Funkce lesního ekosystému

Možná jste si všimli při návštěvě iQLANDIE našeho exponátu Stáří dřeva nebo jste již byli v Mirakulu, kde mají na toto téma celou Lesní stezku. Dnes si proto povíme blíže o tom, co je to vlastně ekosystém lesa. Přiblížíme si také dřevo jako surovinu.

Spolu s dalšími živými organismy a vodními plochami vytváří lesy jedny z nejpozoruhodnějších a nejsložitějších ekosystémů naší planety. Lesní ekosystém je, spíše než soubor jednotlivých složek (rostliny, živočichové), složitý soubor procesů, které jsou komplexně propojené.

Strukturu lesního ekosystému tvoří jak živé, tak i neživé složky a odráží se v horizontálním i vertikálním uspořádání živých rostlinných společenstev. Vertikální strukturu tvoří takzvaná lesní patra, přičemž je každé obýváno specifickým společenstvím.

Složení vegetace je ovlivňováno nejen živočichy, ale také regionálním klimatem, polohou a svažitostí terénu, biomasou, půdními vlastnostmi a podobně. Vzniká také velké množství vzájemných mezidruhových vztahů, které mohou být jak oboustranně záporné, tak prospěšné. Jsou ale možné i takové vztahy, kdy jeden organismus působí nepříznivě na druhý, nebo kdy má jeden druh prospěch z aktivity druhého, aniž by jej negativně ovlivňoval. Setkat se v přírodě můžeme také se vzájemným spojením dvou organismů, z kterého mají obě strany užitek.

Význam lesa pro životní prostředí

Les je velmi aktivním hráčem při našem současném boji s klimatickou změnou. Čím více lesů vysadíme, tím lépe si při něm povedeme. Francois René de Chateaubriand řekl, že „lesy předcházejí lidstvo, pouště je následují.“ Aby se tento scénář nestal realitou, musíme za naše lesy bojovat. A pro pralesy to v tomto případě platí dvojnásob. Věděli jste, že je můžete najít i u nás? Než takový les vznikne, trvá to dlouho. I to je důvodem, proč musíme o lesy pečovat a hýčkat si je.

Čtěte také: Lesní zákon a stavby

Kromě klimatické změny představuje z globálního hlediska největší problém probíhající intenzivní odlesňování: za posledních 30 let zmizelo 420 milionů hektarů porostů, tedy více než jedna desetina světových lesů. Za téměř 90 % veškerého odlesnění v posledních dvou desetiletích přitom stojí zemědělství, hlavně pěstování palmy olejné, sóji a dalších monokultur (v Asii a Africe) a chov hospodářských zvířat (v Jižní Americe). Původní druhy fauny a flóry tím přicházejí o svůj domov a zdroje potravy a mnohé navždy mizí, což celý ekosystém víc a víc destabilizuje. Také místní lidé ztrácejí svůj zdroj obživy, tradiční způsob života i práci - plantáže i velké farmy často patří velkým nadnárodním společnostem, které k jejich obhospodařování do značné míry využívají stroje a produkty pak exportují pryč.

Evropské lesy stále více sužují požáry. Týká se to zejména oblasti Středomoří. V roce 2021 shořelo jen v EU více než 550 000 hektarů lesů, během léta s vlnami veder v roce 2022 to bylo 700 000 hektarů (pro srovnání: to je více než čtvrtina všech lesů v ČR - za jediný rok). Rozsáhlé lesní požáry představují kromě jiného nemalé riziko pro bezpečnost a zdraví obyvatel (nejen samotný požár, ale i obrovské množství kouře z něj), škody na lidských obydlích a infrastruktuře a v neposlední řadě také velké ztráty kvalitního dříví. Ani s kůrovcem se nepotýkáme pouze v ČR, resp.

Produkce kyslíku a vázání prachu

Les je pro nás tedy prospěšný po mnoha stránkách, ale jeden z nejdůležitějších faktorů je produkce kyslíku a vázání prachu. Pokud se na to téma podíváme trošku matematicky, vzniknou nám velmi zajímavá čísla. Tak například produkce kyslíku: jeden stoletý buk vysoký 25 metrů s korunou o průměru 14 metrů, jež má listovou plochu okolo 1 600 m² a 9 000 listů, za jediný den vyprodukuje až 1,7 kg kyslíku, což je 1 000 litrů. Člověk průměrného vzrůstu vydýchá 350 l kyslíku za den. Jeden statný buk tak „uživí“ tři lidi. Jeden hektar kvalitního smíšeného dospělého lesa v ČR vyprodukuje za jeden rok 10 tun kyslíku (10 000 kg). Ale samozřejmě pracujeme s proměnnými daty, tudíž má toto jen informativní charakter.

„Stromy jsou životadárné - uklidňují, snižují teplotu, zmírňují horka a odpuzují hmyz." Také absorbují oxid uhličitý (CO2). Podle studií průměrný člověk za den vydechne asi 650 gramů CO2, za rok nějakých 240 kg. Avšak statisticky se vším všudy (auta, dobytek atd.) jde až o 2,3 tuny CO2 na hlavu rok co rok. Jediný hektar bukového lesa dokáže navázat až 64 tun prachu, hektar dubů 56 tun, borovic 36 tun. Je zřejmé, že bychom měli lesy ochraňovat, rozšiřovat je a vážit si jejich funkce.

Struktura dřeva a jeho stárnutí

Na povrchu stromu je kůra, která může mít různou podobu, od tenké několikamilimetrové až po rozbrázděnou mnohavrstevnou kůru, která se postupně odlupuje. Takto rozbrázděná kůra se nazývá borka. Pod kůrou se nachází lýko, které je v podstatě jedinou živou částí kmene. Lýkem prochází sítkovice, která rozvádí organické látky po celé rostlině. Největší část kmene je vyplněna dřevem, což je v podstatě mrtvá hmota cév skládající se z celulózy a ligninu.

Čtěte také: Horská lesní ekologická cesta k niternosti - recenze

Mezi lýkem a dřevní částí se nalézá kambium, které se významně podílí na růstu kmene. Tloustnutí se děje tak, že kambium produkuje směrem ven lýko a směrem do centra kmene dřevo. Tato produkce se děje především na jaře (v dřevní části vznikají řidší cévy o větším průměru - světlejší zbarvení), o něco pomaleji pak v létě (hustší cévy o menším průměru - tmavší zbarvení), na podzim a v zimě ustává, čímž se vytváří charakteristické útvary, tzv. letokruhy viz náš exponát v iQLANDII, kde můžete zkoumat stáří stromu podle jeho letokruhů.

Datovaným rekordmanem ve stáří je smrk ztepilý, který se jmenuje Old Tjikko. Se svými 9550 lety je nejstarším žijícím stromem světa. Roste ve švédském národním parku Fulufjället. V Česku je nejvíce dlouhověkým druhem tis červený, který se může dožít i přes 1000 let.

Využití dřeva

Dřevo je významný obnovitelný konstrukční materiál využívaný ve stavebnictví, výrobě nábytku, papírenství a mnoha dalších průmyslových odvětvích. Pokud uvažujeme o dřevu jako o průmyslové surovině, označujeme ho jako dříví. Po zpracování dřeva ho dělíme dle kvality. Nejkvalitnější sortimenty slouží k výrobě nábytku, hudebních nástrojů, sportovního náčiní nebo pro další speciální aplikace. Sortimenty průměrné kvality se používají po dalším zpracování nejčastěji ve stavebnictví. Ještě nižší nároky jsou kladeny na sortimenty určené pro papírenský průmysl a výrobu celulózy. Konečně nejméně kvalitní dříví je používáno v různých formách (kusové dříví, štěpka, pelety, brikety) jako obnovitelný zdroj energie, k topení.

Existuje nepřeberné množství dřevin domácích i exotických. Jak jsme již zmínili, v Mirakulu mají lesní stezku, kde si můžete názorně prohlédnout druhy dřevin a jejich vlastnosti, prozkoumáte tam celý ekosystém lesa. Některé dřeviny z nich jsou hojně využívány pro konstrukční účely, jiné jsou vhodné pro estetické použití a další mohou mít jiné specifické využití. V našich podmínkách rozdělujeme dřeviny na jehličnaté a listnaté. Nejvýznamnějšími tuzemskými jehličnany jsou smrky, borovice, modříny a jedle. Dřevo obecně tvrdších listnatých dřevin se častěji užívá pro estetické účely, jehličnaté dřeviny slouží obvykle ke konstrukčnímu využití. Nemusí to však být pravidlem.

Dobrou zprávou na závěr je, že lesů v České republice neustále přibývá. Ročně stoupá výměra lesa zhruba o dva tisíce hektarů.

Čtěte také: Alternativní předškolní vzdělávání: Lesní mateřská škola

Funkce lesa

Vedle produkce dřeva, naší důležité obnovitelné suroviny, plní les i jiné celospolečenské funkce. Jsou to funkce rekreační, protipovodňové, klimatické, biologické apod. Těm souhrnně říkáme mimoprodukční funkce lesa.

Z grafiky je na první pohled zřejmé, že potenciál přírodního kapitálu lesů dnes využíváme jen velmi omezeně: z deseti hlavních funkcí lesa přinese jeho vlastníkovi nějaké finance pouze produkce dřeva. Logicky pak v takovém lese najdeme především dřeviny, které rostou rychle a jejichž dřevo se dobře prodává - například smrk.

Hned několik z nich bezprostředně souvisí s klimatem. Díky své sekvestrační funkci les pomáhá s mitigací klimatické změny - stromy i lesní půda zadržují velké množství uhlíku, který by se jinak formou skleníkových plynů uvolnil do atmosféry. Zároveň les pomáhá i s adaptací na klimatické změny - zmírňuje například letní vedra díky svému mikroklimatu a zvlhčuje vzduch, lesy mohou fungovat i jako částečná ochrana během povodní (v důsledku změny klimatu roste častost a intenzita extrémních srážek).

V ČR stoupla za posledních 60 let průměrná teplota o 2 °C, což odpovídá přibližně 300 m nadmořské výšky - pro smrky ve středních polohách byla tato změna příliš náhlá a výsledky dnes můžeme snadno pozorovat například na Vysočině. Oteplování přitom bude ještě minimálně několik dekád pokračovat, a protože ČR se vzhledem ke své vnitrozemské poloze otepluje přibližně dvakrát rychleji než světový průměr, lze v Česku očekávat oteplení nejméně o čtyři stupně oproti předindustriálnímu období. Tedy za předpokladu, že se lidstvu podaří udržet celosvětový nárůst teploty okolo hranice 2 °C (a neoteplí se více).

To mimo jiné znamená, že smrkům se u nás bude v druhé polovině století dařit už jen v horských polohách, kde pro ně bude stále ještě dost chladno a vlhko. Kvůli častějším a intenzivnějším suchům ale budou postupně víc a víc strádat i jiné druhy dřevin - s výjimkou těch, jež jsou na teplé a suché klima dobře uzpůsobeny, jako třeba dub.

Uhlíkový cyklus

Uhlíkový cyklus, a to jak globální, tak v lokálním měřítku, lze považovat za jeden z “pilířů” koloběhu látek a s ním spojené výměny energie. Koloběh uhlíku je dán jeho toky z atmosféry a fixací pomocí fotosyntetické činnosti autotrofních organismů, jeho uložením v biomase a v půdě, případně v sedimentech u vodních ekosystémů a následným uvolňováním v důsledku dekompozice heterotrofními organismy. Tento přirozený cyklus je v současnosti silně narušován lidskou činností, významným nárůstem oxidu uhličitého do atmosféry díky spalování fosilních paliv a z toho vyplývající změnou klimatu a extrémními projevy počasí.

Výsledná uhlíková bilance ekosystému závisí na faktorech prostředí, klimatu, počasí i na zdravotním stavu a vývojové fázi ekosystému. Vzhledem k nezastupitelné úloze autotrofů při depozici uhlíku a jeho následném uvolňování respirací a dekompozicí, je možné hovořit obecně o rostlinách jako o UHLÍKOVÉ PUMPĚ V KRAJINĚ. Tento nástroj je nutné mnohem podrobněji poznat, identifikovat klíčové faktory, které ovlivňují jeho funkci a jsou v čase a prostoru proměnné. V podmínkách temperátního klimatického pásu, tedy i České republiky je značná část uhlíku v lesních i zemědělských ekosystémech uložena v půdě, přičemž respirací půdy je vraceno okolo 50 % uhlíku přijatého ekosystémem v procesu fotosyntézy.

Lesní hospodářství

Les v našem středoevropském prostoru existuje od pradávna. Sám se šířil, sám se obnovoval a vyvíjel. Lesní porosty prošly za poslední staletí velkými změnami a člověk se na těchto změnách podílel převažující měrou. Les počal člověku sloužit. Plocha lesů v průběhu doby silně kolísaly, od základů se měnila jejich struktura, jejich dřevinná skladba a věkové složení. To vše dle požadavků společnosti v příslušném místě a čase.

Pokud nám lesy sloužily především jako zásobárna palivového dříví, pak jsme byli svědky celkového snižování výměr lesních ploch, tam kde to již dál nešlo, tak zavádění intenzivního pěstování nízkých lesů (pařezin). Když bylo potřeba dřevěného uhlí či výrobků z dehtu (například kolomazi), tak výrazně poklesly plochy bukových lesů. Když šlo o dříví konstrukční nebo důlní, tak byly na místě původních lesů masivně zakládány porosty smrkové.

Prostředky a metody hospodaření v lesích byly samozřejmě poplatné možnostem a znalostem dané doby. Při tomto nazírání na les, byla bohužel měřítkem nejčastěji jen otázka velikosti a kvality výtěže a ekonomika provozu. Taková lesnická praxe přivedla lesy do podoby jakou známe dnes.

Většina lesů v naší zemi jsou porosty stejnověké, bez jakékoli prostorové struktury. Celé části našeho státu jsou tvořeny lesy s dřevinami, které by se zde za normálních okolností vůbec nevyskytovaly. Při jejich zakládání nebyly respektovány přírodní poměry. Porosty dřeviny rostoucí v podmínkách na které nejsou uvyklé se stávají náchylné na choroby a poškození. Dnes je tak většina našich lesů akutně ohrožena, nebo poškozována hmyzem, větrem, zvěří, suchem, dřevokaznými houbami. V takových porostech se lesnická praxe především snaží tyto pouze jevy omezovat (nejčastěji pojmy - nahodilá těžba, kůrovcové dříví, hniloba, ochrana před poškozením).

Dnešní lesnictví disponuje mnoha trpkými zkušenostmi, o kterých s jistotou víme, že by se již neměly znova opakovat. Ale to je dobrý základ do budoucna! Pěstování lesů na biologických základech s uplatněním přírodě blízkých metod hospodaření je cestou, jak sblížit doposud rozdílné nahlížení všech zájmových skupin na podobu našich lesů. Otázky plnění produkčních a mimoprodukčních funkcí lesů (tedy funkcí ekologických a enviromentálních) jsou kladeny na jednu roveň. Při uplatňování přírodě blízkých principů hospodaření jdou společně ruku v ruce efektivní lesnické hospodaření a ochrana a tvorba zdravého životního prostředí a biodiverzity. Přírodě blízká lesnická opatření jsou jednou ze součástí uplatňovaného principu trvale udržitelného hospodaření v lese.

Výhodou produkční funkce je její poměrně jednoduchá kvantifikace. U ostatních funkcí tomu tak není. Zcela jistě je sice lze kvantifikovat, ale jedním dechem je třeba říci, že rozhodně ne tak jednoduše a jednoznačně. To ovšem nesmí být na překážku tomu, abychom jim upírali na důležitosti. nedřevní tzv. Tento způsob hospodaření není vynálezem poslední doby. Jeho zásadní slabinou je skutečnost, že najednou a skokově zcela mění charakter prostředí na relativně velkých plochách a přeruší kontinuitu trvání lesního prostředí. Velké objemy dřevní hmoty a velké plochy těžeb jsou pak předurčeny pro využívání těžké techniky.

Tato sebou často přináší škody na lesní půdě (zhutňování půd, poškozování vodního režimu, erozní jevy), škody na stojících částech porostů (mechanické poškození kmenů a kořenových systémů při pojezdech strojů), ale také např. škody na lesní cestní síti. Holosečný hospodářský způsob v kombinaci s umělou obnovou lesa produkuje stejnověké a většinou také druhově ochuzené, nejčastěji jednoetážové lesní porosty. Takovéto porosty mají sníženou schopnost odolávat působení negativních vlivů - větru, hmyzím škůdcům, houbovým onemocněním atp. a jsou predisponovány k vzniku významných škod.

Využití principů a opatření přírodě blízkého hospodaření je možné za všech okolností. Pouze je potřebné zvažovat způsob jejich provedení ve vztahu k přírodním podmínkám a především k aktuálnímu stavu lesa. Jedná se o celý systém navazujících opatření. Bohatá struktura porostů je podmíněna jejich druhovou bohatostí, přímo nositelkou vysoké ekologické a mechanické stability lesa. Základním nástrojem úpravy druhové a do jisté míry i prostorové skladby porostů je důsledná výchova. S postupem času dochází k výrazné redukci počtu jedinců v porostu, a tedy i možnosti výběru. Jedná o jednotlivé až skupinovité vnášení žádoucích druhů dřevin do porostů.

V případě rozsáhlých ploch stejnověkých jehličnatých porostů vzniká potřeba jejich prostorového rozčlenění a tím i zvýšení jejich mechanické stability. K tomuto účelu slouží trojice specifických opatření, kdy jsou do velmi úzkých sečí (žeber) zakládaných kolmo na převládající směr větrů vysazovány stabilní, nejlépe listnaté dřeviny. Přirozená obnova porostů je základním předpokladem pro využití výše jmenovaných hospodářských způsobů a jejich forem. Obnova porostu probíhá samovolně ze semen mateřského porostu, hovoříme o obnově semenné či generativní, nebo působením výmladnosti pařezové a kořenové, pak hovoříme o obnově výmladkové či vegetativní.

Tento druh obnovy lze za určitých podmínek využít i na holé ploše, ale v duchu uplatňování principů přírodě blízkého hospodaření používáme tento typ obnovy lesa především v kombinaci s podrostním, či výběrným hospodařením. Vzhledem k současným nadměrným a opětovně dále narůstajícím stavům spárkaté zvěře v lesích se každá obnova lesa stává riskantním experimentem. Škody, které působí zvěř na lesních porostech jsou značné. Potřeba chránit nově vznikající porosty je vysoká.

V přirozených lesích setrvává veškerá hmota porostu stále na jednom místě. Zásoba porostu se v čase prakticky nemění. Může se měnit pouze její rozložení v kategoriích - hmota živá a hmota mrtvá (stojící, ležící). V těchto lesích se podíl mrtvého dříví může pohybovat v rozmezí 20-40%. V hospodářských lesích tomu tak ani zdaleka není. Zde je prakticky veškeré dříví z porostů odváženo. Jen menší část, především hůře využitelných sortimentů, v lesích zůstává, jako prořezávková hmota a těžební zbytky. V lesích hospodářských je trvalý podíl mrtvé hmoty nepatrný, okolo 1 %.

Mrtvé dříví v různých stádiích rozpadu je jasně nejtypičtějším znakem přirozených lesů, z toho je patrné k jak velkým změnám ve složení lesního společenstva muselo dojít. Hmota je především důležitá z hlediska koloběhu živin v lesním ekosystému, které se po období vázání v živé dřevní hmotě vrací do půdy a jsou připraveny pro další generaci lesa. Neméně významným je mrtvé dříví jako životní prostředí pro mnoho druhů mikroorganismů, hub, hmyzu a na nich vázaných vyšších druhů živočichů, zejména ptáků.

Snad žádné z opatření přírodě blízkého hospodaření nevyvolává takové polemiky jako ponechávání hmoty ať už mrtvé či živé v porostech. V člověkem změněných kulturních lesích je však potřeba množství a podobu ponechané hmoty zvažovat. Týká se to především jehličnatých porostů s jejich náchylností na vznik výrazných hmyzích poškození. Pro podkorní hmyz může být totiž ponechaná hmota živnou půdou s následnými škodami na ostatních částech stojícího inventáře. V těchto případech lze však za pomocí jednoduchých zásad a přijatých opatření rizika výrazně zmírnit.

Výstavky - ponechávání stojících stromů na obnovovaných plochách po skončení těžeb, jedná se primárně o semenné výstavky, které mají za úkol doplňovat semenáčky na ploše ať už přirozeně obnovené, nebo spíše na ploše s obnovou umělou. Takto ponechané stromy jsou důležité zejména pro hmyz a ptáky. Vývraty, mrtvé dříví - v celém průběhu existence porostu. Jako prostředky pro bezpečné ponechávání hmoty v jehličnatých porostech lze využívat odkorňování, případně štěpkování hmoty. Štěpkování je možné využít všude tam, kde by ponechání těžebních zbytků znamenalo riziko. Ačkoli takto seštěpkovaná hmota již nemůže být hostitelem tak širokého okruhu organizmů, přece jen nelze pominout kladný vliv na stav a kvalitu nadložního humusu a lesní půdy.

Štěpkování lze využít k obohacení na živiny chudé lesní půdy, protože u takto upravené dřevní hmoty dochází k rychlejšímu uvolnění živin do půdy. Prořez kmenů je opatření zajišťující jednak oddělení kmene od fungujícího kořene a jednak polehnutí kmene na půdu.

Z pohledu správného fungování naší krajiny je tvorba zdravého lesního prostředí jednou ze základních priorit ochrany přírody a obecně resortu životního prostředí. Myšlenku zlepšování stavu lesa je zapotřebí podporovat nejen v hranicích chráněných území. Proto Ministerstvo životního prostředí ČR (MŽP ČR) spolu se Státním fondem životního prostředí ČR (SFŽP ČR) a Agenturou ochrany přírody a krajiny ČR (AOPK ČR) podporují prostřednictvím dotačních krajinotvorných programů opatření směřujících k přírodě blízkému obhospodařování lesa, které je v souladu s potřebami ochrany přírody.

tags: #lesní #ekosystém #funkce

Oblíbené příspěvky:

• Ochrana ovzduší v ČR
• Zázraky přírody v tvorbě Anne Suess
• Historie odpadového hospodářství v Sovětském svazu
• Ekologické dřevostavby
• Svoz komunálního odpadu Spytihněv