Podpořeno grantem z Lichtenštejnska, Islandu a Norska
EHP-CZ02-OV-1-041-01-2014 ZAVÁDĚNÍ RETENČNÍCH A INFILTRAČNÍCH ADAPTAČNÍCH OPATŘENÍ V POVODÍ MORAVY DOBA ŘEŠENÍ 1. 1. 2015 - 30. 4. 2016
TECHNICKÁ ZPRÁVA ANALYTICKÁ ČÁST
ŘEŠITELÉ Kolektiv autorů Koalice pro řeky / Univerzita Palackého v Olomouci
KOORDINÁTOR Vlastimil Karlík
Olomouc, Červen 2015
Osnova zprávy a její součásti Osnova zprávy a její součásti ..................................................................................................... 2 ANALÝZA SOUČASNÉHO STAVU ....................................................................................... 3 1.1 Sběr již zpracovaných studií, vstupní SWOT analýza ........................................................ 3 1.1.1 Dopady změn klimatu ve vodním hospodářství ................................................................ 5 1.1.2 Dopady změny klimatu v oblasti zemědělství ................................................................ 10 1.1.3 Dopady změny klimatu v oblasti lesnictví ...................................................................... 11 1.1.4 Dopady změn klimatu v oblasti urbanizovaných povodí ................................................ 20 1.1.5 Dopady změny klimatu v oblasti říčních niv .................................................................. 21 1.1.6 Vstupní SWOT analýza................................................................................................... 30 1.2 Stanovení územních priorit na řešených oblastech ........................................................... 37 1.2.1 Celé řešené povodí .......................................................................................................... 37 1.2.2 Pilotní subpovodí ............................................................................................................ 44 1.2.3 Návrhový detail ve vybraných pilotních povodích ......................................................... 46 1.3 Stanovení vertikálních vazeb mezi půdními vrstvami a hydrogeologickými podklady v území 47 1.4 Hydrologická a hydropedologická bilance, stanovení hydrického potenciálu lesní půdy 50 1.4.1 Hydrologická bilance ...................................................................................................... 50 1.4.2 Hydropedologická bilance .............................................................................................. 53 1.4.3 Hydrický potenciál lesní půdy ........................................................................................ 59 1.5 Tvorba katalogu opatření pro jednotlivé typy povodí ....................................................... 67 1.5.1 Lesní povodí .................................................................................................................... 67 1.5.2 Zemědělská povodí ......................................................................................................... 75 1.5.3 Říční nivy ........................................................................................................................ 75 1.5.4 Urbanizovaná povodí ...................................................................................................... 75 1.6 Proveditelnost navrhovaných opatření s ohledem na morfologii terénu ........................... 78 LITERATURA ......................................................................................................................... 80
2
ANALÝZA SOUČASNÉHO STAVU 1.1 Sběr již zpracovaných studií, vstupní SWOT analýza Jedním z hlavních faktorů ovlivňujícím hydrologický režim, jsou změny klimatu, které představují jedno z klíčových témat současné světové environmentální politiky. Vědecké poznatky naznačují, že příspěvek člověka vede ke zvyšování koncentrací skleníkových plynů a přispívá k ovlivňování klimatického systému Země. To následovně vede k řadě negativních dopadů na fungování ekosystémů v celosvětovém, regionálním i národním měřítku, které se na národní úrovni projevují zejména ve změněném vodním režimu a jeho kvalitě, a dále v zemědělství a lesním hospodářství. Extrémní projevy počasí, představují rovněž jeden z možných důsledků takových změn [9]. Národní program mapuje vlivy probíhající změny klimatu na jednotlivé sektory a vytyčuje strategii státu vedoucí ke zmírňování negativních dopadů, které se na celkové bilanci emisí skleníkových plynů ČR podílejí nejvíce. Vzhledem k tomu, že od roku 2004, kdy byl Národní program vytvořen, došlo k vývoji politických jednání v České Republice i ve světě (v rámci Evropské Unie i při konferencích smluvních stran Rámcové úmluvy OSN o změně klimatu a jejího Kjótského protokolu), byla v roce 2013 předložena vládě České Republiky ke schválení nová Politika ochrany klimatu v České Republice. Její součástí bude aktuální strategie ochrany klimatu a návrh opatření, která povedou k efektivnímu snižování emisí skleníkových plynů. Změny klimatu ovlivňující hydrologický režim lze v České Republice pozorovat již řadu let. Nejmarkantnější jsou změny patrné na teplotách vzduchu, které např. mezi obdobím 1961 – 1980 a 1981 – 2005 vzrostly v ročním průměru 0,6 – 1,2 °C [2]. Pro odhad změn v podmínkách ČR byla použita data ze stanice s jednou z nejdelších pozorovacích řad ve střední Evropě – stanice Praha-Klementinum, která provádí měření od roku 1775. Pro tento odhad byla použita pouze její část, tj. období 1901 až 2006. Na obr. 1 je uveden průběh průměrných ročních a letních (červen – srpen) teplot vzduchu. Sledovány byly rovněž lineární trendy změn ročních, zimních (prosinec – únor) a letních teplot za období posledních 100 let [9].
3
Obr. 1 Nejdelší pozorovaná řada ve střední Evropě, stanice Praha-Klementinum [zdroj: ČHMÚ]. Teplota je zásadní faktor ovlivňující hydrologickou bilanci zejména z toho důvodu, že s rostoucí teplotou roste potenciální evapotranspirace, což vede k rychlejšímu úbytku vody z povodí. Růst evapotranspirace je na velké části našeho území kompenzován růstem srážek. V roční bilanci činí tento nárůst až 10% [2]. Jedním z hlavních indikátorů dopadů klimatické změny na vodní režim jsou změny průtoků ve vodních tocích. Přesné posouzení přímých důsledků klimatické změny na změny vodního režimu velmi úzce souvisí jak se změnami teplot, tak se změnami srážek. Lze očekávat, že průměrné průtoky se v mnoha povodích sníží v rozmezí od 15-20% (optimistické scénáře), což by znamenal o již dosti zásadní změnu hydrologického režimu. Obdobné relativní poklesy se projevují u minimálních průtoků a u minim odtoku podzemních vod. Nepříznivě se budou projevovat i změny ročního chodu odtoků. Vyšší teploty v zimních měsících povedou k redukci zásob vody ze sněhu, bude se zvyšovat územní výpar. V období od jara do podzimu, kdy se většina srážek spotřebuje na výpar, budou odtoky převážně klesat a jejich pokles se prodlouží až o jeden či dva měsíce oproti současným podmínkám [9]. Jak uvádí Mrkvičková (2012)
[5]
kromě celkové změny ročních průtoků byly vyhodnoceny
i změny ročního chodu. V měsíci leden až březen téměř ve všech stanicích došlo ke zvýšení mediánu průtoků. Měsíce květen až červen se vyznačují poklesovou tendencí ve všech stanicích. Nárůst průtoků v zimních a jarních měsících způsobuje odtávání sněhové pokrývky - dřívější nástup jarního tání. Pokles průtoků v pozdním létě může souviset s poklesem vydatnosti základního odtoku v této části roku. Pokles m-denních průtoků je pozorován u všech stanic pro hodnoty Q240d až Q364d a činí 15%. Simulace srážko-odtokového procesu ukazují, že deště s vyššími intenzitami, které se vyskytují v souvislosti s letními bouřkovými situacemi, budou představovat větší riziko přívalových povodní i v případě nezměněných dlouhodobých srážkových úhrnů. 4
Růst potenciální evapotranspirace je nicméně na velké části našeho území kompenzován růstem srážek. V roční bilanci činí tento nárůst až 10%. V ročním chodu můžeme konstatovat výraznější nárůst u podzimních srážek (až 20%, zejména v jižní části ČR).
Obr. 2 Pozorované změny mezi obdobími, 1961-1980 a 1981-2005, převzato ze [2]. Výsledky, týkající se změn srážek, jsou málo průkazné. Příčiny lze hledat mj. v neuspokojivém stavu výchozího srážkového materiálu (krátké a nehomogenní řady, chyby při měření), ve značně větší časové a prostorové proměnlivosti srážek a při chybějících informacích o změně cirkulačních podmínek v jejich ne zcela jednoznačné vazbě na teplotu vzduchu, od níž se studované charakteristiky odvozovaly [9]. Princip změn hydrologické bilance může být shrnut následovně: V období od začátku podzimu do začátku léta dochází k růstu srážek, jenž je doprovázen řádově stejným růstem územního výparu způsobeným růstem teploty. V letním období dochází k poklesu srážek a v důsledku úbytku zásob vody v povodí nemůže docházet k výraznému zvyšování územního výparu. Důležitým faktorem ovlivňujícím změny odtoku je posun doby tání v důsledku vyšší teploty přibližně z dubna na leden únor. Změny odtoku v období leden-květen jsou tedy dominantně určeny právě odlišnou dynamikou sněhové zásoby, změny v letním období zejména úbytkem srážek [2].
1.1.1 Dopady změn klimatu ve vodním hospodářství Změna klimatu může ovlivnit stav vodních zdrojů z hlediska kvantity i kvality. Základními proměnnými jsou např. intenzita i četnost výskytu povodní a záplav, období sucha, dostupnost vody, její spotřeba a kvalita [9]. 5
Klimatická změna může způsobit nebo zvětšit potíže zejména v obou extrémech hydrologického režimu, v obdobích hydrologického sucha i při výskytu povodní. V obou případech se jedná o situaci, kdy nejsou splněny požadavky lidí, v případě sucha zejména na odběry vody a ředění vypouštěných odpadních vod, v případě povodní požadavky na ochranu lidí a všeho co užívají. Oba extrémy mohou poškozovat ekosystémy v plošném měřítku krajiny [2]. Vliv klimatických podmínek na režim vodních zdrojů: - Atmosférické srážky Výška srážek a jejich trvání, resp. podíl těchto dvou charakteristik, který se označuje jako intenzita srážek, je zvlášť významný pro tvorbu a doplňování zásob půdní a podzemní vody
[6]
a následného odtoku do vod povrchových. Záleží však přitom i na propustnosti horninového prostředí a zejména na druhu půdní vrstvy a stupni jejího nasycení vodou. Při teplotě vzduchu nižší než 0°C se vyskytují srážky převážně v podobě sněhu. Na rozdíl od dešťových srážek zůstávají sněhové srážky po určitou dobu ve sněhové pokrývce a nezúčastňují se oběhu vody. Doplňování zásob povrchových a podzemních vod se v případě dalšího trvání sněhové pokrývky přerušuje a jejich zásoby se postupně zmenšují, což se projevuje poklesem hladin, vydatností pramenů i využitelného množství podzemních a povrchových vod [9]. - Výpar Výpar je jedním z nejdůležitějších článků oběhu vody v přírodě. Projevuje se jako úbytek z celkového množství vody spadlého ve srážkách. Jeho vliv je tedy z hlediska výparu z hladiny tekoucích a stojatých povrchových vod, stejně tak i infiltrace srážkových vod do půdy a tím i doplňování zásob podzemních vod záporný. Na velikost výparu má vliv především teplota povrchu, z něhož se voda vypařuje, dále teplota a vlhkost vzduchu, vítr, barometrický tlak, sluneční záření a atmosférické srážky, neboť proces vypařování závisí i na dostatku vody. Množství vypařené vody je přímo úměrné rozdílu napětí vodních par při povrchu a v ovzduší [9]. - Teplota a vlhkost vzduchu Vzduch se ohřívá převážně předáváním tepla od zemského povrchu a podstatně méně přímo pohlcováním slunečního záření v ovzduší. Přenos tepla od ohřátého zemského povrchu, tj. půdy, rostlinného krytu, hladiny vody a dalších předmětů, se děje turbulencí, konvekcí i radiací. Obsah 6
vodních par v ovzduší určuje vlhkost vzduchu. Množství vodních par v ovzduší je závislé na teplotě vzduchu, neboť čím je vzduch teplejší, tím má větší schopnost přijímat vodní páry až do stavu nasycení. Teplota a vlhkost vzduchu, popřípadě i jeho tlak a vítr, náleží k těm klimatickým prvkům, které mají vliv na změny zásob povrchových a podzemních vod vesměs nepřímo tím, že působí na výpar [9]
. Klimatická změna může způsobit nebo zvětšit potíže zejména v obou extrémech hydrologického
režimu, v obdobích hydrologického sucha i při výskytu povodní. Oba extrémy mohou poškozovat ekosystémy v plošném měřítku krajiny, zejména však ekosystémy přímo spojené s vodními toky. Podstatné je, že výskyt období s nedostatkem vody je podle dosud provedených výzkumů očekáván s větší pravděpodobností, než zvětšení intenzity a četnosti přívalových srážek, které jsou příčinou povodní. Na evropské úrovni byla vypracována řada více či méně podrobných katalogizací možných adaptačních opatření. Nicméně ne všechna z možných adaptačních opatření jsou vhodná a aplikovatelná na území České Republiky. V rámci projektu [8] byla pozornost věnována zejména následujícím negativním jevům: -dopady na průtoky – možný pokles průměrných a minimálních průtoků, případně úplné vyschnutí toku, zvýšení maximálních průtoků; -dopady v krajině – zvýšení přímého odtoku, vodní a větrné eroze, zhoršení mikroklimatu a ohrožení stávajících ekosystémů; -ohrožení odběrů vody; -zhoršení kvality vody. Adaptační opatření vedoucí k předcházení a zmenšení negativních dopadů změn klimatu jsou založena buď na zmenšování požadavků, nebo zmenšování účinků. Z možných adaptačních opatření lze uvažovat zejména: a) opatření v krajině – organizační (podpora plošné rozmanitosti v rámci komplexních pozemkových úprav, podpora zalesnění a zatravnění, omezení plodin, pod nimiž se vytváří nepropustná krusta, např. kukuřice), agrotechnická (osevní postupy podporující infiltraci atp.), biotechnická (průlehy, zasakovací pásy atd.); b) opatření na tocích a v nivě – revitalizace toků (úpravy řečišť zpomalující odtok vody a zlepšující komunikaci s přípovrchovou zvodní), uvolnění nivy pro rozlivy; c) opatření v urbanizovaných územích – zvýšení infiltrace dešťové vody (retenční a vsakovací objekty), jímání a využívání srážkových vod; 7
d) obnova starých či zřízení nových vodních nádrží; e) zefektivnění hospodaření s vodními zdroji – převody vody mezi povodími a vodárenskými soustavami, zpětné převody vody uvnitř povodí, dočasné využití statických zásob podzemní vody, umělé infiltrace, vícenásobné využití vody, zhodnocení a přerozdělení kapacit vodních zdrojů; f) zmenšení spotřeby vody – minimalizace ztrát ve vodárenských soustavách, racionalizace stanovení minimálních průtoků, stanovení priorit pro kritické situace nedostatku vody; a g) dokonalejší čištění odpadních vod. Velký potenciál z hlediska opatření vedoucích ke zmírnění dopadů hydrologického sucha mají zejména vodohospodářská opatření různých typů a to jak opatření již známá a využívaná, tak opatření, jejichž efekt je sice slibný, nicméně doposud nebyl komplexně kvantifikován. Z hlediska snížení odtoku z urbanizovaných území nelze pominout potenciál jímání a následného užití dešťových vod. Prostředky racionalizace využívaní a ochrany vodních zdrojů je nutné spatřovat i v legislativních opatřeních a snižování požadavků na odběr vody. Z hlediska projekcí klimatických modelů nelze regionálně vymezit oblasti s větší pravděpodobností zvýšení intenzity či četnosti extrémních srážek, ani přívalových povodní. V případě hydrologického sucha je situace obdobná, nicméně simulace klimatických modelů naznačují, že poklesy odtoků budou vyšší a pravděpodobnější na jihu území. Na druhé straně, hydrologické sucho je jev plošný a v případě velkého sucha bude pravděpodobně zasažena významná část povodí. Rizika jsou tedy i pro budoucí období podstatnou měrou určena zranitelností jednotlivých povodí spíš než zvyšováním pravděpodobnosti negativních jevů (nicméně se jak v případě povodní, tak zejména v případě hydrologického sucha do budoucna zvyšují). Preventivní opatření Přehodnocení využitelných zásob podzemní vody Přehodnocení vydatnosti zásob podzemní vody je vhodné navrhovat pro hydrogeologické rajony, které jsou využívány pro odběr podzemní vody a kde v současnosti nebo výhledově hrozí narušení dlouhodobého stavu zásob podzemní vody příliš vysokým odběrem. Pomocí simulačního modelování podzemní vody je možné vyhodnotit dopady klimatické změny na využitelné množství podzemních vod a odvodit maximální míru dlouhodobě udržitelného užívání vodních zdrojů. Výsledek přehodnocení využitelných zásob podzemní vody představuje důležitý podklad 8
pro diskuzi mezi odběratelem, vodoprávním úřadem a správcem povodí při rozhodování o dalším osudu povoleného nakládání s vodami především v těch případech, kdy je ohroženo splnění cílů ochrany vod definovaných v plánech povodí, a při rozhodování o přijímání dalších opatření. Doplnění monitoringu ve zranitelných oblastech Jedním ze základních adaptačních opatření, které má preventivní charakter, je doplnění monitoringu hydrologických nebo klimatických poměrů v oblastech, které jsou už v současnosti zranitelné vůči očekávaným dopadům klimatické změny. Nepříznivý účinek klimatické změny na snížení základního odtoku je zřejmý a identifikovatelný ve více modelových studiích. Klíčové jsou informace o stavu zásob podzemních vod, podle kterých by měl vodoprávní úřad rozhodnout o dalších povoleních o nakládání s vodami, a nebo při přijímání krátkodobých opatření v období nedostatku vodních zdrojů. Infiltrace a retence Jedná se o převádění povrchové vody do vod podzemních. Hlavním účelem infiltrace je zlepšení jakosti povrchové vody přirozenými filtračními pochody v půdě a poté její využití pro vodárenské účely. Podmínky pro navrhování a realizaci umělé infiltrace: -identifikace vhodného hydrogeologického prostředí: preferovaná hydrogeologická uzavřenost, vhodné hydraulické a hydrofyzikální parametry kolektorů, nesaturované zóny a akumulační potenciál kolektorů -dostupnost vhodného zdroje pro infiltraci s přijatelnou kvalitou -kontrola a hodnocení kolmatace kolektoru a zasakovacího objektu Břehová infiltrace je přímou metodou získávání vodárenského zdroje. Z technologického hlediska je většinou tvořena studňovým řadem, který je umístěn nedaleko zdroje povrchového vody. Jímáním podzemní vody v blízkosti vodního toku dochází k podpoření přirozené břehové infiltrace ze zdroje povrchové vody. Je tak získávána směs podzemní a povrchové vody. Ukázka možné aplikace tohoto opatření na konkrétním příkladu je na Obr. 3., jedná se o lokalitu kolem řeky Orlice v Hradci Králové. Na obrázku jsou výsledky matematického modelu proudění podzemní vody metodou MODFLOW. [166]
9
Obr. 3 Příklad matematického modelu podzemní vody (modré čáry jsou isohydrohypsy – čáry pozemních vod; zelená čára – galerie vsakovacích vrtů; světle modrá tučná – vodní tok)
1.1.2 Dopady změny klimatu v oblasti zemědělství V současné době se velmi často střídají období rychlých a intenzívních záplav s obdobími výrazného sucha. Půda má velkou schopnost zmírňovat tyto negativní jevy, což je dáno zejména díky její vysoké infiltrační a retenční schopnosti, je schopna poutat obrovské množství vody a tu pak postupně uvolňovat v období sucha. Bohužel kvůli intenzivní činnosti má půda některé své přirozené vlastnosti a funkce omezené a zhoršené [167]. Výnosy zemědělských plodin jsou významně limitovány přírodními podmínkami. Počasí v interakci s půdními a agrotechnickými faktory je hlavní příčinou mezi ročníkové variability jejich výše. Mimořádné jsou vlivy extrémních jevů, u teplot se jedná převážně o výskyt minimálních teplot vzduchu, zvláště holomrazů, u srážek jde o výskyty sucha, velké škody působí též povodně [2]
. Predikované změny klimatu budou mít vliv nejen na zemědělskou produkci, ale na celou
krajinu, kde neprobíhá jen zemědělská činnost
[168]
. Zvláště se jedná o oběh vody v krajině a její
retenční kapacitu, dynamiku vláhové bilance, vlhkost půdy, uvolňování látek do ovzduší apod. V rámci zachování rozmanitosti naší krajiny je nutné propojení mezi návrhy opatření též v lesnictví a vodním hospodářství. 10
Vyšší teplota vzduchu, ale i půdy přináší celý komplex vlivů na agroklimatické podmínky. Průběh teplot určuje vývoj plodin a tím i načasování většiny agrotechnických operací. Hlavním a v podstatě i jediným zdrojem vody v zemědělství jsou srážky. Jejich množství by mělo být v budoucnosti srovnatelné s množství srážek v normálovém období. Použitý scénář budoucí klimatické změny poukazuje na skutečnost, že v budoucích obdobích bude docházet k úbytku vody v půdě a tím ke snižování její vlhkosti [2].
1.1.3 Dopady změny klimatu v oblasti lesnictví Předmětná strategie vytvořená na MŽP v roce 2009
[128]
shrnuje několik základních faktorů,
které budou klíčové pro změny v lesích během klimatické změny: „Působení klimatické změny na lesní ekosystémy bude v podmínkách ČR poměrně vážným problémem, protože zde převažují stejnověké smrkové monokultury. Tento typ porostů nelze z hlediska životaschopnosti lesa a zachování biodiverzity považovat za stabilní ekosystém, který by byl odolný vůči vnějším negativním vlivům. Tyto porosty jsou náchylnější k napadení patogeny i škůdci. Nejvýznamnější rizikový faktor v těchto porostech představuje z hlediska klimatických změn sucho, kdy bez urychlené náhrady přirozenou dřevinnou skladbou bude docházet k rychlé mineralizaci humusových horizontů, což uvolní skleníkové plyny do atmosféry, negativně ovlivní vodní režim, zvýší nebezpečí eroze atd. V důsledku zvyšování průměrných teplot bude pravděpodobně docházet k posunu hranic lesních vegetačních stupňů do vyšších nadmořských výšek.“ [128]. Dle Národního klimatického programu České republiky zpracovaném v rámci projektu VaV /740/1/01 vyplývají v rámci Strategie přizpůsobení změně klimatu pro lesní hospodářství ČR následná doporučení [165], [128]. Z pohledu adaptačních opatření má zásadní význam stabilizace uhlíkových zásob v biomase zdravých porostů přírodě blízké struktury, včetně zavedení přírodě bližších forem hospodaření. Zvýšení druhové, prostorové a genetické diverzity lesních ekosystémů (redukce smrku a zvýšení podílu listnatých dřevin a jedle, zvyšování prostorové a genetické diverzity porostů). Uplatnění šetrnějších způsobů hospodaření a eliminace tlaku zvěře (upřednostnění nepasečné formy hospodaření, hospodaření reflektující přírodní procesy a přirozenou skladbu lesa, podpora přirozené obnovy lesa, optimalizovat počty zvěře). Omezení dalších stresorů prohlubujících důsledky klimatické změny (náprava škod způsobených melioracemi, péče o půdu, omezení mechanického poškozování porostů).
11
V souladu se scénáři klimatické změny je možné očekávat posun přírodních podmínek modálních stanovišť na úrovni posunu o 1 až 2 lesní vegetační stupně. Lze předpokládat, že změněné stanovištní podmínky budou působit jako predispoziční stresor a predisponovat jednotlivé dřeviny i celé porosty lesních dřevin k aktivizaci dalších stresorů. Zejména významný bude negativní dopad na smrkové porosty. S očekávaným posunem lesních vegetačních stupňů bude nutné přizpůsobit rámcové vymezení cílových hospodářských souborů. Dále by měl být přiměřeně využit potenciál rychle rostoucích dřevin na nelesní i lesní půdě, zvýšení osvěty a odborné kompetence odpovědných pracovníků, zajistit průběžný monitoring změny a vývoje lesních ekosystémů. Problematika adaptačních opatření a jejich návrh je pro lesnický sektor novým tématem. Až v posledních letech v tomto směru dochází ke komplexní formulaci politiky EU (1. 4. 2009 byla vydána Bílá kniha „Přizpůsobení se změně klimatu: směřování k evropskému akčnímu rámci“, a v rámci opatření Bílé knihy byla 1. 3. 2010
[129]
přijata Zelená kniha: „Ochrana lesů a související
informace v EU – příprava lesů na změnu klimatu“
[130]
). Některé členské státy však již své
adaptační strategie připraveny mají (Velká Británie, Německo, Francie, Švédsko). V ČR se adaptačními opatřeními, jako jedním z témat v rámci celkové strategie boje s klimatickou změnou, zabývají strategické dokumenty Ministerstva životního prostředí, jako je „Strategie přizpůsobení se změnám klimatu v podmínkách ČR“ (podklad pro Politiku ochrany klimatu v ČR vydaný Ministerstvem životního prostředí [131] pro rozpracování konkrétních opatření jednotlivými rezorty. Politika ochrany klimatu v ČR je aktualizací „Národního programu na zmírňování změny klimatu“ z roku 2004 [132]. V oblasti lesního hospodářství se problematice adaptace ke klimatické změně věnuje pouze „Národní lesnický program platný pro období do roku 2013“
[133]
předkládaný společně
Ministerstvem zemědělství a Ministerstvem životního prostředí. Samostatně pro tuto oblast nebyla žádná strategie pro adaptace na změny klimatu vytvořena. Vhodná opatření pro lesnický sektor by měla být podrobněji rozpracována ve zmíněné „Strategii přizpůsobení se změnám klimatu v podmínkách ČR“. Tento strategický dokument měl být dokončen na podzim 2011, dosud se tak nestalo. Výše uvedené materiály obvykle specifikují adaptační opatření, směřující ke zvýšení druhové, prostorové (patrovitost, mozaikovitost) a genetické diverzity lesních ekosystémů (přirozené i řízené při hospodaření), uplatnění šetrnějších způsobů hospodaření, eliminaci tlaku zvěře apod. Menší důraz je prozatím věnován zmírnění škod způsobených odvodněním, předcházení těžebně dopravní erozi apod. Bude třeba věnovat více finančních prostředků obnově vodního režimu lesních 12
stanovišť a posílení hydrologických funkcí ucelených lesních povodí se snahou harmonizovat nástroje lesního hospodářského plánování v ČR s požadavky na ochranu vodních útvarů, a to zejména v návaznosti na transpozice Rámcové směrnice EU o vodách
[134]
a tzv. Povodňové
směrnice EU [135]. Klimatické aspekty lesnického managementu
Mikroklima velkoplošných holin Velkoplošné managementové zásahy významně ovlivňují stanovištní mikroklima. Například neumožňují příznivé účinky stromového zápoje na mladé stromky [73]. Relativně vyrovnané poměry původního zapojeného porostu totiž na nově vznikající otevřené ploše ustupují extrémnějším výkyvům a posilují klimatické stresové faktory: vysoké i nízké teploty, sucho i vysoká vlhkost, silný sluneční osvit. Koruny stromů zachycují sluneční záření a transformují ho, jen jeho část se přitom mění na teplo. Při holosečném způsobu těžby však dochází k obnažení povrchu půdy a náhlému vystavení přímému vlivu slunce. Teplota na povrchu tmavé humusové vrstvy může vystoupit na více než 60 °C, na jižních svazích místy až na 80 °C. Na pasekách narůstá roční i denní amplituda teplot. Vinou vysokých teplot, ale i mrazů (kdy odkrytý povrch vyzařuje teplo) roste riziko vysušování
[54]
. Denní amplituda teplot během letního půlroku může v zapojeném lese činit
zhruba 10 °C, zatímco na holině až 30 °C [69]. V jasných dnech je minimální teplota v lese o 3 až 4 °C vyšší, zatímco maximální teplota o 4 až 6 °C nižší než na pasece [69]. Podobně vypadají rozdíly v teplotách půdy. V letním půlroce je lesní půda až do hloubky 1,2 metru chladnější než půda na pasece, v zimě naopak [61]. Lesní půda v hloubce 15 až 30 centimetrů je v nejteplejších dnech o 4 až 5 °C chladnější než půda na pasece
[61]
. V jihomoravských lužních lesích byly v období
od května do prosince naměřeny průměrné teploty půdy na povrchu o 2,5 °C a v hloubce 5 centimetrů o 2,8 °C nižší než na pasece
[37]
. Obdobně počet dnů během vegetačního období, kdy
půdní teplota klesá pod bod mrazu, je ve vzrostlém smíšeném lese pětinový ve srovnání s volnou plochou [71]. Ještě rozkolísanější je vláhový režim paseky. Vysoká teplota a nízká absolutní vlhkost vzduchu i rychlejší proudění větru zvyšuje transpiraci. Ve vzrostlém porostu je výpar vlhkosti o 40 až 50 % nižší
[61]
a relativní vlhkost vzduchu o 4 až 5 % vyšší
zajišťuje, že vlhkost půdy v lese je v průběhu roku vyrovnaná
[61]
[71]
. Pokryv a transpirace stromů
. Proto nedochází k zamokřování
ani přílišnému vysychání. Vyrovnané rozdělení vláhy a slabý výpar z povrchu půdy umožňují lesním porostům lépe se vyrovnávat s letními periodami silného sucha. Naproti tomu na holinách silně kolísají nejen teploty, ale i obsah vláhy. Holosečná těžba mění také světelný režim. V zapojeném lese, zejména v jehličnatém porostu nebo v listnatém lese během vegetačního období, 13
dominuje difúzní světelné záření s odlišnými vlnovými délkami. Intenzita slunečního svitu v zapojeném porostu často činí jen tři nebo čtyři procenta hodnot volného prostranství
[69]
.
Mikroklima holosečí patří mezi hlavní charakteristiky, kterými se liší vytěžené paseky od zapojeného, vzrostlého lesa. Vážně ovlivňuje půdu, biologickou rozmanitost i zadržování vody v porostu. Vliv holé seče na všechny tři oblasti je postupně diskutován v následujících kapitolách. Režim vlhkosti a srážek Protože vláhový režim na holinách je oproti lesnímu porostu rozkolísanější, vegetací nepokrytá půda je poškozována suchem (vyšší ztráty výparem) i zamokřením, v závislosti na stanovišti
[61]
.
Zvětšení výparu z půdy i povrchu rostlin (evapotranspirace), hlavně v kritických letních měsících, způsobuje kromě vyšších teplot a nižší vlhkosti vzduchu i menší schopnost půdy zasakovat vodu do hlubších horizontů a rychlejší proudění větru
[67], [71]
. Těžební zásahy, především těžba holou
sečí, podstatně mění vliv srážek na půdu. Nemůže se uplatnit intercepce srážek v korunách, stok po kmenech, okap z listů a následně ani transpirace stromové vegetace, což se projevuje ve vodním režimu holiny (a při větším prostorovém rozsahu holosečného hospodaření v celé krajině). Na stanovištích s vysokou hladinou podzemní vody, a místy i na stanovištích se stagnující vodou dochází ztrátou transpirace až k permanentnímu zamokření; v místech s rychlým odtokem vody dochází ke střídavému extrémnímu zamokřování a vysychání. Obsah vody v půdním profilu na zabuřenělé holině je tak mnohem rozkolísanější než pod lesním porostem
[85]
. Stromy vytranspirují značnou část vody, obsah vody v hlubších vrstvách půdy je tak
pod nimi přibližně o 3–4 % nižší než na holoseči. Nejsvrchnější vrstvy lesní půdy v zapojeném porostu bývají v průměru vyšší vlhkost než na holoseči. Lesní porosty tak mohou bez větší újmy přečkat i letní sucha, které mohou mít na pasekách vážné následky
[61]
. Při déle trvajícím suchu
pasečná vegetace (pionýrské druhy, ruderální druhy, humidestruktivní druhy, apod.) odebírá množství vody ze svrchních vrstev půdy (nebo se vypaří z nezakrytého povrchu) a v kořenovém horizontu stromků i většiny rostlin je nedostatek vláhy zrovna v době její největší potřeby
[67]
.
Mladé porosty, nárosty a kultury jsou na nedostatek vody citlivější než starší porosty a suchem oslabené dřeviny více napadají škůdci. Nejvíce sucho ohrožuje smrky, jedle a borovice [57]. Rovněž tání sněhu je na holině rychlejší. Koruny stromů zadržují část slunečního záření a brání výměně tepla mezi vzduchem a sněhem zasakování vody
[112]
[71]
. Lesní porosty tak prodlužují tání a umožňují plynulé
. Na holoseči sníh taje většinou rychleji (1,5–2 krát oproti zapojenému
porostu), což na zmrzlé (a špatně propustné) půdě může způsobit povrchový odtok
[71]
. Při
holosečné těžbě roste celkový odtok z tání sněhu o 11 až 143 %; vrchol tání nastává o čtyři až pět dní dříve a zvýšená intenzita tání zůstává patrná během devíti let probíhající přirozené regenerace 14
porostu
[115]
. Časový posun odtokových vln při tání sněhu v mýceném a plně zalesněném (malém)
povodí činí 1–2 týdny [126]. Adaptace lesů na změny klimatu Hlavním rysem degradace a změněné hydromorfologie je zahlubování vodních toků. Hloubková eroze způsobuje vznik strží a erozních rýh, čímž dochází k rychlému odtoku vody z horských lesních povodí a drénování lesních mokřadů
[115]
. Právě tyto vodní toky jsou velmi důležité
pro zachycení přívalových srážek a pro infiltraci vody a doplňování zásob podzemních vod. Voda z pramenných úseků může v závislosti na ekologickém stavu vodních toků a mokřadů významným způsobem sytit systémy podzemních vod
[116]
. Voda, která přehloubenými vodotečemi předčasně
odteče z erodovaných povodí, však nemůže saturovat infiltrační zóny, ve kterých se tvoří zásoby kvalitní podzemní vody. Tento proces negativně ovlivňuje půdotvorné procesy i mikroklima lesních porostů, dochází ke změně stanovištních poměrů a zastoupení druhů dřevin, zhoršuje se kvalita listového opadu a klesá obsah živin v něm, což dále ovlivňuje tvorbu humusu a půdy. Menší zadržení vody v lesních povodích znamená menší evapotranspiraci, což způsobuje zvýšení počtu dnů s vláhovým deficitem, kdy lesy nedokáží udržet své mikroklima, a celé povodí se přehřívá. Stromy jsou stresovány nedostatkem vody a zvyšuje se jejich náchylnost k napadení škůdci a polomům. Vyschlá lesní půda nedokáže vsakovat přívalové srážky. Řetězec zdánlivě nesouvisejících procesů a změn tak během několika staletí výrazně snížil schopnost našich lesů zadržovat vodu [128]. Přirozené disturbance versus holosečná těžba Volné plochy vzniklé po padlých stromech ve středoevropském přírodním lese bývají mnohem menší než běžné holoseče. Někdy dochází k přirozeným disturbancím, které lze s holosečemi srovnat nebo jsou i podstatně větší (především k velkým polomům a invazím hmyzích škůdců). Důležitou otázkou proto je: Jaký mají vliv? Kupodivu poměrně malý. To však platí pouze za podmínky, že na ploše polomu zůstane podstatná část biomasy a že nedojde k narušení půdy a jejímu zhutnění vlivem pohybu těžkých mechanismů. Za těchto podmínek se naopak přirozené disturbance mohou projevit jako mechanismus, reagující včas na změnu podmínek prostředí a směřující k odstranění špatně adaptovaných porostů [111]. V našich podmínkách jde velmi často o nahrazení monokultur s jednoduchou věkovou a prostorovou strukturou za struktury více diverzifikované, které mohou být lépe adaptované na měnící se klima. Význam hybných sil a směřování disturbancí je ovšem často špatně analyzováno a dochází opět k umělé obnově stanovištně nepůvodních porostů. Zvláště v době dynamicky se měnícího klimatu bude nutné lépe 15
analyzovat možné adaptace ekosystémů a perspektivní druhové směsi hlavních dřevin. V principu půjde o posun vegetačních pásem a o razantní ústup smrku v příštích 50 letech
[106]
. Snažit se o
fixaci ekosystémů v jejich podobě z počátku minulého století bude znamenat čím dál častější a vážnější kolize s reálnou dynamikou přírodních procesů. Disturbance často znamená příležitost k adaptaci ekosystémů na změnu. Při disturbanci samotné nedojde k ohrožení lesního ekosystému, ačkoliv na první pohled to tak může vypadat. Vážné narušení však může způsobit špatně naplánovaný asanační zásah. Jsou dokumentovány případy, kdy asanací kalamitního porostu dojde k likvidaci přirozené obnovy, jež by jinak nahradila původní nestabilní porost [106]. Je velmi důležité analyzovat, za jakých podmínek je odtažení dřevní hmoty z kalamity výhodné a kdy při něm dojde k nenapravitelným škodám na lesní půdě a biotě. Za určitých stanovištních podmínek je možné velkou část biomasy odtěžit, naopak v určitých podmínkách je nutno použít velmi citlivé technologie a velkou část dřeva ponechat na místě, někdy je lepší nechat kalamitní plochu úplně bez zásahů v zájmu ochrany půdy a pro podporu samovolné obnovy kvalitního lesního porostu [106]. Současný výzkum se kalamitními holinami zabývá nedostatečně, rovněž lesnické plánování a příprava na řešení kalamit se odehrává většinou ad hoc. Kalamitní holiny přitom tvoří jeden z nejvýznamnějších zásahů do stability lesů a lesních povodí [111]. Ve smíšených lesích Nové Anglie proběhl experiment, kdy experimentálně navodili situaci po průchodu vichřice, jež poškodila většinu porostu, pouze 30 % porostu zůstalo stát. Většina ze stovek dřevinných jedinců byla vyvrácena včetně kořenového systému. Na území nebyly provedeny žádné těžební, resp. asanační práce, nedošlo k žádným pojezdům těžké mechanizace ani k odtahování dřevní hmoty. Část vyvrácených stromů obrazila listím a část vyhnala nové větve. Díky ponechané biomase nedošlo ani k výrazné změně mikroklimatu. Překvapivě – erozní procesy, humifikace, dekompozice a nutriční rovnováha zůstaly ve srovnání se stojícím lesem téměř nezměněny a během tří let došlo k rozvoji přirozené obnovy v počtu 25 tisíc jedinců na hektar [106]. Naproti tomu výzkum asanované holiny v Portugalsku a její návazné umělé zalesnění vedli ke stonásobnému zvýšení odtoku sedimentů a živin z erodovaných půd [117]. Závěry výše uvedených i podobných experimentů dokládají, že někdy je moudré ustoupit od kalamitních těžeb, zvláště v případě slabého nebo záporného ekonomického efektu. Bezzásahová varianta znamená, že porost se samovolně obnoví, aniž by došlo ke ztrátě půdy a živin. Tato varianta je dobře využitelná zejména v případě kalamity dřevinných druhů, u kterých nehrozí následná populační gradace podkorního hmyzu. Problém přemnožení kůrovců může např. vzniknout při ponechání nezpracovaných polomů ve smrkových lesích. V našich podmínkách je rovněž důležité citlivě přistupovat k asanaci kalamitních ploch na příkrých svazích s velkým obsahem skeletu v půdním 16
profilu. Tento přístup má opodstatnění především v územích s převládajícím zájmem ochrany přírody. Motivem managementu těchto území není hospodářský výnos, nýbrž obnova, stabilizace a dynamika přírodních procesů, které by měly plnit ostatní tzv. celospolečenské funkce (biodiverzita, protierozní schopnost, infiltrace apod.), dále v horských smrčinách, které jsou na disturbance mimořádně citlivé a necitlivý asanační zásah by zde mohl znamenat dlouhodobé resp. trvalé přerušení stability látkové výměny, chemických cyklů, energetických toků, čímž by bylo znemožněno plnění poskytovaných funkcí (biodiverzita, protierozní, schopnost infiltrace apod.). Pokud nedojde k vážnému narušení půdy a mikroklimatu asanačním zásahem, mohou se po disturbanci uplatnit i druhy klimaxových dřevin, které by jinak trpěly v konkurenci s ruderálními a pionýrskými druhy. Narušením mikroklimatu a degradací půdy, se v sukcesi nejčastěji uplatňují agresivní traviny a z dřevin pouze druhy pionýrské
[106]
. Obnova kalamitních holin přes pionýrské
dřeviny je u nás již diskutována a lze ji označit za ekonomický i ekologicky vhodný způsob obnovy holin narušených kalamitní těžbou
[109]
. Přitom chaotický a kvapný přístup ke kalamitním těžbám,
špatná organizace práce a transportu dřeva způsobuje často velké škody na životním prostředí, ať již jde o budování cest a přibližovacích linek, odstranění veškeré biomasy z erozně exponovaných svahů a rovněž náhrada původního často ekologicky cennějšího porostu stejnověkou monokulturou [111]
. Vliv změn v půdě na nadzemní část lesa Vliv pasečného managementu a tím vyvolaných mikroklimatických extrémů na nadzemní část
lesa není možné oddělit od jejího vlivu na půdní ekosystém, ale totéž platí samozřejmě i naopak. Některé změny v nadzemní části lesa souvisí se změnami v půdě. Změny vlastností půd po holoseči se projeví i změnami v druhovém složení lesa, jeho zdravotního stavu i celkové následné produkci. Nedostatek symbiotických organismů na odlesněných plochách nevyhovuje tzv. klimaxovým druhům, především jedli, buku, ale i klimaxovým ekotypům smrku. Stav půdy na holoseči předurčuje přirozený vývoj společenstva dřevin přes tzv. pionýrské druhy, jako jsou například bříza, vrba jíva, jeřáb ptačí, osika nebo olše, které dokážou růst i bez symbiotických organismů, navíc v extrémních klimatických podmínkách holých ploch. Po zapojení pionýrských dřevinných druhů dochází ke stabilizaci půdních a mikroklimatických podmínek, je umožněn návrat klimaxových druhů dřevin. Vynechání iniciálních sukcesních stádií na velkých odlesněných plochách má za následek neúspěch při výsadbě stanovištně náročnějších druhů (například jedle a buku) a limituje zaměření při změně cílového druhového složení lesů. Destrukce humusové vrstvy půd mineralizací a erozí půdy zhoršuje podmínky pro růst druhů dřevin vyžadujících humózní půdy (javor, jasan, jilm). Změny půdních podmínek proto vedou k druhové homogenizaci a vzniku monokultur (např. 17
smrkových nebo bukových). V těchto monokulturách se postupem několika generací stromů vyrostlých na holosečích selektují tzv. pionýrské genotypy, čímž dochází k degradaci populací klimaxových dřevin
[55]
. Sazenice ekonomicky žádoucích dřevin (hlavně smrku), které na holoseči
přežívají, jsou často napadány patogenními organismy, jejichž rozvoj může být podpořen nedostatkem symbiotických organismů v půdě. Tyto poruchy můžou přetrvávat i ve vyšším věku porostů, zejména pokud jsou pěstovány na nevhodných stanovištích [36]. Asi nejvýznamněji se tento jev projevuje na václavkách v přeměněných smrkových porostech. Stromy oslabené václavkou jsou následně náchylnější na vyvrácení větrem i napadení škodlivým hmyzem. Změny v půdní struktuře (destrukce makroagregátů, makropórů, humusové vrstvy) a změny ve složení půdního biologického společenstva spolu s vyplavováním živin a erozí půdy zhoršují podmínky pro růst stromů. Proces degradace lesních půd může být urychlen i vlivem imisí. Snížení bonity půd vlivem holosečného způsobu hospodaření je výrazné zejména v horských oblastech na mělkých půdách vzniklých na podloží chudém na minerály. V takových podmínkách jsou díky nízkým teplotám zpomaleny biologické procesy, a tím i uvolňování živin a tvorba půd. Ztráty prvků holosečnou těžbou dřeva proto nemohou být za dobu jedné obnovní doby nahrazeny
[44]
. Vliv
na lesní hospodaření mají také dopady, které diskutujeme v kapitolách souvisejících se změnou retenční schopnosti půd.
Vliv kalamitních těžeb na povodňová rizika Plocha kalamitních těžeb může být mnohonásobně větší než plocha běžně prováděných managementových zásahů. Tím je i větší negativní vliv na půdu, její kryt a vodní režim postižených stanovišť. V České republice v posledních letech výrazně narůstá plocha nahodilých těžeb způsobených zhoršením zdravotního stavu a odumíráním lesních porostů s jednoduchou věkovou, prostorovou a druhovou strukturou. Především se jedná o lesní porosty s dominancí smrku (kůrovec, václavka) a jasanu (fytopatogen chalara). Ekologickou stabilitu lesních stanovišť lze udržet managementem, při kterém dochází k postupné obnově jednotlivých stromů nebo malých skupinek. Zejména v horských polohách na stanovištích s velkou svažitostí a slabě vyvinutými půdami může necitlivě provedená kalamitní těžba způsobit vážnou (v některých případech nevratnou) degradaci půdy, rozvinutí erozních jevů a degradaci vodní sítě. Kumulace negativních efektů způsobených necitlivým řešením kalamitních situací v několika lesních povodích může mít za následek vyšší potenciál povodňového rizika v celém povodí. Doposud však v ČR chybí v rámci komplexního vodohospodářského plánování akční plán řešení zvládání kalamitních situací v lesních povodích, které vzhledem ke své poloze bývají srážkově 18
nejbohatší. Primárně by měl akční plán pro zvládání kalamitních těžeb respektovat hydricky citlivá lesní stanoviště. Dle lesního zákona
[88]
je vlastník lesa při vzniku mimořádných okolností a nepředvídaných
škod v lese (větrné a sněhové kalamity, přemnožení škůdců, nebezpečí vzniku požárů v době sucha apod.) povinen činit bezodkladná opatření k jejich odstranění a pro zmírnění jejich následků
[88]
.
V případě bezodkladných opatření k odstranění kalamity se v provozní praxi potkáváme s praktikami, které svým plošným rozsahem připomínají holosečné hospodaření. Rovněž nasazení těžebně-dopravních technologií u kalamitních těžeb není vždy šetrné k půdnímu krytu. K tomu dochází z několika důvodů; vlastník musí řešit nepředvídanou (kalamitní) situaci bezodkladně tzn. pod časovým tlakem; postižené stromy jsou více ohroženy hmyzími škůdci, ohrožují okolní zdravé porosty, zasažená plocha může být větší než maximální obnovní stanovená legislativou, z hlediska těžebně-dopravních technologií na tuto situaci nemusí být především malí a střední vlastníci kapacitně připraveni. Rovněž chybí metodický materiál (příručka), který by vlastníka lesa touto neočekávanou situací provedl s ohledem na minimalizaci škod a následků na lesním prostředí.
Akční plán pro kalamitní těžby Pro případ kalamity by měl být v rámci OPRL (oblastní plán rozvoje lesů) pro každou PLO (přírodní lesní oblast), a/nebo LHP/LHO (lesní hospodářský plán/lesní hospodářská osnova) zpracován operativní plán zvládání kalamitních těžeb s ohledem na minimalizaci poškození půdy a hydricky citlivých území. Součástí plánu by měla být analýza erozního ohrožení území (zejm. vliv těžebně-dopravní eroze), včetně doporučení nejcitlivějších dopravních technologií, analýza rizik vlivu přepravy dřeva na půdu a vodu. Tato opatření je nutno diferencovat dle stanovištních poměrů a zároveň s ohledem na proveditelnost v jednotkách prostorového rozdělení. Návrh by měl komplexně zohlednit negativní vliv stávající dopravní sítě, těžebně dopravní eroze, vymezit procentuální rozsah odklizení kalamitního hroubí, včetně míst kde bude hroubí účelově ponecháno. Součástí návrhu musí být rovněž preventivní akce (např. odkorňování smrku, omezení provozní ohroženosti apod.) aby nedocházelo ke kolizím s platnou „lesnickou“ legislativou.
19
1.1.4 Dopady změn klimatu v oblasti urbanizovaných povodí Urbanizovaná povodí zahrnují městské a venkovské zastavěné plochy v intravilánech sídel, výrobní plochy, rekreační zástavbu, silnice, dálnice, železnice, plavební kanály, těžební areály a bohužel často i zdevastované areály. Silně urbanizovaná krajina je lidskou činností nejvýznamněji přeměněná. Sídelní krajinu charakterizuje především vysoká hustota obyvatel, vysoký podíl zastavěného území, vysoký podíl zpevněných ploch, vysoká koncentrace hospodářské činnosti a služeb, vysoká koncentrace infrastruktury atp. V urbanizovaných povodích je klíčovým problémem zastavování území a náhrada rozsáhlé vegetace zpevněnými povrchy. Vlivem klimatických změn dochází ke střídání období sucha s obdobím povodní. V období povodní nejsou schopny zpevněné plochy infiltrovat a zadržet vodu. Srážková voda by se díky decentrálnímu způsobu hospodaření vsákla do půdy nebo postupně odtekla do recipientů během řádově hodin až dní. Avšak díky jednotné kanalizaci se během několika minut dostává skrz řetězec technických zařízení (zpevněná plocha - vstup do kanalizace potrubí kanalizace - výtok do recipientu) až do vodních toků. Tato skutečnost sebou nese vážné důsledky jednak z hlediska nebezpečí bleskových povodní ale také zhoršení kvality vody ve vodních tocích [170]. Nejčastějším způsobem odvedení srážkových vod v ČR je pomocí jednotné kanalizace. Jednotný kanalizační systém spočívá v odvedení splaškových a dešťových vod jednotným potrubím. Technický návrh systému a jeho prvků vychází primárně z efektivní plochy povodí a intenzity návrhového deště, který je definován délkou trvání a periodicitou. Vlivem změny klimatu ve vztahu k intenzitě srážkových událostí jsou systémy městského odvodnění náchylnější k selhání (přetížení). Dešťové srážky s vyšší než návrhovou intenzitou mohou způsobit hydraulické přetížení systému jednotné kanalizace a jeho prvků. Překročením kapacity stokového systému dojde k přechodu proudění o volné hladině do tlakového režimu s vystoupáním vody do úrovně sklepních prostorů či přímo výtoku na terén prostřednictvím revizních šachet či uličních vpustí a rozliv do okolního prostoru. Častým případem je i zahlcení uličních vpustí s následným zaplavením okolního území. Systém městského odvodnění je v dnešní době chápán jako integrovaný systém různých subsystémů (stoková síť, čistírna odpadních vod, povrchové toky, kolektor podzemních vod), které se navzájem ovlivňují. Interakci mezi stokovou sítí a navazujícím povrchovým tokem zprostředkovávají výusti dešťové a odlehčovací komory jednotné stokové sítě [178].
20
Škody v důsledku nedostatečné kapacity stokové sítě při dešťovém odtoku vznikají jak na síti samotné, tak i v urbanizovaném území. V urbanizované krajině mohou mít změny klimatu vliv na sídelní budovy, stavební konstrukce atd. Lze očekávat větší rozsah teplotních výkyvů (minima a maxima), kterým budou stavební materiály a budovy vystaveny. Intenzivní srážkové jevy a silné větry mají vliv na narušení konstrukcí budov, snižují jejich hodnotu a zkracují životnost, což přináší i vyšší náklady na opravy.
1.1.5 Dopady změny klimatu v oblasti říčních niv Pro pochopení naléhavosti zavádění adaptačních opatření, z našeho pohledu především ve štěrkových kolektorech v nivách velkých řek, je třeba si uvědomit, že dostupné klimatické modely konstatují nárůst teplot a úbytek srážek v letním období. Strategie přizpůsobení změně klimatu v podmínkách ČR (MŽP, 2009): V následujících odstavcích budeme citovat Strategii přizpůsobení změně klimatu v podmínkách ČR (MŽP, 2009) [210]: „V podmínkách ČR se projevuje trend nárůstu zimních i letních teplot, přičemž po roce 1980 je nárůst letních teplot výraznější. Průměrné roční hodnoty se v posledních desetiletích neustále zvyšují, přičemž letní teploty narůstají rychleji než zimní či roční se změnami průměrných hodnot souvisí i extremita teplot – počty tropických, letních dnů i tropických nocí v posledních letech narůstají, zatímco počty mrazových i ledových dnů klesají. Podobným způsobem bývá hodnocen i srážkový režim. Roční srážkové úhrny na území Čech vykazují nárůst v zimě, zatímco v létě mají roční srážkové úhrny trend mírně klesající. Na Moravě se projevuje výraznější rozdíl mezi zimou (vzestup srážek) a létem (pokles srážek), přičemž celkový trend je slabě klesající. Evropské klima se vyznačuje výraznou regionální proměnlivostí, která je dána polohou kontinentu na severní polokouli a působením okolních moří a oceánů, resp. přilehlého asijského kontinentu a Arktidy. Hlavní vliv na evropské klima má atmosférická cirkulace a její časové a prostorové změny. Nárůst teploty v Evropě probíhá rychleji a během posledního století se průměrná teplota zvýšila o 1,22°C, z toho během posledních 25 let o 0,45°C. Průměrné trendy jsou vyšší na Pyrenejském poloostrově, ve střední a severovýchodní Evropě a v horských oblastech, v zimním období též v severní Evropě. Evropa se jako celek nejvíce otepluje na jaře a v létě (podíl zvyšujícího se výskytu epizod s extrémně vysokými teplotami) a nejméně v podzimních měsících. Chladné extrémy se v 21
Evropě vyskytují méně často, zatímco počet tropických dní se během posledního století ztrojnásobil, počet letních dnů zdvojnásobil. V Evropě jako celku je třeba počítat s nárůstem pravděpodobnosti výskytu, intenzity i délky trvání epizodických vln extrémně vysokých teplot, zatímco proměnlivost zimních teplot, resp. počet ledových a mrazových dnů, bude postupně klesat. Vlnami vysokých teplot bude nejvíce postižen Pyrenejský poloostrov, střední Evropa (včetně alpského masivu), východní pobřeží Jadranu a jižní část Řecka, nárůst zimních teplot se nejvíce projeví v severní Evropě. Pro srážkový režim je rozhodující přesun vlhkých vzduchových hmot z Atlantiku či Středomoří. Jeho regionální a lokální projevy výrazně závisí na konkrétních cirkulačních podmínkách v dané oblasti. Kombinace změn srážkového režimu a nárůstu teploty vede ke zvýšenému výskytu extrémních hydrologických situací (povodně vs. sucha). Nárůst průměrných ročních srážkových úhrnů v posledním století o 10 až 40 % je patrný v severní Evropě a pokles kolem 20 % ve většině oblastí na jihu Evropy. Na severu převažuje nárůst zimních srážkových úhrnů, na jihu naopak pokles letních úhrnů. Projekce změn srážkového režimu do konce století vykazuje výrazné regionální rozdíly i sezónní odlišnosti. V ročním průměru je třeba předpokládat další nárůst srážkových úhrnů až o 20 % v severní a pokles o 5 – 40 % v jižní Evropě a Středomoří. Zimní srážkové úhrny se budou zvyšovat ve střední a severní Evropě, zatímco letní srážkové úhrny ve střední a jižní Evropě budou klesat; relativně menší změny lze očekávat na jaře a zejména na podzim. Za posledních 50 let se téměř na celém kontinentu zvýšila četnost výskytu extrémních srážek a tento trend by měl pokračovat i v průběhu 21. století. V letních měsících je třeba zejména na jihu Evropy počítat s častějším výskytem i delších suchých, bezsrážkových období, která se mohou v průměru prodloužit až o jeden měsíc, ve střední Evropě až o jeden týden oproti současnému stavu. Průvodním rizikem regionální klimatické změny je rovněž výskyt episod vysokých rychlostí větru. V severní a severozápadní Evropě se takové situace mohou vyskytovat během celého roku, ve střední Evropě zejména v zimě.“ [210].
Strategie přizpůsobení se změnám klimatu v podmínkách ČR (MŽP, 2015): K uvědomení si právního prostředí je třeba citovat Strategii přizpůsobení se změnám klimatu v podmínkách ČR (MŽP, 2015) [209]: „Provázanost legislativních opatření a zajištění vodních zdrojů. V oblasti vodního režimu v krajině a vodního hospodářství stanoví hlavní nástroje vodní zákon 22
[211]
, který stanoví základní rámec pro
ochranu a užívání vod. Z hlediska opatření na řešení dopadů změny klimatu má charakter adaptačního opatření zejména § 28a Území chráněná pro akumulaci povrchových vod. Navrhuje se více provázat §28a s procesem plánování v oblasti vod (hlava IV. vodního zákona) ve vazbě na čl. 7 Směrnice 2000/60/ES
[134]
. Podle čl. 7 této směrnice má každý členský stát zajistit nezbytnou
ochranu vodních útvarů využívaných nebo uvažovaných pro odběr pro pitné účely. Dále se navrhuje aktualizovat systém chráněných oblastí přirozené akumulace vod s ohledem na aktuální poznatky, ale i na možnost umělého doplňování zdrojů podzemních vod a ochranu vhodných území.“ [209]. Velmi důležitá je následující kapitola Strategie přizpůsobení se změnám klimatu v podmínkách ČR: „Zalesňování a zatravňování Změna orné půdy na lesní porosty s kvalitní druhovou skladbou nebo na trvalé travní porosty působí jako opatření proti větrné a (v případě lesů částečně) vodní erozi a snižuje ztráty půdní vláhy. Opatření má navíc i mitigační účinek, protože lesní i trvalé travní porosty umožňují oproti orné půdě ukládat mnohem více uhlíku a kromě toho v nekypřených půdách se omezují oxidační procesy vedoucí ke vzniku emisí oxidů dusíku a oxidu uhličitého. Stejný význam má také zakládání remízků, mezí či výsadba solitérních dřevin, které mají navíc pozitivní vliv na strukturu krajiny a biodiverzitu. Je tedy potřeba zvýšit zacílení zatravňování i zalesňování a zakládání prvků mimolesní zeleně na nejzranitelnější lokality nebo na zranitelné části půdních bloků. V nivách podporovat obnovu, zakládání a rozvoj lužních lesů s využitím geograficky původních druhů dřevin (zejm. na podmáčené půdě podél vodních toků), a to vč. hospodaření s kratší dobou obmýtí v nízkých a středních lesích [209].“ V hlavních doporučeních Strategie přizpůsobení se změnám klimatu v podmínkách ČR nalezneme následující text: Optimalizovat vodní režim v krajině komplexním a integrovaným způsobem, tzn. Plánovanou podporou opatření na vodních tocích a v nivách (revitalizací vodních toků a niv, realizací protipovodňových opatření pokud možno přírodě blízkého charakteru – obnova přirozených rozlivů, výstavba poldrů a protipovodňových hrází odsazených od vodních toků apod.) v součinnosti s opatřeními v ploše povodí (opatření ke zpomalení povrchového odtoku vody, protierozní opatření, podpora vsakování srážkových vod apod.). Důležité je zajistit integraci ohledů na biodiverzitu a ekosystémy do mitigačních opatření a vzájemnou souběžnost adaptačních a mitigačních opatření. Z hlediska uhlíkového účetnictví a ukládání uhlíku v ekosystémech je potřeba upřednostňovat ochranu a obnovu přírodních či přírodě blízkých ekosystémů s vysokým potenciálem pro vázání uhlíku. Pro obnovitelné zdroje biomasy upřednostňovat druhy domácího původu či druhy bez nepříznivého dopadu na přirozené (původní) 23
ekosystémy. Bude rovněž nezbytné pokračovat v hodnocení dopadů obnovitelných zdrojů energie (větrná, solární, vodní, biopaliva) na biodiverzitu [209]. Z našeho hlediska je třeba do této strategie doplnit opatření k infiltraci povodní v nivách a dalších vhodných infiltračních zónách. Jedná se o přirozenou infiltraci povrchových vod do vod podzemních. Hlavním účelem infiltrace je zlepšení jakosti povrchové vody přirozenými filtračními pochody v půdě a kořenové sféře rostlin a následné infiltraci v příhodných územích a poté její využití pro vodárenské účely a doplnění zdrojů podzemní vody v intenzivně využívaných kolektorech a akumulace vody v době jejího nadbytku pro období jejího nedostatku. Přirozeně (revitalizace a protierozní opatření) vyvolaná břehová, či plošná infiltrace je přímou metodou získání vodárenského zdroje. Jímáním podzemní vody v blízkosti vodního toku, či v infiltračních zónách v ploše povodí dochází k podpoření přirozené infiltrace ze zdroje povrchové vody. Je tak získávána směs vody podzemní a povrchové. Takto získaný vodní zdroj je více odolný vůči suchu. V rámci ucelených povodí existují geomorfologicky a geologicky vymezená území, kde voda může z povrchového odtoku infiltrovat do hlubších zvodní. Pokud v těchto územích dojde k obnově mokřadů a protierozním úpravám, zvýší se saturace těchto území a tím se i zvýší zásoby podzemních vod. Identifikace těchto infiltračních zón a jejich revitalizace je hlavním předpokladem pro přirozené infiltrace. Prioritou je do budoucnosti identifikace těchto infiltračních zón na propustných substrátech, v územích s puklinovou propustností, či v místech zlomů a v těchto územích přednostně uskutečnit projekty revitalizace mokřadů a lužních lesů, či protierozní opatření [209]
.
Plánování v oblasti vod Dalším významné nástroje stanoví nařízení vlády č. 262/2007 Sb. ze dne 3. října 2007 o vyhlášení závazné části Plánu hlavních povodí České republiky [213]. Plán hlavních povodí České republiky je strategickým dokumentem na státní úrovni stanovující rámcové cíle a opatření v krátkodobém ale i dlouhodobém horizontu a to včetně problematiky změny klimatu. Závazné části Plánu hlavních povodí byly vydány formou nařízení vlády. Dokončení transpozice směrnice 2000/60/ES
[134]
provedené novelou vodního zákona č. 150/2010 Sb. [214] znamenalo také přijetí nových prováděcích předpisů, např. vyhlášky č. 24/2011 Sb.
[215]
. V roce 2015 budou na základě této změny přijaty
národní plány povodí a to formou opatření obecné povahy. Současná krizová legislativa neřeší problematiku zásobování vodou v období dlouhodobých výpadků vodních zdrojů. Zákon č. 240/2000 Sb. [212], o krizovém řízení, řeší nouzové zásobování pitnou vodou. Krize je uvažována v 24
řádu dnů a není nijak pokryto náhradní zásobování užitkovou vodou, tj. vodou na praní, mytí a další potřeby obyvatelstva. Z hygienického hlediska není možné v systémech veřejných vodovodů míchat pitnou vodu s vodou nesplňující parametry pitné vody, i když by tato užitková voda byla použitelná pro ostatní aktivity společnosti [209]. V současné době dochází k rychlému zastavování ploch, zejména jde o růst supermarketů a tzv. satelitních měst. Ty jsou často stavěny v územích, kde jsou levné pozemky a není brán na zřetel vliv na krajinu či potenciální ohrožení těchto měst nebo individuálních objektů. Typickým příkladem je výstavba v záplavových zónách nebo na „zelené louce“, která snižuje retenční schopnost daného území, zrychluje odtok vody z povodí a zhoršuje povodňové situace. Zde je jednoznačně nutné určit pravidla, která by měl poskytnout územní plán. Územní plánování je však v současné době jen velmi málo poplatné svému prioritnímu cíli [209]. Přestože se vesměs jedná o pozemky v záplavových územích a tedy s rizikem opakovaného poškozování majetku, zájemci o tyto pozemky jsou jen minimálně motivováni ke změně svých zájmů v důsledku nedostatečného omezování stavebních aktivit územním plánováním a případně nevole místních úřadů vymezovat aktivní pásma záplavových území [209]. Je tedy nutné posílit autoritu územních plánů a zajistit důslednou kontrolu jejich souladu s nadřazenými dokumenty. Současně by mělo být možné udělit sankce a přenést plnou zodpovědnost na odpovědnou osobu či subjekt za ohrožení obcí ležících níže po toku při: zmenšení přirozených rozlivných ploch bez odpovídající kompenzace, zrychlení odtoku bez odpovídající kompenzace (technická protipovodňová opatření v intravilánech obcí) nedostatečném řešení ochrany území určených pro protipovodňová opatření v územně plánovacích dokumentech. Plány pro zvládání povodňových rizik Jedním z důležitých nástrojů pro zavádění adaptačních opatření na změnu klimatu ve vztahu na ochranu před povodněmi jsou Plány pro zvládání povodňových rizik podle směrnice 2007/60/ES [135]
a příslušná územně plánovací dokumentace, která vznikne ve spojitosti s vymezováním
záplavových území podle této směrnice. Jedná se o nástroje, které významně přispějí k vhodnému uspořádání území okolo vodních toků a zároveň budou respektovány potřeby ochrany přírody, vodních a na vodu vázaných ekosystémů. V územních plánech je minimální prostor pro vodohospodářskou část. Mělo by být pravidlem, že města před zahájením prací na novém územním plánu pořídí studii odtokových poměrů nebo kanalizační generel a závěry z těchto koncepčních 25
dokumentů se stanou územně analytickými podklady. Součástí takovýchto dokumentů by měly být informace z hydrogeologického průzkumu, přičemž sporná území by měla být podrobena detailnějšímu průzkumu. Územní plán by měl z těchto podkladů převzít koncepci odvodnění a klíčové ukazatele pro decentralizovaný systém odvodnění ve městě. Na základě vodohospodářských kritérií by nevhodné lokality měly být vyhodnoceny a prohlášeny za nezpůsobilé pro potřeby výstavby [209]. Přírodní niva a její výhody při povodni (retence a zpomalení) Nivy přirozených vodních toků ve srovnání s nivami regulovaných toků zadrží větší množství vody. Je to způsobeno zejména značnou členitostí povrchu přírodě blízkých niv s množstvím odstavených ramen a sníženin, které se při povodních plní vodou. Pokud je navíc v nivě lužní les, který svou vyšší drsností povrchu zpomaluje odtok a zvyšuje hladinu povodňového rozlivu, množství zadržené vody výrazně vzrůstá. Přírodní niva s lužním lesem má výrazný efekt pro retenci vody i snižování a zpomalování kulminace při povodních. Například průměrné zvýšení hladiny zadržované vody u obnoveného lužního lesa je 61 cm, což u jednoho hektaru lužního lesa znamená nárůst retence o 6100 m3. Obnova osmi hektarů lužního lesa zpomalila příchod vrcholu povodně v průměru o 22 minut [208]. Podle výzkumu je možné na 283,5 ha záplavového území řeky Lužnice v přírodě blízké nivě zadržet 2,3 mil. m3 vody, kdežto v uměle transformované nivě s regulovaným vodním tokem se zadrží pouze 0,83 mil. m3 vody, to znamená pokles retence o 74% a návazně vyšší ohrožení sídel níže po proudu řeky [204]. Přímo v půdě se na 100 ha lužního lesa při povodni zadrží kolem 25 000 m3 vody, která je díky rychlé evapotranspiraci lužního lesa vypařována rychlostí kolem 5 000 m3 za den. K tomu lužní les či louky zadrží v biomase, půdě a pomocí denitrifikace (rozkladu dusičnanů na plynný dusík) na 100 ha cca 20 tun dusíku unášeného vodou. Kdybychom chtěli takovéto množství dusíku dostat z vody pomocí čistírny odpadních vod, spotřebovali bychom na tento proces asi 6 000 MWh energie, což při teoretické ceně 1 Kč/kWh reprezentuje úsporu 6 mil. Kč (tj. 60 000 Kč/ha lužního lesa), nemluvě o nákladech na výrobu hnojiv [207]. Důsledky odvodnění nivy Revitalizace řeky Skjern Řeka Skjern je největší dánská řeka s povodím 2500 km2 a průměrným průtokem 35 m3s-1. Řeka ročně unáší 5000 t dusíku a 100 t fosforu. V letech 1962–1968 došlo k ohrázování řeky, odvodnění mokřadů a jejich zornění. Celková plocha odvodněných mokřadů byla 4000 ha. Vlivem narovnání řeky a dalších zásahů došlo k významnému zhoršení samočistící schopnosti a kolapsu dříve bohatého ekosystému. Rapidně se snížila populace lososa. Odvodněné organické půdy začaly 26
degradovat a nastala rychlá dekompozice humusu a během 20 let došlo v některých oblastech k úbytku půdy až o jeden metr. Za těchto podmínek bylo rozhodnuto revitalizovat řeku i její záplavové území na ploše 2200 ha. Práce začaly v roce 1999 a trvaly tři roky. Je důležité si uvědomit důsledky odvodnění pro organické půdy mokřadů a jeho podíl na zániku těchto půd [217], [218]
[216],
. Oproti tomu je v ČR stále celkem běžné tvrzení, že vodní kapacita odvodněných půd se
nemění; toto mylné tvrzení vyvrací i výše popsaný osud řeky Skjern. Nádrže vs. Přírodní nivy Pokles srážkových úhrnů může znamenat snížení průtoků či vysychání některých vodotečí. Při návrhu opatření proti suchu je třeba uvažovat o celkovém kontextu srážko-odtokových poměrů a v první řadě realizovat opatření na zlepšení zadržování vody v ploše povodí [222], [224], [227], [229], [228] a o výstavbě nádrží uvažovat pouze jako o doplňku. Například v Austrálii, Kalifornii
[226]
a Španělsku
se praxe výstavby přehrad neosvědčila a povodí poškozená zemědělstvím a odlesňováním jsou střídavě postihována suchem a záplavami. Základní výhodou akcí směřujících k zadržování vody v ploše povodí je, že souběžně chrání půdu (protierozní opatření) a zvyšují zásoby podzemních vod. Podzemní voda pod nehnojenými lesními a lučními porosty je mnohem kvalitnější než povrchová voda z přehrad a její kvalita během roku nekolísá. Obnova pestré krajiny navíc znamená posílení malého vodního cyklu, který je důležitým faktorem v boji proti důsledkům změny klimatu [221], [226]. Vodu z přehrad je třeba zejména během letních měsíců upravovat, její kvalita trpí splachy z povodí, rozvojem sinic i depozicí atmosférických škodlivin. Velké přehrady mění lokální klima. Dochází také k narušení ekologické stability vodních toků pod přehradami, kdy jsou vodní toky ochuzeny o sedimenty usazené v nádržích, což přináší zahlubování vodních toků (a tím i ohrožení infrastruktury), odvodnění niv a další zrychlení odtoku vody z území
[225]
. Výstavba přehrad,
prosazovaná jako adaptace na změnu klimatu, tak na druhé straně znamená snížení adaptační schopnosti říčních niv pod přehradami. Výstavba a údržba přehrad je ekonomicky velmi náročná [223]
. Po skončení životnosti přehrad je nutné přistoupit k jejich nákladnému odstranění a je velmi
těžké vypořádat se sedimenty, jež jsou často kontaminovány. Např. v USA a Francii již mnoho přehrad dožívá a mnohé již byly za značných nákladů odstraněny [205], [206]. Těžba štěrku a prostor pro řeky V Německu a Francii je těžba štěrkopísků v nivách navrhována a realizována způsobem, který po ukončení těžby zlepšuje možnost rozlivů povodní a zvyšuje objem inundačního území o rozsáhlé mělké prohlubně. Po ukončení těžby jsou jezera průtočně napojena na řeky 27
[220], [230]
. V povodí
Moravy prozatím vznikají pískovny oddělené od inundačního prostoru, a to i s hloubkou přes 15 m, což jejich zapojení do říční krajiny v budoucnu výrazně komplikuje. Po vytěžení bývají štěrkovny často zarybněny kaprem s eminentním zájmem udržet je mimo inundaci. Vybudování cyklostezky po břehové hraně pak možnost napojení štěrkoven na řeku znemožní téměř definitivně (příkladem může být dosud aktivní štěrkopískovna u Oldřichova na břehu Bečvy i další). Namísto cíleného zvětšování polopřirozených inundačních ploch jsou však upřednostňovány investičně náročné přehrady a velké poldry. Plánovaná suchá nádrž na Bečvě u Teplic s hrází vysokou 11 m má zadržet 35 milionů m3 vody. Její cena se odhaduje na 3 miliardy Kč, na další miliónové náklady přijde každoroční údržba přehrady. Výstavba poldru závažným a negativním způsobem ovlivní splaveninový režim štěrkonosné Bečvy, je riziková pro prameny léčivých vod i obce za hrází a znemožní přirozenou revitalizaci řeky Bečvy, která je odvislá od přirozeného průchodu velkých povodní a chodu štěrků. Pokud by se prostředky určené na výstavbu poldru Teplice věnovaly na výkup pozemků a obnovu přirozených rozlivů v povodí Moravy a Bečvy, bylo by možné vykoupit 6250 ha orné půdy při ceně kolem 400 000 Kč za hektar a přirozenými rozlivy zadržet přibližně 62 500 000 m3 vody. Při scénáři přeměny 6250 ha orné půdy v záplavovém území Moravy a Bečvy na 1250 ha luk a 5 000 ha lesů dostaneme zadržení přibližně 10 000 tun uhlíku v půdě ročně [204]. K tomu navíc asi 50 000 tun uhlíku se ročně naváže v biomase
[203]
. Zalesnění a zatravnění těchto ploch lze financovat z
prostředků EU, stejně jako přesuny hrází dál od řek. V dnešní době shledáváme, že uskutečněný rozsah odpřírodňujících technických zásahů do vodních toků a jejich niv jednak přináší prokazatelná negativa, jednak významně přesahuje opodstatněné věcné potřeby, zejména v zemědělské výrobě. Velká část technických úprav, poškozujících přírodu a krajinu, byla nebo alespoň v dnešní době již je zbytečná nebo málo prospěšná. V této situaci vyvstávají vážné důvody pro opatření opačně orientovaná, napravující škody, způsobené dřívějšími jednostranně pojatými technickými úpravami vodních toků a jejich niv. Tato opatření označujeme jako vodohospodářské revitalizace [202]. Hlavním úkolem do budoucna je posunout revitalizace od nahodilé podpory individuálně a izolovaně vznikajících záměrů do podoby koncepční a plánovité činnosti, jednoznačně orientované na obnovování přírodního rázu a přirozených funkcí vodních toků a jejich niv v rámci povodí, včetně aktivace přirozených mechanismů tlumení povodní. Těžiště revitalizačních aktivit by mělo probíhat v rámci základních činností správců vodních toků. V této poloze by se rovněž měly dostat do plného souběhu revitalizace a celková správa a údržba vodních toků [202]. 28
V případě částečně upraveného koryta bez souvislého tuhého opevnění může povodní vytvořená soustava nánosů a břehových nátrží do značné míry obnovit přírodě blízký průběh trasy, příčný i podélný profil koryta, a tím v podstatě koryto revitalizovat. Následná popovodňová opatření je třeba provádět diferencovaně. V zástavbě obcí a v dosahu inženýrských staveb a podobných objektů, vyžadujících ochranu, je na prvním místě ochrana před škodami, a tedy obnova stabilního a kapacitního koryta. Ale v úsecích toků a niv ve volné krajině je třeba podporovat obnovu přirozeného rázu. Příznivý je zejména tlumivý rozliv povodňových průtoků v nivách. Proto by odstraňování povodňových nánosů a nátrží mělo být prováděno jen v naprosto nezbytné míře, například pokud by docházelo k narušení cizího majetku, které by nebylo možné řešit jinými způsoby, včetně vykoupení pozemků [202]. Výsledky samovolné a povodňové renaturace je třeba co nejvíce chránit, využívat a jen v nezbytné míře korigovat jejich nepříznivé aspekty. Rozumně založené technické revitalizace a popovodňové úpravy toků z nich v co největší míře vycházejí. Revitalizace se mohou uplatňovat jako jedna ze součástí komplexně pojaté ochrany před povodněmi, vedle plošných opatření, ovlivňujících vznik povrchového odtoku, technické protipovodňové ochrany a protipovodňového organizačního systému. Ovšem v tomto komplexu mohou revitalizační a revitalizacím blízká opatření přinášet nikoliv zanedbatelné efekty. Některá revitalizační opatření přinášejí protipovodňové efekty sama o sobě, některá zvětšují ekologickou a pohledovou hodnotu primárně technických opatření [202]. Popisu základních revitalizačních a renaturačních metod se věnujeme v připojeném Katalogu opatření. V návrhové části projektu budeme tato opatření navrhovat ve vybraném pilotním povodí až do úrovně dokumentace pro územní řízení.
29
1.1.6 Vstupní SWOT analýza V rámci řešení projektu byla provedena vstupní SWOT analýza. Jde o metodu, jejíž pomocí je možno identifikovat silné a slabé stránky, příležitosti a hrozby. Jednotlivé kraje v České Republice mají ve svých územně analytických podkladech zpracovány podrobné SWOT analýzy pro 13 tematických okruhů důležitých pro vyhodnocení udržitelného rozvoje území (RURÚ). Hlavními tematickými okruhy jsou: horninové prostředí a geologie, vodní režim, hygiena životního prostředí, ochrana přírody a krajiny, zemědělský půdní fond a pozemky určené k plnění funkcí lesa, dopravní infrastruktura, technická infrastruktura, sociodemografické podmínky, občanská vybavenost, bydlení, rekreace, hospodářské podmínky, osídlení. Tyto pilíře vychází z vyhlášky 503/2006 Sb. O podrobnější úpravě územního rozhodování, územního opatření a stavebního řádu. Územně analytické podklady krajů jsou zpracovány ve smyslu stavebního zákona č. 183/2006 Sb. a vyhlášky 500/206 Sb. O územně analytických podkladech, územně plánovací dokumentaci a způsobu evidence územně plánovací činnosti. Řešené území vstupuje do čtyř krajů České Republiky - Jihomoravského, Olomouckého, Pardubického a Zlínského kraje. Z územně analytických podkladů zpracovaných pro jednotlivé kraje byly převzaty silné stránky, slabé stránky, příležitosti a hrozby v oblasti zemědělských, lesnických a urbanizovaných povodí. Vstupní SWOT analýza byla prvním řešením pro výběr pilotních území a priorit na řešených oblastech.
30
Jihomoravský kraj SWOT analýza pro Jihomoravský kraj byla převzata z [27]. Vodní režim • silné stránky - Dlouhodobý trend ve zlepšování celkového stavu vod. - Území s příznivými přírodními podmínkami pro akumulaci povrchových vod (LAPV). - Zabezpečení trvalého užívání zdrojů pitné vody soustavou ochranných pásem. - Využívání kvalitní povrchové a podzemní vody pro zásobování většiny obyvatel pitnou vodou. - Podstatné snížení emisí z bodových zdrojů znečištění (splaškové a průmyslové odpadní vody). - Snížení emisí i z plošných zdrojů znečištění v zemědělství (nižší používání hnojiv a pesticidů). - Zvyšování zadržování vody v území ve vodních nádržích, rybničních soustavách a revitalizacích drobných vodních toků. - Stanovování záplavových území a vymezování jejich aktivních zón na návrh správců toků a jejich průběžná aktualizace. - Aplikace zkušeností z extrémních povodní, realizace ochranných opatření. - Zabezpečení prevence závažných havárií, zejména s chemickými látkami. - Uplatnění legislativy es v oblasti vod v právních předpisech ČR. - Veřejné projednání vodohospodářských koncepčních dokumentů se zohledněním relevantních připomínek občanů. - Plánování v oblasti vod – schválené dokumenty plán oblasti povodí Moravy, plán oblasti povodí Dyje. - CHOPAV kvartér řeky Moravy je využitelný přírodní zdroj pro pitnou vodu i jako území s vhodnými podmínkami pro obnovu cenných částí přírody a krajiny. • slabé stránky - Snížená přirozená retenční schopnost krajiny jako důsledek dřívějšího způsobu obdělávání zemědělské půdy. - Nepříznivý morfologický stav vodních toků, přetrvávající nevhodné stavební úpravy a vysoký stupeň odpřírodnění toků v souvislosti s intenzivním využíváním krajiny. - Nedostatek ekologických stabilizačních prvků v povodí. - Vysoký podíl zornění zemědělské půdy, poškození a degradace půd. - Převaha vodních útvarů silně ovlivněných a vodních útvarů rizikových z hledisek ekologického a 31
chemického stavu. - Existující urbanizace záplavových území. - Nedostatečná zabezpečenost ochrany měst a obcí před povodněmi. - Vysoký podíl ohrázování vodních toků. - V zemědělské krajině, nevyužívání retenčního potenciálu nezastavěných údolních niv. - Obtížná dostupnost pozemků nezbytných pro zlepšení stavu vodních toků a realizaci přírodě blízkých způsobů protipovodňové ochrany. - Nízká migrační prostupnost toků. - Znečištění vodních toků vlivem chybějící kanalizační sítě a likvidace odpadních vod existence oblastí s deficitem zdrojů vody pro veřejnou potřebu. • příležitosti - Rozšiřování realizace komplexních pozemkových úprav. - Revitalizace drobných vodních toků, uplatňování přírodně blízkých způsobů retence vod a řešení migrační prostupnosti toků. - Zvyšování zájmu veřejnosti o posilování rekreační funkce krajiny, mimoprodukční funkce lesů a vodních ekosystémů a možnost sloučení realizace vodohospodářských opatření s řešením rekreace, nemotorové dopravy a ÚSES. - Realizace dílčích opatření projektu Čistá Svratka směřující ke zlepšení stavu povodí Svratky a ke snížení eutrofizace Brněnské přehrady. - Realizace dílčích opatření projektu ochrana vod v povodí Dyje směřující ke stavu povodí Dyje. • hrozby - Ohrožení vodních zdrojů při mimořádných situacích (povodňové stavy, období sucha, havárie). - Potenciální možnost vzniku zvláštních povodní. - Zhoršení jakosti vody v tocích, pokud nedojde k výstavbě a rekonstrukci kanalizací a čistíren odpadních vod. - Záplavová území podél řek jsou ve střetu se zastavěným a zastavitelným územím obcí, urbanizace záplavových území a říčních niv i přes toto riziko dále místy pokračuje. - Zvyšování rozkolísanosti odtoku v důsledku rostoucího podílu zpevněných ploch. - Střet průplavního propojení DOL s ekologickými funkcemi vodních toků. - Závislost protipovodňové ochrany na územích ležících mimo území kraje. - Ohrožení a možnost znečištění podzemních vod vodního zdroje Bzenec připravovanou těžbou 32
štěrkopísků v Ostrožské nové vsi (Zlínský kraj).
Zemědělský půdní fond a pozemky určené k plnění funkcí lesa - Postupné ekostabilizační zásahy (např. realizace komplexních pozemkových úprav) na půdním fondu umožní uchovat krajinu pro vyvážené zemědělské hospodaření. - Využití potenciálu přírodních podmínek kraje s respektem k environmentálním omezením (eroze půdy, kvalita půdy, nitrátové ohrožení spodních vod, agrochemie) je příležitostí pro udržení vysoké kvality zemědělské výroby v kraji. - Využití komplexní pozemkové úpravy jako nástroje k řešení protierozní ochrany, propustnosti krajiny, realizace ÚSES. Olomoucký kraj SWOT analýza pro Olomoucký kraj byla převzata z [28]. Vodní režim • silné stránky - Velké zásoby podzemní vody a kvalitní povrchové vody. - Výskyt lázní a minerálních pramenů. • slabé stránky - Rozsáhlá území jsou zaplavována. - Chybí ochrana před lokálními povodněmi. - Narušování podzemních zásobníků vody těžební činností. • příležitosti - Ochrana území před povodněmi - vymezování zastavitelných ploch mimo záplavová území. - Rozvoj lázeňství a využití přírodních minerálních vod. - Rozvoj malých vodních elektráren. - Realizace komplexních řešení a přírodně blízkých protipovodňových opatření. - Rozšiřování realizace komplexních pozemkových úprav.
• hrozby 33
- Nevyjasněné nároky D-O-L na vodní soustavu. Zhoršování kvality vod v tocích. - Eroze půd při nesprávné zemědělské činnosti. - Rozsáhlá zranitelná oblast zahrnuje především zemědělskou část Hané. • problémy - Nevyjasněné hydrogeologické vztahy podzemních zásobníků vody s ložisky nerostných surovin, narušování přirozených vazeb těžbou. - Organizace opatření nadmístního významu pro zamezování škod způsobených povodněmi – zamezení stavby nekomplexních ochranných systémů (dořešení otázky suchých nádrží), vymezování aktivních zón záplavového území (nejen na základě vodohospodářských studií), vytváření přírodě blízkých opatření. Zemědělský půdní fond a pozemky určené k plnění funkcí lesa - Využití zemědělského potenciálu a tradice kraje. - Ochrana rozsáhlých lesních komplexů i mimo prvky ochrany přírody. -
Využití komplexní pozemkové úpravy, realizace ÚSES.
Pardubický kraj SWOT analýza pro Pardubický kraj byla převzata z [29]. Vodní režim • silné stránky - území kraje je vodohospodářsky významnou oblastí s přebytky vodních zdrojů nadregionálního významu (podzemních i povrchových). - oblast akumulace podzemních vod a oblast akumulace povrchových vod - Pardubický kraj je převážně pramennou oblastí toků bez přísunu znečištění z cizích povodí - území kraje leží v povodích vodohospodářsky významných toků - vyhlášená záplavová území ve správě Povodí Moravy s.p. - provedená opatření na ochranu před povodněmi. - specifikum kraje - v řešeném území jsou provedeny významné historické převody vody • slabé stránky - v území se vyskytují bilančně napjaté toky ohrožené nízkými průtoky. Problémy jsou způsobeny 34
vysokými odběry podzemních vod pro zásobení obyvatelstva pitnou vodou. - většina toků v kraji patří do III. kategorie jakosti vody – znečištěná voda. - povodňová zranitelnost některých částí území Pardubického kraje. - nedokončená protipovodňová opatření v některých lokalitách. • příležitosti -
Realizace záměrů protipovodňové ochrany ohrožených území (úpravy roku, výstavba nebo úprava hrází, mobilní hrazení, opatření na kanalizaci, řízené rozlivy, výstavba suchých poldrů, úpravy existujících nádrží).
-
V souvislosti s předpokládanou vyšší mírou rozkolísanosti srážek a potřebou efektivnějšího hospodaření s vodou v povodí byly vytipovány jako územní rezervy, lokality vhodné pro akumulaci povrchových vod
-
Obnova rybníků a opatření v krajině zpomalující odtok z povodí.
-
Provádění komplexních protierozních opatření.
• hrozby - neznámé důsledky avizovaných klimatických změn (nerovnoměrnost srážek, četnější a ničivější povodně, rizika nedostatku vody zejm. pro zemědělství). - všeobecný problém týkající se též území Pardubického kraje - snížená retence vody v krajině. - technickobezpečnostní rizika havárií vodních nádrží – zvláštní povodně, ohrožení životů lidí, škody na zástavbě sídel, na technické a dopravní infrastruktuře, na životním prostředí. - postupné dlouhodobé snižování zásob a kvality podzemních a povrchových vod (eutrofizace), vzrůstající náročnost jejich nezbytných úprav. - některé sledované lokality vhodné pro akumulaci povrchových vod představují územní střety se zastavěnými částmi obcí, se zásadami ochrany přírody a krajiny, např. ÚSES, CHKO, přírodní parky. Zemědělský půdní fond a pozemky určené k plnění funkcí lesa -
Podpora extenzivních forem zemědělského hospodaření v méně příznivých podmínkách
-
Využití zemědělské půdy k produkci energeticky a technicky využitelných rostlin či dřevin (biomasa - obnovitelný energetický zdroj) - podpora ze strany státu.
-
Využití dotační politiky státu, strukturálních fondů Evropských společenství, zejména v podobě Programu rozvoje venkova České republiky na období 2007-2013 (schválen Usnesením vlády 35
ČR a Rozhodnutím EK) a přímých plateb za plochu či doplňkových plateb k jednotné platbě za plochu. -
Realizace pozemkových úprav k uskutečňování obnovy a tvorby krajiny, zvýšení její ekologické stability a retenční schopnosti.
Zlínský kraj SWOT analýza pro Zlínský kraj byla převzata z [30]. Vodní režim • silné stránky -0 • slabé stránky - poměrně velký rozsah zastavěných ploch v záplavových územích • příležitosti - Vymezení ploch pro protipovodňová opatření. - Územní ochrana lokalit akumulace povrchových vod. - Rozvoj lázeňství a využití přírodních minerálních vod. - Provádění komplexních pozemkových úprav.
• hrozby - ohrožení zastavěného území povodněmi - rozvoj výstavby v záplavových územích
Zemědělský půdní fond a pozemky určené k plnění funkcí lesa -
Vymezení dalších skladebných prvků ÚSES.
-
Vymezení dalších ekologicky stabilních ploch v území.
-
Realizace pozemkových úprav k uskutečňování obnovy a tvorby krajiny, zvýšení její ekologické stability a retenční schopnosti. 36
1.2 Stanovení územních priorit na řešených oblastech 1.2.1 Celé řešené povodí Cílem této části je analyzovat celé zájmové území a identifikovat nejproblematičtější místa z hlediska citlivosti na klimatické změny. V těchto lokalitách následně implementovat adaptační opatření. K tomuto účelu byla použita analýza, kterou bylo sledováno 23 proměnných v 6 - ti kategoriích. Podrobný popis použité analýzy a jednotlivých proměnných je uveden níže. Metodika Pro vytipování nejproblematičtějších vodních útvarů byla využita analýza ohroženosti dle modelu navrženého Salvatim a kol.
[174]
. Výstupem modelu jsou agregační indexy ohroženosti
za jednotlivé proměnné, skupiny i výsledný syntetický index ohroženosti – vše v rozsahu od 0 do 1, kde 1 znamená nejcitlivější oblast. Agregační indexy byly získány na základě multidimenziální statistické analýzy, která snižuje komplexnost vstupních datových podkladů, odstraňuje vzájemné závislosti mezi jednotlivými proměnnými a každé z nich přiřazuje váhový parametr důležitosti z hlediska sledovaného jevu. Pro zpracování byly využity nástroje GIS a statistického software R. Jako základní mapovatelná jednotka na první úrovni řešení byl zvolen vodní útvar. Zpracování zahrnovalo několik kroků: 1. Normalizace vstupních dat 2. PCA analýza normalizované matice 3. Výpočet 6 tematických indikátorů za jednotlivé zájmové oblasti (zemědělské, lesní, nivní) a jednotlivé fyzicko - geografické podmínky (geologie, klima, vodohospodářství) 4. Výpočet syntetického indexu zranitelnosti (ohroženosti) vodních útvarů Pro každý ze 151 vodních útvarů byly získány a následovně upraveny hodnoty jednotlivých proměnných dle následujícího schématu: -
Pokud je vliv jednotlivé proměnné negativní (tedy ukazuje na potřebu řešení), je proměnná normalizována na rozsah 0-1 dle vzorce:
xi' = -
xi , j − xi , min xi , max − xi , min
V opačném případě podle vzorce:
xi' = 1 −
xi , j − xi ,min xi ,max − xi ,min
, kde 37
xi , j reprezentuje hodnotu i-té sledované proměnné na j-tém vodním útvaru xi , max , resp. xi , min symbolizuje maximální, resp. minimální hodnotu sledované proměnné přes
všechny vodní útvary Závislosti jednotlivých proměnných jsou zachyceny v tabulce 1 pomocí emotikon, kde :-) znamená pozitivní hodnocení proměnné a :-( pak hodnocení negativní. Na výslednou normalizovanou matici proměnných byla aplikována PCA analýza. Váhy jednotlivých
faktorů
byly
stanoveny
vynásobením
příspěvku
každé
proměnné
(Vi)
k m nejdůležitějším proměnným (vysvětlujícím 90% variability) podílem jejich vysvětlené variance (Ck). Suma těchto součinů pro všech m nejdůležitějších proměnných reprezentuje jednotlivou váhu (wi) připisovanou každému indikátoru, jak zachycuje vzorec: m
wi = ∑ (Vi Ck ) k =1
Následně byly vypočteny relativní váhy (Wi) podílem absolutních vah k sumě vah všech indikátorů.
Wi =
wi 6
∑w i =1
i
Každá z těchto vah popisuje, do jaké míry jednotlivý faktor přispívá k celkové ohroženosti (citlivosti) území. Tento postup byl následovně aplikován pro každou skupinu (les, niva …) s vyjádřením indexů za skupinu (ZEM, LES, NIVA, VODA, KLIMA, GEO), které byly následně opětovně hodnoceny PCA analýzou 6 - ti proměnných s výpočtem konečného indexu ohrožení.
ZVU = WZEM ZEM + WLES LES + W NIVAI NIVA + WVODAVODA + WKLIMA KLIMA + WGEO GEO , ZVU – zranitelnost vodního útvaru, ZEM, LES, NIVA, VODA, KLIMA a GEO – agregované indexy zranitelnosti jednotlivých skupin. Individuální váhy jednotlivých parametrů, váha parametru v rámci skupiny i celkové váhy jednotlivých skupin zachycuje tab. 2. Výsledky zpracování v podobě map podávají obr. 4, 5 a 6. Obr. 3 ukazuje důležitost daného vodního útvaru pro implementaci adaptačních opatření. Obr. 4 pak vizualizuje totéž, jen z pohledu jednotlivých zájmových oblastí (niva, les, zemědělství) případně fyzicko - geografických a vodohospodářských parametrů (klima, geologie, voda). Obrázek 3 je speciálním případem zaměřeným na povodí se zastoupením lesa > 35.57% (průměrná lesnatost povodí Moravy), kde budou směřována adaptační opatření „lesních“ subpovodí. 38
Tab.1: Seznam základních proměnných pro první fázi analýzy – PCA - ve studii vlivu podle řešených aspektů
39
Tab.2: Výsledky PCA analýzy pro jednotlivé proměnné i skupiny parametrů
40
Obr. 4 Citlivost oblastí z pohledu klimatické změny 41
Obr. 5 Citlivost oblastí z pohledu jednotlivých skupin 42
Obr. 6 Citlivost oblastí z pohledu jednotlivých skupin
43
1.2.2 Pilotní subpovodí Pilotní subpovodí byly vybrány dle vodních útvarů (VÚ), které jsou z provedené analýzy PCA významné pro implementaci adaptačních opatření. Z celkového počtu 151 VÚ o výměře 1 060 677,89 ha bylo tak v ucelených povodích vybráno 32 VÚ o celkové výměře 316 323,74 ha což činí 29,82 % výměry celého zájmového území. Ve vybraných subpovodích budou zpracovány další podrobnější analýzy, na základě kterých budou vybrána místa (lokality - hot spots), ve kterých budou následně implementována infiltrační a adaptační opatření a hodnocen jejich vliv. Grafické znázornění vybraných VÚ je na obrázku 7, jejich výměra v ha a řešená zájmová oblast je uvedená v následující tabulce 3.
MOV_0010
Morava od pramene po tok Krupá
MOV_0020
Zemědělská opatření
Opatření v říčních nivách
Lesnická opatření
Název VÚ
Plošné zastoupení VÚ v zájmovém území v %
VÚ kód
Výměra VÚ v ha
Tab.3: Seznam VÚ vybraných pro řešení podrobnějších analýz a následný výběr lokalit k implementaci adaptačních opatření
10 447
0,98 X
Krupá od pramene po Stříbrnický potok
1 518
0,14 X
MOV_0030
Kunčický potok od pramene po ústí do toku Krupá
1 336
0,13 X
MOV_0040
Vrbenský potok od pramene po ústí do toku Krupá
2 201
0,21 X
MOV_0050
Krupá od toku Stříbrnický potok včetně, po ústí do toku Morava
6 191
0,58 X
MOV_0720
Rožnovská Bečva od pramene po Solánecký potok
6 401
0,6 X
MOV_0730
Solánecký potok od pramene po ústí do toku Rožnovská Bečva
2 644
0,25 X
MOV_0740
Rožnovská Bečva od toku Solánecký potok po ústí do toku Bečva
16 377
1,54 X
MOV_1300
Olšava od pramene po Luhačovický potok
14 561
1,37 X
MOV_0080
Morava od toku Krupá po tok Desná
8 562
0,81
X
MOV_0180
Morava od toku Desná po soutok s tokem Moravská Sázava
3 925
0,37
X
MOV_0280
Loučka od pramene po ústí do toku Morava
4 656
0,44
X
MOV_2530
Morava od toku Trebůvka po tok Bečva
37 000
3,49
X
MOV_0820
Bečva od toku Opatovický potok po tok Lučnice včetně
22 063
2,08
X
MOV_0830
Bečva od toku Lučnice po ústí do toku Morava
6 552
0,62
X
MOV_0840
Blata od pramene po tok Deštná včetně
19 970
1,88 X
X
X
MOV_0850
Blata od toku Deštná po ústí do toku Morava
11 210
1,06 X
X
X
MOV_0960
Velká Haná od pramene po ústí do toku Haná
5 078
0,48 X
X
X
44
Opatření v říčních nivách
Zemědělská opatření
0,3 X
X
X
MOV_0985_J
Nádrž Opatovice na toku Malá Haná
1 244
0,12 X
X
X
MOV_0990
Haná od Malé Hané po Rostěnický potok
1 147
0,11 X
X
X
MOV_1000
Rostěnický potok od pramene po ústí do toku Haná
7 322
0,69 X
X
X
MOV_1010
Haná od toku Rostěnický potok po tok Tištínka (Uhřický potok)
13 070
1,23 X
X
X
MOV_1020
Tištínka (Uhřický potok) od pramene po ústí do toku Haná
8 399
0,79 X
X
X
MOV_1060
Haná od toku Tištínka (Uhřický potok) po ústí do toku Morava
9 597
0,9 X
X
X
MOV_0350
Jevíčka od pramene po Úsobrnský potok
5 455
0,51 X
X
X
MOV_0360
Úsobrnský potok od pramene po ústí do toku Jevíčka
4 320
0,41 X
X
X
MOV_0380
Jevíčka od toku Úsobrnský potok po ústí do toku Třebůvka
10 055
0,95 X
X
X
MOV_0370
Nectava od pramene po ústí do toku Jevíčka
3 830
0,36 X
X
X
DYJ_1270
Kyjovka (Stupava) od pramene po tok Hruškovice
15 783
1,49 X
X
X
DYJ_1280
Hruškovice od pramene po ústí do toku Kyjovka (Stupava)
11 653
1,1 X
X
X
DYJ_1290
Kyjovka (Stupava) od toku Hruškovice po ústí do Dyje
40 611
3,83 X
X
X
Lesnická opatření
3 146
Název VÚ
Plošné zastoupení VÚ v zájmovém území v %
Malá Haná od pramene po vzdutí nádrže Opatovice
Výměra VÚ v ha
MOV_0970
VÚ kód
Implementace lesnických adaptačních opatření bude ověřována ve 26 VÚ o výměře 233 566,53 ha, 22,02 % výměry zájmového území. Implementace zemědělských adaptačních opatření bude ověřována v 17 VÚ o výměře 171 890,54 ha, 16,21 % výměry zájmového území. Implementace adaptačních opatření v říčních nivách bude ověřována ve 23 VÚ o výměře 254 647,75 ha, 24,01 % výměry zájmového území.
45
Obr. 7 Pilotní subpovodí v zájmovém území
1.2.3 Návrhový detail ve vybraných pilotních povodích Návrhový detail bude na základě dalších podrobných analýz specifikován v rámci návrhu opatření v další části projektu (4. Návrhová část).
46
1.3 Stanovení vertikálních vazeb mezi půdními vrstvami a hydrogeologickými podklady v území V rámci projektu byl pro celé území povodí Moravy proveden expertní odhad geologem, který vymezil vodní útvary s vhodnými podmínkami k infiltraci. Při hodnocení vhodnosti horninového prostředí v rámci jednotlivých vodních útvarů (VÚ) byly využity stávající podklady map zranitelnosti horninového prostředí
[171]
s přihlédnutím k
transmisivitě kolektoru a k mapě indexu perspektivnosti pro umělou infiltraci [172]. Mapa zranitelnosti horninového prostředí Horninové prostředí je hodnoceno na základě tří parametrů (subvrstev), charakteru nejvyšší geologické vrstvy (váha parametru je 50 %), pozici v oběhu podzemní vody (20%) a transmisivitě kolektoru (30%). Výsledná mapa zranitelnosti horninového prostředí vzniká na základě syntézy tří výše uvedených vrstev a kategorie zranitelnosti jsou členěny opět do 5 kategorií. Charakter horninového prostředí Pro hodnocení charakteru první geologické vrstvy vycházející na povrch podle digitálních map GeoČR50. Zranitelnost horninového prostředí, respektive podzemních vod vyplývá z typu zvodnění, které je podmíněno charakterem zastoupených hornin a jejich tektonické predispozice, charakterem zvětralinového pláště a kvartérního pokryvu. Charakter oběhu podzemních vod Charakter oběhu podzemních vod vyjadřuje rozčlenění proudového systému hydrogeologické struktury na oblast tvorby podzemních vod (infiltrační území přes území tranzitu až po oblast drenáže). Základním předpokladem hodnocení zranitelnosti podzemní vody podle zastižené fáze oběhu a pozice v proudovém poli podzemní vody je princip vertikálního rozložení proudnic. Proudění podzemní vody je obecně sestupné pod pozitivními morfologickými tvary a vzestupné v topografických depresích. Transmisivita (průtočnost) kolektoru
47
Transmisivita kolektoru, tedy hydraulický parametr průtočnosti je parametr vyjadřující jak rychlost případného horizontálního šíření kontaminace ve zvodněném kolektoru, tak i velmi důležitý parametr vodohospodářského využití lokality
[167]
, neboť vysoká průtočnost kolektoru
znamená i vysokou vydatnost studní a jímacích vrtů. Čím vyšší transmisivita, tím vyšší zranitelnost kolektoru [168]. Index perspektivnosti pro umělou infiltraci v České republice Na základě metodiky
[172]
bylo v rámci hodnocení vodních útvarů přihlédnuto k mapě indexu
perspektivnosti zasakování v lokálním měřítku. Na Obr. 8 je zobrazena syntetická mapa vhodnosti hydrogeologických kolektorů a horninového prostředí pro umělou infiltraci. Při hodnocení byla vodním útvarům přiřazena hodnota 1 – 5 (viz Tab.4). Tab.4 Hodnocení vhodnosti VÚ pro umělou infiltraci Vhodnost Kategorie
horninového
Převažující
prostředí pro umělou
transmisivita kolektoru
Převažující zranitelnost horninového prostředí
infiltraci 1
vhodná
střední až velmi
vysoká až velmi vysoká
vysoká 2
převážně vhodná
střední až vysoká
střední až vysoká
3
místně vhodná
nízká až střední
střední
4
ojediněle vhodná
velmi nízká až nízká
nízká
5
nevhodná
velmi nízká až nízká
velmi nízká až nízká
48
Obr. 8 Hodnocení vhodnosti VÚ pro umělou infiltraci 49
1.4 Hydrologická a hydropedologická bilance, stanovení hydrického potenciálu lesní půdy 1.4.1 Hydrologická bilance Jedním z nejvýznamnějších ukazatelů a nejcitelnějších faktorů při změně klimatu je úbytek zásob podzemní a povrchové vody. Tyto parametry (průtokové údaje, hladina podzemní vody…) jsou pravidelně pozorovány v síti hydrologických stanic napříč celou Českou republikou. Výsledky těchto
pozorování
jsou
pravidelně
zveřejňovány
státními
podniky
Povodí
v rámci
vodohospodářských bilancí (dále jen VHB). V povodí Moravy je pro účely vodohospodářské bilance stanoveno 18 kontrolních profilů, které jsou každoročně bilančně posuzovány. Pro zpracování následující kapitoly byly použity výsledky z VHB za roky 2008 – 2013 [17], [18], [19], [20], [21], [24] Účelem VHB je posouzení hospodaření s vodou v povodí, které spočívá v porovnání požadavků s vodními zdroji. Přitom se uplatňují: na straně požadavků - údaje o odběrech a vypouštění za minulý rok, - hodnoty minimálních průtok, na straně zdrojů - údaje o měřených průtocích (v měsíčním kroku) za minulý rok v kontrolních profilech, - stavy hladin, objem a zatopených ploch v nádržích k prvnímu dni v každém měsíci za hodnocený minulý rok, - dlouhodobé průměry měsíčních průtoků pro jednotlivé měsíce za období 1931 - 1980 [QMP m3s-1], - nejmenší [QMM m3s-1] měsíční průtoky pro jednotlivé měsíce z období 1931 - 1980. Principem bilančního posouzení hospodaření s vodou v daném roce je porovnání požadavků na zachování minimálního zůstatkového průtoku MZP (příp. minimálního průtoku MQ) s průměrnými měsíčními průtoky, zjištěnými měřením v kontrolních profilech v daném roce. Měřené průtoky v sobě zahrnují všechny aktivity hospodaření s vodou, tj. odběry a vypouštění vody a vliv manipulací na nádržích. Jako výsledek bilančního hodnocení v kontrolních profilech se vyhodnocují bilanční stavy BS1, BS2, BS3, BS4, BS5 a BS6. Vyhodnocený bilanční stav BS1 a BS2 vyjadřuje uspokojivý a vyvážený stav vodních zdrojů, bilanční stavy BS3 - BS6 signalizují neuspokojivý stav vodních zdrojů. Při stanovení bilančního 50
stavu BS6 je uvažována jako minimální průtok hodnota QZ, tj. průtok potřebný k zajištění neškodného odvedení a likvidaci zbytkového znečištění. Nejdůležitějším kritériem je bilanční stav BS5, tj. nedodržení stanoveného minimálního zůstatkového průtoku MZP, pro nějž byly zásady stanovení vydány Metodickým pokynem OOV MŽP ve Věstníku MŽP 5/1998. Ve výpočtech je jako dlouhodobé uvažováno období 1931 - 1980. Z výsledků VHB vyplývá, že za posledních deset let byl v každém roce podkročen MZP a to minimálně 2x, jedinou výjimku tvoří rok 2010, který byl z hlediska srážkových úhrnů silně nadprůměrný. Počty dosažení bilančního stavu BS5 v jednotlivých letech jsou uvedeny v tabulce níže.
Tab. 5 Počet výskytu neupokojivých bilančních stavů v průběhu let 2003 – 2013 [17] - [21], [24] Celkový počet profilů
Rok 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Profil s BS3 -BS6
18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18
13 9 4 5 6 4 9 2 4 6 5
Z toho profilů s BS5 9 4 2 3 3 2 7 0 3 5 3
Nejnepříznivější z tohoto pohledu byl rok 2003, kdy došlo k výskytu bilančního stavu BS5 v každém druhém pozorovaném bilančním profilu. Tato situace opět korespondovala s celkovým ročním srážkovým úhrnem, který dosahoval cca 50 % oproti roku 2010, což je patrné z obrázku níže.
51
Obr. 9 Průměrné roční úhrny srážek v roce 2003 a 2010 (zdroj ČHMÚ) Z hlediska bilančního porovnání vychází nejnepříznivěji povodí Hané a Rožnovské Bečvy. V těchto povodích byl dosažen bilanční stav BS5 v šestiletém období (2008 – 2013) celkem 4x. Bilančně nepříznivě vychází rovněž povodí Dřevnice a Blaty, ve kterých byl za stejné období podkročen minimální zůstatkový průtok ve třech letech. Vysvětlení kritické situace na postižených tocích je jednoduché: Jedná se o toky, které odvodňují důležitá centra osídlení a průmyslu. Navíc se v povodích těchto toků nachází významná prameniště podzemní vody, ze kterých jsou centra osídlení zásobována. V případě přímého porovnání průměrných ročních průtoků s dlouhodobým průměrným ročním průtokem (1931 – 1980), které je uvedeno v tabulce níže, můžeme pozorovat mírné snižování těchto 52
hodnot a s tím spojený úbytek zásob povrchových (i podzemních) vod. Je však nutné upozornit na to, že z hlediska dlouhodobé prognózy je toto šestileté období statisticky nevýznamné. Nejméně příznivě je vyhodnocen profil Moravy v Olomouci a Dřevnice ve Zlíně. V těchto dvou profilech se, až na výjimku v roce 2010, pohybují průměrné roční průtoky kolem hodnoty 80 – ti % dlouhodobého Qa. V roce 2012 nedosáhl průměrný průtok na Dřevnici ani poloviny dlouhodobého průměru.
Tab. 6 Porovnání průměrných ročních průtoků ve vybraných profilech z hlediska dlouhodobého průměru ROK
2008
Vodoměrná stanice
Tok
Olomouc Dluhonice Kroměříž Zlín UherskýBrod Strážnice
Morava Bečva Morava Dřevnice Olšava Morava
Qa [m3/s] 21,3 12,7 1,65 1,45 43,9
2009
2010
2011
2012
2013
Qa rozdíl Qa rozdíl Qa rozdíl Qa rozdíl Qa rozdíl [%] [m3/s] [%] [m3/s] [%] [m3/s] [%] [m3/s] [%] [m3/s] 79 73 75 68 74
23,8 18,6 1,65 1,99 59,3
88 108 75 93 99
38,5 33,1 3,22 3,87 99,8
142 191 146 181 167
20,2 13,5 1,57 1,77 48,9
75 78 71 83 82
20,4 14,1 39 1,09 1,17 43,2
75 82 76 49 55 72
23,7 18 50,9 1,87 2,63 62,4
Dlouhodobý průměrný rozdíl roční průtok [%] Qa (m3/s) 87 27,1 104 17,3 99 51,3 85 2,21 123 2,14 105 59,6
Výsledky vodohospodářských bilancí značí, že i v hydrologicky průměrných letech jsou v povodí Moravy toky, které jsou ohroženy minimálními průtoky. Z tohoto faktu vyplývá nutnost zavádění adaptačních opatření, která povedou ke zmírnění napjatých bilančních stavů v povodí a zajistí trvale udržitelný rozvoj i s ohledem na vodohospodářské služby.
1.4.2 Hydropedologická bilance V oblasti povodí Moravy v největší míře převládají kambizemě, které se vyskytují přibližně na polovině rozlohy z celkové plochy oblasti povodí, dále černozemě, hnědozemě a fluvizem glejová. Zastoupení všech půdních typů v oblasti povodí Moravy uvádí tabulka 7: Výskyt půdních typů v oblasti povodí Moravy
[25]
, která obsahuje přehled výskytu půdních typů v oblasti povodí
Moravy, a obr. 10: Oblast povodí Moravy – Pedologické poměry [25].
53
Tab. 7: Výskyt půdních typů v oblasti povodí Moravy [25]
54
Obr. 10 Oblast povodí Moravy – Pedologické poměry [25]
55
Náchylnost půdy k erozi je uvedena v tab. 7: Výskyt půdních typů v oblasti povodí Moravy
[25]
vyjádřena číselnou hodnotou (1–5). Tzv. třídy propustnosti jsou přehledně
uvedeny v tab. 8: Třídy propustnosti [25]. Tab. 8: Třídy propustnosti [25]
V následujícím textu je uveden popis půdních typů vyskytujících se v oblasti povodí Moravy, jejichž zastoupení přesahuje 5 % celkové plochy oblasti [25]. Černozem - CE Černozem patří do skupiny půd s procesem intenzivního hromadění a přeměny organických látek – humifikace zbytků hlavně stepní a lužní vegetace, podmiňujícím vznik molického A – horizontu, v podmínkách nepromyvného až periodicky promyvného vodního režimu. Tyto půdy se vytvořily ve stepních a lesostepních oblastech pod travním porostem, nejčastěji na spraších. Černozemě mívají dobré fyzikální, chemické a biologické vlastnosti. Patří k našim nejúrodnějším půdám, proto jsou nejčastěji využívány k zemědělské produkci (především zorněním). Limitujícím faktorem jejich úrodnosti je dostatečné množství atmosférických srážek. Nachází se v nejsušších nížinných oblastech v nadmořských výškách do 250 m n. m. Hnědozem - HN Hnědozem patří do skupiny půd, pro které je typický proces illimerizace, translokace a akumulace koloidních jílovitých částic, některých volných sesquioxidů a různého podílu organických látek v podmínkách promyvného nebo periodicky promyvného typu vodního režimu, za slabě kyselé půdní reakce. Půdy s luvickým B – horizontem (akumulace 56
translokovaných koloidních složek – především jílových minerálů) pod ochrickým až melanickým humusovým A – horizontem (ochrický – mladý, zpravidla mělký, vyvinutý na silikátových až karbonátových substrátech, melanický – zpravidla mělký, tmavě zbarvený, často i velmi starý). Ilimerizace u hnědozemí je mírná, půdotvorným substrátem je nejčastěji spraš a sprašová hlína. Náleží k velmi úrodným půdám. Jsou rozšířeny v nížinách a v rovinatějších prvcích reliéfu pahorkatin, zhruba do nadmořské výšky 400 m n. m. Fluvizem - FL Půdy se vyvíjejí z povodňových sedimentů hlinitopísčité až jilovitohlinité zrnitosti. Sedimenty obsahují značné množství živin. Po provedené regulaci toků přestává typický režim záplav a začíná se uplatňovat vývoj k zonálním půdám dané oblasti (mocnější humusový horizont, migrace jílu, vyluhování iontů atd.). V našich podmínkách jsou tyto půdy jednak využívány k pěstování plodin, jejich nejlepší ochranou v nivě jsou však lužní lesy a travní porosty. Kambizem - KA Hnědé půdy, hnědé lesní půdy. Diagnostickým znakem, který mají všechny kambizemě, je kambický B horizont charakteristický alterací (změnou) bez iluviace. Převažuje chemické zvětrávání prvotních minerálů, přičemž se uvolňuje Fe, Mn, Al (hnědnutí – braunifikace). Vedle hnědnutí dochází u těchto půd k procesům tvorby a přeměn jílu. Půdy se vytvářejí hlavně ve svažitých podmínkách pahorkatin, vrchovin a hornatin, v menší míře (sypké substráty) v rovinatém reliéfu. Vznik těchto půd z tak pestrého spektra substrátů podmiňuje jejich velkou rozmanitost z hlediska trofismu, zrnitosti a skeletovitosti. Tyto půdy mají vysokou pórovitost a dobrou vnitřní drenáž, do značné míry jsou využívány zemědělsky. Ostatní typy půd vyskytujících se v oblasti povodí Moravy Ranker - RN, Rendzina - RZ, Pararendzina - PR Jedná se o skupinu půd s drnovým půdotvorným procesem až po procesy akumulace a stabilizace humusu. Půdy značně skeletovité. Černice - CC Černice patří tak jako černozem do skupiny půd s procesem intenzivního hromadění a přeměny organických látek. 57
Šedozem - SE, Luvizem - LU Šedozem a luvizem patří do skupiny půd s procesem ilimerizace (translokace a akumulace jílových částic a organických látek v podmínkách promyvného nebo periodicky promyvného typu vodního režimu). Podzol - PZ Podzol patří do skupiny půd s procesem podzolizace, vnitropůdního zvětrávání, translokace a akumulace sesquioxidů a humusových látek. Pseudoglej - PG, Glej - GL, Organozem - OR Tyto typy půd patří do skupiny půd s hydromorfním půdotvorným procesem, probíhajícím pod dlouhodobým vlivem zvýšení půdní vlhkosti za nedostatku kyslíku v půdní hmotě. Při navrhování konkrétních opatření v krajině budou využívány vedle dalších podkladů i hydrologické skupiny půd. Na základě minimálních rychlostí infiltrace vody do půdy bez pokryvu po dlouhodobém sycení jsou půdy rozděleny do 4 skupin (A – D) s následující charakteristikou hydrologických vlastností:
Tab. 9 Charakteristiky hydrologických vlastností půd Hydrologická
Charakteristiky hydrologických vlastností půd
skupina A
Půdy s vysokou rychlostí infiltrace (˃ 0,12 mm.min-1) i při úplném nasycení, zahrnující převážně hluboké, dobře až nadměrně odvodněné písky nebo štěrky.
B
Půdy se střední rychlostí infiltrace (0,06 - 0,12 mm.min-1) i při úplném nasycení, zahrnující převážně půdy středně hluboké až hluboké, středně až dobře odvodněné, hlinitopísčité až jílovitohlinité.
C
Půdy s nízkou rychlostí infiltrace (0,02 – 0,06 mm.min-1) i při úplném nasycení, zahrnující převážně půdy s málo propustnou vrstvou v půdním profilu a půdy jílovitohlinité až jílovité.
D
Půdy s velmi nízkou rychlostí infiltrace (˂ 0,02 mm.min-1) i při úplném nasycení, zahrnující převážně jíly s vysokou bobtnavostí, půdy s trvale 58
vysokou hladinou podzemní vody, půdy s vrstvou jílu na povrchu nebo těsně pod ním a mělké půdy nad téměř nepropustným podložím. Jednotlivé půdy můžeme podle hlavních půdních jednotek (HPJ) jako součásti bonitovaných půdně ekologických jednotek začlenit do následujících hydrologických skupin půd: Tab. 10 Rozdělení půd do hydrologických skupin, Zdroj: Janeček, M. a kol. (2012): Ochrana zemědělské půdy před erozí. Fakulta ŽP, ČZU Praha, 113 s.
1.4.3 Hydrický potenciál lesní půdy Odtokové poměry v těžbou narušených povodích Zadržení vody v povodích ovlivňuje do značné míry geomorfologie a geologická stavba území. Geologické poměry jsou (relativně) neměnné, geomorfologii území a hydromorfologii vodních toků často významně ovlivňuje lidská činnost (lesnictví a zemědělství) 59
[115]
. Vodní
toky se pod vlivem degradačních procesů mění. S každým výrazným impaktem do lesního ekosystému (antropogenní i přirozený) následuje iniciace erozních procesů a destabilizace odtokových poměrů. Dochází ke snížení schopnosti lesního povodí zadržovat vodu i živiny. Ačkoliv vegetační půdní kryt lesního stanoviště regeneruje poměrně rychle, lesní půdy se obnovují pomaleji a rovněž delší dobu trvá regenerace lesních vodních toků a mokřadů
[124]
.
Koloběh vody má však ještě další podstatnou fázi; atmosférickou, jež určuje, jak bude docházet k redistribuci srážkové vody. Rychle přibývající zpevněné povrchy a zástavba (asfalt, beton, zhutňování povrchů, apod.), intenzifikace zemědělského využití půdy způsobují úbytek srážek v nížinách a jejich další přesun do horských oblastí. Degradovaná horská povodí nedokáží následné přívalové deště zachytit a voda v podobě povodňových vln směřuje do nížin. Pokud se v dospělém porostu 30–90 % srážkové vody vrací formou intercepce a transpirace do atmosféry, musí z holiny srovnatelné množství vody odtékat po povrchu, protože půda zde má malou retenční schopnost. To má pak vliv i na vodní režim okolní krajiny [85]. Plochy s holosečným managementem vykazují největší množství tzv. neproduktivně odtékající vody, tj. té, která odteče, aniž by byla využita vegetací či pro doplnění zásob podzemní vody. V mýtně zralých a přestárlých porostech odteče v povrchovém odtoku jen 31 % vody a kalnost odtékající vody je průměrně poloviční [64]. Zvyšování odtoku z holosečných ploch, zvláště je-li jejich výměra rozsáhlá (více než 12 % celkové výměry lesa v mikropovodí), může silně ovlivňovat vodní režim okolní krajiny [64]. Ve flyšových oblastech se povrchový odtok zrychluje už při odlesnění na svazích o sklonu kolem 5°
[33]
. Statisticky
významně vyšší povrchový (i podpovrchový) odtok oproti kontrolnímu porostu a ploše s clonnou sečí byl zjištěn i 25 let po provedení holosečné těžby [119], [120]. Poměr podzemního k povrchovému odtoku se na holoseči během prvních čtyř let po zásahu 4,5 krát zmenšil. Udáván je až desetinásobný nárůst odtokové výšky [71]. Jarní svahový odtok se v prvních třech letech po holoseči zvětšil šestkrát, při postupné těžbě jen třikrát
[71]
. Holosečná těžba dřeva
tedy výrazně snižuje vodo-zádržnou kapacitu lesních půd, přispívá ke vzniku povrchového odtoku a zvyšuje riziko povodní. Zvýšený odtok vody se posléze v suchých obdobích projevuje nízkými minimálními průtoky vodních toků a poklesem hladiny podzemní vody. Plošně rozsáhlé odlesnění významně zvyšuje odtok vody z povodí [40], [58], [50]. Při holosečném mýcení topolových porostů se odtokové kulminace z dešťových srážek zvyšují o 250 % a objemy vod z bouřkových lijáků o více než 170 % v prvních dvou letech po holoseči [123]. Při holosečném odstranění stromů na 25 % plochy povodí stoupá odtok o 52 % [105]. Významnou 60
roli hraje i vyklizovací technika – při použití traktoru a smýkání dřeva bylo zvýšení trojnásobné ve srovnání s použitím lana navijáku
[121]
. Povodňové průtoky z holosečně
obhospodařovaných povodí zůstávají zvýšené dvacet až třicet let od skončení těžebních operací. Výzkum holosečně obhospodařovaných povodí v Apalačském pohoří, kde nedošlo při těžbě a transportu k narušení půdy, ukázal zvýšení celkového objemu povodňových průtoků o 11 % a maximální povodňové průtoky se zvýšily o 7 % [124]. Zvýšení průtoků bylo zjištěno i při použití pásové těžby podobné holosečím v českých podmínkách (šířka seče 25 metrů, vedené po spádnici, navíc kolem toků ponechán pruh porostu). Ve srovnání s předpokládanými hodnotami v netěženém porostu se během prvních dvou vegetačních období zvýšilo množství odtékající vody o 54 %, respektive 23 %
[50]
. Na jiném holosečně
obnovovaném povodí bylo zaznamenáno zvýšení kulminačního průtoku o 35 % oproti povodí nedotčenému. Kulminační průtoky ovlivnila redukce transpirace, narušení půdy na těžených plochách a vytvoření nové hydrografické sítě z přibližovacích linek. Efekt holosečně těženého povodí se postupně ztrácí se zarůstáním odlesněných ploch vegetací, která vodu začíná odebírat
[50]
. Při srovnání dvou dílčích podpovodí Červíku v podpovodí s holosečnými
těžbami byl odtok v úhrnu o 16 % vyšší oproti povodí bez holosečných těžeb
[125], [126]
.
Prokazatelné bylo také zvýšení odtoku ze zimních srážek v důsledku většího nahromadění sněhu na pasekách
[125]
. Vysoká závislost odtoků na srážkách po provedení sečí u režimu
pramenného výtoku i pro celé experimentální povodí dokládají, že těžební zásahy tohoto druhu podporují citlivější reakci pramenů na srážkové situace, a jsou tak příčinou větší rozkolísanosti odtoků. Holé seče tedy mají záporný vliv na kvalitativní vodohospodářské působení lesních porostů. Aplikace takových obnovních sečí zvyšuje rozkolísanost odtoků celého povodí
[125], [126]
. Celkový odtok z holosečně odtěženého povodí v americkém státě
Kentucky se zvýšil o 138 %; použití nárazníkových pásů podél vodních toků a ochrana půdy při těžbě snižovala následky velkoplošné kalamitní holoseče v průměru o 10–20 % [87]. Vliv lesní těžby na retenční kapacitu půd Lesní těžba znamená dočasnou změnu, resp. zánik nadzemní prostorové struktury lesa, která v době srážek tlumí energii padajících kapek. Část srážek se zachytává na svém povrchu (intercepce) a mění distribuci srážek dopadajících na lesní půdu (například stok po kmeni stromů). Zvýšená energie padajících kapek na povrch půdy, která navíc po odstranění dendromasy není kryta opadem listí a jehličí, zvyšuje riziko eroze a s ním spojený zvýšený povrchový odtok. Náchylnost exponované lokality na vznik povrchového odtoku všeobecně roste se sklonem svahu a jeho délkou a se zvyšujícími se srážkami. Průměrné úhrny srážek 61
v ČR na modálních stanovištích s nadmořskou výškou stoupají, tzn. ohrožení půd povrchovým odtokem je vyšší v horských polohách. Obnažení půdního krytu způsobené těžbou má za následek zrychlený rozklad vrstvy opadu a potažmo její redukcí. Vrstva opadu silná šest centimetrů přitom dokáže téměř úplně eliminovat povrchový odtok i při vydatných přívalových srážkách
[65]
. Přítomnost humusu umožňuje protékání vody do nižších vrstev
půdy a současně zadržuje velké množství vody. Rozdíl v množství nadložního humusu mezi vyspělým lesem s přírodě blízkou dřevinnou skladbou a prostorovou strukturou, a lesem obhospodařovaným velkoplošnými systematickými obnovními prvky dosahuje desítek až stovek tun, což snižuje retenční schopnost lesních půd až o stovky krychlových metrů vody na každém hektaru lesa
[82]
. Retenční kapacita lesních půd závisí na půdní struktuře –
vzájemném poměru půdních agregátů a pórů různých velikostí, ta je zase ovlivňována půdními organismy a půdní organickou hmotou. Destruktivní vliv holosečné těžby na půdní organismy se projeví i ve změně půdní struktury a redukci půdních pórů. Na holoseči se může zvýšit objemová hmotnost půdy až dvojnásobně
[68]
. Klesne množství makropórů důležitých
pro infiltrační schopnost půd a klesne také množství makroagregátů, což se projeví snížením retenční kapacity půd. Povrchový odtok vody nastává i při poměrně malých srážkách na místech pohybu těžkých mechanismů a vlečených kmenů stromů, kde došlo ke stlačení půdy a eliminaci půdních pórů. Povrchový odtok na svážnici může dosáhnout až 1300 násobek povrchového odtoku v dospělém lese
[64]
, což znamená, že povrchově odteče téměř všechna
voda, která dopadne na svážnici. Přitom až 95 % této vody se dostane do vodních toků [65]. Dřevinná skladba a retenční kapacita lesních půd Po nasycení půdních pórů vodou dochází při pokračování srážek k pohybu půdní vody ve směru gravitace, jedná se o tzv. podpovrchový odtok. Při gravitačním pohybu vody půdním profilem se část vody dostává hlouběji do půdního a horninového prostředí, kde může přetrvat dlouhé období, dokud se nedostane na povrch ve formě pramene. Další část vody se může dostat na povrch v případě, že narazí na terénní depresi, kde vytéká a tvoří opět povrchový odtok. Proto se poměrně rychle dostane do vodních toků. Kromě přirozených terénních depresí představují taková místa i lesní cesty, svážnice, erozní rýhy a erodované zahloubené vodní toky, které drénují půdní vodu a zvyšují odtok vody z lesa. Naopak vhodně obnovené mokřady, asanované cesty a revitalizované nivy vodních toků mohou výrazně přispět k zadržování vody a živin v dílčích mikropovodích [42].
62
Také na pasekách, které byly včas (ze zákona o lesích
[88]
) zalesněny, mohou být
hydrologické vlastnosti půdy pozměněny. Na pět let staré holoseči na prudkém jižním svahu s tříletou smrkovou kulturou a pokryvem silné vrstvy nadložního humusu byla v půdním profilu zjištěna nejnižší maximální kapilární vodní kapacita, nejvyšší vlhkost a tím i nejmenší potenciální retence oproti clonné seči v kontrolním porostu (viz Tab. 12: Půdní profil pod různými stadii porostu podle hydrologických vlastností (v milimetrech)
[118]
). Na holině (a
v porostu jehličnanů) v porovnání s listnatým porostem dochází k výraznému zhoršení pedofyzikálních charakteristik nejsvrchnějšího minerálního horizontu
[113]
. Na holoseči byla
zjištěna zvýšená objemová hmotnost půdy snížením její pórovitosti a snížení minimální vzdušné kapacity (Tab. 11: Základní pedofyzikální charakteristiky svrchní vrstvy minerální půdy v porostech s různým složením a na holině
[113]
). Tyto změny spolu s mineralizací
nadložního humusu a ulehnutím půd, ke kterému může na holosečích dojít, pak výrazně zhoršují půdní vlastnosti a může dojít až k ohrožení plnění hydrických funkcí lesa ve smyslu rychlého odtoku vody a vláhovým deficitům v suchých obdobích [113]. Tab. 11: Základní pedofyzikální charakteristiky svrchní vrstvy minerální půdy v porostech s různým složením a na holině [113]
Výrazné zhoršení vlastností půdy je způsobeno již samotným odstraněním lesního porostu a odkrytí plochy. Velmi rychle a značně se tím sníží obsah nekapilárních pórů, a tak na pasece poklesne absolutní vzdušná kapacita půdy (viz Tab. 12: Půdní profil pod různými stadii porostu podle hydrologických vlastností (v milimetrech)
[118]
). Stejně tak se sníží i
momentální vzdušnost půdy (v hloubce 0–30 cm až o 20 %), a dojde tedy ke změnám jejích vlastností
[61]
. Také rychlý rozklad nadložního humusu a možnost odvátí či přemístění
organické vrstvy může snížit obsah pórů
[61]
. Na holoseči tak bylo zjištěno až dvojnásobné
zvýšení objemové hmotnosti půdy [68] a pokles provzdušněnosti a propustnosti půd o 20–30 % [67]
. Holé seče ovlivňují půdní vlastnosti zvýšením hustoty a snížením celkové pórovitosti a
propustnosti pro vodu
[71]
. Nicméně nejvýraznější změnou půdy na holoseči je úbytek
organických složek horních půdních vrstev v důsledku zvýšené nitrifikace zapříčiněné teplotními a vláhovými extrémy [54]. Dochází také ke zhoršení provzdušnění a hospodaření s 63
vodou na hlinitých, těžkých půdách s labilní strukturou, kde se po provedení holoseče rozpadává hrudkovitá horní vrstva. Kromě toho mohou na holé ploše působit srážky na půdu mechanickým utloukáním a sléváním povrchu. V lesním porostu je velká část srážek zachycena korunami, což zabrání snižování pórovitosti půdního povrchu přímým dopadem prudkých srážek [84], [61]. Slehnutím půd se zvětšuje výpar, a tím i ztráty vody z povrchu. Půdy s přeschlým povrchem se pak jen velmi pomalu zvlhčují a infiltrace značně zpomaluje [67], [61], [79], [50], [119]
.
Tab. 12: Půdní profil pod různými stadii porostu podle hydrologických vlastností (v milimentech) [118]
U stávajících lesních porostů s věkovými třídami, dotčenými výchovou je proto vhodné zachovávat plný zápoj (včetně podružného porostu), aby půdní povrch byl neustále zastíněn; teprve ve fázi obnovy citlivě odstranit podružný porost s ohledem na maximalizaci možnosti uplatnění přirozené obnovy. Dalším důležitým opatřením je uplatnění technologií, které minimálně poškozují půdní profil; z hydrického hlediska je neporušenost půdního profilu a zachování vlastností lesní půdy preferovanou záležitostí [25]. V rámci preventivních opatření doporučujeme dodržovat technologickou kázeň, volit vhodnou kombinaci asanačních opatření po těžební činnosti citlivých vůči nadložnímu humusu. To vyžaduje náročnost volby vhodných těžebně-dopravních technologií a možnost jejich sezónního nasazení. Konkrétně to znamená optimalizaci dopravní sítě a preferenci těžebních prací mimo vegetační období, kdy je svrchní vrstva půdy zmrzlá a chráněná sněhovou pokrývkou. Kombinace výše doporučovaných opatření minimalizuje porušení nadložního humusu a tím umožní zvýšení možností využití hydrického potenciálu půd lesních stanovišť v oblasti [25]. Vliv dřevinné skladby na infiltraci S očekávanou změnou klimatu se předpokládá rovněž změna prostorové distribuce lesních společenstev a jejich druhové skladby s ohledem na zonalitu. Změna druhové skladby, 64
především jejich potenciál přirozeného výskytu bude mít vliv i na hydrologické vlastnosti lesních půd. Peck a Mayer
[150]
dospěli analýzou několika studií k závěru, že dřevinné směsi
s vyšším podílem hlubokokořenných listnáčů (bukové porosty) vykazují ve srovnání se smrkovými porosty vyšší rychlost transpirace, přestože transpirace buku je významněji limitována vegetačním obdobím. Dřevinní jedinci i jejich populace jsou považováni za edifikátory stanoviště, významně ovlivňují vlastnosti půdy, především jejich svrchní vrstvy a tím i obsah vody a potenciál její retence. Změna lesní biocenózy nepřímo ovlivňuje půdní hydrologické charakteristiky úpravou vlastností půdy. Tloušťka organominerální vrstvy půdy při transformaci borových porostů na bukové v Německu klesla, ale svrchní vrstva humusu vzrostla [151]. Organické vrstvy v lesní půdě mají vysokou retenční vodní kapacitu
[152]
, ale rovněž mohou potenciál infiltrační kapacity
snižovat, jejich složení je vodoodpudivé
[153]
. Kromě toho, změny v dřevinném složení
ovlivňují rhizosféru, jednotlivé dřevinné druhy mají různé kořenové systémy a kořenovou hustotu, což má za následek různou prostorovou strukturu pro možnost sorpce a vysychání půdy [154]. Osmotický tlak je zdrojem turgoru. Kořenové systémy dřevin jsou důležité generátory preferenčního proudění vody, které mohou podstatně zlepšit infiltrační kapacitu lesních půd [155]
. Noguchi a kol. [156] prokázali, že 70 % makropórů ve svrchní vrstvě a 55 % v podloží v
japonském lese bylo spojeno kořeny. Lange a kol.
[157], [158]
srovnával distribuce kořenů v
hydromorfních půdách s pórovitostí, která účinně převádí preferenční tok, a došel se k závěru, že hustota kořenů souvisí s infiltrační kapacitou. Póry generované kořeny dřevin mohou přetrvávat po desetiletí, jak bylo dokázáno u výzkumů v Dánsku a Švýcarsku [159], [160]. Zvyšování podílu buku v jehličnatých porostech s ohledem na protipovodňovou ochranu vede ke zvýšení kořenové hustoty a tím zvýšení prostoru pro vodní kapacitu. Půdní profil v hloubce mezi 0,3 a 1,0 m vzroste o 9–10 mm. To znamená, že potenciál půdní retenční vodní kapacity se zvýší přibližně o 15 % při působení 100-letých srážek po dobu 1h. Kromě toho dojde k redukci iniciální odtokové vlny v průběhu vegetačního období, protože buk má vyšší transpirační rychlost, což vede k ještě větší retenční vodní kapacitě. Scénáře změny klimatu předpokládají častější a intenzivnější přívalové srážky
[161]
. Predikovaná změna dřevinných
směsí s ohledem na jejich protipovodňovou ochranu tak nemusí znamenat jenom vyšší infiltrační kapacitu lesních stanovišť, ale i zmírnění negativních účinků více intenzivních srážek. Hydrologické modely obvykle pracují s vegetací s ohledem na rychlost transpirace, 65
kterou lze určit, například hloubkou kořene, indexem listové plochy a potenciální evapotranspirací
[162]
. Výsledky výzkumů ukazují, že i změny v pórovitosti substrátu
generované kořenovou soustavou podstatně ovlivňují infiltrační vlastnosti. Citlivé hospodaření v lesích by mělo být prováděno s ohledem na zadržování vody a preventivní opatření proti povodním. Nejlepší provozní praktiky by tak měly zahrnovat preventivní opatření, jako je trvalé udržení korunového zápoje v lesních porostech, zachování přirozených mokřadů, v cílové dřevinné skladbě preferovat hluboce a intenzivně zakořeněné druhy, neprovádět technickou melioraci půdy, pokud možno upřednostňovat lanovkové systémy, postupně extenzifikovat lesní silniční síť, a odvádět povrchovou vodu z lesních cest zpět do lesních porostů, resp. zvýšit možnosti zadržení vody v lesním povodí [163].
66
1.5 Tvorba katalogu opatření pro jednotlivé typy povodí V rámci této kapitoly byl zpracován katalog opatření obsahující katalogové listy s aplikovatelnými adaptačními opatřeními. Katalogové listy jsou rozděleny do 4 tematických okruhů (lesní, zemědělský, urbanizovaná povodí a nivy).
1.5.1 Lesní povodí Doporučení jsou navrhovaná s ohledem na aplikovatelnost v lesních povodích malých a středních vodních toků. Úvodní část je věnována teoretickému základu problematiky, zmiňovány jsou rovněž příklady ze zahraničí. Další část studie je věnována návrhům související legislativy, návrhům resortních dotací a praktickým organizačním opatřením. V poslední části (její grafické příloze) navrhujeme vytyčení lesů zvláštního určení s ohledem na mapované segmenty lesnicko-typologických jednotek, součástí návrhu jsou modelové biotechnické a přírodě blízké opatření pro morfologicky degradované vodní toky. Pasečné hospodaření a vliv na lesní ekosystém Obnova lesa holou sečí představuje výrazný zásah do lesního stanoviště. U hospodářského způsobu pasečného provedeného formou holosečnou dochází k plošnému smýcení obnovovaného lesního porostu. Od ostatních hospodářských způsobů aplikovaných na území ČR se liší především tím, že se obnovovaný porost smýtí, aniž by se pod ním nacházelo přirozené zmlazení. Vznikne holina, na níž zůstává do doby zabezpečení následující lesní kultury (umělá obnova výsadbou sazenic nebo setím semen) dočasně nekrytý půdní kryt vystavený komplexu negativních abiotických činitelů, jejichž následkem dochází k destrukci svrchních vrstev a tím pádem zvýšenému riziku eroze. Podle platného znění lesního zákona [88]
nesmí při mýtní těžbě úmyslné překročit velikost holé seče výměru 1 ha a její šíře mimo
exponované hospodářské soubory dvojnásobek průměrné výšky těženého porostu. V odůvodněných případech může orgán státní správy lesů při schvalování lesního hospodářského plánu nebo lesní hospodářské osnovy nebo na žádost vlastníka lesa povolit výjimku ze stanovené velikosti holé seče až na dva hektary, a to na lužních a borových stanovištích a na dopravně nepřístupných svazích. Pokud ke vzniku takové plochy došlo v důsledku úmyslné těžby (tedy nikoliv zpracováním kalamit), jedná se o holosečný hospodářský způsob. Ovšem v případě tzv. „kalamitních“ těžeb dochází často k následkům podobným při uplatnění metod holosečného hospodaření. V České republice v posledních 67
letech narůstá plocha nahodilých těžeb způsobených odumíráním stejnověkých porostů především smrkových a jasanových. Lesní ekosystém včetně půdy je přizpůsobený postupné výměně jednotlivých stromů nebo malých skupinek. Využití slunečního záření, vody a živin v těchto vertikálně a druhově bohatě strukturovaných porostech je mnohem lepší než u stejnověkých „plantáží“ s jednovrstvou strukturou a jednoduchou druhovou skladbou
[53]
.V
bukových pralesích na Slovensku činí volné plochy po padlých stromech v 85 % případů méně než 250 čtverečních metrů a nikdy nepřekračují 0,4 hektaru; čtyři pětiny mezer vznikají pádem nejvýše tří stromů
[35]
. V důsledku obnovy lesních porostů holosečnými formami se
v poměrně krátké době výrazně změní celková diverzita ekosystému i jeho funkcí. Tyto změny jsou natolik významné, že jejich negativní dopad je výrazný i po staletích. V případě, že je obnova holosečí aplikována opakovaně a na velkých územích může významně narušit stabilitu celé krajiny (vodní režim, půda, biodiverzita, klima). Stupeň přirozenosti lesních porostů Specifikem půdy jakožto přírodního útvaru je dlouhodobá (vývojově v mnohem delším časovém horizontu než organismy s nejdelším životním cyklem) interakce mezi biosférou a litosférou. Tento terestrický objekt je významným článkem vývojového řetězce života na Zemi. Udržitelná biologická aktivita a diverzita půd je tedy důležitou existenční podmínkou ekosystému. Půdní kryt a krajina jsou těsně spjatým systémem a jako jejich společné jednotky jsou vymezovány půdní krajiny – soilscape, pédopaysage
[142]
, které syntetizují pedologický,
geomorfologický a krajinně ekologický přístup. Společnost je dlouhodobě významně závislá na zásobách surovin a energie z lesních ekosystémů. Kulturně-společenský a technologický vývoj moderní společnosti znamená i významnější vnímání mimoprodukčních funkcí lesů. Jedna z těchto funkcí je funkce hydrická, jejíž plnění je závislé od ekologické stability. Nevhodně zvolená dřevinná skladba na lesní půdě může ohrožovat přirozené procesy probíhajících životních cyklů nadzemní fytomasy. Destabilizací ekotopu dochází k degradaci humusových forem, změnám mikrobiologických a chemických procesů. Definice stupně přirozenosti lesů ČR umožňuje systém lesnicko-typologické klasifikace, která diferencuje lesní stanoviště na detail lesního typu. Typ lesního stanoviště (lesní typ) je část lesa včetně všech původních geobiocenóz s homogenními ekologickými či růstovými podmínkami a s explicitní amplitudou potenciální autochtonní a alochtonní produkce dřevin 68
[143]
. Lesní typ se vyznačuje kombinací dominantní druhové skladby fytocenózy, půdních
vlastností, stanovištních poměrů a potenciální produkční schopností jednotlivých druhů dřevin. Lesní typ je základní hierarchickou jednotkou lesnicko-typologického systému aplikovaném na veškerou výměru lesů ČR. Metodika stanovení stupně přirozenosti lesů je postavená na srovnání skutečné druhové skladby s potenciální přirozenou vegetací. Přirozená dřevinná skladba je definována druhovou kombinací dřevin na soubor lesních typů (SLT)
[143]
lesnicko-typologického klasifikačního systému ČR
. SLT je vyšší hierarchickou jednotkou
[144]
; sdružuje lesní typy na základě jejich
stanovištní podobnosti – vegetační pásmovitost reprezentovaná lesním vegetačním stupněm a trofické, hydrické vlastnosti včetně polohy v terénu reprezentovány edafickou kategorií. Stupeň přirozenosti porostů je základním ukazatelem pro vyjádření potenciálních schopností lesních porostů ovlivňovat hydrickou a půdoochrannou funkci. Vychází se s předpokladu, že lesní porosty (nejvyšší forma vegetace – klimax) na úrovni potenciální přírodní vegetace mají tento potenciál nejvyšší, a naopak čím více se od ní vzdalují, tím je nižší [25]. Podpora schopnosti lesních stanovišť plnit co nejefektivněji a dlouhodobě deklarované funkce, v našem případě hydrickou a protierozní je nezbytnou součástí komplexního řešení problematiky. Proto je nutné respektovat při obnově, zakládání i hospodaření v lesních porostech celého povodí přirozené druhové složení, resp. pokud možno co nejbližší přírodě blízkému. Stupeň přirozenosti lesních porostů v oblasti povodí Moravy Výchozím materiálem pro analýzy stupně přirozenosti lesních porostů byla data čerpána z Oblastních plánů rozvoje lesů (OPRL 1997–2002) zpracovaná Ústavem pro hospodářskou úpravu lesa Brandýs nad Labem. Pro analýzy stupně přirozenosti lesních porostů pak byly použity nezbytné podklady z lesních hospodářských plánů zpracované pro lesy v oblasti povodí Moravy. Dostupnost těchto dat tvoří 90,5 % lesů, tj. bez vojenských lesů [25].
69
Tab. 13: Lesní půda v oblasti povodí Moravy [25]
Obr. 11: Zastoupení dřevin v oblasti povodí Moravy [25] Vyhodnocení stupňů přirozenosti lesních porostů v oblasti povodí Moravy (porovnání stávající druhové skladby ke skladbě na úrovni potenciální přírodní vegetace) bylo provedeno v následujícím rozlišení. Tab. 14: Stupně přirozenosti lesních porostů, klasifikace druhové skladby dle indexu přirozenosti [25]
70
Graf 1: Stupeň přirozenosti lesních porostů v oblasti povodí Moravy [25]
Tab. 15: Srovnání současné, přirozené a polyfunkční druhové skladby [%] [25]
Značné rozdíly jsou mezi přirozenou a současnou druhovou skladbou ve prospěch jehličnanů, resp. zastoupením smrku. Navržená polyfunkční skladba představuje majoritní zastoupení podílu dřevin přirozené druhové skladby v lesních porostech. Jen tak je zaručeno polyfunkční plnění funkcí lesa [25]. Dle Plánu povodí Moravy převládají v oblasti povodí Moravy porosty druhově nevhodné (24,5 %) a kulturní (46,4 %), pouze zbývající 1/3 lesa je plně polyfunkční. Z provedených analýz vyplývá, že druhová skladba povodí je ve vztahu k potenciálu přírodní vegetace nepříznivá. Tento ukazatel v podstatě vypovídá o nízké až průměrné ekologické stabilitě lesních porostů s následným podmíněným plněním funkcí lesa (viz Tab. 14: Stupně přirozenosti lesních porostů, klasifikace druhové skladby dle indexu přirozenosti [25], a graf 1.: Stupeň přirozenosti lesních porostů v oblasti povodí Moravy [25]). Fragmentace lesa Fragmentace je proces, při němž se zmenšuje rozloha velkých a souvislých stanovišť, následkem čehož dochází k rozdělení původních stanovišť na dva či více fragmentů 71
[146]
.
Nově vzniklé fragmenty zaujímají oproti původnímu celku menší celkovou plochu a menší vzdálenost do středu fragmentu, a současně mají relativně větší plochu okrajů, projevují se zde okrajové efekty. Okraj fragmentu biotopu, přechodové území na rozhraní dvou ekosystémů, je zcela specifické prostředí s odlišnými environmentálními podmínkami. Např. mikroklima na okraji fragmentů je jiné než uvnitř lesa.
Pro okraje fragmentů jsou
charakteristické větší výkyvy v množství dopadajícího světla, teplotě, vlhkosti, a proudění vzduchu. Tyto výkyvy či změny mohou být pro původní ekosystém nevhodné. Okrajové efekty jsou patrné až do interiéru lesního porostu, mohou dosahovat hloubku 250 m od porostního pláště [146], [147]. Proces fragmentace může mít v krajině pozitivní i negativní dopady. Rozdíl je v prostorovém zrnu. Fragmentace způsobená diverzifikací ploch s různým využitím je v krajině vnímána pozitivně. Naproti tomu má využití krajiny ve velkých kompaktních blocích negativní dopady (úbytek biodiverzity, nižší ekologická stabilita). Počátky fragmentace lesa První sídla vznikala v nížinách s mírným klimatem a úrodnými půdami, většinou na mírných svazích obrácených k jihu v údolích vodních toků, ale mimo jejich záplavovou oblast. Lesy v bezprostředním okolí byly v době postupu pravěké ekumeny nevyčerpatelným zdrojem dřeva a prostorem pro pastvu, bezlesí prostorem pro pěstování základních plodin. Celé široké okolí včetně lesa patřilo k zázemí tehdejších sídel, přímý vliv člověka na krajinu a les byl omezen jen na nejbližší okolí sídelní lokality. Už v době bronzové vedl usedlý způsob života spojený s dlouhodobým užíváním lokality postupně ke zpomalení až znemožnění obnovy lesa, jeho dožití, a tudíž k místnímu odlesnění. Toto pozvolné odlesňování vyústilo do postupné fragmentace lesa a stálo na počátku přeměny přírodní krajiny v krajinu kulturní. V době železné a na počátku středověku však šlo mnohdy o poměrně rozsáhlou likvidaci lesa nejen v nížinách, ale i v horských oblastech v okolí rudných nalezišť, kde byla velká potřeba dřeva pro tavení kovů. Postupem doby byly odlesněny všechny plochy vhodné pro zemědělské využití; les se zachoval jen na místech pro zemědělství nevhodných [148].
Fragmentace krajiny ČR v posledních desetiletích Dle poslední publikované Zprávy o životním prostředí České republiky
[25]
se úbytek
nefragmentovaných ploch zpomaluje, proces fragmentace krajiny ale nadále pokračuje. Za období 2000–2010 klesla rozloha nefragmentované krajiny o 5,2 % a v roce 2010 tvořila 72
63,4 % celkové rozlohy ČR. Také v poslední meziroční změně 2012–2013 vykazuje negativní trend [25]. Fragmentace krajiny v povodí Moravy Dle zhodnocení lesních poměrů a návrhu opatření v Plánu povodí Moravy je v oblasti povodí Moravy fragmentace lesů prostorově nevyrovnaná. V jižní a střední části je podstatně menší lesnatost než v její severní a východní části. Tato disproporce je způsobena kulturněhistorickým vývojem, kdy postupem osídlení z říčních niv docházelo k odlesnění krajiny. Postupná transformace v krajinu kulturní doprovázela intenzifikace zemědělské výroby, která má negativní dopady na biodiverzitu i stabilitu hydrických poměrů půd. Jako řešení lze doporučit citlivým zalesňováním zemědělských půd v říčních nivách zvýšit podíl plochy lesů [25]
.
Metoda „Kácej a házej – Chop and Drop“ Lesní správa v Oregonu přistupuje v současnosti k obnově LWD v menších vodních tocích s využitím metody Kácej a házej. Tato metoda znamená výběr stromů a jejich selektivní kácení přímo do vodních toků. Pracovníci Lesní správy využívají velkých stromů k založení stabilních akumulací. Podle místních podmínek se stromy stabilizují a kotví. Některé z těchto metod jsou zobrazeny v katalogu opatření. Pracovníci lesní správy monitorují chování LWD na několika modelových tocích 2. řádu. Poznatků se využívá při navrhování dalších akcí Kácej a házej. Největší revitalizační účinek mají stromy i s kořenovým balem, který tvoří vynikající úkryty pro ryby. Kořenový bal rovněž kmen nebo celou strukturu významně stabilizuje a omezuje odplavování [137]. V tocích s vyšším spádem a nedostatkem sedimentů, je třeba doplnit dřevěné struktury, které slouží jako lapače splavenin a zvyšují diverzitu biotopů. Stabilitu struktur může dostatečně zajistit vhodná velikost a orientace kusů dřeva. Kotvení dřeva ocelovými lany a piloty je nezbytné pouze tam, kde by jeho pohyb působil škody, tj. zejména u prvků blízko mostů, propustků aj. Při umisťování LWD do toků se snažíme nenarušovat půdu – v tomto ohledu má mnoho předností metoda Kácej a házej. Při nutnosti použít kmeny z větší vzdálenosti od toku, je nejlépe využít lanovky s plným závěsem anebo mechanizaci stojící mimo vlastní vodní tok. Umístění velkých kusů dřeva ve vzájemné blízkosti napomáhá k rychlé tvorbě komplexních biotopů. Taková uskupení LWD pracují společně a zachytávají volně plující dřevo a zachycují živiny a sedimenty [138]. 73
Nařízení státu Oregon k umisťování dřeva do vodních toků Metodika k LWD (large woody debris) [128] Toto nařízení specificky povoluje následující činnosti: (1) Umísťování dřeva včetně kmenů, stromů a pařezů do koryt vodních toků tam, kde by se říční dřevo přirozeně vyskytovalo, ale z důvodu minulého obhospodařování příbřežní zóny momentálně chybí. (a) Umisťování dřeva má sledovat následující důvody: zadržování sedimentů, zlepšení diverzity a komplexity biotopů, tvorba trdlišť, diferenciace proudění, poskytování dlouhodobého zdroje živin a substrátu pro vodní bezobratlé, zmírňování hloubkové eroze, zlepšení zadržení listového opadu a poskytování úkrytů pro ryby během zvýšených vodních stavů. (b) Při umísťování říčního dřeva je nezbytné zajistit dostatečnou velikost jednotlivých kusů dřeva (větší kusy jsou stabilnější). (c) Kmeny a stromy by neměly být odebrány z míst, kde plní důležité funkce nebo jsou stanovištěm živočichů. Použití dutých nebo tlejících kmenů není povoleno. Dřevěné struktury musí obsahovat minimálně dva jádrové kusy, které splňují minimální nároky na délku a průměr s ohledem na velikost a sklon řečiště. Přidání dalších kusů do této struktury je povoleno. Pro vytváření dřevních struktur platí tato pravidla: (A) Jádrové kusy dřeva musí být nepoškozené, těžké a z větší části nenapadené hnilobou (B) Pokud je součástí jádrového kusu i kořenový náběh, délka kusu musí být alespoň 1,5 krát větší, než je šířka řečiště. Pokud je jádrový kus bez kořenového náběhu, jeho délka musí být minimálně dvojnásobek šířky řečiště. (C) Průměr jádrových kusů musí splňovat následující minimální kritéria: (i) Pro potoky s šířkou 0–3 m musí být minimální průměr jádrových kusů 25 cm (ii) Pro toky s šířkou 3–6 m, musí být minimální průměr jádrových kusů 40 cm
74
1.5.2 Zemědělská povodí V rámci 1. etapy projektu byly zpracovány katalogy opatření, která přicházejí v úvahu pro zadržení vody v zemědělské krajině a pro omezení erozních smyvů. Zároveň tato opatření omezují i další degradační vlivy na půdu. Návrhy vycházejí z metodických přístupů doporučovaných v krajinných úpravách, z agroenvironmentálních opatření a z opatření popisovaných v odborné literatuře. Tato doporučení jsou jak organizačního a agrotechnického charakteru, tak se jedná i o technické prvky, které jsou zařazovány v územích s nejvýraznějšími problémy souvisejícími s odtokovými poměry a s ohrožením půdy erozí. Tento katalog bude při řešení projektu doplňován, a to v případě vydání nových metodických doporučení nebo publikací inovovaných přístupů v krajinných úpravách. Jednotlivé prvky z katalogu budou využity při navrhování konkrétních opatření v krajině v poslední fázi projektu.
1.5.3 Říční nivy Adaptační opatření, vedoucí ke zvýšení infiltrace povrchových vod v oblasti říčních niv se vyznačují společným jmenovatelem, kterým je snaha o maximální využití celého inundačního území v oblastech, kde je to technicky možné a nedochází tím k ohrožení obyvatel, či jejich nemovitostí. Dosažení tohoto cíle je možné dosáhnout návrhem různých druhů opatření. Jednotlivé druhy těchto opatření jsou uvedeny v katalogu opatření, který je přílohou tohoto dokumentu. Zintenzivnění rozlivu do prostoru říčních niv je rovněž spojeno se zvýšením biodiverzity dané oblasti. Výskyt autochtonních druhů (rostlin a živočichů) rovněž zvyšuje schopnost zadržení vody v krajině. Využití inundačních území rovněž zvyšuje transformační efekt a dochází tak ke snížení kulminačních průtoků v době povodňových událostí.
1.5.4 Urbanizovaná povodí Adaptační opatření v urbanizované krajině Adaptační opatření v urbanizovaných povodích je třeba zaměřit na zvýšení retence vody v místě, na zpomalení odtoku vody ze zpevněných ploch, na využití zachycené povrchové vody v období sucha. Při hospodaření s dešťovými vodami je nutno důsledně oddělovat mírně znečištěné a silně znečištěné srážkové vody. Z důvodu ochrany půdy a podzemní vody lze 75
zasakovat pouze mírně znečištěný srážkový odtok, silně znečištěné srážkové vody je nutno čistit [178] Vhodná adaptační opatření v urbanizované krajině jsou: -
Opatření k minimalizaci povrchového odtoku
-
Opatření k redukci znečištění povrchového odtoku
-
Zajištění variability urbanizovaného území
-
Opatření v oblasti urbanistického rozvoje, stavebnictví a architektury
-
Zmírňování následků záplav v urbanizovaném území
Opatření k minimalizaci povrchového odtoku Toto opatření zahrnuje celou řadu dílčích opatření jako je zachování vodních ploch a obnova přírodně blízkých vodních ploch (vodních toků, mokřadů, jezírek, tůní, aj.), ochrana cenných vodních a mokřadních ekosystémů, realizace členitých přírodních ploch a ploch s prvky vegetace. Mezi další opatření patří zvyšování podílu ploch s propustným povrchem v sídlech (přeměnou vhodných ploch s dosud nepropustným povrchem), upřednostnění realizace propustných povrchů na nových plochách, což vede ke zpevnění plochy při současném zachování propustnosti povrchu (k tomuto opatření je využito zatravňovacích dlaždic, štěrkových trávníků, propustných nebo částečně propustných dlažeb apod.), realizace retenčních objekt na vhodných místech (průlehy, zasakovací rýhy, vegetační zasakovací pásy, poldry a retenční nádrže), konstrukce vegetačních střech a stěn, jakož i retence dešťové vody s možností jejího přímého využití [178]. Opatření k redukci znečištění povrchového odtoku Mezi opatření k redukci znečištění povrchového odtoku patří zejména minimalizace kontaktu povrchového odtoku s potenciálním zdrojem znečištění (omezení některých materiálů,
správná
manipulace
a
uskladnění
nebezpečných
chemikálií),
opatření
k minimalizaci půdní eroze, minimalizaci solení komunikací v zimním období, minimalizace použití herbicidů a pesticidů v povodí, jakož i používání (umělých) hnojiv na zahradách a v parcích, čištění ulic (minimalizace akumulace znečištění na povrchu povodí) a ploch veřejné zeleně. Opatření k minimalizaci znečištění povrchových vod v sídlech při přívalových deštích v důsledku smísení srážkové a splaškové vody v odlehčovacích komorách úzce souvisí s adaptačními opatřeními v Plánech povodí. Oblast adaptačních opatření na ochranu zdrojů
76
pitné vody a prevence plýtvání těmito zdroji souvisí s opatřením na vodárenských systémech [178]
.
Zajištění variability urbanizovaných území V rámci adaptačních opatření je nutné zajistit rozvoj systémů sídelní zeleně a vodních ploch v rámci urbanistického rozvoje. Vzhledem k minimálním plošným rezervám pro nové plochy ve staré zástavbě je nezbytné zvýšit kvalitu a funkční účinnost stávající sídelní zeleně a vodních ploch. Celkově je třeba se zaměřit na plánování a rozvoj územních systémů ekologické stability (ÚSES) prostřednictvím územního plánování urbanizovaného území a zvýšení podílu zeleně v poměru k zastavěnému území [178]. Opatření k zajištění funkčního a ekologicky stabilního systému sídelní zeleně Cílem uvedených adaptačních opatření je zvýšení jejich ekologické stability, funkčnosti a kvality prostředí v sídlech, K zajištění fikčního a ekologicky stabilního systému sídelní zeleně je potřeba upřesnit požadavky na vymezení a ochranu systému sídelní zeleně vyplývající z právních předpisů a zajistit navazující metodickou a odbornou podporu. Zvýšit podíl a funkční kvalitu dostupných ploch zeleně a vodních ploch ve vztahu k počtu a hustotě obyvatel. Revitalizovat stávající a realizovat nová funkční propojení existujících ploch zeleně, zvýšit podíl přírodě blízkých postupů a metod při revitalizaci a zakládání ploch zeleně s ohledem na jejich udržitelnost, pro výsadby v městském prostředí volit vhodný sortiment rostlin. Zvýšit počet realizovaných ploch a prvků zeleně na vodorovných i svislých konstrukcích (střešní zahrady, popínavé rostliny na konstrukcích). Zajistit odpovídající správu systému sídelní zeleně včetně efektivní údržby a důsledně využívat nástrojů managementu zeleně [178]. Opatření v oblasti urbanistického rozvoje, stavebnictví a architektury V oblasti stavebnictví je třeba podpořit výzkum a vývoj nových materiálů a technologií, které sníží riziko negativních technický, ekonomických a zdravotních vlivů, v případech kdy stávající technologie nebudou vyhovovat. Přizpůsobit zejména stavební standardy, normy a certifikace týkající se stavebních konstrukcí, v souvislosti s předpokládanými projevy změny klimatu, jakou jsou silné nárazové větry, extrémní srážkové či sněhové úhrny [178]. Monitorovat výskyt zvýšených teplot, intenzivních srážkových jevů a záplav a jejich vliv na stavby. Zajistit koordinovaný přístup pro posouzení zranitelnosti staveb vůči extrémním 77
klimatickým jevům. Vzdělávat veřejnost ve vztahu k dopadu změny klimatu na vnitřní prostředí budov [178]. Zmírňování následků záplav v urbanizovaném území Stavby a projekty zamýšlené v urbanizovaných územích potenciálně ohrožených povodněmi by měly vycházet z hodnocení možných dopadů těchto klimatických událostí. Cenný, strategický majetek a také potenciálně zdravotně nebezpečné látky by měly být preventivně přesunuty a zajištěny tak, aby se nenacházely v dosahu možných záplav. Nové stavby by měly zahrnovat prvky pro snížení povrchového odtoku. Budovy by měly být odolné vůči půdnímu vlhku či zaplavení [178].
1.6 Proveditelnost navrhovaných opatření s ohledem na morfologii terénu Lesní povodí S ohledem na morfologii budou navrhovaná opatření prostorově směřována do svážných území, exponovaných stanovišť ohrožených rýhovou, plošnou introskeletovou erozí a obdobných erozních jevů, u kterých dochází spolu s exploatací nadzemní fytomasy k degradaci ekotopu. Zemědělská povodí Opatření budou navrhována zejména na svažitějších územích s ornou půdou vzhledem k vyšší hodnotě topografického faktoru modelu USLE a tedy i vyšším hodnotám erozního smyvu. Říční nivy Charakter říční nivy úzce souvisí daným úsekem toku a jeho geomorfologickým typem. V České republice rozlišujeme dle [201] 4 základní geomorfologické typy v závislosti na podélném sklonu a dlouhodobém průměrném ročním průtoku. Jedná se o následující: BR – divočení koryt ve štěrkovém nebo písčitém řečišti GB – větvení štěrkonosného vinoucího se toku AB – anastomózní větvení meandrujícího nebo vinoucího se koryta 78
MD – plně vyvinuté meandrování Tyto charakteristiky jsou úzce spjaty s morfologií terénu a určují potenciál možného využití nivy, který byl v minulosti často minimalizován na úkor zemědělského využití či urbanizace.
Urbanizovaná povodí Možnost aplikace infiltračních opatření v urbanizovaných povodích je s morfologií terénu úzce spjata. V první řadě jsou to zasakovací nádrže, pro jejichž realizaci je nezbytně nutný morfologicky vhodný profil, který bude mít potenciál zadržen maximální možný objem vody. Dále se jedná o podzemní zasakovací nádrže, průlehy či rýhy, které sice nejsou tak náročné na zábor plochy, ale ve svažitějších terénech je jejich aplikace náročnější. Při aplikaci těchto opatření však nejdůležitější roli hrají hydrogeologické poměry. Na opačnou stranu z hlediska proveditelnosti v závislosti na morfologii terénu můžeme zařadit opatření – „střešní zahrady a zelené střechy“. Ty lze aplikovat téměř v jakémkoliv urbanizovaném území bez ohledu na morfologii terénu či hydrogeologické poměry.
79
LITERATURA Zkratka Název podkladu [1]
MŽP ČR, 2011: Vyhodnocení Národního programu na zmírnění dopadu změny klimatu v České republice.
[2]
Pretel J., RNDr., CSc., ČHMÚ, adl. UK-MF Fakulta, VÚV T.G.M., Centrum výzkumu AV ČR adl.: Zpřesnění dosavadních odhadů dopadů klimatické změny v sektorech vodního hospodářství, zemědělství a lesnictví a návrhy adaptačních opatření, Technické shrnutí výsledků 2007-2011, Praha
[3]
ČGS, ÚHD AV ČR, 2011: Hodnocení vlivu klimatických změn na hydrologickou bilanci a návrh praktických opatření ke zmírnění jejich dopadů.
[4]
MŽP ČR, 2011: Politika ochrany změn klimatu.
[5]
Mrkvičková M. a kol.: Návrhy adaptačních opatření pro snižování dopadů klimatické změny na hydrologickou bilanci v ČR.
[6]
Kříž H.: Vliv klimatických činitelů na změny zásob podzemních vod., Studie ČSAV.
[7]
Gál L. Ing., CZU, VUMOP, CZ Biom adl., RESTEP, Regional Sustainable Energy Policy, výstupy projektu
[8]
Hanel, M., Kašpárek L. et al. : Zpřesnění dosavadních odhadů dopadů klimatické změny na hydrologickou bilanci a možná adaptační opatření., VUV T.G.M.
[9]
Vaculin, O (2003): Vliv změn klimatu na režim vodního zdroje u Březové nad Svitavou, Disertační práce, Brno
[10]
EEA, Urban adaptation to climate change in Europe, Challenge amd opportunities for cities. 2012, 143 p.
[11]
IPCC, 2012: Glossary of terms. In: Managing the risk sof Extréme Events and Disasters to advance Climate Change Adaptation [Field, C.B., V. Barros, T.F. Stocker, D. Qin, D.J. Dokken etc., A Special Report of Working Groups I. and II. of the intergovernmental Panel on Climate Change (IPPC). UK and NY, USA
[12]
MKOL, 2011, Souhrn dosavadních poznatků (rešerše) k vlivu změny klimatu na hydrologický režim v povodí Labe, zvláště se zřetelem na výskyt povodní
[13]
Povodí Moravy, státní podnik, 2014, Plán dílčího povodí Moravy a přítoků Váhu 2016 - 2021 (návrh), Brno
[14]
Povodí Moravy, státní podnik, VÚV T.G.M., v.v.i., 2009, STUDIE POSOUZENÍ DOPADŮ KLIMATICKÉ ZMĚNY NA VODOHOSPODÁŘSKOU SOUSTAVU V POVODÍ MORAVY, Brno
[15]
Vyhláška č. 500/2006 Sb., o územně analytických podkladech, územně plánovací dokumentaci a způsobu evidence územně plánovací činnosti, ve znění vyhlášky č. 458/2012 Sb.
[16]
Povodí Moravy, státní podnik, 2014, Plán dílčího povodí Dyje 2016 - 2021 (návrh), Brno
[17]
Povodí Moravy, státní podnik, 2010, Vodohospodářská bilance za rok 2009, Brno
[18]
Povodí Moravy, státní podnik, 2011, Vodohospodářská bilance za rok 2010, Brno
[19]
Povodí Moravy, státní podnik, 2012, Vodohospodářská bilance za rok 2011, Brno
[20]
Povodí Moravy, státní podnik, 2013, Vodohospodářská bilance za rok 2012, Brno
[21]
Povodí Moravy, státní podnik, 2014, Vodohospodářská bilance za rok 2013, Brno
[22]
Novák, P., 2014, Syntetická mapa zranitelnosti podzemních vod, Brno
[23]
Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, v.v.i., Nabídka mapových a datových produktů Hydrologické charakteristiky, Praha
[24]
Povodí Moravy, státní podnik, 2009, Vodohospodářská bilance za rok 2008, Brno
[25]
Povodí Moravy, státní podnik, 2009, Plán oblasti povodí Moravy 2009 - 2015, Brno
80
[26]
Povodí Moravy, státní podnik, 2009, Plán oblasti povodí Dyje 2009 - 2015, Brno
[27]
Ciznerová, V. akol: Územně analytické podklady Jihomoravského kraje 2013, druhá úplná aktualizace, Brno, 2013
[28]
Dobrá, L., Koláček, J., Valchařová, D.: Územně analytické podklady Olomouckého kraje, aktualizace č.3. Olomouc, 2013
[29]
Územně analytické podklady Zlínského kraje, 2. aktualizace rozboru udržitelného rozvoje území, textová část a, Zlín, 2013
[30]
Územně analytické podklady Pardubického kraje, úplná aktualizace 2011 textová část, Pardubice, 2011
[31]
Koncepce vodního hospodářství města Olomouce, Olomouc, únor 2014
[32]
Bielek P. et al. (1991): Ohrozená pôda. 1. vyd. Bratislava: Vydavateľstvo VÚPÚ pro Výzkumný ústav lesního hospodárstva Zvolen, s. 77.
[33]
Buzek, L. (1981): Eroze proudící vodou v centrální části Moravskoslezských Beskyd. Spisy pedagogické fakulty v Ostravě, sv. 45, 1. vyd., Praha: Státní pedagogické nakladatelství, s. 110.
[34]
Dickie, I. A, Reich, P. B. (2005): Ectomycorrhizal Fungal Communities at Forest Edges, Journal of Ecology, 93 (2): 244–255, April 2005.
[35]
Drößler, L. et von Lüpke, B. (2005): Canopy Gaps in Two Virgin Beech Forest Reserves in Slovakia, Journal of Forest Science 51 (10): 446–457.
[36]
Gömöryová, E. (2004): Ekoedafické podmienky rastu smrekových porastov na Slovensku. Technická univerzita vo Zvolene, Vedecké štúdie 8/2004/B, s. 57.
[37]
Hadaš, P., Hybler, V. (2003): Analysis of Floodplain Forest Stand Microclimate Properties From the Viewpoint of Regeneration. In: Rožnovský, J., Litschman, T. (ed.): Seminář „Mikroklima porostů“. Brno, 26. března 2003.
[38]
Harmon, M. E., Ferrell, W. K., Franklin, J. F. (1990): Effects on Carbon Storage of Conversion of Old-Growth Forests to Young Forests. Science, Vol. 247: p. 699–702.
[39]
Hassett, J. E., et Zak, D. R. (2005): Aspen Harvest Intensity Decreases Microbial Biomass, Extracellular Enzyme Activity and Soil Nitrogen Cycling. Soil Science Society of America Journal 69: 227–235.
[40]
Henriksen, A., Kirkhusmo, L. A. (2000): Effects of Clear-Cutting of Forest on the Chemistry of a Shallow Groundwater Aquifer in southern Norway. Hydrology and Earth System Sciences 4: 323–331.
[41]
Holý, M. (1994): Eroze a životní prostředí, 1. vyd. Praha: Vydavatelství ČVUT, s. 383.
[42]
Hornbeck, J. W., Bailey, S. W., Buso, D. C., Shanley, J. B. (1997): Streamwater Chemistry and Nutrient Budgets for Forested Watersheds in New England: Variability and Management Implications. Forest Ecology and Management 93, 73–89.
[43]
Hrubý, Z. (2001): Dynamika vývoje přirozených lesních geobiocenóz ve Východních Karpatech. Autoreferát doktorandské dizertační práce, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně, s. 43.
[44]
Hruška, J. & Cienciala, E. (2002): Dlouhodobá acidifikace a nutriční degradace lesních půd – limitující faktor současného lesnictví. MŽP: 160 s.
[45]
Hruška, J., Cienciala, E. et al. (2005): Dlouhodobá acidifikace a nutriční degradace lesních půd – limitující faktor současného lesnictví. Česká geologická služba, s. 160.
[46]
Indruch, A. (2000): Úloha lesníka v boji proti větrným a sněhovým kalamitám. Lesnická práce. 79 (9): 398–401.
[47]
IPPC Special Report (2000): Land Use, Land Use Change and Forestry; Summary for policy makers. Intergovernmental panel on climate change.
[48]
Jařabáč, M., Chlebek, A. (1984): Eroze půdy vyvolaná technologickými postupy na flyši. Jíloviště – Strnady: Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, Podkladová zpráva pro závěrečné oponentní řízeni, s. 50.
[49]
Jařabáč M., Chlebek A. (1989): Metodické náměty k měření v experimentálních povodích. Zprávy lesnického výzkumu, 34, 1, 13–17.
81
[50]
Kantor, P., Krečmer, V., Šach, F., Švihla, V., Černohous, V. (2003): Lesy a povodně: Souhrnná studie; Praha: Národní lesnický komitet a Ministerstvo životního prostředí, s. 48.
[51]
Klimo, E. et al. (2001): Lesnická ekologie; 2. vydání, Mendelova zemědělská a lesnická univerzita, Brno. 167 s.
[52]
Klimo E. (2005): Ekologické dopady holosečné obnovy lesa ve smrkových porostech. In: Kulhavý J., Skoupý A., Kantor P., Simon J. (eds). (2005). Trvale udržitelné hospodaření v lesích a v krajině – od koncepce k realizaci. Brno: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita. S. 143-147. Sborník.
[53]
Knoepp, J. D., Reynolds, B. C., Crossley, D. A., Swank, W. T. (2005): Long-Term Changes in Forest Floor Processes in Southern Appalachian Forests. Forest Ecology and Management 220, 300–312.
[54]
Korpeľ, Š. (ed.) (1991): Pestovanie lesa; Príroda, Bratislava.
[55]
Košulič, M. st. (2006): Přípravný les pro klimaxové dřeviny na holinách – ano či ne? Přírodě blízké lesnictví. Alternativní lesnický časopis. [Internet, cit. 8. 9. 2007]. Dostupný z: http://pbl.fri13.net/index.php?mod=clanky&id=113
[56]
Křístek, J. (2001): Koncepce lesního hospodářství na ekosystémovém základě. Lesnická práce. 80 (1): 10–11.
[57]
Křístek J., Jančařík V., Mentberger J., Vicena I., Volný S. (2002): Ochrana lesů a přírodního prostředí. 1. vyd. Písek: matice lesnická spol. s. r. o. 386 s.
[58]
Likens, G. E., Bormann, F. H. (1974): Effects of Forest Clearing on the Northern Hardwood Forest Ecosystom and its Biochemistry. Proceedings of the First International Congres of Ekology; 8–14. 9. 1974; The Hague; The Netherlands. Wageningen: Centre for Agricultural Publishing and Documentation, p. 330–335.
[59]
Likens, G. E., Bormann, F. G. (1975): An Experimental Approach to New England Landscapes: In Coupling of Land and Water system. (A. D. Hasler ed.), p. 7–30, Chapmen & Hall, London.
[60]
Marshall, V. G. (2000): Impact of Forest Harvesting on Biological Process in Northern Forest Soils. Forest Ecology and Management. 133: 43–60.
[61]
Mařan, B., Káš, V. (1948): Biologie lesa; I. díl. Pedologie a mikrobiologie lesních půd. Řada spisů technických, sv. 6, 1. vyd., Praha: Melantrich, s. 569.
[62]
Mrkva, R. (2005): Ochrana lesa současnosti a vize pro budoucnost. Lesnická práce. 84 (4): 21–23.
[63]
Midriak, R. et al. (1988): Obhospodarovanie lesov vo flyšových oblastiach, 1. vyd. Lesnícke štúdie č. 44. Bratislava: Príroda pro Výskumný ústav lesného hospodárstva vo Zvolene, s. 160.
[64]
Midriak, R. (1995): Ekologické vplyvy hospodárenia v lese na krajinu (prípadová štúdia z Čergova), Vedecké a pedagogické aktuality 3/1995, Technická univerzita vo Zvolene, s. 52.
[65]
Midriak, R. (2000): Krajinnoekologický vplyv obhospodarovania lesov na hydrickú a protieróznu funkciu lesných porastov. Ochrana prírody, Banská Bystrica, 18: 239–250.
[66]
Míchal, I., Buček, A., Hudec, K., Lacina, J., Macků, J., Šindelář, J. (1992): Obnova ekologické stability lesů, 1. vyd. Praha: Academia, s. 172.
[67]
Pelíšek, J. (1964): Lesnické půdoznalství, 2. vyd. Praha: Státní zemědělské nakladatelství, s. 570.
[68]
Perry, D. A. (1994): Forest Ecosystems. The John Hopkins University Press, Baltimore and London, s. 649.
[69]
Petrík, M., Havlíček, V., Uhrecký, I. (1986): Lesnícka bioklimatológia, 1. vyd. Bratislava: Príroda, s. 352.
[70]
Pierce, R. S., Hornback, J. W., Martin, C. W., Tritton, L. M., Smith, C. T., Federer, C. A., Yawney, H. W. (1993): Whole Tree Clearcuting in New England: Managers Guide to Impact on Soils, Streems, and Regeneration. Unites Stages Department of Agriculture, p. 28.
[71]
Pobědinskij, A. V., Krečmer, V. (1984): Funkce lesů v ochraně vod a půdy, 1. vyd. Praha: Státní zemědělské nakladatelství, s. 256.
[72]
Prescott, C. E. (2002): The Influence of the Forest Canopy on Nutrient Cycling, Tree Physiology 22: 1193–1200.
[73]
Průša, E. (2001): Pěstovaní lesů na typologických základech, Nakladatelství Lesnická práce 2001, 590 stran + 1 CD.
82
[74]
Quesnel, H. J., Curran, M. P. (2000): Shelterwood Harvesting in Root-Disease Infected Stands – Postharvest Soil Disturbance and Compaction. Forest Ecology and Management, 133: 89–13.
[75]
Schulze, E. D., Wirth, Ch., Heiman, M. (2000): Managing Forests after Kyoto, Science, vol 289: 2058–2059.
[76]
Slávik, D. et al. (2002): Dobročský prales, Národná prírodná rezervácia. ÚVVP LVH SR Zvolen, s. 92.
[77]
Spurr, S. H., Barnes, B. (1980): Forest Ecology. John Wiley and Sons, New York. In: Šály, R. (1991): Pedológia. 4. částečně přepracované vyd., vysokoškolské skriptá, Vysoká škola lesnícka a drevárska, Technická univerzita vo Zvolene, s. 378.
[78]
Šach F. (1978): Vliv způsobu hospodaření na vsakování a povrchový odtok srážkových vod v lese. Zprávy lesnického výzkumu. (3): 17-22.
[79]
Šach, F. (1986): Vliv obnovních způsobů a těžebně dopravních technologií na erozi půdy [Kandidátská disertační práce]. Opočno: Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti JílovištěStrnady, s. 84.
[80]
Šach, F., Peřina, V. (1986): Možnosti snížení eroze půdy na obnovních sečích. Lesnická práce. 65 (2): 61–65.
[81]
Šach, F. (1988): Vliv těžby dřeva na erozi půdy. Vodohospodářský časopis. 36 (2): 199–210.
[82]
Šály, R. (1991): Pedológia. 4. částečně přepracované vyd., vysokoškolské skriptá, Vysoká škola lesnícka a drevárska, Technická univerzita vo Zvolene, s. 378.
[83]
Šindelář, J. (2001): Aplikace hospodářských způsobů a forem v lesnické pěstební praxi v podmínkách České republiky. Zprávy lesnického výzkumu, 46 (3): 169–175.
[84]
Úlehla, V. (1947): Napojme prameny. Praha, s. 125.
[85]
Vacek, S., Podrázský, V. (2006): Přírodě blízké lesní hospodářství v podmínkách střední Evropy, 1. vyd., Praha: Česká zemědělská univerzita v Praze a Lesnická práce, s. r. o., s. 74.
[86]
Valtíny, J. (1985): Vodohospodársky a vodoochranný význam lesa, 1. vyd. Lesnícke štúdie č. 38, Bratislava: Príroda pro Výskumný ústav lesného hospodárstva ve Zvoleně, s. 67.
[87]
Yanai, R., Currie, W., Goodal, C. (2003): Soil Carbon Dynamics after Forest Harvest: An Ecosystem Paradigm Reconsidered. Ecosystems 6, 197–212.
[88]
Zákon č. 289/1995 Sb., ze dne 3. listopadu 1995, o lesích a o změně a doplnění některých zákonů (lesní zákon).
[89]
Zelená zpráva MZe (2005): Zpráva o stavu lesa a lesního hospodářství České republiky za rok 2005, Ministerstvo zemědělství, Praha.
[90]
Zelená zpráva MZe (2007): Zpráva o stavu lesa a lesního hospodářství České republiky za rok 2006, Ministerstvo zemědělství, Praha.
[91]
Zhou, G., Liu, S., Li, Z., Zhang, D., Tang, X., Zhou, Ch., Yan, J., Mo, J. (2006): Old-Growth Forests Can Accumulate Carbon in Soil, Science, vol. 314: 1417.
[92]
Černý, K., Strnadová,V., Velebil, J., Baroš,A., Bulíř, P. (2013). Obnova a dlouhodobá péče o břehové porosty v povodí Vltavy. Certifikovaná metodika. Výzkumný ústav Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví. Průhonice.
[93]
Soukup, M. a kol. (2008). Biotechnická opatření v krajině pro zvýšení retence vody na odvodněných pozemcích v pramenných oblastech. Metodika a katalog navrhovaných opatření. Praha 2008.
[94]
Janeček, M. a kol. (2012). Ochrana zemědělské půdy před erozí. Praha 2012.
[95]
Macků J. (2005). Větrolamy versus biokoridory. Sborník příspěvků ze semináře ÚSES – zelená páteř krajiny 2005.
[96]
Minářová E. (2013). Vyhodnocení klimatické funkce vybraného větrolamu. Diplomová práce.
[97]
Josef Hůla a kol. (2010): DOPAD NETRADIČNÍCH TECHNOLOGIÍ ZPRACOVÁNÍ PŮDY NA PŮDNÍ PROSTŘEDÍ. Výzkumný ústav zemědělské techniky, v.v.i., ISBN 978-80-86884-53-0
[98]
MZe: Příručka ochrany proti vodní erozi. ISBN 978-80-7084-996-5
83
[99]
Kvítek, T. (2005): Uplatnění systému alternativního managementu ochrany půdy a vody v krajině.Praha, ÚZPI.
[100]
Šlezingr, M. a Úradníček, L. (2009): Vegetační doprovod vodních toků. MENDELU Brno.
[101]
MZe ČR (2005): Katalog opatření pro řešení hlavních typů významných problémů - katalogový list č. 17.
[102]
MZe ČR (2013): Metodika k provádění nařízení vlády č. 79/2007 Sb. o podmínkách provádění agroenvironmentálních opatření, ve znění pozdějších předpisů.
[103]
Badalíková B., Bartlová J., (2011): Degradation Processes taking Place in Soils under Conditions of Different Tillage. In sborník CD, 6th International conference ISTRO: Crop management practices adaptable to soil conditions and climate chase, Průhonice 2011, p.8-13 ISBN 978-80-86908-27-4
[104]
Braudrick, C. A., Grant, G. E. (2001): Transport and deposition of large woody debris in streams: A flume experiment, Geomorphol., 41, 263–283.
[105]
Burton, T. A. (1997): Efect of Basin-Scale Timber Harvest on Water Yield and Peak Streamflow. Journal of the American Water Resources Association 33 (6): 1187–1196.
[106]
EEA Report No 4/2008: Impacts of Europe's Changing Climate – 2008, Indicator-Based Assessment. European Environment Agency, Copenhagen.
[107]
Foster, D., Orwig, D. (2006): Preemptive and Salvage Harvesting of New England Forests: When Doing Nothing Is a Viable Alternative. Conservation Biology Volume 20, No. 4, 959–970, Society for Conservation Biology.
[108]
Gurnell, A. M., Piegay, H., Swanson, F. J., S. Gregory, S. V. (2002): Large wood and fluvial processes, Freshwater Biology, Blackwell Science Ltd.
[109]
Košulič M. st., Metzl J. (2008): Jak k různověkosti smrčin. Přírodě blízké lesnictví. Alternativní lesnický časopis. [Internet]. [cit. 9. 4. 2008]. Dostupný z: http://pbl.fri13.net/index.php?mod=clanky&id=148
[110]
Kožený, P., Simon, O. (2006): Analýza naplavené dřevní hmoty na nádrži Znojmo po jarní povodni 2006, Sborník Říční krajina 4, Univerzita Palackého v Olomouci.
[111]
Lindenmayer, D., Noss, R. (2006): Salvage Logging, Ecosystem Processes, and Biodiversity Conservation. Conservation Biology Volume 20, No. 4, 949–958, Society for Conservation Biology.
[112]
Mezera, A. (1971): Hospodářské způsoby z hlediska prospěšných funkcí lesa. In: Korf V. (1971): Hospodářské způsoby vysokokmenného lesa. 1. vyd. Praha. 255 s.
[113]
Podrázský, V., Remeš, J. (2005): Effect of Forest Treespecies on the Humus Form State at Lower altitudes, Journal of Forest Science, 51, 2005 (2): 60–66.
[114]
Poštulka, Z. (2002): New approaches to flood protection in mountain area regions in the Czech Republic, Policy paper, Free University of Amsterdam.
[115]
Riedel, M., Verry, M., Brooks, K. (2001): Land Use Impacts on Fluvial Processes in the Nemadji river Watershed. Hydrological Science and Technology, 2001 AIH Annual Meeting, 20th Anniversary and International Conference on Hydrologic Science: Challenges for the 21st Century: October 14–17, 2001, Minneapolis, Minnesota Volume 18, No. 1–4, American Institute of Hydrology.
[116]
Saraf, A., Kundu, P., Sarma, B. (2000): Integrated Remote Sensing and GIS in Grounwater Recharge Investigation and Selection of Artifi cial Recharge Sites in a Hard Rock Terrain, paper, Department of Earth Sciences Indian Institute of Technology, Roorkee.
[117]
Shakesby, R. A., Coelho, C., Ferreira, A. D. (1993): Salvage Logging Impacts on Soil Erosion and Hydrology in Wet Mediterranean Forest, Portugal. International Journal of Wildland Fire 3: 95–110.
[118]
Šach, V., Černohous, V., Kantor, P. (2003): Horské lesy a jejich schopnosti tlumit povodně. In: Anonymus 2003. Lesy a povodně. Celostátní seminář, 25. 6. 2003, Praha: Česká lesnická společnost, s. 17–29.
[119]
Šach, F. (2006a): Svahový odtok ve vztahu k postupům obnovy lesa. Zprávy lesnického výzkumu, 51 (3): 184–194.
[120]
Šach, F. (2006b): Odtokový režim na lesním svahu ve vegetačním období 25 let po uplatnění holé a clonné seče. In: Jurásek A., Novák J., Slodičák M. (eds.). 2006. Stabilizace funkcí lesa v biotopech narušených antropogenní činnosti. 1. vyd. Opočno: Výzkumný ústav lesního hospodářství a
84
myslivosti Jíloviště-Strnady, Výzkumná stanice Opočno, s. 467–478. [121]
Ursic, S. J. (1991): Hydrologic Effects of Two Methods of Harvesting Mature southern Pine. Water resources bulletin, 27 (2): 303–315.
[122]
Valtíny, J. (1996): Základy hydrológie a lesníckej hydrológie, vysokoškolské skriptá, Technická univerzita vo Zvolene.
[123]
Verry, E. S., Lewis, Jeffrey, R., Brooks, Kenneth, N. (1983): Aspen clearcutting increases snowmelt and storm flow peaks in north central Minnesota, Water Resources Bulletin. 19(1): 59–67.
[124]
Webster, J. R., Golladay, S. W., Benfield, E. F., Meyer, J. L., Swank W. T., Wallace, J. B. (1992): Catchment Disturbance and Stream response: An Overview of Stream Research at Coweeta Hydrologic Laboratory, 231–253, in Boon, P. J., Calow, P., Petts, G. E. (eds.): River conservation and management.
[125]
Zelený, V. (1971): Vliv pěstebních a těžebních zásahů v lese na odtok vody. (Závěrečná zpráva). VÚM Zbraslav. 75 s.
[126]
Zelený, V. (1974): Vliv obnovy a přeměn lesních porostů na vodní režim malých povodí ve středohorské flyšové oblasti. Zbraslav: Výzkumný ústav melioraci, s. 54, Dílčí zpráva úkolu P–16– 331–053–01–07.
[127]
Boyle, J., Warila, J., Beschta, R., Reiter, M., Chambers, C., Gregory, S. (1997): Cumulative effects of forestry Ppractices: an example framework for evaluation from Oregon, U.S.A., Biomass and Bioenergy 13, 223–245.
[128]
Poštulka Z. (2012): Strategie adaptačních opatření pro Plán oblasti povodí Moravy, Pilotní projekt regionálního rozsahu, B. Lesní povodí, Dostupné z: http://www.uprm.cz/data/docs/projekty/kkp/studie_kkp-final_verze/b_lesni_povodi.pdf
[129]
Bílá kniha (2009): Přizpůsobení se změně klimatu: směřování k evropskému akčnímu rámci, Brusel 2009, Komise Evropských Společenství.
[130]
Zelená kniha (2010): Ochrana lesů a související informace v EU – příprava lesů na změnu klimatu, Brusel 2010, Evropská komise.
[131]
Politika ochrany klimatu v České republice, Návrh Ministerstva životního prostředí ČR, Ministerstvo životního prostředí. Dostupné z: http://www.mzp.cz/C1257458002F0DC7/cz/news_tz090507pok/$FILE/POK_final.pdf
[132]
Národní program na zmírnění dopadů změny klimatu v České republice, Ministerstvo životního prostředí. Dostupné z: http://www.ped.muni.cz/wphy/projekty/klima/n%C3%A1rodn%C3%AD_program_cz.klimapdf.pdf
[133]
Usnesení Vlády České republiky ze dne 1. října 2008 č. 1221 o Národním lesnickém programu pro období do roku 2013. Dostupné z: http://www.uhul.cz/images/NLP/NLP_II_final_CZ.pdf
[134]
Směrnice 2000/60/EC , kterou se stanoví rámec pro činnost Společenství v oblasti vodní politiky.
[135]
Směrnice 2007/60/EC o vyhodnocování a zvládání povodňových rizik.
[136]
Stream Habitat Restoration Guidelines (2004): Chapter 2: Stream Processes And Habitat, U.S. Fish and Wildlife Service.
[137]
Guide to Placement of Wood, Boulders and Gravel for Habitat Restoration (2010): Oregon department of forestry, Oregon department of fish and wildlife.
[138]
Guide to Placing Large Wood in Streams (1995): Oregon department of forestry, Oregon department of fish and wildlife.
[139]
Macků, J. (2000): Systém komplexního hodnocení lesních půd, In: Systém komplexního hodnocení půd, projekt VaV 640/3/99, AOPK ČR.
[140]
Vyskot, I. a kol.(1996-1999): Kvantifikace a kvantitativní hodnocení celospolečenských funkcí lesů ČR jako podklad pro jejich oceňování, MZLU Brno.
[141]
Šach, F. (1988): Stanovení rizika těžebně dopravní eroze na lesních pozemcích. [Estimating risk of logging erosion on forest lands]. Lesnická práce, 67, č. 11, s. 490 - 493.
[142]
Girard, M.C. (1989): Félédetection applique Masson, Paris, 182 s.
[143]
Macků, J. (2012): Methodology for establishing the gegree of naturalness of forest stands. Acta
85
universitatis agriculturae et silviculturae Mendelianae Brunensis, 2012, LX, No. 5, pp. 161–166. [144]
Plíva, K. (1971): Typologický systém ÚHUL. Ústav pro hospodářskou úpravu lesů Brandýs nad Labem, 90 s.
[145]
Vyhláška č. 98/2011 Sb., o způsobu hodnocení stavu útvarů povrchových vod, způsobu hodnocení ekologického potenciálu silně ovlivněných útvarů povrchových vod a náležitostech programů zjišťování a hodnocení stavu povrchových vod.
[146]
Primack R. B., Kindlmann P., Jersáková J. (2011): Úvod do biologie ochrany přírody. Vyd. 1. Praha: Portál. 472 s. ISBN 978-80-7367-595-0.
[147]
Kolář F., Matějů J., Lučanová M., Chlumská Z., Černá K., Prach J., Baláž V., Falteisek L. (2012): Ochrana přírody z pohledu biologa, Proč a jak chránit Českou přírodu. 1. vydání. Praha: Dokořán. 213 s. ISBN 978-80-7363-414-8.
[148]
Fanta J. (2007): Lesy a lesnictví ve střední Evropě, II. Z dávné historie využívání lesů. Časopis Živa 2/2007.
[149]
Poštulka Z. (2007): Role lesního hospodaření při retenci vody v české krajině. Studie Hnutí DUHA, Brno 2007. 36 s. ISBN 978-80-86834-17-1.
[150]
Peck, A., Mayer, H .(1996): Einfluss von Bestandesparametern auf die Verdunstung von Wäldern. Forstwiss Centbl 115:1–9.
[151]
Bens, O., Wahl, N. A., Fischer, H., Huttl, R. F. (2007): Water infiltration and hydraulic conductivity in sandy cambisols: impacts of forest transformation on soil hydrological properties. Eur J Forest Res 126(1):101–109.
[152]
Guevara-Escobar, A., Gonzalez-Sosa, E., Ramos-Salinas, M., Hernandez- Delgado, G. D. (2007): Experimental analysis of drainage and water storage of litter layers. Hydrol Earth Syst Sci 11(5):1703–1716.
[153]
Doerr, S. H., Shakesby, R. A., Walsh, R. P. D. (2000): Soil water repellency: its causes, characteristics and hydro-geomorphological significance. Earth Sci Rev 51(1–4):33–65.
[154]
Schwärzel, K., Menzer, A., Clausnitzer, F., Spank, U., Häntzschel, J., Grünwald, T., Köstner, B., Bernhofer, C., Feger, K-H. (2009): Soil water content measurements deliver reliable estimates of water fluxes: a comparative study in a beech and a spruce stand in the Tharandt forest (Saxony, Germany). Agric For Meteorol 149(11):1994–2006. doi:10.1016/j.agrformet.2009.07.006.
[155]
Beven, K., Germann, P. (1982): Macropores and water-flow in soils. Water Resour Res 18(5):1311– 1325.
[156]
Noguchi S., Tsuboyama Y., Sidle R. C., Hosoda I. (1999): Morphological characteristics of macropores and the distribution of preferential flow pathways in a forested slope segment. Soil Sci Soc Am J 63(5):1413–1423.
[157]
Lange, B., Luescher, P., Germann, P. F. (2009): Significance of tree roots for preferential infiltration in stagnic soils. Hydrol Earth Syst Sci 13(10):1809–1821.
[158]
Lange, B., Germann, P., Lüscher, P. (2010): Einfluss der Wurzeln auf das Wasserspeichervermo¨gen hydromorpher Waldböden. Schweizerische Zeitschrift fü r Forstwesen 161:510–516.
[159]
Jorgensen, P. R., Hoffmann, M., Kistrup, J. P., Bryde, C., Bossi, R., Villholth, K. G. (2002): Preferential flow and pesticide transport in a clay-rich till: field, laboratory, and modeling analysis. Water Resour Res 38(11):28-1–28-11.
[160]
Hagedorn, F., Bundt, M. (2002): The age of preferential flow paths. Geoderma 108(1–2):119–132.
[161]
OcCC/ProClim (ed) (2007): Klimaänderung und die Schweiz 2050. Erwartete Auswirkungen auf Umwelt, Gesellschaft und Wirtschaft, Bern.
[162]
Abbaspour, K. C., Yang, J., Maximov, I., Siber, R., Bogner, K., Mieleitner, J., Zobrist, J., Srinivasan, R. (2007): Modelling hydrology and water quality in the pre-alpine/alpine Thur watershed using SWAT. J Hydrol 333:413–430.
[163]
Bredemeier, M., Schüler, G., (2004): Forest ecosystem structures, forest management and water retention. Ecohydrol. Hydrobiol. 4 (1), 255–266.
[164]
Gurnell A.M. (1995): Vegetation along river corridors: hydrogeomorphological interactions. In: Changing River Channels, Gurnell A.M, Petts G.E (eds). Wiley: Chichester.
86
[165]
Národní klimatický program České republiky (2001-2002), VaV/740/1/01, Klimatická změna a klimatické fluktuace – normály vybraných klimatologických prvků na území ČR. ČHMÚ. Dostupné z: http://www.chmi.cz/files/portal/docs/meteo/ok/nkp/nkp.html
[166]
Pastuszek, F.(2011): VÚV T.G.M. Praha: Studie břehové infiltrace z Orlice
[167]
Krásný, J. Klasifikace transmisivity a její použití, Geol. Pruzk., Praha, no. 6, pp. 177 - 179, 1986
[168]
Aller, L., Bennett, T., Lehr, J. H., Petty, R.J., and Hackett G., 1987, DRASTIC: A standardized system for evaluating ground water pollution potential using hydrogeologic settings: NWWA/EPA Series, EPA-600/2-87-035.
[169]
NOVÁK, P., SLAVÍK, J. a kol., 2012: http://geoportal.vumop.cz/maps/?projekt=zranitelnost
[170]
EEA, Urban adaptation to climate change in Europe, Challenge amd opportunities for cities. 2012, 143 p.
[171]
NOVÁK, P., SLAVÍK, J. a kol. (2012): Syntetická mapa zranitelnosti podzemních vod.
[172]
Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka (13. 4. 2014): http://www.vuv.cz/zpracovani-metodiky-pro-posuzovani-problematikyumeleinfiltrace-v-cr Adler P., Haas S. (2008): Handbuch Wald und Wasser. Dostupné z: http://www.waldwissen.net/wald/naturschutz/gewaesser/fva_wasserhandbuch/index_DE
[173] [174]
Salvati, L., S. Bajocco, T. Ceccarelli, M. Zitti, and L. Perini. (2011): Towards a process-based evaluation of land vulnerability to soil degradation in Italy. Ecological indicators 11:1216-1227.
[175]
Šarapatka B, Bednář M. (2015): Assessment of potential soil degradation on agricultural land in the Czech Republic. Journal of Environmental Quality 44(1): 154–161.
[176]
Vyhláška Ministerstva zemědělství č. 84/1996 Sb. ze dne 18. března 1996, o lesním hospodářském plánování. Dostupné z: http://eagri.cz/public/web/mze/lesy/legislativa/legislativa-cr/lesnictvi/uplnazneni/vyhlaska-1996-84-lesnictvi.html
[177]
Vyhláška Ministerstva zemědělství č. 83/1996 Sb. ze dne 18. března 1996, o zpracování oblastních plánů rozvoje lesů a o vymezení hospodářských souborů. Dostupné z: http://eagri.cz/public/web/mze/lesy/legislativa/legislativa-cr/lesnictvi/uplna-zneni/vyhlaska-1996-83lesnictvi.html
[178]
Ministerstvo životního prostředí, Strategie přizpůsobení se změně klimatu v podmínkách ČR, návrh, prosinec 2014
[179]
Krešl J. (1999): Vliv lesa na utváření odtoku při přívalových a dlouhotrvajících deštích. Lesnická práce 11/1999: 501-503.
[180]
Mařan B., Lhota O. (1956): Povrchový odtok v lese a bezlesí. Sborník ČSAZV – Lesnictví, Praha 1956/3/: 161-192.
[181]
Skácel M. (2015): Studie proveditelnosti revitalizace Bečvy Vsetínské od ř.km 82,500 až k pramenným úsekům. AGPOL.
[182]
Herynek J. (1999): Odvodnění a protierozní ochrana lesní dopravní sítě. Lesnická práce 11/1999. s. 503-504.
[183]
Klč P. (2009): Zpřístupněnost lesů v České republice. Lesnická práce 10/2009: 18-19 s.
[184]
Směrnice Evropského Paralamentu a Rady 2009/147/ES o ochraně volně žijících ptáků. Úřední věstník Evropské unie. Dostupné z: http://www.nature.cz/publik_syst2/files08/2009_147_es.pdf
[185]
Směrnice Rady 92/43/EHS o ochraně přírodních stanovišť, volně žijících živočichů a planě rostoucích rostlin. Úřední věstník. Dostupné z: http://www.nature.cz/publik_syst2/files/92_43_ehs.pdf
[186]
Natura 2000. Soustava chráněných území evropského významu. Dostupné z: http://www.nature.cz/natura2000-design3/sub-text.php?id=2102
[187]
Zákon č. 114/1992 Sb. o ochraně přírody a krajiny, v platném znění. Dostupné z: http://www.mzp.cz/www/platnalegislativa.nsf/d79c09c54250df0dc1256e8900296e32/58170589E7D
87
C0591C125654B004E91C1/$file/Z%20114_1992.pdf [188]
Chytrý M., Kučera T., Kočí M., Grulich V., Lustyk P. (2010): Katalog biotopů České republiky. Druhé vydání. Praha: AOPK ČR 2010. ISBN 978-80-87457-03-0. 397 s.
[189]
Zpráva o stavu lesa a lesního hospodářství v České republice v roce 2009. Ministerstvo zemědělství ČR, Praha. 2009. Dostupné z: http://eagri.cz/public/web/file/60217/Zprava_o_stavu_lesa_09.pdf
[190]
New York state forestry best management practices for water quality. Edition 2011. BMP Field Guide. 86 p. Dostupné z: http://www.dec.ny.gov/docs/lands_forests_pdf/dlfbmpguide.pdf
[191]
Turton D., Anderson S., Miller R., Hitch K. Best Management Practices for Forest Road Construction and Harvesting Operations in Oklahoma. Oklahoma State University. Forestry Extension Report 5. Dostupné z: http://www.forestry.ok.gov/Websites/forestry/Images/documents/WaterQuality/BMP%20Booklet.pdf
[192]
Murgatroyd I., Saunders C. (2005): Protecting the Environment during Mechanised Harvesting Operations (2005). Forestry commission. Dostupné z: http://www.forestry.gov.uk/pdf/fctn011.pdf/$FILE/fctn011.pdf
[193]
Hawke´s Bay Waterway Guidelines DRAFT Forestry Erosion and Sediment Control 20090406 V3. Part 7. Sediment Control Practices. 21 p. Dostupné z: http://www.hbrc.govt.nz/HBRCDocuments/HBRC%20Document%20Library/Draft_Forestry_Pt7.pdf
[194]
Černý K., Strnadová V., Velebil J., Baroš A., Bulíř P. (2013): Obnova a dlouhodobá péče o břehové porosty. Obnova a dlouhodobá péče o břehové porosity v Povodí Vltavy. Certifikovaná Metodika 2013. VÚKOZ. 138 s. Dostupné z: http://www.vukoz.cz/dokumenty/056/Metodiky/Cerny_et_al_13_metodika_BP.pdf
[195]
Bínová L. (2006): Břehové a doprovodné porosty vodních toků s funkcí biokoridoru nebo biocentra ÚSES. ÚSES - zelená páteř krajiny 2006. Dostupné z: http://www.uses.cz/data/sbornik06/binova_06.pdf
[196]
Kacálek D., Novák J., Špulák O., Černohous V., Bartoš J. (2007): Přeměna půdního prostředí zalesněných zemědělských pozemků na půdní prostředí lesního ekosystému – přehled poznatků. Zprávy lesnického výzkumu, Svazek 52, Číslo 4/2007. Dostupné z: http://www.vulhm.cz//sites/File/ZLV/fulltext/275.pdf
[197]
Vacek S., Mikeska M., Podrázský V., Malík V. (2006): Strategie zalesňování pozemků určených k plnění funkcí lesa, In: Neuhöferová (ed) (2006): Zalesňování zemědělských půd, Výzva pro lesnický sektor, Kostelec nad Černými lesy 17. 1. 2006, sborník referátů, Praha, ČZU, 2006, 240 s.
[198]
Zemědělské půdy vhodné k zalesnění. Dostupné z: http://zalesneni.vumop.cz/mapserv/zalesneni/
[199]
Marková J. Hrazení bystřin a strží. Srubové přehrážky. Mendelova Univerzita v Brně. Dostupné z: http://www.utok.cz/sites/default/files/data/USERS/u24/Hrazeni.pdf
[200]
Koutný L., Veselý D. (2010): Technika a technologie hrazení bystřin v souladu s krajinou. Schéma oživeného srubu. Brno. Dostupné z: http://sppfl.wz.cz/prezentace/06%20SPPFL_koutny.pdf
[201]
Šindlar, Metodika vyhodnocení aktuálního stavu hydromorfologie vodních toků včetně návrhů přírodě blízkých protipovodňových opatření k dosažení potřebného stupně protipovodňové ochrany a dobrého stavu hydromorfologické složky vod, Hradec Králové, 2006
[202]
Just a kol.(2005): Vodohospodářské revitalizace a jejich uplatnění v ochraně před povodněni, 3. ZO ČSOP Hořovicko ve spolupráci se spol. Ekologické služby s.r.o., AOPK ČR a MŽP, Praha 2005, 359 str., ISBN 80-239-6351-1
[203]
Kaliský I., a kol. (2009): Trvale udržitelná lokální energetická soběstačnost, British Council, Praha
[204]
Pithart D., el.al. (2010): Ecosystem servises of natural floodplain segment - Lužnice River, Czech Republic, WIT Trasactions on Ecology and the Enivronment, Vol 133,© 2010 WIT
[205]
United States Society on Dams (2008): Dostupné z: http://www.ussdams.org/c_decom.html
[206]
Rivernet (2009): Dostupné z: http://www.rivernet.otg/general/dams/decommissioning/decom3_e.htm
[207]
Rybanič R., Šeffer J., Čierna M., (1999): Economic Benefits From Conservation and Restoration of Floodplain Meadows - Importance, Restoration and MAnagement. Bratislava:Daphne
[208]
Defra (2008): Restoring floodplain woodland for flood alleviation, Project SLD2316, Final report, Department of Flood and Rural Affairs, Crown copyright
88
[209]
MŽP ČR (2015): Strategie přizpůsobení se změně klimatu v podmínkách ČR. 114 p.
[210]
MŽP ČR (2009): Strategie přizpůsobení změně klimatu v podmínkách ČR. Zákon č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon). Dostupné z: http://eagri.cz/public/web/mze/legislativa/pravni-predpisy-mze/tematicky-prehled/LegislativaMZe_uplna-zneni_zakon-2001-254-viceoblasti.html
[211] [212]
Zákon č. 240/2000 Sb., o krizovém řízení a o změně některých zákonů (krizový zákon). Dostupné z: https://portal.gov.cz/app/zakony/zakon.jsp?page=0&nr=240~2F2000&rpp=15#seznam
[213]
Nařízení vlády č. 262/2007 Sb., o vyhlášení závazné části Plánu hlavních povodí České republiky. Dostupné z: http://eagri.cz/public/web/mze/legislativa/pravni-predpisy-mze/tematickyprehled/Legislativa-MZe_uplna-zneni_narizeni-vlady-2007-262-voda.html Novela zákona o vodách (vodní zákon) 150/2010 Sb., která platí od 1. 8. 2010 mění zákon č. 254/2001 Sb.
[214] Vyhláška č. 24/2011 Sb., o plánech povodí a plánech pro zvládání povodňových rizik. Dostupné z: http://eagri.cz/public/web/mze/legislativa/pravni-predpisy-mze/tematicky-prehled/LegislativaMZe_uplna-zneni_vyhlaska-2011-24.html [215] [216]
Neilsen, M. (2007): Lowland Stream Restoration in Denmark: Background and Examples. Water and Environment Journal, 3, s.189–193.
[217]
Pedersen, M.L. et al. (2007): Restoration of Skjern River and its valley: Project description and general ecological changes in the project area. Ecological engineering. 2007, 30, s. 131-144.
[218]
Nijland H. J., Cals M. J. R. (eds.) (2000): River Restoration in Europe: Practical Approaches. Conference on River Restoration, Wageningen, The Netherlands 2000. Part: Riber H. H.: Skjern river restoration project. 209 – 214 pp. Dostupné z: http://www.ecrr.org/Portals/27/Publications/Proceedings/Second%20ECRR%20conference%20on%2 0River%20Restoration.pdf#page=211 Pithart D. (2015): Povodně a sucho – krajina jako základ řešení, 1. Ekosystémy říční krajiny. Časopis Živa 1/2015. Dostupné z: http://ziva.avcr.cz/files/ziva/pdf/povodne-a-sucho-krajina-jako-zakladreseni-1-ekosy.pdf
[219] Poštulka Z. Přístup ke štěrkonosným řekám: Příklady z Francie a Německa. Dostupné z: http://www.uprm.cz/data/docs/becva/sterkonosne_reky.pdf [220] Janouš D., (2002): Změna klimatu a globální oteplování. Dostupné z: http://lesprace.silvarium.cz/content/view/863/ [221]
[222]
Johnson, T. E., James, N., Hart, D. D. (2007): Stream ecosystem responses to spatially variable land cover: an empirically based model for developing riparian restoration strategies, Freshwater Biology, Volume 52, Issue 4, pages 680–695.
[223]
Kalvová J., a kol. (2003): Zpřesnění scénářů projekce klimatické změny na území České republiky a odhadů projekce klimatické změny na hydrologický režim, sektor zemědělství, sektor lesního hospodářství a na lidské zdraví v ČR. NKP Praha, 151 s. Kedziora A., Olejnik J., (2002): Water balance in agricultural landscape and options for its management by change in plant cover structure of landscape. In: Ryszkowski L. (ed.) Landscape Ecology in Agroecosystems Management. CRC Press, Boca Raton, Florida, pp. 57–110.
[224] [225]
Kulhavý Z., Soukup (2010): Zemědělské odvodnění a krajina, in: Rožnovský J., Litschmann T. (ed):
89
„Voda v krajině“, Lednice 31. 5. – 1. 6. 2010, ISBN 978-80-86690-79-7.
[226]
Lewis J., (1998): Evaluating the impacts of logging activities on erosion and suspended sediment transport in the Caspar Creek watersheds, in Proceedings, Conference on Coastal Watersheds: The Caspar Creek Story, Gen. Tech. Rep. PSW168, pp. 55-69, For. Serv., U.S. Dep. Of Agric., Albany, Calif.
[227]
Penualas J., Llusia J., (2003): BVOCs: plant defense against climate warming?, TRENDS in Plant Science Vol. 8, No. 3.
[228]
Press Pöschl U., et al., (2010): Rainforest Aerosols as Biogenic Nuclei of Clouds and Precipitation in the Amazon, SCIENCE VOL 329, Downloaded from www.sciencemag.org on September 16, 2010.
[229]
Spracklen D. et al., (2008): Boreal forests, aerosols and the impacts on clouds and climate, Philosophical Transactions of Royal Society A, doi:10.1098/rsta.2008.0201, Published online.
[230]
Habersack H., Piégay H., Rinaldi M., (2007): “Gravel-bed rivers 6 : From process understanding to river restoration”, Elsevier, Amsterdam, Pays-Bas. Vol. 11 Developments in Earth Surface Processes. 815 p.
90