologické procesy a cykly prvků ......................................................... 24

3.6.1 Cyklus vápníku a hořčíku .................................................................. 24 3.7

Obsah, výskyt a funkce prvků v půdách ............................................... 25

3.7.1 Křemík (Si) ........................................................................................ 25 3.7.2 Hliník (Al) ......................................................................................... 25 3.7.3 Vápník (Ca) ....................................................................................... 26 3.8

Historie těžby slezské žuly a mramoru ................................................. 26 6

3.8.1 Těžba žuly ......................................................................................... 26 3.8.2 Těžba mramoru .................................................................................. 28 3.8.3 Dekorační kameny ............................................................................. 30 3.9

Přehled pionýrských dřevin................................................................... 31

3.9.1 Bez černý – Sambucus nigra L. ......................................................... 31 3.9.2 Borovice lesní – Pinus sylvestris L. .................................................. 32 3.9.3 Bříza bělokorá – Betula pendula Roth .............................................. 32 3.9.4 Buk lesní – Fagus sylvatica L. .......................................................... 32 3.9.5 Jasan ztepilý – Fraxinus excelsior L. ................................................ 32 3.9.6 Javor klen – Acer pseudoplatanus L. ................................................. 33 3.9.7 Javor mléč – Acer platanoides L. ...................................................... 33 3.9.8 Jedle bělokorá – Abies alba Mill. ...................................................... 33 3.9.9 Jeřáb ptačí – Sorbus aucuparia L. ..................................................... 34 3.9.10 Jilm horský – Ulmus glabra L. ........................................................ 34 3.9.11 Lípa srdčitá – Tilia cordata Mill. .................................................... 34 3.9.12 Lípa velkolistá – Tilia platyphyllos Scop. ....................................... 35 3.9.13 Líska obecná – Corylus avellana L. ................................................ 35 3.9.14 Modřín opadavý – Larix decidua Mill............................................. 35 3.9.15 Olše lepkavá – Alnus glutinosa (L.) Gaertn..................................... 36 3.9.16 Olše šedá – Alnus incana (L.) Moench ............................................ 36 3.9.17 Růže šípková – Rosa canina L. ....................................................... 36 3.9.18 Smrk ztepilý – Picea abies (L.) Karsten .......................................... 37 3.9.19 Topol bílý – Populus alba L. ........................................................... 37 3.9.20 Topol osika – Populus tremula L. ................................................... 37 3.9.21 Třešeň ptačí – Prunus avium (L.) L. ................................................ 38 3.9.22 Vrba jíva – Salix caprea L. .............................................................. 38 4

Metodika ....................................................................................................... 39 4.1

Metodika výběru a hodnocení stanoviště .............................................. 39

4.2

Metodika laboratorních šetření ............................................................. 39

4.2.1 Stanovení fyzikálních půdních vlastností .......................................... 39 4.2.2 Stanovení zastoupení vybraných makroelementů ............................. 41 5

Charakteristika oblasti .................................................................................. 42 7

5.1

Skupina lomů v asociaci krystalických vápenců (mramorů) ................ 42

5.1.1 Celkový popis a přírodní poměry oblasti .......................................... 42 5.1.2 Lomy na Smrčníku ............................................................................ 45 5.1.3 Lom v Supíkovicích .......................................................................... 47 5.1.4 Lom ve Vápenné................................................................................ 47 5.2

Skupina lomů v asociaci granitů (žul) ................................................... 49

5.2.1 Celkový popis a přírodní poměry oblasti .......................................... 49 5.2.2 Arcibiskupský lom............................................................................. 50 5.2.3 Lom Jana Vycpálka ........................................................................... 51 5.2.4 Lom na Žulovém vrchu ..................................................................... 51 6

Výsledky a diskuse ....................................................................................... 52 6.1

Zhodnocení fyzikálních vlastností půdy ............................................... 52

6.1.1 Hodnocení objemové hmotnosti ........................................................ 52 6.1.2 Hodnocení objemové hmotnosti redukované .................................... 53 6.1.3 Hodnocení obsahu vody a sušiny ...................................................... 53 6.1.4 Hodnocení maximální vodní kapacity ............................................... 55 6.2

Zhodnocení obsahu vybraných prvků ................................................... 57

6.2.1 Zastoupení vybraných makroelementů .............................................. 57 6.2.2 Výskyt škodlivých prvků v půdě ....................................................... 60 6.3

Výsledky fytocenologického průzkumu ............................................... 60

7

Závěr ............................................................................................................. 63

8

Summary....................................................................................................... 64

9

Seznam použité literatury ............................................................................. 66 9.1

Literární zdroje ...................................................................................... 66

9.2

Internetové zdroje.................................................................................. 68

10

Seznam tabulek ............................................................................................. 69

11

Seznam obrázků............................................................................................ 69

12

Seznam příloh ............................................................................................... 69

8

1

ÚVOD Autor této práce se zaměřil na studium půdního a geologického prostředí

vybraných lokalit ve vztahu k primární sukcesi a výskytu pionýrských druhů dřevin. Lokality jsou založeny na dvou rozdílných půdotvorných horninách, a to konkrétně na žule (granitu) a krystalickém vápenci (mramoru). V případě vybraných lokalit nebyla provedena rekultivace a v nečinných lomech již tedy probíhá primární sukcese. I na okrajích činných lomů již lze pozorovat prvotní stadia sukcese. Donedávna byly opuštěné kamenolomy považovány za jizvy krajiny. Jejich rekultivace často probíhala tak, že byl lom vyplněn odpadky a zahrnut hlínou, takže vznikla nevyužitelná propadlina. Většinou byly skály zešikmeny a v lomu byly vysázeny rekultivační dřeviny. Spousta lomů však tomuto osudu uniklo a skály, kterých je v české krajině málo, zůstaly zachovány a porostly např. borovicemi a břízami. Někdy je lepší, když lom zaroste sám od sebe, ale často je nutné v lomu vytvořit několik ohnisek, odkud se mohou šířit ušlechtilejší dřeviny. Podle Cílka (2005) je potřeba lomům „nějak pomoci, aby nezarostla společenstvím bezu a kopřiv, které je mimořádně stálé, ale třeba jasany či lipami“. Při vhodné morfologické péči nemusí být lomy pouze jizvami v krajině, ale mohou se stát jejími nejhodnotnějšími částmi. Je nezbytné dodat, že biologicky vhodnější lomy bývají spíše menší a starší, které jsou relativně členité a těžily se buď ručně, nebo s pomocí menší mechanizace. Ruční těžba se totiž musela přizpůsobovat místním podmínkám, různé tvrdosti kamene nebo tektonickým liniím, což vedlo k vytváření polopřirozeného rázu již při těžbě. U dnešních lomů se příroda přizpůsobuje těžké technice a závěrečný tvar lomu je pak nepřirozeně kubistický. Většina lokalit na horninách Českého masivu, především vápencích, zaroste rychle sama. Spontánní sukcese je sice pomalejší, ale kvalitnější. Může se odehrávat i polopřirozeným způsobem například tak, že budou pod dozorem botanika volně vysévána semena žádoucích, či dokonce chráněných rostlin a dřevin (Cílek, 2005). Podle Cílka (2005) dnes již „odbory životního prostředí vyžadují, aby měl těžař jasnou představu o tom, jak bude vypadat prostor lomu po ukončení těžby“. Velmi důležitý požadavek je především odstranění všech budov a technických zařízení, aby 9

v lomu nevzniklo další průmyslové centrum. Kvůli ptákům, vegetaci i jako geologický profil by měla být zachována svislá skalní stěna. Již před otevřením lomu je nutné počítat s tím, že se vytvoří instruktivní geologický profil, stanoviště blízké skalním stepím a na něm i hnízdiště méně častých druhů ptáků vytlačených z okolní krajiny. Během těžby a především po jejím skončení by vědci vyslaní orgány státní správy měli označit části lomu, jež by bylo vhodné zachovat. Ostatní části se pak mohou zešikmit, přetvořit v suťový les nebo třeba v systém kopečků a roklí (Cílek, 2005). Botanikové označují proces spontánní či řízené tvorby nové přírody jako „ekologie obnovy“. Pokud není zájem s nečinným lomem něco provést, pak někdy stačí lom pouze vyčistit a ponechat ho sukcesi. Chudé skalnaté svahy dnes neřízeně zarůstají i v místech, kde dříve rostla jen tráva. Přispívají tomu například dusičnany, které padají s deštěm a hnojí půdu. Nenáročná společenství skalní vegetace jsou tak vytlačena z obvyklých míst a nalézají svá nová stanoviště stále častěji v lomech (Cílek, 2005). Opuštěné lomy mohou být novou nadějí pro spoustu pionýrských a často i vzácných společenstev rostlin i živočichů. Stávají se novým domovem pro rostlinné i živočišné druhy, jež byly naší společností zatlačeny na pokraj jejich vyhubení. Proto může jakýkoliv druh ekologické obnovy lokality nebo vhodně navržená rekultivace mít velký kulturní a ekologický význam pro krajinu a ekosystémy. Lomy mají nesmírný potenciál a záleží jen na nás, zdali ho využijeme (Kynický et al., 2011).

10

2

CÍL Cílem této práce bylo celkové zhodnocení současné situace na lokalitách

vybraných lomů severní Moravy. Pro účely bakalářské práce byly vyhodnoceny půdní a horninové vzorky pro zjištění fyzikálních vlastností iniciálních půd a stanovení zastoupení významných prvků pro všechny vybrané lokality. Dále byl zdokumentován stav přirozené dřevinné vegetace osídlující tato extrémní stanoviště. Dalším cílem práce bylo posouzení vlivu odlišných půdotvorných substrátů na primární sukcesi a dendrodiverzitu lokalit.

11

3

LITERÁRNÍ PŘEHLED V literárním přehledu jsou uvedeny základní ekologické pojmy a vztahy, definice

půdy a její funkce, popis matečných hornin vybraných lokalit a konečně historie těžby. Obecně tyto poznatky slouží jako podklad pro zpracování bakalářské práce.

3.1 Vymezení ekologických pojmů V této kapitole bude v širším pojetí objasněn pojem sukcese. Pro objasnění vztahů mezi rostlinami a procesů probíhajících na vybraných lokalitách jsou však zapotřebí i další pojmy z oboru ekologie. 3.1.1 Tolerance Organismy se musí přizpůsobovat podmínkám, jež nejsou vždy zcela stejné a neměnné. Některé druhy nebo jedinci snášejí relativně široké rozpětí faktorů prostředí, jiné nikoliv. Tato snášenlivost bývá označována jako tolerance. Tolerance k faktorům prostředí i k vyšším koncentracím znečištěním v prostředí se však neliší pouze mezi různými biologickými druhy, ale také mezi starými a mladými jedinci téhož druhu nebo mezi jedinci s různou tělesnou kondicí (Braniš, 2004). 3.1.2 Disturbance a stres Pokud se odlišují faktory prostředí (např. teplota nebo dostatek živin) dlouhodobě, ale mírně od ekologického optima, jedná se o stresující faktory. Dojde-li ke změně náhle (např. formou katastrofy), nazýváme takovou změnu disturbance (Braniš, 2004). Míchal (1994) definuje stres jako „nadměrné chronické zatěžování populace bez přímé likvidace biomasy“. 3.1.3 Vzájemné vztahy mezi organismy Vztahy mezi organismy dělíme na dva základní typy. Prvním typem jsou vztahy vnitrodruhové (mezi jedinci téhož druhu), tím druhým mezidruhové (mezi jedinci různých druhů). Řada vztahů je vytvořena na stejných základech a mohou se tedy 12

realizovat jak mezi jedinci stejného druhu, tak i mezi jedinci odlišných druhů. Některé další vztahy se však mohou odehrávat pouze mezi jedinci různých druhů (Braniš, 2004). 3.1.3.1 Konkurence (kompetice) Je to základní vztah, kdy jedinci stejného druhu nebo různých druhů soupeří o podmínky k životu. Jde především o světlo, potravu, vodu a řadu dalších faktorů prostředí. V konkurenční soutěži většinou platí, že lépe vybavený jedinec, silnější, schopnější a přizpůsobivější uspěje (Braniš, 2004). Mnohdy však platí jiné primitivní pravidlo, že zdroj získává ten, kdo přichází první. Příkladem může být strom v lese. Ten jedinec, který vyroste dříve, takže má lepší přístup ke světlu a získává tedy proti svým menším příbuzným výhodu většího přísunu energie ze slunce, kterou využije pro svůj růst. Jiný strom (jedinec) na jeho místo může proniknout až tehdy, když ten větší a starší odumře, ztrouchniví a spadne. Tím se uvolní místo dalším stromům. Rostliny si však mohou konkurovat i délkou a mohutností kořenů nebo používáním nejrůznějších výměšků z kořenů k „odpuzení“ jiných druhů (Braniš, 2004). Braniš (2004) uvádí, že „konkurence může vést k úplnému potlačení jiného druhu, nebo dosažení rovnovážného stavu, při kterém soupeřící druhy mohou přežívat jeden vedle druhého – koexistence“. 3.1.3.2 Mutualismus Je to soužití různých druhů využívajících výhod, které jim spolužití přináší. Tyto oboustranné výhody jsou zejména snadnější získávání potravy, lepší růst, přežívání nebo úspěšnější rozmnožování. Mnohé vztahy mezi jedinci i populacemi jsou výsledkem velmi dlouhého vývoje, takže se vytvořily mezi organismy celé sítě vazeb. Sítě jsou nejčastější u organismů, které žijí na stejných stanovištích nebo využívají společných zdrojů výživy. Právě tyto vazby formují z populací různých druhů společenství, ve kterém jeden druh závisí některým ze svých životních projevů na jiném druhu. Soubor takových populací nazýváme jako společenstvo, někdy označované termínem biocenóza (Braniš, 2004). 13

3.1.4 Ekosystém Společenstva, jež jsou přizpůsobena určitým fyzikálním a chemickým podmínkám (neživou přírodu), označujeme spolu s těmito charakteristickými faktory neživé přírody jako ekosystémy (Braniš, 2004). 3.1.5 Společenstvo Braniš (2004) definuje společenstvo jako „soubor populací různých organismů (rostlin, živočichů, mikrobů atd.), který žije na určitém území nebo v určitém prostru (lesní, luční, jezerní, jeskynní společenstva)“. Společenstva, jež charakterizují stanovištní podmínky, nemají přesné hranice, protože často přecházejí plynule jedno ve druhé. Ostřejší hranice jsou jen např. na hranici lesa a louky, ještě znatelnější je mezi jezerem a porostem na skále u jezera. Na těchto rozhraních bývá biodiverzita vyšší než v sousedních společenstvech. Bývají tam některé druhy z obou hraničících společenstev a také druhy vázané na tuto kontaktní zónu. Tato kontaktní pásma označujeme jako ekotony a zdejší společenstva jako ekotonová (Braniš, 2004). 3.1.5.1 Dominantní druhy Hlavní neboli dominantní druhy jsou pro funkci (existenci) společenstva významnější než vedlejší druhy. Dominantní druhy se účastní toku energie a biomasy společenstvem daleko větší měrou. Bývají nejpočetnější a tvoří největší podíl biomasy společenstva. Jejich odstranění nebo významné omezení podstatně změní strukturu a vývoj společenstva (Braniš, 2004). 3.1.5.2 Klíčové druhy Rozhodujícím způsobem ovlivňují vývoj a existenci společenstva i tzv. klíčové druhy. Jsou to sice druhy méně početné, ale pro fungování ekosystému velmi důležité (Braniš, 2004).

14

3.1.5.3 Vliv člověka Ekosystémy nejsou pouze přírodní oblasti, jako jsou jezera, lesy, stepi, mokřady nebo pouště, ale také systémy do jisté míry ovlivněné člověkem. Odlišnost těchto nepřirozených celků je dána především tím, že je do nich vkládána energie navíc (mimo hlavní zdroj – sluneční záření). Tato energie se nazývá dodatková energie a představuje práci strojů, umělé zavlažování, ošetřování proti škůdcům atd. (Braniš, 2004). Braniš (2004) zmiňuje, že „společenstva se v dlouhých časových obdobích v závislosti na postupných změnách klimatu, horninotvorných procesech, ale i na činnosti člověka společenstva mění – vyvíjejí“. Rovněž se vyvíjejí společenstva, která vznikla po přirozené nebo umělé přírodní katastrofě. Vyvíjet se začne společenstvo původně obhospodařované člověkem, jakmile jej člověk přestane ovlivňovat. Invaze nových druhů na tyto změněné plochy nebo obnova původních společenstev z nenarušeného okolí mohou být i velmi zdlouhavé procesy (Braniš, 2004). Navíc vlivem teplotního gradientu za jinak stejných podmínek klesá druhové bohatství organismů s nadmořskou výškou (Míchal, 1994). 3.1.6 Sukcese Pokud jsou abiotické a biotické podmínky stálé, ustalují se i vztahy ve společenstvu a jeho skladba se mění jen málo. Mění-li se významně vnější podmínky, mohou být stávající populace nahrazeny jinými druhy. Podle Braniše (2004) tento proces změn trvá tak dlouho, „dokud se vzájemné vztahy mezi populacemi druhů a vztahy mezi populacemi druhů a fyzikálně-chemickými faktory prostředí opět neustálí“. Postupné změny směřující k dosažení rovnovážného stavu mezi živou a neživou složkou, se nazývají sukcese (Braniš, 2004). Sukcesi je možné lidskými zásahy bránit, nebo ji lze stimulovat a využívat ve prospěch nově vznikajících společenstev, nelze ji však vyloučit ani při vytvoření stabilních antropocenóz. V průběhu sukcese se zákonitě mění druhové složení biocenózy a její energomateriálové toky, což se projevuje záměnou jednoho ekosystému druhým. Sukcese je důsledkem rozdílné rychlosti růstu, rozdílné životnosti a kolonizační schopnosti zúčastněných druhů (Míchal, 1994). 15

Podle Oduma (1971) probíhají během sukcese tyto hlavní funkční změny ekosystémů: 1) Vzrůstá celková biomasa společenstva a v klimaxu kulminuje. 2) Pokryvnost a listová plocha stoupá, prostor se vyplňuje společenstvem, tím se zlepšuje využití sluneční energie primárními producenty. 3) Postupně přechází dominance z rychle rostoucích druhů na druhy konkurenceschopnější. 4) Zvyšuje se celková hrubá produkce biomasy, po kulminaci a menším poklesu se v klimaxu ustálí. 5) Čistá produkce je v klimaxu nulová, protože roční nárůst biomasy se přibližně rovná jejímu odumírání a ztrátám dýcháním během roku. 6) Opad se rozkládá a napomáhá tvorbě půd. Obsah dusíku a humusu v půdě roste, živiny vázané v živé i odumřelé biomase v klimaxovém stádiu vrcholí. 7) Komplikuje

se

struktura

ekosystému

a

tato

složitost

vrcholí

v klimaxovém stádiu. Biodiverzita je na vrcholu ve středních sukcesních stádiích a v klimaxu klesá. 8) Rychlost výměny živin mezi abiotickým a biotickým subsystémem nejprve roste, ke konci sukcese však velmi klesne. Uzavírají se tak minerální

koloběhy

během

sukcese,

v klimaxu

jsou

výstupy

z ekosystému minimální. 9) Stoupá odolnost fytocenózy i celého ekosystému vůči vnějšímu narušení. V posledních sukcesních stádiích se po disturbanci návrat do původního stavu zpomaluje. 3.1.6.1 Primární sukcese Je to vývoj společenstva na obnaženém povrchu, který nebyl v minulosti ovlivněn jinými organismy. Primární sukcesi lze pozorovat jak na nově vytvořeném sopečném ostrově, tak i v blízkosti lidských sídel nebo člověkem využívané a poškozené krajině. Ve vybraných lokalitách této bakalářské práce jde především o opuštěné výsypky povrchových dolů, které nejsou rekultivovány. Na holém povrchu se nejdříve uchytí 16

odolné řasy, lišejníky a nenáročné byliny. Později se začnou objevovat např. břízy a vrby. Díky opadu listí a tlení rostlin se začne vytvářet humusový povrchový horizont. Sukcese takových ploch ale trvá desítky až stovky let (Braniš, 2004). 3.1.6.2 Sekundární sukcese Pokud byla původní vegetace odstraněna, ale půda s některými sporami a semeny zůstala zachována, jedná se o sekundární sukcesi. Jedním příkladem takové disturbance jsou např. opuštěné pastviny, na nichž původně rostly lesy, které byly člověkem vykáceny. K druhotné sukcesi přirozených společenstev dochází také po požáru v lese neovlivněném člověkem (Braniš, 2004). 3.1.7 Pionýrské dřeviny Jsou to obyvatelé rychle vznikajících a opět zanikajících prostředí, jejichž úkolem je rychlé osídlování, rychlé využití volného prostoru a rychlé šíření na nová vhodná prostředí. Pionýrské druhy se vyznačují vysokou rozmnožovací schopností. Mají rychlý vývoj, jsou krátkověké a schopné přežívat ve velmi rozmanitém prostředí. Jsou dominantní v dočasných nevyvážených ekosystémech a iniciálních stádiích sukcese. Tito „ekologičtí oportunisté“ mají schopnost se rychle šířit, ale v silné konkurenci se nemohou prosadit. Vcelku snadno přežívají a jejich genofond je málo zranitelný (Míchal, 1994). 3.1.7.1 Klimax Podle Braniše (2004) se jedná o „stabilizované společenstvo, kde jsou vazby organismů mezi sebou navzájem, půdou, klimatem a ostatními faktory prostředí ustálené“. Ekosystém v takovém stabilním stavu označujeme jako klimaxový ekosystém (Braniš, 2004). Sukcesi zahajuje „iniciální“ a zakončuje „klimaxové“ stádium. Klimax jako závěrečné stádium sukcese je určen především makroklimatickými podmínkami dané krajiny a vývojově vyspělým stavem půdy (Míchal, 1994).

17

Lesy jsou velmi stabilní a odolná společenstva. K menším změnám jsou rezistentní, ale po větším narušení trvá velmi dlouho, než se navrátí do původního stavu (Braniš, 2004). Podle Míchala (1994) je stabilita raných sukcesních stadií obvykle nízká a v průběhu sukcese se zvyšuje.

3.2 Ekologické vztahy na vybraných lokalitách Ve vybraných kamenolomech jednou vznikne lesní klimax ve formě klimaxového lesa s ostrůvky primárního bezlesí. Tyto ostrůvky budou tvořit plochy, jež lesu dobře odolávají. Budou to zejména vodní plochy, mokřady, skály, mělké půdy a sutě, toxické půdy. Je třeba zdůraznit, že jde zároveň o biotopy ekologicky extrémní, a tedy pro lidi neobyvatelné, neumožňující ani soustavné využívání (Sádlo, 2008). 3.2.1 Vliv matečné horniny Na jedné straně je geodiverzita člověkem ničena, ale na druhé straně je rovněž vytvářena. Tvorba nové geodiverzity může být žádoucí, pokud zvýrazňuje a obohacuje její přirozené prvky. Mnoho zvláště malých a tvarově členitých lomů obohacuje krajinu, ale etážový lom potlačuje její ráz. Vytváření menších vodních ploch a skalnatých odkryvů může být žádoucí, ale větší změny bývají problematické (Cílek, 2005). Podle Míchala (1994) rozdílný chemismus matečných hornin nejen na vybraných lokalitách „předurčuje už v přírodním stavu krajiny výskyt různých typů ekosystémů a zvyšuje její druhové bohatství“. Podobný projev má i členitý reliéf s různě orientovanými svahy, rozdílnou nadmořskou výškou a s různým hydrickým režimem půd, daným pozicí v terénu (Míchal, 1994). 3.2.2 Fytocenóza Díky různorodosti abiotického subsystému krajiny je běžné soužití více druhů s odlišnými ekologickými nároky. Usnadňuje stěhování druhů z jednoho ekotopu na druhý nebo případně jejich přežívání, pokud dojde k vážnému narušení nebo zničení daných ekosystémů. Vnitřní různorodost krajiny zvyšuje přirozenou schopnost krajiny absorbovat změny prostředí a zotavovat se po narušení (Míchal, 1994). 18

Rostliny se nevyskytují vždy ve svém ekologickém optimu, ale i tam, kde jim to umožňují podmínky soužití s jinými organismy. Pokud se určitý druh vyskytuje spontánně na určitém ekotopu, pak to znamená, že mu tento ekotop vyhovuje a navíc obstál v konkurenci s jinými druhy podobných ekologických nároků, nebo že mu zde jiné organismy vytvářejí vhodné podmínky (Míchal, 1994). Téměř každé přirozené společenstvo obývají druhy současného stadia, ale také se v něm nachází relikty přežívající z minulého stádia i průkopníci připravující následné stadium sukcese. Ve vyvíjejících se ekosystémech dochází z počátku k prudkému růstu biodiverzity, v pozdějších stádiích pak druhové bohatství mírně klesá (Míchal, 1994).

3.3 Vývoj půdního prostředí 3.3.1 Vznik půdy 3.3.1.1 Definice půdy Šimek (2005) definuje půdu jako „přírodní útvar, který vzniká a vyvíjí se z povrchových zvětralin zemské kůry a zbytků organismů působením půdotvorných faktorů“. Má schopnost zajišťovat podmínky k životu organismům v půdě žijícím. Tvoří ji minerální a organický materiál a živé organismy (Šimek, 2005). Základem půdy je vrstva zvětralé matečné horniny. Rychlost a charakter zvětrávání závisí na složení horniny, tedy na jejích fyzikálních a chemických vlastnostech, a na vlivech podnebí (Braniš, 2004). Vznik půdy je zdlouhavý proces zvětrávání hornin a minerálů pochody fyzikálními a chemickými s postupně se zvyšujícím podílem biologických procesů. Vznik a vývoj půdy doprovází přemisťování částic, proměny minerálů a změny v obsahu a kvalitě organických látek. Vývoj půdy může podléhat také vlivu člověka, jeho hospodaření působí v čase výrazně rychleji a je relativně nezávislé na ostatních faktorech (Šimek, 2005). 3.3.1.2 Půda a rostliny Půda má texturu, strukturu a další vlastnosti umožňující růst kořenů, a tak pomáhá rostliny mechanicky fixovat. Organismy a biologické, chemické a fyzikální procesy 19

umožňují mineralizaci organických látek i zvětrávání anorganických látek, tím dochází k uvolňování živin z nedostupných forem. Rozpuštěné v půdní vodě jsou pak přístupné pro kořeny rostlin. Půdní vzduch zase napomáhá respiraci kořenu, která je důležitá pro příjem živin. V půdě se hromadí část vytvořené biomasy a tím dochází k doplňování zásob půdní organické hmoty. Systém rostlin a půdy je však nesmírně složitý a subtilní, i když je do jisté míry obdařený pružností a odolností (Šimek, 2005). Existence rostlin, mikroorganismů a živočichů v půdě způsobuje biochemické zvětrávání, hromadění organických látek v půdě, mísení látek a umožňuje toky energie a koloběhy prvků. Rostlinná vegetace snižuje erozi povrchových vrstev půdy. Drobní živočichové, vytvářející chodby v půdě, zvyšují prostupnost vzduchu a vody do půdy (Šimek, 2005). 3.3.1.3 Zvětrávání Lavelle a Spain (2001) definují zvětrávání jako „soubor procesů přeměn materiálů na povrchu půdy a v jeho blízkosti vlivem interakcí litosféry, atmosféry, hydrosféry a biosféry“. Současně působí mnoho procesů včetně fyzikálního rozpadu, anorganických chemických procesů a biologických procesů. Většinou má významnou roli voda, a to z hlediska fyzikálního i chemického. Objemové změny vody během tání a mrznutí horniny rozrušují, nebo z hlediska chemického působí jako rozpouštědlo a způsobuje hydrataci a procesy přeměn mnoha minerálů (Šimek, 2005). Matečná hornina ovlivňuje půdotvorný proces a následné vlastnosti půdy mineralogickým složením a texturou. Velikost zrn jednotlivých minerálů neboli textura horniny ovlivňuje rychlost zvětrávání. Hrubozrnné horniny zvětrávají zpravidla rychleji, než jemnozrnné a vzniklé půdy mají také hrubší texturu (Šimek, 2005). 3.3.1.4 Antropogenní půdy Činností člověka může docházet k degradaci půdy, ať už jako důsledek odlesnění, nadměrného využití pro pastvu, zemědělství nebo průmyslových technologií, těžby apod. Například na skládkách hlušiny po těžbě se často překrývají různé materiály

20

vrstvou půdy, nebo může být dodána organická hmota a živiny, aby byl urychlen vývoj půd na nových stanovištích (Šimek, 2005). 3.3.1.5 Vliv topografie Nadmořská výška, expozice ke světovým stranám a svažitost může zpomalit nebo zrychlit působení jiných půdotvorných faktorů, především klimatických. Topografie významně reguluje zejména vodní režim stanoviště a má tak významný vliv na průběh procesů ve vznikající i ve vyvinuté půdě (Šimek, 2005).

3.4 Obecný popis vyskytujících se typů hornin 3.4.1 Hlavní vyvřelé horniny hlubinné s křemenem Nejrozšířenějšími granitoidními horninami u nás jsou žula neboli granit a granodiorit, jejichž barva přechází od šedobílé přes rozmanité šedé odstíny až po narůžovělou a masově červenou barvu. Granitoidy bývají kompaktní horniny, často stejnoměrně a všesměrně zrnité. Některé granity mají porfyrickou texturu s výstupky draselných živců. Granit charakterizuje převaha ortoklasu nad plagioklasem. Mezi zástupci tmavých minerálů jsou obvykle slídy (biotit a muskovit), amfiboly a sporadicky turmalín nebo granát. Typický způsob zvětrávání žuly je balvanitý rozpad horniny a vytvoření písečného eluvia. V České republice (ČR) je granit velmi silně rozšířen a je také vhodný pro kamenickou výrobu. Granodiorit odlišuje převaha plagioklasů nad ortoklasy a z tmavých minerálů běžně obsahuje biotit a amfibol. Granodiorit je na zemském povrchu vůbec nejrozšířenější hlubinnou vyvřelinou, tvořící obvykle největší masívy. Díky skvělým technickým vlastnostem je granodiorit mimořádně vhodný pro kamenické zpracování i jako kamenivo pro stavební použití. Křemenný diorit tvoření zejména křemen a plagioklas, z tmavých minerálů bývá obsažen biotit, amfibol a pyroxen. Tato hornina se běžně vyskytuje jako součást větších granitoidních těles (Šimek, 2005). 3.4.2 Hlavní přeměněné horniny Krystalické vápence a dolomity, které vznikly metamorfózou sedimentárních vápenců a dolomitů, souhrnně označujeme mramory. Mramory jsou, na rozdíl od 21

vápenců, makroskopicky zrnité (granoblastické). Čistý mramor má bílou barvu, avšak jeho příměsi mohou mramor různě zbarvit. Grafit zbarvuje mramory do šedých odstínů až po tmavě šedou, jiné další minerály mohou způsobit zbarvení narůžovělé, žluté, světle modré, nazelenalé nebo hnědočervené (Šimek, 2005). Podle stupně metamorfózy se mramory dělí na epizonální, mezozonální a katazonální. Vápence se uplatňují v nejrůznějších průmyslových oborech. Chemické složení většinou určuje jejich použití, ale někdy rozhodují i jejich fyzikálně mechanické vlastnosti. Nejvíce se využívají ve stavebnictví (pro výrobu cementu a vápna, drceného kameniva, drtí na teraca, omítky apod.), hutnictví (pro vysoké pece a aglomeraci), chemický průmysl (výroba sody, karbidu, celulózy, pro papírny, gumárny, dusíkárny), saturační vápenec pro cukrovary, vápenec pro sklářský a keramický průmysl nebo v zemědělství (Kužvart, 1983).

3.5 Minerální složení půd 3.5.1 Křemičitany Křemičitany jsou nejhojnější minerály v půdě. Jejich základní stavební jednotka je křemíkový tetraedr čili čtyřstěn [SiO4]-4. Ten existuje v pěti formacích, podle nichž křemičitany rozdělujeme do skupin: „jako izolované jednotky, jako skupiny několika tetraedrů, jako řetězce tetraedrů, jako vrstvy tetraedrů a konečně v plné trojrozměrné sestavě“ (Šimek, 2005). Nesosilikáty jsou složeny ze samostatných tetraedrů. Spojení tetraedrů obstarávají vnější kationty, např. Li, Be, Zn a Al. Patří k nim např. olivín a granáty (Šimek, 2005). Sorosilikáty tvoří skupiny o dvou až šesti tetraedrech, které mají společný jeden nebo více atomů kyslíku a další vazby zajistí obdobně jako u nesosilikátů některé kationty. Patří mezi ně např. beryl a turmalín (Šimek, 2005). Inosilikáty představují tetraedry v řetězcích. Tento typ silikátu je také velmi rozšířený, patří sem např. pyroxeny a amfiboly (Šimek, 2005).

22

Fylosilikáty se skládají z tetraedrů uspořádaných do vrstevnatých struktur. Rozdělují se na jílové minerály (velmi významné z hlediska vlastnosti půd), slídy a druhotné Mg křemičitany (Šimek, 2005). Tektosilikáty vytváří trojrozměrné struktury z tetraedrů vzájemně spojených všemi atomy kyslíku. Řadíme sem živce (draselné či ortoklasy a sodno-vápenaté čili plagioklasy), zástupce živců a zeolity (Šimek, 2005). Jednotlivé skupiny křemičitanů zvětrávají různě obtížně a během jejich zvětrávání se uvolňují různé ionty. Olivíny, mající jednotlivé tetraedry, zvětrávají relativně snadno, dochází při tom ke spotřebě protonů a do půdního roztoku se uvolňuje kyselina křemičitá a Mg2+. Takto vzniknou sekundární minerály smektit a goethit. Pyroxeny a amfiboly mají řetězce tetraedrů s řadou dvojmocných kationtů Na+ a Fe3+ ve své struktuře. Při jejich zvětrávání vzniká také smektit, oxidy Fe a kyselina křemičitá. Do půdního roztoku se uvolňuje např. Na+, Ca2+ a Mg2+. Slídy obsahují vrstvy tetraedrů s ionty K, Al, Mg a Fe ve své struktuře. Muskovit zvětrává na vermikulit, ten následně na smektit. Biotit zvětrává podobně a uvolňuje se K+ a Fe ve formě goethitu. Živce tvoří trojrozměrnou strukturou tetraedrů obdobně jako křemen, jenže některé tetraedry živců obsahují místo čtyřmocného Si trojmocný Al. Ionty Na+, K+ nebo Ca+ obsazují volná vazebná místa. Živce zvětrávají na alofan, montmorillonit a smektit, může vzniknout i kaolinit a dále gibsit (Šimek, 2005). 3.5.2 Uhličitany (karbonáty) Uhličitany se vyskytují v půdě ve formě bezvodé i vodnaté. Kalcit (CaCO3) se vytváří

především

zvětráváním

primárních

Ca-nerostů,

např.

plagioklasů.

V sedimentech se nachází nejčastěji kalcit biogenního původu, který vzniká i srážením z půdního roztoku, a je často obohacený o Mg. Kalcit je pro půdu velmi důležitý, protože pozitivně působí na chemismus i fyzikální vlastnosti půd. Další modifikací uhličitanu vápenatého je zřídka se vyskytující aragonit. Hojným půdním uhličitanem je také dolomit [CaMg(CO3)2]. Zřídka se vyskytujícími uhličitany jsou magnezit (MgCO3) a siderit (FeCO3). Sekundární Ca nebo Ca + Mg uhličitany se často objevují jako povlaky na jiných minerálech (Šimek, 2005). 23

3.5.3 Oxidy a hydroxidy (sesquioxidy) Nachází se v povrchových horninách v relativně vysokém obsahu a vytváří kromě SiO2 většinu oxidů a hydroxidů v půdě Fe, Al a Mn. Spousta oxidů a hydroxidů vzniká procesy zvětrávání jílových minerálů, např. gibsit [Al(OH)3] z kaolinitu. K takovému zvětrávání dochází v podmínkách promyvného režimu, kdy kyselina křemičitá je stále vyplachována ze struktury kaolinitu a Al oktaedry pomalu polymerizují na gibsit (Šimek, 2005).

3.6 Biologické procesy a cykly prvků 3.6.1 Cyklus vápníku a hořčíku Hořčík a vápník patří k nezbytným živinám všech organismů. Hořčík je pevně spjat s fotosyntézou, je podstatný pro funkci mnoha enzymů rostlin i mikroorganismů. Vápník se nachází v buněčných stěnách a membránách a má mimořádně důležitou úlohu při předávání signálů, je také složkou mnoha enzymů. Vápník i hořčík přijímají rostliny a mikroorganismy ve formě dvojmocných kationtů (Ca2+ a Mg2+) (Šimek, 2003). Vápník je v horninách zemské kůry hojným prvkem (3,39 % Ca). Nachází se asi ve 195 nerostech, nejčastěji v pevné vazbě křemičitanové nebo ve vazbách uhličitanových a síranových, které jsou snadno uvolnitelné. Většina vápníku se vyskytuje v pyroxenech, amfibolech a plagioklasech. V průběhu zvětrávání hornin a minerálů vápník přechází do roztoků, z nichž se v souvislosti s pH a obsahem CO2 vylučuje ve formě uhličitanů (karbonátů). V sedimentech jsou hlavními vápenatými minerály kalcit a aragonit (oba CaCO3) a dolomit [CaMg(CO3)2], tvořící ložiska vápenců, dolomitů a slínovců. V půdách je obsah vápníku velmi rozmanitý a může kolísat od stop až po asi 30 % (Šimek, 2003). Také hořčík je hojným prvkem v horninách zemské kůry (1,94 % Mg). Nachází se ve více než 105 nerostech, primárně se vyskytuje také v pevné křemičitanové vazbě a druhotně zejména ve vazbách uhličitanových, síranových a chloridových. Hlavní minerály, které obsahují hořčík, jsou dolomit [CaMg(CO3)2], brucit, serpentinit, 24

magnezit, olivín, kieserit, karnalit, kainit, a polyhalit. Podobně jako vápník se hořčík uvolněný zvětráváním pohybuje v prostředí ve vazbě snadno rozpustného kyselého uhličitanu [Mg(HCO3)2]. Pohyblivost hořčíku je však celkově asi poloviční ve srovnání s pohyblivostí vápníku (Šimek, 2003). Vápník i hořčík jsou významné živiny a kromě toho jsou důležité i v půdním prostředí. Pozitivně ovlivňují fyzikální i chemické vlastnosti půd a tím zlepšují vodní a vzdušný režim půd (Šimek, 2003).

3.7 Obsah, výskyt a funkce prvků v půdách 3.7.1 Křemík (Si) Křemík je hned druhým nejrozšířenějším prvkem, vyskytuje se v křemenu a ve spoustě silikátových minerálech. Centrálním iontem tetraedrů křemičitanů je SiO4-4, amorfní koloidní kyselina křemičitá a opál obsahuje menší množství SiO4-4. Vázaný křemík v silikátech, nerozpustných ve 20% HCl, je v půdách chemicky neaktivní. Působí pouze jako součást zvětralého podílu Al-silikátů, který je rozpustný ve 20% HCl. Tento podíl křemíku, označovaný jako koloidní SiO2, se spoluúčastní stavby sorpčního komplexu. V sorpčně nasycených půdách jsou koloidy SiO2 nepohyblivé, v sorpčně nenasycených půdách je koloidní kyselina křemičitá a koloidní silikáty a ve formě hydrosolů ve vertikálním pohybu (Jandák, 2010). 3.7.2 Hliník (Al) Hlavní výskyt hliníku je v silikátech, oxidech a hydroxidech. Hliník formuje centrální ionty Al-tetraedrů a Al-oktaedrů. Někdy je považován přechod Al z tetraedrické do oktaedrické koordinace (při zvětrávání) a opačně (při metamorfóze) za základní reakci geochemie. Proběhne hydratace uvolněného Al ionu na Al(H2O)6. Ten obsahuje polymorfní hydroxidy, tudíž po hydrolýze alumosilikátů vznikají snadno hydroxylované Al polymery. V půdách je dán chemismus Al jeho amfotermní povahou, jednoduchou hydrolyzovatelností a polymerací. Podle Jandáka (2010) „přítomnost kladných nábojů v hydroxylovaných hydratovaných polymerech oxidu hlinitého umožňuje adsorpci aniontů, vznik povrchových povlaků na jílových minerálech a vazbu 25

organických kyselin v půdě“. V sorpčně nasycených půdách jsou koloidní formy hliníku nehybné jako hydrogely, kdežto v sorpčně nenasycených půdách jsou koloidní sloučeniny hliníku pohyblivé ve formě hydrosolů (Jandák, 2010). 3.7.3 Vápník (Ca) Vápník se nachází v plagioklasech, amfibolech, pyroxenech, v kalcitu, dolomitu, sádrovci a anhydritu, částečně ve fluoridech a fosfátech. Je důležitý pro neutralizační schopnosti půd, při utváření půdní struktury, zlepšuje dostupnost živin pro rostliny a snižuje aktivitu hliníku. Velmi se tomuto prvku svými účinky i výskytem podobá hořčík. Dokáže se snadno vyluhovat z půd, nebo se hromadí ve formě solí v epipedonech, pokud působí výparný režim půd. Vápník i hořčík jsou silné elektrolyty, které způsobují shlukování koloidních struktur. Oba prvky zaujímají v koloidním systému výměnné pozici báze. Nejčastěji bývá v našich půdách poměr Mg ku Ca 1 : 4 až 6 (Jandák, 2010).

3.8 Historie těžby slezské žuly a mramoru 3.8.1 Těžba žuly Průmysl kamene má ve Slezsku slavnou a dlouhou tradici. Již od 19. století je jeho centrem městečko Žulová (dříve Frýdberk), kolem kterého vzniklo postupně více než sto kamenolomů. Těžba kvalitního kamene zde probíhala již ve středověku. Nejstarší použití slezské žuly je doloženo na hradech v Žulové a Černé Vodě (Kaltenštejn), které byly postaveny koncem 13. století (Šimek, 2008). V 18. století se z žuly začaly vytesávat sochy světců a také první užitkové předmět. Časem se začaly vyrábět nejrůznější sloupky, klenby a zejména dlažba. Slezská žula se začala používat jako stavební kámen pro významné objekty v okolí a těšila se stále větší oblibě (Šimek, 2008). Nejprve se využívala žula z přirozených výchozů, skalek a větších balvanů. V první polovině 19. století začali místní rolníci vyrábět žulové žlaby pro dobytek a kádě na vodu, kvádry, dlažbu a dveřní rámy. Velká část výrobků se již od počátku 26

vozila za hranice do Pruského Slezska, především do nedaleké Nysy a Pačkova (Pauliš, 2001). Od sedmdesátých let 19. století se začalo využívat lomové těžby, první žulový lom byl otevřen v Černé Vodě roku 1870. Došlo také k vybudování důležitých železničních spojů a k založení kamenických škol, jež pozvedly místní kamenoprůmysl na nejvyšší úroveň (Gába, 1986). Tehdy vznikla na Žulovsku řada kamenických firem, například společnosti Alberta Förstera, Josefa Palouše, Heinricha Altmanna či bratří Jašků. Největší společnost však roku 1880 založil českoněmecký podnikatel Herman Franke. Kamenoprůmysl se rychle rozvíjel a potřeboval stále více odborných dělníků, kteří v regionu chyběli. Vznikla proto v Žulové roku 1886 odborná kamenická škola, která fungovala dlouhých 112 let. Díky vzrůstající těžbě a zpracování žuly došlo k rozvoji dříve chudého kraje. Došlo k zavedení elektřiny a zmechanizování prací v lomech i brusírnách. Zdejší kamenické závody zaměstnávaly na devět tisíc dělníků a byly tenkrát z celé republiky nejlépe vybaveny. V celém regionu bylo zprovozněno přes sto žulových lomů, z nichž většina měla výbornou kvalitu kamene (Šimek, 2008). Na počátku 20. století zmiňuje Prokop (1952) 37 žulových lomů v katastru obce Žulová. Mramorových lomů bylo roku 1901 jen kolem Supíkovic a Velkých Kunětic 19. Vytěžená žula se spotřebovala až ze 70 % na výrobu dlažebních kostek. Kostky štípané ručně byly kvalitnější, proto se strojní štípačky příliš neosvědčily (Gába, 1986). Vzácnější tmavé granodiority se těžily spíše v okolí Vápenné a Skorošic (Pauliš, 2001). Rozmach žulovského kamenoprůmyslu trval až do propuknutí první světové války, pak nastalo období střídání krizí s krátkými konjunkturami. Po 1. světové válce došlo od roku 1925 znovu k rozvoji, který byl na vrcholu v letech 1929–30, kdy byla zaznamenána absolutně nejvyšší výroba. Ze 124 lomů bylo vytěženo a zpracováno 136 tisíc tun granitoidních hornin (Pauliš, 2001). Velké žulové lomy měly již v roce 1929 zavedenou elektřinu a kompresory na stlačený vzduch, takže byly pro těžbu využívány pneumatické vrtáky a dlabací kladiva. Problematické bylo pouze zvedání a doprava kamene, protože žádný lom nedisponoval 27

lanovým nebo otočným jeřábem. Avšak roku 1931 přerušila nadějný rozvoj slezského kamenoprůmyslu světová hospodářská krize. Situace se zlepšila až v letech 1936–39 (Gába, 1986). Na počátku druhé světové války došlo ve většině provozů k útlumu, některé se dokonce zastavily. V roce 1942 byl počet zaměstnanců všech kamenolomů sotva poloviční a výroba byla směřována pro potřeby armády. Po osvobození republiky byl německý majetek zkonfiskován a po únoru 1948 byly všechny kamenické závody sjednoceny do Moravskoslezského průmyslu kamene, což byl nově zřízený národní podnik. V roce 1951 vznikl Slezský průmysl kamene a po připojení štěrkoven byl změněn na Severomoravský průmysl kamene. Ten se stal roku 1966 součástí národního podniku

Českomoravský

průmysl

kamene,

který

sídlil

v Hradci

Králové.

Zmodernizovalo se výrobní zařízení a ubylo fyzicky namáhavé práce. Počty pracovníků jesenického závodu se výrazně snížily, roku 1980 zaměstnával pouze 494 lidí. Výroba se soustředila pouze na tuzemskou poptávku. Zásadní změny nastaly po roce 1989. Roku 1991 byl opět založen Slezský průmysl kamene, který byl transformován o rok později

na

akciovou

společnost.

Ta

byla

v roce

1996

přejmenována

na

Slezský kámen a. s. Mimo něj vznikly i další těžařské a kamenické firmy (Šimek, 2008). 3.8.2 Těžba mramoru Mramor byl ve zpracování vždy o několik let před zpracováním žuly, protože je měkčí a lépe se opracovává. První užitkové výrobky z mramoru se datují kolem roku 1830, jednalo se převážně o koryta, dveřní rámy nebo schody. Mramorové pomníky se vyráběly již dříve. V oblasti Supíkovic a Lipové se mramor lomově těžil již v 18. století a používal se jako surovina pro pálení vápna. Od poloviny 19. století vozili formani mramorové pomníky a vápno ze Supíkovic až do dnešního Polska, Maďarska a na Ukrajinu (Gába, 1986). Rozvoj těžby kvalitních vápenců v okolí Vápenné začal na počátku 17. století. Ve druhé polovině 19. století byla těžba absolutně největší z celé jesenické oblasti. Hlavním příznivým faktorem byla vysoká kvalita vápence, dalšími dobrá těžitelnost 28

a přístupnost ložisek a také velmi dobré dopravní poměry. Roku 1638 bylo ve Vápenné vytěženo přibližně 400 tun vápence, v roce 1885 jen pro výrobu vápna nejméně 80 tisíc tun, v roce 1930 asi 124 tisíc tun a ke konci těžby v roce 1978 170 tisíc tun krystalického vápence (Gába, 1986). Počátek průmyslové výroby vápna byl od roku 1839 spjat s rodem Latzelů. Anton Latzel zde roku 1868 vystavěl kruhovou vápenku, která patřila mezi jednu z prvních na našem území. V roce 1898 stálo ve Vápenné 11 kruhových pecí, patřících čtyřem firmám. Za první republiky zde působily tři velké firmy, které vlastnily deset kruhových pecí a zaměstnávaly přes čtyři stovky dělníků. Produkce dosahovala kolem deseti tisíc vagónů bílého vápna ročně. S vypuknutím druhé světové války však došlo k úplnému rozvratu výroby. Po válce se výroba neobnovila ve všech pecích a v roce 1968 se pálilo vápno jen ve třech pecích poblíž nádraží. Výroba přestala být perspektivní a tak národní podnik Hranická cementárna těžbu a zpracování vápna v roce 1978 ukončil. Dnes je v okolí Vápenné několik rozlehlých opuštěných lomů a haldy odpadního vápence. Dalším významným podnikem byly Rudné doly Jeseník, které těžily mramor v jednom lomu v Lipové pro závod TERAMO Vápenná (Gába, 1986). První zmínka o těžbě a zpracování lipovského mramoru pochází z roku 1682. Na počátku 19. století působilo v obci celkem šest firem, zabývající se těžbou a zpracováním mramoru. Zásadní vliv na rozšíření těžby mělo zavedení železniční tratě z Hanušovic do Glucholaz v roce 1888. Lipovský mramor se tak mohl vyvážet dále do vzdálenějších oblastí a především do ciziny. V současnosti se v katastru obce nachází dvě těžená ložiska mramoru a to lom na úbočí Mramorového vrchu v Horní Lipové a komplex lomů na Smrčníku, kde se nyní vyrábí drtě a mikromleté vápence. Tyto lomy se nachází ve středně až hrubě zrnitých kalcitických mramorech skupiny Branné. Vedle dnes těžených ložisek mramoru je na území obce několik desítek ložisek a výskytů netěžených nebo již vytěžených v minulosti (Žmolík, 2010). Nejvíce vápenců se vždy zpracovávalo pro průmysl maltovin. Od nejstarších dob se jednalo především o výrobu vápna. Výroba cementu byla zahájena až v druhé polovině 19. století, ale rychle se rozrostla a objemem přerostla výrobu vápna. Vápno se v minulosti pálilo ve velkém množství malých vápenek. Do 18. století se vápno pálilo 29

primitivně v zemních pecích, později v šachtových a kruhových pecích. V 19. století se rozvíjel vápenický průmysl ve všech vápencových oblastech Čech a Moravy (Kužvart, 1983). 3.8.3 Dekorační kameny V současnosti je nejvíce těženým dekoračním kamenem požárecká, něčínská, liberecká, štěnovická a žulovská žula, slezský mramor z ložiska Dolní Lipová – Pomezí a těšínský pískovec. Ze sedimentárních hornin je známý slivenecký, křtinský ale i supíkovický

mramor

Mezi

dekorační

kameny

řadíme

mnoho

vyvřelých,

sedimentárních a metamorfovaných hornin, které mají vlastnosti umožňující ušlechtilé kamenické nebo kamenosochařské zpracování. Dekorační kámen je mnohem hodnotnější a dražší surovina, než kámen stavební (Kužvart, 1983). Podle Kužvarta (1983) se dekorační kameny rozdělují na „vyvřeliny (světlé žulového typu, tmavé bazické včetně hadců, vulkanity), sedimenty (pískovce, opuky, břidlice) a mramory, kam zahrnujeme krystalické i sedimentární vápence a travertiny“. Největší význam mají žuly a granodiority. Hlavní lomařské oblasti se nachází ve středočeském plutonu, štěnovickém masívu, tisko-jesenickém masívu, krkonošskojizerském masívu, nasavrckém masívu a moldanubickém plutonu v Čechách, v žulovském plutonu a moldanubickém plutonu na Moravě. Ušlechtilá kamenická výroba tvoří jen malou část z celkové těžby stavebního a lomového kamene (Kužvart, 1983). Mramory pro dekorační použití zahrnují všechny leštitelné vápence a dolomity, krystalické i sedimentární. V ČR se nachází v krystaliniku a starším paleozoiku. Hlavní ložiska jsou v Čechách v Barrandienu, v Krkonoších a na Šumavě, na Moravě v Moravském krasu, ve Slezsku (série Branné) a na západní Moravě. Těžba mramorů je v Barrandienu doložena už od 12. století. Karlštejnský a slivenecký mramor byly ve středověku používány na výzdobu církevních a soukromých staveb. Za první republiky byla těžba oživena, částečně i mechanizována a začal se objevovat šumavský mramor z Jaroškova, Ostružné a Nehodivic, krkonošský mramor ze Strážného u Vrchlabí, sněžnický mramor z Velké Moravy, křtinský mramor od Brna aj. (Kužvart, 1983). 30

Broušené a leštěné horniny řady žula–gabro se rozšířily s rozvojem průmyslu a potřebou tvrdých hornin, které zajišťují stavbám odolnost a trvanlivost proti povětrnostním vlivům. Nejvíce se těžba rozvinula v 19. a počátkem 20. století. Kdysi nejintenzivněji těžená žulovská oblast zaměstnávala tisíce pracovníků (Kužvart, 1983). Těžba dekoračních kamenů v poválečném období byla na ústupu, i když máme na našem území dostatek a široký sortiment surovin. K oživení došlo až v 60. letech. Přesto je potřeba dekoračního kamene ve stavebnictví z většiny pokryta dovozem ze zahraničí. Mírný vzestup nastal od roku 1945 v tvrdých vyvřelých materiálech, když zůstaly zachovány dosavadní lomy a bylo otevřeno jen málo nových ložisek. Nejintenzivněji se dekorační kámen těží v oblasti Žulové ve Slezsku a na Liberecku (Kužvart, 1983). Pokles těžby mramorů se po válce projevil mnohem výrazněji a vlekleji. Nynější situace je kritická a poptávka je z většiny řešena dovozem ze zahraničí. Nejvíce se těží ložiska slezských mramorů, méně Barrandien, Šumava a ostatní (Kužvart, 1983).

3.9 Přehled pionýrských dřevin V této kapitole budou probrány ekologické nároky jednotlivých druhů dřevin a těžiště jejich rozšíření. Jedná se o konkrétní druhy dřevin, které se vyskytují na vybraných lomových lokalitách. Většinu těchto dřevin můžeme zařadit mezi pionýrské druhy, ale jsou mezi nimi i klimaxové dřeviny, které předpovídají následující fázi sukcese. Konkrétní výskyt těchto dřevin na vybraných lokalitách bude publikován v kapitole výsledky a diskuse jako výsledky fytocenologického průzkumu. 3.9.1 Bez černý – Sambucus nigra L. Bez snese silné zastínění, obzvláště v mládí. Přizpůsobuje se dobře různému vodnímu režimu, snáší nadbytek vláhy, ale nesnese extrémně suchá stanoviště. Nejlépe odrůstá na humózních dusíkatých půdách, zvládá růst i na kyselých nebo vápnitých podkladech. Je odolný proti klimatickým extrémům. U nás se bez běžně vyskytuje od nížin až po vrchoviny. Původní rozšíření je hlavně v lužních lesích, sekundárně může růst i na pasekách, světlinách, spáleništích. Mnohdy osídluje rumištní plochy a objevuje se u opuštěných zbořených stavení (Úradníček, 2009). 31

3.9.2 Borovice lesní – Pinus sylvestris L. Borovice je výrazně světlomilná pionýrská dřevina, vyžadující volné plochy. V semknutých porostech a v zástinu není schopna přežít. Snáší stanoviště extrémně suchá i na podmáčená. Dokáže vyklíčit i ve štěrbinách obnažených skal. Borovice lesní nemá absolutně žádné nároky na půdu. V přírodě ji často vytlačují z příznivějších stanovišť klimaxové dřeviny, které snáší stín. Ke klimatickým podmínkám je také lhostejná (Úradníček, 2009). 3.9.3 Bříza bělokorá – Betula pendula Roth Bříza je typicky pionýrská, silně světlomilná dřevina. Nalétá na holé plochy pomocí lehkých, daleko se větrem šířících semen. Nachází se i na extrémních stanovištích, která často nemají dostatek půdní vláhy. Na půdu je nenáročná a zvládá se přizpůsobit nejrůznějším podkladům. Převládá na kyselých horninách. Často roste na skeletnatých písčitých půdách nebo na skalách. Nemá žádné nároky na klimatické podmínky. Přirozeně se vyskytuje v kyselých doubravách, písečných i reliktních borech a na silikátových skalách. Sekundárně se vyskytuje na pasekách, výsypkách, haldách a půdách ležících ladem. V ČR je bříza běžná od nížin do hor (Úradníček, 2009). 3.9.4 Buk lesní – Fagus sylvatica L. Buk snese i silný zástin, proto na vhodných stanovištích vytlačuje buk většinu ostatních dřevin. Na půdní vláhu je středně náročný, potřebuje dostatek srážek a především v letním období vyžaduje dostatečnou relativní vzdušnou vlhkost. Obývá skoro všechny druhy hornin, vynechává jen těžké jíly, suché písky, bažinaté a rašelinné půdy. Buk silně ovlivňuje půdu opadem listí. Je citlivý k pozdním mrazům a svědčí mu mírné oceánické klima. Při spodní hranici výskytu se mísí s dubem a na horní hranici se smrkem a jedlí (Úradníček, 2009). 3.9.5 Jasan ztepilý – Fraxinus excelsior L. Jasan v mládí vyžaduje zástin, do určitého věku snáší slabé zastínění a v dospělosti je vyloženě světlomilný. Lze rozlišit tři ekotypy jasanu – lužní, horský 32

a vápencový. Lužní a horský potřebují dostatek vláhy po celý rok. Vápencový jasan je na nedostatek vláhy přizpůsoben. Patří mezi náročnější listnáče, vyžaduje totiž hlubší a humózní půdy. Nesnese zrašeliněné podklady a zasolené půdy. Poškozují ho silné a pozdní mrazy, nesnáší mrazové kotliny. Horský jasan se vyskytuje v oblasti buku tam, kde jsou příznivé vlhkostní a půdní poměry. Mnohdy se klenem a jilmem horským objevuje až v 1000 m n. m. (Úradníček, 2009). 3.9.6 Javor klen – Acer pseudoplatanus L. Klen snese střední zástin, na vzdušnou a půdní vlhkost má značné nároky. V terénu se klen vyskytuje na vlhkých stanovištích, nesnáší ale stagnující vodu a záplavy. Na horských stanovištích vyžaduje vysoké srážky nebo vysokou vzdušnou vlhkost. Nejčastěji se objevuje na hlubokých, humózních půdách s vyšším obsahem skeletu. Roste spolu s jasanem, bukem, jilmem horským, lípou a mléčem v suťových lesích. Ve vápencových oblastech obsazuje úpatí skal na sutích, bohatých na splavený humus a zároveň dostatečně vlhkých (Úradníček, 2009). 3.9.7 Javor mléč – Acer platanoides L. Mléč snese zástin, má vysoké nároky na vlhkost vzduchu a půdy, snese také poměrně vysokou hladinu půdní vody. Potřebuje hluboké, vlhké, živné a dusíkaté půdy s vysokým obsahem skeletu. Na rozdíl od klenu je lhostejný k mrazu. V našich lesích se mléč objevuje pomístně a řídce, obvykle jednotlivě nebo v menších skupinkách. Vyskytuje se ve společenstvech bukových a dubohabrových lesů a podobně jako klen v suťových lesích nižších a středních poloh. V klimaticky příznivých polohách může vystupovat nevysoko do hor (Úradníček, 2009). 3.9.8 Jedle bělokorá – Abies alba Mill. Jedle vydrží dlouhotrvající silný zástin, aniž by pozbyla na vitalitě. Na vláhu je však náročná, neroste na suchých lokalitách. Potřebuje stejnoměrnou a přiměřenou vlhkost půdy po celé vegetační období, snese i podmáčená stanoviště. Jedle má vyšší nároky na živiny v půdě než smrk a vyžaduje i hlubší půdy. V ČR se vyskytuje ve všech

33

pohořích, z podhorských a horských poloh sestupuje až do oblasti pahorkatin (Úradníček, 2009). 3.9.9 Jeřáb ptačí – Sorbus aucuparia L. Jeřáb je světlomilný, snáší však v mládí zástin. Rychle roste a snadno obsazuje holé, zabuřenělé plochy v lese a vytváří tak na pasekách dočasné porosty. Udrží se na vysýchavých půdách, vyrůstá i na skalách. Nevadí mu ani nadbytek vody v půdě. Vyskytuje se na nejrůznějších druzích půd, lépe se mu však daří na kyselých půdách. Roste i na silně skeletovitých půdách nebo na balvanitých sutích. Jeřáb snese silné mrazy i horko, je lhostejný vůči klimatickým extrémům. Tvoří příměs v horských smrčinách na kyselých, kamenitých až balvanitých podkladech při horní hranici lesa. Dočasně osídluje sekundární stanoviště, jako jsou kalamitní holiny, paseky, výkopy apod. Na kamenitých mezích se projevuje jako pionýrská dřevina (Úradníček, 2009). 3.9.10 Jilm horský – Ulmus glabra L. Jilm snáší silný zástin, především v mládí. V dospělosti jeho nároky na světlo rostou. Má značné požadavky na půdní vláhu. Typicky roste na prameništích nebo na suťových stráních. Vyžaduje půdy s vysokou hladinou spodní vody, kde roste často spolu s jasany, javory a lipami. Je velice náročný na půdní živiny. Vyhovují mu hluboké a minerálně silné půdy bohaté na dusík, kterém mohou mít v půdním profilu značný obsah skeletu. V ČR se jilm horský přirozeně vyskytuje v lesích od pahorkatin až do horských poloh. Jeho zastoupení bývá nízké a nepravidelné (Úradníček 2009). 3.9.11 Lípa srdčitá – Tilia cordata Mill. Lípa srdčitá je dřevina snášející stín, typicky se nachází ve spodních patrech smíšených porostů, mnohdy jen jako keřovitá forma. Roste na vlhkostně příznivých lokalitách. Na skalnatých stanovištích potřebuje alespoň vysokou vlhkost vzduchu nebo větší množství srážek. Nároky na půdu jsou střední, nejlépe odrůstá na skeletovitých, na dusík bohatých středně hlubokých až mělkých půdách. Lípa je velmi přizpůsobivá ke klimatickým vlivům. V ČR se vyskytuje lípa roztroušeně po celém území, hlavně na

34

suťových svazích. Nejvýše dosahuje asi 600 m n. m. a oproti lípě velkolisté roste spíše na stinných svazích a méně živných půdách (Úradníček, 2009). 3.9.12 Lípa velkolistá – Tilia platyphyllos Scop. Obě naše lípy se mohou přirozeně vyskytovat na stejných stanovištích. Lípa velkolistá dává přednost osluněným, vyhřívaným částem terénu. Zástin snáší o něco hůře než lípa srdčitá. Požadavky na půdu jsou také střední, nejlépe roste na hlubokých živných půdách na bázi svahů nebo na skeletovitých rankerových půdách a rendzinách ve svazích pahorkatin. S nedostatkem vláhy se dokáže vyrovnat pouze na živných horninách jako vápenec. Svým opadem pomáhá vytvářet přiznivou vrstvu živného humusu. Původně byla lípa velkolistá rozšířena na sutích v teplých pahorkatinách, především

na

živných

podkladech,

mnohdy

ve

směsi

s dalšími

listnáči

(Úradníček, 2009). 3.9.13 Líska obecná – Corylus avellana L. Lísku najdeme především na osluněných místech porostů, avšak snáší i střední zástin. Druhotná výskyt na stanovištích s dostatkem světla jsou při okrajích lesů, u cest, na pasekách apod. Není náročná na vláhu, roste často i na vysýchavých podkladech v oblastech s nízkými srážkami. Nároky na půdu jsou skromné, vyhýbá se pouze těm nejchudším půdám. Opadem líska obohacuje humusové vrstvy půdy. Líska je proti klimatickým výkyvům odolná. Na našem území je líska spíše teplomilná dřevina, původní výskyt je jako příměs listnatých porostů s dominancí dubu zimního (Úradníček, 2009). 3.9.14 Modřín opadavý – Larix decidua Mill. Modřín považujeme za vyloženě světlomilnou dřevinu, která značně trpí zastíněním. Ekotyp jesenického modřínu se vyskytuje častěji ve směsi s jinými dřevinami, protože snese slabé zastínění. Modřín má střední nároky na půdní vláhu i vzdušnou vlhkost. Neroste na vysýchavých půdách a nevyhovují mu oblasti s nižšími srážkami. Nejčastěji se vyskytuje na hlubokých, zvětralých půdách, ale snese i mělčí půdy suťových svahů s dostatkem půdní vláhy. Upřednostňuje živnější půdy, jaké jsou 35

na vápencích, dolomitech nebo čedičích. Podobně jako borovice je pionýrská dřevina na sutích a skalkách, kde je velmi omezena konkurence jiných druhů dřevin. Modřín dokáže odolávat drsnému klimatu s velkými výkyvy teplot. V ČR je původní jen jesenický modřín na západě Nízkého Jeseníku. Vyskytuje se ve výškovém rozpětí od 350 do 750 m n. m. (Úradníček, 2009). 3.9.15 Olše lepkavá – Alnus glutinosa (L.) Gaertn. Olše lepkavá je světlomilná dřevina, která je v mládí schopna snášet zastínění. Nároky na půdní vláhu jsou ze všech dřevin nejvyšší a vyžaduje konstantní hladinu podzemní vody trvale na půdním povrchu. Tomuto druhu se daří nejlépe na mokrých, humózních půdách ale dostatečně provzdušněných, což zajistí pouze proudící voda. Neroste na kyselých půdách. Není náchylná na projevy klimatu. Typicky se vyskytuje na březích tůní, rybníků a slepých ramen, bažinatých loukách a lesních močálech. V ČR se olše lepkavá nachází roztroušeně od nížin až po nižší horské polohy (Úradníček, 2009). 3.9.16 Olše šedá – Alnus incana (L.) Moench Olše šedá je dřevina náročná na světlo, na rozdíl od olše lepkavé je k půdní vlhkosti velmi přizpůsobivá. Snese kolísání hladiny podzemní vody a záplavy. Na půdu není náročná, obvykle se vyskytuje v náplavech bystřin nebo na březích horských potoků. Slabě roste na silně kyselých půdách. Dokáže růst i v jalové zemi, když je půda kyprá a silně skeletovitá. Nalétá na pohyblivé štěrkové náplavy, surové a nepřipravené půdy, proto je považována za pionýrskou dřevinu. Objevuje se ve smíšených porostech s množstvím dalších dřevin (Úradníček, 2009). 3.9.17 Růže šípková – Rosa canina L. Růže šípková je dřevina světlomilná, která dobře snáší teplo a sucho a má velmi nízké nároky na kvalitu půdy. Osídluje slunné svahy, křovinaté stráně a meze. Vyskytuje se i ve světlých lesích a na okrajích mokřin. Na našem území roste od nížin do horských poloh (Úradníček, 2009).

36

3.9.18 Smrk ztepilý – Picea abies (L.) Karsten Smrk je světlomilný, v mládí však snáší zástin. Kvůli povrchovému kořenovému systému má značné nároky na vlhkost půdy. Přebytečnou vlhkost dobře snáší a zvládá i stagnující vodu rašelinišť a bažin. Smrk nemá vysoké nároky na podloží a půdu, na vápenci však zřetelně ustupuje buku. K vysokým teplotám a nízké vlhkosti vzduchu je poměrně citlivý. V ČR se smrk objevuje skoro ve všech nižších i vyšších pohořích. Za posledních 200 let však došlo k jeho druhotnému rozšíření po celé střední Evropě a vytlačil tak většinu původních dřevin (Úradníček, 2009). 3.9.19 Topol bílý – Populus alba L. Topol bílý je světlomilný, v mládí obstojně snáší i slabší zastínění. Lze rozlišit dva základní ekotypy, mezi nimiž jsou různé přechody. Stepní a polopouštní topol bílý zvládá extrémní nedostatek vláhy. Dobře se adaptuje na změny vodního režimu, vyznačuje se odolností proti dlouhotrvajícím záplavám. Přizpůsobivý je i v nárocích na půdu. Nejlépe se mu daří na písčitohlinitých živných náplavech v inundační oblasti. Dokáže růst také na suchých vápnitých půdách, vátých píscích i na těžkých neprovzdušněných půdách. Vydrží i na území s minimem srážek. Druhotně často nalétá s pionýrskými dřevinami na stanoviště, jako jsou cihelny, pískovny a další místa s obnaženým povrchem půdy (Úradníček, 2009). 3.9.20 Topol osika – Populus tremula L. Osika je dřevina velmi náročná na světlo. Pro přirozené vyklíčení a uchycení vyžaduje holou plochu. Má široké ekologické rozpětí v potřebě vody. Nejlépe odrůstá na půdách s vysokou hladinou spodní vody a na vlhkých půdách, snese však i nedostatek vláhy na mělkých podkladech, kde roste slabě až keřovitě. Pokud má osika dostatek živin, tak snáší i stagnující vodu. Nároky na půdu jsou nízké, osídluje nejrůznější poklady od černozemí přes sutě a písky až po rašelinné půdy. Na našem území se osika vyskytuje od nížin po nižší horské polohy. Jako příměs se často objevuje v lužních lesích, ale nachází se také na suťových svazích spolu s břízou. Sekundárně osika roste na lesních okrajích, v remízcích, na spáleništích a na náspech komunikací (Úradníček, 2009). 37

3.9.21 Třešeň ptačí – Prunus avium (L.) L. Třešeň je světlomilná dřevina, snášející pouze slabý zástin. Má vysoké nároky na půdní vláhu, nesnáší sezónně vysychající půdy. Na druhou stranu nepřežije záplavy ani zabahnění. Není náročná na vlhkost vzduchu. Vyžaduje hlubší a živné půdy, třeba i skeletnaté. Častěji se nachází na vápencových podkladech. Nesnáší zrašelinělé nebo velmi kyselé půdy. Opadem zlepšuje stav svrchních vrstev půdy. Vyskytuje se nejčastěji v křovinatých mezích a stráních, remízcích a ve světlých listnatých lesích s převahou dubu nebo buku.V ČR je třešeň řídce rozšířená od nížin do nižších horských poloh. Sekundárně je zastoupena zejména v ovocných sadech a mnohde zplaňuje (Úradníček, 2009). 3.9.22 Vrba jíva – Salix caprea L. Vrba jíva je velmi náročná dřevina na světlo, snese pouze slabý boční zástin. Na rozdíl od ostatních druhů vrb se vyskytuje na relativně suchých lokalitách. Špatně snáší nadbytečné množství vody v půdě. Zamokření a pohyblivou vodu vydrží jen dočasně. Neroste na místech se spodní vodou trvale u povrchu půdy. Na složení půdy jívě nezáleží, proto se objevuje na nejrůznějších geologických podkladech, od vápenců až po kyselé horniny. Dobře odrůstá na skeletovitých propustných podkladech. Proti extrémním klimatickým vlivům je jíva odolná. Vtroušeně se vyskytuje v lesích všude, kde má dostatek světla, nejčastěji tomu tak bývá na suchých podkladech a sutích. Hojná je jíva zejména na druhotných a dočasných stanovištích, v mlazinách, na pasekách, podél cest a při okraji lesů. Jíva mnohdy nalétá na antropicky poškozené plochy, zbořeniště, skládky, výkopy, náspy, pískovny apod. Výškové rozpětí výskytu vrby jívy je od nejnižších poloh až po horní hranici lesa, proto je v ČR obvyklý druh na celém území státu (Úradníček, 2009).

38

4

METODIKA

4.1 Metodika výběru a hodnocení stanoviště Pro účely této bakalářské práce bylo vybráno celkem šest lomových

lokalit

severní

Moravy. Kritériem výběru byla především minerálního

různorodost substrátu,

tudíž

byly vybrány tři žulové lomy tři lomy

krystalického

vápence.

Veškeré terénní práce probíhaly

Obr. 1 – Označení odběrného místa v terénu

v roce 2013. Odběr půdních vzorků se realizoval podle Rejška (1999). V aktivních kamenolomech byl odběr proveden v jejich okrajových částech, kde bylo možné sledovat začínající sukcesi různých společenstev. V opuštěných lomech proběhly odběry ve vybraných, těžbou narušených místech. Do fyzikálních válečků byly v každém lomu odebrány dva vzorky svrchních půdních horizontů. Pro účely zjištění obsahu vybraných prvku (Si, Ca, Al) byly odebrány v blízkosti lomové stěny vzorky pevné a zvětralé matečné horniny. Při odebírání vzorků proběhl ve všech vybraných lomech i fytocenologický popis, zaměřený na pionýrské druhy dřevin.

4.2 Metodika laboratorních šetření 4.2.1 Stanovení fyzikálních půdních vlastností Na každé z vybraných lokalit byly určeny dvě místa pro odběr přirozeně rostlé zeminy v horizontální rovině do fyzikálních válečků. O jejich rozmístění rozhodoval především reliéf terénu a rozmanitost společenstev. Rozborem půdních vzorků z válečků o jednotném objemu 100 cm3, byly analyzovány: objemová hmotnost (ρw) stanovená gravimetricky, objemová hmotnost redukovaná (ρd) stanovená ze vzorku vysušeného do konstantní hmotnosti, maximální kapilární vodní kapacita (ΘMKK), hmotnostní vlhkost (w), objemová vlhkost (Θ) a obsah sušiny (Rejšek, 1999). 39

4.2.1.1 Pracovní postup 1) Před vlastním odběrem byly všechny fyzikální válečky i s oběma víčky zváženy. 2) Na dvou vybraných místech každé lokality byly odebrány půdní vzorky daného horizontu. 3) Víčka válečků byla zajištěna proti uvolnění a válečky pak transportovány do laboratoře. 4) Válečky byly v laboratoři zvenčí očištěny a bylo provedeno první vážení válečků se vzorky včetně víček – byla zjištěna okamžitá hmotnost. 5) Byla sejmuta všechna víčka válečků, poté byly vyskládány na filtrační papíry a z horní strany překryty hodinovým sklíčkem, aby se zamezilo vypařování vody ze vzorku. 6) Přichystané válečky byly i s filtračním papírem uloženy do připravené vodní lázně. 7) Nasáté fyzikální válečky byly po vyjmutí z lázně položeny na suchý filtrační papír k odsávání. Po dvou hodinách od počátku odsávání byly válečky zváženy. 8) Dále byly válečky přemístěny do sušárny a při teplotě 105 °C vysušeny do konstantní hmotnosti. 9) Po vysušení a vychladnutí byly válečky naposled zváženy – byla zjištěna konstantní hmotnost (Rejšek, 1999). 4.2.1.2 Matematické vzorce pro výpočet studovaných veličin uvedené Rejškem (1999): Výpočet objemové hmotnosti ρw ρw =

[g.cm3]

Výpočet objemové hmotnosti redukované ρd ρd =

[g.cm3]

Výpočet maximální kapilární vodní kapacity ΘMKK ΘMKK =

. 100

[%] 40

Výpočet hmotnostní vlhkosti w w=

. 100 [%]

Výpočet obsahu sušiny ve vzorku Sušina = 100 – w Popis uvedených veličin: ρw – objemová hmotnost [g.cm-3] ρd – objemová hmotnost redukovaná [g.cm-3] a – hmotnost fyzikálního válečku s víčky [g] b – hmotnost válečku s víčky s neporušeným vzorkem v původním stavu – okamžitá hmotnost [g] c – hmotnost válečku s víčky a vzorkem vysušeným do konstantní hmotnosti [g] V – objem vzorku [cm3] m1 – hmotnost vzorku před vysušením, tj. navážka původního vzorku [g] m2 – hmotnost vzorku po vysušení do konstantní hmotnosti [g] mMKK – hmotnost uměle vodou nasyceného vzorku po 2 hodinovém odsávání [g] w – hmotnostní vlhkost [%] ΘMKK – maximální kapilární vodní kapacita [%] 4.2.2 Stanovení zastoupení vybraných makroelementů Makroelementy jsou zastoupeny v zemské kůře více než jedním váhovým procentem (Jandák, 2010). Analýza prvků byla provedena v laboratoři za pomoci XRF spektrometru. Každé měření ručním rentgenovým analyzátorem trvalo 180 sekund. Pro účely bakalářské práce byly vybrány jako důležité prvky křemík (Si), vápník (Ca) a hliník (Al). Jandák (2010) uvádí průměrné obsahy v zemské kůře u Si 25,75 %, Al 7,51 % a Ca 3,34 %.

41

5

CHARAKTERISTIKA OBLASTI

5.1 Skupina lomů v asociaci krystalických vápenců (mramorů) 5.1.1 Celkový popis a přírodní poměry oblasti 5.1.1.1 Popis krystalických vápenců (mramorů) Výskyt mramoru na Jesenicku není souvislý, ale má celou řadu větších nebo menších výskytů. Největší se táhnou od Pomezí přes Horní Lipovou až po Ramzovou a od Špičáku přes Supíkovice a Velké Kunětice až za česko-polské hranice. V okolí Žulové a Černé Vody je více malých výskytů. V podstatě to jsou jen docela malé i větší kry „utopené“ v žule (Gába, 1986). Stáří slezského mramoru zatím nebylo přesně určeno, ale je jisté, že je starší než slezská žula. Pochází pravděpodobně ze starších prvohor – z devonu, tj. z doby asi před 350 milióny let. Původně to byl sedimentární vápenec usazený v moři, který byl později přeměněn na mramor. Žhavé žulové magma se tlačilo do horních částí zemské kůry a než utuhlo, tak ovlivnilo mramor, z hlediska jeho použití, negativně. Na styku vápencových ker a žuly se kolem Žulové vytvořily kontakty, které jsou sice vyhledávané sběrateli, avšak pro kamenické využití jde o materiál bezcenný. Mramory v okolí Vápenné se na styku s žulou silně rozpukaly, proto se z něj nedají odlomit bloky pro ušlechtilou kamenickou výrobu (Gába, 1986). Naproti tomu se velkokunětické, lipovské a supíkovické mramory přirovnávají mezi naše nejkrásnější dekorační kameny.Vyznačují se rozmanitou zrnitostí, barvou a kresbou, proto měly v minulosti spoustu různých obchodních názvů jako například „Tmavý slezský mramor“, „Bílý slezský mramor“, „Zeleň Pradědu“, „Passiflora“ nebo „Fantastico“. Rozdílné zbarvení mramoru zapříčiňují přimíšené nerosty. Grafit a grafitické hmoty zbarvují mramor do šeda až černa (tmavý lipovský mramor), hnědá slída flogopit do hněda až fialova (supíkovický mramor), zrna diopsidu do zelena (Gába, 1986). Vápenec na Pomezí je hustě rozpukaný, a tudíž není vhodný pro těžbu bloků, vyniká však vysokou čistotou. Jedná se o vysokoprocentní vápenec s velmi nízkým 42

obsahem škodlivých příměsí (obsahuje 54,3 až 55,1 % CaO). Charakterizuje se vysokou bělostí a je tedy vhodný jako drcený a mletý vápenec pro všechny druhy použití (Gába, 1986). 5.1.1.2 Geologie keprnické klenby Zkoumané území, ve kterém se nachází lomy na Smrčníku a ve Vápenné náleží z geologického hlediska do obalové série keprnické klenby, která tvoří jednu z význačných tektonických jednotek Hrubého Jeseníku. Je to právě pásmo Branné, které je intenzivně provrásněno. Její tektonická stavba je z části výsledkem tektonického styku silezika a lugika. Její směr je ze severovýchodu na jihozápad, s proměnlivým úklonem k severovýchodu (Voda, 1994). V oblasti Vysokého Jeseníku byla poznána alpská tektonika hercynského pohoří Suessem (1912) a konstatováno pokračování důležitého moldanubického nasunutí v ramzovské oblasti. Linie nasunutí odděluje většinou katazonálně metamorfované horniny moldanubické (lugické) od mesozonálně až opizonálně přeměněných hornin jesenických. Mezi linií ramzovského nasunutí a vlastní keprnickou klenbou vystupuje pruh málo metamorfovaných sedimentů, často označovaných jako pásmo Branné (Vocílka, 1958). Studovaným územím probíhají důležité tektonické linie, a to východosudetský okrajový zlom a linie „ramzovského nasunutí“. Ramzovské nasunutí je nejvýraznější tektonickou linií vybrané oblasti. Velikost úklonů přesunované plochy je podle Suesse (1912) 30° k západu. Druhou výraznou tektonickou linií je východosudetský okrajový zlom, který probíhá od Nýznerova přes Vápennou, Dolní Lipovou směrem na Bukovice a ztrácí se u Orlíku. Na východ a severovýchod od tohoto zlomu vystupují granity a granodiority žulovského plutonu (Vocílka, 1958). 5.1.1.3 Geologie pásma Branné Kolštejnská zóna nebo podle Zapletala (1931) pásmo Branné, začíná údolím Moravy severně od bušínské poruchy a pokračuje odtud k severu do okolí Branné (dříve Kolštejn), Ostružné, Ramzové, Horní Lipové na Pomezí a Vápenné, kde se též stáčí 43

vlivem tlaku žulovského plutonu. Kolštejnská zóna končí mezi dvěma protínajícím se dislokacemi. Na severozápadě je to ramzovský zlom, probíhající údolím Šlipy od Nýznerova k Žulové, na severovýchodě okrajový zlom sudetský v okolí Vidnavky. Západní hranice kolštejnské zóny je jednoznačně určena linií ramzovského nasunutí, východní hranice však není dosud přesně určena. K horninám kolštejnské zóny se totiž již nepočítají horniny vlastního pláště keprnické ruly (Vocílka, 1958). Světle šedé, vrstevnaté nebo masivní krystalické vápence jsou nejvýznačnějším členem kolštejnské zóny. Vápence jsou celkem dosti čisté, podíl hořčíku, bitumenu a pyritu je malý (Vocílka, 1958). Pruhy vápenců o mocnostech několika desítek metrů jsou sledovatelné na vzdálenost kolem 30 km. Celá série je postižena mladšími, příčnými zlomy ze severozápadu na jihovýchod, podle kterých je rozdělena do jednotlivých ker. V nadloží vápenců jsou kvarcity, fylity až svorofylity s granáty. Pokryv je tvořen svahovými hlínami a písky, vyplňující povrchové krasové nerovnosti i případné dutiny (Voda, 1994). Ramzovské kvarcity jsou nejnižším členem pásma Branné, lze je pokládat za stratigrafický ekvivalent odpovídající drakovským kvarcitům vrbenské skupiny. Jedná se o světlé muskovitické kvarcity, občasně s vložkami křemenných metakonglomerátů (Přichystal, 1993). U Lipové se nachází v nadloží kvarcitů klínovitý horizont čistých lipovských mramorů, směřující jihozápadním směrem. V severní části dosahuje mocnosti až 150 m. Lipovské vápence jsou spodnodevonského stáří a mají pravděpodobně rifový původ (Přichystal, 1993). Nad vápenci se nachází sled fylitů až svorů staříčského souvrství, jehož stratotypový profil je odkryt v údolí říčky Staříče v Horní Lipové. Souvrstí tvoří sled muskovit-biotických a biotitických fylitů, pomístně až granátických, případně staurolitických svorů fylitického vzhledu (Přichystal, 1993). Proklady hrubě zrnitých metadrob jsou přítomné jen ve střední a vyšší části sledu, nejsou však příliš časté. Ve středu sledu se zejména jižně od Branné vyskytují vložky modrošedých mramorů s nestálou mocností do 50 m. V nižší části sledu jižně od 44

Hanušovic se podle Přichystala (1993) nachází „metatufy bazického až intermediárního složení, tvořené chloritickými až chloritamfibolickými, většinou albitickými zelenými břidlicemi až amfibolity, často s vložkami biotitických a muskovit-biotitických fylitů“. V horní části sledu, zejména na severu, se vyskytují pomístně i polohy porfyroidů (Přichystal, 1993). Vitošovské vápence jsou nejvyšším nejvyšším členem sledu pásma Branné, nachází se v celém jeho průběhu od Vitošova na jihu po Vápennou na severu. Tento vápenec mnohdy obsahuje relikty sedimentárních struktur a fauny, což dokládá jeho příbřežní původ. Sled pásma Branné patří tišnovskému typu faciálního vývoje devonu (Přichystal, 1993). V geologicky poměrně nedávné době (přibližně před 200 tisíci lety) zasahoval na Jesenicko pevninský ledovec, který pozměnil charakter krajiny. Někde odnesl zvětraliny a obnažil tak pevnou skálu, jinde zase nanesl silné vrstvy písku, štěrku a hlíny a ovlivnil tak i možnosti pro otevření lomů, velikost skrývek a podobně. Z ledovcových sedimentů se na Jesenicku také těžil štěrk a písek (Gába, 1986). V jesenických mramorech se zformovaly také jeskyně. Veřejně přístupné jsou jeskyně Špičáku a Na Pomezí. Jeskynní systém na Špičáku je známý už od pradávna, jeskyně na Pomezí byly objeveny při lomové těžbě až ve třicátých letech 20. století (Gába, 1986). 5.1.2 Lomy na Smrčníku 5.1.2.1 Popis a přírodní podmínky lomů Hora Smrčník (799 m n. m.) má na svém vrcholu skalní dominantu z krystalických vápenců a devonského kvarcitu. Na severní straně se nachází mohutné terasy, vzniklé těžbou mramoru. Komplex lomů spadá do katastru obce Lipová Lázně. Dopravně je lokalita dobře přístupná od silnice Lipová Lázně – Žulová. U této silnice je postavena zpracovatelská kapacita pro drcení, třídění a mletí vápence

45

Území má značné výškové rozdíly, je velice členité. Hřbety hor jsou protaženy ve směru probíhajících horninových vrstev. Zájmový prostor spadá do povodí Baltského moře. Je odvodňován hornolipovským potokem, který se vlévá do řeky Staříč. Průměrná roční teplota v okolí ložiska se udává 6 až 8 °C. Počet dnů vykazujících teplotu nižší, než je bod mrazu, je okolo 170 dnů v roce. Srážky se pohybují od 1000 do 1200 mm za rok (Voda, 1994). 5.1.2.2 Historie lomů O minulé těžební aktivitě mramorů v prostoru mezi Ramzovou a okrajovým sudetským zlomem svědčí řada opuštěných, dnes zasutěných a zanáletovaných lomů, kde v minulosti těžili především majitelé jednotlivých parcel. Řada lomů byla v provozu ještě do konce druhé světové války. Po odsunu němců těžba na několik roků ustala. Pak byla postupně těžena pouze čtyři ložiska: Horní Lipová, Pomezí, Smrčník a Supíkovice (Voda, 1994). V roce 1967 byla zahájena těžba závodem TERAMO Vápenná v rámci podniku RD Jeseník n. p. V roce 1996 lomy koupila od firmy Slezský kámen a. s. dceřiná společnost jedné zahraniční firmy. Zpočátku se vápenec zpracovával ve starém dřevěném minerálním mlýnu. Roku 1979 ho nahradilo nové výrobní zařízení, kde se surovina drtí na menší kusy a ty se dále rozdrtí na mikromleté vápence nebo teracové drtě (Gába, 1986). Těžba na ložisku Lipová Lázně – Smrčník je zaměřena pouze na výrobu mletých a mikromletých vápenců a drtí. Je to dáno charakterem suroviny, její chemickou čistotou, vysokou bělostí, ale také rozpukáním, způsobeným hlavně v těžené části používáním brizantních trhavin při hromadných odstřelech. Ložisko Smrčník je nepřetržitě těženo již několik desetiletí (Voda, 1994). 5.1.2.3 Geologie zájmové oblasti Ložisko je ve svahu a nejnižší část má nadmořskou výšku 610 m, nejvyšší 800 m n. m. Surovinou je zrnitý vápenec barvy bílé, nažloutlé, bělošedé, místy s nevýraznými a nenápadnými čmouhami. Kvarcity jsou světlé, drobnozrnné, na povrchu navětralé. Podobají se svorům, lokálně do svorů přecházejí. Podstatnou 46

minerální součástí je křemen a sericit. Jde tedy o kvarcity sericitické, muskovitické, biotiticko-muskovitické apod. Z akcesorií bývá zastoupen apatit, zirkon, staurolit, turmalín i některé rudní minerály (Voda, 1994). 5.1.3 Lom v Supíkovicích 5.1.3.1 Popis a situace lomu Lokalita Supíkovice se nachází západně v obci Supíkovice, vedle silnice Písečná – Velké Kunětice. Vápence jsou zde převážně středně krystalické, tmavé, méně světle šedé (vzájemně se prolínající), občas s vložkami do 1 m světlejšího hrubě krystalického vápence. Místy jsou proráženy žílami derivátů žulovského plutonu (pegmatity, žuly, diority), v jejichž okolí bývá vápenec částečně prokřemenělý, obohacený biotitem, resp. kontaktními rudními minerály (Maroušek, 1969). Ložisko v Supíkovicích je těženo výlučně za účelem těžby bloků. Jde o supíkovický bílý a fládrovaný mramor, který se pak zpracovává v brusírnách (Gába, 1986). 5.1.3.2 Geologie lomu Lokalita je součástí velkokunětické série, kterou tvoří zejména svory a biotitické pararuly. Horniny se svou povahou podobají těm v sérii Branné, pochází taktéž z období devonu. Supíkovický mramor je středně zrnitý, bílý, našedlý nebo nažloutlý, mnohdy slabě šedě pruhovaný. Mezi akcesoriemi může být grafit, křemen, flogopit, pyrit, titanit a čmouhy limonitu. Vyznačuje se dobrými technologickými vlastnostmi a dobrou blokovitostí – až dva m3. Těžba a použití má dlouhou tradici, v minulosti byl vyhledávaný v Německu. U nás jsou z něho např. obklady stěn Národního památníku na Vítkově a Lidového domu v Praze (Kužvart, 1983). 5.1.4 Lom ve Vápenné 5.1.4.1 Popis a situace lomu Ložisko vápence probíhá v úzkém pruhu na západ a jihozápad od obce Vápenná (dříve Zighartice). Dopravní situace lokality je dobrá, protože v těsné blízkosti probíhá železniční trať i silnice. Těžba vápence přešla po druhé světové válce z rukou 47

soukromých podnikatelů do národního podniku Jesenické vápenice Zighartice, jež patřily k Moravskoslezským vápenicím, n. p. v Hranicích na Moravě. Od začátku 50. let zde působil národní podnik Hranické cementárny a vápenice v Hranicích na Moravě. Vedlejší ložisko je dnes otevřeno značně rozlehlým stěnovým etážovým lomem, těžba vybraného kamenolomu však byla ukončena v roce 1978 (Vocílka, 1958). 5.1.4.2 Geologie zájmové oblasti Mramor je bílý nebo světle šedý, šedě čmouhovaný a jemnozrnný. Vyniká čistotou, mezi akcesoriemi je dolomit, křemen, muskovit, limonit a pyrit. Nadloží vápenců tvoří fylity, které jsou sericitické, částečně vápnité. Nachází se zde vysokoprocentní vápence, obsahující průměrně 53,4 % CaO, 0,6 % MgO a 3 % nerozpustného zbytku. Obsah oxidu křemičitého (SiO2) je zvýšený pouze na kontaktech s fylity (Kužvart, 1983). Ložisko vápenců je sedimentárního organogenního původu. Při bázi vystupují bituminosní až grafitické vápnité břidlice s pyritem, což svědčí o silně redukčním prostředí, o sedimentaci za nedostatku kyslíku. Odtud směrem do nadloží vystupují vápence s menším obsahem bituminózní komponenty, střídají se však polohy a vrstvy velice čistých vápenců s vápenci promísenými slabě bituminózní příměsí. O stáří sedimentace se nedá nic přesného říci, poněvadž vlivem silných horotvorných tlaků hercynského vrásnění a vlivem metamorfózy žulovského plutonu byly vápence změněny v krystalické vápence až mramory, při čemž původní charakter sedimentární horniny je patrný jen na proužcích tmavšího vápence, jež označují primární vrstevnatost. Vápencové souvrství ve Vápenné je místy značně zkrasovělé Bezprostřední nadloží tvoří svahové hlíny a sutě jednak vápencového materiálu, jednak rozvětralých fylitů a rul (Vocílka, 1958).

48

5.2 Skupina lomů v asociaci granitů (žul) 5.2.1 Celkový popis a přírodní poměry oblasti 5.2.1.1 Popis žuly (granitu) Slezská žula vychází na zemský v rozlehlém žulovském masivu, jenž se nazývá žulovský pluton a má rozlohu asi 150 km2. Zasahuje až do Polska, kde je také aktivně těžen. Stáří slezské žuly se udává na 270 miliónů let, což kosresponduje s koncem prvohor (Gába, 1986). Slezská žula se rozlišuje na světlou a tmavou, ale je vždy v různých odstíny šedé. Světlá žula je mnohem hojnější, tmavá je zato hodnotnější. Tmavá žula má také jiné nerostné složení, proto se již geologicky nejedná o žulu (granit) ale o granodiority, křemenné diority a tonality (Gába, 1986). Hlavní komponenty granitu jsou živce, křemen a slídy. Živce rozdělujeme na draselné a sodnovápenaté. Ve světlá žule je nejvíce draselného živce, tmavá žula (granodiorit) ho má málo nebo žádný. Slezská žula obsahuje tmavou slídu (biotit), proto je označována jako biotitická žula. Světlá slída (muskovit) není příliš rozšířená a nachází se jen u Vidnavy a v Polsku na severu plutonu, v dnešní době se ale muskovitická žula nikde netěží. Ostatní nerosty v žule zpravidla nejsou makroskopicky rozeznatelné. Výjimku tvoří pouze titanit, jehož světlehnědá zrna o velikosti až 3 mm jdou vidět zejména v některých typech granodioritu (Gába, 1986). Na kontaktech hornin se vyskytuje více nerostů, především na styku mramoru a žuly. Mezi ně patří například granát, epidot, vesuvian a wollastonit. Spoustu nerostů je možno nají také v pegmatitových žílách (Gába, 1986). Pro kamenické zpracování se používají jen žuly pravidelně, nejlépe pravoúhle rozpukané. Tento typ žuly však v žulovském plutonu převládá. Na Žulovsku se dají vylomit bloky kamene o objemu přes 60 m3 (Gába, 1986).

49

5.2.1.2 Geologie žulovského plutonu Žulovský masiv je těleso, nacházející se severně od okrajového zlomu lugika. Tvoří ho granitoidy a plášť. Hlavními typy granitoidních hornin jsou biotitický granit a granodiorit,

místy s amfibolem.

Diority,

obzvláště

křemenné

monzodiority,

syenodiority a křemenné amfibol-biotitické diority, jsou zastoupeny v izolovaných ostrůvcích. Stáří hlavní intruzivní fáze plutonu je přibližně 351 miliónů let. Plášť masivu je tvořen metamorfovanými horninami: amfiboly, erlany, kvarcity a biotitickými pararulami. Granitoidní horniny doprovází žíly pegmatitů, aplitů a mocné křemenné žíly, jež byly v minulosti těženy. Žulové lomy v okolí Vápenné se, podobně jako lomy v Žulové, vyznačují výskytem minerálů tzv. kontaktních dvorů (Pauliš, 2001). 5.2.1.3 Hydrogeologie a klimatické poměry lomů Zkoumaná ložiska jsou součástí žulovského plutonu, jehož horniny granitoidního charakteru jsou puklinově propustné. Puklinovou propustnost je však nutno označit za dosti slabou. Lokality jsou odvodňovány Černým potokem, jenž je přítokem Nysy Klodské. Průměrný úhrn atmosférických srážek je mezi 900 a 1000 mm a průměrná teplota do 8 °C (Tišnovská, 1971). 5.2.2 Arcibiskupský lom 5.2.2.1 Popis a situace lomu Zájmové území je položeno asi tři kilometry východně od obce Vápenná na úpatí Žulového vrchu. Široká lomová stěna a přilehlé haldy dokazují velmi intenzivní těžbu v době před druhou světovou válkou. Komplex lomů je zahlouben ve svažitém terénu s hojnými prameny a přítoky vody. Zkoumaná lokalita se nachází na severním úpatí zalesněného kopce Zelený ve výšce 520 m n. m. Zelená hora je severozápadním výběžkem geomorfologické jednotky Studničního hřbetu, jež náleží k Rychlebským horám. Informace o dřívějších provozech v lomu Arcibiskupský není znám (Tišnovská, 1971).

50

5.2.3 Lom Jana Vycpálka 5.2.3.1 Popis a situace lomu Vybraný kamenolom se rozkládá necelé dva kilometry východně od obce Vápenná, nedaleko od Arcibiskupského lomu. Těžba byla ukončena v roce 1959, nyní je lom částěčně zatopený. Nachází se v blízkosti osady Zelená hora na jižním svahu kóty kdysi zvané Haspelberk o výšce 500 m n. m. Ve starší literatuře se tento lom objevuje pod názvem Zothe-Brand-Bruch. Nad lomovou stěnou se vychází na povrch kra mramoru, ve které jsou krystaly „plovoucích granátů“. Jde o odrůdu grossularu, označovanou jako hessonit. V lomové stěně se také vyskytují taktity, které jsou pro žulovský pluton typické (Zimák et al., 2014). Z dalších kontaktních minerálů se objevuje např. zelený diopsid a epidot, tmavě zelený i hnědý vesuvian a vláknitý bílý wollastonit. Původním majitelem kamenolomu byl Jan Zothe, ale po zestátnění v roce 1949 byl přejmenován po odborářském pracovníkovi na Lom Jana Vycpálka. Zásoby kvalitního světle i tmavě modrošedého biotitického granitu se brzy vyčerpaly a proto byl v roce 1959 provoz zastaven (Pauliš, 2001). 5.2.4 Lom na Žulovém vrchu 5.2.4.1 Popis a situace lomu Žulový vrch patří mezi místa, kde byl zjištěn výskyt kontaktních dvorů. Nachází se na stejnojmenném kopci Žulový vrch o výšce 718 m n. m. Opuštěný stěnový lom je ve výšce asi 695 m n. m. těsně pod vrcholem tohoto kopce. Vzdušnou čarou je od Arcibiskupského lomu vzdálen pouze jeden kilometr. Bližší informace o provozu tohoto lomu nejsou známy (Pauliš, 2001).

51

6

VÝSLEDKY A DISKUSE

6.1 Zhodnocení fyzikálních vlastností půdy Pro posouzení fyzikálních vlastností iniciálních půd bylo vybráno šest lomových lokalit. Tyto lokality lze rozdělit na dvě skupiny podle typu matečné horniny. První skupinou jsou lomy na metamorfovaných vápencích (mramorech), přičemž pro účely bakalářské práce byly vybrány lomy na Smrčníku, v Supíkovicích a ve Vápenné. Druhá skupina lomů je založena na žule (granitu) a předmětem zájmu byly lomy Arcibiskupský, Vycpálek a Žulový vrch. Analýzy byly soustředěny na zachycení odlišností fyzikálních vlastností mezi těmito skupinami lokalit pro následnou možnost porovnání průběhu sukcese na rozdílných stanovištích. 6.1.1 Hodnocení objemové hmotnosti Objemová hmotnost půdy udává hmotnost jednotky objemu půdy v neporušeném stavu. Zahrnuje jak pevné částice, tak póry, které jsou vyplněné vodou i vzduchem (Šimek, 2005). Je to hmotnost 1 cm3 daného horizontu včetně okamžitého obsahu kapalné a plynné fáze, obsažené v makropórech a pórech kapilárních i ultrakapilárních. Hodnota této lesnicky významné veličiny se u minerálních horizontů půd pohybuje v rozmezí od 1,1 do 1,6 g.cm3, na písčitých půdách může dosahovat až 1,8 g.cm3 (Rejšek, 1999).

Obr. 2 – Výsledné hodnoty objemové hmotnosti [g.cm3] na stanovištích vybraných lokalit. 52

Z hodnot udávaných v grafu (Obr. 2) lze pozorovat hodnoty těsně pod horní hranici 1,6 g.cm3 pro minerální horizonty, jak uvádí Rejšek (1999). Ostatní hodnoty skupiny stanovišť založených na vápenci jsou v uvedeném rozmezí. U skupiny lomů na žule je situace jiná, téměř všechny hodnoty oscilují kolem spodní hranice 1,1 g.cm3. Nejnižší hodnota byla zjištěna u vzorku č. 7 z Arcibiskupského lomu. Tato hodnota mohla být způsobena nevhodným výběrem stanoviště pro odběr vzorku do fyzikálního válečku, tudíž budeme předpokládat, že nemá větší pedologický význam. 6.1.2 Hodnocení objemové hmotnosti redukované Objemová hmotnost redukovaná je hmotnost 1 cm3 půdy vysušené do konstantní hmotnosti. Obvykle je nižší, než objemová hmotnost půdy, z důvodu ztráty půdní vody při vysoušení (Rejšek, 1999).

Obr. 3 – Výsledné hodnoty objemové hmotnosti redukované [g.cm3] na stanovištích vybraných lokalit. Všechny hodnoty v grafu (Obr. 3) jsou pro každé jednotlivé stanoviště nižší, než v prvním grafu (Obr. 2), což potvrzuje nižší hodnotu objemové hmotnosti redukované přesně, jak uvádí odborná literatura. 6.1.3 Hodnocení obsahu vody a sušiny Tyto veličiny určují základní hydrofyzikální vlastnosti lesních půd. Hmotnostní vlhkost je procentické vyjádření poměru hmotnosti vody k hmotnosti konstantně 53

vysušeného vzorku. Udává tedy, kolik gramů vody připadá na 100 g vzorku vysušeného do konstantní hmotnosti (Rejšek, 1999). Tab. 1 - Hodnocení hmotnostní vlhkosti lesních půd (Rejšek, 1999). Lehké půdy 2-4 4-8 8-12 12-18 18-30 Více než 30

Hmotnostní vlhkost [%] Těžké půdy Střední půdy 4-8 8-15 8-15 15-25 15-25 25-35 25-35 35-45 35-45 45-55 Více než 45 Více než 55

Půdní horizont Suchý Mírně vlhký Čerstvě vlhký Vlhký Mokrý Zbahnělý

Obr. 4 – Výsledné hodnoty hmotnostní vlhkosti [%] na stanovištích vybraných lokalit. Půdy všech studovaných stanovišť byly podle tabulky pro hmotnostní vlhkost (Tab. 1) zařazeny jako středně těžké. Podle grafu (Obr. 4) byl Arcibiskupský lom absolutně nejsušší lokalitou. Vzorky ze Supíkovic spadaly do kategorie půdních horizontů mírně vlhkých. Vycpálkův lom a vzorek č. 2 ze Smrčníku byly zařazeny do skupiny lokalit čerstvě vlhkých. Vlhký půdní horizont měly vzorky č. 5 z Vápenné a č. 11 ze Žulového vrchu. Dva vzorky, č. 6 z Vápenné a č. 1 ze Smrčníku, byly zařazeny mezi mokré půdní horizonty. Poslední vzorek byl určen jako zbahnělý, a to konkrétně vzorek č. 12 z Žulového vrchu. Pro poslední dvě zmíněná stanoviště byla

54

k odběru půdních vzorků zvolena místa sezónně zamokřená nebo s vyšší hladinou spodní vody. Obsah sušiny půdního vzorku se určí odečtením okamžitého obsahu vody v analyzovaném půdním vzorku od 100 a vyjadřuje se procenticky. Procento sušiny udává, kolik gramů vody je ve 100 g právě analyzovaného vzorku. Stanovení sušiny všech vzorků je mimořádně důležité. Obsah volně vázané vody je zcela rozdílný v různých vzorcích, tak v jednotlivém vzorku, je-li analyzován v různých časových intervalech. Obsah sušiny poukazuje na důležité informace o vývoji vlhkosti půdy studovaných lokalit, především v průběhu vegetační sezóny, kdy je obsah vody v sorpčním komplexu podmínkou pro vývoj rostlinných společenstev (Rejšek, 1999).

Obr. 5 – Výsledné hodnoty obsahu sušiny [%] na stanovištích vybraných lokalit. Tento graf (Obr. 5) poukazuje na rozdílné obsahy sušiny ve vzorcích jednotlivých stanovišť. Rozdíly jsou způsobeny výše zmíněnými rozdíly obsahu vody ve vzorcích. Nejméně vody bylo ve vzorku č. 7 z Arcibiskupského lomu, a proto má nejvíce sušiny. Naopak nejméně sušiny bylo v rozbahněném vzorku č. 12 ze Žulového vrchu. 6.1.4 Hodnocení maximální vodní kapacity Maximální kapilární vodní kapacita představuje procentické vyjádření množství vody, které je neporušený půdní vzorek schopen pojmout kapilárními silami v procesu 55

vzlínání a toto množství vody udržet během odsávání. Odsávání zaručí, že vázaná voda není vodou nekapilární. Hodnota maximální kapilární vodní kapacity je hodnotou umožňující kvantifikovat půdní vododržnost, tudíž představuje nejvyšší vlhkost, kterou ještě lesní půda může disponovat bez toho, že by v daném horizontu studovaného půdního profilu došlo k převlhčení. Vyšší hodnota objemové vlhkosti než je hodnota maximální kapilární vodní kapacity poukazuje na stanoviště primárně zbahnělé či alespoň sekundárně zamokřené. Takový profil je charakterizován především trvalým nedostatkem půdního vzduchu (Rejšek, 1999). Tab. 2 – Hodnocení půdní vododržnosti pomocí hodnoty maximální kapilární vodní kapacity. Maximální kapilární vodní kapacita [%] méně než 5 5-10 10-30 30-50 více než 50

Půdní horizont velmi slabě vododržný slabě vododržný vododržný silně vododržný velmi silně vododržný

Obr. 6 – Výsledné hodnoty maximální kapilární vodní kapacity [%] na stanovištích vybraných lokalit. Podle hodnotící tabulky (Tab. 2) je většina stanovišť vododržných. Velmi slabě vododržný byl pouze vzorek č. 7 z Arcibiskupského lomu, jako slabě vododržný byl hodnocen vzorek č. 8 z Arcibiskupského lomu. Mezi silně vododržné horizonty se 56

dostaly vzorky č. 12 ze Žulového vrchu, oba vzorky z Vápenné a jednoznačně nejvíc vododržný byl vzorek č. 1 ze Smrčníku. Obecně platná je hypotéza, že u půd zrnitostně těžkých, u půd se slitou půdní strukturou, u slehlých půd s vazkou konzistencí a u půd s vysokým obsahem humusu je maximální kapilární kapacita nepoměrně vyšší než u půd písčitých, půd s prašnou konzistencí nebo půd s hrubě drobtovitou strukturou a následným vysokým podílem nekapilárních pórů (Rejšek, 1999).

6.2 Zhodnocení obsahu vybraných prvků 6.2.1 Zastoupení vybraných makroelementů Analýza prvků byla hodnocena pro každou lokalitu ze tří různých druhů vzorků. Prvním z nich byly vzorky nezvětralých hornin, ze kterých bylo zjištěno složení matečné horniny a podle obsahu prvků i její chemismus. Tyto kusy neopracované horniny byly odebrány ze zbytků po těžbě, které se nacházely u skalní stěny lomu. Druhým druhem vzorků byly horniny zvětralé, jež byly odebrány v blízkosti zlomů pevné horniny. Tento rozložený minerální substrát sloužil pro kontrolu jako přechodový stupeň mezi matečnou horninou a půdním horizontem. Třetím druhem vzorků byly stejné vzorky půdních horizontů, které byly dříve použity pro stanovení fyzikálních vlastností půdy.

Obr. 7 – Zastoupení vybraných prvků [%] ve vzorcích nezvětralých hornin. 57

Z grafu (Obr. 7) je zřejmé vyšší zastoupení křemíku (Si) na lokalitách s žulovým podložím. Na těchto lokalitách byl obsah Si od 23,00 % u Arcibiskupského lomu až do 26,52 % v případě lomu Vycpálek. Lomy na metamorfovaných vápencích měly hodnoty Si od 0,53 % na Smrčníku do 7,17 % v Supíkovicích. Hliníku (Al) bylo také více v žulových lomech, a to 6,22 % v Lomu Jana Vycpálka, 6,41 % na Žulovém vrchu a 10,58 % na Arcibiskupském lomu. Mramorové kamenolomy ve Vápenné a na Smrčníku neměly žádný obsah hliníku a v Supíkovicích bylo Al pouze 2,25 %. Vápníku (Ca) bylo nejméně v žulových lomech: v Arcibiskupském lomu byl zjištěn nulový obsah Ca, v Lomu Jana Vycpálka jen 1,28 %, na Žulovém vrchu 2,10 % Ca. Nejvíce Ca bylo logicky v mramorových lomech, 28,75 % v Supíkovicích, 38,41 % v lomech na Smrčníku a 40,88 % ve Vápenné. Žádná ze zjištěných hodnot není hodnotou extrémní.

Obr. 8 – Zastoupení vybraných prvků [%] ve vzorcích zvětralých hornin. Jak lze vidět z grafu (Obr. 8), hodnoty zastoupení téměř všech prvků z rozloženého minerálního substrátu jsou poněkud nižší než z nezvětralé horniny. Výjimkou jsou pouze lokality Vápenná, kde je vyšší obsah Si 6,29 % a Al 2,67 %, Smrčník s obsahem Si 1,46 % a Arcibiskupský s obsahem Ca 1,40 %. I přes tyto hodnoty zůstává trend podobný – nejvíce Si se nachází v lomech se žulovým podložím, nejvíce Ca v mramorových lomech. V případě hliníku již nejsou rozdíly mezi lokalitami tak zřetelné. Mramorový lom v Supíkovicích má hodnotu Al 2,11 % a lom ve Vápenné 2,67 %, žulové lomy od 2,44 % v Arcibiskupském lomu, do 5,60 % na Žulovém vrchu. 58

Obr. 9 – Zastoupení vybraných prvků [%] ve vzorcích z fyzikálních válečků. Při hodnocení obsahu vybraných prvků ze vzorků půdních horizontů byly pozorovány výrazné změny hodnot, na rozdíl od předchozích analýz z nezvětralých a rozložených hornin. Podle grafu (Obr. 9) obsah křemíku silně vzrostl na vápencových podkladech, pohyboval se od 13,27 % ve Vápenné do 16,29 % v lomech na Smrčníku. Zastoupení křemíku ovšem narostlo i na žulových podkladech, bylo naměřeno od 18,48 % v Arcibiskupském lomu po 20,87 % ve Vycpálkově lomu. Výjimku tvoří pouze vzorek č. 12 ze Žulového vrchu s hodnotou Si 15,77 %, která je o pouhých 0,06 % nižší než v předchozím grafu (Obr. 7). Dalším sledovaným prvkem byl hliník, u kterého byl zaznamenán největší nárůst na všech stanovištích. Rozdíly mezi lokalitami s odlišnými půdotvornými substráty nebyly nijak velké, pohybovaly se mezi 3,31 % ve Vápenné a 7,04 % v Arcibiskupském lomu. Posledním hodnoceným prvkem byl vápník, který v mramorových lomech výrazně klesl: na Smrčníku 8,74 %, ve Vápenné 5,03 % a v Supíkovicích jen 1,18 %. Obsah Ca v žulových lomech klesl v Arcibiskupském lomu až na 0,59 %, na Žulovém vrchu byl vzorek č. 12 s hodnotou 1,46 % jen o osm setin procenta nižší, než hodnota z minulého grafu (Obr. 8). Mírné zvýšení obsahu Ca bylo shledáno u vzorku č. 11 ze Žulového vrchu (1,70 %) a u vzorků z lokality Vycpálek (1,71 %).

59

6.2.2 Výskyt škodlivých prvků v půdě Nízký obsah baria (Ba) v půdě o hodnotě 1735 mg.kg-1 byl zjištěn u vzorku z lomu ve Vápenné, u vzorku ze Žulového vrchu již pouze 1301 mg.kg-1. Podle Metodického pokynu MŽP (Podivínský et al., 2013) je indikátorem znečištění průmyslových zemin obsah baria větší než 190 tisíc mg.kg-1. Výskyt kadmia (Cd) o hodnotě 30 mg.kg-1 bylo zjištěno pouze u vzorku ze Supíkovic. Znečištění kadmiem nastává až při hodnotě přes 800 mg.kg-1. Pro přesnější zjištění by bylo třeba provést opakované měření u více vzorků, a eliminovat tak možnou chybu přístroje. Mezi dalšími zaznamenanými prvky bylo olovo a arsen. Olova (Pb) bylo nejvíce 159 mg.kg-1 v lomu Supíkovice a 156 mg.kg-1 na Žulovém vrchu, jedná se však o lehce zvýšené hodnoty. Hodnota indikátoru znečištění olovem na průmyslově využívané půdě je 800 mg.kg-1. Nejhůře je na tom arsen (As), který se ve vzorcích z lomů na Smrčníku, Arcibiskupský a Vápenná pohyboval od 13 do 26 mg.kg-1. Norma udává znečištění arsenem na průmyslově využívaném území při koncentraci nad 2,4 mg.kg-1. Je nutno zdůraznit, že indikátory znečištění nejsou sanační limity. Indikátory znečištění slouží pro indikaci míst s přítomností chemických látek, kde jsou potřebná další zkoumání a hodnocení, zda výskyt škodlivých látek nepředstavuje riziko pro lidské zdraví (Podivínský J. et al., 2013). Veškeré naměřené hodnoty obsahu škodlivých prvků jsou přípustné, i když mohou negativně ovlivňovat rychlost osídlování jednotlivých stanovišť pionýrskými i ostatními dřevinami. Koncentrace škodlivých látek pravděpodobně není natolik vysoká, aby znemožnila či vyloženě ohrozila některou z fází přirozené sukcese. Více než obsah prvků v půdních horizontech se na všech lokalitách se jeví jako poměrně limitní nevyrovnaná dostupnost vody v průběhu léta.

6.3 Výsledky fytocenologického průzkumu Popis rostlinných společenstev byl pro účely bakalářské práce zaměřen na přirozeně zmlazenou dřevinnou vegetaci. Výsledky jsou uvedeny v tabulce (Tab. 3) a seřazeny podle početnosti na daném stanovišti, která byla posuzována pouze odhadem. Počet vyskytujících se druhů dřevin poukazuje na rozdílnost biodiverzity 60

stanovišť. Málo vyvinutá společenství v činných lomech na Smrčníku a v Supíkovicích mají podobně málo druhů, jako v nejvýše položeném lomu Žulový vrch a lom Arcibiskupský, který se nachází na severním svahu Zeleného kopce. Nejvíce druhů je na teplejších lokalitách v lomu ve Vápenné a v lomu Jana Vycpálka.

61

Tab. 3 – Přehled dřevin podle lokalit. Betula pendula Alnus glutinosa Rosa canina Acer platanoides Picea abies Larix decidua Acer platanoides Salix caprea Tilia cordata Populus tremula Sambucus nigra Populus tremula Fraxinus excelsior Betula pendula Acer platanoides Tilia platyphyllos Picea abies Fagus sylvatica Prunus avium Betula pendula Fagus sylvatica Fraxinus excelsior Picea abies Abies alba Betula pendula Fraxinus excelsior Sambucus nigra Acer platanoides Sorbus aucuparia Pinus sylvestris Populus tremula Populus alba Tilia cordata Alnus incana Ulmus glabra Corylus avellana Sambucus nigra Populus tremula Acer platanoides Betula pendula Alnus glutinosa Picea abies

Smrčník

Supíkovice

Vápenná

Arcibiskupský

Vycpálek

Žulový vrch

62

7

ZÁVĚR Cíle této bakalářské práce byly splněny – na vybraných lokalitách byly odebrány

půdní a horninové vzorky, následně proběhlo zhodnocení fyzikálních vlastností iniciálních půd, analýzou prvků byly zjištěny obsahy základních makroelementů a toxických prvků. Fytocenologický snímek byl vyhodnocen a byla pro každou lokalitu určena charakteristická dřevinná skladba přirozeně zmlazených, převážně pionýrských dřevin. Navíc byl na určitých lokalitách zjištěn zvýšený obsah toxických prvků, z nichž nejvýznamnější byl výskyt arsenu. Jedná se však pouze o indikátory znečištění a nelze tak předpokládat konkrétní dopady znečištění na ekosystém. Byl prokázán vliv odlišných substrátů na biodiverzitu a na početnost druhů nejen pionýrských dřevin – stanoviště na krystalickém vápenci byly živnější než žulové, ale nacházely se často na topograficky hůře ke slunci orientovaných svazích. Na všech lokalitách lze předpokládat příznivý a stabilní vývoj neřízené sukcese. Nejvíce zastoupenými

dřevinami

vybraných

lokalit

jsou

bezesporu

bříza

bělokorá

(Betula pendula), která se vyskytuje často i na skalních stěnách lomu, bez černý (Sambucus nigra) a topol osika (Populus tremula), které jsou zase typické na etážích lomu. Jsou to typicky světlomilné dřeviny, kterým těžbou narušená krajina vyhovuje. Přesto se nachází v lomech více dřevin, jež nejsou tak dominantní, ale osidlují různé části lomu s různými ekologickými nároky. Biocenóza tak příznivě ovlivňuje vznikající půdy. Jediným významným limitujícím faktorem pro sukcesi zůstává na některých stanovištích nedostatek půdní vláhy. Přirozená obnova těchto stanovišť tedy probíhá docela úspěšně a v budoucnu lze očekávat vytvoření stabilního ekosystému. Podoba člověkem ovlivněných kamenolomů se tak postupně vrací ke stavu blízkému přírodě. Pro vysvětlení dalších vztahů a vazeb na vybraných těžbou postižených lokalitách by bylo třeba další samostatné studie.

63

8

SUMMARY For samples from selected marble and granite quarries were laboratory identified

the following soil physical properties of density, bulk density, moisture content by weight , solids content , maximum water capacity. XRF spectrometer provided analysis of the aluminum , silicon , calcium , and in the case of toxic elements and heavy metals were analysed arsenicum, cadmium , barium and plumbum. The objectives of this work were completed on the selected sites where were collected samples of soil and rock fragments, while there were subsequently evaluated the physical properties of initial soils and elemental analysis. XRF analysis were used to obtain data for the essential macro elements and toxic elements and heavy metals. Phytosociological image was evaluated and was determined for each site characteristic tree species composition (mostly pioneer species associations). In addition, an interesting increase of toxic elements was determined in many locations, most notably the incidence of arsenic. However, this is only an indicator of pollution and thus can not assume specific effects of pollution on the ecosystem. The effect of the different substrates on biodiversity and abundance of species not only pioneer tree species habitat

were identified. There were more species on

crystalline limestones were more nutricient soils occured than in the case of granite. Unfortunately more nutricient soils occured were often less topographically diverse and used less sun -facing slopes. At all locations, we can assume positive and stable development of uncontrolled succession . The most frequent tree species selected sites are undoubtedly the silver birch (Betula pendula), which occurs frequently on rock walls of the quarry , elderberry (Sambucus nigra) and aspen (Populus tremula), which are typical on border of segments of quarry. These species are typically light-requiring species , which disrupted mining landscape suits. There is more trees in the quarries, which are not as dominant, but inhabit different parts of the quarry with different ecological requirements . Biocenosis favorably influences arising initial soil. The only significantly limiting factor for the succession remains the lack of soil moisture at some sites.

64

Natural regeneration of these habitats therefore carried out quite successfully and we can expect the creation of a stable ecosystem in the future. So, all human created and strongly affected quarries are gradually returning to the state of the nearby countryside. Further independent study will be neccesary for further explanation of the relationships and links within all the human degraded and by mining strongly affected quarries.

65

9

SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY

9.1 Literární zdroje BRANIŠ, Martin. Základy ekologie a ochrany životního prostředí: učebnice pro střední školy. 3., aktualiz. vyd. Praha: Informatorium, 2004, 203 s. ISBN 80-7333-024-5. CÍLEK, Václav. Krajiny vnitřní a vnější: texty o paměti krajiny, smysluplném bobrovi, areálu jablkového štrúdlu a také o tom, proč lezeme na rozhlednu. 2., dopl. vyd. Praha: Dokořán, 2005, 269 s., xvi s. obr. příl. ISBN 80-7363-042-7. GÁBA, Zdeněk. Mramor, žula a lidé: 150 let kamenoprůmyslu na Jesenicku: 100 let kamenické školy v Žulové: 55 let Frývaldovské stávky: 20 let Českomoravského průmyslu kamene. 1. vyd. Hradec Králové: Českomoravský průmysl kamene, 1986, 58 s. GÁBA, Zdeněk. Těžba vápence a pálení vápna na Jesenicku. Sev. Morava, Šumperk, 1981, 42 s. JANDÁK, Jiří, Eduard POKORNÝ a Alois PRAX. Půdoznalství. Vyd. 3., přeprac. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 2010, 143 s., [2] s. obr. příl. ISBN 978-80-7375445-7. KYNICKÝ, Jindřich, SAMEC, Pavel, KÁŇOVÁ, Hana, BRTNICKÝ, Martin, VRÁNOVÁ,

Valerie,

SKOPALÍKOVÁ,

Kateřina.

Vlastnosti

a

vývoj

půd

v kamenolomech jižní Moravy a jejich srovnání s ekvivalentními přirozenými stanovišti reliktních borů. první. Brno, 2011, 130 s. KUŽVART, Miloš. Ložiska nerudních surovin ČSR. 1. vyd. Praha: Univerzita Karlova, 1983, 521 s. LAVELLE, Patrick, SPAIN, Allister. Soil ecology. Kluver academic Publishers, Dordrecht 2001, 654 s.

66

MAROUŠEK, Jiří. Geofyzikální měření: Supíkovice – mramory. Geoindustria, n. p., Praha, 1969, 9 s. MÍCHAL, Igor. Ekologická stabilita. 2., rozš. vyd. Brno: Veronica, 1994, 275 s. ISBN 80-85368-22-6. ODUM, Eugene Pleasants. Základy ekologie. překlad z 3. vydání anglického originálu z roku 1971. Praha: Academia, 1977. PAULIŠ, Petr. Nejzajímavější mineralogická naleziště Moravy a Slezska. Kutná Hora: Kuttna, 2001, 100 s. ISBN 80-86406-14-8. PROKOP, F. Soupis lomů ČSR, List Javorník (3858). Přírodovědecké vydavatelství, 64 s. Praha, 1952. PŘICHYSTAL, Antonín. Geologie Moravy a Slezska: sborník příspěvků k 90. výročí narození prof. dr. Karla Zapletala. 1. vyd. Brno: Moravské zemské muzeum, 1993, 168 s. ISBN 80-7028-050-6. REJŠEK, Klement. Lesnická pedologie: cvičení. první. Brno: Mendelova univerzita v Brně, 1999. 154 s. ISBN 80-7157-352-3. SÁDLO, Jiří. Krajina a revoluce: významné přelomy ve vývoji kulturní krajiny českých zemí. 3., upr. vyd. Praha: Malá skála, 2008, 255 s. ISBN 978-80-86776-06-4. SUESS, Eduard. Die moravischen Fenster und ihre Beziehung zum Grundgebirge des Hohen Gesenkes. Denkschr. d.k.k. Akad. d. Wiss. M.N.Klas, Wien, 1912, 88s. ŠIMEK, Miloslav. Základy nauky o půdě. 1.: Neživé složky půdy. 2., upr a rozš. vyd. České Budějovice: Jihočeská univerzita, Biologická fakulta, 2005, 159 s. ISBN 807040-747-6. ŠIMEK, Miloslav. Základy nauky o půdě. 3.: Biologické procesy a cykly prvků. Vyd. 1. České Budějovice: Jihočeská univerzita, 2003, 151 s. ISBN 80-7040-630-5.

67

ŠIMEK, Robert. Hermann Franke: Muž s kamenným srdcem. Profit. 2008, č. 21, s. 68– 69. TIŠNOVSKÁ, Věra. Výpočet geologických zásob ložiska žul: Vápenná – Pod zelenou horou. RD Jeseník, n. p., 1971. ÚRADNÍČEK, Luboš. Dřeviny České republiky. 2., přeprac. vyd. Kostelec nad Černými lesy: Lesnická práce, 2009, 367 s. ISBN 978-80-87154-62-5. VOCÍLKA, Martin. Průzkum vápence v ČSR: Vápenná. Geologický průzkum, n. p. Brno, 1958, 66 s. VODA, Oldřich. Operativní přepočet zásob: Lipová Lázně – Smrčník. Slezský kámen, a. s., Jeseník, 1994. 27 s. ZAPLETAL, Karel. Geologie a petrografie země Moravskoslezské (s ohledem na užitková ložiska). Brno: t. Národní knihtiskárna v Moravském Krumlově, 1931, 280 s., 10 příl.

9.2 Internetové zdroje PODIVÍNSKÝ, Tomáš, Jan. Metodický pokyn MŽP: Indikátory znečištění. 2013. citováno

15.

dubna

2014.

Dostupný

z WWW:

. ZIMÁK, Jiří, ŠTELCL, Jindřich, VÁVRA, Václav. Exkurzní lokalita Vápenná – Vycpálkův

lom

[online].

citováno

15.

dubna

2014.

Dostupný

z WWW: . ŽMOLÍK, Lubomír. Naučná stezka Johanna Schrotha: Lomy na smrčníku.2010. citováno

16.

dubna

2014.

Dostupný

lazne.cz/soubory/8466/6-zastaveni.pdf>.

68

z

WWW:


old.lipova-

10

SEZNAM TABULEK

Tab. 1 - Hodnocení hmotnostní vlhkosti lesních půd (Rejšek, 1999). ............................. 54 Tab. 2 – Hodnocení půdní vododržnosti pomocí hodnoty maximální kapilární vodní kapacity. .......................................................................................................................... 56 Tab. 3 – Přehled dřevin podle lokalit. ............................................................................ 62

11

SEZNAM OBRÁZKŮ

Obr. 1 – Označení odběrného místa v terénu ................................................................. 39 Obr. 2 – Výsledné hodnoty objemové hmotnosti [g.cm3] na stanovištích vybraných lokalit. ............................................................................................................................. 52 Obr. 3 – Výsledné hodnoty objemové hmotnosti redukované [g.cm3] na stanovištích vybraných lokalit............................................................................................................. 53 Obr. 4 – Výsledné hodnoty hmotnostní vlhkosti [%] na stanovištích vybraných lokalit. 54 Obr. 5 – Výsledné hodnoty obsahu sušiny [%] na stanovištích vybraných lokalit. ........ 55 Obr. 6 – Výsledné hodnoty maximální kapilární vodní kapacity [%] na stanovištích vybraných lokalit............................................................................................................. 56 Obr. 7 – Zastoupení vybraných prvků [%] ve vzorcích nezvětralých hornin. ................ 57 Obr. 8 – Zastoupení vybraných prvků [%] ve vzorcích zvětralých hornin. .................... 58 Obr. 9 – Zastoupení vybraných prvků [%] ve vzorcích z fyzikálních válečků. ............... 59

12

SEZNAM PŘÍLOH

Příloha 1 – Mapa s vyznačenými kamenolomy: 1 – Smrčník, 2 – Supíkovice, 3 – Vápenná, 4 – Arcibiskupský, 5 – Vycpálek, 6 – Žulový vrch. Příloha 2 – Zjištěné hmotnosti vzorků a výsledné hodnoty fyzikálních vlastností půd. Příloha 3 – Hodnoty naměřené XRF spektrometrem. Příloha 4 – Přirozené zmlazení pionýrských dřevin v lomech na Smrčníku. Příloha 5- Vegetace v kamenolomu Supíkovice. Příloha 6 – Vegetace na etážích kamenolomu ve Vápenné. Příloha 7 – Skalní vegetace v Arcibiskupském lomu. Příloha 8 – Dřevinná vegetace ve Vycpálkově lomu. Příloha 9 – Stěna lomu na Žulovém vrchu.

69

Příloha 1 – Mapa s vyznačenými kamenolomy: 1 – Smrčník, 2 – Supíkovice, 3 – Vápenná, 4 – Arcibiskupský, 5 – Vycpálek, 6 – Žulový vrch.

Příloha 2 – Zjištěné hmotnosti vzorků a výsledné hodnoty fyzikálních vlastností půd.

Okamžitá (váleček + zemina)

Po 2 hodinách odsávání (váleček + zemina)

Konstatní hmotnost (váleček + zemina)

Prázdný fyzilkální váleček s víčky

m1 – hmotnost vzorku před vysušením

m2 – vysušený vozek do konstantní hmotnosti

mMKK – nasycený vzorek po 2 hodinách odsávání

ρw – objemová hmotnost [g.cm-3]

ρd – objemová hmotnost redukovaná [g.cm-3]

ΘMKK – maximální kapilární vodní kapacita [%]

w – hmotnostní vlhkost [%]

Obsah sušiny [%]

225,90 243,75 231,10 232,69 241,62 220,14 187,36 199,80 186,33 212,87 185,86 188,71

228,89 243,51 239,94 231,20 240,20 219,91 188,11 198,24 188,81 216,35 190,95 183,29

188,42 216,53 217,52 217,14 203,78 182,33 183,76 192,36 168,98 194,52 162,17 150,57

92,87 86,87 85,69 86,54 91,18 79,73 88,61 90,10 78,74 86,28 77,35 81,08

133,03 156,88 145,41 146,15 150,44 140,41 98,75 109,70 107,59 126,59 108,51 107,63

95,55 129,66 131,83 130,60 112,60 102,60 95,15 102,26 90,24 108,24 84,82 69,49

136,02 156,64 154,25 144,66 149,02 140,18 99,50 108,14 110,07 130,07 113,60 102,21

1,33 1,57 1,45 1,46 1,50 1,40 0,99 1,10 1,08 1,27 1,09 1,08

0,96 1,30 1,32 1,31 1,13 1,03 0,95 1,02 0,90 1,08 0,85 0,69

40,47 26,98 22,42 14,06 36,42 37,58 4,35 5,88 19,83 21,83 28,78 32,72

39,23 20,99 10,30 11,91 33,61 36,85 3,78 7,28 19,23 16,95 27,93 54,89

60,77 79,01 89,70 88,09 66,39 63,15 96,22 92,72 80,77 83,05 72,07 45,11

Hmotnost [g] Lokalita

1. Smrčník 2. Smrčník 3. Supíkovice 4. Supíkovice 5. Vápenná 6. Vápenná 7. Arcibiskupský 8. Arcibiskupský 9. Vycpálek 10. Vycpálek 11. Žulový vrch 12. Žulový vrch

Příloha 3 – Hodnoty naměřené XRF spektrometrem. Zastoupení prvku ve vzorku [%] Ca – Calcium

As – Arsenicum

Cd – Cadmium

Ba – Barium

Pb – Plumbum

Vzorky z fyzikálních válečků

Si – Silicium

Vzorky nezvětralých Vzorky zvětralých hornin hornin

1. Smrčník 2. Supíkovice 3. Vápenná 4. Arcibiskupský 5. Vycpálek 6. Žulový vrch 1. Smrčník 2. Supíkovice 3. Vápenná 4. Arcibiskupský 5. Vycpálek 6. Žulový vrch 1. Smrčník 2. Smrčník 3. Supíkovice 4. Supíkovice 5. Vápenná 6. Vápenná 7. Arcibiskupský 8. Arcibiskupský 9. Vycpálek 10. Vycpálek 11. Žulový vrch 12. Žulový vrch

Al – Aluminium

Druh vzorku

Lokalita

0,00 2,25 0,00 10,58 6,22 6,41 0,00 2,11 2,67 2,44 4,28 5,60 5,86 3,58 3,58 4,18 5,34 3,31 5,19 7,04 5,52 5,24 5,63 4,52

0,53 7,17 0,54 23,00 26,52 25,65 1,46 5,76 6,29 11,47 18,74 15,83 13,62 16,29 14,21 13,46 17,93 13,27 18,48 23,92 20,87 19,26 18,95 15,77

38,41 28,75 40,88 0,00 1,28 2,10 34,97 20,39 18,21 1,40 1,13 1,54 8,74 10,34 3,86 1,18 5,03 15,43 0,59 0,99 1,67 1,71 1,70 1,46

− − − − − − − − − − − − 0,0026 0,0013 − − 0,0021 − 0,0021 − − − − 0,0017

− − − − − − − − − − − − − − − 0,0032 − − − − − − − −

− 0,0332 − 0,0757 0,0960 0,1153 0,0119 0,0328 0,1735 0,1016 0,0993 0,0993 0,0476 0,0279 0,0659 0,0577 0,0991 0,0617 0,0576 0,0824 0,1008 0,0892 0,1095 0,1301

0,0009 0,0017 0,0010 0,0020 0,0022 0,0026 0,0011 0,0022 0,0067 0,0032 0,0031 0,0028 0,0058 0,0030 0,0159 0,0019 0,0101 0,0081 0,0145 0,0055 0,0060 0,0064 0,0154 0,0156

Příloha 4 – Přirozené zmlazení pionýrských dřevin v lomech na Smrčníku.

Příloha 5- Vegetace v kamenolomu Supíkovice.

Příloha 6 – Vegetace na etážích kamenolomu ve Vápenné.

Příloha 7 – Skalní vegetace v Arcibiskupském lomu.

Příloha 8 – Dřevinná vegetace ve Vycpálkově lomu.

Příloha 9 – Stěna lomu na Žulovém vrchu.