Nový pohled na vývojové cykly?

Bouřlivá diskuse o NP Šumava nutí hledat argumenty a podněcuje výzkum. Některé poznatky z vývoje přirozených smrčin nasvědčují tomu, že je třeba pozměnit i pohled na vývojové cykly ve smrkovém horském lese. Dosud byl poměrně zjednodušeně rozlišován tzv. malý a velký vývojový cyklus. Tak jednoduché to však není.

Velký VC je spojován se sukcesí začínající na ploše zbavené lesního stromoví a pokračuje záměnami biocenóz, typů lesa přípravného – přechodného – závěrečného. Jde v podstatě o spontánní obnovu holých ploch. Sukcesní série začíná přípravným lesem pionýrských dřevin nebo pionýrskými genotypy klimaxových dřevin, pokud na holé ploše nastupují místo pionýrů. Např. v sukcesi výrazně klimaxového typu (bučiny, jedliny) začíná přípravný les ve věku 50-80 let stárnout a podrůstáním klimaxovými dřevinami se mění v typ lesa přechodného. V něm začíná nová generace porostu jeho stadiem dorůstání. Při úplném vymizení pionýrských dřevin přechází stadium dorůstání ve stadium zralosti a poté závěrečného lesa - klimaxu. Chápu to jako přechod velkého VC v malý VC. Klimax se vyznačuje časovou následností stadií a fází v malém VC a při vyspělé podobě také jejich mozaikovitě rozptýleným výskytem v prostoru (MÍCHAL 1999).

Malý VC je vývojový model v rámci klimaxu jako normální vývoj maloplošnou směnou vývojových stadií a fází bez výrazných disturbancí: dorůstání, zralosti, rozpadu, a to „vedle“ porostu nebo „pod ním“. Proto pak přírodní les tvoří pestrou maloplošnou mozaiku jednotlivých porostních stadií, hloučků, skupinek a skupin, až malých porostů do cca 0,5 ha. Pokud je závěrečný les opět rozvrácen kalamitou, následuje zase sukcesní obnova; za extrémních podmínek tam vzniká trvalé, blokované stadium pionýrských dřevin.

Diskuse nad původním a „novým“ pohledem na vývojové cykly dvou biomů

Smrková boreální tajga: podle současných poznatků v ní probíhá vývoj podle modelu velkého VC. Uvádí se, že je ovládán katastrofickým rozpadem v důsledku požárů, kůrovců apod. Následují různé typy sekundární sukcese. Malý VC tam trvá zřídka více generací. Dříve nebo později dojde k velkoplošnému rozpadu. Při něm je stráven surový humus nahromaděný v chladném, vlhkém a kyselým prostředí (borealizace), aby se umožnila obnova tajgy. Na plochách po zničeném lese vzniká přípravný les převážně z břízy nebo borovice. Pod něj se podsouvá smrkové zmlazení a po dvou stoletích samovolného vývoje často vzniká nesmíšená smrčina. Asi po třech stoletích začíná rozpad. Je­ li jen částečný, nadále se udrží převaha smrku, ale roste stále hůře. Může se změnit i v jiný biom, např. rašeliniště. Malý VC se v podmínkách tajgy údajně dlouho neudrží (MÍCHAL 1999). Vzhledem k borealizaci v tajze má tam však velký VC logiku.

O novém pohledu na obnovu boreální tajgy vypovídá tato informace: „Výsledky posledních studií ze Skandinávie prokázaly, že boreální smrkové lesy se nevyvíjejí podle tradičního modelu velkého vývojového cyklu, ale že procesy založené na dynamice porostních mezer jsou hlavním faktorem formujícím jejich dynamiku“ (KUULUVAINEN et al. 1998, KUULUVAINEN 2000 a, b, podle SVOBODA 2007). JONÁŠOVÁ (2008) uvádí, že „oba cykly se prolínají a oba fungují jak v boreálních, tak v horských smrčinách“. Boreální lesy se tudíž velmi často obnovují na malých plochách, v podstatě malým VC. Podle autorky je koncept obou cyklů značně zjednodušený. Informace však nesděluje, jak se tajga vypořádá s nahromaděným surovým humusem.

Horská tajga“: tak jsou nazývány horské smrčiny 7. – 8. LVS, protože jsou podobné boreální tajze, s příměsí omezeného počtu dalších dřevin, např. jeřábu. Jsou převážně mezernaté, až souborem soliterů, trvale vrstevnaté, podle soudobého náhledu ekologicky vysoce stabilní, minimálně ohrožené živly s malou frekvencí vývratů. Pravděpodobnost katastrofického rozpadu je tam malá. V horských smrčinách přestává být kůrovec od jisté nadmořské výšky kalamitním škůdcem. Podle MRKVY (2007) je patrně fikcí domnívat se, že kůrovec by mohl být schopen v nadm. výškách nad 1200 m (např.v přirozených jeřábových smrčinách) způsobit jejich jednorázové uhynutí. Tak tomu není např. v Beskydech, na Kralickém Sněžníku i jinde a např. ani v opravdu přirozených jehličnatých horských lesích Národních parků Kanady.

Nový pohled na obnovu horské tajgy rovněž vyplývá z informace M. SVOBODY (2007) a M. JONÁŠOVÉ (2008): „Podle posledních studií mohou být horské lesy střední Evropy formovány relativně častými a rozsáhlými disturbancemi jako jsou vichřice a v případě smrkových lesů i expanze lýkožrouta smrkového (KULAKOWSKI a BEBI 2004). V tom případě by pak horský smrkový les na relativně velkých plochách několika čtverečních kilometrů nemusel dosáhnout kvazirovnovážného stavu (HOLEKSA et al. 2006). Tyto výsledky jsou v částečném rozporu s tradičním modelem malého vývojového cyklu. Jestliže disturbance typu vichřic nebo lýkožrout smrkový formují dynamiku horských lesů, potom výsledná struktura a textura takového lesa bude spíše homogenní a bude připomínat les pocházející ze sekundární sukcese (OLIVER a LARSON 1996).“ K tomu dodává JONÁŠOVÁ (2008): „V podmínkách středoevropských horských smrčin se podle historických pramenů i v minulosti vyskytovaly téměř každé století vichřice o síle schopné významně narušit i původní pralesy. Velkoplošné polomy pak vytvářejí podmínky k namnožení kůrovce a odumírání porostů na velkých plochách.“ Doplňuji: v takových pralesích patrně jde o stadium zralosti na větších plochách. K jeho vzniku dává dlouhověkost pralesních stromů dobré podmínky. Je ekologicky i staticky velmi labilní (ze všech stadií nejvíce labilní), maximálně náchylné ke katastrofickému rozpadu. Stadium zralosti je podobné pasečnému lesu s horizontálním zápojem, s vysokou hodnotou štíhlostního poměru, vesměs nad 80, atd. Statická stabilita je nejvyšší ve stadiu dorůstání. Případy, kdy v přírodním lese dojde ke katastrofickému rozpadu, jsou poměrně vzácné. To svědčí o vysoké stabilitě přírodních lesů. Pokud v něm dochází silným narušením k náhlému rozpadu, pak je to nejčastěji ve stadiu zralosti, které trvá v přírodních smrkových lesích 50-80 roků na ploše 12-20 % (MÍCHAL 1999). Když k tomu dojde na větších plochách, což nebývá výjimka, náchylnost pralesa k velkoplošnému katastrofickému rozpadu se zvyšuje. Proto je vysoce stabilní právě výběrný les díky své skoro trvale pestré struktuře (výběrnou těžbou) z mozaiky nejrůznějších věkových stupňů a dimenzí stromů.

K novému pohledu na vývoj přírodního lesa v horách lze počítat ještě jednu pozoruhodnou skutečnost: v horských smrčinách je obvyklou příčinou disturbancí vítr a kůrovec. Jejich vlivy vzniká v porostech množství stojícího i ležícího mrtvého dřeva podle toho, jak je porost zničen, vyvrácen nebo uschlý. Mrtvé dřevo má v ekosystému stejný význam jako dřevo živé. Je nejen důležitou zásobárnou živin a životním prostředím pro mnoho mikro­  i makroorganizmů. Je také významným mikrostanovištěm pro semenáčky horských dřevin, zejména smrku. Důvodem je to, že v suchých porostech přetrvává po jistou dobu lesní prostředí. To však netrvá dlouho. Takový les se brzy prořeďuje postupným odpadáváním větví a rozpadem různé délky kmenů až celých stromů. Proto se za několik málo desetiletí stává mikroklimaticky nefunkční. To je velmi důležitý jev, jak hned uvidíme. Je velmi obdivuhodné, jak rychle tam vznikají nárosty smrku, jeřábu a často i jiných dřevin (buku) v prvním, dosud víceméně ještě stínivém období, s vlhkou půdou suchých porostů. „Porosty se již z dálky začínají zelenat a pryč je doba, kdy snad na někoho mohly působit jako mrtvé“, napsala JONÁŠOVÁ (2008). Je nutno přiznat, že se takový proces v suchých lesích nečekal a že tak pronikavě překonává obnovu na holinách.

K domněnce o potenciálních následcích takového procesu v suchých porostech patří ještě jeden jev: ke vzniku závěrečného stabilního lesa z populace smrkového zmlazení může dojít až přírodním výběrem převážně klimaxových genotypů. Ten viditelně probíhá jako autoredukce nejméně adaptabilních jedinců, nejlépe pod tlakem stínu mateřského porostu (nebo na holinách přípravného porostu). Přírodní výběr však musí mít dostatečnou intenzitu a trvání. Toho se však nárostům v mrtvém lese nemůže dostat v odpovídajícím rozsahu, protože stupeň zastínění uschlým stromovým patrem rychle klesá. Proto patrně nemůže pod suchým lesem k požadovanému typu přírodního výběru dojít. To znamená, že nakonec pravděpodobně opět převládnou pionýrské genotypy se svými nechvalně známými vlastnostmi vedle těch dobrých (krátký věk, rychlá kulminace růstu, rychlé stárnutí, vyšší náchylnost k nemocem atd.). Společenstvo takových vlastností bude náchylnější ke kalamitnímu rozpadu s následnou sukcesí. To nemusí trvat dlouho, než k tomu dojde. Jak dalece je to přijatelné, musí posoudit hlavně vlastník lesa, ale také místní obyvatelé. Objektivně však nutno přiznat, že jde o obnovní proces přirozený a bezplatný, ačkoliv třeba dlouhý a s potenciálně nejistým koncem. Nebo s novým vysokým vkladem energie a nákladů na péči o takový ekosystém. Kdybych se měl ale rozhodovat v Národním parku, zda suchý les nebo holina, dal bych rozhodně přednost suchému lesu.

Milan Košulič st., září 2008

 

Komentáře

Dnes idem do slovenskej

Dnes idem do slovenskej televízie diskutovať na otázku, čo čaká Tatranské lesy a takpovediac som ešte raz nahliadol na Vaše stránky za účelom inšpirácie a potvrdenia si vlastných stanovísk. Vo všeobecnosti musím povedať že Vaše články sú pre mňa veľmi podnetné a bol by som rád, keby názory na pestovanie lesa, ktoré prezentujete, si osvojila čo najširšia lesnícka obec.
.
Rád by som zareagoval na jednu pasáž, ktorú uvádzate v článku o vývojových cykloch lesa: "Přírodní výběr však musí mít dostatečnou intenzitu a trvání. Toho se však nárostům v mrtvém lese nemůže dostat v odpovídajícím rozsahu, protože stupeň zastínění uschlým stromovým patrem rychle klesá. Proto patrně nemůže pod suchým lesem k požadovanému typu přírodního výběru dojít. To znamená, že nakonec pravděpodobně opět převládnou pionýrské genotypy se svými nechvalně známými vlastnostmi vedle těch dobrých (krátký věk, rychlá kulminace růstu, rychlé stárnutí, vyšší náchylnost k nemocem atd.)."
.
Poznám problematiku so stojacou lykožrútovou kalamitou najmä zo situácie v Tichej a Kôprovej doline v Tatrách a musím povedať, že úplne nezodpovedá tomuto scénaru. Je pravda, že zmladenie klimaxovýxh drevín (najmä smreka) je v suchom poraste obrovské, ale kontrastne k situácii napr. na Šumave sa vyvíja v tieni veľmi vitálnej vrstvy pionierskej jarabiny. Je to priam neuveriteľné, ale niekoľko rokov po odumretí porastu dosahuje zmladenie jarabiny neuveriteľné hodnoty, aj keď pred narušením smrekového porastu rástla pod kompaktným smrekovým zápojom len v stopovom množstve. Predpokladám, že takáto hustá vrstva jarabín bude v budúcnosti selektovať smrekové zmladenie presne v intenciách prosperovania klimaxových fenotypov smreka (snáď aj jedle). Nejaké obrázky zo situácie mám zavesené na svojom blogu http://wiezik.blog.sme.sk/clanok.asp?cl=203067&bk=89046 Dávam do pozornosti najmä druhý obrázok, zachytávajúci súčasné zmladenie jarabiny vzniknuté po rozpade smrečiny v roku 2007.
.
S pozdravom a prianím úspechu v ďalšej práci
Michal Wiezik

"Predpokladám, že takáto

"Predpokladám, že takáto hustá vrstva jarabín bude v budúcnosti selektovať smrekové zmladenie presne v intenciách prosperovania klimaxových fenotypov smreka (snáď aj jedle)"
Souhlasím! Situaci v Tatrách neznám, ale tak husté zmlazení JR, jaké je na Vašich fotkách, jsem na Šumavě nikde neviděl. I když pod rozpadajícími se porosty a zvlášť na plochách s ponechaným kalamitním dřívím bez zásahu je zmlazení jeřábu mnohem hustší. Souvislý zapojený přípravný porost ale asi ani tam nevytvoří, nicméně skupinky a hloučky ano. Výsledkem v budoucnu může být pestrá směs genotypů smrku aj. klimaxových dřevin, což nebude na škodu. Vůbec pestrost zmlazení co do dřevin i rozměrů a hustoty je pod uschlými porosty podstatně vyšší (ale ne takový koberec, jak je na Vašem snímku), samozřejmě s výškou hustoty a dřevin ubývá. Omezení vlivu zvěře mezi popadanými stromy je evidentní. V tomto ohledu (stavy zvěře) jsou asi na tom Tatry podstatně líp, nebo se mýlím?
Váš blog je mi potěšením, a až pojedete kolem, stavte se:-)

Na väčšine územia Tatier je

Na väčšine územia Tatier je stav zveri obdobný ako všade inde - teda do veľkej miery navýšený. Ani v Tichej a Kôprovej doline to nie je inak, i keď tu funguje pomerne výrazná regulácia, najmä prostredníctvom vlkov. V auguste sme našli pri potoku strhnutú jelenicu na ktorej sa kŕmil trojročný medveď :) . Ohryz jarabín je vidieť aj tu ale väčšinou len v rámci stojacich kalamít. V rámci vetrom vyvrátených plôch je to samozrejme iné.
.
Mňa najmä zarazila obrovská miera zmladenia jarabiny v kontexte pôvodu semien. Je pravda, že v rámci hornej hranice lesa sú rozsiahle porasty jarabiny a teda zdroj je zrejmý, avšak nevedel som si predstaviť, aká veľká populácia plodožravých vtákov by musela byť v TaK, aby dokázala zasemeniť také obrovské územie často vzdialené od zdroja niekoľko km. Predpokadal som, že semená prežívajú v pôde v semennej banke dlhšiu dobu, a teda, že zmladenie je zabezpečené prostredníctvom niekoľkých generácií jarabinového semena. To však kolidovalo s klíčivosťou semien v podmienkach lesných škôlok. Kolega Karol Kaliský mi hovoril o obrovských kŕdľoch drozdov, ktoré na jeseň poletujú po oboch dolinách, avšak ani on si nevedel predstaviť, žeby tieto kŕdle cielene vylučovali práve nad aktuálne vzniknutými kalamitami :)

ptáci a zmlazování

Kdysi mi říkal jeden kolega typolog starší generace, proč si myslí, že je dnes tolik bezu v prosvětlených smrčinách a na pasekách: protože se po válce přestalo s čižbou. Nebo: jednou jsem nechal na zahradě hromadu větví z ovocných stromů přes celou zimu, a na jaře jsem byl udiven množstvím "guána" v té hromadě. Myslím, že pokud jde o zmlazování jeřábu, spolupůsobení ptáků a podmínek pro jejich vysedávání se hrubě podceňuje. Když se sejdou podmínky, lehce vznikne situace, kdy množství vzešlých semenáčků a tlak zvěře se "protne" tak, že zmlazení začne masově odrůstat. A pak je to úchvatné.
Na jednom našem revíru se tak sešlo proředění smrčin kůrovcem a václavkou, masová příprava půdy v ředinách a na holinách, tlak revírníka na snížení stavů srnčí zvěře a přestal mít problém se zalesňováním po kalamitách - hlavní dřevina (zde BO) se mu skoro všude zmlazuje. To v Česku není obvyklé, ale není to nemožné!
Zdraví
M.Košulič

Ivan napsal:_lesník by měl být na prvním místě ekologem

po letošní návštěvě Šumavy přidávám pár postřehů a navazuji na tento článek
... diskuse o NP Šumava nutí hledat argumenty a podněcuje výzkum. poznatky z vývoje přirozených smrčin, je třeba pozměnit i pohled na vývojové cykly v lese...
Stačí si zkusit na vlastní smysly... doslova oči uši nos :-)... udělat si zážitkovou cestu zdánlivě uschlým lesem, kde se ve stínu pomalinku k životu tlačí spousta makro i mikroorganismů, stromečků i mechů. Jen je potřeba odložit v lesnické školy vštěpované zásady, jak určovat přírodě tedy lesu, aby rostl v dopředu požadovaném tvaru a formě. Stačí se vnitřně smířit se skutečností, že příroda je silnější než člověk .... naštěstí a přemýšlet o složitých vazbách lesního prostředí. Lesník musí být především ekologem a až poté technokratem co musí konat podle pouček hospodářského úpravnictví lesa, jinak je sám proti sobě a přidělává si jen další a další práci, když se odmítá smířit s přírodními procesy. Šanci jak pozměnit lesnickou praxi a náhled na další hospodaření v lesích všeho druhu od národních parků přes lesy zvláštního určení až po ty hospodářské vidím mimo jiné i ve změně stylu a zaběhnutých pouček na lesnických školách.

Souhlas

Sohlasím s Ivanem, čím dál víc.

Creative Commons License
Přírodě blízké lesnictví, jejímž autorem je Milan Košulič, podléhá licenci Creative Commons Uveďte autora 3.0 Česká republika.
Vytvořeno na základě tohoto díla: www.prirozenelesy.cz

Běží na Drupalu, open-source redakčním systému