ROČN Í K V | R O K 2011 | Č Í S LO 2 ISSN 18 02 - 21 2 X | vyd áno: pr o si nec 2011
studia.OECOLOGICA
SOCIÁLNĚ-EKONOMICKÁ HLEDISKA REVITALIZACE ANTROPOGENNĚ POŠKOZENÉ KRAJINY
PŘÍSPĚVEK K POZNÁNÍ STŘEVLÍKŮ HABROVICKÉHO RYBNÍKA
VEGETACE VYBRANÝCH AGRÁRNÍCH VALŮ V LESÍCH VERNEŘICKÉHO STŘEDOHOŘÍ
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2 ČASOPIS STUDIA OECOLOGICA Ročník V Číslo 2/2011 Redakční rada: doc. Ing. Pavel Janoš, CSc. – šéfredaktor doc. Ing. Miroslav Farský, CSc. – výkonný redaktor prof. RNDr. Olga Kontrišová, CSc. doc. RNDr. Juraj Lesný, Ph.D. Ing. Martin Neruda, Ph.D. doc. MUDr. Pavel Novák, CSc. prof. Ing. Miloslav Šoch, CSc. Technický redaktor: Mgr. et Ing. Petr Novák Recenzenti: Ing. Petra Olšovská, Ph.D., FSE UJEP, Ústí nad Labem Ing. Zuzana Kadlecová, Krajský úřad, Ústí nad Labem Ing. Jiří Šefl, Ph.D., FŽP UJEP, Ústí nad Labem RNDr. Pavel Trnka, CSc., MZLU, Brno prof. Ing. Jan Váchal, CSc., EF JU, České Budějovice doc. Ing. Eva Cudlínová, EF JU, České Budějovice RNDr. Hana Skokanová, Ph.D., VÚ Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví, Průhonice Pavel Raška, Ph.D., PřF UJEP, Ústí nad Labem Mgr. Jiří Bělohoubek, AOPK, Ústí nad Labem RNDr. Iva Machová, FŽP UJEP, Ústí nad Labem Ing. Jaroslav Rýdl, Spolchemie, Ústí nad Labem prof. RNDr. Hana Dočekalová, CSc., MÚ Brno RNDr. Dana Kotorová, Ph.D., VÚA, Michalovce, Slovensko Ing. Vítězslav Vlček, Ph.D., MU Brno Mgr. Martin Kabrna, Real Projekt, Most Ing. Petr Čermák, CSc., VÚMOP, Praha Ing. Jiří Novák, Ph.D., VÚLHaM, VS Opočno Ing. Jan Ferkl, Bystřany Světice Ing. František Loudát, CSc., Krajská agrární komora, Děčín Ing. Jaroslava Šamsová, Ústav zemědělské ekonomiky a informací, Ústí nad Labem prof. RNDr. Jaroslav Kontriš, CSc., TU Zvolen, Slovensko Ing. Jiří Kašpar, Vršanská uhelná, Most Foto obálky: Mgr. Jiří Riezner, Ph.D. Vydává: FŽP UJEP v Ústí nad Labem Tisk: MINO Ústí nad Labem Toto číslo bylo dáno do tisku v prosinci 2011 ISSN 1802-212X MK ČR E 17061
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Obsah Ekonomické průměty změny dřevinné skladby Petr Polster............................................................................................................................... 3 SOCIÁLNĚ-EKONOMICKÁ HLEDISKA A SOUVISLOSTI PŘI ZPRACOVÁNÍ PROGRAMŮ REVITALIZACE ANTROPOGENNĚ POŠKOZENÉ KRAJINY Jaroslav ZAHÁLKA, Miroslav FARSKÝ...................................................................................... 18 Sledování znečištění půd rtutí v Ústí nad Labem a jeho okolí Václav Synek, Kristýna Mjasnikovičová, Jakub Ederer, Petr Novák......................... 25 Malakozoologický výzkum sedimentů ve vybraných pseudokrasových jeskyních Ústeckého kraje Richard POKORNÝ, Jakub VRABEC.......................................................................................... 41 PŘÍSPĚVEK K POZNÁNÍ STŘEVLÍKŮ (COLEOPTERA: CARABIDAE) HABROVICKÉHO RYBNÍKA (SZ ČECHY) Michal HOLEC, Diana HOLCOVÁ............................................................................................. 44 Pavouci bývalého „opukového“ lomu u HRÁDKU (České středohoří) Michal Holec, Diana Holcová............................................................................................. 50 Objev nového podzemního objektu v Českém středohoří (SEVERNÍ čECHY, čESKÁ REPUBLIKA) Richard POKORNÝ, Tomáš SAZEČEK....................................................................................... 56 STŘEVLÍKOVITÍ (COLEOPTERA: CARABIDAE) OPUŠTĚNÝCH POLÍ NA JIŽNÍCH SVAZÍCH STŘÍŽOVICKÉHO VRCHU V ÚSTÍ NAD LABEM Michal Holec, Diana Holcová............................................................................................. 60 KRAJINNÝ RÁZ ÚZEMÍ TYPICKÝCH AGRÁRNÍMI VALY A MEZEMI A JEJICH VEGETACÍ NA VYBRANÝCH PŘÍKLADECH ZE SEVEROZÁPADNÍCH ČECH Jiří RIEZNER............................................................................................................................... 65 VEGETACE VYBRANÝCH AGRÁRNÍCH VALŮ V LESÍCH VERNEŘICKÉHO STŘEDOHOŘÍ A ÚBOČÍ KRUŠNÝCH HOR Ladislava FILIPOVÁ, Iva MACHOVÁ........................................................................................ 80 Informační systém Severozápadních Čech pro správu historických mapových podkladů Jan Pacina, Kamil Novák, Lukáš Weiss................................................................................ 90
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Ekonomické průměty změny dřevinné skladby ECONOMY IMPACT OF TREE SPECIES COMPOSITION CHANGE Petr Polster Univerzita J. E. Purkyně, Fakulta životního prostředí, Králova výšina 7, 400 96 Ústí nad Labem, Česká republika,
[email protected]
Abstrakt Současný stav našich lesů, včetně jejich dřevinné skladby, je výsledkem dlouhého historického vývoje společnosti, ekonomických tlaků na les a mimolesních vlivů (imise). Výrazné a mediálně prosazované tlaky na změnu dřevinné skladby ve prospěch listnatých dřevin není možné okamžitě naplnit z důvodů existence přirozených biologických procesů, které podmiňují velmi dlouhý čas potřebný pro růst stromů v lese. Příjmy lesních podniků závisí na prodeji dříví z dnes těžených porostů s dřevinnou skladbou, která vznikla při předchozím založení porostu. Poptávka po jehličnatém dříví je a i v budoucnosti bude vyšší než poptávka po dříví listnatém. Proto ani zvýšení těžby listnatého dříví, podmíněné budoucím vyšším zastoupením v lesích, nevyrovná pokles těžby a prodeje jehličnatého dříví, což vyvolá v budoucnosti celkově nižší hospodářské výsledky hospodaření lesních podniků. Abstract Contemporary condition of our forests, inclusive tree species composition, is a result of long historical development, economic pressure and external influence (pollutants). There have been strong and through the media promoted effort to immediate change of tree species composition, however, there cannot be instantaneous reaction to this demand because of existence of natural biological processes managing extremely long temporal development of the growth of the trees. Critical revenues of forest enterprises depend on how wood market is going with the timber being gained from nowadays mature forest stands with previously grounded tree species composition. Demand of coniferous wood is and will be markedly higher that demand of broad-leaved wood. Increasing broad-leaved timber production will not balance outage in coniferous timber production and decrease general revenues from sale of timbered wood. This fact implies globally lower forest enterprises economic results in future. Klíčová slova: lesní hospodářství, dřevinná skladba, lesnická ekonomika, ekonomika lesního podniku. Key words: forestry, tree species composition, forestry economy, forestry enterprise economy.
Úvod Přestože lesní hospodářství (dále LH) je malý a ekonomicky málo významný úsek národního hospodářství, je v centru pozornosti (zvláště „zelené“) veřejnosti, ať už laické nebo odborné. Dnešní společnost chápe les a lesní ekosystémy jako poskytovatele různých funkcí, především celospolečenských, respektive mimoprodukčních [19, § 2 odst. b)]. Sám pojem funkce lesa je v pracích různých autorů různě diskutován a chápán co do obsahu, formy a struktury [9]. Les je velmi složitý systém, na který můžeme pohlížet ze stránky ekologické (pojetí lesa ekosystémové – existenční), nebo společensko-ekonomické (utilitární – antropocentrické). Často se tyto pohledy (pojetí) staví nebo jeví jako antagonistické. Kvantitativní a jakostní změny v struktuře lesa nemohou být posuzovány bez ohledu na sociální, hospodářské a politické požadavky uživatelů. Změny v užívání lesa jsou permanentně ovlivněny po-
3
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
tenciálem ekonomického vývoje, stejně tak i sociálním a demografickým vývojem v regionu (a naopak). Přenos ustanovení lesního zákonu do praxe a jeho uskutečnění v LH závisí do značné míry na efektivitě lesnické administrativy, na vlastnické struktuře a na socio-ekonomických požadavcích na les [16]. Světové a evropské konference, které se zabývaly lesy (např. Rio de Janeiro 1992, Helsinky 1993, Montreal 1993, Lisabon 1998, Johannesburg 2002, Vídeň 2003 aj.) uvádí většinou tři bloky funkcí lesa, a to ekologické, ekonomické a sociální, mezi nimiž se významově (hodnotově) nerozlišuje, tj. jsou v širším pojetí rovnocenné. Důraz je kladen na souběžné trvale udržitelné poskytování všech funkcí, čili jejich tvorba a poskytování musí být udržitelné jak ekologicky, ekonomicky, tak sociálně. Čtvrtá ministerská konference o ochraně evropských lesů ve Vídni (2003) přijala rezoluci V2 Zvyšování ekonomické životaschopnosti trvale udržitelného obhospodařování lesů v Evropě. V této rezoluci se mimo jiné říká: ekonomická životaschopnost je klíčovým pilířem trvale udržitelného obhospodařování lesů a má rozhodující význam pro udržení lesů a jejich mnohostranný užitek pro společnost, trvale udržitelné obhospodařování lesů v Evropě se spoléhá na milióny soukromých vlastníků, lesních podniků, veřejných orgánů, jakož i na kvalifikované pracovníky, lesy poskytují přírodní suroviny, zboží a služby pro řadu sektorů a jsou základem pro příjmy a zaměstnanost. Uvedený text dosvědčuje nejen význam ekonomického pojetí trvale udržitelného obhospodařování lesů, ale také zvyšování významu lesa pro společnost vůbec. Souběžně zde vystupuje i potřeba řešení samotné hodnoty lesa. Zatímco pro vlastníka je hodnota lesa vyjádřena především produkčním potenciálem a ekologické funkce omezující volnost hospodaření tuto hodnotu spíše snižují, celospolečensky je hodnota lesa ekologickými účinky zvyšována [9]. Ekonomika lesního podniku (hospodařícího na lesním majetku, a je lhostejno zda na vlastním nebo cizím – soukromém, obecním, nebo státním) je prakticky výhradně závislá na tržbách z prodeje vytěženého surového dříví. V současnosti se těží lesní porosty založené před osmdesáti až sto čtyřiceti lety. Proto tržby lesního podniku generuje hmota dřevin, které byly v té době vysázeny (vysety), tj. výše rozhodujícího příjmu podniku se odvíjí od dřevinné skladby dříve založených a dnes dospělých a těžených porostů. Požadavky na urychlenou úpravu dřevinné skladby našich lesů, prosazované různými cestami (ekologické iniciativy nevládních organizací, jednostranný tlak některých odborníků, legislativní předpisy) musí mít proto nezbytně na hospodaření lesních podniků ekonomický dopad. Proto, aby bylo možno ekonomické dopady změny dřevinné skladby sladit s potřebami ekologickými a sociálními (a zachovat jejich vyváženost), je nutno: • nejprve identifikovat příčiny současného stavu dřevinné skladby lesů (a potažmo i z ní vyplývající vlivy na půdu, vodní režim v krajině apod.), • stanovit dobu, po kterou je možno bez ekonomických a ekologických rizik změnu dřevinné skladby realizovat, • stanovit ekonomické průměty změny dřevinné skladby do hospodaření lesního podniku.
Historický vývoj využívání funkcí lesa Pohled lidské společnosti na funkce lesa se vyvíjel. Současný stav lesních ekosystémů ve střední Evropě je výsledkem dlouhodobého přírodního vývoje s počátkem na konci třetihor a začátku čtvrtohor a následného vlivu člověka a jeho činností v krajině trvající dodnes. V současnosti v celé Evropě prakticky neexistuje les, do jehož vývoje, včetně dřevinné skladby, by člověk nezasáhl. Vztah člověka a lesa se běžně rozčleňuje do tří časových období – epoch. Epocha I. – využívání lesa přírodním člověkem V poslední době ledové na území střední Evropy svým jižním okrajem zasahoval severský ledovec a ledovce pohoří (Alpy, Šumava, Krkonoše, Jeseníky, Karpaty), zbytek území tvořila tundra a lesotundra (břízy, vrby, borovice). Před 10 až 8 tisíci lety došlo k oteplení. Rozšířily se tajgové lesní ekosystémy a zároveň od jihu postupovala trávová step a lesostepní ekosystémy vyplňující přechod mezi stepí a lesem. V období 5–4 tis. let př. n. l.
4
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
ustupuje borovice a šíří se smíšené doubravy, smrk a buk; v období 2 500 až 500 př. n. l. začínají doubravy a smrk ustupovat a dochází k většímu rozšíření buku a jedle [9]. V předhistorickém a raně historickém období bylo území střední Evropy pokryto pralesem, tvořeným klimaxovými lesními společenstvy. První stopy přítomnosti člověka zachycujeme v období paleolitu a mezolitu (starší a střední doba kamenná), kdy Homo erectus byl sběračem a příležitostným lovcem. Vývoj pokračuje druhy Homo neanderthalensis a Homo sapiens (fossilis), kteří prokazatelně ve střední Evropě sídlili ve středním paleolitu a využívali zdroje okolní přírody (dřevo na otop a vaření, lov lesní zvěře, ptáků a ryb) [12]. Lesy jsou v tomto období přírodní, člověk les svou činností ovlivňuje obdobně jako jiné živočišné druhy a není ve vývoji lesa limitujícím faktorem. Epocha II. – kořistního využívání lesa začíná počátkem neolitu (mladší doba kamenná – u nás přibližně 5. tisíciletí až 2 900 př. n. l., kdy se začínají objevovat první zemědělské kultury) a trvá do zániku přírodních lesů. Charakteristické pro toto období je, že les se stává ekonomickým statkem, který si člověk přisvojuje k uspokojování svých potřeb, aniž by o něj sám pečoval. Rozsáhlé pralesy tvoří přirozenou hranici České kotliny (Sudetská pohoří a Českomoravská vrchovina), na Moravě pak hranici severní (Jeseníky) a východní (vnější oblouky Karpat). Tato přirozená a nesnadno proniknutelná překážka (spolu s horským terénem) má hluboko do středověku vojenský význam, znesnadňuje pohyb, umožňuje dobrou obranu vnitrozemí a zpomalení útoku cizích vojsk. Zároveň také v době míru umožňuje účinnou kontrolu pohybu cestujících kupců a jejich zpoplatnění (mýto). Obdobnou funkci mají lužní lesy na jižní Moravě. V eneolitu (2900–1900 př. n. l.) se v zemědělství zavádí technika obdělávání půdy dřevěným oradlem taženým dobytkem. Obdělávání půdy je extenzivní a začíná se projevovat tlak na dosud neporušené pralesy v okolí zemědělských osad. Osídlení krajiny je zprvu řídké – kolem 100 až 300 tis. obyvatel v České kotlině [12]. Lesy jsou předmětem společného užívání rodů a občin, později majetkem panovníka feudálního státu. Zemědělci vyhledávají pro osídlení nejprve přirozeně bezlesá nebo málo zalesněná území (nížiny, úvaly, říční nivy). Pole se osévají v okolí malých osad, ale dřív než se úrodnost půdy vyčerpá (ve střední Evropě 2–3 sklizně), je nutno založit nová pole žďářením – na místě budoucích polí se vykácí les a spálí se dřevo smýcených stromů a keřů – tím se ničí les přírodní. Opuštěná vyčerpaná pole přirozenou sukcesí zarůstají „pseudopřírodním“ lesem. Zemědělská půda se získává obtížně, je tedy vzácná. Kromě získávání osevní půdy je les využíván i jinak. V lesích se pasou domestikovaná zvířata, z lesa se bere krmivo a stelivo pro dobytek (klest a hrabanka). Pastva v lese tak znesnadňuje (někdy až úplně znemožňuje) přirozenou obnovu některých dřevin. Pastvou poškozované lesy řídnou, nejdříve z nich mizí citlivé dřeviny (jedle, javory, jasan, jilmy) a zůstávají pouze smrk, borovice a bříza, nakonec ale podléhají i smrk a borovice. Lidé v lese loví i zvěř – maso je součástí potravy, kůže, kožešiny, šlachy a kosti využívají řemeslníci. Kromě toho je lov (především pro privilegované) zábavou [4]. Člověk buduje pro sebe i pro dobytek úkryty ze dřeva, na ohni připravuje potravu, svá obydlí dřevem vytápí. Lesy v nejbližším okolí sídel se kvůli opakovanému vysekávání na palivo mění v pařeziny. Řemeslníci vyrábí užitné předměty ze dřeva, z kůry a lýka. Řemeslná výroba předmětů ze dřeva naštěstí nepředstavuje pro lesy vážné ohrožení, ale vede k výběru některých dřevin vhodných pro řemeslné využití (dub – tříslová kůra a sudy, lípa – řezbářství a výroba nádobí, atd.). I primitivní zemědělství ale poskytuje tolik potravy, že roste populace – zvyšující se populační hustota v místech již zemědělci osídlených vede ke kolonizaci míst dosud neosídlených. Dochází k osidlování i méně úrodných poloh pahorkatin a podhůří, což vede k dalšímu odlesnění krajiny [7]. Přibližně od 12. století n. l. ve střední Evropě (v Evropě západní dříve, od 7.–8. století n. l.) začíná intenzivní přeměna lesní (lesostepní) krajiny v krajinu zemědělskou [10]. Součástí přeměny krajiny je výrazný úbytek lesů (z takřka stoprocentního zastoupení k asi třetinovému – toto zastoupení lesa v naší krajině trvá dodnes). Krajina se stává mozaikou polí, pastvin a luk, mezí, remízků a lesů – kulturní krajina. Lesy se uchovávají především okolo vodotečí, na strmých svazích nevhodných pro zemědělské využití a ve vyšších polohách vysočin a pohoří [4]. Středověká kolonizace vede k zemědělskému využití i horských území (salašnictví) a ke zmenšení rozlohy a zhoršení stavu lesů
5
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
horských masivů. Ke konci středověku jsou relativně přírodní (nedotčené) již jen vrcholové lesy pod horní hranicí lesa [7] a pralesy prakticky vymizely. Mezi počátkem 12. a koncem 13. století extenzivní zemědělství postupně přechází do zemědělství intenzivního. Feudalizace společnosti zapříčiňuje rozdělení volné půdy mezi relativně málo vlastníků – vznikají rozsáhlé šlechtické a církevní feudální majetky. To představuje enormní tlak na pralesy, které postupně nahrazuje zemědělská (kulturní) krajina. Feudální majitelé lesy využívají jako zdroj dříví, pro lov zvěře a jako rezervu nevyužité půdy (ta nabude ceny teprve kolonizací – kolonisté vyklučí les a přemění jej na pole, louky a pastviny, teprve tím ji zhodnotí) [4]. Mohutné ovlivnění druhové skladby lesů (a místy celkovou devastaci lesů) přinesla už ve starověku a zvláště ve středověku těžba rud a hutnictví. Preferována byla těžba jehličnatých dřevin, především jedle a smrk – jednodušší opracování, odolnost ve vlhkém důlním prostředí, „varování“ před prasknutím tlakem horniny (tato obliba zvláště smrku přetrvává i u současných horníků, např. v hlubinných dolech na Ostravsku). Úprava vytěžených rud pražením, tavba a kovářství vyžadovalo velmi výhřevné palivo, výhradně tvrdé dříví. To v horských a podhorských polohách, kde se nalézá převážná většina výskytů zrudnění, představovalo zejména těžbu buku. Neblahý vliv na stav lesa a jeho dřevinnou skladbu měla také výroba skla. Vyžadovala množství palivového dříví – sklářská huť spotřebovala 1 600 sáhů (asi 4 500 m3) tvrdého dříví (především buk) ročně. Dále byly těženy jedle a javory na výrobu potaše [7]. V hutnictví a sklářství, ale např. i v hrnčířství nebo při pálení vápna se stále častěji také využívalo pro vytápění pecí dřevěné uhlí. Dříví bylo možno v milířích zpracovat na dřevěné uhlí přímo na místě těžby a jeho nízká objemová hmotnost dovolovala snadnou přepravu. Proto se pálení dřevěného uhlí rozšířilo i do míst, která byla špatně přístupná a nedovolovala dopravu vytěženého dlouhého dříví, tj. do lesních masívů špatně přístupných, a proto dosud netěžených [4]. S rozvojem středověkých výrob (doly, hutě, sklářství atd.) a narůstajícím nedostatkem dříví měla již v některých rysech činnost člověka podobu přímé devastace lesa. Reakce na nepříznivý stav a vývoj lesů se projevuje již v raném feudálním zákonodárství. V nařízeních (kapitulách) Karla Velikého (742 až 814 n. l.) se hovoří o tom, aby v královských lesích Francké říše byli zaměstnáváni lesníci a lesní stráže [10]. Od roku 1350 byl na pokyn císaře Karla IV. připravován návrh obecně platného zákoníku pro země koruny České, tzv. Maiestas Carolina, ve kterém byl již tehdy zmíněn význam lesů (královských) pro společnost: [10] „Krásný soubor našich lesů, vzbuzující obdiv cizinců, chceme netoliko promrhati, ale zamýšlíme jej uchrániti od veškerého kácení. Chtějíce, aby lesy zůstaly nedotknuté a věčné, rozkazujeme, aby žádný z našich hajných nebo lovčích ani žádná jiná osoba nesměl je káceti, vyvážeti nějaké dříví z našich lesů, zcizovati je nebo prodávati, leč pouze dřevo suché a to, které padne silou větrů … Lesy, bohatství národa zachovati, neposkvrněné míti je věčně a býti snažnou stráží jejich podstaty. Kdo by jednal opačně, tomu hrozí trest utětí pravé ruky.“ Funkce lesů v Epoše II: produkční (palivové a stavební dříví, pálení dřevěného uhlí, sběr plodů a kořínků, med, léčivé byliny, lýko, tříslová kůra, smůla, lov zvěře), zemědělsko-pastevecká (žďáření lesa pro polaření, pastva a ustájení, krmivo a stelivo pro dobytek), zábavní (lov) a vojenská (ochrana proti vniknutím invazních vojsk). Koncem 17. století je již krajina s výjimkou horských poloh nad 1 000 m n. m. souvisle osídlena. Zalesněna je přibližně jen třetina rozlohy. Dřevinná skladba je výrazně jednodušší než v pralesích, stav lesů je mnohde velmi špatný a kvalitní dříví je prakticky již jen v horských lesích. Intenzivní využívání jde na úkor lesa, ze kterého člověk neomezeně bere, aniž by mu věnoval jakoukoliv péči. Epocha III. – období uvědomělého hospodářského využívání lesa: Od počátku středověku nikdy neustával tlak na lesy, který se vystupňoval v době tzv. „první průmyslové revoluce“ – využití síly páry. Stavbou železnic se vytvořily nové dopravní cesty, schopné levně a rychle dopravovat dříví do míst, kde je rozvoj průmyslu vyžadoval. Železnice výrazně ovlivnila také dřevinnou skladbu: velká spotřeba dříví na pražce a na mosty – ty byly v počátcích stavby železnic často dřevěné [5], budovy zastávek, skladišť, výtopen, nádražních dvoran, provozních budov, zpočátku i konstrukce vozů – vysoká poptávka po smrku, jedli, borovici, dubu; naproti tomu zanášení introdukovaných dřevin, které se pak samovolně šířily dále, např. „… komise přebírající dostavěnou trať shledala neoseté odkosy
6
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
náspů – bylo třeba opatřit cca 4 500 sazenic trnovníků…“ [3]. V důsledku toho v průběhu 17. až 19. století zanikly snad všechny dosud existující přírodní lesy (až na jejich nepatrné zbytky, které se dochovaly dodnes, např. Boubínský prales). Teprve rozvoj širokého využití uhlí v průmyslu a dopravě tuto strašlivou devastaci lesů zastavilo. Narůstá význam dříví jako průmyslové suroviny – vzniká řada nových nebo se do průmyslového rozsahu rozšiřují stávající dřevozpracující činnosti (pilařská výroba, papírenství, výroba celulózy a papíru, sudařství, bednářství, suchá destilace dříví atd.). Poptávka po dříví vyvolává potřebu změn dosavadního hospodaření – nastupuje nový typ LH – lesní hospodářství výnosové, kdy cílem je kromě produkce dříví také zisk vlastníka lesa. Dalším kritériem pak je vyrovnanost zisku lesního majetku v jednotlivých letech – princip výnosové nepřetržitosti [10]. Neustále narůstající spotřeba dříví (pro průmysl i v domácnostech) vede k prvním snahám zavést systémové LH, zpracovat přehled o stavu lesů a cílevědomě řídit jejich využívání. Ve střední Evropě začíná dominovat jako základní forma LH obnova lesa na velkých plochách – pasečné, holosečné hospodářství, těžba za pevně stanovenou obmýtní dobu a navazující plošná umělá obnova, výjimečně obhospodařování nestejnověkých porostů výběrným způsobem. Pro zvýšení celkové produkce dřeva je při zalesňování vytěžených ploch dávána přednost jehličnatým dřevinám, především smrku a borovici, mnohdy i v oblastech s přirozenou dominancí dřevin listnatých [13]. Od 18. století začíná v českých zemích systematické zavádění intenzivního smrkového hospodářství, kterému se ve středních polohách vrchovin (500 m n. m. a výše) a v horských oblastech zpočátku dobře dařilo. První generace smrkových porostů po prvotních pralesích nebo druhotných přírodě blízkých porostech dosahovala velmi dobrých přírůstů a dosud nedocházelo ke kalamitám, se kterými je pěstování smrkových monokultur spjato až do současnosti [11]. V polovině 18. století císařovna Marie Terezie podepisuje „Císařský královský patent lesů a dříví, ustanovení v království Českém se týkající, daný na hradě Pražském dne 5. dubna 1754“ a následně souhlasné patenty pro země ostatní. V patentu se např. zakazuje veškerá pastva v mladých kulturách, stejně jako hrabání mechu v jehličnatých lesích, odkrývající kořeny stromů atd. Dále byla ustanovena např. povinnost zajistit nový lesní porost po provedené těžbě, evidovat a zaměřit všechny lesy a pro zlepšení stavu a zvýšení produkce vyrabovaných lesů bylo doporučováno systematické a intenzivní smrkové hospodářství [11]. V roce 1852 byl vydán na svou dobu velmi pokrokový rakouský lesní zákon č. 250 ř. z. (říšského zákoníku). Mimo jiné stanovil povinnost hospodařit v lesích podle hospodářských plánů s tím, že zároveň ukládal státní dohled nad dodržováním těchto plánů a celkovým hospodařením v lesích [14]. Pojetí tohoto zákona (na území nynější České republiky platil až do roku 1960) vedlo k vytvoření LH jako samostatného hospodářského odvětví. Souběžně se vznikem moderní lesní legislativy je záměrné a uvědomělé hospodaření v lesích podporováno vznikem odborných lesnických škol a rozvojem lesnických věd. Pěstování lesů se přesouvá ze základu zkušenostního a zvykového na základ vědecký. Kontinuální vývoj přírodních, technických a ekonomických lesnických disciplin od počátku 19. století po dnešek přineslo vysokou míru sofistikovaného hospodaření v lesích. Lesnický výzkum, věda a vyučování jsou však dány do služeb maximalizace objemu a rychlosti produkce dřevní hmoty pro potřeby průmyslu (kulatinové dříví pro výrobu řeziva, sloupy a důlní výztuhy, stavební dříví, vláknina pro výrobu dřevoviny a buničiny, později pro výrobu aglomerovaných desek atd.). Postupně klesá význam dříví jako paliva. To vše se odráží v převodech lesů na vysokokmenný tvar, v umělé obnově porostů hospodářskými dřevinami (smrk, borovice, dub, buk) velmi často i v lokalitách pro příslušné dřeviny méně vhodných, přechod od výběrného a výmladkového hospodaření k lesu věkových tříd a monodřevinným porostům. Intenzifikaci tohoto trendu lze sledovat v druhé polovině 20. století (spojeno navíc s plánovitým socialistickým hospodářstvím). Legislativa, organizace LH, pěstební a těžební postupy spolu s masivním nástupem mechanizace tento trend podporují. Výsledkem soustavy těchto vlivů, zvláště požadavků na stále větší objem produkovaného dříví, je současný, ne právě uspokojující stav lesů. I přes příklon k ziskovému pojetí LH se už v 19. století objevují poznatky a názory o širším významu lesa, než jen zdroje dříví.
7
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Například: „Důležitost lesů jest na vše strany velká. Není dosti, že nám lesy látku k rozličným potřebám dávají, zvyšujíť i úrodnost a zdravotu krajin… Lesy mají velký vliv na běh povětrnosti a na vody svého kraje… Známe mnoho krajin … po vyhubení lesů staly se z nich pustiny, jimžto se vše vyhýbá…“ [14]. Výrazný posun ve vnímání užitků z lesa pak nastává s koncem 20. století. Funkce lesů v Epoše III: maximalizuje se (dřevo)produkční funkce (palivové a kulatinové dříví, dolovina a sloupovina, vláknina pro výrobu dřevoviny a buničiny, v poslední době zelená a hnědá štěpka pro energetické využití), udržuje se funkce zábavní (pěstování a lov zvěře), ustupuje a mizí funkce zemědělsko-pastevecká a minimalizuje se funkce vojenská. Postupně nabývají na významnosti funkce mimoprodukční (půdoochranná, vodohospodářská, rekreační, lázeňská, estetická atd.), jejichž význam a vnímání kulminují v současnosti.
Důsledky historického vývoje Od konce 18. století docházelo v českých zemích k rozsáhlým těžbám dříví, které souvisely s požadavky na palivové dříví, s rozvojem hutnictví a dalších průmyslových výrob. První statistické údaje jsou z roku 1793 (těžba v Čechách 4,1015 mil. m3), v roce 1839 (těžba na Moravě a ve Slezsku 3,0197 mil. m3), 1848 (těžba v Čechách 5,0733 mil. m3), těžba v roce 1910 (v českých zemích 8,33 mil. m3) a v roce 1920 (8,31 mil. m3). Při obnovách porostů byl masově prosazován smrk ztepilý (Picea abies), který byl uměle zaváděn na většině obnovní plochy. I přes uznávání dalších funkcí (užitků) z lesa, které dnes označujeme jako mimoprodukční funkce, byla preferována funkce (dřevo)produkční. Lesnické vědy, jejich teoretické závěry a praktická doporučení, byly podřízeny tomuto axiomu. Pregnantně to vyjádřil např. zakladatel české lesnické typologie, prof. Zlatník: „Hlavním účelem lesního hospodářství je výroba stromové dřevní hmoty. Tato hmota, její vlastnosti, jakost a rychlost tvorby jsou závislé jednak na druhu stromu, jednak na vnějších podmínkách, za kterých strom roste …“ [17]. Z toho vyplývala snaha o výraznou dominanci rychlerostoucích hospodářských dřevin, tj. především jehličnanů (smrkové hospodářství). Tento fakt ilustrují statistická šetření provedená k roku 1920 Českým úřadem statistickým (tab. 1). Je zde vidět markantní převaha jehličnatých porostů nad porosty listnatými. Tabulka dokumentuje i kulminaci rozlohy jehličnatých dřevin dle lesní inventarizace v roce 1950. Tab. 1 Dřevinná skladba lesů v roce 1920 a 1950 ze zalesněné plochy připadá na porosty
Země
jehličnaté
1920
listnaté
smíšené
(%)
Čechy
86,0
4,6
9,4
Morava
61,0
19,1
19,9
Slezsko
62,5
7,3
30,2
Dohromady Čechy, Morava a Slezsko
77,7
8,7
13,6
1950
plošné zastoupení dřevin
České kraje (ha)
1 702 891,3
257 681,7
České kraje (%)
86,9
13,1
Zdroje: [1], [17]
Tato dřevinná skladba byla vyvolaná jednoznačně ekonomickým tlakem na lesy. Vysoká poptávka po surovém dříví implikovala snahu LH obnovovat vytěžené plochy porostů takovými dřevinami, které za (relativně) krátkou dobu svým růstem (podpořeným správnými pěstebními opatřeními a výcho-
8
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
vou) vyprodukují velké množství na trhu poptávaného dříví s požadovanými vlastnostmi – snadná opracovatelnost, malá křivost kmene a smolnatost atd. V první generaci smrkové porosty naplnily očekávání: rychlý nárůst dřevní hmoty, která se dá výhodně zpeněžit. Ale už v druhé a dalších generacích smrkových monokultur začalo docházet k velkým polomům (zejména ve špatně vychovávaných, labilních porostech na zamokřených půdách), které byly následně doprovázeny rozsáhlými hmyzími kalamitami, zvláště lýkožrouta smrkového (Ips typographus). Velmi záhy se tak začaly projevovat zápory smrkového hospodářství. Monodřevinné porosty často vysazované v nevhodných lokalitách (nízká nadmořská výška, podmáčené půdy apod.) podléhají negativním abiotickým i biotickým vlivům – větrné, sněhové, mrazové polomy, kalamitní napadání hmyzími škůdci atd. V druhé polovině 20. století se přidaly navíc vlivy imisních spadů (všeobecně jsou známy např. problémy v Krušných horách, v Jizerských horách, v Jeseníkách atd.), které oslabovaly vitalitu zvláště jehličnanů, ty pak snadno podléhaly napadení dalšími stresory (např. houbové choroby), případně kompletně odumíraly.
Obr. 1 Vývoj celkových a podíl nahodilých těžeb v českých lesích Zdroje:[1], [8], [17], [19]
Kromě toho opakované pěstování jehličnatých porostů na stejných lokalitách vyvolává degradaci půdy. Je snížena tvorba humusu z jen jehličnatého opadu, mění se chemismus půdy (acidifikace), zvyšuje se podíl dusíku a dochází k vyplavování obsahu svrchních půdních horizontů, mizí důležité půdní organizmy, mění se struktura půdy a na mnoha místech je i půda sama ohrožena erozí [15]. Změnou struktury půdy dochází ke snižování schopnosti retence srážkové vody a zrychluje se povrchový odtok. V níže ležících lokalitách následně dochází ke kulminacím odtoků při přívalových deštích, případně k lokálním povodním a jimi působeným ekonomickým škodám. Biodiverzita monokulturních porostů se snižuje, dochází k mizení původních druhů rostlin i živočichů a nahrazují je nepůvodní invazní druhy. Ekonomické důsledky současné dřevinné skladby: stromy poškozené nebo zničené abiotickými nebo biotickými vlivy je nutno ze zdravotních důvodů z porostů odstranit vynucenými tzv. nahodilými těžbami – jejich výši dokumentuje graf na obr. 1. Je jasně vidět nejen stoupající trend objemu celkově těženého surového dříví (což pokrývá běžný roční přírůst), ale i velmi výrazný podíl nahodilé těžby, který dosahuje v kalamitních letech až 80 % těžby celkové. Lesní hospodáři musí v takových případech odsouvat plánované obnovní těžby mýtních porostů a dosti často i těžby výchovné v porostech mladších [19, § 33 Těžba dříví, odst. 1.]
9
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Při vysoké nahodilé těžbě (kalamitě) dochází pro lesní podnik k ekonomickým ztrátám. Nahodilé těžby (a především kalamity) poznamenávají ekonomiku lesního podniku stochastičností výskytu v čase i v objemu postiženého dříví. To znamená, že snahu o meziroční vyrovnanost v hospodaření podniku může kalamita velmi výrazně ovlivnit, případně úplně rozvrátit. Vliv kalamity na ekonomiku podniku lze vyjádřit schématem uvedeným v tab. 2. Následné nepříznivé dopady mají nahodilé těžby v nutnosti obnovy zničených porostů [19, § 31, odst. 6], což vyvolává zvýšení nákladů (na sazenice lesních dřevin, na disponibilní pracovní síly a mzdové náklady i na techniku). Dalšími důsledky nahodilých těžeb jsou mimolesní ekonomické ztráty vyvolané např. povodněmi, splachem vrchních půdních horizontů do vodotečí, omezením infiltrační, protierozní, desukční, rekreační a dalších funkcí lesa s přenosem negativního vlivu do okolní krajiny. Tab. 2 Vlivy kalamitních těžeb na ekonomiku lesního podniku zvýšení nákladů – vícenáklady: • osobní náklady zvýšená koncentrace pracovníků, případně jejich vyšší počty => vyšší mzdové náklady včetně povinných odvodů pojištění, vyšší náklady na ochranné pomůcky a oděvy, stravování, ubytování, dopravu
• materiálové náklady koncentrace techniky, leasing nebo půjčování, vyšší opotřebení a poruchovost techniky => vyšší náklady na PHM, na náhradní díly, na opravárenskou činnost • náklady BOZP – vyšší riziko práce
• dopravní náklady vyšší koncentrace dopr. prostředků => vyšší náklady na PHM, na náhradní díly, na opravárenskou činnost • asanační náklady vyčištění vzniklé paseky asanací těžebních zbytků a nezpracovatelného dříví (pálení, štěpkování), často nutnost chemického ošetření dříví • vyšší správní a režijní náklady – vyvolané náklady • obnova lesa před dobou umoření nákladů na založení porostů • následná oprava cestní sítě, případně výstavba nových cest • oprava techniky • prostorová úprava porostů, ochrana obnažených porostů
snížení výnosů – záporné výnosy • z velkého objemu dříví na trhu nižší realizační ceny pro převis nabídky nad poptávkou • z nižší kvality dříví dříví poškozené (často štěpiny), mnohdy nutno druhovat do paliva nebo na sortimenty s nižší realizační cenou
• ze ztraceného přírůstu rozdíl mezi skutečnou dobou těžby a plánovaným obmýtím × průměrný přírůst ztráta z případného lepšího druhování surového dříví silnějších dimenzí
– záporné oportunitní výnosy (ztracená příležitost výnosů) – nezhodnocení vloženého kapitálu oproti jinému využití
Velmi nepříznivý vliv kalamitních náhodných těžeb má na hospodaření lesního podniku náhle vznikající přebytek surového dříví na trhu. Převis nabídky snižuje ceny, za něž podnik dříví na trhu prodává, což multiplikuje ztráty podniku vyvolané zvýšenými náklady při odstraňování kalamitního dříví z lesa. Zvláště při plošně rozsáhlých kalamitách jsou ztráty natolik vysoké, že lesnická ekonomická věda je nucena konstruovat postupy, jak pojistit les proti kumulativním škodám způsobeným ničivými vlivy [5].
Časový rámec změny dřevinné skladby V současnosti je pro ekonomiku lesního podniku rozhodující tržně uplatnitelnou komoditou surové dříví. Lesní hospodářství má z ekonomického hlediska jedno nepříjemné specifické omezení – výrobní doba je extrémně dlouhá, protože je nutno nechat uplynout mezi počátkem výroby (založení lesního porostu) a koncem výroby (vytěžení porostu) enormně dlouhou dobu, kterou označujeme
10
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
jako obmýtí. Obmýtí se pohybuje v rozsahu 80 až 140 let. Lesník, který založí porost, se nedožije jeho vytěžení. Při těžbě a prodeji dříví užívá činností svých předchůdců. Doba obmýtí zároveň rámcuje časové možnosti obměny dřevinné skladby porostů našich lesů. Představy ekologických aktivistů o okamžité změně zastoupení dřevin v lesích jsou nereálné. Přirozené biologické procesy růstu dřevin a požadavky na možnost průběžné těžby dřevní suroviny v potřebných délkách, dimenzích a kvalitě (nehledě na další požadavky na funkce lesa, včetně environmentálních) nedovolují okamžité vytěžení všech existujících lesních porostů a jejich náhradu porosty s jiným dřevinným složením. Je nutno se tedy smířit s postupnou dlouhodobou změnou, včetně dlouhodobé obměny dřevin v porostech v jiném poměru, než je ten dnešní. Výsledkem dlouhodobé experimentální i teoretické práce lesnických typologů je vypracovaná přirozená a doporučená dřevinná skladba lesů. Hodnoty přirozené skladby jsou výsledkem historických průzkumů a měly by se v maximální možné míře blížit hodnotám, které by na našem území existovaly bez předchozího hospodářského vlivu člověka. Doporučená skladba je kompromisem mezi environmentálními a ekonomickými požadavky na les a všechny jeho funkce [18]. Z výše uvedených faktů plyne, že reálným horizontem změny dřevinné skladby lesů by měla být doba obmýtí, tj. přibližně jedno století. Pokusíme se tento předpoklad ověřit jednoduchou analýzou. Ze statistických údajů „Zelených zpráv“ [18] každoročně uveřejňovaných Ministerstvem zemědělství ČR lze sestavit časovou řadu poměrného zastoupení dřevin v našich lesích (tuto řadu rozšíříme o údaj první inventarizace lesů z roku 1950 [16], kdy převaha jehličnatých dřevin nad listnatými kulminovala). Ze stejného zdroje lze získat i hodnoty doporučené a přirozené dřevinné skladby. Vyneseme-li statistické hodnoty do grafu, můžeme jednoduchým lineárním modelem odhadnout vývoj dřevinné skladby do budoucna (obr. 2 – obr. 4). Z grafů můžeme formulovat několik závěrů: • Kulminace poměru dřevinné skladby ve prospěch jehličnatých dřevin v roce 1950 se už neopakovala, od té doby se převaha jehličnanů nad listnáči stále snižuje: • zastoupení jehličnanů: 1950 – 85,8 %, 2008 – 74,4 %, pokles zastoupení o 11,4 %, • zastoupení listnáčů: 1950 – 12,5 %, 2008 – 24,5 %, vzrůst zastoupení o 12,0 %. • Pro malou četnost dat v období 1950–1988 nelze přesně analyzovat vývoj poměru zastoupení (k dispozici data jen z let 1950, 1970, 1980), od roku 1989 do 2008 jsou k dispozici data z každého roku, lineární model nekoresponduje přesně se skutečným vývojem, v posledních letech dochází k rychlejšímu sbližování poměrných zastoupení. • Lineární model je velmi hrubou aproximací reálného vývoje a jeho jistota předpovědi do budoucna je problematická, pro odhad vývoje a délky časového horizontu dosažení doporučené dřevinné skladby však postačuje. • Byla provedena (ve spolupráci s prof. Jiřím Cihlářem) aplikace nelineárních modelů (kvadratické a kubické) aproximace dalšího vývoje poměru dřevinného zastoupení. Z vyhodnocení výsledků těchto modelů (dosažení doporučené dřevinné skladby) vychází lineární model jako nejpravděpodobnější a nejvíce se blížící hypotéze vyslovené aplikací obmýtní doby. Výsledky lineární aproximace jsou uvedeny na obr. 2 (program MS Excel) a obr. 3 a 4 (program Statistika, včetně intervalu spolehlivosti odhadu). • Proložení modelu umožňuje odhadnout dosažení doporučené dřevinné skladby v horizontu 60 let od současnosti (dosažení doporučené skladby u jehličnanů v roce 2070, u listnáčů o 6 let později), což koresponduje s vysloveným předpokladem dosažení změny dřevinné skladby v rámci jednoho obmýtí – od roku 1950 dodnes (60 let) dochází k poklesu zastoupení jehličnanů a zvyšování zastoupení listnáčů (v posledních letech lze pozorovat zvýšení tendence obměny dřevinné skladby), z modelu tak vychází celková doba změny dřevinné skladby 120 let. Pro lesní podniky (majetky) tedy bude postupně docházet v disponibilní těžební kapacitě surového dříví ke snižování zastoupení jehličnanů a ke zvyšování zastoupení listnáčů. Ekonomický dopad tohoto faktu na hospodaření lesního podniku by neměl být výrazně negativní, dosažení poměru jehličnanů a listnáčů na úrovni doporučené dřevinné skladby by měl lesnímu podniku umožnit dostatečné tržby za prodej surového dříví, aby byla zachována jeho samofinancovatelnost i určitá míra zisku při zachování a rozvíjení mimoprodukčních funkcí lesa (předpoklad vyplývající z titulu kompromisní doporučené dřevinné skladby).
11
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Obr. 2 Lineární model vývoje dřevinné skladby (program MS Excel) Zdroje: [17], [18]
Obr. 3 Lineární model vývoje dřevinné skladby (program Statistika) – jehličnaté dřeviny Zdroje: [17], [18]
12
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Obr. 4 Lineární model vývoje dřevinné skladby (program Statistika) – listnaté dřeviny Zdroje: [17], [18]
Ekonomické průměty změny dřevinné skladby V současnosti lesní podniky kryjí příjmy na svou činnost z tržeb za prodané vytěžené surové dříví. Dřevinná skladba porostů a prodávaného surového dříví je uvedena v tab. 3. Z tabulky je jasně patrné, že v dřevinné skladbě těžba a dodávky dříví neodpovídají poměru zastoupení dřevin v porostech. Přestože stoupá celkový objem těžby a dodávky dříví, procentní zastoupení jehličnanů ve vytěženém surovém dříví stoupá a u listnatého dříví naopak klesá. U zastoupení dřevin v porostech je to přesně obráceně. Pokud se vyjádří tento vztah poměrným číslem (v %), je markantně vidět vývoj v posledních letech (tab. 3). Pokud tento trend bude trvat i nadále, je evidentní, že změna dřevinné skladby ekonomiku lesního podniku (prodeje surového dříví) příliš neovlivní. Ve vzdálenější budoucnosti (kolem roku 2070 – viz předchozí kapitola) nebude díky změněné dřevinné skladbě tolik disponibilní jehličnaté hmoty a přibude naopak hmota listnatá. Přesto však v těžbě a dodávkách dříví bude jehličnatá hmota převažovat. Toto tvrzení se pokusíme dokumentovat jednoduchým výpočtem. Ohodnotíme-li v roce 2007 (poslední úplné údaje [2]) při současné dřevinné skladbě v tuzemsku lesními podniky dodané dříví současnými průměrnými cenami, získáme finanční prostředky, které lesní podniky měly utržit za prodané surové dříví – viz tab. 4. (Poznámka: skutečné finanční prostředky z prodeje surového dříví se musí lišit od výše vypočtené z průměrných cen.) Důvody budou na straně poptávky. Listnaté dříví je špatně prodejné, v současnosti má mnoho lesních podniků s odbytem listnatého dříví potíže. Situace je lepší pouze u listnatého paliva, kde v maloprodeji i při dodávkách odběratelům (zvláště obchodním řetězcům) lze pozorovat vzestup. Proložíme-li obdobnou situaci do období dosažení doporučené dřevinné skladby a zachováme-li procentické zastoupení těžených dřevin (jehličnaté, listnaté, poměry sortimentů) vůči této dřevinné skladbě, můžeme odvodit předpokládanou výši dodávek surového dříví. Ohodnotíme-li tuto výši dodávek průměrnými cenami (pro jednoduchost vezmeme stejné průměrné ceny jako v roce 2007 – cenová hladina surového dříví kolísá meziročně v rozmezí 3–5 % [2]), dostaneme předpokládanou prognózu výše finančních prostředků pro lesní podniky za prodej surového dříví – viz tab. 5.
13
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Tab. 3 Porovnání dřevinné skladby a dodávek dříví v letech 2000–2007 Ukazatel
2000
2003
2004
2005
2006
2007
Dřevinná skladba v tom: % jehličnaté
76,5
75,8
75,5
75,3
75,1
74,8
22,3
23,2
23,4
23,7
23,9
24,2
14 441
15 140
15 601
15 510
17 678
18 508
% listnaté Dodávky dříví celkem (tis. m bez kůry) 3
v tom: % jehličnaté
88,99
90,22
89,23
89,51
91,18
93,35
% listnaté
11,01
9,78
10,77
10,49
8,82
6,65
Poměr dřevinná skladba/dodávky dříví v tom: % jehličnaté
116,33
119,02
118,19
118,87
121,41
124,78
% listnaté
49,37
42,16
46,03
44,26
36,90
27,48
Zdroj: [19]
Pokud porovnáme výstupy z obou tabulek, lze konstatovat, že: • Těžební možnosti jehličnatých dřevin se snížily o 2 404 300 m3 b. k. (bez kůry), u listnatých dřevin se naopak zvýšily o 579 482 m3 b. k. • Zpeněžení u jehličnatého dříví pokleslo o 2 930 842 tis. Kč, u listnatého dříví se zvýšilo o 775 927 tis. Kč, celkově se snížilo o 2 154 915 tis. Kč. Celkové (teoretické) zpeněžení v roce 2007 bylo 22 709 225,87 tis. Kč a v roce 2070 20 554 310,67 tis. Kč, tj. celkově zpeněžení pokleslo o 2 154 915,20 tis. Kč, tj. o 9,51 %. • Přestože průměrné ceny listnatých sortimentů jsou vyšší než u sortimentů jehličnatých, bude díky vyššímu poklesu disponibilního jehličnatého dříví, které vzestup disponibilního listnatého dříví nevyrovná, docházet k celkovému poklesu tržeb za surové dříví. • Další otázkou, která se vzestupem těžeb a dodávek listnatých sortimentů souvisí, je schopnost trhu absorbovat větší množství listnatého dříví a ochota odběratelů toto dříví vykupovat a zpracovávat. Vzhledem k možnostem bezproblémového dovozu jehličnatého dříví ze severu a východu Evropy nemusí naši odběratelé a zpracovatelé vyšší množství listnatého dříví na trhu akceptovat. • Předchozí výpočty byly prováděny za předpokladu, že relace cen jehličnaté a listnaté dříví zůstane zachována na současné úrovni. Lze však oprávněně předpokládat, že když nabídka listnatého dříví na trhu bude vyšší, dojde i k poklesu jeho ceny, což by dále prohloubilo propad celkových tržeb za surové dříví.
Ekonomické dopady změny dřevinné skladby na hospodaření lesního podniku Přestože jsou zde výše uvedené hodnoty pouze hrubými odhady dopadů na výnosové části hospodaření lesních podniků do budoucnosti, lze konstatovat, že jejich hospodářská situace se v závislosti se změnou dřevinné skladby zhorší, protože dojde ke snížení finančního příjmu z prodeje surového dříví o necelých 10 %. Další zhoršení hospodaření lesních podniků lze předpokládat na straně nákladové. Především zalesňovací práce (kombinace různých dřevin při zalesňování, ceny sazenic různých dřevin, legislativně podmíněná výsadba melioračních a zpevňujících dřevin atd.), ale i složitější výchovné zásahy ve smíšených porostech budou pravděpodobně navyšovat náklady lesního podniku a tím zhoršovat jeho hospodářský výsledek.
14
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Tab. 4 Dodávky dříví v roce 2007 Jehličnaté dříví Ukazatel
Listnaté dříví
množství
pr. cena
hodnota
množství
pr. cena
hodnota
m3 b. k.
Kč/m3
tis. Kč
m3 b. k.
Kč/m3
tis. Kč
Dodávky dříví celkem
17 278 165
1 219 21 062 083,14
1 230 129
1 339
1 647 142,73
Kulatina1)
10 004 045
1 554 15 546 285,93
500 069
1 976
988 136,34
Vláknina a ostatní průmyslové dříví2)
5 784 110
833
4 818 163,63
350 010
999
349 659,99
Palivové dříví
1 410 010
459
647 194,59
360 030
820
295 224,60
80 000
630
50 400,00
20 020
727
14 554,54
Lesní štěpka
Zdroj: [2], 1) vč. tyčoviny, důlních výřezů a doloviny, 2) vč. dříví pro výrobu dřevoviny
Výrazně vyšší podíl smíšených a listnatých porostů, které vzniknou jako důsledek změny dřevinné skladby, implikuje vyšší environmentální hodnotu lesa (různorodost, vyšší biodiverzita, lepší odolnost vůči emisím, biotickým a abiotickým negativním činitelům, lepší estetika atd.). Přestože by tedy takové porosty měly lépe plnit všechny funkce lesa (aniž je poptávka po nich jakýmkoliv způsobem společností hrazena) než jenom monodřevinné jehličnaté porosty, nemusí se tyto předpoklady vždy naplnit. Příkladem mohou být některé ne tak dávné události, např. nad částí území Školního lesního podniku Křtiny „Masarykův les“ Mendelovy univerzity v Brně se na konci jara 2010 přehnala vichřice, která lámala a vyvracela bez rozdílu jehličnaté i listnaté dřeviny, důsledkem byly vysoké nahodilé těžby podniku a rozsáhlé holiny s nutností rychlého zalesnění; náhradní listnaté (březové) porosty vyseté v Krušných horách jako ochrana před imisemi samovolně odumírají a rozpadají se, náhradní porosty smrku pichlavého (Picea pungens) stagnují a musí být odtěžovány, naopak nově zakládané porosty smrku ztepilého (Picea abies) zdárně odrůstají a prosperují. Tab. 5 Prognóza dodávek dříví v roce 2070 Jehličnaté dříví Ukazatel
Listnaté dříví
množství
pr. cena
hodnota
množství
pr. cena
m b. k.
Kč/m
tis. Kč
m b. k.
Kč/m
3
3
3
3
hodnota tis. Kč
Dodávky dříví celkem
14 873 865
1 219
18 131 241,20 1 809 611
1 339
2 423 069,47
Kulatina
8 611 957
1 554
13 382 981,07
735 639
1 976
1 453 622,06
Vláknina a ostatní průmyslové dříví
4 979 237
833
4 147 704,02
514 891
999
514 375,85
Palivové dříví
1 213 804
459
557 135,83
529 631
820
434 297,35
68 868
630
43 386,71
29 451
727
21 410,81
Lesní štěpka
Závěr Přestože existují výrazné a mediálně prosazované snahy o okamžitou změnu dřevinné skladby našich lesů, je nutno mnohá tvrzení a laické či účelové závěry výrazně korigovat. Současný stav našich lesů, včetně dřevinné skladby, není takový, jaký je primárně vinou lesníků (jak naznačují a někdy i explicitně tvrdí mnozí kritici našeho LH), i když vinu z lesníků nelze smýt úplně. Současný stav je výsledkem dlouhého historického vývoje a ekonomických tlaků – poptávky po dříví a dalších hmotných užitcích z lesa a dále lesníky neovlivnitelnými externími vlivy (imise, biotické i abiotické činitele atd.). Tomuto tlaku se LH přizpůsobovalo. Extrémně dlouhá výrobní doba však neumožňuje okamžitou reakci na poptávku. Teprve v poslední době se akcentují i další, nehmotné, lesní užitky/funkce. Změna současné dřevinné skladby našich lesů není možná okamžitě. Odporují tomu ekonomické i environmentální (ekologické) důvody. Proces přeměny dřevinné skladby trvá už 60 let (od kulminace podílu jehličnatých dřevin v padesátých letech 20. století) a měl by pokračovat ještě dalších přibližně 60 let. V období okolo roku 2070 by mělo být dosaženo doporučené dřevinné skladby, která je
15
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
kompromisem mezi ekonomickými a ekologickými požadavky na funkce lesa při trvale udržitelném hospodaření v lese. Změna dřevinné skladby bude mít negativní vliv na hospodaření lesních podniků. Po dosažení úrovně doporučené dřevinné skladby se disponibilní množství jehličnatého dříví a tím i jeho těžba sníží. Poptávka po jehličnatém dříví je a bude výrazně vyšší než po dříví listnatém. Přestože jsou průměrné výkupní ceny listnatých sortimentů vyšší než u jehličnatých, zvýšení těžby listnatého dříví nevyrovná výpadek v těžbě dříví jehličnatého – rozdíl bude necelých 10 % ve snížení celkových tržeb za prodej dříví. To, spolu s předpokládaným navýšením nákladů, implikuje do budoucna celkově nižší hospodářské výsledky lesních podniků. Ekonomické dopady změny dřevinné skladby by bylo vhodné prozkoumat podrobněji a detailně je modelovat jak na straně nákladů, tak i výnosů lesních podniků, včetně korelací se skupinami lesních typů. V nich se projevuje konkrétní doporučená dřevinná skladba v závislosti na lesním výškovém stupni a úživnosti lokality lesního porostu. Celá problematika dřevinné skladby a jejího vlivu na les a na hospodaření lesního podniku je komplexní a složitá a nelze ji omezit jen na některé úzké pohledy. Je nutno ji posuzovat v celé šíři a složitosti vlivu na přírodní prostředí, na hospodaření v lese včetně ekonomických, organizačních, legislativních a dalších dopadů tak, aby les do budoucna zůstal jednou z hlavních složek naší kulturní krajiny, zdrojem obnovitelné suroviny – dřeva – s velmi širokou škálou využití, místem rekreace a sportovního vyžití pro člověka, místem pro vědecké zkoumání, ochrannou proti erozi a záplavám, ale zároveň infiltračním prostorem srážek atd., tj. aby les plnil všechny své funkce, které naše společnost poptává a potřebuje.
Literatura [1] Auerhan, J. Výsledky statistického šetření o poměrech lesů v republice Československé dle stavu roku 1920. Československá statistika – svazek 11. Praha: Státní úřad statistický, 1925. 131 s. [2] Český statistický úřad. [online]. [citováno srpen 2009 až září 2010]. Dostupné z URL:
. [3] Filip, S. 100 let železniční trati Doudleby-Rokytnice. Praha: Pavel Malkus, dopravní vydavatelství, 2006. 85 s. ISBN 80-87047-01-X. [4] Gabzdil, J. Historický průzkum lesů Moravskoslezského kraje jako podklad pro vypracování regionálního lesnického programu In Lesnictví a vyšší územně samosprávné celky. Sborník referátů ze semináře. Bílá: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně. Lesnická a dřevařská fakulta. Ústav lesnické a dřevařské ekonomiky a politiky, 2008. 111 s. ISBN 978-80-7375-225-5. [5] Holecy, J., Hanewinkel, M. A forest management risk insurance model and its application to coniferous stands in southwest Germany. Forest Policy and Economics, 2006, 8, s. 161-174. ISSN: 1389-9341. [6] Hons, J. Čtení o Severní dráze Ferdinandově. Praha: Nakladatelství dopravy a spojů, 1990. 264 s. [7] Lesnictví. Heslo encyklopedie Wikipedia. [online]. Poslední revize 6. 9. 2009. [citováno 12. 10. 2009]. Dostupné z URL
. [8] Kouba, J. Metodika tvorby naturálních a hodnotových modelů lesní výroby. Závěrečná zpráva řešení úkolu. Praha: VŠZ, 1975. 210 s. [9] Kupčák, V. Ekonomické aspekty vybraných funkcí lužních ekosystémů In Ekonomické aspekty hospodaření v lesním vegetačním stupni 1 – lužní lesy. Sborník referátů ze semináře s mezinárodní účastí. Židlochovice: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně. Lesnická a dřevařská fakulta. Ústav lesnické a dřevařské ekonomiky a politiky, 2006. 84 s.
16
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
[10] Kupčák, V. Ochrana lesa a lesní zákon In Sborník referátů ze semináře EK OLH ČAZV se zahraniční účastí. Karlova Studánka-Ovčárna: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně. Lesnická a dřevařská fakulta. Ústav lesnické a dřevařské ekonomiky a politiky, 2005. 97 s. ISBN 80-7157-892-4. [11] HISTORIE VZNIKU SÍTĚ LESNÍCH REZERVACÍ V ČR. PRALESY.CZ. [online]. [citováno 13. 10. 2009].Dostupné na URL: . [12] Purš, J., Kropilák, M. Přehled dějin Československa. Díl I/1 [do roku 1526]. Praha: Academia, 1980. 647 s. [13] Schmithüsen, F. Prales – a les kulturní. Dějiny a možnosti udržitelného rozvoje. Praha: ČZU, 2003. 27 s. ISBN 80-213-1066-9. [14] Schindler, K. Veškeré nauky lesnické ve prospěch našeho lesnictví. Praha: Knihkupectví I. L. Kober, 1865. 483 s. [15] Kolektiv. Stanovisko vědců a odborných pracovníků k ochraně českých lesů. [online]. [citováno 2. 11. 2009]. Dostupné na webu České lesnické společnosti. URL: . [16] Schenk W. Preindustrial Forests in Central Europe as Objects of HistoricalGeographical Research. In Methods and Approaches in Forest History: IUFRO Research Series, Number 3. CABI Publishing, 2000. Pages: 295. Agnoletti, M. (Editor) Anderson, S. (Editor). [online]. [citováno 13. 4. 2010]. URL: . ISBN: 978-085-1994208 978085-1999333. Chapter 11. [17] Štěrba, M., Toupal, J. et al. Vývoj lesního hospodářství a spotřeby dřeva v ČSR. Praha: Státní úřad statistický, 1960. 350 s. [18] Zlatník, A., Zvorykin, I. Pokus o prozkum periodické proměny lesního a lučního stanoviště. Brno: Vysoká škola zemědělská, 1932. 144 s. Sborník Vysoké školy zemědělské v Brně, ČSR. Fakulta lesnická. Sign. D 19. [19] Zpráva o stavu lesa lesního hospodářství České republiky. Praha: Mze, 1994 až 2008. [20] Zákon č. 289/1995 Sb., o lesích a o změně a doplnění některých zákonů (lesní zákon) ve znění pozdějších předpisů. [online]. [citováno 1. 12. 2009] URL: .
17
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
SOCIÁLNĚ-EKONOMICKÁ HLEDISKA A SOUVISLOSTI PŘI ZPRACOVÁNÍ PROGRAMŮ REVITALIZACE ANTROPOGENNĚ POŠKOZENÉ KRAJINY SOCIOECONOMIC ASPECTS AND CONTEXTS IN THE COURSE OF ELABORATION OF ANTHROPOGENNICALY AFFECTED LANDSCAPE REVITALIZATION PROGRAMMS Jaroslav ZAHÁLKA, Miroslav FARSKÝ Univerzita Jana Evangelisty Purkyně v Ústí nad Labem Fakulta životního prostředí, Králova výšina 7, 400 96 Ústí nad Labem [email protected], [email protected]
Abstrakt Program revitalizace antropogenně poškozené krajiny by měl zahrnovat i kvalifikovaný odhad sociálně-ekonomických předpokladů, požadavků a impaktů realizace navrženého řešení na region a jeho okolí. Je charakterizován obsah socio-ekonomického potenciálu, dostupné statistické báze k jeho kvantifikaci a možnosti promítnutí jeho vize v územně-plánovací agendě, a to na příkladu projektu zaměřeném na území čtyř podkrušnohorských pánevních okresů (Most, Chomutov, Teplice a Ústí n. L.). Abstract The anthropogennically damaged landscape revitalization programme should include an qualified estimation of socioeconomic expectations, demands and impacts of the designed solutions implementation on the region and its surroundings. The content of the socioeconomic potential, accessible statistical bases for its quantification and the possibilities for projecting its vision into the landscape planning agenda are being characterized, and to example of the project which is focused on the area of four basin districts situated under the Ore Mountains (Most, Chomutov, Teplice a Ústí n. L.). Klíčová slova: revitalizace krajiny, socio-ekonomický potenciál, ekologické limity těžby Key words: landscape revitalization, socioeconomic potential, ecological mining limits
Úvod Komponentou programu revitalizace antropogenně poškozené krajiny by měl být: a) návrh cílového řešení s popisem technologie a jeho etap b) odhad finanční náročnosti jednotlivých etap na investiční a provozní prostředky c) kvalifikovaný odhad sociálně-ekonomických předpokladů, požadavků a důsledků realizace navrženého řešení v regionu a jeho okolí V případě přípravy a realizace malých lokálních projektů se většinou od faktoru c/ (sociálně-ekonomického impaktu) odhlíží, resp. blíže se neanalyzuje. Nelze ho však opomenout v projektech programů ovlivňujících celé regiony, okresy či kraje. Předmětem předloženého příspěvku je diskuse k vymezení a kvantifikace komponenty c/, kde – na rozdíl od prvých dvou komponent – nebylo ještě dosaženo obecné metodologické shody o jejím obsahu.
18
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Pojem socio-ekonomického impaktu, kvantifikace a databáze Obsah faktoru c/ lze chápat jako aproximativní vyjádření sociálně-ekonomického potenciálu daného regionu (oblasti), schopnosti a síly společenství určitého územního celku (obce, města, kraje, státu) realizovat všechny aktivity podmiňující jeho přežívání a rozvoj. Podmnožinou a podmínkou sociálního potenciálu je podnikatelský potenciál chápaný jako suma schopností a předpokladů regionu realizovat investiční záměry a inovace produkčního charakteru. Problematice jeho identifikace a kvantifikace v podmínkách ČR se nyní věnuje zejména (Viturka a kol. 2010). Socio-ekonomický potenciál je možné aproximativně charakterizovat souborem (vektorem) charakteristik Q při triviálním vztahu: Q0 + ∆ = Q1 , kde ∆ je explicitně určeno revitalizačním projektem (programem). Vliv realizace projektu ∆ lze interpretovat jako odstraňování regionálních disparit. Z povahy úlohy vyplývá, že výběr charakteristik nelze vymezit taxativně, je vždy fakultativní. Pokud bychom chtěli souboru (vektoru) těchto charakteristik použít při vícekriteriálním hodnocení variant, jeví se nám jako nejvhodnější použít metodu AHP (analyticko-hierarchický proces). Ta umožňuje použít kvantitativní i kvalitativní kritéria, nevyžaduje přesnou znalost kriteriálních hodnot, ale pracuje s relativními odhady na základě párových srovnání kritérií. (Jablonský 2002), s výhodou využití softwarového nástroje Expert Choice (Fiala, Farský, Zahálka 2009). Zpracovatelé revitalizačních projektů mohou využít toho, že ČSÚ na základě Stavebního zákona č. 183/2006 Sb. a k němu vydané vyhlášky 500/2006 Sb. připravil pro všechny obce v ČR a městské části Prahy tabulky s nastavitelnými parametry. Tyto tabulky nazvané „Územně analytické podklady …“ (ÚAP) byly zveřejněny na síti a obsahují poslední dostupné údaje o jevech a skutečnostech na katastru dané obce. V kontextu projektu2 pokládáme za relevantní zejména následující ukazatele, které uvádíme v tabulce č. 1 v příloze. Pro regiony na úrovní okresů publikuje ČSU každoročně v příslušné „Statistické ročence kraje“ údaje, z kterých je dle našeho názoru možné použít k charakterizaci sociálního potenciálu ukazatele, uvedené v tabulce č. 2 v příloze. Meritorní problémy monitorování sociálně-ekonomických faktorů a jejich následného využití v revitalizačních projektech spočívají v nalezení těch ukazatelů, které mají nejvyšší relevanci pro poznání stavu a dynamiky sociálního potenciálu daného území. V nyní veřejně přístupných databázích o regionech a obcích (tzv. regionální a obecní statistika) by měl být dle našeho názoru posílen akcent na ty prvky a principy, které tvoří základ vize trvale udržitelného rozvoje. To však vyžaduje úzkou koordinaci mezi orgány státní statistiky (Český statistický úřad a jeho krajské pracoviště), dalšími orgány státní správy, které vedou regionálně orientované datové báze a také akademickými institucemi (např. Sociologický ústav AV ČR). Cílem by bylo vytvořit rozsáhlou bázi statistických údajů a charakteristik (takzvaných „tvrdých dat“), které by charakterizovaly různé stránky ekonomické a sociální situace v daném regionu nebo obci.
Systém územního plánování v ČR V podmínkách tržní ekonomiky je územně-plánovací agenda jediným reálným nástrojem pro státní správu a územní samosprávu jak prosadit – alespoň částečné – vize regionální politiky. Cíle této agendy jsou deklarovány v § 18 Zákona č. 183/2006 Sb. (Stavební zákon). Podrobnější popis postupů a vyžadované dokumentace je de facto obsažen v části II. citovaného zákona v § 5 až 17. Obsah a postupy územně-plánovací agendy má přitom řadu prvků formálně shodných s agendou územního plánu z období let 1948–1989.1 Aby investoři, z podnikatelské i veřejné sféry, získali od příslušného stavebního úřadu kladné územní rozhodnutí k realizaci svých investičních záměrů, musí se jimi navržená řešení vyrovnat se Zásadami územního rozvoje (ZÚR) příslušného kraje a s navazujícími Územními plány a Regulačními plány. 1 Pokud by nám šlo o identifikaci sociálního potenciálu „an sich“, tak tento „vyjadřuje naladěnost, potenci, která může stimulovat vývoj lokální kultury, nebo naopak mu bránit. Jde tedy o určité kulturní hodnoty lidí, jejich konstelaci a zaměřenost. Je tím, co také podmiňuje (ovlivňuje) jednání lidí, jejich identitu s určitým sociálním celkem a územím. Ve vztahu k určitému území vyjadřuje sociabilitu obyvatel a schopnost přizpůsobovat se měnícím podmínkám života.“ (Velký sociologický slovník 1996)
19
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Jde zejména o to, aby se investor vypořádal s následujícími limity, specifikovanými ve zmíněné dokumentaci: 1. Územní limity • energovodů (ochranná pásma) • dopravní infrastruktury (ochranná pásma) • území se zvýšenou ochranou životního prostředí (CHKO, Natura 2000) 2. Územně-plánovací limity • funkční vymezení území
Diskuse k projektu revitalizace Podkrušohoří Projekt je zaměřen na území čtyř podkrušnohorských pánevních okresů (Most, Chomutov, Teplice a Ústí n/L). Jeho cílem je poskytnout podklady pro vypracování programu revitalizace krajiny v tomto regionu, kde jsou nyní soustředěny 4/5 povrchové těžby hnědého uhlí v Česku. V ČR je na základě zákona č. 44/1988 Sb. (Horní zákon) zařazeno uhlí mezi tzv. vyhrazené nerosty. Jejich ložiska jsou ve vlastnictví státu bez ohledu na to, kdo je vlastníkem pozemku, pod nímž se nacházejí a jen se souhlasem státních institucí se mohou těžit. Další podmínkou pak je, aby ložisko bylo evidováno v kategorii bilanční zásoby. Institut „vyhrazených“ taxativně vyjmenovaných nerostů, oddělené vlastnictví půdy a nerostného bohatství má v českém právu tradici už od dob vydání tzv. horního regálu v r. 1300. (V anglo-americkém právu tato zásada neplatí a všechna ložiska náleží k pozemkům, na nichž se vyskytují.) V roce 1991 byly vládou ČR stanoveny územní ekologické limity pro jednotlivé doly a výsypky. Tyto limity určují hranice, které by povrchová těžba a ukládání jejího odpadu neměly překročit.2 Byly stanoveny třemi usneseními vlády ČR z podzimu 1991, která se týkala Chabařovic (č. 331/91), celého Podkrušnohoří (č. 444/91) a Sokolovska (č. 490/91). Ukládají těžebním společnostem a příslušným úřadům (ministerstva, tehdejší okresní úřady a Český báňský úřad) respektovat tyto limity jako závazné linie, jež by těžba neměla překročit. Topolánkova vláda tyto limity usnesením č. 1176 z 10. září 2008 potvrdila a dále odepsala bilanční zásoby lomu Bílina do zásob nebilančních. Vláda P. Nečase ve svém programovém prohlášení (2. srpna 2010) uvádí: „Vláda se zasadí o zachování územních limitů těžby hnědého uhlí a jejich legislativní zajištění.“ Respektování eko-limitů těžaři vede pochopitelně k nižšímu vyčíslení vytěžitelných zásob než v případech, když je uvažována těžba za limity a tedy vytěžení všech dostupných geologických zásob. Proto jsou v poslední době eko-limity (resp. jejich revize) předmětem diskuzí a intenzivního lobingu ze strany těžařských korporací. Medializována je zejména situace mimolimitového zájmového území Czech Coal (ČSA II., III. + IV.) v souvislosti s obcemi Černice, Horní Jiřetín a Janov. Popsaná situace a další faktory vedou k tomu, že Státní energetická koncepce má pro územně-plánovací agendu problematickou motivační funkci. Z toho pak vyplývá pro pojednávaný projekt nutnost navrhnout program revitalizace variantně. V našem případě na základě provedené SWOT analýzy byly stanoveny pracovní hypotézy pro tří variant strategického scénáře revitalizačního programu daného regionu: Varianta A („setrvačná“): pokračuje těžba hnědého uhlí na dnešní úrovni a jsou respektovány ekologické limity. Elektrárenství v regionu setrvává na své současné kapacitě při modernizaci současných zdrojů. Rekultivace postupují v dosavadním tempu a struktuře. Varianta B („ústupová“): v regionu překračuje těžba hnědého uhlí hranice současných eko-limitů. Elektrárenství v regionu prodělává období rekonstrukce spojené s intenzifikací a nárůstem výkonu. Rekultivace se dostávají do problémů, zhoršuje se bilance vody pro hydrické rekultivace, narůstá plocha ponechaná samovolné sukcesi.
2 Z pochopitelných důvodů však zanikla aktivita „oblastního plánu“ jako součást dřívějšího národohospodářského plánování. Jeho poslání a metodika se udržela jen v odvětví lesního hospodářství, i v souvislosti s většinovým podílem lesů ve státním vlastnictví: Vypracování „Oblastních plánů rozvoje lesů“ je požadavkem lesního zákona č.289/1995 Sb. §23 a Vyhlášky Mze č. 83/1996 Sb. .
20
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Varianta C („udržitelná“): dochází k jistému poklesu těžby hnědého uhlí v rámci současných ekologických limitů a odepsáním dalších zásob za jejich rámcem. Elektrárenství v oblasti setrvává až mírně klesá při modernizaci a ekologizaci jeho kapacit. Rekultivace postupují akcelerujícím tempem, v jejich struktuře se uplatňují hydrické formy a řízená sukcese. K vystižení změn, ke kterým v lokalitě (regionu) dochází z titulu realizace určité varianty projektu, můžeme použít celé řady indikátorů. Tyto indikátory nepracují nutně jen s peněžními jednotkami, při jejich konstrukci se uplatňuji i veličiny demografické, sociologické, fyzikálně-geografické aj. Mohou to být „tvrdá“ ekonomická (± Kč, ± pracovníci …) a environmentální (± tun emisí) data, ale i verbální ocenění faktoru získané metodou brainstormingu. Lze je pragmaticky rozdělit do tří skupin („pilířů“): 1/ ekonomická 2/ socio-kulturní 3/ environmentální. Stanovení závažnosti jednotlivých pilířů u krajinářských revitalizačních projektů považujeme meritorně za politickou záležitost příslušející vládní administrativě a krajské reprezentaci.
Závěr Postup zdejší územně-plánovací agendy je prakticky stejný jako v ostatních zemích EU, liší se pochopitelně jen terminologicky. Z řad naší veřejnosti je však agenda často kritizována za až příliš snadné a časté změny územních plánů, resp. jeho územně-plánovacích limitů. Ty jsou zneužívány v medializovaných korupčních aférách.3 V tomto kontextu je nutné upozornit, že uskutečnění regionálních programů je v reálné ekonomice často komplikováno existencí fenomenů, které ekonomická teorie označuje jako případy tržního selhání (externality, monopolizace, informační asymetrie atd.). To ovšem nejsou a ani být nemohou argumenty proti trhu nebo proti motivaci tržních subjektů vlastním zájmem. Ukazují však na jednostrannost výlučně tržní motivace regionálních programů a opodstatňují existenci územně-plánovací agendy. V r. 2007 při komparativním průzkumu sociálního potenciálu dvou měst z oblasti našeho projektu – Jirkova a Litvínova – bylo konstatováno: „Úroveň sociálního potenciálu starých průmyslových regionů je dána historicky nepříznivým vývojem výrobní sféry s převahou málo kvalifikované práce. Existuje zde relativně nízká úroveň lidského a sociálního, ale i kulturního kapitálu. Nedostatečnost sociálního kapitálu se projevuje v oblasti mezilidských vztahů, nezájmu většiny obyvatel o veřejné záležitosti, neochoty se angažovat a v neposlední řadě i malé schopnosti využívat sociální vazby, uzavírat spolupráci, dohody apod. Významně je rovněž pociťována nízká úroveň kulturního kapitálu, který je ještě ovlivněn státním paternalismem „reálného socialismu“, malou samostatností a v důsledku toho nízkou schopností a iniciativou v řešení složitějších životních situací. Struktura místního společenství z pohledu aktivního přístupu k životu je nepříznivá, převažují občané s pasivním postojem k řešení současných i příštích životních situací. Pasivní vnímání života se přenáší zejména u nízko kvalifikovaných skupin na mladou generaci. V důsledku těchto okolností existuje v těchto regionech relativně malý sociální potenciál, což znamená, že značná část obyvatel neumí využívat vlastní sociální a lidský kapitál, často díky tomu ani neregistruje a není schopna rozpoznat možnosti, které reálně nebo potencionálně existují. V důsledku toho nejsou schopni využívat možnosti územního potenciálu, tedy možnosti, které zde nebo v širším okolí existují. Tím méně jsou schopní tento potenciál rozšiřovat a vytvářet, …“ (Zich a kol. 2007) Mělo by být předmětem dalšího výzkumu a diskusí, do jaké míry jsou tyto závěry obecně platné. Spíše se lze domnívat, že bude třeba hlouběji a komplexněji poznávat a řešit místní a regionální specifika Podkrušnohoří, které samozřejmě do kategorie „starých průmyslových regionů“ nesporně patří, a v tomto kontextu se i zabývat otázkou definice, identifikace a možností kvantifikace jednotlivých složek sociálního potenciálu. Vypracováno v souvislosti s projektem Ministerstva místního rozvoje ČR č. WD-44-07-1 „Modelové řešení revitalizace průmyslových regionů a území po těžbě uhlí na příkladu Podkrušnohoří“, jehož odpovědnou řešitelkou je prof. Ing. J. Vráblíková, CSc.. 3 Limity dále respektují ochranné pilíře některých větších měst, průmyslových areálů a dopravních koridorů tak, jak je stanovila vláda ČSSR v roce 1963, další ochranný pilíř chrání zámek Jezeří a přilehlé arboretum.
21
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Literatura FARSKÝ M., ZAHÁLKA J. : Metodika sociálně ekonomické revitalizace Podkrušnohoří. Ústí n. L., UJEP FŽP, 2009 FARSKÝ M., ZAHÁLKA J., VRÁBLÍK P., BERÁNEK K., JIRÁSEK P. : Socioekonomická analýza a prognóza Podkrušnohoří. Ústí n. L., FŽP UJEP, 2010 FIALA P., FARSKÝ M., ZAHÁLKA J.: Vícekriteriální hodnocení strategického scénáře Podkrušnohoří. Studia Oecologica, 2009. č. 1, s. 84–94 JABLONSKÝ J.: Operační výzkum. Praha, Profesional Publishing 2002 Velký sociologický slovník, Praha, Karolinum, 1996 VITURKA. M. a kol.: Kvalita podnikatelského prostředí, konkurenceschopnost a strategie regionálníh rozvoje České republiky. Praha, 2010. West Virginia University, Regional Research Institute, The Web Book of Regional Science. (Dostupné na rri.wvu.edu) Zich F. a kol.: Sociální potenciál regionu, výzkumná studie, Praha, 2007
22
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Přílohy Tabulka 1. Územně analytické údaje ČSÚ použitelné pro kvantifikaci sociálního potenciálu Počet obyvatel Demografie
Přirozený přírůstek Saldo migrace Počet obyvatel ve věku 65 let a více Míra nezaměstnanosti (%) Počet uchazečů o zaměstnání
Trh práce
Počet uchazečů o zaměstnání – absolventi Počet uchazečů o zaměstnání v evidenci nad 12 měsíců Celková výměra (ha) Podíl zemědělské půdy z celkové výměry (%) Podíl orné půdy ze zemědělské půdy (%) Podíl trvalých travních porostů ze zemědělské půdy (%) Podíl zastavěných a ostatních ploch z celkové výměry (%) Podíl vodních ploch z celkové výměry (%) Podíl lesů z celkové výměry (%) Koeficient ekologické stability * Orná půda – rozloha (ha)
Půdní fond
Chmelnice – rozloha (ha) Vinice – rozloha (ha) Zahrady – rozloha (ha) Ovocné sady – rozloha (ha) Trvalé travní porosty – rozloha (ha) Lesní půda – rozloha (ha) Vodní plochy – rozloha (ha) Zastavěné plochy – rozloha (ha) Ostatní plochy – rozloha (ha) Zemědělská půda – rozloha (ha)
Pramen: ČSÚ, www.czso.cz Legenda: * Koeficient ekologické stability se počítá jako podíl výměr druhů pozemků v daném území. V čitateli tohoto podílu je součet výměr chmelnic, vinic, zahrad, ovocných sadů, trvalých travních porostů, lesní půdy a vodních ploch. Ve jmenovateli podílu je součet výměr orné půdy, zastavěných ploch a ostatních ploch.
23
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Tabulka 2. Údaje o okresech publikované ČSÚ a použitelné pro kvantifikaci sociálního potenciálu typ ukazatele
rozměr
ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ Měrné emise (REZZO 1-3) oxid siřičitý SO2
t/km2
oxidy dusíku NOX
t/km2
oxid uhelnatý CO
t/km2
DEMOGRAFIE Podíl obyvatel ve věku (k 31. 12.) 0–14 let
%
15–64 let
%
65 a více let
%
potraty
‰
Kojenecká úmrtnost – zemřelí do 1 r. na 1 000 živě narozených
‰
TRH PRÁCE Struktura uchazečů podle vzdělání základní
%
střední odborné (vč. vyučených)
%
úplné střední odborné s maturitou
%
vysokoškolské
%
Volná pracovní místa celkem Míra registrované nezaměstnanosti
%
muži
%
ženy
%
ZEMĚDĚLSTVÍ Počet zemědělských podniků v tom podle výměry zemědělské půdy: méně než 5 ha 5–9,99 ha 10–49,99 ha 50–99,99 ha 100–499,99 ha 500 a více Pramen: ČSÚ, www.czso.cz
24
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Sledování znečištění půd rtutí v Ústí nad Labem a jeho okolí Observation of soil contamination with mercury in ÚSTÍ NAD LABEM and its surroundings Václav Synek, Kristýna Mjasnikovičová, Jakub Ederer, Petr Novák Univerzita J. E. Purkyně, Fakulta životního prostředí, Králova výšina 7, 400 96 Ústí nad Labem, Česká republika, [email protected]
Abstrakt Práce sleduje rozsah znečištění půd rtutí v Ústí nad Labem. V jejím rámci byly stanoveny rtuť a organická hmota ve vzorcích půd z 27 míst různě vzdálených a orientovaných od provozu amalgámové elektrolýzy ve Spolchemii a.s. Nalezené obsahy rtuti byly v rozmezí 0,07–2,2 mg/kg. Maximální přípustné limity pro obsah rtuti v zemědělských půdách byly překročeny v 6 vzorcích; 4 vzorkovaná místa s nejvyššími obsahy nebyla vzdálena více než 0,5 km od elektrolýzy. Výsledky znázorněné v mapě a zpracované metodou korelační a regresní analýzy prokázaly pokles kontaminace půd rtutí se vzdáleností od elektrolýzy – koeficient determinace nalezené mocninné závislosti byl 55,5 %. Výsledky rovněž naznačily, že ve směrech převažujících větrů, tj. ve směru východním a západním, je kontaminace půd vyšší než ve směru severním a jižním. Výsledky neprokázaly významný vztah mezi obsahy rtuti a organické hmoty v půdách. Abstract This study observes the extent of soil contamination with mercury in Ústí nad Labem. In its frame mercury and organic matter were determined in the soil samples from 27 sites placed in different distances and directions from the amalgam electrolysis in Spolchemie, Inc. The found mercury contents were in the range 0.07 – 2.2 mg/kg. The maximum eligible limits for mercury in agricultural soils were exceeded in 6 samples; the 4 sampling sites with the highest contents were not far than 0.5 km from the electrolysis. When the results were plotted in the map and processed using the methods of correlation and regression analysis, they proved that the mercury contamination of soils decreased with the site distance from the electrolysis – the determination coefficient of the found power dependence was 55.5 %. The results also indicated that the soils contamination is higher in the direction of the dominant winds, i.e. in the east end west directions, than in the north and south directions. They did not prove a significant relationship between the contents of mercury and organic matter in soils.
Klíčová slova: kontaminace půd, rtuť, statistická analýza dat, výroba chlóru a alkalických hydroxidů.
Key words: chlor-alkali production, mercury, soil contamination, statistical analysis of data.
Úvod Ve Spolku pro chemickou a hutní výrobu v Ústí nad Labem, a.s. (Spolchemie) se od roku 1928 [1] vyrábějí alkalické hydroxidy a chlór amalgámovým způsobem. Tato výroba je spolu s výrobou pevných louhů (provoz Žíravé louhy) intenzivním zdrojem emisí rtuti do životního prostředí (ŽP). Rtuť takto uvolněná do ŽP se dále šíří se zvýšenou mobilitou mezi jednotlivými složkami ŽP coby persistentní a bioakumulativní polutant. Více než osmdesátileté znečišťování ŽP rtutí ze zdrojů ve Spolchemii by mělo v příštích letech skončit. Provoz amalgámové elektrolýzy ve Spolchemii má
25
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
být podle posledních informací [2] ukončen do konce roku 2015. V návaznosti pak bude dokončena sanace budov provozu a zeminy pod provozem a v jeho okolí, tedy později než bylo původně plánováno [3]. Objektivní zmapování znečištění ŽP rtutí v okolí těchto zdrojů před skončením jejich dlouhodobého působení umožní zhodnotit případné změny znečištění v dobách následujících po skončení provozu a sanace. Obraz o úrovních atmosférických imisích rtuti v okolí Spolchemie byl podán v publikaci „Sledování koncentrace rtuti v ovzduší v Ústí nad Labem“ [4]. Cílem předkládané práce bylo podat obraz o znečištění půdy: proměřit obsahy rtuti v půdách odebraných na několika vybraných místech v rámci města Ústí nad Labem a jeho okolí, jež jsou různě vzdálena a orientována od emisních zdrojů rtuti ve Spolchemii, a vyhodnotit naměřené výsledky dle těchto dvou parametrů.
Obsahy rtuti v půdách McDonough [5] uvádí, že obsah rtuti v zemské kůře je 0,05 mg/kg. Dle publikací [6, 7] jsou zdrojem rtuti v půdě mateřský substrát (koncentrační úrovně rtuti v různých typech hornin jsou uvedeny např. ve zdroji [8]), geotermální procesy, depozice rtuti z ovzduší a odpadní kaly aplikované při hnojení. Akumulace a mobilita rtuti v půdě jsou závislé na její sorpci na huminových látkách a minerálních složkách půdy (např. jílech a oxidech Mn) [8, 9, 10], na srážkách a jejich pH [8, 9, 11], na vlastní kyselosti půd a redoxních podmínkách v nich [8, 9]. Výstup rtuti z půdy ve formě methylrtuti, vypařováním anorganických forem, odtokem ve vodách, odčerpávání rostlinami, je rozebírán v pracích [6, 9, 12]. Informace o znečištění půd a sedimentů rtutí a dalšími těžkými kovy v Evropě lze najít v materiálech [8]. Jsou zde uvedeny výsledky stanovení Hg v 833 vzorcích odebraných ve státech EU. Pro ornici je uváděn medián 0,037 mg/kg (rozsah 0,005–1,35 mg/kg), v podorničí je uváděn obsah nižší – medián 0,022 mg/kg (0,002–0,93 mg/kg). O znečištění půd rtutí v České republice se lze informovat v Registru kontaminovaných ploch [13]. V období 1990–2008 byl proměřen obsah rtuti v půdách u 45 036 vzorků. Průměrný celkový obsah v lehkých půdách byl 0,09 a v ostatních půdách (tj. středních a těžkých) 0,11 mg/kg, přičemž nadlimitních ve smyslu vyhlášky MŽP č.13/1994 Sb. [14] bylo 0,4 % u lehkých půd a 0,7 % u ostatních. Znečištěním půd rtutí kolem bývalých závodů vyrábějících hydroxid a chlór amalgamovou elektrolýzou se zabývají publikace [15, 16, 17] (elektrolýza v Estarreji Portugalsko, 50 let provozu) a [18] (elektrolýza a papírna v Amursku – ruský Dálný východ). Hodnoty uváděné v práci Inácio et al. [15] (rozmezí 0,117–49,233 a medián 0,590 mg/kg) nelze srovnávat s hodnotami z jiných publikací, protože v práci byl sledován obsah ve frakci vzorku pod 0,063 mm, a tím byly automaticky nacházeny vyšší hodnoty než při běžném postupu. Reis et al. [17] sledovali kontaminace půd a dalších složek životního prostředí v této oblasti. Bylo analyzováno 139 vzorků půd, obsahy rtuti byly v rozmezí 0,01–91 mg/kg s průměrem 5,5 mg/kg a mediánem 0,41 mg/kg. Vysoké obsahy byly však nalezeny jen na polích okolo otevřeného kanálu, který odváděl odpadní vody z podniku: rozmezí 4,6–91 mg/kg, průměr 27 mg/kg a medián 22 mg/kg). Již 25 m od kanálu byly nalezeny obsahy pod 1 mg/kg. Kot a Matyushkina [18] sledovali obsahy rtuti v městských půdách v Amursku. Výsledky rozdělili do tří skupin: pro odběry z míst nepovolené skládky odpadů se rtutí – 8 hodnot v rozmezí 0,970–4,540 mg/kg; pro půdy hnojené sedimenty z odkalovací nádrže – 5 hodnot v rozmezí 0,712–1,200 mg/kg a jeden vzorek s obsahem 16,650 mg/kg; 30 hodnot pro další vyšetřované půdy v rozmezí <0,004–0,464 mg/kg s průměrem 0,182 mg/kg a mediánem 0,175 mg/kg. K dispozici jsou rovněž výsledky měření znečištění půd rtutí v různých vzdálenostech kolem provozu elektrolýzy přímo v Ústí nad Labem získané v laboratořích KHS v letech 1997 až 1999 a uváděné v práci [19] (původní práce informující o vlastním měření nejsou již bohužel dostupné). Je to 13 výsledků pro odběrová místa (OdM) vzdálená 0,225 až 3,63 km od elektrolýzy, rozmezí hodnot od 0,15 do 2,79 mg/kg s mediánem 1,30 mg/kg. Dle Vyhlášky MŽP č.13/1994 Sb. [14] jsou pro zemědělský půdní fond maximální přípustné hodnoty celkové koncentrace rtuti v lehkých, respektive ostatních (středních a těžkých) druzích půd 0,6, resp. 0,8 mg/kg. Přehled povolených maximálních koncentrací rtuti v půdě pro různé státy je podán v práci [15] (údaje jsou z let 1989 až 1993): maximální povolené limity pro zemědělskou půdu leží v roz-
26
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
mezích 0,5 až 1 mg/kg; pro jiná použití půd jsou uváděny maximální povolené limity vyšší – např. 2 mg/kg pro sídliště (Kanada), 20 mg/kg pro parky a otevřená prostranství (UK).
Metody odběru, úpravy a analýz vzorků půd užívané při sledování kontaminace půd rtutí V České republice probíhá dle zákona č. 156/1998 Sb. [20] v rámci agrochemického zkoušení zemědělských půd (AZZP) sledování obsahů rizikových látek a prvků v půdách, mezi jinými i sledování obsahu rtuti; činnost zajišťuje Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský Brno (ÚKZÚZ). Metodika ÚKZÚZ je shrnuta v Jednotných pracovních postupech (JPP) [21–23]. Při odběru vzorků v rámci AZZP [13] representuje jeden směsný vzorek (30 dílčích vzorků) na travnatých porostech plochu 7–9 ha; hloubka odběru vzorku 15 cm s odstraněním svrchní drnové vrstvy. Odběr vzorků jako směsných uvádějí Plieštiková [6] (10 dílčích z odběrové plochy) a Inácio et al. [15] (směsné vzorky odebírané z plochy 4 m2 systematicky na mříži čtverců 500 krát 500 m a při větší vzdálenosti od zdroje znečištění 1000 krát 1000 m. V práci Reis et al. [17] byly vzorky odebírány u velkých polí na mříži čtverců 25 krát 25 m a na malých polích náhodně. Publikace ÚK ZÚZ [22] doporučuje při průzkumu nerovnoměrně kontaminovaných ploch bodové vzorky a jejich samostatnou analýzu. Hloubky odběru nebo hloubky prvního sledovaného horizontu bývají různé: Inácio et al. odebírali do hloubky [15] jen 5 cm, Hojdová et al. [24] do 10 cm, Reis et al. [17] do 15 cm. V práci Ettler et al. [25] je na profilech ukázáno, že nejvyšší koncentrace rtuti jsou rovnoměrně rozděleny v obdělávaných půdách do hloubky 15 až 20 cm, v lesních půdách do 10 až 15 cm. Při úpravě vzorků podle JPP ÚKZÚZ [22] je vzorek sušen volně na vzduchu při laboratorní teplotě a upravuje se prosevem pod 2 mm (jemnozem I). Volné sušení na vzduchu je v podstatě používáno obecně [6, 16, 17, 18, 25, 26] a stejně tak odstranění podílu nad 2 mm [6, 16, 17, 24, 25, 26]; výjimečně bylo postupováno v pracích [24] (sušení vymrazováním) a [15] (sušení při teplotě 35 °C, k analýze brán podíl vzorku pod 0,063 mm). Celkový obsah rtuti je dle JPP ÚKZÚZ [22] stanovován bez předchozího rozkladu v jemnozemi II (vzorek rozemletý na velikost zrna pod 0,15 mm) na přístroji AMA-254. Tento přístroj není používán jen v Česku [24, 25] a na Slovensku [6], ale i v dalších zemích [16, 17], i když mimo země bývalého Československa bývá rtuť stanovována většinou atomovou absorpčí spektrometrií metodou studených par (vyredukování par atomární rtuti chemickým činidlem) po rozkladu vzorku v kyselinách [15, 18, 26]. Pro stanovení, jež charakterizují obsah organické hmoty (OM) v půdách, jsou v JPP ÚKZÚZ [23] pod názvem stanovení oxidovatelného uhlíku uvedeny různé postupy. Nejjednodušší metoda je založena na ztrátách žíháním při teplotě 550 °C u vzorku vysušeného při teplotě 105 °C. Metoda je vhodná pro analýzy minerálních půd s běžným obsahem OM. Metoda založená na úbytku spalováním byla použita také v práci [26]. Další přístrojově méně náročná metoda uváděná v JPP ÚKZÚZ je založena na oxidaci organických sloučenin uhlíku dichromanem draselným za přítomnosti kyseliny sírové s koncovkou titrační nebo fotometrickou; obdobné postupy byly použity i v pracích [18, 24]. V pracích [6, 25] byl organický uhlík stanovován na základě elementární analýzy. Dle poznámek v JPP ÚKZÚZ [23] je teplota při 550 °C dostatečná na oxidaci organické hmoty, přičemž nedochází k rozkladu uhličitanů; stanovení je rušeno úbytky hmoty vyvolanými těkáním či rozkladem sloučenin neobsahujících uhlík při použité teplotě. Zároveň je zde konstatováno: „je značně nepravděpodobné, že by bylo možné nějakým jednoduchým postupem dostatečně charakterizovat stav OM půdy.“ Metodikou stanovení obsahu OM na základě úbytku spalováním se zabýval Beaudoin [27], který doporučuje spalovat 16 hodin při teplotě 375 °C. Podle něj spalování při teplotě vyšší než 400 °C může vyvolat úbytky intersticiální vody v jílech a rozklad uhličitanů; spalování po kratší dobu způsobuje neúplné spálení organického materiálu. Spalovací teplotu 375 °C při sledování obsahu OM doporučují také Xie et al. [28].
27
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Materiály a metody Odběr vzorků Vzorky byly odebírány na různých místech v Ústí nad Labem a jeho okolí na plochách zatravněných a až na výjimku otevřených – nekrytých stromy či keři. V některých místech, např. v parcích, byl požadavek nezakrytí stromy zajišťován obtížně, místo pak bylo vybíráno mezi stromy tak, aby nebylo přímo shora kryto větvemi. Dále byla OdM volena na plochách, kde v posledních letech podle vnějších znaků nedošlo k narušení horizontů půdního profilu. Tento požadavek však nebylo možné zajistit s úplnou jistotou. OdM byla vybírána různě vzdálená a v různých směrech od provozu elektrolýzy. Pozorně byla především vybírána skupina OdM v největší blízkosti kolem areálu Spolchemie. Najít taková OdM s rovnoměrným rozmístěním kolem areálu nebylo možné (viz diskuse). U každého OdM byly za použití GPS souřadnic určeny na mapě [29] jeho vzdálenost a azimut od provozu elektrolýzy, který byl uvažován jako bodový – střed haly. Přehled OdM je uveden v tabulce přílohy A a na mapce přílohy B, vzdálenosti viz tab. 1. Z jednoho OdM byly za použití ocelové lopatky odebírány 2 vzorky z jamek vzdálených od sebe 1 m. Každý z těchto dvou vzorků (A, B) byl dále zpracováván samostatně. Při odběru byla na travním porostu odstraněna svrchní drnová vrstva a odebrán vzorek půdy o hmotnosti 1–1,5 kg do hloubky asi 15 cm. Jamka měla v celé hloubce zhruba stejný průřez. Vzorky byly odebírány do PE sáčků.
Úprava vzorků a postup analýz Vzorky byly upravovány k analýze v podstatě dle JPP ÚKZÚZ [22]. Jejich hmotnost byla snížena kvartací na zhruba 0,5 kg, ze vzorků byl vybrán cizorodý materiál, větší části skeletu, rostlinné a živočišné zbytky a vzorky byly homogenizovány ručním promícháním. Materiál byl proséván a protlačován přes síto s velikostí oka 2 mm bez drcení částí skeletu. Pak byly vzorky volně sušeny přikryté filtračním papírem při teplotě místnosti, nikoli však na přímém slunci, po dobu jednoho týdne ve vrstvě s tloušťkou do 1,5 cm a poté uloženy do plastikových láhví (jemnozem I). Byly použity pro stanovení OM a pro přípravu vzorků označených jako jemnozem II. Pro přípravu jemnozemi II bylo bráno asi 5 g jemnozemi I. Po odstranění zbylých viditelných zbytků organismů byl materiál kompletně rozetřen v achátové misce tak, aby prošel sítem (nerezová ocel) o jmenovité délce oka 0,15 mm; vzorky byly přechovávány v PE sáčcích a sloužily ke stanovení rtuti. Obsah OM byl stanovován na základě ztráty hmotnosti vzorku spalováním za přístupu vzduchu (postup [23] modifikovaný dle [27]). S navážkami kolem 10 g jemnozemi I byla stanovována ztráta sušením při 105 °C a pak ztráta žíháním při teplotě 375 °C. Sušení a stejně i žíhání probíhalo asi 16 hodin. Obsah OM byl vypočten jako ztráty žíháním vzorku vysušeného při 105°C v procentech vztažených na volně sušenou jemnozem I. Každý vzorek byl proměřován dvakrát a v případě relativně velkého rozdílu mezi těmito duplicitními výsledky následovalo třetí měření. Opakovatelnost pro stanovení OM v dané jemnozemi I, resp. opakovatelnost celého stanovení včetně odběrů vzorků půd na daném OdM vyjádřené jako RSD (relativní směrodatná odchylka) byly 0,051 pro obsahy 4 až 15 % OM (pokrývá jen část výsledků), resp. 0,14 pro obsahy 4 až 55 % OM. Opakovatelnosti byly určeny z výsledků získaných v rámci této práce – viz níže. Rtuť byla stanovována ve shodě s JPP ÚKZÚZ [22] na přístroji AMA-254 postupem používaným ve Zdravotním ústavu v Ústí nad Labem (ZÚ) [30]. Při měření je navážka vzorku spálena v proudu kyslíku, produkty jsou kompletně zoxidovány průchodem přes vrstvu rozžhaveného katalyzátoru, na kterém jsou zachyceny některé ze spalin. Rtuť uvolněná ze vzorku je zachycena na amalgamátoru, kdežto zbylé spaliny projdou systémem přístroje. Zachycená rtuť je poté tepelně uvolněna z amalgamátoru a její hmotnost určena z absorbance proměřené při vlnové délce 254 nm ve dvoustupňové kyvetě umožňující měřit na dvou rozdílných koncentračních úrovních. Vzorky byly měřeny pouze v citlivějším rozsahu přístroje. Každý ze vzorků A i B odebraných na daném OdM byl proměřován minimálně třikrát, podle rozptylu výsledků. Během měření byly pravidelně kontrolovány nula přístroje a směrnice kalibrační přímky jedním kalibračním bodem (povolený rozdíl 10 rel. %). Z výsledků získaných v rámci této práce byly odhadnuty důležité výkonnostní charakteristiky měření (viz níže): opakovatelnost pro vlastní stanovení rtuti v dané jemnozemi II, resp. opakovatelnost
28
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
stanovení včetně odběrů vzorků půd na daném OdM, v obou případech vyjádřeno jako RSD, byly 0,059 pro koncentrační rozmezí rtuti 0,05 až 2,5 mg/kg, respektive 0,20 pro rozmezí 0,1 až 2,2 mg/ kg. Rozšířená nejistota pro stanovení včetně odběru vzorku byla odhadnuta na 28 % relativních. Meze detekce a stanovitelnosti pouze pro stanovení na přístroji byly 0,01 a 0,03 mg/kg a pro celé stanovení včetně odběru vzorku 0,04 a 0,13 mg/kg. Se vzorky byl proměřen certifikovaný referenční materiál IAEA/V-10 HAY (powder) s deklarovaným obsahem 0,013 mg/kg (jeho konfidenční interval 0,009–0,016 mg/kg). Průměr určený ze 4 měření byl 0,0113 mg/kg se směrodatnou odchylkou měření (SD) 0,00095 mg/kg. Referenční materiál použitý ke kontrole měl však bohužel až o dva řády nižší obsah rtuti.
Výsledky měření a jejich statistické zpracování Na základě výše uvedených měření vzorků byly získány dva soubory výsledků – obsahy rtutí a obsahy OM, v obou případech jde o obsahy vztažené na vzorek sušený na vzduchu (viz tab. 1). Výsledek pro dané OdM byl u obou veličin určen jako průměr dvojice hodnot vypočtených pro duplicitní odběry A a B, přičemž každá z těchto dvou hodnot byla vypočtena jako průměr opakovaných měření. Při stanovení rtuti to byl průměr minimálně ze tří opakovaných výsledků zbylých po případném vyloučení výsledku odlehlého, při stanovení OM průměr minimálně ze dvou opakovaných výsledků. Při stanovení rtuti bylo v 8 případech z opakovaných výsledků vyloučeno po jedné odlehlé hodnotě, při stanovení OM ve 4 případech. (Kompletní naměřené výsledky včetně vyloučených hodnot jsou dostupné v práci [31]). Pro hodnocení kontaminace byl také určen relativní ukazatel vyjadřující obsah rtuti vztažený na obsah OM- značen Hg/OM s jednotkou ug/g. Hodnota ukazatele byla pro každý odběr spočtena z průměrných výsledků obsahů rtuti a OM a výsledek pro dané OdM byl pak určen jako průměr pro oba odběry (viz tab. 1). V tab. 2 jsou shrnuty základní statistické ukazatele pro soubor obsahů rtuti v půdě a soubor veličiny Hg/OM (hodnoty označené v tab. 1 jako odlehlé byly při výpočtu ukazatelů zahrnuty, nejde o chybně stanované výsledky). Na mapě sledované oblasti v příloze B jsou vyznačena OdM s barevným rozlišením úrovně znečištění půd rtutí. Výsledky opakovaných měření pro odběr A i B na každém OdM umožnily zhodnotit jednak rozptýlení výsledků v rámci celého stanovení včetně odběru vzorků odrážející i heterogenitu půd na vzorkovaných plochách, a jednak rozptýlení výsledků v rámci opakovatelnosti samotné měřicí metody. Zároveň bylo možné najít odlehlé případy v opakovaných výsledcích a vyloučit je při výpočtech, jak bylo výše uvedeno.
29
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Tabulka 1 Výsledky sledovaných veličin naměřené pro jednotlivá OdM číslo vzorku
Obsah Hg [mg/kg]
Obsah OM [%]
Hg/OM [ug/g]
Vzdálenost [km]
druh půdy
3,30
0,857
T
15,45
5,3
0,468
T
2,3
6,20
2,12
0,403
T,S
1,27
13,15
4,5
0,274
T
0,90
47,22
16,1
0,327
T
1,20
8,47
2,89
0,796
S,T
1,49
4,32
1,47
0,470
T
1,66
21,16
7,2
0,818
T
8,23
1,63
6,52
2,23
0,224
T
0,091
8,70
1,72
3,70
1,26
1,356
T
0,071
4,89
0,97
5,02
1,71
1,336
T
0,271
0,077
5,42
1,07
4,99
1,70
1,425
T,S
0,514
0,145
8,31
1,65
6,16
2,10
0,852
S,T
14
0,139
0,039
9,17
1,82
1,51
0,51
2,298
T
15
0,070
0,020
8,00
1,58
0,87
0,30
1,647
T
16
0,508
0,144
9,51
1,88
5,26
1,79
1,920
S,T
17
0,314
0,089
13,29
2,63
2,37
0,81
1,962
T
18
0,092
0,026
9,43
1,87
0,97
0,33
4,037
T
19
0,815
0,230
9,58
1,90
8,47
2,89
2,112
T
20
0,329
0,093
13,6
2,7
2,43
0,83
2,692
T
21
0,804
0,228
54,4
10,8
1,41
0,48
3,034
L
22
0,426
0,121
30,7
6,1
1,63
0,56
0,937
L
23
0,108
0,031
6,68
1,32
1,45
0,49
2,469
T
24
0,115
0,033
7,96
1,58
2,24
0,76
3,991
T
25
0,126
0,036
5,70
1,13
2,69
0,92
4,725
T
26
0,184
0,052
6,83
1,35
1,55
0,53
2,758
T
27
0,100
0,028
6,46
1,28
1,52
0,52
3,601
T
výsledek
rozšířená nejistota
výsledek
rozšířená nejistota
0,198
7,26
1,44
9,67
1,092
0,31
7,02
1,39
3
0,724
0,205
11,7
4
0,843
0,238
6,41
5
2,159
0,61
4,56
6
0,516
0,146
6,06
7
0,330
0,093
7,54
8
1,766
0,50
8,36
9
0,567
0,160
10
0,322
11
0,252
12 13
výsledek
rozšířená nejistota
1
0,699
2
Pozn. Proložené hodnoty jsou odlehlé – za horní vnitřní hradbou. Druh půdy byl určován orientačně prstovou zkouškou, zkoušky provedl Ing. M. Hlávka, Ph.D.; označení: L – lehká, S – střední, T – těžká, dvojí označení použito při různém ohodnocení vzorků A a B.
Z opakovaných měření obsahu rtuti, respektive OM na jednotlivě odebraných vzorcích byly vypočteny RSD. Pro celý měřený rozsah obsahů rtuti a pro téměř celý rozsah obsahů OM nebyla u hodnot RSD prokázána závislost na měřených úrovních ve vzorcích (pouze 4 nejvyšší naměřené hodnoty OM nebylo možné zahrnout, tj. výsledky porušovaly konstantnost RSD). Za předpokladu této nezávislosti byly pak pro obě analytické metody a pro uvedená rozmezí obsahů odhadnuty konstantní RSD opakovatelnosti vlastních měření; byly vypočteny jako kvadratické průměry RSD pro jednotlivé vzorky. Také u relativních diferencí dvojic duplicitních výsledků (rozdíl dvojic výsledků pro paralelní odběry dělený jejich průměrem) nebyla jak pro stanovení rtuti, tak pro stanovení OM prokázána závislost na měřených obsazích. Dle vztahu obvykle používaného pro výpočet SD z diferencí duplicitních dvojic výsledků [32] byly určeny RSD vystihující opakovatelnost měření příslušného analytického znaku zahrnující i vliv odběru vzorku. Ze SD a z diferencí duplicitních výsledků určených na vzorcích s nejnižšími koncentračními úrovněmi rtuti byly vypočteny meze detekce a stanovitelnosti pro stanovení rtuti. Určené veličiny jsou uvedeny jako výkonnostní charakteristiky u popisu použitých analytických metod v metodické části. V tab. 1 jsou u každého výsledku stanovení rtuti a OM uvedeny rozšířené nejistoty, které byly odhadnuty pouze na základě RSD opakovatelnosti beroucí v úvahu vlivy vlastního měření i odběru vzorku (ve výpočtech nebyla tedy uvažována nejistota určení pravdivosti – správnosti metody). Při tomto odhadu bylo počítáno se snížením SD u výsledku
30
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
určeného jako průměr dvou hodnot naměřených pro duplicitní odběry (1,4krát). Z nejistot pro obě výchozí veličiny a korelačního koeficientu jejich vztahu (tab. 4) byla odhadnuta nejistota pro relativní ukazatel Hg/OM. Postupy těchto statistických výpočtů nejsou v této práci detailně vysvětleny (problematika by vyžadovala celou samostatnou publikaci). Tabulka 2 Charakteristiky souborů naměřených výsledků Charakteristika souboru
c Hg [mg/kg]
Hg/OM [ug/g]
průměr
0,525
6,90
medián
0,330
4,32
dolní kvartil
0,161
1,59
horní kvartil
0,712
7,50
minimum
0,070
0,87
maximum
2,16
47,2
rozpětí
2,09
46,4
interkvartilové rozpětí
0,550
5,90
SD
0,501
9,42
RSD [1]
0,953
1,36
šikmost [1]
1,96
3,4
špičatost [1]
4,23
13,2
Pozn. Veličiny RSD, šikmost a špičatost jsou bezrozměrné
Tabulka 3 Porovnání obsahů rtuti naměřených v půdách v okolí provozu elektrolýzy v různých obdobích Charakteristika souboru
data nová
data stará
odběry v letech
2009–2010
1997–1999
počet hodnot
15
12
medián c Hg [mg/kg]
0,516
1,35
dolní kvartil c Hg [mg/kg]
0,326
0,433
horní kvartil c Hg [mg/kg]
0,784
1,58
RSD
0,820
0,663
minimum c Hg [mg/kg]
0,070
0,150
maximum c Hg [mg/kg]
2,16
2,79
průměrná l OdM [km]
0,813
0,750
minimum [km]
0,224
0,225
maximum [km]
1,65
1,58
r pro vztah log hodnoty c - l
-0,627
-0,661
P testu významnosti r
0,012
0,019
Vysvětlení symbolů: c – obsah; l – vzdálenost, r – korelační koeficient (stará data převzata z práce [19])
Výsledky sledování znečištění půd rtutí v okolí Spolchemie naměřené v této práci (2009–2010) bylo možné porovnat s daty naměřenými dříve, v letech 1997 až 1999 na KHS v Ústí nad Labem [19]. Byly použity jen části obou souborů; ze starých dat byly vzaty hodnoty naměřené do vzdálenosti 1,575 km a z nově naměřených dat hodnoty naměřené do vzdálenosti 1,65 km (výsledky pro vzdálenější OdM byly vynechány). Za použití některých charakteristických veličin, např. medián, dolní a horní kvartil, lze kvalitativně porovnat rozdělení těchto modifikovaných souborů co do jejich polohy a rozptýlení; viz tab. 3. U obou souborů nebyl při aplikaci Mannova-Whitneyova U testu prokázán statisticky významný rozdíl v úrovních měřených hodnot – hodnota P = 0,14. Na základě horních a dolních vnitřních hradeb nebyla v souboru starých výsledků nalezena žádná odlehlá hodnota, v souboru nových výsledků byly identifikovány jako odlehlé dvě nejvyšší naměřené hodnoty (nebyly vyloučeny).
31
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Tabulka 4 Korelační koeficienty pro sledované vztahy Sledovaný vztah c Hg vs. vzdálenost
Hodnoty měřené
n
r
logaritmizované
P
r
P
Všechny vz.
27
-0,54
3,9E-03
-0,68
8,1E-05
Vyloučen vz. 21
26
-0,57
2,2E-03
-0,75
1,3E-05
Hg/OM vs. vzdálenost
27
-0,48
1,1E-02
-0,72
2,2E-05
c Hg vs. % OM
27
0,048
0,814
0,13
0,521
Pozn. Proložené hodnoty P dokumentují prokázanou závislost na hladině významnosti 0,05, případně nižší.
2,5
y = 0,409x -0,783 R2 = 0,555
c Hg [mg/kg]
2 1,5 1 0,5 0 0
1
2
3
4
5
vzdálenost [km]
Obr. 1 Závislost obsahu Hg v půdě na vzdálenosti OdM od provozu elektrolýzy; označený bod (OdM 21) nebyl započten do proložené závislosti Při zpracování nově naměřených výsledků byly sledovány závislost obsahu rtuti ve vzorcích půd na vzdálenosti OdM od provozu elektrolýzy a rovněž i závislost relativního ukazatele Hg/OM na vzdálenosti OdM. Vztahy byly vyhodnocovány za použití korelační analýzy, a to jednak přímo pro hodnoty měřených veličin, jednak pro hodnoty po logaritmické transformaci (odpovídá mocninné závislosti mezi veličinami, viz diskuse). Společně s tím byl sledován i přímo vztah mezi obsahy OM a rtuti ve vzorcích půd. Nalezené hodnoty Pearsonových korelačních koeficientů a hodnoty P testů významnosti koeficientů jsou v tab. 4. Naměřené body pro prokázané závislosti obsahu rtuti a veličiny Hg/OM na vzdálenosti byly vyneseny do grafů (viz obr. 1 a 2) a v grafech byly proloženy křivky mocninných závislostí. Bod pro OdM 21 (vyznačený na obou grafech) nebyl v závislosti obsahu rtuti na vzdálenosti na rozdíl od druhé závislosti uvažován (viz diskuse). Hodnoty koeficientů a, b mocb ninné závislosti y = a.x obsahu rtuti v půdě, resp. relativní veličiny Hg/OM na vzdálenosti OdM jsou uvedeny v tab. 5; u koeficientů jsou hodnotami P použitého t-testu uvedeny jejich statistické významnosti. Podle nalezené rovnice byla odhadnuta vzdálenost, v níž by měl být obsah rtuti v půdě dosáhnout hodnoty 0,8 mg/kg (limit pro zemědělské půdy ostatní). Odhad činí 0,43 km s asymetrickým intervalem spolehlivosti 0,23–0,71 km; interval byl spočten dle vztahu v publikaci [33] (protože obsah rtuti byl zvolen, nebyla započtena odpovídající nejistota jeho měření). Při hodnocení faktorů ovlivňujících znečištění půd byla brána v úvahu i orientace OdM vzhledem k převažujícím směrům větru. Dle větrné růžice zpracované ČHMÚ pro Ústí nad Labem – město (Spolchemie) za období 1980–2009 [34] jsou převažující větry západní a pak východní (8 hodnocených směrů růžice, 29,9 % bezvětří, větry západní 14,8 %, východní 10,1 %, severozápadní 9,3 %). OdM byla rozdělena do 4 kvadrantů podle azimutu měřeného vzhledem k středu provozu elektrolýzy (viz tabulka v příloze A): kvadrant 1 – severní (0–45° a 315–360°); 2 – východní (45–135°); 3 – jižní (135–225°); 4 – západní (225–315°). Z logaritmicky transformovaných obsahů rtuti v půdách a vzdá-
32
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
leností OdM byly pak spočteny přímkové závislosti (logaritmizované mocninné závislosti) zvlášť pro OdM z kvadrantů 2 a 4, tedy hlavní směry proudění, a zvlášť pro kvadranty 1 a 3. Z 18 výsledků pro kvadranty 2 a 4 byly nalezeny konstanty log a = -0,301, b = -0,735, z 8 výsledků pro kvadranty 1 a 3 log a = -0,634, b = -0,590. Test shody regresních přímek (Chowův test, např. [33]) prokázal, že obě přímky jsou statisticky významně odlišné na hladině významnosti 0,05 - hodnota P testu byla 0,027. 50
y = 4,991x -0,821 R2 = 0,527
Hg/OL [µ g/g]
40 30 20 10 0 0
1
2
3
4
5
vzdálenost [km]
Obr. 2 Závislost relativního ukazatele Hg/OM na vzdálenosti OdM od provozu elektrolýzy; označený bod (OdM 21) byl započten do proložené závislosti Tabulka 5 Koeficienty mocninné závislosti y = a.x b Závislost
log a
a
b
c Hg [mg/kg] na vzdálenosti [km]
-0,388
0,409
-0,783
P t-testu
1,6E-07
--
6,3E-06
Hg/OM[µg/g] na vzdálenosti [km]
0,698
4,991
-0,821
P t-testu
9,6E-12
--
9,2E-06
Pozn. Proložené hodnoty P dokumentují statistickou významnost koeficientů na hladině významnosti 0,01.
Diskuse Zdůvodnění použitých postupů sledování Při výběru druhu vzorků, na kterých by bylo vhodné sledovat kontaminaci ŽP rtutí spadem v okolí Spolchemie, byly nakonec zvoleny půdy. Půdy odrážejí dlouhodobý vliv znečišťování prostředí a je to materiál snadno dostupný. Přímý odběr spadu (např. [35]) je po technické stránce dosti náročný a ukazuje jen stav v daném období. Problematické by bylo i sledování rostlinného materiálu (často používány mechy) nebo lesního humusu [9], neboť nalezení vhodných rostlinných druhů či lesního humusu na různých místech průmyslové části města by bylo dosti obtížné, ne-li nemožné. Ani odběr půd ze zatravněných ploch nebyl bez potíží, protože v některých oblastech města se nevyskytují vhodné plochy. Bylo to např. v samé blízkosti areálu Spolchemie, protože hned vedle ohradní zdi areálu jsou většinou silnice s chodníky, betonové plochy a budovy a teprve za takto pokrytými plochami se někde vyskytují plochy zatravněné. Na jižní straně areálu v celé oblasti podél ulice Tovární, od Západního nádraží směrem na Předlice a přes kolejiště prakticky až k řece Bílině nebyla nalezena zatravněná plocha. Případná zeleň zde vyráží jen mezi betonovými plochami, ze štěrků a kamenné drtě, ze zbořenišť a suti. Byl tu odebrán vzorek na OdM 22, již poměrně vzdáleném,
33
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
na úzkém zatravněném pásu mezi kolejištěm a panelovou cestou v blízkosti Bíliny. Obtížné bylo rovněž najít zatravněné plochy nezakryté stromy a keři, kde nedošlo v posledních letech k přemisťování půdy, uprostřed města a stejně tak i na stráních stoupajících směrem od zdroje emisí v blízkosti hradu Střekova – v oblasti zalesněné nebo pokryté zahrádkami, na něž je možné vstoupit jen se svolením majitelů. Kolem hradu Střekova bylo proto nakonec odebráno relativně více vzorků (3 OdM) proti ostatním oblastem. Vzorek z OdM 21 (odběr v lese – plocha krytá stromy, lesní půda s extrémně vysokým obsahem humusu) vykazoval překvapivě vysoký obsah rtuti, proto byl odebrán ještě vzorek z OdM 26, což byla ovšem plocha zřejmě nedávno upravená na trávník, teprve u vzorku z OdM 27 bylo možné předpokládat, že odpovídá požadavkům na odběr. Odběr vzorků na OdM byl prováděn jen z malé plochy a nikoliv z několika hektarů, jak odpovídá odběrům v rámci AZZP [13], protože šlo o bodové sledování koncentrace vzhledem ke zdroji. Byly odebírány dva samostatné bodové odběry z OdM a nikoliv směsný vzorek tvořený z několika dílčích odběrů na OdM, neboť jsme chtěli získat představu o rozptylu výsledků vyvolaném vzorkováním. Při odběru více než dvou vzorků z jednoho OdM by příliš vzrostl počet prováděných analýz. Postup úpravy vzorků k analýze byl volen ve shodě s JPP [21] a bylo pracováno s nejčastěji používanou frakcí (pod 2 mm), což umožňuje porovnání výsledků s hodnotami publikovanými v jiných pracích. Pro stanovení OM byla vybrána nejjednodušší metoda – ztráty žíháním, jednak právě pro nenáročnost provedení, jednak pro vysokou navážku (10 g), která zaručuje reprezentativnost vzorku i při jeho nižší homogenitě. Postup stanovení kopíruje JPP [22], na základě doporučení uvedených v pracích [27, 28] byla však snížena teplota spalování na 375 °C. Pro stanovení rtuti bylo použito měření na AMA 254, což je postup v laboratořích v ČR jednoznačně preferovaný [22, 24, 25].
Posouzení úrovně znečištění půd rtutí ve sledované oblasti Je třeba zdůraznit, že průměr, medián a další charakteristiky v tab. 2 jsou podmíněny naším výběrem OdM. Místa nebyla volena ve sledované oblasti rovnoměrně či náhodně, byla vybrána především v těsné blízkosti areálu Spolchemie a řidčeji ve vzdálených místech, protože cílem bylo získat představu o znečištění v blízkosti areálu a jeho předpokládaném poklesu směrem od zdroje. Naměřené hodnoty tedy nepodávají obraz o četnostním rozdělení různých úrovní kontaminace půd rtutí v sledované oblasti. Obsahy rtuti v proměřených půdách jsou v rozmezí 0,07 mg/kg (OdM 15) až 2,2 mg/kg (OdM 5), průměr a medián pro odebrané vzorky půdy jsou 0,53 a 0,33 mg/kg, viz tab. 2. Půdy na šesti OdM (2, 4, 5, 8, 19 a 21) přesahují maximální přípustné obsahy pro rtuť v zemědělských půdách uváděné Vyhláškou MŽP č.13/1994 Sb. [14]. Půda z OdM 21 patří k půdám lehkým a zde naměřený obsah 0,804 mg/kg přesahuje limit 0,6 mg/kg. Pět zbylých půd patří k půdám středním a těžkým a přesahují limit 0,8 mg/kg. Uvažujeme-li relativní rozšířenou nejistotu 28 %, byly tyto limity překročeny s pravděpodobností více než 95 % pouze na OdM 5 a 8. Tato OdM jsou těsně vedle areálu a západně od provozu elektrolýzy. Z uvedených 6 míst s nadlimitními obsahy rtuti pouze OdM 19 a 21 jsou vzdálenější než 0,5 km od elektrolýzy, konkrétně 2,1 a 3,0 km. Tak relativně vysoké obsahy rtuti jsou vzhledem k vzdálenosti od elektrolýzy překvapující. Vysoký obsah rtuti v půdě na OdM 21 lze na rozdíl od OdM 19 přijatelně vysvětlit (viz text níže). Obsahy rtuti stanovené na 23 OdM překročily hodnotu 0,11 mg/kg, což je dle Registru kontaminovaných ploch [13] průměrná hodnota pro zemědělské půdy v ČR – ostatní. Na 19 OdM byla překročena hodnota 0,21 mg/kg, což je průměr u ostatních půd pro kraj s nejvyšší kontaminací rtutí v ČR – kraj Moravskoslezský. Nejvyšší naměřené obsahy jsou řádově nižší než sanační limit pro sanaci ve Spolchemii dle rozhodnutí ČIŽP OI Ústí nad Labem, tj. 70 mg/kg, a než obsahy dosahované v materiálech čištěných při sanaci, což je méně než 30 mg/kg (limity dle publikace [3]). Porovnání výsledků naměřených v rámci této práce s výsledky naměřenými v letech 1997 až 1999 [19] neprokázalo na základě testu signifikantní rozdíl mezi úrovněmi znečištění půd rtutí v sledovaných obdobích, i když pokles mediánu a horního kvartilu proti hodnotám z konce devadesátých let snížení naznačují – viz tab. 3. Protože obsahy rtuti v obou souborech dle korelačních koeficientů prokazatelně klesají se vzdáleností od elektrolýzy, byly do obou souborů pro účely srovnání vybrány pouze výsledky pro OdM rozložená přibližně ve stejně velkém kruhu kolem elektrolýzy.
34
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Naměřené výsledky bylo možné rovněž porovnat s obsahy rtuti nalezenými v půdách z okolí amalgámových elektrolýz v jiných zemích. Jak bylo uvedeno výše, Reis et al. [17] naměřili v oblasti Estarreja obsahy nepřesahující hodnotu 1 mg/kg; půdy s mnohem vyššími obsahy rtuti nalezli jen do 25 m od odpadního kanálu, přičemž možný mechanismus této zvýšené kontaminace nekomentovali. Kot a Matyushkina [18] našli v oblasti Amurska v půdách kontaminovaných pouze spadem obsahy až 0,46 mg/kg, u půd s vyššími obsahy rtuti uvádějí jiné způsoby kontaminace rtutí. Tedy podle obou prací, pokud půdy nebyly kontaminovány jinak než spadem, znečištění nepřekročila námi nalezené hodnoty. (Informace v obou citovaných pracích nestačí na důslednější porovnání.)
Závislost obsahu rtuti v půdě na vzdálenosti a poloze OdM od provozu elektrolýzy Statisticky byl vyšetřován vztah mezi obsahy rtuti v půdách a vzdáleností OdM od předpokládaného hlavního zdroje spadu rtuti – provozu elektrolýzy. Pomocí Pearsonova korelačního koeficientu byla prokázána statistická významnost klesající závislosti obsahu rtuti na vzdálenosti. Při výpočtech byl vypuštěn výsledek pro OdM 21, neboť obsah rtuti je abnormálně vysoký vzhledem ke vzdálenosti tohoto OdM (viz níže). Dle tab. 4 jsou hodnoty korelačního koeficientu signifikantní při uvažování přímkové i mocninné závislosti. Model mocninné funkce, viz obr. 1, lépe vyjádřeno pomocí modelu přímky po mocninné transformaci veličin, je vhodnější než funkce lineární bez transformace. První model dává vyšší absolutní hodnotu korelačního koeficientu. Podle koeficientu determinace (R2) závislost vyjádřená jako přímka po logaritmické transformaci obou veličin vysvětluje 55,5 % z celkového rozptylu logaritmů naměřených obsahů rtuti kolem jejich průměru. Logaritmickou transformací je dosaženo i vhodnějšího rozložení vynesených bodů – rozptýlení bodů kolem proložené závislosti. Hodnoty regresních koeficientů pro mocninnou závislost jsou sice statisticky významné, ale hodnoty vypočtené z nalezené závislosti mají vysokou nejistotu (viz odhad vzdálenosti pro znečištění 0,8 mg/ kg u tab. 5). Mapa v příloze B s vyznačenými OdM a barevnou stupnicí nalezených obsahů rtuti indikuje výše prokázaný a kvantifikovaný vztah mezi obsahem rtuti v půdě a vzdáleností OdM od zdroje. Navíc obrázek naznačuje, že rtuť je v oblasti více rozšiřována ve směrech na východ a západ, tedy ve směru převažujících větrů, než ve směrech na sever a jih. Porovnání závislostí obsahu rtuti v půdě na vzdálenosti OdM v linii východ-západ a sever-jih Chovovým testem potvrdilo mapou naznačený rozdíl – pro linii východ–západ strmější klesání se vzdáleností od vyšších maximálních hodnot obsahů rtuti v blízkosti areálu. Prokázaná nehomogenita dat obou dílčích souborů však nemusela být nezbytně vyvolána sledovaným faktorem – prouděním vzduchu. Protáhlý tvar areálu v linii východ–západ, výše zmiňované obtíže při hledání vhodných OdM v nejbližším okolí a zřejmě i naše nedůslednost při jejich rovnoměrném výběru způsobily, že počet OdM v linii sever–jih je nižší než v linii východ–západ a navíc je nižší i relativní četnost blízkých OdM. To by mohlo rovněž zdůvodnit nalezené rozdíly pro oba podsoubory dat. Dále je obtížné vysvětlit, proč dva nejvyšší obsahy rtuti v půdě (OdM 5 a 8) byly nalezeny na místech nacházejících se právě v západním sektoru a proč žádný tak vysoký obsah nebyl nalezen východně od areálu, tedy v nejčastějším směru větrů. Důležitým faktorem by v tomto případě mohlo být, zda v posledních letech došlo nebo nedošlo k převrácení horizontů na OdM (obě uvedená místa se nacházejí sice ve městě, ale jsou velmi opuštěná a zřejmě bez např. stavebních změn po desítky let – speciálně OdM 5).
Vliv obsahu OM na obsah rtuti v půdě V práci byl jako jeden z důležitých ukazatelů sledován obsah OM v půdách, neboť rtuť se sorbuje především na organické – huminové látky. Pokud v souboru vzorků (viz tab. 1) vynecháme půdy z OdM 21 a 22, což jsou hodnoty odlehlé, jsou obsahy OM ve sledovaných půdách v rozmezí od 4,6 do 13,6 %. U vzorku 21 jde o lesní humus (54,4 %), u vzorku 22 o humus z rostlin dlouhodobě rostoucích ve štěrku u kolejiště (30,7 %). V některých publikacích byl jednoznačně prokázán rostoucí vztah mezi obsahy OM a rtuti v půdách [8, 36], v některých publikacích byl tento vztah prokázán jen na vyšší hladině významnosti než je obvyklé [25] nebo případně nebyl prokázán ve všech sledovaných případech [26]. Naše výsledky vztah mezi oběma veličinami neprokázaly, viz nesignifikantní korelační koeficient v tab. 4. Přes náš negativní výsledek je rozumné uvažovat, že s vyšším obsahem humusu roste schopnost půdy sorbovat rtuť. Relativní veličina Hg/OM by pak měla být lepším ukazatelem zatížení sledovaného
35
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
místa spadem rtuti než samotný obsah rtuti v půdě. Pro závislost veličiny Hg/OM na vzdálenosti byly sice nalezeny významné korelační koeficienty, a to jak pro hodnoty měřené, tak i pro logaritmicky transformované, ale absolutní hodnoty obou koeficientů jsou menší než pro vztah mezi obsahem rtuti a vzdáleností (po vyloučení výsledku pro OdM 21), viz tab. 4. Pochopitelně pak i koeficient determinace pro mocninnou závislost je nižší (viz obr. 1 a 2). To, že se v našem případě teoreticky vhodnější ukazatel znečištění neukázal jako lepší, je zřejmě způsobeno relativně nízkou proměnlivostí obsahů OM ve sledovaných půdách (bez dvou extrémů je RSD obsahů 29 %). S takovým rozptýlením obsahů OM se nemůže projevit dosti výrazně schopnost ukazatele Hg/OM kompenzovat rozdílnost sorpčních kapacit půd. Pozitivní efekt ukazatele je eliminován relativně velkými náhodnými chybami měření obsahu OM, a tudíž zvýšením relativní nejistoty veličiny Hg/OM vzhledem k nejistotě obsahu Hg. Z tohoto hlediska jsou ovšem zajímavé výsledky pro OdM 21. Extrémně vysoký obsah rtuti na tomto OdM proti vzorkům odebraným v obdobných vzdálenostech od zdroje by bylo možné právě vysvětlit extrémně vysokým obsahem OM v tomto vzorku. Pokud je při hodnocení závislosti kontaminace půd rtutí na vzdálenosti použita veličina Hg/OM, tento výsledek vhodně zapadne mezi ostatní naměřené body, viz obr. 2. Neobvykle vysoký obsah rtuti v půdě z OdM 21 lze však také vysvětlit tím, že vzorek byl odebrán v lese. Dle publikací [6, 26, 36] pokryv stromů je účinnější v zachycování částic z atmosféry než bylinný pokryv, omýváním asimilačních orgánů stromů srážkami a opadem organické hmoty se dostává rtuť do půdy vyšší měrou než suchou a mokrou depozicí na trávě.
Závěr Závěry vycházejí z analýz vzorků půd odebraných na 27 OdM, jež byla vybrána v oblasti Ústí n. L. v různých vzdálenostech a různých směrech kolem provozu elektrolýzy v podniku Spolchemie. Nalezené obsahy rtuti byly v rozmezí 0,07 až 2,2 mg/kg. Půdy na 6 OdM překročily maximální přípustné hodnoty pro rtuť dle Vyhlášky MŽP č. 13/1994 Sb.[17]; 1 případ pro půdu lehkou, 5 případů pro půdy ostatní. Výsledky svědčí o relativně zvýšeném znečištění půd rtutí ve sledované oblasti. Toto znečištění však vzhledem k využívání půd nedosahuje takových hodnot, aby bylo třeba činit zvláštní opatření. Srovnáním dat naměřených v rámci této práce s daty z konce devadesátých let nebyla prokázána signifikantní změna v úrovni znečištění, i když kvalitativní srovnání naznačuje pokles úrovně znečištění v průběhu deseti let . Mapa sledované oblasti s vyznačenými OdM a nalezenými obsahy rtuti v půdách ukazuje na pokles úrovně kontaminace půd rtutí směrem od provozu elektrolýzy; závislost byla prokázána korelační analýzou jako statisticky významná. Při proložení mocninné funkce byl nalezen koeficient determinace 55,5 % (při regresi byl vypuštěn výsledek pro extrémně odlišný vzorek z OdM 21 – lesní humus namísto minerální půdy). Výsledky svědčí o tom, že rtuť emitovaná v areálu Spolchemie je hlavním zdrojem znečištění půd rtutí v okolí závodu. Rozdělení kontaminace půd rtutí v ploše sledované oblasti, jak je vyznačeno na mapě, indikuje vyšší znečištění rtutí v linii východ–západ, tedy ve směrech převažujícího proudění vzduchu, než v linii sever–jih. Nehomogenita dat podporující toto tvrzení byla prokázána statistickým rozborem. Toto chování dat by však bylo možné vysvětlit i rozložením zvolených OdM v oblasti. Nalezená data neprokázala zvýšenou akumulaci rtuti v půdách s vyšším obsahem OM. Tímto vztahem však bylo možné vysvětlit nepřiměřeně vysoký obsah rtuti v půdě s extrémně vysokým obsahem OM odebrané na OdM 21. Použití relativní veličiny Hg/OM jako ukazatele znečištění půdy pak rozumně zařadilo výsledky z tohoto OdM mezi ostatní získaná data, jinak však použití této veličiny nepřineslo výhody či nová zjištění proti použití obsahu rtuti v půdě.
Poděkování Tato práce vznikla za podpory Interní grantové agentury UJEP v Ústí nad Labem (44 101 15 0046 01). Autoři článku děkují Ing. M. Hlávkovi, Ph.D. za jeho pomoc s určením druhů zkoušených půd a paní J. Beranové za vedení studentů při měření na ZÚ se sídlem v Ústí nad Labem.
36
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Literatura 1. Křička J., Rytíř Z., Slouka V., Kadleček F., Soběslav J., Crkal J., Hálek J., Engelová J., Grisa M., Ort J. Dílo sedmi generací: 150 let Spolku pro chemickou a hutní výrobu v Ústí nad Labem. Ústí nad Labem: Spolchemie, 2008. s. 54. 2. Změna č. 6 integrovaného povolení pro zařízení „Soubor zařízení na výrobu alkalických louhů, chloru a kyseliny chlorovodíkové“ společnosti Spolek pro chemickou a hutní výrobu, akciová společnost, Ústí nad Labem. Ústí nad Labem: Krajský úřad Ústeckého kraje, odbor životního prostředí a zemědělství, 7.9. 2011, 5 s. 3. Skořepa J. Spolek pro chemickou a hutní výrobu,akciová společnost Ústí nad Labem – sanace zemin kontaminovaných rtutí. DOKUMENTACE zpracovaná podle přílohy č. 4 zákona č. 100/2001 Sb. Praha: AQUATEST, A.S., říjen 2004. 80 s. 4. Synek V., Baloch T., Hrdličková E., Kremlová A., Otčenášek J., Trunečková P. Sledování koncentrace rtuti v ovzduší v Ústí nad Labem. Studia OECOLOGICA. 2011, Vol. V, p.54–72. 5. McDonough W.F. The Composition of the Earth´s Core. Maryland: University of Marylend, Department of Geology, table 1. < http://www.geol.umd.edu/~mcdonoug/Encyclopedia_ Geomagnetism_Paleomagnetism .pdf> [cit. 22.12.2010 ]. 6. Plieštiková Ľ. Koloběh ortuti v Malachovskom predhorí Kremnických vrchov. Dizertačná práca. Zvolen: Technická univerzita ve Zvolene. Fakulta ekológie a environmentalistiky. Katedra environmentálneho inžinierstva, 2009. 7. Granato T.C., Pietz R.I., Gschwind J., Luehing C., Mercury in Soils and Crops from Fields Receiving High Cumulative Sewage-Sludge Applications – Validation of US EPAs Risk Assessment for Human Ingestion. In Water Air and Soil Pollution. 1995, vol. 80, p. 1119–1127. 8. Hg – Mercury. In Index of /publ/foregsatlas/text, Hg.pdf. 28-Jun-2006. URL [cit. 27.5.2007]. 9. Suchara I., Sucharová J. Rtuť v životním prostředí a bioindikované rozložení jejího spadu na území ČR a v okolí závodu Spolana a.s., Neratovice. Ochrana ovzduší. 2005, Vol. 9, s. 19–24. 10. Lodenius M., Seppänen A., Autio S. Sorption of Mercury in Soils with Different Humus Content. In Bull Environ Contam Toxicol. 1987, vol. 39, p. 593–600. 11. United Nations Environment Programme, Chemicals, Mercury Programme. Global Mercury Assessment. URL (cit. 2007-17–7). 12. Houserová P., Janák K, Kubáň P., Pavlíčková J., Kubáň V. Chemické formy rtuti ve vodních ekosystémech – vlastnosti, úrovně, koloběh a stanovení. Chemické listy. 2006, vol.100, s. 862–876. 13. Kubík L. Registr kontaminovaných ploch 1990–2008. Brno: ÚKZÚZ v Brně, 2009. 14 s. 14. Vyhláška Ministerstva životního prostředí č.13/1994 Sb. ze dne 29. prosince 1993, kterou se upravují některé podrobnosti ochrany zemědělského půdního fondu. 15. Inácio M.M., Pereira V., Pinto M.S. Mercury Contamination in Sandy Soils Surrounding an Industrial Emission Source (Estarreja, Portugal). In Geoderma. 1998, vol. 85, p.325–339. 16. Rodrigues S.M, Henriques B., Coimbra J., Ferreira da Silva E., Pereira M.E. , Duarte A.C. Water-Soluble Fraction of Mercury, Arsenic and other Potentially Toxic Elements in Highly Contaminated Sediments and Soils. In Chemosphere. 2010, vol. 78, p. 1301–1312. 17. Reis A.T., Rodrigues S.M., Araújo C., Coelho J.P., Pereira E., Duarte. A.C. Mercury Contamination in the Vicinity of a Chlor-Alkali Plant and Potential Risks to Local population. In Science of the Total Environment. 2009, vol. 407, p 2689–2700.
37
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
18. Kot F.S, Matyushkina L.A. Distribution of mercury in chemical fractions of contaminated urban soils of Middle Amur, Russia. In J.Environ. Monit 2002 , vol. 4, p. 803–808. 19. Cízová A., Níčová P., Tlustá A. Stanovení obsahu rtuti v pýru plazivém v okolí Spolchemie a.s. metodou atomové absorpční spektrometrie.Ústí nad Labem: FŽP, UJEP, 2000. Přílohy, Tabulka č. 2. Konzultant Mareček J. KHS v Ústí nad Labem. 20. Zákon č. 156/1998 Sb., o hnojivech, pomocných půdních látkách, pomocných rostlinných přípravcích a substrátech a o agrochemickém zkoušení zemědělských půd. 21. Zbíral J. Analýza půd I: Jednotné pracovní postupy. Vyd. 2. Brno: ÚKZÚZ Brno, 2002. 197 s. ISBN 80-86548-15-45. 22. Zbíral J., Honsa I., Tieffová P., Fritsch K., Srnková J., Urbánková E., Rychlý M., Kelová R. Analýza půd II: Jednotné pracovní postupy. Vyd. 2. Brno: ÚKZÚZ Brno, 2003. 224 s. ISBN 80-86548-38-4. 23. Zbíral J., Honsa I., Malý S., Čižmár D. Jednotné pracovní postupy: Analýza půd III. Brno: ÚKZÚZ Brno, 2004. 199 s. ISBN 80-86548-60-0. 24. Hojdová M., Navrátil T., Rohovec J. Distribution and Speciation of Mercury on Mine Waste Dumps. In Bull Environ Contam Toxicol. 2008, vol. 80, p. 237–241. 25. Ettler V., Rohovec J., Navrátil T., Mihaljevič M. Mercury Distribution in Soil Profiles Polluted by Lead Smelting. In. Bull Environ Contam Toxicol . 2007, vol.78, p. 13–17. 26. McMartin I., Henderson P.J., Alain Plouffe A., KnightR.D. Comparison of Cu–Hg–Ni–Pb Concentrations in Soils Adjacent to Anthropogenic Point Sources: Examples from Four Canadian Sites. In Geochemistry: Exploration, Environment, Analysis. 2002, Vol. 2. p. 57–74. 27. Beaudoin A. Acomparison of two Methods for Estimating the Organic Content of Sediments. In Journal of Paleolimnology. 2003, vol. 29, p. 387–390. 28. Xie S., Dearing J. A., Bloemendal J., Boyle j.F. Association between the Organic Matter Content and Magnetic Properties in Street Dust, Liverpool, UK. In The Science of the Total Environment. 1999, vol. 241, 205–214. 29. Mapy.cz. URL< http://www.mapy.cz/> (cit. 27.5.2011). 30. SOP UL 200.03: Stanovení Hg analyzátorem AMA. Ústí nad Labem. Zdravotní ústav se sídlem v Ústí nad Labem, Centrum hygienických laboratoří, oddělení anorganických analýz, 2008. 8 s. 31. Mjasnikovičová K. Sledování znečištění půdy rtutí v okolí Spolchemie, Diplomová práce. Ústí nad Labem: Univerzita Jana Evangelisty Purkyně, Fakulta životního prostředí, Katedra technických věd, 2011, 64 s.. 32. Eckschlager. K. Chemometrie I. Praha: Univerzita Karlova, 1994. 82 s. ISBN 80-7066-487-8. 33. Meloun M., Militký J. Statistické zpracování experimentálních dat. Praha: PLUS, 1994. s. 384. SBN 80-85297-56-6. 34. ČHMÚ, Pobočka Ústí nad Labem. Větrá růžice pro lokalitu Ústí nad Labem – město (Spolchemie), stanoveno v programu WAsP na základě dat meteorologických stanic Ústí nad Labem – Vaňov a Kočkov (období 1980–2009). 35. Chaemfa C., Barber J. L., Gocht T., Harner T., Holoubek I., Klanova J., Jones K. C. Field Calibration of Polyurethane Foam (PUF) Disk Passive Air Samplers for PCBs and OC Pesticides. In Environmental Pollution. 2008, vol. 156, p. 1290–1297. 36. Molina J. A., Oyarzun R., Esbrí J. M., Higueras P. Mercury Accumulationin Soils and Plants in the Almadén Mining District, Spain: One of the Most Contaminated Sites on Earth. In Environ Geochem Health. 2006, vol. 28, p. 487–498.
38
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Příloha A Přehled informací o odběrech vzorků OdM
datum odběru
parcela*)
1
17.9.2009
1860
2
21.9.2009
593/2
3
21.9.2009
129
4
21.9.2009
478/40
5
28.9.2009
1354/1
6
28.9.2009
1355/1
7
28.9.2009
4306/1
8
7.10.2009
354/1
9
7.10.2009
488
10
7.10.2009
2493/34
11
20.10.2009
bez čísla
12
22.10.2009
1876/1
13
2.11.2009
1393
14
3.11.2009
1282/1
15
11.11.2009
4897/9
16
18.11.2009
2846
17
19.11.2009
5184
18
23.11.2009
974/1
19
25.11.2009
18
20
28.11.2009
202
21
5.12.2009
3421/2
22
10.12.2009
4306/1
23
10.12.2009
290/3
24
10.12.2009
226/3
25
10.12.2009
379/2
26
22.7.2010
3367/2
27
26.7.2010
3442/62
GPS kvadrant popis OdM N–S W–E Park nad hotelem Vladimir, v horním oblouku 50° 39‘ 14° 2‘ 2 ulice Rooseveltova, JV od schodů 58.639“ 2.872“ 50° 39‘ 14° 1‘ 2 Mánesovy sady, za benzínovou pumpou u KHS 47.849“ 50.156“ Parčík v ulici U Chemičky, mezi vrátnicí, jídelnou 50° 39‘ 14° 1‘ 2 Spolchemie a potokem 37.560“ 47.999“ 50° 39‘ 14° 1‘ 4 U Kauflandu na rohu Okružní a Solvayovy ulice 44.571“ 15.306“ 50° 39‘ 14° 1‘ 4 Roh ulic Okružní a Ke Hřbitovu 39.143“ 12.131“ Roh Okružní a Kekulovy (SZ roh areálu Spolche50° 39‘ 14° 0‘ 4 mie) 33.938“ 49.652“ 50° 39‘ 14° 1‘ 2 Zeleň u nádraží UL Západ do ulice Tovární 31.893“ 46.868“ U západního vchodu Spolchemie, severní roh 50° 39‘ 14° 0‘ 4 Kekulovy ulice a Sklářské 29.098“ 51.664“ Plocha u Solvayovy ulice před činžovními domy v 50° 39‘ 14° 1‘ 1 ulici Klíšská (roh ulic Solvayovy a Klíšské) 48.897“ 27.403“ V parku za cukrárnou Barborka, východně od dět50° 39‘ 14° 2‘ 2 ského hřiště, mezi ulicemi Hrnčířskou a Dlouhou 39.986“ 37.662“ 50° 39‘ 14° 2‘ 2 Větruše, na kraji k Labi za zámečkem 16.334“ 23.755“ 50° 40‘ 14° 0‘ 4 Střížovický vrch, východně od zahrádek, Klíše 2.859“ 24.059“ 50° 39‘ 14° 0‘ 4 Ovčí vrch, v areálu garáží, Klíše 47.830“ 46.178“ 50° 40‘ 14° 1‘ 1 K Sanatoriu (za Nemocnicí v ulici Sociální péče) 54.318“ 3.892“ 50° 40‘ 14° 2‘ 1 Louka před kolejí K6 Hoření, Severní Terasa 27.758“ 10.350“ 50° 39‘ 14° 3‘ 2 Mariánská skála, jižní okraj 43.248“ 6.413“ Hůrka – vrchol, mezi ulicemi Pod Hůrkou a Na 50° 40‘ 14° 2‘ 2 Návsi. 22.554“ 44.8223“ 50° 41‘ 13° 58‘ 4 Všebořice, les za prodejnou Tesco 9.213“ 55.869“ 50° 39‘ 13° 59‘ 4 Školní náměstí, Předlice 25.539“ 43.669“ 50° 39‘ 14° 3‘ 2 Sedlo vrchol, Střekov 9.183“ 35.783“ 50° 38‘ 14° 3‘ 3 Les u hradu Střekov, západně od ulice Ke Hradu 24.295“ 3.916“ Za nádražím Ústí západ, podél levého břehu Bíliny, mezi zpevněnou cestou a kolejištěm, naproti 50° 39´ 14° 1‘ 3 svislému lyrovému kompenzátoru na druhém 11.462“ 22.500“ břehu Louka ve vnitřním ohybu silnice nad Hostovi50° 38‘ 14° 1‘ 3 cemi, před křižovatkou se silnicí do Trmic (10 m 21.775“ 20.718“ napravo od silnice od Hostovic) Louka ve vnějším ohybu silnice nad Novou Vsí 50° 38‘ 14° 4‘ 2 (před ohybem, 20 m napravo od silnice z NV) 23.063“ 9.873“ Louka u autobusové zastávky na křižovatce Chu50° 41‘ 14° 4‘ 1 děrov, Žežice, Sovolusky, Radešín, 20 m jižně od 37.014“ 6.639“ parkoviště Okraj lesa, zatravněná upravovaná stráň severně 50° 38‘ 14° 3‘ 3 od horního konce schodů na rohu cest Partyzánská 34.997“ 2.122“ a Ke Hradu (mezi schody a zahradou vilky) Za hradem Střekov, zahrádka Ing. K.Ederera, 50° 38‘ 14° 3‘ 3 trávník 10.960“ 23.861“
Pozn. 1 Katastrální území Ústí nad Labem Pozn. 2 Uvažované souřadnice provozu elektrolýza při určování polohy OdM: N–S 50° 39‘ 41.550“; W–E 14° 1‘ 28.434“
39
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Příloha B. Mapa s vyznačením umístění provozu elektrolýzy a OdM a úrovní nalezených obsahů rtuti, [mg/kg]
40
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Malakozoologický výzkum sedimentů ve vybraných pseudokrasových jeskyních Ústeckého kraje Malacozoological research of the sediments in selected pseudokarst caves in Ústí nad Labem Region Richard POKORNÝ, Jakub VRABEC Univerzita J. E. Purkyně, Fakulta životního prostředí, Králova výšina 7, 400 96 Ústí nad Labem, Česká republika, [email protected], [email protected]
Abstrakt V 17 pseudokrasových jeskyních Ústeckého kraje byl proveden speleologický průzkum. Součástí průzkumu byl mimo jiné odběr vždy cca 20 kg sedimentu v každé jeskyni. Odběry byly prováděny v nejhlubších částech jeskyní. Cílem odběru bylo shromáždění schránek měkkýšů a jejich následná identifikace. K selekci bylo použito plavení na pedologických sítech a následné manuální vybírání schránek a jejich fragmentů. Celkem bylo analyzováno 360,5 kg sedimentu a izolováno 141 fragmentů schránek. Ty byly determinovány do 13 taxonů. Zjištěny byly z velké části běžné druhy lesů a skalin, ze druhů vykazujících afinitu k podzemí byly zastiženy druhy Causa holoserica, Discus rotundatus, Oxychilus cf. glaber a Oxychilus depressus. Abstract The speleological survey was done in 17 pseudokarst caves in Ústí nad Labem region. The research was partly focused on taking ca 20 kg of sediments from each cave. The samples were collected in the deepest parts of the caves with the aim to gather and subsequently determinate the Gastropod shells. The floating method on the pedological sieves and subsequent manual picking were used for selecting of the shells and their fragments. Altogheter, 360.5 kg of sediment were analyzed and 141 fragments of shells were isolated. Sixty-seven of them were determined into 13 land snails. Mostly common species of forests and rocks were recorded along with taxa of subterranean affinity Causa holoserica, Discus rotundatus, Oxychilus cf. glaber and Oxychilus depressus. Klíčová slova: měkkýši, jeskyně, pseudokras, Ústecký kraj Key words: Mollusca, caves, pseudokarst, Ústí nad Labem Region
Úvod V letech 2010–2011 probíhalo na Fakultě životního prostředí UJEP studium jeskynních sedimentů v rámci projektu Interní grantové agentury UJEP s názvem „Paleontologický výzkum pseudokrasu severních Čech“. Vedle osteologického materiálu obratlovců byla věnována pozornost i schránkám měkkýšů. Výsledky malakozoologické analýzy jsou uvedeny v tomto článku.
Metodika Výzkum probíhal v rámci Ústeckého kraje, kde bylo vybráno 17 jeskyní. Tyto objekty musely splnit základní kritérium, což byla přítomnost sedimentů v mocnosti alespoň několik decimetrů. Jedná se o: Velkou Jeskyni skřítků, Valkeřickou jeskyňku, Bilaninu jeskyni, Jeskyni Komora, Loupežnickou jeskyni (u Velkého Března), Jeskyni Přátelství, Ledovou jeskyni, Pytláckou jeskyni, Loupežnickou jeskyni (NPR Kaňon Labe), Dámskou jeskyni, Jeskyni Nadějí, Jeskyni Přátel přírody, Stelzigovu jeskyni, Bílou jeskyni, Hlubokou mezerní jeskyni, Berlínskou jeskyni a jeskyni Lesní díru. Prvních
41
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
pět objektů leží v území budovaném třetihorními vyvřelými horninami, tzv. neovulkanity, zbývající pak náleží do regionu tvořeného svrchnokřídovými pískovci. Následně bylo v jeskyních odebráno vždy cca 20 kg sedimentu zpravidla ze dvou odběrných míst situovaných obvykle v odlehlých zákoutích jeskyně co nejdále od vchodu. Sediment vyzvednutý z podzemí byl následně rozplaven na pedologických sítech o světlosti 8, 4, 2, 1 a 0,5 mm. Z materiálu jednotlivých frakcí byly manuálně vybrány schránky měkkýšů včetně jejich fragmentů. Separované schránky determinovali RNDr. Vojen Ložek, DrSc. a RNDr. Lucie Juřičková, Ph.D. Charakteristika jednotlivých jeskyní, včetně jejich lokalizace a konkrétního místa odběru sedimentu, stejně tak jako detailní popis metodiky, je uvedena v práci shrnující výsledky osteologického studia (POKORNÝ a VRABEC 2011b).
Výsledky a diskuse V rámci odběrů bylo podrobeno laboratornímu průzkumu 360,5 kg sedimentu pocházejícího ze 17 jeskyní. Malakologický materiál byl identifikován v pěti objektech – Velké Jeskyni skřítků, Pytlácké jeskyni, Bílé jeskyni, Hluboké mezerní jeskyni a Berlínské jeskyni. Separováno bylo celkem 141 schránek a jejich fragmentů, z nichž 67 se podařilo determinovat ke 13 druhům, resp. rodům měkkýšů (viz Tab. 1). Z velké části byly zastiženy běžné i citlivější druhy lesů a skalin (Arianta arbustorum, Cepaea cf. hortensis, Clausilia dubia, Macrogastra plicatula, Laciniaria plicata Monachoides incarnatus, Helicigona lapicida). Jejich přítomnost lze vysvětlit hojným zastoupením v okolí jeskyní, které se nacházejí v zalesněné krajině s četnými horninovými výchozy. Taxony Causa holoserica, Discus rotundatus, Oxychilus cf. glaber a Oxychilus depressus jsou známy svou afinitou ke kamenitým akumulacím a sutím, kde se často vyskytují v poměrně velkých hloubkách. Je možné je tedy považovat za obligátní obyvatele podzemních prostor, což potvrzuje i DVOŘÁK (2005, 2003), který tyto druhy uvádí z několika desítek sklepů, štol a jeskyní v jihozápadních Čechách. Tab. 1. Taxony nalezené ve zkoumaných jeskyních Ústeckého kraje. Čísla označují počet jednotlivých separovaných fragmentů schránek.
Velká J. skřítků
Pytlácká j.
Bílá j.
Hluboká mezerní j.
Berlínská j.
Alinda biplicata (Montagu, 1803)
1
8
Arianta arbustorum (Linnaeus, 1758)
1
Causa holosericea (Studer, 1820)
2
Cepaea cf. hortensis (O. F. Müller, 1774)
2
Clausilia dubia (Draparnaud, 1805)
1
Discus rotundatus (O. F. Müller, 1774)
3
32
1
Helicigona lapicida (Linnaeus, 1758)
2
1
3
Laciniaria plicata (Draparnaud, 1801)
1
Macrogastra plicatula (Draparnaud, 1801)
1
Monachoides incarnatus (O. F. Müller, 1774)
1
Oxychilus cf. glaber (Rossmässler, 1835)
1
Oxychilus depressus (Sterki, 1880)
4
Oxychilus sp.
1
1
Nevyřešena zůstává otázka stáří jednotlivých nálezů. Fragmentárnost a malé množství materiálu neumožňuje datování s pomocí radiokarbonové metody a nabízí se pouze nepřímé metody odhadu. Lze předpokládat, že pseudokrasové jeskyně v regionu Ústeckého kraje vznikaly v souvislosti s mrazovou modelací reliéfu v období kvartérních glaciálů (BALATKA a KALVODA 1995). Vzhledem k tomu,
42
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
že mají poměrně dynamický charakter (rychlé postupování čela jeskyně, četné řícení a zasouvání), lze uvažovat o vzniku jeskyní v rámci posledního glaciálního cyklu, resp. pleniglaciálu až pozdního glaciálu (50 – 10 ky BP). Tuto hypotézu potvrzuje stáří jediné datované jeskyně v Ústeckém kraji, kterou je Jeskyně na Radobýlu. Zde bylo s pomocí izotopové analýzy 14C nalezeného osteologického materiálu stanoveno přibližné minimální stáří na cca 42 let BP (POKORNÝ a VRABEC 2011b). Vlastní malakozoologický materiál však je pravděpodobně podstatně mladší – dle stavu zachování lze soudit na stáří nejvýše několik desítek let, tedy recent. Pouze několik fragmentů z Pytlácké jeskyně (Cepaea cf. hortensis, Helicigona lapicida, Laciniaria plicata a Macrogastra plicatula) by mohlo vykazovat stáří poněkud větší, nejvýše však subrecentní, tzn. do –1600 BP (LOŽEK in verb.). V diskusi je rovněž nutné zmínit četnost nálezů měkkýšů v jednotlivých jeskyních. Protože výše uvedené druhy zde z velké části představují pouze občasné návštěvníky, případně obyvatele vstupních partií do podzemí, nejsou autochtonní nálezy příliš hojné. Absolutní počet nálezů však obohacuje allochtonní složka, tedy schránky jedinců napadané do jeskyní z vnějšího okolního prostředí. Tento fenomén se projevuje zejména v jeskyních s vertikálně orientovaným vchodem, které pak působí jako přirozená past pro živé organismy a zároveň také místo akumulace navátých a splachovaných sedimentů. Tímto způsobem došlo k hromadění schránek měkkýšů v Pytlácké jeskyni, přístupné v minulosti shora komínem vedoucím přes tzv. Medvědí dóm (BELLMANN 2010) a zejména pak v Hluboké mezerní jeskyni, propasťovité vertikální jeskyni o hloubce cca 40 m.
Závěr Byl proveden malakologický průzkum jeskynních sedimentů ve vybraných pseudokrasových objektech v rámci Ústeckého kraje. V pěti jeskyních bylo zjištěno 141 fragmentů schránek, z nichž 67 se podařilo identifikovat do 13 taxonů.
Poděkování Výzkum byl podpořen grantem IGA UJEP „Paleontologický výzkum pseudokrasu severních Čech“ a také projektem VaV MŽP SP/2d3/4/07 „Studium biologické rozmanitosti arachnocenóz pseudokrasových jeskyní v neovulkanitech severních Čech“. Autoři na tomto místě děkují RNDr. Vojenu Ložkovi, DrSc. (AOPK Praha) a RNDr. Lucii Juřičkové, Ph.D. (PŘF UK Praha) za determinaci osteologického materiálu a zároveň za podnětné rady při přípravě rukopisu.
Literatura Balatka B., Kalvoda J. (2011): Vývoj údolí Labe v Děčínské vrchovině. Sbor. Čes. geogr. Společ., 100/3: 173–192. Belmann m. (2010): Der Höhlenführer. Höhlen der Sächsisch-Böhmischen Schweiz. Heimatbuchverlag Michael Bellmann, Dresden, 368 pp. Dvořák L. (2003): Snails in the limestone caves of the Bohemian Forest foothills (SWBohemia). Malacologica Bohemoslovaca, 2: 27–30. Dvořák L. (2005): Gastropods in subterranean shelters of the Czech Republic. Malacologica Bohemoslovaca, 4: 10–16. Ložek V. (2011): [Univerzita Karlova v Praze, Přírodovědecká fakulta, Viničná 7, 128 44 Praha 2]. ústní sdělení ze dne 11. 4. 2011 Pokorný R., Vrabec J. (2011a): Osteologický průzkum vybraných jeskyní Ústeckého kraje. Sborník Oblastního muzea v Mostě, řada přírodovědná. 33: 3–14. Pokorný R., Vrabec J. (2011b): Sprašová výplň rozsedliny fosilního sesuvu na Radobýlu (okres Litoměřice, severní Čechy) jako zajímavá lokalita pleistocenní fauny. Zprávy o geologických výzkumech v roce 2010, 18–22.
43
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
PŘÍSPĚVEK K POZNÁNÍ STŘEVLÍKŮ (COLEOPTERA: CARABIDAE) HABROVICKÉHO RYBNÍKA (SZ ČECHY) CONTRIBUTION TO THE KNOWLEDGE OF GROUND BEETLES (COLEOPTERA: CARABIDAE) OF THE HABROVICKÝ RYBNÍK FISHPOND (NW BOHEMIA) Michal HOLEC, Diana HOLCOVÁ Univerzita J.E. Purkyně v Ústí nad Labem, Fakulta životního prostředí, Králova výšina 7, 400 96 Ústí nad Labem, Česká republika, [email protected], [email protected]
Abstrakt V letech 2007 a 2011 bylo na Habrovickém rybníku u Ústí nad Labem zjištěno 46 druhů střevlíků. V materiálu převládaly druhy s vazbou na mírně člověkem narušená stanoviště. Faunisticky významným a vzácným nálezem byl Bembidion tenellum Erichson, 1837. Abstract During the years 2007 and 2011 there was provided investigation of ground beetles on Habrovický fishpond near Ústí nad Labem. Totally 46 species were recorded. Species typical for slightly disturbed landscape dominated in colleted material. Faunistically noteworthy and rare species Bembidion tenellum Erichson, 1837 were recorded. Klíčová slova: střevlíkovití, Carabidae, mokřady, Habrovický rybník, Bembidion tenellum Key words: ground beetles, Carabidae, marshes, Habrovický rybník, Bembidion tenellum
Úvod Habrovický rybník patří k jedné z mála mokřadních lokalit v bezprostředním okolí města Ústí nad Labem, která si uchovala relativně přírodní charakter v podobě pobřežních rákosin a umělé výsadby s charakterem lužního lesa. V roce 2007 byl na lokalitě pro Magistrát města Ústí nad Labem zpracován biologický inventarizační průzkum vybraných skupin fauny a flóry (Holec, 2007), jehož součástí byl i orientační průzkum střevlíků, o nichž pojednává tento příspěvek.
Lokalita a metodika Lokalita Habrovický rybník se nachází v katastrálním území Habrovice v obvodu statutárního města Ústí nad Labem. Rybník leží v nadmořské výšce cca 230 m n. m. GPS souřadnice lokality jsou 50°41‘49.61‘‘N, 13°59‘58.66‘‘E. Rozloha lokality je přibližně 12 ha, z toho na mělkovodní pásmo, porostlé převážně porosty orobince širolistého a ostřice štíhlé, a dále lužním porostem s vrbou křehkou a hybridním topolem kanadským, tvořilo přibližně 2 ha. Lokalita je obklopena převážně člověkem silně narušeným prostředím – zemědělsky využívané pastviny a pole nebo ladem ležící krajina s charakteristickou vegetací s dominantní třtinou křovištní a křovinami, dále zástavba, zahrádky, skládky odpadu apod. Lokalita je využívána jako chovný kaprový rybník a k rekreaci (veřejné koupaliště). Na zimu je rybník pravidelně vypouštěn. V roce 2005–2006 proběhlo rozsáhlé odbahnění lokality financované z prostředků Programu revitalizace říčních systémů a Státního fondu životního prostředí. Cílem bylo zlepšení vodního režimu krajiny a ochrana biodiverzity. Litorální porosty s orobincem a ostřicemi
44
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
byly při odbahňování zachovány. Stav hladiny vody však byl při napouštění v roce 2007 oproti minulosti nízký a litorální porosty byly proto pouze částečně zatopeny nebo zůstaly i v letních měsících z větší části bez vody.
Metodika K průzkumu, který se zaměřil především na severní mokřadní část lokality, bylo použito hlavně metody padacích zemních pastí. Fixační tekutinou v pastech byl 4% formaldehyd. Pasti byly instalovány v počtu sedmi kusů v severní části lokality v lužním lese. Mimo metody zemních pastí byli střevlíci sbíráni i individuálně – zejména v porostech orobince a ostřic. Individuální sběry však probíhaly pouze extenzivně a je třeba je proto považovat pouze za orientační. Bližší charakteristika vegetace lokality je uvedena níže. Pasti byly instalovány v době od 7.4.2007 do 5.10.2007 a většinou vybírány přibližně v intervalu jednoho měsíce (30.5., 4.7., 3.8., 5.10.2007). Jedna návštěva lokality s cílem zjištění dalších druhů formou individuálního sběru proběhla v roce 2011. Veškerý materiál, který je uložen ve sbírce prvního autora, byl determinován Pavlem Moravcem (CHKO České středohoří, Litoměřice). Zjištěné druhy byly zařazeny do bioindikačních skupin podle Hůrky a kol.(1996) a byl stanoven poměr druhů těchto kategorií. Nomenklatura byla použita podle Löbla a Smetany (2003). V přehledu zjištěných druhů (Tab. 1) je pro přehlednost využito abecedního řazení. Bioindikační zařazení střevlíkovitých brouků zohledňuje odlišný vztah jednotlivých druhů na stanoviště s antropogenním ovlivněním. Autoři rozlišují tyto kategorie druhů: R – druhy reliktní, tj. druhy s nejužší ekologickou valencí, většinou vzácné a ohrožené druhy přirozených a nepoškozených ekosystémů. A – adaptabilní druhy se schopností obývat i druhotná, regenerovaná stanoviště (typické lesní druhy (přirozené i umělé), pobřežní druhy vodních ekosystémů apod.). E – eurytopní druhy, druhy nestabilních a člověkem silně ovlivněných biotopů. Zahrnuje i druhy expanzivní, šířící se v současné době na těchto nestabilních biotopech a rozšiřující svůj areál, stejně jako expanzivní druhy, které v současné době ustupují, i nestálé migranty.
Stručná charakteristika zájmového území Litorální porosty s porosty orobince úzkolistého a ostřicí štíhlou se nacházejí především v severní části území. Rozloha jejich plochy je cca 1 ha. Ve směru k volné hladině se nacházely partie s obnaženým dnem. Rozloha této části lokality byla cca 0,8 ha. V řídkém vegetačním krytu se ponejvíce uplatňoval pryskyřník lítý, rukev bažinná, šťovík přímořský. Méně se vyskytoval lakušník vodní, merlík mnohosemenný, ježatka kuří noha, sítiny a rdesna. Na březích, které navazovaly na výše uvedené biotopy, byla umělá výsadba, která byla svým charakterem blízká lužnímu lesu. Rozloha této plochy byla cca 3,8 ha. Ve stromovém patře dominanoval hybridní topol (Populus x canadensis), vrba křehká, jasan ztepilý, méně i olše lepkavá apod. V keřovém patře se vyskytoval např. bez černý a líska obecná a zmlazující již jmenované dřeviny. V bylinném podrostu převládaly běžné nitrofilní druhy (kopřiva dvoudomá, bršlice kozí noha, kerblík lesní, kuklík městský, vlaštovičník větší aj.). Časně jarní a jarní aspekt, v lužních lesích obyčejně velmi pestrý a květnatý, byl v zájmovém území ochuzený. V severní a severozápadní části byl porost dřevin prořídlý a dominovaly běžné luční druhy bylin a trav s vysokým podílem třtiny křovištní.
Výsledky a diskuse Celkem bylo zjištěno 46 druhů střevlíků. Z toho 30 druhů náleželo do skupiny adaptabilních druhů – A (65 %) a 16 druhů do skupiny druhů eurytopních – E (35 %) (Tab. 1). Tři námi zjištěné druhy (Carabus coriaceus Linnaeus, 1758, Carabus granulatus Linnaeus, 1758, Carabus nemoralis, O.F. Müller, 1764) uvádí z okolí zájmové lokality již Vysoký (2010). Převážná většina zjištěných druhů střevlíků jsou hojné stanovištně nespecializované hygro- až mezofilní druhy, známé např. z různých mokřadů, mezofilních lučních či lesních biotopů. Žádné ze zjištěných druhů nejsou uvedeny v Červeném seznamu ohrožených druhů bezobratlých ČR (Veselý a kol., 2005).
45
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Cílem této práce bylo především zhodnocení materiálu zemních pastí a extenzivních sběrů. Kromě zjištěných druhů je proto potřeba také uvést, že řada očekávaných druhů zjištěna nebyla. Schází např. hojné hygrofilní druhy rodů Acupalpus, Dyschirius, Chlaenius apod. Faunisticky zajímavý je nález druhu Bembidion tenellum (obr. 2). Podle Hůrky (1996) jde o vzácný druh s výskytem na vlhkých hlinitopísčitých březích vod a na slaniscích bez zastínění, v nížinách až podhůří. V severozápadních Čechách byl druh dosud znám pouze ze dvou lokalit. Nejblíže zájmové lokalitě byl druh zjištěn v areálu toxické skládky u Chabařovic na dnes již neexistujícím zasoleném mokřadu (Moravec a Vonička, 2000). Při průzkumu dalšího bezejmenného mokřadu (Moravec a kol., 2006), sousedícího s již zmíněným v areálu chabařovické skládky, tento druh potvrzen nebyl. Jeho výskyt zde však byl podle P. Moravce (ústní sdělení) v době průzkumu autorů velmi pravděpodobný. V práci shrnující střevlíkovité severozápadních Čech uvádí Pulpán a Táborský (1983) druh z dnes již v podstatě zaniklého slaniska u Bylan u Mostu. Vysoký (1989) ve svém přehledu nálezů střevlíků okresu Ústí nad Labem tento druh neuvádí. Autor tak nepřímo potvrzuje vzácnost druhu, a tím i význam tohoto nálezu. Habrovický rybník je tak v současnosti jedinou lokalitou v SZ. Čechách, kde byl B. tenellum v nedávné minulosti zjištěn a zároveň jedinou lokalitou, která nezanikla. Na Habrovickém rybníku byl nalezen pouze 1 ex. (7.5.2007) při individuálním sběru na bahnitém dně v porostech orobince. Dno rybníka v místě nálezu bylo kromě orobince řídce porostlé i další vegetací obnaženého dna, především pryskyřníkem lítým (viz obr. 1 b). Oproti stavu před odbahněním, kdy byly litorální porosty každoročně zaplaveny, šlo tedy o stav zcela odlišný a výjimečný. Dominantním druhem, se kterým byl B. tenellum v místě nálezu zaznamenán, byl Bembidion articulatum (Panzer, 1796).
a)
b)
a) b) Obr. 1. Fotodokumentace lokality: a–b) celkový a bližší pohled do pobřežních porostů s orobincem širolistým (jarní aspekt) a výskytem vzácného střevlíka Bembidion tenellum, c–d) lužní les v severní části lokality (jarní aspekt).
46
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Lokalitu tak lze závěrem hodnotit jako místo výskytu většinou poměrně běžných druhů střevlíků. Podobně jako např. v případě ptáků, kde lokalita je často využívána jako hnízdiště v ČR vzácné potápky rudokrké, lze však i na fauně střevlíkovitých dokladovat význam tohoto území pro ochranu přírody v Ústí nad Labem i v širším okolí. Tab. 1: Seznam druhů střevlíků zaznamenaných na Habrovickém rybníku v roce 2007 a 2011. Použité zkratky: R – reliktní druh, A – adaptabilní druh, E– eurytopní druh. vědecké jméno
kategorie reliktnosti
počet ex.
Abax parellelepipedus (Piller et Mitterpacher, 1783)
A
7
Agonum afrum (Duftschmid, 1812)
A
2
Agonum fuliginosum (Panzer, 1809)
A
1
Agonum thoreyi Dejean, 1828
A
1
Agonum viduum (Panzer,1796)
A
1
Amara convexior Stephens, 1828
E
4
Amara plebeja (Gyllenhal, 1810)
E
4
Badister lacertosus Sturm, 1815
A
3
Badister sodalis (Duftschmid, 1812)
A
1
Bembidion articulatum (Panzer, 1796)
E
13
Bembidion assimile Gyllenhal, 1810
A
2
Bembidion biguttatum (Fabricius, 1779)
A
4
Bembidion bruxellense Wesmael, 1835
A
1
Bembidion mannerheimii C.R. Sahlberg, 1827
A
2
Bembidion obliquum Sturm, 1825
A
2
Bembidion tenellum Erichson, 1837
A
1
Bembidion varium (Olivier, 1795)
A
1
Carabus coriaceus Linnaeus,1758
A
2
Carabus granulatus Linnaeus, 1758
E
1
Carabus nemoralis O.F.Muller, 1764
A
11
Cychrus caraboides (Linnaeus, 1758)
A
1
Dicheirotrichus placidus (Gyllenhal, 1827)
A
1
Elaphrus riparius (Linnaeus, 1758)
E
2
Harpalus latus (Linnaeus, 1758)
A
1
Harpalus rubripes (Duftschmid, 1812)
E
1
Harpalus rufipes (DeGeer, 1774)
E
9
Leistus ferrugineus (Linnaeus, 1758)
E
2
Leistus terminatus (Panzer, 1793)
A
2
Loricera pilicornis (Fabricius, 1775)
E
10
Odacantha melanura (Linnaeus, 1767)
A
1
Oodes helopioides (Fabricius, 1792)
A
5
Ophonus rufibarbis (Fabricius, 1792)
E
3
Oxypselaphus obscurus (Herbst, 1784)
A
7
Panagaeus bipustulatus (Fabricius, 1775)
A
1
Patrobus atrorufus (Stroem, 1768)
A
3
Poecilus cupreus (Linnaeus, 1758)
E
2
Poecilus versicolor (Sturm, 1824)
E
1
Pterostichus anthracinus (Illiger, 1798)
A
11
47
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
vědecké jméno
kategorie reliktnosti
počet ex.
Pterostichus melanarius (Illiger, 1798)
E
3
Pterostichus minor (Gyllenhal, 1827)
A
1
Pterostichus niger (Schaller, 1783)
A
2
Pterostichus nigrita (Paykull, 1790)
E
11
Pterostichus strenuus (Panzer, 1796)
E
3
Stenolophus mixtus (Herbst, 1784)
A
3
Synuchus vivalis (Illiger, 1798)
E
1
Trechus secalis (Paykull, 1790)
A
1
Obr. 2. Nákres významného mokřadního druhu Bembidion tenellum. © Lukáš Blažej 2011
48
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Poděkování Za laskavou pomoc s determinacemi děkujeme panu Pavlu Moravcovi (Správa CHKO České středohoří). Děkujeme rovněž oponentům rukopisu za jeho přečtení a za cenné komentáře k nedostatkům v textu. V neposlední řadě dekujeme i L. Blažejovi za poskytnutí nákresu druhu B. tenellum.
Literatura HOLEC M. (2007) Závěrečná zpráva z přírodovědného průzkumu Habrovického rybníka (Habrovice, Ústí nad Labem). Msc. depon. na Odboru životního prostředí Magistrátu města Ústí nad Labem, 55 str. Hůrka K. (1996) Carabidae of the Czech and Slovak Republics. Carabidae České a Slovenské republiky. Zlín: Kabourek, 565 pp. Hůrka K., Veselý P., Farkač J. (1996) Využití střevlíkovitých (Coleoptera: Carabidae) k indikaci kvality prostředí. Klapalekiana, 32: 15–26. LÖBL I., SMETANA A. (eds.), (2003) Catalogue of Palaearctic Coleoptera, Vol. 1: Archostemata - Myxophaga - Adephaga. Stenstrup: Apollo Books, 819 pp. MORAVEC P., VONIČKA P. (2000) Výsledky průzkumu střevlíkovitých (Coleoptera: Carabidae) v areálu skládky toxických odpadů v Chabařovicích, severozápadní Čechy). Sborník Okresního Muzea v Mostě, Řada přírodovědná, 22: 41–50. MORAVEC P., VONIČKA P., ŠŤASTNÝ J., KRÁSENSKÝ P. (2006) Výsledky faunistickoekologického průzkumu brouků čeledí Carabidae, Haliplidae, Noteridae, Dytiscidae, Helophoridae, Hydrochidae, Hydrophilidae, Hydraenidae, Staphylinidae, Dryopidae a Heteroceridae (Coleoptera) mokřadních biotopů v okolí skládky toxických odpadů v Chabařovicích, SZ. Čechy. Sborník Okresního Muzea v Mostě, Řada přírodovědná, 28: 23–46. PULPÁN J., TÁBORSKÝ, I. (1983) Střevlíkovití severozápadních Čech (Coleoptera, Carabidae). Sborník Okresního Muzea v Mostě, Řada přírodovědná, 5: 7–66. VESELÝ P., MORAVEC P., STANOVSKÝ J. (2005) Carabidae (střevlíkovití), pp. 407–411. In: FARKAČ J., KRÁL D., ŠKORPÍK M. (eds.), Červený seznam ohrožených druhů České republiky. Bezobratlí. Praha: Agentura ochrany přírody a krajiny ČR, 758+2 pp. Vysoký V. (1989) Střevlíkovití okresu Ústí nad Labem (Coleoptera: Carabidae). Příroda Ústecka II. Ústí nad Labem, 149 str. VYSOKÝ V. (2010) Bibliografie střevlíkovitých Ústeckého kraje, část 2. Doplňky Použité nomenklatury + systematický přehled: tribus Carabini – rod Cicindela a rod Carabus. Fauna Bohemiae Septentrionalis, Ústí nad Labem, 35: 111–136.
49
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Pavouci bývalého „opukového“ lomu u HRÁDKU (České středohoří) Spiders of former “oPoka” quarry near hrádek (české středohoří mts.) Michal Holec, Diana Holcová Univerzita J.E. Purkyně v Ústí nad Labem, Fakulta životního prostředí, Králova výšina 7, 400 96 Ústí nad Labem, Česká republika, [email protected]
Abstrakt V roce 2005 probíhal na bývalém opukovém lomu u obce Raná u Loun (GPS: 50°24‘4.687“N, 13°45‘16.749“E) průzkum pavouků. Celkově bylo zjištěno 59 druhů. Bylo zjištěno, že na lokalitě se přibližně rovným dílem vyskytují druhy původních člověkem slabě ovlivněných a druhy člověkem silně ovlivněných stanovišť. Spektrum ochranářsky významných druhů, ale i celkový počet zjištěných druhů byl daleko nižší, než na sousedních lokalitách, Raná a Oblík, kde v minulosti rovněž probíhal průzkum pavouků. Zmíněné dvě lokality jsou významné pro ochranu druhově pestrých stepních a lesostepních společenstev. Přes skutečnost, že počet zjištěných druhů byl na studované lokalitě ve srovnání se zmíněnými územími nízký, považujeme studovaný lom, umístěný v zemědělské krajině, za významné útočiště významných i běžných druhů. K nejvýznamnějším nálezům patřili především slíďáci (Lycosidae): Alopecosa trabalis (Clerck, 1757), Pardosa bifasciata (C. L. Koch, 1834), Arctosa figurata (Simon, 1876). Abstract Collections of spiders material were carried out on former “opaka” quarry near the village Raná near Louny (GPS: 50 ° 24‘4 .687 „N, 13 ° 45‘16 .749“ E) in the year 2005. Totally 59 species were recorded. It was found that the site hosts approximately equally relict species, species typical for slightly disturbed habitats and species of man heavily modified habitats. The spectrum of conservation-important species and total number of species was far lower than in neighboring localities, Raná and Oblík, where spiders was investigated in past. Mentioned two localities are important areas for protections of rich steppe and forest steppe communities. Investigations on spiders on those localities, especially on Oblík hill, were more intensive and area of both localities is compared with investigated locality considerable. Despite the fact number of species recorded was relatively small we postulate the studied former quarry, situated in agricultural landscape, is very important locality for biodiversity protection. The most important findings were mainly wolf spiders (Lycosidae): Alopecosa trabalis (Clerck, 1757), Pardosa bifasciata (C. L. Koch, 1834), Arctosa figurata (Simon, 1876). Klíčová slova: lom, pavouci, faunistika, České středohoří Key words: quarry, spiders, faunistic, České středohoří mts.
Úvod Zájmová lokalita je jednou z mnoha lokalit s historickou těžbou opuky v Českém středohoří. Jde o lom, který je izolovaný v polích v blízkosti vrchu Raná u Loun (jedna z nejvýznamnějších lokalit teplomilných společenstev v rámci ČR). Cílem příspěvku je publikovat údaje araneologického průzkumu z roku 2005.
50
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Lokalita Zájmová lokalita (obr. 2) se nachází přibližně 1 km jižně od Hrádku u Loun v Českém středohoří (GPS lokality: 50°24‘4.687“N, 13°45‘16.749“E). Území je starým „opukovým“ lomem (podle mapového serveru ČGS (mapa 1: 50 000 - 0234) je lokalita geologicky tvořena “písčitými slínovci až spongilitickými jílovci, které jsou místy silicifikované (opuky)“). Z hlediska botanického je lokalita významná některými xerofilními druhy. Z významnějších druhů lze jmenovat např. Koeleria pyramidata, Melampyrum arvense, Melica transsilvanica, Stipa joanis apod. Většina lokality však byla v době průzkumu z velké části (přibližně z 80 %) pokryta souvislými křovinami, které neumožňovaly rozvoj bylinné vegetace. Tvar lomu je protáhlý do délky přibližně 230 m. Přibližně uprostřed délky dosahuje i nejvyšší šíře cca 65 m. Nepatrné zbytky lomové stěny o ploše cca 10 m2 byly postupně překrývány odpadem a zeminou. Vegetačně byla tato část vzhledem k rozmanitým podmínkám prostředí nejpestřejší. Zde dominovaly rumištní druhy a polní plevele. K charakteristickým druhům patřily v abecedním pořadí např.: Adonis estivalis, Artemisia vulgaris, Atriplex sagittata, Ballota nigra, Carduus crispus, Tripleurospermum inodorum, Urtica dioica apod. Okolí zájmové lokality tvořila především obilná pole. Rozsáhlé stepní biotopy vrchu Raná byly od lokality vzdáleny přibližně 0,6 km.
Metodika Sběr pavouků byl prováděn především pomocí šesti zemních pastí (fixační tekutinou byl čtyřprocentní roztok formaldehydu, pasti byly položeny 5.4. 2005 a odchyt byl ukončen 2.9.2005, vybírání materiálu pastí probíhalo přibližně v měsíčním intervalu). Ve dnech 23.6. a 7.7.2005 bylo navíc smýkáno na vegetaci. Individuální průzkum byl prováděn s menší intenzitou, avšak průběžně při všech návštěvách. Pro účely našeho sledování bylo rozlišeno šest habituálně odlišných míst (stanovišť), do kterých byly vždy po jedné umístěny zemní pasti: 1. v trávě pod keři, v těsném sousedství (1 m) pole.; 2. v řídkém bylinném porostu na opukové stráni lomu. Místo bylo rovněž zastíněno keři a nacházelo se v blízkosti pole.; 3. v trávě a vrstvě opadu listí na dně lomu, silně zastíněno keři; 4. v kamenném snosu na okraji mýtiny.; 5. V travnaté mýtině.; 6. na severním okraji lomu s navážkou zeminy a skládkou odpadu. Vyhodnocení nasbíraných dat o společenstvu epigeicky žijících pavouků (přesněji druhů chycených do zemních pastí) bylo provedeno podle Buchara (1993). V případě klasifikace druhu Enoplognatha latimana Hippa a Oksala, 1982, který Buchar (1993) neuvádí, jsme klasifikaci doplnili podle Buchara a Růžičky (2002). Vzhledem k tomu, že šlo pouze o orientační průzkum, použili jsme k bioindikačnímu hodnocení jednodušší bioindikační klasifikaci a klasifikaci termopreference uvedenou v práci Buchara (1993), tzn. na místo přístupu, který využívají autoři Buchar a Růžička (2002), případně Řezáč (2009). Zohledněna byla při hodnocení i kategorizace druhů v Červeném seznamu bezobratlých druhů České republiky (Růžička, 2005). Materiál byl sbírán autory práce, determinován prvním autorem, u kterého je uložen ve sbírce na Fakultě životního prostředí v Ústí nad Labem. Nomenklatura druhů byla převzata z práce Platnicka (2011). • Reliktnostní klasifikace pavouků (Buchar, 1992): RI druhy – těžiště výskytu těchto druhů je na původních a přirozených člověkem neovlivněných (reliktních) stanovištích), R druhy - adaptabilnější druhy, schopné obývat i některá druhotná stanoviště – většina našich lesů, floristicky bohatší louky, pastviny apod., E – druhy (druhy s vazbou na odlesněná člověkem silně pozměněná stanoviště, pole, floristicky chudé louky, mnohé výsypky v iniciálních stádiích sukcese apod. Podle Buchara (1992) jsou tyto druhy označovány jako expanzivní.) • Termopreference pavouků (Buchar, 1992): T – termofilní druhy, M – mesotermní druhy, P – psychrofilní druhy, N – nespecifické druhy
Výsledky a diskuse Na sledovaném území bylo zemními pastmi získáno 461 jedinců pavouků náležejících k 48 druhům (Tab. 2). Dalších 11 jedinců devíti druhů bylo získáno individuálním sběrem a smykem z vegetace (Tab. 3).
51
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Hodnocením sběrů z pastí bylo zjištěno poměrně silně vyrovnané zastoupení druhů i jedinců jednotlivých bioindikačních kategorií (Tab. 1). V málo početném materiálu, který byl získán dalšími metodami, dominovaly druhy expanzivní nad druhy dalších kategorií. Pouze jeden druh (Gibbaranea bituberculata, 1 ex) patřil do kategorie druhů reliktních (RI). Nejvíce zastoupenými reliktními (kategorie RI) druhy byly Alopecosa trabalis (Clerck, 1757), Pardosa bifasciata (C. L. Koch, 1834), Aulonia albimana (Walckenaer, 1805), Arctosa figurata (Simon, 1876) a skálovka Trachyzelotes pedestris (C. L. Koch, 1837). Všechny tyto jmenované reliktní druhy zároveň patří mezi druhy teplomilné (kategorie T). Teplomilné druhy rovněž celkově převažují mezi všemi druhy kategorie RI. Změny početnosti nejvíce pastmi zjištěných RI druhů jsou znázorněny v obr. 1. Mezi zjištěné dominantní expanzivní druhy patřil slíďák Pardosa agrestis, který však byl zaznamenán téměř výhradně pouze v okrajových a k polím těsně přiléhajících částech lokality. Z hlediska ochrany druhů v rámci České republiky je významný nález druhu Ozyptila simplex (O. P.Cambridge, 1862). V Červeném seznamu je druh hodnocen Růžičkou (2005) jako zranitelný (VU). Z vlastní zkušenosti však druh evidujeme již na více lokalitách v Českém středohoří i okolí zájmové lokality. Ve srovnání s prací Kůrky a Buchara (2010), kteří prováděli inventarizaci fauny pavouků vrchu Oblík, byl počet námi zjištěných druhů nízký (v letech 1962–2010 bylo na Oblíku zjištěno 216 druhů). Rovněž počet faunisticky významných a vzácných druhů byl na Oblíku výrazně vyšší. Obdobně lze hodnotit naše sběry ve vztahu k údajům z vrchu Raná, odkud pocházejí nepublikovaná data několika autorů, převážně však J. Buchara. Při srovnání našich dat s údaji o výskytu pavouků z Rané (nepublikované nálezy v nálezové databázi pavouků, která sloužila jako datový podklad pro práci Buchara a Růžičky (1992)) byl námi zjištěný počet přibližně poloviční. V případě jmenovaných lokalit lze navíc odhadovat, že počet skutečně zde žijících druhů bude vyšší. To platí především pro vrch Raná, kde průzkum probíhal spíše extenzivně. Z hlediska ochrany druhové rozmanitosti a ochrany vzácných druhů je menší hodnota území dána především celkově malou rozlohou, dále pouze zbytkovým charakterem otevřených stanovišť. Přes skutečnost, že na zájmové lokalitě bylo ve srovnání se zmíněnými lokalitami, zjištěno menší množství především ochranářsky a faunisticky významných druhů i druhů celkově, jde o významnou lokalitu, která přispívá k rozmanitosti jinak poměrně homogenní zemědělsky využívané krajiny. Vzhledem k charakteru okolní zemědělsky využívané a chemicky „ošetřované“ krajiny bude tento závěr platit i v budoucnosti, kdy pravděpodobně dojde k vymizení významnějších teplomilnějších druhů z důvodů absence vlivů, které by redukovaly rozvoj dřevin na lokalitě. Tab. 1. Procentuální zastoupení jedinců (J) a druhů (D) pavouků podle jednotlivých kategorií reliktnosti a termopreference, získaných odchytem do zemních pastí (čísla jsou zaokrouhlena). jedinci (J)/druhy (D) kategorie reliktnosti
podíl kategorií v %
kategorie termopreference
podíl kategorií v %
J D
RI
33 25
M
7 8
J D
R
38 40
N
59 58
J 30 1 E P D 35 4 J 34 T D 29 Reliktnost: RI – relikti prvního řádu, R – relikti druhého řádu, E – expanzivní druhy; Termopreference: M – mesotermní druhy, N – nespecifické druhy, P – psychrofilní druhy. T – termofilní druhy.
52
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Tab. 2. Seznam druhů pavouků, zjištěných na sledovaném území a jejich zařazení v rámci kategorií reliktnosti podle Buchara (1993). RI – reliktní druhy, R – adaptabilní druhy mírně narušené krajiny, E – expanzivní druhy silně člověkem narušené krajiny). druh
kategorie
počet ex.
R
T
Agroeca cuprea Menge, 1873
RI
T
9
Alopecosa accentuata (Latreille, 1817) Alopecosa cuneata (Clerck, 1757) Alopecosa pulverulenta (Clerck, 1757) Alopecosa trabalis (Clerck, 1757) Arctosa figurata (Simon, 1876) Aulonia albimana (Walckenaer, 1805) Ballus chalybeius (Walckenaer, 1802) Clubiona comta C. L. Koch, 1839 Diplostyla concolor (Wider, 1834) Drassodes pubescens (Thorell, 1856) Drassyllus praeficus (L. Koch, 1866) Drassyllus pusillus (C. L. Koch, 1833) Enoplognatha thoracica (Hahn, 1833) Euophrys frontalis (Walckenaer, 1802) Euryopis flavomaculata (C. L. Koch, 1836) Haplodrassus signifer (C. L. Koch, 1839) Harpactea rubicunda (C. L. Koch, 1838) Maso sundevalli (Westring, 1851) Micaria pulicaria (Sundevall, 1832) Neottiura bimaculata (Linné, 1767) Ozyptila claveata (Walckenaer, 1837) Ozyptila praticola (C. L. Koch, 1837) Ozyptila simplex (O. P.-Cambridge, 1862) Palliduphantes pallidus (O. P. Cambridge, 1871) Pardosa agrestis (Westring, 1861) Pardosa bifasciata (C. L. Koch, 1834) Pardosa lugubris (Walckenaer, 1802) Pardosa palustris (Linné, 1758) Pardosa pullata (Clerck, 1757) Pardosa riparia (C. L. Koch, 1833) Pellenes tripunctatus (Walckenaer, 1802) Phrurolithus festivus (C. L. Koch, 1835) Pisaura mirabilis (Clerck, 1757) Tenuiphantes flavipes (Blackwall, 1854) Tenuiphantes tenuis (Blackwall, 1852) Trachyzelotes pedestris (C. L. Koch, 1837) Trochosa ruricola (Degeer, 1778) Trochosa spinipalpis (F. O. P.-Cambridge, 1895) Trochosa terricola Thorell, 1856 Xerolycosa miniata (C. L. Koch, 1834) Xysticus bifasciatus C. L. Koch, 1837 Xysticus cristatus (Clerck, 1757) Xysticus kochi Thorell, 1872 Zelotes latreillei (Simon, 1878) Zelotes petrensis (C. L. Koch, 1866) Zelotes subterraneus (C. L. Koch, 1833) Zora spinimana (Sundevall, 1833)
R E E RI RI R R RI E R RI E E R RI E E R R E RI R RI R E RI R E E RI RI R E R R RI E R E R E E E R R R R
T N N T T N T N N N T N T N N N T P N N T N M N M T N N N N T N N N N T M P N T N N M N T N N
2 23 1 44 15 22 1 1 2 4 5 1 1 1 10 9 2 1 3 1 2 13 3 2 18 34 88 2 2 1 3 1 2 5 1 23 5 1 28 8 25 8 7 5 7 8 1
53
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Tab. 3 : Druhy zjištěné dalšími metodami sběru. kategorie
stanoviště
R
T
Enoplognatha latimana Hippa & Oksala, 1982
E
M
1
Enoplognatha ovata (Clerck, 1757) Entelecara acuminata (Wider, 1834) Gibbaranea bituberculata (Walckenaer, 1802) Heliophanus cupreus (Walckenaer, 1802) Meioneta rurestris (C. L. Koch, 1836) Ostearius melanopygius (O. P.-Cambridge, 1879) Philodromus cespitum (Walckenaer, 1802) Phylloneta impressa (L. Koch, 1881)
E R RI R E E R E
N M T T N M M N
2 1 1 1 3 1 2 2
35
Počet jedinců pavouků
počet jedinců
Alopecosa trabalis
30 Pardosa bifasciata
25 20
Aulonia albimana
15 10
Arctosa figurata
5 0
V
V
V
V
.
II .
/IX II.
V I./
I.
.
I.
./V
./V
IV
Období
Trachyzelote s pedestris
Obr. 1. Změny početností jedinců v zemních pastech několika hojněji zastoupených druhů
Literatura Buchar J. (1993) Komentierte Artenliste der Spinnen Böhmens (Araneida). Acta Univ. Carolinae – Biologica 36 [1992]: 383–428. Buchar J., Růžička V. (2002) Catalogue of spiders of the Czech Republic. Peres, Praha, 351 Kůrka A., Buchar J. (2010) Pavouci (Araneae) vrchu Oblík v Českém středohoří (severozápadní Čechy). Spiders (Araneae) of the Oblík Hill in the České středohoří Highlands (northwestern Bohemia, Czech Republic). Sborník Severočeského Muzea, Přírodní Vědy, Liberec 28: 71–106. PLATNICK N.I. (2011) The world spider catalog, version 11.5. American Museum of Natural History. Internet: http://research.amnh.org/iz/spiders/catalog/index.html (accessed September 2011) Růžička V. (2005) Araneae (pavouci). In Farkač J., Král D., Škorpík M. (eds), Červený seznam ohrožených druhů České republiky. Bezobratlí. Agentura ochrany přírody a krajiny, Praha, 76–82. Řezáč M. (2009) Metodika inventarizace druhů pavouků (rozšíření monitoringu společenstev pavouků pomocí zemních pastí. In: Janáčková H., Štorkánová A. & Vítek, O.: (eds.): Metodika inventarizačních průzkumů maloplošných zvláště chráněných území. AOPK ČR 2009.
54
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
a)
b)
c)
d)
e) f) Obr. 2: Fotodokunmentace lokality: a) pohled na zájmový lom z vrchu Raná; b) otevřená plocha s bylinnou vegetací; c) kamený snos v centrální části lokality; d–f) různé fenologické aspekty SZ části lomu ovlivněné skládkou a později navezenou zeminou
55
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Objev nového podzemního objektu v Českém středohoří (SEVERNÍ čECHY, čESKÁ REPUBLIKA) Discovery of the new subterranean object in the České středohoří Mountains (NORTH BOHEMIA, CZECH REPUBLIC) Richard POKORNÝ, Tomáš SAZEČEK Univerzita J. E. Purkyně, Fakulta životního prostředí, Králova výšina 7, 400 96 Ústí nad Labem, Česká republika, [email protected], [email protected]
Abstrakt: V levém břehu údolí Kojetického potoka, v blízkosti obce Olšinky, 3 km východně od Ústí nad Labem se v silně alterovaných bazaltických horninách nachází podzemní objekt přirozeného původu, který byl identifikován jako tzv. vrstevní jeskyně. Její délka dosahuje 5 m s maximální šířkou chodby 2,2 m a výškou 95 cm. Objekt označený jako „Jeskyně v Olšinkách“ tak reprezentuje další lokalitu přirozeného podzemí a rozšiřuje tak nepříliš početný seznam jeskyní v neovulkanitech Českého středohoří. Abstract: The natural subterranean object occurs on the left side of Kojetický creek, nearby the village Olšinky, 3 km east of Ústí nad Labem. It is developed in strongly altered basaltic rocks and we can describe it as the bedding type cave. Length of this cave is 5m, with the maximum width of 2,2m and height 95cm. The object, named as “V Olšinkách Cave”, thus represents the other locality of the natural subterranean and it also extends the not very large list of caves in neovolcanic rocks in České středohoří Mts. Klíčová slova: vrstevní jeskyně, pseudokras, Ústecký kraj, České středohoří Key words: bedding type caves, pseudokarst, Ústí nad Labem Region, České středohoří Mts.
Úvod Ústecký kraj je region, ve kterém je prováděn intenzivní speleologický průzkum organizovaný pracovníky Fakulty ŽP. Studium je zaměřeno jednak na inventarizaci a mapování jeskyní a dalších objektů přirozeného podzemí, zejm. v oblasti neovulkanitů Českého středohoří (více viz Pokorný a Holec 2009), jednak také na studium osteologických pozůstatků recentního i fosilního stáří (př.Pokorný a Vrabec 2011a, b) či společenstev pavouků v neovulkanitech i pískovcích labského údolí (Holec a kol. 2010). V rámci terénních mapovacích prací byl popsán nový dosud nepublikovaný podzemní objekt, ležící v nedaleké blízkosti Ústí nad Labem.
Lokalizace a geologická situace Podzemní objekt se nachází 3 km východně od Ústí nad Labem, na jižním okraji osady Olšinky. Nejsnazší přístup vede po lávce přes Kojetický potok, situované cca 100 m severně od poslední obytné budovy a poté strmě do svahu levé strany údolí. Na okraji lesa se otvírá ostře zaříznutá boční rokle, po většinu roku vyschlá a svádějící pouze jarní a přívalové srážky. Přibližně v polovině její délky se nachází 2 m vysoký skalní stupeň a pod ním se v pravé straně rokle otvírá vchod do podzemí (N 50°39´18,2´´, E 14°4´52,3´´).
56
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Širší okolí podzemního objektu formuje po geologické stránce těleso vulkanických hornin bazaltového typu, kde se střídají polohy augititů až limburgitů s olivinickými bazalty v různém stadiu alterace (=autometamorfózy). Vulkanity vystupují na povrch v podobě protaženého útvaru o délce cca 2 km ve směru Z–V od Olšinek po Svádov. Zatímco v polohách kompaktních vyvřelin je možné pozorovat četné skalní výchozy, včetně ostrohu s vodopádem o výšce 7 m (KUDĚLOVÁ a kol. 2008), v horninách silně alterovaných, tedy výrazně zvětralých a rozpadavých, se nachází popisovaný podzemní objekt. Zbývající plocha regionu je pokryta kvartérními kamenitými až hlinitokamenitými sedimenty o proměnlivé mocnosti. Geologickou stavbu území doplňují malé izolované ostrůvky svrchnokřídových sedimentů (pískovce, jílovce), vyskytující se např. východně od Olšinek a severovýchodně od Kojetic (Shrbený 1967).
Popis a charakteristika objektu Vstup do podzemí má podobu nízkého oblouku o výšce 95 cm a šířce 135 cm. Dále vede přímá chodba v délce 2,8 m s jihovýchodní orientací. Tato vstupní chodba dosahuje šířky 90–130 cm a výšky 85 cm. Posléze se chodba lomí v pravém úhlu v orientaci k severozápadu a pokračuje 2,2 m. Za lomením se chodba rozšiřuje do koncové prostory o rozměrech 1,3x2,2 m a výšce 65–70 cm. Celková délka objektu tak dosahuje 5 m. Objekt nemá neprůleznou část, dutina je zakončena klenutou skalní stěnou. Dno dutiny směrem od vchodu po lomení klesá pod úhlem 5°, poté má horizontální průběh. V celém průběhu podzemní prostory pokrývá dno vrstva listí a hrabanky o mocnosti až 20 cm. Pod organickým materiálem se nachází hlinitokamenitý sediment o nezjištěné mocnosti. Před vstupem do podzemí je patrný val zazemněné zvětraliny, která má pravděpodobně původ ve splavování materiálu korytem rokle. Vzhledem ke tvaru profilu vstupu a modelaci terénu v blízkosti dutiny lze soudit, že mocnost sekundární sedimentární výplně se může pohybovat mezi 0,5–1 m. Nelze vyloučit, že vrstva sedimentu se nebude v budoucnu zvyšovat, což by vedlo ke kompletnímu vyplnění podzemních prostor, a tudíž k jejich naprostému znepřístupnění. Fakt, že se objekt nachází v blízkosti zástavby, vede k jeho opakovaným návštěvám veřejností spojených s negativními důsledky – na dně lze nalézt opracované kusy dřeva v různém stadiu rozkladu, skála ve vstupní části je znečištěna modrou barvou.
Diskuse Hlavní otázkou při popisu podzemního objektu nedaleko Olšinek je objasnění jeho původu. Zaoblené průčelí by mohlo evokovat domněnku o antropogenní činnosti, tedy starém důlním díle. Pro tuto hypotézu však chybí objektivní důkazy, především pak přítomnost odvalu vyrubaného horninového materiálu níže ve svahu pod vlastním objektem. Pro uměle ražená díla pak jsou také typické stopy po použití razící techniky ve stěnách – ať už okrouhlé stopy po pneumatickém vrtání (v případě původu ve 20. stol.), či rovnoběžné tenké rýhy po užití ručního nářadí, zejm. pak různých sekáčů a želízek (19. stol. a starší). V Českém středohoří však existuje paralela v podobě několika podzemních objektů přirozeného charakteru, tedy jeskyní a jeskyněk, které mají obdobný vzhled a pravděpodobně i původ. Jedná se o tzv. vrstevní jeskyně (sensu Pokorný a Pokorná 2007). Geneze těchto objektů je podmíněna mechanickým a zřejmě i chemickým zvětráváním málo zpevněných vulkanických hornin do podoby podzemních dutin se zaobleným průřezem. V takovýchto jeskyních mnohdy chybí neprůlezná část, zakončené jsou subvertikální stěnou a jejich dno je pokryto relativně mocnou vrstvou zvětraliny. Hlavním argumentem pro přirozený (=jeskynní) původ popisovaného objektu je fakt, že se nachází v horninách pro vrstevní jeskyně typických, tedy v horninách silně alterovaných a rozpadavých. Podobné jeskyně lze nalézt např. v bazaltických vulkanoklastikách Průčelské rokle a Pustého vrchu, ve vulkanoklastikách a alterovaných bazaltoidech Malého Chlumu, či v polohách tufů v Divoké rokli (Pokorný a Holec 2009). Při působení vody dochází k vymývání a rozplavování málo soudržného materiálu a tvorbě podzemních dutin s poměrně dynamickým charakterem, tzn. rychlými změnami v podobě interiéru, ustupování portálu apod.
57
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
V okolí popisovaného objektu je možné na několika místech rokle, kde vystupuje hornina na povrch, pozorovat mělké dutinky o rozměrech max. několika decimetrů, které lze považovat za iniciální stadia vzniku jeskynního výklenku vrstevního typu procesem vyvětrávání málo soudržné horninové matrix. Tento fakt rovněž potvrzuje hypotézu o přirozeném vzniku podzemního objektu.
Závěr Na základě výše uvedených skutečností lze soudit, že nově popsaný podzemní objekt v pravém břehu údolí Kojetického potoka nedaleko Olšinek je přírodního charakteru. Vzhledem k jeho délce 5 m jej tedy lze definovat jako jeskyni náležící, soudě dle průzkumu a popisu jejího habitu, k tzv. vrstevnímu typu. Na tomto místě navrhujeme její pojmenování „Jeskyně v Olšinkách“.
Poděkování Příspěvek byl podpořen grantem IGA UJEP „Paleontologický výzkum pseudokrasu severních Čech“ a také projektem VaV MŽP SP/2d3/4/07 „Studium biologické rozmanitosti arachnocenóz pseudokrasových jeskyní v neovulkanitech severních Čech“. Autoři na tomto místě také děkují Jiřímu Svobodovi za podnětné informace vztahující se k popisované lokalitě.
Literatura HOLEC M., KADORA T., HOLCOVÁ D. (2010): Pavouci vybraných pískovcových jeskyní národní přírodní rezervace Kaňon Labe (Chráněná krajinná oblast Labské pískovce, Česká republika). Studia Oecologica, 4/4: 153–158. KUDĚLOVÁ P., ŠEDIVÝ J., HRDONKA V. (2008): Vodopády na Ústecku. Magistrát města Ústí n. L., Občanské sdružení Ústí sobě a www.vodopady.info, 34 str. POKORNÝ R., HOLEC M. (2009): Jeskyně Ústeckého kraje. Nekrasové podzemní objekty ve třetihorních vulkanitech, jejich původ, charakteristiky a biota. Nakladatelství XYZ s.r.o., Praha, 276 str. POKORNÝ R., POKORNÁ K. (2007): Vrstevní jeskyně v neovulkanitech – terminologický problém. Speleo, 47:44–50. POKORNÝ R., VRABEC J. (2011a): Osteologický průzkum vybraných jeskyní Ústeckého kraje v kontextu závěru posledního glaciálního cyklu. Sborník Oblastního muzea v Mostě, řada přírodovědná, 33:3–14. POKORNÝ R., VRABEC J. (2011b): Sprašová výplň rozsedliny fosilního sesuvu na Radobýlu (okres Litoměřice, severní Čechy) jako zajímavá lokalita pleistocenní fauny. Zprávy o geologických výzkumech v roce 2010. Česká geologická služba, Praha, 18–22. SHRBENÝ O. (1967): Geologická mapa M-33-53-A-a Ústí nad Labem-jih, 1:25000. In: ČEJCHANOVÁ A., FIFERNA P. (ed.): Interaktivní geologické mapy České republiky 1:25000 (DVD-ROM). Česká geologická služba, Praha.
58
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Obr. 1. Vlevo topografická situace s vyznačením polohy jeskyně, vpravo půdorys jeskynní chodby. Zdroj: izgard.cenia.cz, archiv autorů
Obr. 2. Pohled na vstup do podzemí a stěnu, vpravo alterované bazaltické horniny ohlazené periodickým vodním tokem. Vpravo pohled do vstupní části jeskyně.
59
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
STŘEVLÍKOVITÍ (COLEOPTERA: CARABIDAE) OPUŠTĚNÝCH POLÍ NA JIŽNÍCH SVAZÍCH STŘÍŽOVICKÉHO VRCHU V ÚSTÍ NAD LABEM ground beetles (COLEOPTERA: CARABIDAE) on ABANDONED FiELDS ON south oriented slopes on střížovický vrch hill in Ústí nad Labem Michal Holec, Diana Holcová Univerzita J.E. Purkyně v Ústí nad Labem, Fakulta životního prostředí, Králova výšina 7, 400 96 Ústí nad Labem, Česká republika, [email protected], [email protected]
Abstrakt V roce 2003 bylo zemními pastmi na bývalých polích Střížovického vrchu v Ústí nad Labem zjištěno 22 druhů střevlíkovitých brouků. V materiálu ze zemních pastí dominovaly druhy charakteristické pro člověkem narušená až slabě narušená stanoviště. Výsledky odpovídají výsledkům botanického hodnocení a hodnocení společenstev pavouků. K faunisticky významnějším nálezům zájmové lokality patřil druh Amara equestris (Duftschmid,1812), ojedinělý v regionu Ústí nad Labem i v ČR. Klíčová slova: střevlíci, Carabidae, zemní pasti, Střížovický vrch, Ústí nad Labem Abstract Using six pitfall traps we recorded in the year 2003 in abandoned fields on Střížovický vrch hill 22 species of ground beetles. Only species characteristic for disturbed and little disturbed habitats were recorded. Results are close to results based on spiders and flora data evaluation. Faunistically interesting and in region Ústí nad Labem rare species Amara equestris (Duftschmid,1812) was recorded. Key words: ground beetles, Carabidae, pitfall traps, Ústí nad Labem
Úvod V práci jsou podány výsledky z extenzivně prováděného sezónního průzkumu střevlíkovitých brouků bývalých polí a luk na jižních svazích Střížovického vrchu v Ústí nad Labem v roce 2003. Ve stále platném územním plánu města Ústí nad Labem je tato oblast označováno jako Černá cesta – západ. Jde o významnou rozvojovou plochu určenou do budoucnosti pro individuální rodinnou výstavbu. Z tohoto důvodu proběhl na žádost Magistrátu města Ústí nad Labem faunistický průzkum a biologické zhodnocení lokality. Práce o střevlíkovitých doplňuje již publikované údaje o pavoucích, které pocházejí ze stejného průzkumu (viz Holec, 2005). Cílem práce je seznámit čtenáře s výsledky orientačního průzkumu střevlíkovitých brouků zájmové oblasti.
Lokalita a metodika Lokalita Zájmová plocha, v současně platném územním plánu označovaná jako „Černá cesta – západ“, se nachází na mírně sklonitých jižních svazích Střížovického vrchu (341 m n. m.) v nadmořské výšce přibližně od 160 do 190 m n. m. Jižně a východně je území ohraničeno silnicemi (jižně ulice Za válcovnou, západně bezejmenná zpevněná cesta) a dále zástavbou. Východně a severně navazuje zájmová
60
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
plocha na volnou krajinu habituálně blízkou zájmové ploše. Sledovaná území, obdélníkového tvaru o přibližné rozloze 560 x 280 m, byla ještě v nedávné době zemědělsky obhospodařována jako pole a louky. V současné době jsou plochy v převážné míře neobhospodařované s nálety drobných keřů. Tomu odpovídá i převládající rumištní charakter vegetace (Arrhenatherum elatius (L.), Artemisia vulgaris L., Anthriscus sylvestris (L.) Hoffm., Cirsium vulgare (Savi) Ten., Dactylis glomerata L., Elytrigia repens (L.), Tanacetum vulgare L., Urtica dioica L. apod.). Po obvodu, zejména západně a severně, bylo možné ve vegetaci blízké lučním společenstvům (ruderalizované louky s výrazným podílem ovsíku vyvýšeného Arrhenatherum elatius), sledovat i teplomilnější floristické prvky, jako např. Artemisia campestris L., Fragaria viridis (Duchesne) Weston, Falcaria vulgaris Bernh. apod. Na mnoha místech dochází k postupnému zarůstání křovinami. V oblasti jižního okraje lokality se nacházela podmáčená plocha s Phragmites australis (Cav.) Steud. Jižní hranici lokality tvořily řídkou vegetací porostlé příkré svahy nad silnicí. Současný stav lokality v době sestavování tohoto příspěvku (2011) je blízký stavu v roce průzkumu (2003).
Metodika Materiál (det. M. Šlachta, České Budějovice) byl získán odchytem jedinců do šesti zemních pastí (fixační tekutina 4% formaldehyd) po dobu jedné vegetační sezóny (GPS souřadnice zemních pastí jsou uvedeny níže v textu). Vybírání materiálu z pastí probíhalo přibližně každý měsíc. Doba průzkumu trvala od 20. dubna do 5. listopadu 2003. Druhové složení střevlíků je uvedeno v tabulce 1. Zjištěné druhy byly zařazeny do bioindikačních kategorií podle Hůrky a kol. (1996) a bylo stanoveno poměrné zastoupení druhů těchto kategorií. Zastoupení druhů různých kategorií umožnilo vyjádřit přibližně míru antropogenního narušení lokality (viz Hůrka a kol. 1996). V bioindikační klasifikaci jsou rozlišovány kategorie druhů R, A a E: R – druhy s nejužší ekologickou valencí, často druhy s charakterem reliktů. Druhy této skupiny jsou vázány na nenarušená nebo málo narušená stanoviště (klimaxové lesy, sutě, rašeliniště apod.).; A – adaptabilnější druhy se schopností obývat i druhotná regenerovaná stanoviště (typické lesní druhy (přirozené i umělé), pobřežní druhy vodních ekosystémů, druhy luk, pastvin apod.); E – eurytopní druhy, druhy nestabilních biotopů, druhy obývající člověkem silně přetvořenou krajinu a expanzivní druhy. Nomenklatura byla použita podle Löbla a Smetany (2003). GPS souřadnice šesti zemních pastí: 50°39‘55.769“N, 14°0‘3.272“E; 50°39‘52.795“N, 14°0‘1.986“E; 50°39‘50.649“N, 13°59‘58.975“E; 50°39‘49.082“N, 13°59‘53.711“E; 50°39‘52.794“N, 13°59‘54.294“E; 50°39‘52.503“N, 13°59‘48.697“E
Výsledky a diskuse Na sledovaném území bylo během jednoho vegetačního období odchyceno celkem 415 jedinců náležejících k 22 druhům. Za faunisticky významnější nález v rámci okresu Ústí nad Labem lze považovat druh Amara equestris (Duftschmid,1812). Nález pochází z pastí ze svahů nad silnicí. V rámci fauny ČR se jedná o ojedinělý druh s vazbou na suchá až velmi suchá stanoviště (Hůrka, 1996). Vysoký (1989) zmiňuje druh pro Ústecko jako poměrně řídce se vyskytující. Význam těchto svahů pro teplomilnou a v rámci regionu vzácnější faunu dokládá i nález v ČR řídce se vyskytujícího pavouka Phrurolithus minimus (viz Holec, 2005). Ostatní zjištěné druhy střevlíků lze považovat s ohledem na širší okolí za běžné (viz např. Vysoký, 1989), a to i přes skutečnost, že některé mají rovněž vztah k lokalitám xerotermního charakteru (především Pterostichus macer (Marsham, 1802), Ophonus azureus (Fabricius, 1775) a Harpalus tardus (Panzer, 1796)). Výsledky zhodnocení antropogenního ovlivnění dle zjištěného spektra střevlíkovitých ukazují vyrovnaný podíl eurytopních a adaptabilních druhů (50 %). Z hlediska procentuálního zastoupení jedinců jednotlivých kategorií představovaly eurytopní druhy dokonce 82 % všech jedinců, což je typické pro biotopy otevřeného charakteru (pole, louky apod.). K dominantním druhům patřil zejména Brachinus explodens Duftschmid, 1812, který představoval 47 % všech jedinců. Hojný byl i Brachinus crepitans (Linnaeus, 1758) zachycený ve 37 exemplářích. Jde o druhy zvláště chráněné podle vyhlášky MŽP 395/1992 Sb. V okolí Ústí nad Labem se jedná o poměrně běžné druhy. Rovněž zařazení těchto druhů do kategorie druhů eurytopních ukazuje na jejich běžnost i v kontextu fauny
61
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
ČR, i to i přes skutečnost, že Hůrka (1996) považuje druh B. crepitans za spíše lokálně rozšířený a s trendem postupného ubývání početnosti. Výsledky průzkumu tak dokládají převážně ruderalizovaný charakter lokality s možností výskytu některých adaptabilních druhů, jejichž těžiště zde leží pravděpodobně v přilehlých a dnes převážně rovněž degradovaných lučních stanovištích v mozaice s lesními ploškami. Závěr je také blízký výsledkům zakládajících se na hodnocení pavouků ze zemních pastí (Holec, 2005). Určité rozdíly přesto oba přístupy vykazovaly. Ve společenstvu pavouků byla nejvíce zastoupenou skupinou kategorie expanzivních druhů (obdoba druhů, pro které Hůrka a kol. (1996) volí termín „eurytopní“). Zároveň však byly zjištěny i reliktní (zde ve smyslu práce Buchara (1993)) druhy pavouků (Holec, 2005). Výsledky hodnocení rostlinných společenstev (Machová, 2003) jsou rovněž blízké našim závěrům. Autorka sice blíže nekvantifikuje poměr různých kategorií rostlin, avšak ze seznamu druhů i závěrů autorky je zřejmé, že dominují druhy charakteristické pro disturbovaná stanoviště. Jen lokálně byla prokázána společenstva rostlin blízká přirozeným nebo mírně narušeným územím. Výsledky hodnocení jednoho území s pomocí více indikačních skupin jsou však blízké. Tím byla podpořena jejich věrohodnost. Tab. 1: Seznam střevlíků zjištěných na sledovaném území a jejich zařazení v rámci bioindikačních kategorií. A – adaptabilní druhy, E – eurytopní druhy. Druhy
Kategorie reliktnosti
Počet jedinců
Amara aulica (Panzer, 1796)
E
1
Amara convexior Stephens, 1828
E
1
Amara equestris (Duftschmid,1812)
A
3
Amara lunicollis Schiodte, 1837
A
2
Anchomenus dorsalis (Pontoppidan, 1763)
E
2
Brachinus crepitans (Linnaeus, 1758)
E
194
Brachinus explodens Duftschmid, 1812
E
37
Carabus convexus Fabricius, 1775
A
1
Carabus coriaceus Linnaeus,1758
A
3
Carabus nemoralis O.F.Muller, 1764
A
3
Harpalus atratus Latreille, 1804
A
17
Harpalus latus (Linnaeus, 1758)
A
8
Harpalus luteicornis (Duftschmid, 1812)
A
29
Harpalus rufipes (DeGeer, 1774)
E
27
Harpalus tardus (Panzer, 1796)
E
1
Ophonus azureus (Fabricius, 1775)
E
72
Ophonus rufibarbis (Fabricius, 1792)
E
3
Poecilus cupreus (Linnaeus, 1758)
E
1
Pterostichus diligens (Sturm, 1824)
A
1
Pterostichus macer (Marsham, 1802)
A
1
Pterostichus niger (Shaller, 1783)
A
7
Pterostichus strenuus (Panzer, 1797)
E
1
62
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Obr. 1: V minulosti zemědělsky obhospodařované území zájmové lokality postupně osidlují rumištní společenstva. Pohled na centrální a severozápadní část lokality. (Fotografoval M. Holec, 2003)
Obr. 2: Pohled na jižní část lokality lemovanou komunikací (ulice Za válcovnou). Uprostřed snímku je drobná rákosina. (Fotografoval M. Holec, 2003)
63
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Poděkování Autoři děkují Mgr. M. Šlechtovi, Ph.D. za determinaci střevlíkovitých brouků a dále děkují rovněž oponentům za připomínky k rukopisu této práce. Zároveň děkujeme studentům FŽP UJEP, především Ing. I. Hrzánové, za pomoc v terénu a s tříděním materiálu zemních pastí.
Literatura Buchar J. (1993) Komentierte Artenliste der Spinnen Böhmens (Araneida). Acta Univ. Carolinae – Biologica 36 [1992]: 383–428. Holec M. (2005) Výsledky odchytu pavouků do zemních pastí na lokalitě Černá cesta – západ v Ústí nad Labem. Fauna Bohemiae Septentrionalis, 30. 29–34. HŮRKA K. (1996) Carabidae České a Slovenské republiky. Kabourek, Zlín. 565 str. Hůrka K., Veselý P., Farkač J. (1996) Využití střevlíkovitých (Coleoptera Carabidae) k indikaci kvality prostředí. Klapalekiana, 32: 15–26. LÖBL I., SMETANA A. (eds.) (2003) Catalogue of Palaearctic Coleoptera, Vol. 1: Archostemata Myxophaga - Adephaga. Stenstrup: Apollo Books, 819 str. MACHOVÁ I. (2003) Biologické hodnocení dle §67 odst. 1. zák. 114/1992 Sb. a § 18 vyhl. č. 395/1992 – „Černá cesta – západ“ – botanická část. In: HOLEC M. a MACHOVÁ I. (Eds.). Biologické hodnocení dle §67 odst. 1. zák. 114/1992 Sb. a § 18 vyhl. č. 395/1992. Závěrečná zpráva. Rukopis deponován na Magistrátu města Ústí nad Labem, 22 str. Vysoký V. (1989) Střevlíkovití okresu Ústí nad Labem (Coleoptera: Carabidae). Příroda Ústecka II. Ústí nad Labem. 149 str.
64
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
KRAJINNÝ RÁZ ÚZEMÍ TYPICKÝCH AGRÁRNÍMI VALY A MEZEMI A JEJICH VEGETACÍ NA VYBRANÝCH PŘÍKLADECH ZE SEVEROZÁPADNÍCH ČECH LANDSCAPE CHARACTER OF AREAS TYPICAL WITH AGRARIAN STONE-WALLS AND BALKS AND THEIR VEGETATION ON EXAMPLES FROM THE NORThWEST BOHEMIA Jiří RIEZNER Univerzita J. E. Purkyně, Přírodovědecká fakulta, České mládeže 8, 400 96 Ústí nad Labem, Česká republika, [email protected]
Abstrakt Příspěvek se zabývá krajinným rázem území typických agrárními valy a mezemi a jejich doprovodnou, převážně dřevinnou vegetací, a to na čtyřech příkladech z Českého středohoří a Krušných hor. Pro každý hodnocený krajinný segment je zpracována přírodní charakteristika, kulturní a historická charakteristika zaměřená na tři typické znaky krajinného rázu (krajinná struktura, agrární formy reliéfu a jejich liniová vegetace) a krajinářské hodnocení zahrnující vizuální posouzení. Využity jsou také tři prostorové parametry těchto liniových společenstev označovaných jako koridory (průměrná šířka koridorů, hustota koridorů a podíl rozlohy koridorů na výměře krajinného segmentu). Dále je srovnán krajinný ráz zkoumaných krajinných segmentů mezi sebou. Kombinace těchto tří znaků uplatňujících se nejvíce v krajinném rázu vytváří určitý typ krajinného rázu, zvaný v případě segmentů se zachovaným členěním záhumenicové plužiny jako „záhumenicová semibocage“. Abstract This article deals with the landscape character of areas that are typical with agrarian stone-walls and balks and its accompanying, mostly woody vegetation, and its showed on the four examples from the České středohoří Mts. and Krušné hory Mts. (Ore Mts.). For each evaluated landscape segment is processed a natural characteristic, cultural and historical characteristics focused on three typical features of the landscape character (landscape structure, agrarian landforms and their line vegetation) and landscape assessment, including visual assessment. Used also are three spatial parameters of these line-communities, called as corridors (average width of corridors, density of corridors and proportion of corridors area on the landscape segment area). It is also compared the landscape character of studied landscape segments between them. The combination of these three features, applying the most in the landscape character, creates a certain type of landscape character, called in the case of segments with preserved strip field pattern as “strip semibocage”. Klíčová slova: krajinný ráz, agrární valy a meze, koridory, prostorové parametry, estetické hodnoty, záhumenicová semibocage, České středohoří, Krušné hory Key words: landscape character, agrarian stone walls and balks, corridors, spatial parameters, aesthetic values, strip semibocage, České středohoří Mts., Ore Mts.
1. Úvod a cíle Severozápadní Čechy se vyznačují rozmanitostí krajin, neboť je zde zastoupena celá řada krajinných typů, které lze vymezit na základě různých klasifikačních kritérií. Tuto krajinnou diverzitu zvyšují území typické dochovaným členěním plužiny, hojným výskytem agrárních valů a mezí a jejich doprovodné, převážně dřevinné vegetace sukcesního původu. Takovou kulturní krajinu s nezaměnitelným krajinným rázem lze nalézt zejména v Českém středohoří a Krušných horách. Zatímco vegetaci
65
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
agrárních forem reliéfu je v severozápadních Čechách v posledních letech věnována značná pozornost (např. Machová et al. 2008, 2009), krajinářské hodnocení území typických kombinací těchto znaků krajinného rázu bylo doposud spíše opomíjeno. V jisté míře je tento typ krajinného rázu1 zohledněn v preventivních hodnoceních krajinného rázu. Cílem práce je proto charakterizovat krajinný ráz a upozornit na estetické hodnoty území vyznačujících se vysokým zastoupením dřevinných porostů na agrárních valech a mezích a nacházejících se ve dvou uvedených geomorfologických celcích. Vedlejším cílem je vzájemné srovnání krajinného rázu zkoumaných území.
2. Metodika Pro charakteristiku krajinného rázu území typických dochovaným členěním plužiny, hojným výskytem agrárních valů a mezí a jejich doprovodné vegetace byly zvoleny čtyři krajinné segmenty (dále KS). Vybrány byly tak, aby reprezentovaly určitou variabilitu tohoto typu krajinného rázu a ležely v různých částech severozápadních Čech. Každý z nich je přesně ohraničený a uvnitř homogenní z hlediska krajinného rázu. Dva krajinné segmenty se nalézají ve východní části Krušných hor (Habartice a Knínice) a dva v Českém středohoří (Oblík a Valkeřice) (obr. 1). Popis krajinného rázu každého krajinného segmentu vychází z části metodického postupu hodnocení krajinného rázu (např. Vorel et al. 2004) a sestává se ze tří částí: • přírodní charakteristika (geologické, geomorfologické, pedologické, klimatické a hydrologické poměry) • kulturní a historická charakteristika se zaměřením na tři typické znaky krajinného rázu: -- krajinná struktura (využití půdy, typ plužiny) -- agrární valy a meze -- aktuální vegetace agrárních forem reliéfu (znak také přírodní charakteristiky, přičemž popis je zaměřen na vlastnosti ovlivňující krajinný ráz, např. patrovitost, druhová diverzita, dominantní druhy) • krajinářské hodnocení zahrnující percepční (vizuální) posouzení krajinné scény Krajinářské hodnocení spočívá ve vyhodnocení přírodních a estetických hodnot. Přírodní hodnota je tvořena souborem znaků přírodní povahy, mírou jejich přítomnosti, kvalitou a vnímatelným projevem (Bukáček 2006). Estetická hodnota krajiny je vyjádřením přírodních a kulturních hodnot, harmonického měřítka a vztahů v krajině (Vorel et al. 2004). Pozornost je věnována jednotlivým rysům krajinné scény a jejich estetické atraktivitě (horizonty, vymezení a otevřenost krajinných interiérů, přírodní dominanty, dálkové výhledy aj.). V příspěvku jsou zmíněny alespoň některé významnější barevné projevy vegetačních aspektů (např. aspekty kvetení), protože rozmanitost krajiny se vztahuje také na změny krajiny v průběhu ročních období podmíněné druhovým složením vegetace (Köhler, Preiß 2000). Zmíněny jsou i eventuální negativní či pozitivní sluchové vjemy, neboť krajinný obraz má sice význam především vizuální, ale ve skutečnosti je vnímán multisenzuálně (Vorel, Kupka 2011). Porosty agrárních valů a mezí (tj. svahů agrárních teras) tvořené převážně dřevinami jsou se svým ekotopem (tj. agrárními formami reliéfu) v tomto příspěvku stručně označovány jako koridory (ve smyslu prací Formana a Godrona, např. 1993). Pro popis krajinné struktury a krajinného rázu byly využity také parametry koridorů, které lze dělit na kvalitativní a prostorové (kvantitativní a strukturální) nebo dále na ty, které lze vyhodnotit (numericky nebo verbálně) buď pro jednotlivý koridor2, nebo pro skupinu koridorů v rámci určitého krajinného segmentu3. Průměrné hodnoty tří dů1 Podle Löwa (1999) různé kombinace typických znaků vytváří různé typy krajinného rázu. Jednotlivé typy krajinného rázu vykazují relativní homogenitu charakteru. I když se jejich areály mohou nacházet v různých oblastech, vyskytují se v nich podobné kombinace geomorfologických charakteristik, vodních systémů, vegetace, využití země a sídelní struktury (Salašová 2005). 2 Délka, šířka, výška, spojitost, křivolakost, pozice vůči terénu, patrovitost, věková struktura, druhová skladba a přirozenost. 3 Velikost krajinného segmentu s koridory, způsob uspořádání koridorů, počet koridorů, uzlovitost, vzdálenost mezi osami koridorů, hustota koridorů, podíl plochy koridorů z rozlohy krajinného segmentu a index plochy porostního pláště. Blíže viz Riezner (2011).
66
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
ležitých prostorových parametrů (průměrná šířka koridorů, hustota koridorů a podíl rozlohy koridorů na výměře KS) jsou pro každý KS uvedeny v tabulce č. 1. Tyto hodnoty byly získány vektorizací ortofotomap v programu ArcGIS 10, přičemž za plochu koridoru byla považována plocha zaujímaná liniovou dřevinnou vegetací (a v minimální míře agrárními valy bez vegetace pro jejich krajinářský význam). Plocha bylinných porostů mezí a agrárních valů byla zahrnuta jen pokud činilo takovéto přerušení mezi úseky s dřevinami méně jak 20 m. Průměrná šířka koridorů byla získána podílem celkové plochy koridorů a délky jejich os.
Obr. 1 Poloha krajinných segmentů zdroj: http://geoportal.gov.cz
3. Krajinný ráz vybraných krajinných segmentů 3.1 Habartice Krajinný segment Habartice leží 6 km severně od Krupky v těsné blízkosti státní hranice s Německem v přírodním parku Východní Krušné hory4. Jeho geologické podloží je tvořeno horninami krušnohorského krystalinika, zastoupeným muskovit-biotitickým metagranodioritem spodnopaleozoického stáří. KS se rozkládá na mírných svazích a zaobleném vrcholku Mohelnice (746 m n. m.) mezi mělkými údolími horního toku říčky Mohelnice tekoucí na sever do Saska a jejím pravostranným přítokem Černým potokem. Klimaticky náleží do chladné oblasti CH7 s průměrnými ročními srážkami 800–1000 mm a teplotou 5–6 °C, přičemž významnými ekologickými faktory jsou ve zdejší otevřené krajině vítr, sníh a námraza. Jediným půdním typem zde jsou kryptopodzoly. Celá plocha KS je součástí plužiny takřka zaniklé obce Habartice, které jsou klasickou lesní lánovou vsí (založeny ve 13. st.). Záhumenicové parcely o šířce 57–72 m vedou v délce 1 200 m od dnes již neexistujících usedlostí dolního (tj. severozápadního) konce Habartic po svahu na temeno Mohelnice a klesají na severovýchod do údolí Černého potoka. Právě zde zasahuje KS do přírodní rezervace Černá louka, chránící fragmenty pramenišť a rašelinných a smilkových luk. Hranice záhumenicových parcel jsou dobře zřetelné díky agrárním valům, které jsou zpravidla jen několik decimetrů vysoké, volně vršené z ostrohrannějších kamenů a do různé míry zazemněné (v některých úsecích 4 Přírodní park Východní Krušné hory byl vyhlášen roku 1995 okresními úřady Teplice a Ústí nad Labem za účelem zachování rázu krajiny hřebenů Krušných hor s významnými přírodními a estetickými hodnotami, zejména lesními porosty, horskými a rašelinnými loukami, kamennými snosy, rozptýlenou vegetací a charakteristickou flórou a faunou se zvýšeným podílem vzácných a zvláště chráněných druhů rostlin a živočichů.
67
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
postrádají vegetační kryt). Nalézt lze i agrární valy s rovnanými bočními zídkami o šířce až 4 m a výšce do 1,5 m. Dominantním, až na ojedinělé javory kleny, v podstatě jediným druhem stromového patra je jeřáb ptačí dosahující výšky 5–10 m. Řady jeřábů nejsou ve značné části z celkové délky koridorů zapojené, typicky tvoří mnohokmeny, koruny jsou asymetrické a proměnlivých tvarů a některé exempláře jsou proschlé. Keřové patro chybí, taktéž druhová skladba bylinného patra je chudá. Dominuje borůvka a trávy (metlička křivolaká, kostřava červená a psineček obecný), méně jsou zastoupeny byliny5. Kameny pokrývají lišejníky a podél okrajů agrárních valů roste starček Fuchsův. Mezi koridory se rozprostírají pastviny a zachovalé horské louky s koprníkem štětinolistým a zvonkem okrouhlolistým.
Obr. 2 KS Habartice se záhumenicovými parcelami oddělenými šesti agrárními valy zdroj: http://geoportal.gov.cz
Obr. 3 Západní část KS od jihu s geometrizující mozaikou, v údolí v popředí stály usedlosti Habartic autor: J. Riezner
5 Blíže o druhové skladbě agrárních valů a tvarech korun stromů Kamenská (2009, 2011).
68
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Z krajinářského hlediska je tento KS hodnotný z řady důvodů, jsou zde ve vysoké míře zastoupeny přírodě blízké ekosystémy, stejně tak jako historické krajinné prvky a struktury – stopy staleté kultivace. Jedná se o typickou ukázku kulturní krajiny bezlesé části náhorních poloh východních Krušných hor a zároveň přírodního parku Východní Krušné hory s harmonickými vztahy, vyjádřenými souladem hospodářské činnosti člověka a přírodního prostředí (trvalé travní porosty jsou obhospodařovány farmou vlastnící certifikát ekologického zemědělství). Mírně zvlněný reliéf s otevřenými plochami luk a pastvin je členěn liniemi agrárních valů doprovázených jeřábem ptačím, což vytváří velmi harmonické měřítko. Rozptýlená zeleň vyvolává pozitivní emocionální hodnocení, a je proto považována za rys estetické hodnoty krajiny. Rozvolněnost porostů jeřábu daná velkým počtem různě velkých mezer mezi jednotlivými exempláři či jejich řadami dává zdejší krajině charakter parkové krajiny, která je člověkem esteticky preferovaná6.
Obr. 4 Řada jeřábů ptačích na travinami zarostlém agrárním valu autor: J. Riezner
Obr. 5 Svah v podzimním aspektu sklánějící se do údolí Mohelnice autor: J. Riezner
Nepřítomnost keřového patra umožňuje velmi dobrou průchodnost zdejší krajiny a průhledy na za sebou řazené koridory. Agrární valy jsou vybudovány z kamene lokálního původu, jejich barevnost a povrch je tedy zcela přirozený, a proto jsou vnímány jako obohacení krajiny (Kohler, Preiss 2000). Zajímavá je barevná kombinace tmavých agrárních valů a jeřábů, které bíle kvetou a na konci 6 Předmětem sporů je zdůvodnění této preference krajin parkového/savanového typu člověkem (tzv. savanna theory), blíže např. Stella a Stibral (2009).
69
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
léta se jejich plody červeně zbarví. Vizuálně zaujmou také hojné a nápadně kvetoucí druhy jako chráněný hvozdík lesní a violka trojbarevná. Lokalita je z okolí dobře viditelná a naopak sama poskytuje velmi dobré výhledy na lesně-luční krajinu, přičemž jižním směrem se zarovnaný reliéf mírně zvedá k zalesněnému a jen o málo výše ležícímu horizontu Krušných hor se siluetou rozhledny na Komáří vížce (807 m n. m.). Sluchová pohoda zde není narušována, vnímat lze povětšinou jen zvuky vydávané ptactvem.
3.2 Knínice Tento krajinný segment se nachází 9 km severně od Ústí nad Labem a leží mezi intravilánem Knínic a dálnicí D8. Rozkládá se na úpatí krušnohorského zlomového svahu v Nakléřovské hornatině, má jihovýchodní expozici a průměrný sklon svahu 12°. Geologické podloží tvoří muskovit-biotitické ortoruly spodního paleozoika, dolní (tj. jihovýchodní) část KS je kryta hlinito-kamenitými deluviálními sedimenty kvartérního stáří. Vyvinuly se zde kambizemě kyselé a dle klimatického členění se KS nachází v mírně teplé oblasti (MT2) s průměrnou roční teplotou 6–7 °C a srážkami 600–700 mm.
Obr. 6 KS Knínice, hustota koridorů zde dosahuje 24 km.km-2 zdroj: http://geoportal.gov.cz/web
Původní přírodní reliéf byl přeměněn zemědělskou činností, kdy na katastrálním území Knínic (první písemná zmínka 1169) vznikl celý systém 29 agrárních teras dlouhých až 1,3 km, ty výše položené se dnes nachází v lese severně od Knínic na svahu vrcholícím Nakléřovskou výšinou (703 m n. m.). Agrární terasy nacházející se na ploše KS vedou přibližně po vrstevnicích od usedlostí Knínic na severovýchod směrem k Libouchci. Meze dělící rovnoběžné záhumenicové parcely jsou 2–5 m vysoké a až 10 m široké, přičemž ty mohutnější jsou ve své horní části prudké a ve spodní části mají mírný sklon. Místy je jejich povrh kamenitý, přičemž vyšší skeletovitost mají meze v severní části KS. Jen zcela výjimečně je součástí mezí nízká zídka z na sucho rovnaných ostrohranných a velmi tmavých kamenů. Liniové porosty mezí jsou vysoké okolo 20 m a jejich stromové patro je druhově poměrně bohaté. Hojně je zastoupen dub zimní, buk lesní, líska obecná, méně bříza bělokorá, habr obecný, jeřáb ptačí a hlohy. Keřové patro schází v úsecích se širokými koridory. Bylinné patro má uvnitř koridorů vzhledem k zastínění nižší pokryvnost, typické jsou kapradiny a ostružiník, přičemž povrch pokrývá zčásti hrabanka7. Podél okrajů některých koridorů je vyvinut keřovo-bylinný lem. 7 Floristickou skladbou agrárních valů a sousedních stanovišť se zabývaly Hamerníková (2009) a Štefková (2010).
70
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Obr. 7 Druhově pestrý koridor vymezující jednu ze širších záhumenicových parcel Knínic zároveň tvoří zvlněný horizont (autor: J. Riezner)
Obr. 8 Liniové porosty mezí jsou natolik široké, že se jejich koruny nad úzkou parcelou místy dotýkají autor: J. Riezner
Krajinářské hodnoty tohoto území spočívají v přírodních a estetických hodnotách zahrnujících harmonické vztahy v krajině. Významným znakem kulturně-historické charakteristiky je plně dochovaná záhumenicová plužina a na ni vázaný systém sedmnácti mezí. Dále k nim náleží množství a mohutnost koridorů8, v tomto aspektu se jedná o výjimečnou lokalitu. Tomu odpovídá velmi vysoká hodnota podílu rozlohy koridorů na výměře KS (56,2 %). Přírodě blízký charakter a poměrně vysoká diverzita dřevin liniových porostů jsou kladnou jak přírodní, tak estetickou hodnotou, za zmínku též stojí podzimní škála barev listoví. Koridory členící úzké pásy luk a pastvin pro koně jsou široké průměrně 23,6 m. V případě úzkých parcel, které převládají9, se pak koruny sousedních koridorů často dotýkají, takže nad pásy travních porostů nacházejícími se mezi nimi vytvářejí jakýsi „tunel“. Dílčí krajinné interiéry vymezené koridory jsou vizuálně uzavřené, neboť poměr výšky koridorů a hloubky prostoru je menší než 1 : 4 (Löw, Míchal 2003). Lokalita vzhledem ke své poloze sice nabízí výhledy přes nižší a plochý reliéf Libouchecké brázdy na zvlněný horizont protilehlého Ústec8 Důsledkem toho je velká plocha porostního pláště koridorů, což dokládá index porostního pláště o hodnotě 1,36. Znamená to, že při průměrné šířce koridorů 23,6 m, výšce 20 m a délce okrajů vyšší o 5,6 % než délky os koridorů připadá na 1 ha rozlohy KS 1,36 ha plochy porostního pláště koridorů. 9 Tyto parcely jsou široké okolo 29 m, koridory zabírají až 24 m a na louku tak zbývá jen ca. 5 m.
71
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
kého středohoří, ten je ale z většiny míst znemožněn vzrostlými koridory jakožto vizuální bariérou. Negativní zásah do reliéfu a krajinného rázu znamenala výstavba dálnice D8, při které bylo šikmo protnuto osm koridorů a tak zničeno celkem cca 800 m jejich délky. Dálnice zde stoupá po estakádě (délka 1 km, 26 polí) k jižnímu portálu tunelu Libouchec. Provoz na dálnici představuje hlukovou zátěž pro takřka celý KS, což je v kontrastu se zdejším jinak harmonicky působícím prostředím.
3.3 Oblík Tento krajinný segment leží 6 km severně od Loun mezi obcemi Chraberce a Raná, na jižním a východním svahu Oblíku (509 m n. m.). Tento výrazný suk tvaru komolého kužele elipsovitě protaženého ve směru SV–JZ je budován nefelinickým bazanitem a vznikl ve třetihorách na tektonické linii stejně jako blízký Srdov a Brník. Úpatí tvořené křídovými slínovci je pokryto soliflukčním suťovým pláštěm porušeným sesuvy (Demek, Mackovčin et al. 2006). Sklon reliéfu se v rámci KS zvětšuje s rostoucí nadm. výškou (7–12°). Okolní zarovnaný povrch mezi vulkanickými kupami Ranského středohoří se vyvinul na křídových horninách. Národní přírodní rezervace Oblík zahrnuje vrcholovou část a příkré svahy a chrání kavylové stepi s řadou vzácných xerotermních rostlinných a živočišných druhů10. Z půdních typů plošně převládají hnědozemě, dále jsou zastoupeny pararendziny (nejníže ležící jižní část) a černozemě (východní okraj). Oblík leží v teplé klimatické oblasti (T2) ve srážkově velmi chudém regionu (průměrné roční srážky kolem 470 mm a teplota 8–9 °C).
Obr. 9 KS Oblík, v západní části stejnojmenný statek, na severozápadě starý třešňový sad a výrazné kuželovité těleso Oblíku zdroj: http://geoportal.gov.cz
Současná krajinná struktura je výsledkem po tisíciletí trvajícího hospodaření. Parcely mají nestejný, přibližně obdélníkový tvar proměnlivé velikosti, jedná se totiž o úsekovou (blokovou) plužinu. V současnosti jsou tyto pozemky využívány jako pole nebo louky, vyšší (a svažitější) polohy slouží jako pastviny, z nichž některé zarůstají náletovými křovinami. Parcely jsou ze všech stran ohraničené dřevinnými liniovými porosty mezí a agrárních valů. Jednotlivé koridory jsou spojeny 48 uzly (typu T a +), čímž vytváří spojitou síť. Devět koridorů má jen jeden konec napojený na síť, osm koridorů vytváří (přibližně pravoúhlý) ohyb a jen dva koridory jsou situované izolovaně. Jejich celková plocha činí 27,1 ha (tj. 31,9 % z výměry KS) a průměrná šířka 21,7 m. Při celkové délce koridorů 12,53 km 10 Na všech typech biotopů Oblíku se vyskytuje celkem 500 rostlinných druhů (Machová, Kubát 2005).
72
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
dosahuje jejich hustota 14,7 km.km-2. Zastoupené agrární formy reliéfu se vyznačují velkou morfologickou a velikostní variabilitou. Meze vykazují různý podíl skeletu, agrární valy bývají volně vršené, široké okolo 5 m a jen výjimečně mají na krátkých úsecích boční zídky z nasucho kladených větších kamenů. Místy lze nalézt agrární valy o šířce 11 m a výšce 2 m. Kameny budující agrární valy nebo nacházející se na povrchu mezí jsou buď nepravidelně ostrohranné, kulovité, nebo polyedrické, různé velikosti od štěrku po balvany velké 40–60 cm. Koridory se vyznačují vysokou druhovou diverzitou, flóra agrárních valů na úpatí Oblíku čítá celkem 212 druhů včetně více jak dvou desítek druhů uvedených v Černém a červeném seznamu cévnatých rostlin ČR (Machová 2007)11. Stromové patro, které však není vyvinuto v celé délce koridorů, je v průměru 15–20 m vysoké (místy až 25 m) a zcela mu dominují vzrostlé exempláře jasanu ztepilého. Keřové patro je mohutně vyvinuto, splývá se stromovým a je druhově, věkově a prostorově velmi heterogenní. K běžně zastoupeným druhům náleží svída krvavá, ptačí zob obecný, trnka obecná, řešetlák počistivý, růže, kalina tušalaj, líska, bez černý, srstka angrešt a hlohy (mají často tlusté kmínky a formu stromu). Jeho součástí jsou i nízké stromy, typicky plané formy ovocných dřevin, jako jsou švestka, třešeň ptačí, jabloň a hrušeň obecná, hojný je chmel otáčivý. Pokryvnost bylinného patra je negativně závislá na míře zastínění a přítomné jsou xerotermní a nitrofilní druhy (např. kakost smrdutý, kuklík městský, rozchodník bílý, velký a ostrý). Kameny jsou v zastíněných úsecích porostlé mechy.
Obr. 10 Pohled z vrcholu Oblíku k jihovýchodu na plochu KS, v pozadí obec Chraberce, stejnojmenný lom a Chožovská hora autor: J. Riezner
Z krajinářského hlediska se tento KS vyznačuje řadou přírodních a estetických hodnot. Velmi působivá krajinná scéna oblasti Oblíku je výsledkem kombinace unikátní maloplošné mozaikovité struktury krajiny, na ni vázaných agrárních forem reliéfu, liniové vegetace a v neposlední řadě výrazného vrcholu Oblíku a siluet blízkých kopců vulkanického původu jako přírodních dominant oddělených polní krajinou. Parcely jsou ze všech stran ohraničené těžko proniknutelnými koridory a pro zemědělskou techniku jsou přístupné většinou jen po jedné cestě přerušující koridor. Z hlediska pozorovatele stojícího uvnitř pozemku jsou tedy v závislosti na své velikosti (ta činí desítky až stovky metrů) vizuálně otevřené až (polo)uzavřené. Vysoká druhová a prostorová diverzita společenstev agrárních valů a mezí, bohatost barev a rozmanitost tvarů rostlin a dřevin jsou bezpochyby rysem s vysokou estetickou hodnotou. Na jaře je výrazný aspekt bíle kvetoucích dřevin (hloh, trnka a třešeň), v pozdním létě jsou pak typické bobule červené, modré a černé barvy. Lokalitě dominují strmé svahy Oblíku 11 Zkoumaná plocha byla větší než krajinný segment, zahrnovala všechny agrární valy na svazích Oblíku.
73
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
(sklon do 45°, relativní převýšení až 250 m) vytvářející gradaci, což je jeden z rysů krajinné scény indikující vizuální atraktivitu. Kontrastně k rovinatému okolí působí též blízké vrcholy: Raná s vertikálně zvlněnou hřbetnicí, Srdov (krátký úzký hřbet) a výrazný kuželovitý suk Brníku. Ze svahů Oblíku se otevírají působivé daleké výhledy do ploché zemědělské krajiny Poohří s městem Louny a Džbánem na jižním horizontu.
Obr. 11 Obdélníkové parcely představující dílčí krajinné interiéry jsou uzavřené koridory o výšce okolo 20 m s převahou jasanu ztepilého autor: J. Riezner
Obr. 12 Nad krajinným segmentem se prudce zvedají svahy Oblíku se stepní vegetací autor: J. Riezner
3.4 Valkeřice Krajinný segment Valkeřice se nalézá 4 km jižně od Benešova nad Ploučnicí na jižním svahu kopce Kohout (589 m n. m.). Směrem k východu se svah sklání do údolí Valkeřického potoka (levostranný přítok Ploučnice) lemovaného zástavbou typické lesní lánové vsi Valkeřic s řadou památek lidové architektury. Západní část KS klesá do lesnatého údolí Dolského potoka protékajícího blízkými Blankarticemi. Svah má průměrný sklon 6,4° a jeho výše položená část je zalesněna. Podloží je zde budováno bazaltoidy terciérního stáří, půdním typem jsou kambizemě eutrofní. KS náleží do mírně teplé klimatické oblasti (MT7) s průměrnou roční teplotou 7–8 °C a srážkami 650–700 mm.
74
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Obr. 13 KS Valkeřice, koridory zabírají z jeho výměry 31,5 % zdroj: http://geoportal.gov.cz.
Na hranicích záhumenicových parcel vedoucích šikmo k vrstevnicím lze nalézt celou škálu agrárních forem reliéfu liniového charakteru s přechodnými formami: nízké meze o kolísavé skeletovitosti, agrární valy o šířce do 2 m a výšce do 1 m, místy je horní hrana meze doplněna o nižší agrární val. Kameny tvořící agrární valy mají černou barvu a tvar kulovitý nebo mnohostěnný, běžně dosahují až půlmetrové velikosti. Koridory vázané na meze a agrární valy jsou vysoké 10–20 m a dělí parcely využívané jako louky. Dominantním druhem v nich je jasan ztepilý, jehož vzrostlé exempláře vždy tvoří vyšší stromové patro. Ke dřevinám středního a nižšího vzrůstu náleží s nižší abundancí javor babyka (má formu stromu nebo keře), třešeň ptačí, trnka obecná, hloh, srstka angrešt, růže, bez černý a líska obecná. Bylinné patro o pokryvnosti pohybující se kolem 50 % čítá více jak čtyři desítky druhů (Zadáková 2010). Kameny agrárních valů porůstají mechy s vysokou pokryvností. Po obou stranách koridoru je vyvinut bylinný lem.
Obr. 14 Dvojice rovnoběžných koridorů vymezuje 42 m široký pás louky autor: J. Riezner
75
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Krajinářské hodnoty tohoto KS vyplývají z několika aspektů, k nimž mimo jiné náleží harmonické vztahy a harmonické měřítko. Lokalita je cenná zcela dochovanou záhumenicovou plužinou pravidelného vyměření (šířka parcel kolísá těsně kolem 62 m, takřka rovné parcelní hranice). Jedná se okulturně-historickou dominantu. Lehce zvlněný reliéf KS je členěn hmotami paralelně probíhajících koridorů o průměrné šířce 20,7 m do několika samostatných, protáhlých a zřetelně vymezených prostorů. Tyto dílčí prostory (krajinné interiéry) jsou vzhledem k poměru výšky koridorů a hloubky otevřené plochy polouzavřené až otevřené. Tato geometrizace vytvářená rastrem pravidelně se střídajících koridorů a krajinných interiérů je výrazným rysem, který vnáší do krajiny jasný a zapamatovatelný řád, což je vlastnost spoluvytvářející vizuální atraktivitu. Pozitivním jevem je také kolísající výška koridorů představujících pro pozorovatele nejbližší horizonty a bohatě členěný prostní plášť. Mezi koridory (ve směru jejich os) se otevírají výhledy do blízkých údolí a dále na lesně-luční krajinu Verneřického středohoří. Esteticky pozitivním jevem i jednou z přírodních hodnot je střídání jednotlivých exemplářů různých druhů dřevin, což se nanejvýš příznivě odráží v barevné proměnlivosti listů a plodů během roku (zlatá barva jasanů na podzim).
Obr. 15 Jasanový koridor klesající východním směrem do údolí Valkeřického potoka autor: J. Riezner
4. Srovnání krajinných segmentů Srovnáme-li čtyři vybrané KS mezi sebou, jsou patrné určité rozdíly v jejich krajinném rázu. Ty spočívají ve variabilitě jednotlivých znaků krajinného rázu, které odrážejí proměnlivé přírodní podmínky a nebo jsou závislé jeden na druhém (vazba vzniku agrárních forem reliéfu na členění plužiny, sekundární krajinná struktura je těmito formami v krajině pevně fixována, závislost koridorů na agrárních valech a mezích). K nejdůležitějším přírodním faktorům náleží klima a reliéf. Rozdílné klimatické poměry spolupodmiňují způsob využití půdy a aktuální vegetaci. Z hlediska charakteru reliéfu (typ, sklon svahu) existuje zásadní rozdíl mezi KS situovanými na delších svazích (Valkeřice a Knínice), KS Habartice nacházejícím se na zvlněné náhorní plošině Krušných hor a KS Oblík, který je zasazen v dynamickém reliéfu Ranského středohoří. Typické znaky krajinného rázu se liší mezi jednotlivými krajinnými segmenty do různé míry: – krajinná struktura. V tomto aspektu zahrnujícím typ plužiny a zastoupené kultury se odlišuje především KS Oblík s úsekovou plužinou a mozaikou polí, luk a pastvin od tří ostatních KS, které mají záhumenicovou plužinu a jsou využívány jako trvalé travní porosty. – agrární formy reliéfu. Jednotlivé KS se liší množstvím a velikostí agrárních valů a mezí včetně přechodných typů a dále v tvaru, barvě a velikosti kamenů budujících agrární valy. – koridory. Soubor řady lokálně proměnlivých ekologických faktorů podmiňuje variabilitu kvalitativních parametrů koridorů (vegetační typ, věková struktura, druhové složení a diverzita), přičemž zásadní je změna klimatu s rostoucí nadmořskou výškou. Největší rozdíl je proto mezi KS Oblík
76
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
(termofytikum) a KS Habartice (oreofytikum), zbývající dva KS se nacházejí v mezofytiku. Rozdíly v prostorových parametrech koridorů (průměrná šířka, hustota a podíl jejich rozlohy na výměře KS) jsou patrné z tab. 1. Nejvyšších hodnot parametrů dosahuje s odstupem KS Knínice, středních KS Oblík a Valkeřice (i tak zde zabírají koridory takřka třetinu z plochy KS) a nejnižších KS Habartice. Vyšší hodnoty těchto prostorových parametrů ještě nemusejí automaticky znamenat vyšší estetickou hodnotu. Například nejnižší hodnoty všech těchto parametrů (a nízká druhová diverzita) u KS Habartice jsou přinejmenším vyrovnány jinými aspekty: esteticky velmi kladně zde působí rozvolněnost porostů jeřábů a absence keřového patra zvyšující přehlednost krajiny parkového charakteru. Jako esteticky velmi hodnotné jsou vnímány též agrární valy, jejichž povrch není porostlý vegetací. V tomto ohledu se KS Habartice liší od ostatních, kde jsou agrární valy kryté zelení. Tabulka 1. Prostorové parametry koridorů v krajinných segmentech rozloha (ha)
souřadnice středu KS [s. š., v. d.]
rozsah nadmořské výšky v KS [m n. m.]
průměrná šířka koridorů [m]
hustota koridorů [km.km-2]
podíl rozlohy koridorů na výměře KS [%]
Habartice
39,5
50º 44′ 01″ 13º 52′ 15″
682–746
10,0
13,47
13,47
Knínice
35,8
50º 44′ 23″ 14º 00′ 13″
443–608
23,6
24,07
56,72
Oblík
85,1
50º 24′ 23″ 13º 48′ 51″
252–385
21,7
14,72
31,89
Valkeřice
21,3
50º 42′ 21″ 14º 18′ 37″
470–536
20,7
15,23
31,50
krajinný segment
5. Typ krajinného rázu Metodický postup hodnocení krajinného rázu zahrnuje identifikaci znaků krajinného rázu a jejich následnou klasifikaci. Ta spočívá podle Vorla et al. (2004) v určení významu přítomnosti daného znaku (zásadní, spoluurčující nebo doplňující znak), jeho celkovém projevu (pozitivní, neutrální nebo negativní) a jeho cennosti (jedinečný, význačný nebo běžný znak). Krajinná struktura (zachované členění plužiny) a koridory jsou zásadními znaky a agrární formy reliéfu spoluurčujícími znaky krajinného rázu. Všechny tři typické znaky představují v hodnocených KS pozitivní a význačné znaky krajinného rázu. Kombinace těchto tří znaků kulturní, historické i přírodní charakteristiky uplatňujících se výrazně v krajinném rázu vytváří určitý typ krajinného rázu (krajinný typ). Rámcově náleží tato území ke krajinnému typu semibocage“12. Ten je jedním ze tří desítek krajinných typů identifikovaných autorem první evropské klasifikace a typologie kulturních krajin, nizozemským krajinným architektem J. Meeusem (1995). Tři krajinné segmenty (Habartice, Knínice a Valkeřice) se vyznačují stejným typem plužiny (záhumenicovou) a ačkoliv jejich krajinný ráz není zcela totožný, lze je přiřadit ke stejnému typu krajinného rázu. Nazvat jej lze právě podle jejich společného a typického znaku – záhumenicové plužiny jako „záhumenicová semibocage“ (Riezner 2008). Obecně se tento typ krajinného rázu vyznačuje členitým reliéfem a krajinnou mozaikou trvalých travních porostů členěných dřevinnou vegetací agrárních forem reliéfu doprovázejících hranice záhumenicových parcel, lesů menší rozlohy a řadových vsí situovaných v údolích. Typ krajinného rázu „záhumenicová semibocage“ se opakuje v různě velkých areálech v Českém středohoří, Krušných horách a dalších pohořích České republiky (zejména v Jeseníkách). KS Knínice představuje nejlepší ukázku tohoto typu krajinného rázu z nižších poloh Krušných hor, KS Habartice naopak z náhorních plošin. Tyto krajinné segmenty mají řadu srovnatelných lokalit jak na české, tak na saské straně Krušných hor. KS Valkeřice repre12 Podle Meeuse (1995) je krajinný typ semibocage variací typu bocage s menším množstvím živých plotů a rozlehlejšími lesy, vizuálně polouzavřený. Semibocage se rozprostírá v pohořích západní a střední Evropy včetně Českého masivu. Pozemky různé velikosti, ne všechny uzavřené, se tu střídají ve svažitém terénu, louky jsou často ohraničeny stromy a zídkami, klima je chladné a vlhké. Pro tyto oblasti je příznačné extenzivní využití půdy, její opouštění a zalesňování.
77
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
zentuje typickou a zároveň jednu z nejrozsáhlejších ukázek typu krajinného rázu „záhumenicová semibocage“ ve Verneřickém středohoří. Krajinný segment Oblík se svým krajinným rázem od ostatních KS poněkud liší, má blíže ke krajinám bocage přímořských oblastí západní Evropy. S nimi má srovnatelnou krajinnou mozaiku a fyziognomickou převahu keřového patra v liniových porostech, které tak připomínají živé ploty. Tato skutečnost a přírodní hodnoty činí KS Oblík po krajinářské stránce zcela výjimečným a tudíž velmi cenným v rámci celého Česka.
6. Závěr Vybrané krajinné segmenty jsou lokality s významnými krajinářsko-estetickými hodnotami, u KS Oblík se jedná o výjimečné hodnoty. Také dle hodnocení krajinného rázu CHKO České středohoří Vorla et al. (1999) leží KS Oblík a Valkeřice v pásmech s vysokými, resp. zvýšenými nároky na ochranu krajinného rázu. Z toho vyplývá nutnost ochrany krajinného rázu zkoumaných KS, která je zajištěna v různé míře. Dva KS leží v CHKO České středohoří, KS Habartice v přírodním parku Východní Krušné hory (a zčásti v přírodní rezervaci Černá louka) a jen KS Knínice žádné ochrany nepožívá. V tomto případě se nabízí vyhlášení jako registrovaného významného krajinného prvku. Tento příspěvek může posloužit jako doplněk ke třem preventivním hodnocením krajinného rázu vypracovaným pro CHKO České středohoří (Vorel et al. 1999, Kinský 2000, Löw et al. 2010) stejně jako jiných území v Česku s tímto typem krajinného rázu. Článek vznikl s podporou Ministerstva zemědělství ČR v rámci projektu č. QH82126 - Zajištění harmonizace krajinotvorné, hydrologické a produkční funkce agrárních valů a teras pro diverzifikaci aktivit na venkově.
Literatura BUKÁČEK R. (2006) Preventivní hodnocení krajinného rázu rozsáhlejšího území - metodika a možnosti jejího využití. In: Vorel, I., Sklenička, P. (eds.): Ochrana krajinného rázu - třináct let zkušeností, úspěchů i omylů. Nakladatelství Naděžda Skleničková, Praha, s. 91–98. DEMEK J., MACKOVČIN P. et al. (2006) Zeměpisný lexikon ČR: Hory a nížiny. 2. vyd. Brno, AOPK, 582 s. FORMAN R. T. T., GODRON M. (1993) Krajinná ekologie. Academia, Praha, 583 s. GeoINFO - geovědní informace na území ČR [online]. Česká geologická služba. © 2003 [cit. 2011-10–20]. Dostupné z WWW: HAMERNÍKOVÁ J. (2009): Flóra agrárních valů mezi obcemi Knínice a Libouchec a její srovnání s okolními biotopy. Bakalářská práce, UJEP, FŽP, Katedra přírodních věd, 68 s. KAMENSKÁ M. (2009) Flóra území mezi státní hranicí a obcí Adolfov s důrazem na agrární valy a horské louky. Bakalářská práce, UJEP, FŽP, Katedra přírodních věd, 60 s. KAMENSKÁ M. (2011) Příčiny současného stavu porostů na agrárních valech na Krušných horách. Diplomová práce, UJEP, FŽP, Katedra přírodních věd, 100 s. KINSKÝ J. (2000) Chráněná krajinná oblast České středohoří. Hodnocení krajinného rázu. Litoměřice, 88 s. + mapové přílohy. LIPSKÝ Z. (2005) Chápání a hodnocení krajinného rázu v projektu ELCAI. In: Maděra, P., Friedl, M., Dreslerová, J. (eds.): Krajinný ráz – jeho vnímání a hodnocení v evropském kontextu. Ekologie krajiny 1, Sborník příspěvků z konference CZ-IALE, 4.–5. 2. 2005, Brno, s. 113–120. LÖW J. (1999) Krajinný ráz. Zahrada-park-krajina, 9, č. 3, s. 5–7. LÖW J. et al. (2010) Preventivní hodnocení krajinného rázu na území CHKO České středohoří. Löw & spol., s. r. o., Brno, 187 s. + 3 přílohy. LÖW J., MÍCHAL I. (2003) Krajinný ráz. Lesnická práce, Kostelec nad Černými lesy, 552 s.
78
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
KÖHLER B., PREIß A. (2000) Erfassung und Bewertung des Landschaftsbildes. Informationsdienst Naturschutz Niedersachsen. r. 20, č. 1, s. 1–60. MACHOVÁ I. (2007) Sledování vývoje krajiny Českého středohoří na příkladu agrárních valů. Studia Oecologica, roč. 1, s. 57–62. MACHOVÁ I., FILIPOVÁ L., FIEDLEROVÁ K. (2008): Dřeviny agrárních valů Českého středohoří a jejich vliv na bylinné patro. Severočeskou přírodou, Litoměřice, r. 39, s. 1–6. MACHOVÁ I., KUBÁT K. (2005) Příspěvek k flóře Oblíku v Českém středohoří a jeho okolí. Severočeskou přírodou, Litoměřice, r. 36–37, s. 61–74. MACHOVÁ I., KUBÁT K., ČESKÁ J., SYNEK V. (2009): Vyhodnocení výskytu cévnatých rostlin z agrárních valů a teras z úpatí vrchu Oblíku v Českém středohoří. Příroda, Praha, r. 28, s. 185– 202. MEEUS J. H. A. (1995) Pan-European landscapes. Landscape and Urban Planning, 31, s. 57–79. Nařízení okresního úřadu o zřízení přírodního parku „Východní Krušné hory“. Okresní úřad Teplice, vydáno 10. 4. 1995. Nařízení okresního úřadu č. 1/1995 Okresního úřadu Ústí nad Labem o zřízení přírodního parku „Východní Krušné hory“. Vyhlášeno 20. 4. 1995. QUITT E. (1971): Mapa klimatických oblastí ČSR 1:500 000. Geografický ústav ČSAV, Brno. RIEZNER J. (2008) „Záhumenicová semibocage“: typ krajinného rázu Jesenicka. Geografie Sborník České geografické společnosti, r. 113, č. 2, s. 173–182. RIEZNER J. (2011) Krajinotvorný význam vegetace agrárních valů a teras na příkladu Jesenicka. Studia Oecologica, r. 5, č. 1, s. 44–53. SALAŠOVÁ A. (2005) Posudzovanie krajinného rázu – inšpirácia britskou krajinárskou školou. In: Maděra, P., Friedl, M., Dreslerová, J. (eds.): Krajinný ráz – jeho vnímání a hodnocení v evropském kontextu. Ekologie krajiny 1, Sborník příspěvků z konference CZ-IALE, 4.–5.2. 2005, Brno, s. 155–164. SOWAC GIS [online]. Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy. © 2008 [cit. 2011-10–21]. Dostupné z WWW: STELLA M., STIBRAL K. (2009): Opravdu máme rádi savanu? Aneb Biopsychologická východiska vnímání krajiny. In: Klvač P. (ed.): Člověk, krajina, krajinný ráz. Masarykova univerzita, Brno, s. 8–21. ŠTEFKOVÁ M. (2010) Lesní druhy rostlin na různých typech stanovišť na lokalitě mezi obcemi Knínice a Libouchec. Bakalářská práce, UJEP, FŽP, Katedra přírodních věd, 71 s. TOLASZ R. et al. (2007) Atlas podnebí Česka. Český hydrometeorologický ústav, Praha, Univerzita Palackého v Olomouci, 255 s. VOREL I., BUKÁČEK R., MATĚJKA P., CULEK M., SKLENIČKA P. (2004) Metodický postup posouzení vlivu navrhované stavby, činnosti nebo změny využití na krajinný ráz. Nakladatelství Naděžda Skleničková, Praha, 22 s. VOREL I., KIBIC K., VORLOVÁ J. (1999) České středohoří – Hodnocení území CHKO z hlediska krajinného rázu, Analýza charakteru a identity krajiny a návrh odstupňované ochrany krajinného rázu. Atelier V, Praha. VOREL I., KUPKA J. (2011) Krajinný ráz. Identifikace a hodnocení. ČVUT, Praha, 147 s. ZADÁKOVÁ M. (2010): Floristická studie agrárních teras a valů mimo les na vrchu Kohout u Blankartic. Bakalářská práce, UJEP, FŽP, Katedra přírodních věd, 79 s.
79
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
VEGETACE VYBRANÝCH AGRÁRNÍCH VALŮ V LESÍCH VERNEŘICKÉHO STŘEDOHOŘÍ A ÚBOČÍ KRUŠNÝCH HOR VEGETATION OF SELECTED AGRARIAN STONE-WALLS IN WOODLANDS OF VERNEŘICKÉ STŘEDOHOŘÍ (VERNEŘICKÉ HIGLANDS) AND HILLSIDES OF KRUŠNÉ HORY (ORE MOUNTAINS) Ladislava FILIPOVÁ1, Iva MACHOVÁ2 1
[email protected], 2 Univerzita J. E. Purkyně, Fakulta životního prostředí, Králova výšina 7, 400 96 Ústí nad Labem, Česká republika, [email protected]
Abstrakt Vegetace agrárních valů v lesích a její vztah k prostředí byly studovány na vybraných lokalitách Verneřického středohoří a na úbočí Krušných hor. Na dvacetimetrových úsecích 12 valů bylo zapsáno celkem 32 vegetačních snímků a zaznamenány proměnné prostředí (kamenitost, velikost kamenů, nadmořská výška, průměrná šířka a průměrná výška nejvyššího bodu valu). Studované valy se nelišily v průměrné pokryvnosti jednotlivých pater vegetace ani v počtu druhů/m2, signifikantně se lišily kamenitostí. Nadmořská výška byla negativně korelována s pokryvností keřového patra a kamenitost s celkovým počtem druhů rostlin na valu. Kamenitost a nadmořská výška jsou také faktory, které významně ovlivňují druhové složení vegetace na lesních valech, ačkoliv i další lokální podmínky, stáří valů a okolní vegetace se jistě odráží ve druhovém složení. Abstract Vegetation of agrarian stone-walls and its relationship to the environment were studied on selected localities of Verneřické středohoří (Verneřické highlands) and hillsides of Krušné hory (Ore Mts.). On 12 hedgerows, 32 vegetation relevés were sampled on parts 20 m long. Environmental variables (percentage of stones vs. soil, size of the stones, altitude, mean width and mean highest peak of the part) were recorded. Studied hedgerows did not differ in mean coverage of the vegetation layers nor in the number of species per square m, but they differed in percentage of stones. Altitude was negatively correlated to the coverage of shrubs (E2) as well as percentage of stones to the total number of species of the hedgerow. Percentage of stones and altitude influence significantly also species composition of the vegetation of hedgerow, despite of the doubtlessly important influence of local environmental conditions and the surrounding vegetation and of the age of the hedgerows. Klíčová slova: NMDS, CCA, druhové složení, antropogenní formy reliéfu, porost agrárních valů Key words: NMDS, CCA, species composition, forms of anthropogenic relief, hedgerow
Úvod Změny hospodaření v krajině se v současnosti dotýkají všech evropských států (Rounsevell et al. 2006). Nevyhnuly se ani české krajině. Jistým specifikem jsou navíc sudetské oblasti, kde došlo po 2. světové válce k výraznému vylidnění až zmizení celých vesnic (Mikšíček et al. 2006) a krajina celkově prošla procesem desynantropizace/renaturalizace (př. Kučera, Guth 1998). Opuštění polí, absence pastvy či kosení pozemků vede k postupnému zarůstání křovinami a později k nástupu lesa. Některé nelesní enklávy bývají také cíleně osázeny lesem (v Krušných horách např. viz AOPK 2009). Vývojem opuštěné krajiny Českého lesa se v posledních letech zabývala např. Rolková (2009), která mj. dospěla k závěru, že po opuštění pozemků a ponechání samovolnému dlouhodobému vývoji dochází k výraznějšímu nárůstu počtu plošek, ty se ale následně scelují, což v důsledku vede ke
80
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
snížení heterogenity prostředí. Došlo zde i k poklesu druhové diverzity, zejména v důsledku úbytku bezlesých ploch. Podobný vývoj krajiny nastal i v oblasti Kralického Sněžníku (Gábová 1997) a na Jesenicku (Riezner 2007). Zde byly jako příklad historických změn v zemědělské krajině studovány antropogenní formy reliéfu (agrární valy, haldy a terasy), jejich vegetační pokryv a faktory, které jej ovlivňují. Autoři si všímali jak valů a teras přetrvávajících v antropogenním bezlesí (valy obklopené trvalými travními porosty), tak také valů původně se vyskytujících v otevřené krajině, nyní však obklopených lesem. V Krušných horách i ve Verneřickém středohoří probíhá vývoj krajiny analogicky a i zde se setkáváme s agrárními valy a terasami, které se ocitly, ať již v důsledku spontánních procesů nebo umělým zalesněním, v lesním prostředí. Cílem naší studie je zjistit, jaká je struktura vegetace agrárních valů v lesích ve zkoumaném území, její druhové složení a jaké faktory prostředí ovlivňují druhové složení vegetace.
Metodika Lokality Na základě historických map a leteckých snímků Verneřického středohoří a východních Krušných hor zpracovaných v rámci projektu NAZV: QH82126 (Elznicová, Machová 2010a, 2010b, 2010c) byly vytipovány lokality s lesními valy. Jejich vhodnost byla ověřena v terénu. Pomocí GPS byly studované valy v terénu zaměřeny a byla zjištěna jejich nadmořská výška (Tab 1.). Terénní práce probíhaly ve vegetační sezóně v r. 2008. Tab. 1: Lokality valů, značení studovaných úseků, jejich poloha a nadmořská výška (m n. m.). lokalita
úseky valů
pozice UTM
nadmořská výška
Knínice – Krušné hory
13aA
N50°44.695` E014°00.000`
643
Knínice – Krušné hory
13bA
N50°44.695` E014°00.000`
643
Knínice – Krušné hory
12aA
N50°44.639` E014°00.043`
638
Knínice – Krušné hory
12bA
N50°44.639` E014°00.043`
638
Knínice – Krušné hory
12cA
N50°44.639` E014°00.043`
638
Knínice – Krušné hory
11aA
N50°44.377` E013°59.660`
583
Knínice – Krušné hory
11bA
N50°44.377` E013°59.660`
583
Knínice – Krušné hory
11cA
N50°44.377` E013°59.660`
583
Zubrnice – Leština
2aA
N50°39.238` E014°12.239`
280
Zubrnice – Leština
2bA
N50°39.238` E014°12.239`
280
Zubrnice – Leština
2cA
N50°39.238` E014°12.239`
280
Rychnov
3aA
N50°41.083` E014°14.405`
600
Rychnov
4aA
N50°41.209` E014°14.384`
600
Rychnov
4bA
N50°41.209` E014°14.384`
600
Rychnov
4cA
N50°41.209` E014°14.384`
600
Rychnov
5aA
N50°41.223` E014°14.414`
607
Hrob
7aA
N50°40.090` E013°42.632`
530
Hrob
7bA
N50°40.090` E013°42.632`
530
Hrob
6aA
N50°39.945` E013°42.885`
515
Hrob
8aA
N50°40.078` E013°42.676`
529
Knínice – Krušné hory
10aA
N50°44.353` E013°59.722`
582
Knínice – Krušné hory
10bA
N50°44.353` E013°59.722`
582
Knínice – Krušné hory
10cA
N50°44.353` E013°59.722`
582
Valkeřice
1aA
N50°42.386` E014°19.071`
487
Valkeřice
1bA
N50°42.386` E014°19.071`
487
81
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
lokalita
úseky valů
pozice UTM
nadmořská výška
Valkeřice
1cA
N50°42.386` E014°19.071`
487
Valkeřice
1dA
N50°42.386` E014°19.071`
487
Valkeřice
1eA
N50°42.386` E014°19.071`
487
Valkeřice
1fA
N50°42.386` E014°19.071`
487
Valkeřice
1gA
N50°42.386` E014°19.071`
487
Valkeřice
1hA
N50°42.386` E014°19.071`
487
Valkeřice
1iA
N50°42.386` E014°19.071`
487
Vegetační snímkování Od začátku valu (okraje lesa) byly postupně měřeny úseky délky 20 m. Na každém úseku byla zjišťována kamenitost (odhad procentuálního podílu kamenů a půdy), velikost kamenů (3 kategorie: malé do 10 cm v průměru, střední do 20 cm, velké více než 20 cm) a jejich procentuální podíl, průměrná šířka úseku a průměrná výška nejvyššího bodu úseku nad okolím. Pro každý úsek byl zapsán vegetační snímek, tj. soupis všech druhů cévnatých rostlin včetně jejich abundance a pokryvnost pater (E3 stromové, E2 keřové, E1 bylinné). Mechové patro nebylo uvažováno vzhledem k jeho všeobecně malé pokryvnosti. Použita byla stupnice Braun-Blanquetova modifikována dle Van der Maarela (1979). Nomenklatura byla sjednocena dle Kubát et al. (eds.) (2002).
Statistické analýzy Pro jednotlivé valy byly spočítány popisné statistiky (průměr, minimum, maximum a směrodatná odchylka) pro pokryvnost jednotlivých pater, počet druhů/val a kamenitost. Byl spočítán i průměrný počet druhů na vegetační snímek (úsek valu).Průměrné pokryvnosti pater, kamenitost valů a počet druhů na m2 jednotlivých valů byly porovnány neparametrickým Kruskal-Wallisovým testem. Korelace proměnných prostředí úseků valu a vztah nadmořské výšky valu a počtu druhů na m2 byly zjišťovány pomocí neparametrického Spearmanova koeficientu. Pro přiblížení struktur v datech (pattern) bylo provedeno nemetrické vícerozměrné škálování (NMDS). Jedná se o nepřímou gradientovou analýzu, která vede k rozmístění jednotlivých snímků v dvourozměrném prostoru ordinačního diagramu tak, aby skutečné vzdálenosti mezi dvěma snímky v diagramu odpovídaly nepodobnosti jejich druhového složení. NMDS bylo spočteno na základě korelační matice (Spearmanovo R), bylo provedeno 34 iterací (nejlepší 16.), počet dimenzí byl stanoven na 2. Všechny dosud uvedené analýzy byly počítány v programu Statistica 10.0 (StatSoft, 2011).Kanonická korespondenční analýza (CCA) byla provedena pro zjištění vlivu kamenitosti a nadmořské výšky na druhové složení vegetace. Proměnná šířka valu byla použita jako kovariáta (proměnná, jejíž vliv chceme odstranit). Signifikance os byla testována Monte Carlo permutačním testem (499 permutací, plný model). Ordinační analýzy byly počítány v programu Canoco for Windows 4.5 (ter Braak et Šmilauer 2002). Prostorová autokorelace vegetačních snímků náležejících jednotlivým valům byla zanedbána.
Výsledky Na lesních valech bylo zaznamenáno 32 vegetačních snímků s celkem 120 druhy bylin i dřevin. Byly zjištěny pouze 2 druhy uvedené v Černém a červeném seznamu ohrožených druhů rostlin ČR (Procházka, 2001), jabloň lesní (Malus sylvestris C2) na valu u Knínic v Krušných horách a jeřáb břek (Sorbus torminalis C4a) na valu mezi Zubrnicemi a Leštinou. Dřeviny nejčastěji zastoupené ve stromovém patře jsou Fraxinus excelsior, Quercus petraea, Sorbus aucuparia, Corylus avellana, Fagus sylvatica, Betula pendula, Acer pseudoplatanus a Acer campestre (dřeviny seřazeny dle klesající pokryvnosti). Dřeviny nejčastěji se vyskytující v keřovém patře jsou Corylus avellana, Rubus sp., Rubus idaeus, Crategus sp., Fraxinus excelsior a Acer campestre. Z bylin nacházíme na valech v lese nejčastěji netýkavky Impatiens parviflora, Impatiens noli-tangere, kapradiny (Dryopteris di-
82
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
latata, D. filix-mas, D. carthusiana), dále Galium aparine, Galium odoratum, Vaccinium myrtillus, Geranium robertianum, Senecio ovatus, z trav je nejhojnější Poa nemoralis. Průměrnou pokryvnost jednotlivých pater, počet druhů a kamenitost všech valů uvádí Tab. 2. Nejvyšší pokryvnosti dosahuje patro stromové, naopak keřové patro bývá vyvinuto většinou pouze sporadicky. Bylinné patro je zpravidla bohatší, i když průměrná pokryvnost činí pouze 21,3 %. Průměrný počet druhů ve snímku je 20,3. Kamenitost valů je velmi variabilní, rozsah se pohybuje mezi 5 a 97 %. Tab. 2: Průměrná pokryvnost jednotlivých pater a kamenitost všech valů. Všechny hodnoty jsou uvedeny v %. průměr
E3
E2
E1
kamenitost
71,9
9,7
21,3
73,3
minimum
10
0
3
5
maximum
100
60
53
97
sm. odch.
27,4
13,2
15,6
33,5
Pokryvnost jednotlivých vegetačních pater studovaných valů byla srovnatelná, rozdíly mezi valy v pokryvnosti E1, E2 ani E3 nebyly statisticky významné (E1 p=0,116, E2 p=0,047, E3 p=0,310). Ani v počtu druhů na m2 nebyl nalezen statisticky významný rozdíl (p=0,443). Valy se ovšem signifikantně lišily kamenitostí (p=0,005). Korelací proměnných prostředí úseků valu byl zjištěn statisticky vysoce významný (p<0,001) negativní vztah mezi nadmořskou výškou a pokryvností keřového patra. Počet druhů je negativně korelován s kamenitostí úseků (p<0,05). Počet druhů na m2 není korelován s nadmořskou výškou.
Graf 1: NMDS diagram pozic úseků valů ve dvojrozměrném prostoru.
83
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
V grafu NMDS (Graf 1) jsou patrné 4 shluky valů: 1. valy 6, 7, 8 (úpatí Krušných hor u obce Hrob) a odlehlejší bod 4 (Verneřické středohoří u obce Rychnov); 2. valy 1 (Verneřické středohoří u obce Valkeřice, obr. 1) a 5 (Verneřické středohoří u obce Rychnov) a mírně vzdálen val 2 (Verneřické středohoří mezi obcemi Zubrnice a Leština); 3. izolovaný val 3 (Verneřické středohoří u obce Rychnov); 4. valy 10, 11, 12 a 13 (úpatí Krušných hor u obce Knínice, obr. 2).
Obr. 1 Val č. 1 nedaleko obce Valkeřice ve Verneřickém středohoří.
84
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Obr. 2 Pohled na val č. 11 u obce Knínice na úpatí Krušných hor. Měřená nezávislá proměnná prostředí (kamenitost, nadmořská výška) měla významný vliv na druhové složení vegetace (test významnosti první kanonické osy i test všech kanonických os p=0.002). První dvě osy CCA vysvětlují 16,2% variability v druhových datech a 100% druhové variability ve vztahu k prostředí (species-environment relation). Graf 2 představuje ordinační diagram druhů a jejich vztah k proměnným prostředí, graf 3 ordinační diagram vzorků (úseků valů) a proměnných prostředí. Je zde patrna silná autokorelace (snímky z jednoho valu jsou si navzájem podobné).
85
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Graf 2: Ordinační diagram (CCA) druhů a proměnných prostředí. Zobrazeny jsou pouze druhy s fit range 10–100 %. KAM – kamenitost, NadV – nadmořská výška. Čísla u zkratek dřevin značí příslušnost k patru (E3, E2, E1). Stromy bez čísla patří do E3. Zkratky druhů: Ach mill - Achillea millefolium, Aeg pod - Aegopodium podagraria, Agr cap - Agrostis capillaris, Agr sp - Agrostis sp., Ace cam - Acer campestre, Ace pl - Acer platanoides, Ace ps - Acer pseudoplatanus, Act spi - Actaea spicata, Ali pet - Alliaria petiolata, Alo pra - Alopecurus pratensis, Ant syl - Anthriscus sylvestris, Ant odo - Anthoxanthum odoratum, Ath fil - Athyrium filix-femina, Arh ela - Arrhenatherum elatius, Ave fle - Avenella flexuosa, Bet pen - Betula pendula, Bra pin - Brachypodium pinnatum, Bra syl - Brachypodium sylvaticum, Cal aru - Calamagrostis arundinacea, Cal vil - Calamagrostis villosa, Cam tra - Campanula trachelium, Car bri - Carex brizoides, Car bet - Carpinus betulus, Pru av - Prunus avium, Cer arv - Cerastium arvense, Con maj - Convalaria majalis, Cor san - Cornus sanguinea, Cor ave - Corylus avellana, Cir vul - Cirsium vulgare, Crat - Crategus sp., Cys fra - Cystopteris fragilis, Dac glo - Dactylis glomerata, Des ces - Deschampsia cespitosa, Den bul - Dentaria bulbifera, Dry dil - Dryopteris dilatata, Dry car - Dryopteris carthusiana, Dry fil - Dryopteris filix-mas, Dig pur - Digitalis purpurea, Euo eur - Euonymus europaea, Epi sp - Epilobium sp., Fag syl - Fagus sylvatica, Fes gig - Festuca gigantea, Fes rub - Festuca rubra, Fes sp - Festuca sp., Fra mos - Fragaria moschata, Fra ex - Fraxiunus excelsior, Gal pub - Galeopsis pubescens, Gal tet - Galeopsis tetrahit, Gal sp - Galeopsis sp., Gal sax - Galium saxatile, Gal alb - Galium album, Gal apar - Galium aparine, Gal odo - Galium odoratum, Gal rot - Galium rotundifolium, Geu urb - Geum urbanum, Ger rob - Geranium robertianum, Gle hed - Glechoma hederacea, Gym dry - Gymnocarpium dryopteris, Hie mur - Hieracium murorum, Hie sp. - Hieracium sp., Hol lan - Holcus lanatus, Hol mol - Holcus mollis, Hyp per - Hypericum perforatum, Epi ang - Epilobium angustifolium, Imp nol - Impatiens noli-tangere, Imp par - Impatiens parviflora, Lap com - Lapsana communis, Lar dec - Larix decidua, Lin vul - Linaria vulgaris, Lon xyl - Lonicera xylosteum, Luz luz - Luzula luzuloides, Luz syl - Luzula sylvatica, Lys vul - Lysimachia vulgaris, Lys nem - Lysimachia nemorum, Lys num - Lysimachia nummularia, Mal syl - Malus sylvestris, Mil ef - Milium effusum, Moe tri - Moehringia trinervia, Mai bif - Maianthemum bifolium, Myc mur - Mycelis muralis, Myo syl - Myosotis sylvatica, Ox ace - Oxalis acetosella, Pru pa - Prunus padus, Pic abi - Picea abies, Poa nem - Poa nemoralis, Poly mul - Polygonatum multiflorum, Pol ver - Polygonatum verticillatum, Poly vul - Polypodium vulgare, Pop tre - Populus tremula, Pre pur – Prenanthes purpurea, Pyr com - Pyrus communis, Que pet - Quercus petraea, Rob pse - Robinia pseudoacacia, Ros can - Rosa canina, Ros sp - Rosa sp., Rum obt - Rumex obtusifolius, Rib uva - Ribes uva-crispa, Rum acs - Rumex acetosella, Rub id - Rubus idaeus, Rub sp - Rubus sp., Sam nig - Sambucus nigra, Scr nod - Scrophularia
86
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
1.0
nodosa, Sen ov - Senecio ovatus, Sor auc - Sorbus aucuparia, Sor tor - Sorbus torminalis, Ste gra - Stellaria graminea, Ste nem - Stellaria nemorum, Tar Rud - Taraxacum sect. Ruderalia, Ulm gl - Ulmus glabra, Urt dio - Urtica dioica, Vac myr - Vaccinium myrtillus, Ver cham - Veronica chamaedrys, Vib opu - Viburnum opulus, Vio odo - Viola odorata, Vio rei - Viola reichenbachiana, Vio riv - Viola riviniana, Vic sp - Vicia sp.
-1.0
NadV
KAM
-0.8
1.0
Graf 3: Ordinační diagram (CCA) vzorků a proměnných prostředí. KAM – kamenitost, NadV – nadmořská výška. Symboly označují úseky jednotlivých valů: ● 13, ■11, ▼3, ►5, ◄4, ▲6, ▌7, ♦12, *2, X 8, kosočtverec s mřížkou 10, čtverec s pruhy 1.
Diskuse Změny v osídlení Krušných hor byly v minulých staletích spojeny především s těžbou rud. Vždy v návaznosti na její rozvoj docházelo i ke zvětšení počtu obyvatel na horách a následkem zemědělské činnosti k tvorbě agrárních valů, teras a hald. Valy sloužily k odkládání kamenného materiálu z polí, ohraničení pozemků, zvyšovaly stabilitu svahů a při průběhu po vrstevnici zpomalovaly a přerušovaly vodní erozi. V období úpadku hornické činnosti či jako následek politických změn ve 20. stol docházelo k opouštění území. Valy se pak ocitly i v lesích. Kirchner et Plachý (1985) uvádějí kamenné valy značné mocnosti (až 2 m vysoké) v nynějších lesních porostech Problematice agrárních valů v lesích nebyla dosud věnována dostatečná pozornost. Mezi ojedinělé práce na téma zemědělské valy a haldy v lesích i mimo les patří práce Gábové (Gábová 1997), která se věnovala této problematice na lokalitách v hornatině Kralického Sněžníku. Zjistila značné rozdíly ve vegetaci valů, které se v současnosti nacházejí v lesích, a valů obklopených zemědělskou půdou. Rozdíly mezi vegetací na valech záleží i na poloze valu v lese. Valy a haldy na okrajích lesa vykazují
87
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
vyšší bohatost (ve srovnání s valy v kulturním lese). Počet druhů rostlin na lesním valu je pozitivně ovlivněn rozmanitostí podmínek na valu a v okolí. V podmínkách, které studovala, je pro dřeviny určující i převýšení valu nad okolím; extrémní kamenitost a výška negativně ovlivňuje rozšíření dřevin. Podobně i u námi studovaných valů klesal s kamenitostí počet druhů. Riezner (2007) uvádí z Jesenicka změny v pohraničních oblastech ČR, kdy po odsunu německého obyvatelstva byl nadbytek půdy zalesňován. Na Jesenicku bylo v období 1948–1990 zalesněno 21,2 % rozlohy zemědělského půdního fondu (ve srovnání se stavem k r. 1948) a zbytek orné půdy byl zatravněn. Tím se původní valy v polích změnily na valy v lese či valy obklopené travními porosty. „Klenové valy“ (označované podle dominanty) se nacházejí převážně ve smrkových monokulturách a „lipové valy“ jsou obklopeny travními porosty. Jesenické lesní valy nacházející se v nadmořské výšce okolo 800 m se vyznačují vysokým podílem kapraďorostů a nitrofilních rostlin v bylinném patře, jehož pokryvnost je více než dvojnásobná oproti námi studovaným valům, ačkoliv průměrná pokryvnost stromového patra je z obou území srovnatelná. Keřové patro je na jesenických valech vyvinuto fragmentárně s průměrnou pokryvností cca 2 %, na které se podílí 14 druhů keřů. Na valech ve Verneřickém středohoří a valech na úpatí Krušných hor je průměrná pokryvnost vyšší o 7 %, ale podílí se na ní jen 9 druhů keřů. Počet druhů stromů je pro obě území identický (17 druhů). Počet druhů na snímek je na Jesenicku téměř poloviční oproti valům v SZ Čechách (11.1 vs. 20.3), stejně tak i celkový počet druhů nalezených na valech (65 Jesenicko vs. 120 Středohoří a Krušnohoří). Pravděpodobně je příčina ve výrazně menší ploše vegetačního snímku z Jesenicka a druhové bohatosti květeny na úživných horninách Českého středohoří. Dominantní stromy se mezi územími také liší. Na jesenických valech převládá Acer pseudoplatanus, zatímco ve Středohoří a Krušnohoří není jediná dominantní dřevina. Nejvyšší pokryvnosti dosahují Fraxinus excelsior, Quercus petraea, Fagus sylvatica a Sorbus aucuparia. Acer pseudoplatanus se zde vyskytuje také, ale s menší pokryvností. Z diagramu NMDS je poměrně dobře patrné rozdělení valů dle lokalit. Valy v Krušných horách z Knínic a z okolí Hrobu vytváří dva oddělené shluky. Valům z Hrobu je blízký také val z Rychnova ve Středohoří. Soudě podle charakteru okolní vegetace jsou tyto valy obklopeny lesem velmi dlouhou dobu (více než 100 let). Okolí Knínických valů bylo zalesněno nebo spontánně zarůstá kratší dobu (maximálně desítky let, jak je patrné z map, které porovnávají stav území mezi obdobím 1946 a 2002 (Elznicová, Machová 2010a)). Izolovaný je val z vrcholových partií Středohoří u obce Rychnov západně od Kočičího vrchu. Další shluk představují ostatní Středohorské valy zahrnuté ve studii. Zřejmě jsou pro vegetaci valů klíčové zejména lokální podmínky, především matečná hornina, a jistě také doba nerušené sukcese na valu a okolní společenstva. Vliv vzdálenosti lesa na druhovou skladbu porostu valů mimo les byl prokázán (Machová et al. 2010a). Machová et al. (2010b) zjistili též vliv nadmořské výšky na druhovou skladbu porostů agrárních valů ležících mimo les ve Verneřickém středohoří. Rozdělili studované valy na skupiny podle podobnosti druhové skladby. První typ tvořila skupina valů z nadmořské výšky v rozmezí 570–640 m, které se nacházejí v exponovaných polohách na vrcholovém platu v okolí Verneřic. Druhý typ tvořila skupina valů v chráněných polohách v rozmezí 240–410m (bez ohledu na orientaci svahů). Třetí typ byl zjištěn pouze na jednom ze studovaných valů v nadmořské výšce 650 m nacházející se v oblasti s geologicky podmíněným neúživným podložím. Je zajímavé, že v předkládané práci byl zjištěn specifický typ valů z téhož území (u Kočičího vrchu). V této práci byl testován vliv nadmořské výšky a kamenitosti, jejichž vliv se ukázal jako významný pro druhové složení vegetace. Naopak Riezner (2007) uvádí, že druhové složení jesenických valů je nejvíce ovlivněno gradienty světla a živin, ale typ substrátu (kamenitost) zde hraje jen podružnou roli.
Poděkování Vznik článku byl podpořen grantem NAZV: QH82126: Zajištění harmonizace krajinotvorné, hydrologické a produkční funkce agrárních valů a teras pro diverzifikaci aktivit na venkově a projektem Cíl 3: Zelená síť Krušné hory: Vytvoření přeshraničních synergických efektů mezi oblastmi Natura 2000 a rozvojem venkova v Krušných horách.
88
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2
Literatura AOPK ČR (2009) Souhrn doporučených opatření pro Ptačí oblast Východní Krušné hory. http:// www.mzp.cz/C1257458002F0DC7/cz/souhrn_doporucenych_opatreni/$FILE/OMOB-SDO_ PO_%20Vychodni_Krusne_hory-20090511.pdf (staženo 1.11.2011). ELZNICOVÁ, J., MACHOVÁ, I. (2010a) Vývoj agrárních valů a teras mezi obcemi Knínice a Libouchec v Krušných horách v letech 1938 až 2002. FŽP UJEP, Specializovaná mapa s odborným obsahem, vytištěno, formát A2, Ústí nad Labem. ELZNICOVÁ. J.,MACHOVÁ I. (2010b) Vývoj agrárních valů a teras mezi obcemi Adolfov a Fojtovice v Krušných horách v letech 1946 až 2002, FŽP UJEP. - Specializovaná mapa s odborným obsahem, vytištěno, formát A2, Ústí n. L. ELZNICOVÁ, J.; MACHOVÁ, I. (2010c) Vývoj agrárních valů a teras ve Verneřickém středohoří v letech 1938 až 2002, FŽP UJEP. Specializovaná mapa s odborným obsahem, vytištěno, formát A1, Ústí nad Labem. GÁBOVÁ K. (1997) Vegetace zemědělských hald u Malé Morávky ve vztahu k ekologickým faktorům prostředí. Ms. Diplom. práce, depon. in Knihovna PřF UP Olomouc, 52 p. KIRCHNER K., PLACHÝ S. (1985) Antropogenní transformace reliéfu Teplicka a jejich hodnocení. Zprávy GGÚ ČSAV, 22(4). KUBÁT K. et al. (eds.) (2002) Klíč ke květeně České republiky. Academia, Praha. MACHOVÁ I., ELZNICOVÁ J., SYNEK V. (2010a) Význam agrárních valů a teras jako migračního prostředí lesních druhů. Severočes. Přír., Ústí nad Labem, 41: 75–82. MACHOVÁ I., SYNEK V., FIEDLEROVÁ K. (2010b) Flóra valů a hodnocení příčin jejího složení. Studia Oecologica IV: 40–49. MIKŠÍČEK P., SPURNÝ M., MATĚJKA O., SPURNÁ S. (2006) Zmizelé Sudety. Nakladatelství Českého lesa, Domažlice. PROCHÁZKA F. (ed.) (2001) Černý a červený seznam cévnatých rostlin České republiky. Příroda, Praha, 18, 1–166. RIEZNER J. (2007) Agrární formy reliéfu a jejich vegetace v kulturní krajině Jesenicka. Ms. Disertační práce, depon. in Knihovna Geografického ústavu MU Brno. ROLKOVÁ J. (2009) Vývoj vegetačního a krajinného pokryvu v opuštěném pohraničí Českého lesa. MS. depon. in JČU, PřF, Katedra botaniky, České Budějovice. Dostupná na http://botanika. bf.jcu.cz/thesis/pdf/RolkovaJ_Mgr09.pdf (staženo 1.11.2011). ROUNSEVELL M.D.A., REGINSTER I., ARAÚJO M.B., CARTE T.R., DENDOCKER N., EWERT F., HOUSE J.I., KANKAANPÄÄ S., LEEMANS R., METZGER M.J., SCHMIT C., SMITH P., TUCK G. (2006) A coherent set of future land use change scenarios for Europe. Agriculture, Ecosystems and Environment 114: 57–68. STATSOFT, Inc. (2011) STATISTICA (data analysis software system), version 10. www.statsoft. com. TER BRAAK C.J.F., ŠMILAUER P. (2002) Canoco for Windows. Version 4.5. Centre for Biometry Wageningen. CPRO – DLO. Wageningen. VAN DER MAAREL E. (1979) Transformation of cover-abundance values in phytosociology and its effect on community similarity. Vegetatio 39:97–114.
89
Z a j í m av o s t i
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO — ZAJÍMAVOSTI
Informační systém Severozápadních Čech pro správu historických mapových podkladů Information system of North-west Bohemia for historical maps maintanance Jan Pacina1, Kamil Novák2, Lukáš Weiss3 Univerzita J. E. Purkyně, Fakulta životního prostředí Králova výšina 7, Ústí nad Labem [email protected], [email protected], [email protected]
1,2,3
Abstrakt Hlavním tématem práce je vytvoření Informačního systému Severozápadních Čech, který bude obsahovat dostupné historické mapové podklady, včetně zpracovaných leteckých snímků. Výsledky budou prezentovány formou internetové aplikace využívající technologii Flex. Data budou také publikována jako vrstvy pomocí ArcGIS serveru a tímto se aplikace stane unikátním zdrojem historických dat pro tento region. V rámci projektu budou zpracované mapy I. Vojenského mapování z let 1764–1768, II. Vojenského mapování z let 1836–1852, III. Vojenského mapování z let 1877–1880 (reambulované 1930) a Císařské otisky katastrálních map vybraných území. Tyto historické mapové podklady zachycují vývoj krajiny v oblastech s povrchovou těžbou uhlí a budou dále využívány pro studium změn krajiny, rekonstrukce hydrologických sítí a pro mnoho dalších analýz prováděných v GIS. Další část tohoto projektu se zabývá zpracováním historických leteckých snímků vybraných oblastí Severozápadních Čech. Nejstarší letecké snímky, které jsou vhodné k fotogrammetrickému zpracování, pochází z roku 1938 – tedy z let kdy se těžba uhlí stává intenzivní. Při zpracování leteckých snímků pomocí metod fotogrammetrie získáme ortofoto snímek a digitální model terénu. Při zpracování časové řady leteckých snímků tak můžeme vyhodnotit změnu reliéfu, která v regionu nastala, nebo např. vyhodnotit množství horniny, která byla z definované oblasti vytěžena (resp. nasypána). Abstract: The main aim of this project is the creation of Information System of Nort-west Bohemia, containing accessible old maps, including processed historical aerial images. The results of this project are going to be presented as an online application, using the Flex environment. Data will be as well published as ArcGIS server layers which will turn this project into an unique source of historical data of this region. Within this project will be processed maps of the 1st Military survey (1764–1768), 2nd Military Survey (1836–1852), 3rd Military Survey (1877–1880) and Maps stabile cadaster of selected areas. These old maps are covering the landscape change in the area with open-cast coal mining and will be used for the landscape and land-use development analysis, hydrologic networks reconstruction and analysis a more analysis performed in GIS. The other part of this project is focused on processing of the historical aerial photographs of selected areas of Nort-west Bohemia. The oldest aerial images suitable for photogrammetric processing originate from the year 1938 – from the period, when the coal mining became intense. By processing the aerial images using the photogrammetry methods we get as the results the ortho-images and digital surface models. While we process a time line of the aerial images we may evaluate the change of the georelief that happened in the region, or summarize the total volume of the material that has been mined from the selected area (or poured somewhere else). Klíčová slova: Staré mapy, georeference, Severozápadní Čechy, informační systém, fotogrammetrie, letecké snímky, digitální model terénu, webové aplikace, ArcGIS server, FLEX, změna krajiny, analýzy
90
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2 — ZAJÍMAVOSTI
Tento článek prezentuje průběžné výsledky studentského projektu za podpory Interní grantové agentury UJEP v Ústí nad Labem (44101 15 0049 01)
Úvod Oblast mezi městy Kadaň a Duchcov leží v tzv. Černém trojúhelníku [3], kde je stále aktivně těží hnědé uhlí. Hnědé uhlí se zde těžilo již před mnoha lety, ale těžba v průběhu minulých osmdesáti let velmi zintenzivnila. Hnědé uhlí se v Mostecké pánvi nenachází příliš hluboko, a proto je zde velmi rozšířena povrchová těžba uhlí, což je relativně levná metoda těžby, která zpřístupňuje velké zásoby uhlí, ale za cenu destrukce okolní krajiny. Region Severozápadních Čech byl původně orientovaný na zemědělství, s městy a vesnicemi rozmístěnými v celé pánvi. Těžba uhlí následována těžkým průmyslem však změnila vzhled celého regionu. Informační systém Severozápadních Čech je vytvářen pro uchování historických mapových podkladů (I., II. a III. vojenské mapování, Císařské otisky, Státní mapa odvozená 1:5 000), leteckých snímků a dalších odvozených vrstev tak, aby byly zpřístupněny online. Jedním z hlavních úkolů tohoto projektu je rekonstrukce původního reliéfu Mostecké pánve, který bude následně (spolu s historickými daty) sloužit k rekonstrukčním pracím v regionu, analýzám změny a vývoje krajiny, rekultivační aplikace ve spojení s krajinářstvím a dalším historickým účelům. V tomto regionu byly dosud zpracovány tři zájmové lokality (Hot Spot), na kterých došlo k destrukci krajiny vlivem těžby uhlí. Na těchto lokalitách jsou prezentovány možnosti využití Informačního systému SZ Čech. Každá z těchto oblastí má rozdílnou strukturu, využití, problémy a vize. Jako zájmové lokality byly vybrány následující oblasti (viz obr. 3): • Zámek Jezeří – historický zámek vystavěný na úpatí Krušných hor. Aktuálně ohrožený geologickou nestabilitou a půdními sesuvy. • Jezero Most – původně povrchový lom rekultivovaný do formy hydrické rekultivace. Na tomto místě se původně nacházelo královské město Most, zničené v 70. letech 20. století. • Velkolom Bílina a Radovesická výsypka – jeden z největších aktivních lomů v regionu. Rekonstrukce reliéfu vyžaduje výšková data z doby před započetím intenzivní těžby uhlí a v některých případech i data z různých časových období. Tato oblast byla podrobně zmapována ve 30. letech 20. století. Mapy III. vojenského mapování 1:25 000 byly reambulovány v roce 1934–1938 a v roce 1938 byl region nasnímán fotogrammetricky. Současný tvar reliéfu v rámci povrchových lomů je tvořen pomocí leteckých snímků.
Obr. 1 Změna reliéfu Mostecké pánve – 60. léta a současnost [8]
91
Z a j í m av o s t i
Key words: Old maps, geocoding, North-west Bohemia, information system, aerial photographs, DTM, web mapping applications, ArcGIS server, FLEX, landscape chase, analysis
Z a j í m av o s t i
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO — ZAJÍMAVOSTI
Data a metody V rámci tohoto projektu pracujeme se starými mapami a historickými leteckými snímky. Staré mapy využívané v rámci tohoto projektu jsou mapy III. vojenského mapování (1:25 000, 1:75 000), mapy II. vojenského mapování. Více o starých mapách v [5] a [10]. Historické letecké snímky jsou z roku 1938, 1953, 1987 a 2008. Veškeré snímky byly zakoupeny z Vojenského geografického a hydrometeorologického úřadu v Dobrušce.
Staré mapy Velká část projektu byla věnována georeferencování starých map, která byla provedena několika metodami. Mapy II. a III. vojenského mapování byly georeferncovány do JTSK pomocí rohů mapových listů, jejichž souřadnice v JTSK byly získány z globálního transformačního klíče (program MATKART). Při této metodě georeferencování bylo zapotřebí upravit mapový rám tak, aby přesně odpovídal hranici kladu jednotlivých mapových listů. K dotransformaci hranice mapového listu bylo použito cca 150 až 200 bodů pro jeden mapový list v kombinaci se Spline transformací (dostupnou v ArcGIS 10). Na základě definovaných bodů je transformovaná mapa rozdělena na jednotlivé pláty a po částech je transformována do cílového souřadnicového sytému. Spline transformace je popsána v [3]. Mapové listy včetně mimorámových údajů byly uloženy do File Geodatabase a pro jejich oříznutí byl dle hranic mapového listu použit Mosaic Dataset. Popis ukládání dat do Mosaic Dataset je uveden v [4]. Mapy III. vojenského mapování 1:25 000 po reambulanci obsahují dobře čitelný výškopis ve formě vrstevnic a výškových bodů (interval vrstevnic je v rovinatých oblastech 20m, v hornatých 2.5m). S ohledem k nepřesnostem transformace mapových listů na rohy bylo přistoupeno k transformaci ML na identické body. Pro každý ML bylo vybráno 150 až 250 identických bodů k zajištění odpovídající polohové přesnosti. U map Stabilního katastru byla tato metoda aplikována s cca 30 identickými body pro jeden ML.
Obr. 2 Detail aplikace pravidelné čtvercové sítě na transformovanou mapu (aplikace MapAnalyst) Přesnost transformace byla vizuálně testována pomocí aplikace MapAnalyst [4] přiložením pravidelné čtvercové sítě na transformovaná data. Vektorizované vrstevnice jsou následně použity pro tvorbu Digitálních Modelů Terénu (DMT). Pro tvorbu jednotlivých DMT byla použita funkce Regulárního spline pod napětím (Regularized Spline
92
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2 — ZAJÍMAVOSTI
Letecké snímky Všechny Hot Spoty jsou plně pokryty leteckými snímky z let 1938, 1953, 1987 a 2008. Aby bylo možné z dat tvořit Digitální Modely Povrchu (DMP), mají všechny snímky 60% překryt. Letecké snímky byly zpracovány standardními postupy fotogrammetrie s využitím Leica Photogrammetric Suite. Při zpracování leteckých snímků se jedná o: • definování vlastností použitého senzoru, • vyhledání vlícovacích bodů a určení jejich polohy (X, Y, Z), • automatické generování spojovacích bodů (tzv. Tie Points) na překrývajících se částech snímků, • triangulace snímků, • ortorektifikace snímku, • tvorba DMP. Podrobnější zpracování archivních leteckých je popsáno např. v [3] a [17]. Historické snímky z let 1938 a 1953 mají nízkou kvalitu – snímky jsou zrnité, poškrábané a ovlivněné tehdejším způsobem zpracování – toto ovlivňuje zejména určování vlícovacích bodů snímků a automatickou tvorbu DMP. Na leteckých snímcích z let 1938 a 1953 jsou v rámci zpracovaných Hot Spotů rozsáhlé oblasti, na kterých proběhla radikální změna krajiny. V takovýchto oblastech je problematické definování vlícovacích bodů – jako podkladová data zde byly použity georeferencované historické mapy, současné ortofoto a historické ortofoto z roku 1953 dostupné na http://kontaminace.cenia.cz. Pro zpracování jednotlivých Hot Spotů byly použity následující letecké snímky: • Zámek Jezeří – 1953 a 2008, • Jezero Most – 1953 a 2008, • Velkolom Bílina – 1938, 1987 a 1995.
Tvorba DMT a DMP Pro zpracování jednotlivých Hot Spotů bylo zapotřebí vytvořit několik DMT a DMP. DMT se využívají jako vstupní vrstva pro zpracování leteckých snímků (definování vlícovacích bodů). Pro tento případ byly použity vrstevnice ZABAGED [1] a vektorizované vrstevnice z map III. vojenského mapování. Pro tvorbu DMT bylo použito RST interpolace (viz výše). DMP jsou výsledkem automatické obrazové korelace. Tato metoda se používá pro automatickou tvorbu DMP při fotogrammetrickém zpracování leteckých snímků se známými parametry vnitřní a vnější orientace, které mají minimálně 60% překryt. Získané DMP jsou výsledky požadované pro rekonstrukci historické krajiny. Pro automatickou tvorbu DMP byl použit modul Classic ATE implementovaný v LPS 2011.
Charakteristika Hot Spotů Všechny zpracované Hot Spoty jsou ukázány na obr. 3. V rámci každého Hot Spotu je výzkum zaměřen na rozdílné téma vyžadující odlišnou metodu zpracování.
93
Z a j í m av o s t i
under Tension = RST), který je implementovaný v GIS GRASS. RST interpolace umožňuje modifikovat výsledný DMT pomocí mnoha parametrů, které řídí interpolaci. Mezi nejdůležitější patří tension (napětí), který definuje elasticitu generovaného povrchu a smooth (vyhlazování) určující, zda výsledný povrch prochází přesně vstupními daty. Více informací o RST interpolaci je např. v [7], [8] a [9].
Z a j í m av o s t i
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO — ZAJÍMAVOSTI
Definované oblasti zájmu (Hot Spot) velkolom Bílina zámek Jezeří Jezero Most
Obr. 3 Přehled Hot Spotů
Zámek Jezeří Zámek Jezeří patří mezi největší zámky na území České republiky. Byl založen ve 14. století. Zámek je ohrožen půdními sesuvy spojenými s okolní těžební aktivitou. Výzkum v této oblasti je zaměřen na vývoj krajiny, včetně identifikace půdních sesuvů a jejich možnou predikci. Poloha zámku a okolních povrchových lomů je ukázána na obr. 4.
Obr. 4 Zámek Jezeří na hraně lomu (foto autor)
Jezero Most Tento Hot Spot je příkladnou ukázkou, jak povrchová těžba mění ráz okolní krajiny. V rámci této oblasti stálo královské měst Most zničené v 70. letech 20. století. Když byl lom vyuhlen, byl přeměněn na hydrickou rekultivaci (zatopený lom) s budoucím volnočasovým využitím (viz obr. 5). V rámci tohoto Hot Spotu se věnujeme analýze vývoje reliéfu.
94
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2 — ZAJÍMAVOSTI
Z a j í m av o s t i
Obr. 5 Změna reliéfu v okolí královského města Most [3] [6]
Povrchový velkolom Bílina Povrchový lom Bílina je jedním z největších dosud aktivních lomů v regionu. V rámci tohoto Hot Spotu se věnujeme volumetrických analýzám – na základě DMT a DMP chceme sumarizovat celkové množství materiálu, který by z lomu vytěžen, nebo navršen do výsypek.
Obr. 6 Změna krajiny v okolí města Bílina
95
Z a j í m av o s t i
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO — ZAJÍMAVOSTI
Hot Spot Bílina je nejrozsáhlejší oblast zpracovávaná v rámci tohoto projektu, proto se v tomto článku zaměříme pouze na oblast pokrývající vlastní lom Bílina a přilehlé oblasti. Bude tedy vynechána analýzy Radovesické výsypky (viz obr. 7).
Oblast výpočtu
Obr. 7 Oblast volumetrické analýzy pro velkolom Bílina
Analýza Smyslem tohoto projektu je (mimo zpřístupnění historických map online) ukázat možnosti rekonstrukčních prací v rámci analýz krajiny a rekonstrukce původního reliéfu. Proto se v rámci jednotlivých Hot Spotů věnujeme odlišným analýzám.
Analýza v okolí zámku Jezeří Poloha zámku Jezeří je přímo na hraně povrchového lomu Československé armády. Těžební aktivita, která se zastavila na úpatí Krušných hor, způsobuje geologickou nestabilitu, která má za následek půdní sesuvy v okolních lokalitách. Zámek by měl být chráněn před sesuvem do těžební jámy pilířem, který je zachován pod zámkem. Na tomto pilíři je umístěno původní zámecké arboretum. V průběhu posledních let došlo k velkým půdním sesuvům i v rámci tohoto ochranného pilíře. Jedna z možných analýz této oblasti je hodnocení půdních sesuvů a vyhodnocení objemu materiálu, který se sesul. Tato analýza vyžaduje velmi přesná výšková data oblasti, která jsou momentálně pro civilní sektor nedostupná (majetek důlních společností). V roce 2012 bude celá oblast digitálně fotogrammetricky nasnímaná a tato data budou použita pro podrobnější analýzy této oblasti. Dosud byly zpracovány letecké snímky z let 1953 a 2008. Výsledkem jsou kvalitní DMP zájmové oblasti: • DMP_1953 – vytvořený z leteckých snímků z let 1953, • DMP_2008 – vytvořený z leteckých snímků z let 2008.
96
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2 — ZAJÍMAVOSTI
Z a j í m av o s t i
Obr. 8 Sesuvy na pilíři ochraňujícím zámek [7] Z těchto dat je možné definovat změnu reliéfu této oblasti a analýzou DMT lokalizovat oblasti potencionálně ohrožené půdními sesuvy. Na obr. 10 je vymezena hranice mezi původním (nezměněným) georeliéfem a georeliéfem, který byl ovlivněn těžbou uhlí. Hranice byla vymezena na základě rozdílové analýzy DMP_1953 a DMP_2008 (viz obr. 9).
Poloha zámku
Obr. 9 Rozdílový rastr vytvořený z Digitálních modelů povrchu z let 1953 a 2008 (Hot Spot Jezeří)
97
Z a j í m av o s t i
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO — ZAJÍMAVOSTI
Obr. 10 Linie vymezuje hranici mezi změněným a nezměněným georeliéfem (Hot Spot Jezeří) Hot Spot zámek Jezeří je plně pokryt sérií historických mapování zpracovaných v rámci tohoto projektu. Tyto mapy budou použity k analýze změny využití krajiny v intervalu minulých 200 let. Analýza bude zahrnovat mapy I., II. a III. vojenského mapování, mapy Stabilního katastru a historických leteckých snímků.
Jezero Most Analýza v oblasti Jezera Most je zaměřena na dramatickou změnu georeliéfu, kdy bylo město odtěženo a nahrazeno hydrickou rekultivací. Celá analýza je založena na DMP vytvořených z leteckých snímků a DMT odvozených z výškových dat historických map. Zpracovaní leteckých snímků těchto oblastí je problematické, jelikož se vzhled krajiny za posledních 60 let rapidně změnil. Jako zdroj výškových dat pro definování souřadnice z vlícovacích zde byly použity vrstevnice vektorizované z map III. vojenského mapování. Výsledky analýzy ukazují celkovou změnu georeliéfu mezi lety 1953 a 2008 (viz obr. 11). Velké množství materiálu bylo z této oblasti odtěženo (kladné hodnoty), ale hodně materiálu bylo také uloženo na výsypky (záporné hodnoty). Na obr. 12 je ukázána vizualizace DMP z let 1953 a 2008, které byly odvozeny ze zpracovaných leteckých snímků zahrnující dva výškové profily (vizualizované na obr. 13 a obr. 14). Ke zvýraznění reliéfu je zde použita analýza hillshade [5]. Další cíle v této oblasti jsou analýzy a rekonstrukce georeliéfu v rozdílných časových obdobích se zaměřením na konečný stav zatopeného lomu.
98
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2 — ZAJÍMAVOSTI
Z a j í m av o s t i
Obr. 11 Rozdíly Digitálních modelů povrchu vytvořených z leteckých snímků (Jezero Most) – rok 1953 a 2008
Obr. 12 Změna reliéfu v rámci Hot Spotu Jezero Most. Vlevo – rok 2008. Vpravo – rok 1953. Linie vymezují Profil 1 a Profil 2.
99
Z a j í m av o s t i
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO — ZAJÍMAVOSTI
Profilový graf 1 – rok 1953
Profilový graf 1 – rok 2008
Obr. 13 Vizualizace Profilu 1 Profilový graf 2 – rok 1953
Profilový graf 2 – rok 2008
Obr. 14 Vizualizace Profilu 2
Analýza velkolomu Bílina Jeden z úkolů tohoto projektu je vyhodnocení množství materiálu, který byl z dané oblasti vytěžen nebo navezen na výsypky. Množství materiálu je v tomto případě rovno rozdílu dvou přes sebe položených rastrů. Volumetrická analýza zde pracuje s termíny Positive Volume (Cut) a Negative Volume (Fill). Princip je uveden na obr. 15. Vybraná oblast (viz obr. 7) zahrnuje hlavní část velkolomu Bílina. Historické letecké snímky z roku 1938 nepokrývají celou oblast lomu, proto byl pro volumetrickou analýzu použit DMT odvozený z vrstevnic III. vojenského mapování. Výpočet z DMT_1936 bude tedy pouze přibližný, jelikož byly použity ručně vektorizované vrstevnice. Výsledky Positive Volume (Cut) této oblasti jsou cca 44 364 000 m3 a Negative Volume (Fill) 930 015 000 m3. Jeden železniční vagon pro přepravu uhlí má objem cca 75 m3 – z toho plyne, že k odvezení materiálu vytěženého z lomu Bílina (do roku 1995) by bylo potřeba 12 400 200 vagónů. Detailní rozdílový rastr DMT_1936 a DMP_1995 je ukázán na obr. 16. Vizualizace oblasti je ukázána na obr. 17 a obr 18.
100
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2 — ZAJÍMAVOSTI
Z a j í m av o s t i
Povrch 1
Povrch 2
Obr. 15 Princip volumetrické analýzy
Obr. 16 Rozdílový rastr Digitálního modelu terénu – rok 1936 a Digitálního modelu povrchu – rok 1995 (Hot Spot Bílina)
Obr. 17 Digitální model povrchu – velkolom Bílina – rok 1995
101
Z a j í m av o s t i
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO — ZAJÍMAVOSTI
Obr. 18 Digitální model terénu původního reliéfu – rok 1936 (Hot Spot Bílina)
Závěr V rámci tohoto článku jsou prezentovány možnosti Geodatabáze Severozápadních Čech pro zprávu historických mapových podkladů. Jako zdroj výškových dat v oblastech s velkou změnou georeliéfu byly použity mapy III. vojenského mapování. Výsledky analýz ukázaly, že vrstevnice z map III. vojenského mapování nejsou dostatečně přesné a pro budoucí práci budou nahrazeny vrstevnicemi vektorizovanými z map SMO 1:5000. Tyto mapy jsou k dispozici v různých časových obdobích – budeme tedy schopni rekonstruovat postupnou změnu reliéfu v rámci všech Hot Spotů. Mapy I., II. vojenského mapování, mapy Stabilního katastru budou při dalším zpracování projektu použity pro zpracování vývoje krajiny. Mapy III. vojenského mapování byly při zpracování georeferencovány s využitím dvou metod – Spline transformace (rubber sheeting) s velkým množstvím identických bodů – 150 až 250 na jeden mapový list. Tato metoda, s menším počtem identických bodů, je použita i pro mapy Stabilního katastru a zajišťuje dostatečnou polohovou přesnost pro zpracování map v rámci tohoto projektu. Dále byla pro mapy III. vojenského mapování použita metoda georeferencování na rohy mapových listů. Tato metoda byla použita i pro mapy II. vojenského mapování. V rámci Mostecké pánve byly dosud zpracovány tři Hot Spoty – oblasti s krajinou zničenou povrchovou těžbou uhlí. V následujícím zpracování projektu budou zpracovány i ostatní oblasti, které byly výrazně ovlivněny těžbou uhlí – důl Vršany, okolí elektráren Prunéřov, důl Československé armády a další. Hot Spot zámek Jezeří je jedním z největších zámků České republiky. S ohledem na okolní povrchovou těžbu uhlí je tato součást národního kulturního dědictví ohrožena geologickou nestabilitou spojenou s velkými sesuvy půdy v okolí zámku. V rámci tohoto článku byla vymezena hranice mezi změněným a původním georeliéfem. Digitální model povrchu byl odvozen z leteckých snímků z let 1953 a 2008. S těmito daty můžeme provést diferenční analýzu, která ukazuje celkovou změnu georeliéfu v rámci tohoto Hot Spotu. Pro přesnou analýzu půdních sesuvů jsou zapotřebí podrobnější data ze současnosti – digitální fotogrammetrické snímání v roce 2012, snímání LIDAR, popřípadě pozemní laserové skenování. Hot Spot Jezero Most je ukázka hydrické rekultivace. V průběhu těžby uhlí se v této oblasti mnohokráte změnil tvar krajiny. Cílem analýzy je ukázat změny georeliéfu a jeho vývoj v průběhu aktivní těžby uhlí. Z výsledků prezentovaných v tomto článku můžeme vyčíst, jaké množství materiálu bylo odtěženo a na jiná místa navezeno. Výsledky analýz také ukázaly, že výšková data získaná z map III. vojenského mapování nemají odpovídající kvalitu a budou tedy do budoucna nahrazeny mapami SMO 5 z rozdílných období.
102
Studia OECOLOGICA | ROČNÍK V | ROK 2011 | ČÍSLO 2 — ZAJÍMAVOSTI
Literatura 1. ČUZK, Základní báze geografických dat ZABAGED ® [online].[cit 2010-20-10]. URL:http://www.cuzk.cz/Dokument. aspx?PRARESKOD=998&MENUID=0&AKCE=DOC:30-ZU_ZABAGED 2. Ecological Center Most: Black Triangle [online]. [cit. 2011-13-4] URL: http://www.ecmost.cz/ver_cz/aktualni_sdeleni/cerny_trojuhelnik.htm 3. Elznicová, J.: Zpracování archivních leteckých snímků pro identifikaci změn rozšíření agrárních valů během 20. století. Severočes. Přír., Litoměřice, 39: 15–22. ISSN 0231-9705 (2008) 4. ESRI ArcGIS Desktop 9.3 Help [online].[cit 2011-15-5]. URL: http://webhelp.esri.com/ arcgisdesktop/9.3/ 5. ESRI ArcGIS Desktop 10 Help [online].[cit 2011-15-5].URL: http://help.arcgis.com/en/ arcgisdesktop/10.0/help/index.html 6. Foto Mapy, Pohled na město Most [online]. [cit. 2011-13-4] URL: http://foto.mapy.cz/original?id=14170 7. Jenny, B., Weber, A. (2010) Map Analyst [online].[cit 2011-15-4] URL: http://mapanalyst.cartography.ch/ 8. Mitas, L., Mitasova, H. (1988) General variational approach to the interpolation problem. Computers and Mathematics with Applications,16, p.983–992. 9. Mitas, L., Mitasova, H. (1993) Interpolation by regularized spline with tension: I. Theory and implementation. Mathematical Geology 25, p. 641– 655. 10. Neteler, M. (2004) Open Source GIS: a GRASS GIS approach, Kluwer Academic Publishers, USA. ISBN: 1-4020-8064-6 11. Prezentace starých mapových děl z území Čech, Moravy a Slezska [online]. [cit. 2011-13-4] URL: http://oldmaps.geolab.cz 12. Pacina, J., Weiss, L.: Georelief reconstruction and analysis based on historical maps and aerial photographs. In Proceedings of Symposium GIS Ostrava 2011. VSB - Technical University of Ostrava. ISBN: 978-80-248-2366-9. (2011) 13. Palivový kombinát Ústí, Napouštění Jezera Most [online].[cit 2011-15-14]. URL: http://www.pku.cz/pku/site.php?location=5&type=napousteni_most 14. Sesuv půdy pod zámkem Jezeří [online].[cit 2011-15-14]. URL: http://www.koukej.com 15. Štýs, S.: The Region of Most – A New Born Landscape, Ecoconsult Pons Most. CZ. (2000) 16. Veverka, B.: Topografická a tematická kartografie 10, ČVUT 2001, ISBN: 80-01-02381-8 17. Weiss, L.: Spatio-temporally analysis of georelief changes in Bílina region caused by the coalmining activity. Faculty of Environment, J. E. Purkyně University. Diploma thesis. (2011) 1 Pokud to dovolují licenční podmínky.
103
Z a j í m av o s t i
Hot Spot velkolom Bílina je jeden z největších dosud aktivních povrchových lomů tohoto regionu. Analýza v rámci tohoto Hot Spotu je zaměřena na volumetrickou analýzu materiálu, který byl z lomu vytěžen a následně navršen na výsypky. Pro výpočet byly použity výšková data ze III. vojenského mapování a výškové rastry získané zpracováním leteckých snímků z roku 1995. Celkové množství materiálu, který byl v letech 1936–1995 v tomto lomu vytěžen, je na základě našich výsledků 930 015 080 m3. Podrobnější výsledky analýz mohou být nalezeny v [9]. Výsledné vrstvy a zpracované historické mapy jsou (popř. budou) dostupné na univerzitním mapovém serveru http://mapserver.ujep.cz jako služba WMS a ArcGIS server vrstvy1. Dále pak jako webová aplikace využívající ArcGIS API for FLEX.