V České republice roste 19 % lesů na vodou ovlivněných stanovištích, od rašelinišť a podmáčených lesů po nivy vodních toků. Specifické růstové podmínky v mnoha případech ztěžují podmínky pro obnovu, ale i další fáze pěstování lesa. Ztížené podmínky pro pěstování lesa v těchto lokalitách vedly již od konce 18. století k budování prvků technických meliorací - melioračních sítí, jejichž primárním účelem bylo částečné odvodnění půdy, minimálně pro období obnovy lesa. Nicméně, jejich efekt byl často koncipován jako dlouhodobý. Zlepšování vodního režimu půd bylo již v minulosti a zůstává do budoucna jedním ze základních prvků úspěšné obnovy lesních porostů, zlepšení jejich stability, zdravotního stavu a produkce dřeva.
Na vodou ovlivněných stanovištích jsou vhodné lesopěstební postupy základním prvkem hospodaření. Technická opatření upravující vodní režim se realizují a využívají, pouze pokud běžné postupy hospodaření nevedou ke vzniku lesních porostů plnících očekávané funkce. Uplatnění metodiky by mělo vést ke zvýšení druhové a strukturální pestrosti, a tím i stability a resilience lesních porostů na vodou ovlivněných stanovištích. Podstatné je také skloubení plnění všech očekávatelných funkcí lesa, z mimoprodukčních se jedná zejména o funkce hydrické a vodohospodářské.
Vlivem různých příčin zamokření se vytváří převlhčený půdní profil. Půdní vrstvy se postupně sytí vodou tak, že půda neobsahuje dostatečný objem vzduchu a dochází ke snížení nebo znemožnění chemických a mikrobiologických procesů podmiňujících potřebné fyziologické funkce pěstovaných kultur. Popsanému nežádoucímu vývoji zabraňujeme odvodněním půdy. Odvodnění vytváří podmínky pro rychlý odtok nadbytečného množství vody z půdních gravitačních pórů.
Zamokření bývá přirozené nebo je spojeno s nevhodným zásahem člověka. Mezi přirozené příčiny zamokření patří např. soustředění vody do terénních depresí při tání sněhu a dešti, vývěry podzemních vod (prameny), zvýšení hladiny podzemní vody v okolí vodotečí. Také bránění průsaku vody do půdní spodiny výše položenou nepropustnou vrstvou patří k častým příčinám zamokření. Pro správné provedení odvodňovacího zásahu je nutné příčinu zamokření přesně určit.
Podle příčin a druhu zamokření, délky jeho trvání v průběhu roku a cíle odvodňovacího zásahu (obnova a stabilita porostu, zvýšení retence a akumulace srážek, zamezení rychlého odtoku vody po spádnici, obnova hydrografické sítě) se určuje způsob, intenzita a provedení hydromelioračního opatření. Odvodňovací zásahy je nutno plánovat a provádět s ohledem na ekologické a vodohospodářské funkce lesa. V imisních oblastech musí být hydromeliorace prováděny se zvláštním zřetelem na protierozní ochranu půd.
Čtěte také: Udržitelné hospodaření s dešťovou vodou
Po určení konkrétního cíle hydromelioračního opatření a provedení melioračního průzkumu se vypracovává návrh a projektová dokumentace odvodnění, jejíž součástí by měla být také ekologicko-ekonomická rozvaha. Není účelné budovat rozsáhlé, ekonomicky náročné soustavy odvodnění (výstavba a údržba) tam, kde postačí pročištění stávající hydrografické sítě a její zabezpečení proti erozi, a kde je z ekologického hlediska vhodné zachování přirozeného vývoje hydro-pedologických procesů (maloplošná prameniště a rašelinná oka). K zamezení případného nežádoucího plošného rozšiřování těchto menších lokalit je však nutno odvést přebytečnou vodu obvodovým příkopem.
Praktická realizace odvodňovacího zásahu se uskutečňuje podle instrukce č. 6 bývalého Ministerstva lesního a vodního hospodářství z roku l986 nebo jsou vhodně aplikovány zemědělské normy (ČSN 754200 Hydromeliorace. Úprava vodního režimu zemědělských půd odvodněním a ČSN 754306 Hydromeliorace. Odvodňovací kanály). Základní a první etapou odvodnění musí být vždy oprava a údržba původní vodotečné sítě za dodržení všech protierozních opatření. Při nedostatečném odvodnění v první etapě následují v různém počtu etapy další. Ty spočívají v postupném zahušťování hydrografické sítě umělými příkopy, příkůpky a brázdami.
Každá následující etapa by měla navazovat až po zhodnocení účinků etapy předešlé. Podle místních zkušeností lze některé etapy slučovat nebo kombinovat. Zemědělské uzavřené drenážní soustavy se v lese nepoužívají vzhledem k zanášení drenážních prvků (trubek, tvarovek, perforovaných PVC hadic apod.) nehomogenní lesní půdou a zarůstání kořeny dřevin. Poslední etapou je pak příprava půdy pro zalesňování (záhrobcová, brázdová a kopečková) s eventuálním využitím melioračních účinků bazických silikátových a uhličitanových mouček, popřípadě s chemickým přihnojením. Jemně mleté moučky upravují fyzikální strukturu půdy a mají také dlouhodobé hnojivé a antiseptické účinky.
V imisních horských oblastech je ve svažitém terénu hlavním rizikem odvodnění eroze odvodňovacích kanálů a značné rozčlenění porostů ohrožujících jejich stabilitu. Postup výstavby musí ohrožení erozí minimalizovat. V první základní etapě je nutno pročištěnou a zrekonstruovanou stávající hydrografickou síť zabezpečit proti erozi postupy používanými v lesotechnických melioracích. Ve druhé etapě následuje vybudování odvodňovacích kanálů s maximální protierozní ochranou. Kanály jsou vedeny individuálně terénem tak, aby zohledňovaly jeho členitost a podchytily pramenné vývěry a místa největšího zamokření.
Třetí etapou je zhotovení detailních mělkých příkopů a brázd (převážně dočasného charakteru) s hlavním účelem podpory obnovy porostů. Při obnově porostů je realizována i čtvrtá etapa. Tou je dnes dosti opomíjený způsob výsadby do kopečků a záhrobců a vhodná skladba dřevin. Zvětšení podílu dřevin snášejících větší obsah vody v půdě (olše lepkavá a jedle) nejen přispívá k snazší obnově porostů, ale také k jejich vyšší stabilitě.
Čtěte také: Napojení odpadu krok za krokem
Pro snazší orientaci v zamokřených lokalitách použijeme přehled lesních typů a jejich souborů v jednotlivých lesních vegetačních stupních převzatý z typologického systému Ústavu pro hospodářskou úpravu lesů v Brandýse nad Labem. Budou nás zajímat především stanovištní kategorie vodou ovlivněných půd vegetačních řad v pořadí podle zmenšující se intenzity zamokření - rašelinná, podmáčené, oglejená a obohacená vodou. Dle délky zamokření si tato stanoviště ještě rozdělíme na trvale zamokřená stanoviště a na periodicky zamokřená stanoviště.
Rašeliny představují specifický druh půdy, vyžadující odlišné hospodaření. Meliorační opatření na rašelinách budou proto popsána souhrnně pro všechny lesní vegetační stupně. Hlavní rozšíření mají rašeliny v 0. lesním vegetačním stupni (borovém) a dále ve vyšších (6. - 9.) s maximem rozšíření v 7. lesním vegetačním stupni. V současné době je značná část rašelinných lokalit vzhledem k zachování vzácných přírodních společenstev vyhlášena za chráněná území a rezervace. Tyto lokality je třeba ponechat přirozenému vývoji a neodvodňovat je. Naopak je třeba zamezit ovlivnění jejich vodního režimu z okolí.
Mimo chráněná území v porostech určených k hospodaření je úprava vodního režimu nutná, zvláště pak u lesního typu 0R1 (rašelinný bor borůvkový na přechodových rašelinách). Tento typ vznikl odvodněním původních blatkových borů. Zde založené smrkové porosty jsou značně náročné na stabilizovaný vodní režim s hladinou podzemní vody v hloubce minimálně 0,5 m během celé obmýtní doby porostu. Je proto vhodnější přeměnit smrkové porosty na borové s příměsí břízy. Hladinu podzemní vody lze stabilizovat systémem otevřených svodných a sběrných příkopů. Lesní typ 0R2 tvoří přechod mezi přirozeným blatkovým borem a přeměněnými kulturními porosty na odvodněných rašelinách. Podle konkrétních podmínek porostu je zde možno využít k zalesnění borovice blatky, případně upravit vodní režim obdobně jako u lesního typu 0R1.
Bohatší rašelinné půdy s hlouběji zakleslou hladinou podzemní vody zastupují lesní typy reliktních smrčin 4. a 5. vegetačního stupně. Zde jsou podmínky pro růst smrku lepší, zejména v typech 4R1 a 4R3 se smrk velmi dobře přirozeně zmlazuje. Jeho přirozené zastoupení je vyjádřeno i v cílové skladbě porostů, spolu s borovicí, jedlí a břízou. Případná úprava vodního režimu musí udržovat optimální hloubku hladiny podzemní vody pod 0,5 m.
Soubory lesních typů rašelinné kategorie 6. až 9. vegetačního stupně se vyskytují převážně v podhorských a horských oblastech. Ve většině případů jde o lokality se zvýšeným významem vodohospodářským, přírodovědeckým a krajinářským. Proto technické řešení úpravy vodního režimu bude přicházet v úvahu jen při údržbě starších melioračních soustav, nebo při obnově imisních holin mimo rezervace. Přitom je třeba preferovat biologické řešení vhodnou volbou dřevin (olše, bříza, jedle, kleč). Zejména ve vyšších vegetačních stupních (soubory lesních typů 9R) je vhodné použít kleč.
Čtěte také: Více o přirozeném odvodňování krajiny
Pokud je úprava vodního režimu nezbytná, je třeba do nově budované sítě zahrnout i staré odvodňovací příkopy a jejich zbytky. Svodné příkopy je vhodné opevnit, aby se zpomalil proces jejich zarůstání a stárnutí. Potřeba odvodnění vzniká většinou pouze na holinách, pokud k obnově lesa nestačí použití vyvýšené sadby. Při odclonění dochází na holinách k rychlému rozvoji rašeliníků a zamokření s obtížnou obnovou dřevin, proto je výhodné hospodařit podrostním způsobem. Proto není vhodné navrhovat příkopy hlubší než 0,8 m a doporučuje se raději omezit odvodnění na nejnutnější míru.
Chudé (T) a středně bohaté kategorie (G) zahrnují především olšiny se zastoupením vrb (kategorie G) nebo břízy (kategorie T). U těchto malých nebo tvarově značně nepravidelných ploch a terénních depresí se stagnující nebo jen mírně proudící vodou se technická úprava hladiny podzemní vody provádí obtížně. Ve většině případů nepřichází odvodnění v úvahu, ať už z důvodů malé rozlohy a významnosti nebo pro špatné sklonové poměry. Proto zde preferujeme odvodnění biologické vhodnými dřevinami (olše, topoly a vrby).
Nadměrně vysokou hladinu stagnující podzemní vody (0,2 - 0,3 m pod povrchem) je nutno snížit odvodněním zejména na holinách před zalesněním. Je vhodné zajistit trvalou účinnost odvodňovací soustavy během celé obmýtní doby. Je tudíž nutné pročistit všechny staré hojně se zde vyskytující odvodňovací sítě a napojit je na recipienty. Ve většině případů není nutné protierozní opevnění příkopů. Důležitou součástí meliorační soustavy jsou příkopy podél cest, v těchto podmínkách jsou nutné oboustranné příkopy, a jejich průtočnost. Z důvodu stability porostů je vhodné směřovat výstavbu odvodňovacích soustav do doby obnovy porostů. Často je nutná vyvýšená sadba. Je třeba omezit použití těžší mechanizace, která na těchto neúnosných půdách působí značné škody. Proto je třeba dle možností maximálně zvýšit její zastoupení při obnově porostů alespoň na 10%.
Použití dubu ve vyšších vegetačních stupních je značně omezené a přichází v úvahu pouze v souboru lesních typů podmáčených dubových jedlin (4G). Opět hlavní význam mají otevřené odvodňovací příkopy. Často je nutné protierozní opevnění svodných příkopů, nejlépe se osvědčuje kombinace dřevěných objektů (laťové plůtky z tyčoviny a prahy z kulatiny) a kamenných pohozů nebo kombinace laťových plůtků a klestových koberců pro zpevnění dna. Údržbu celé sítě je třeba provádět v intervalu 5 až 7 let. Funkce sběrných příkopů (podrobné odvodňovací sítě) již často není nutná po zapojení porostů (od druhé věkové třídy).
Poměrně značnou rozlohu zaujímají středně bohaté kategorie G v horských oblastech pod vlivem průmyslových imisí (Krušné hory, Jizerské hory a Orlické hory). Tyto plochy jsou součástí rozsáhlých při imisní kalamitě vykácených náhorních plání s extrémními klimatickými podmínkami, kde je použití klasických pěstebních postupů s možností biologické meliorace omezené. Proto i role technických hydromelioračních zásahů je zde větší. Volba dřevinné skladby závisí na pásmu ohrožení. Pokud jsou zakládány tzv. porosty náhradních dřevin, je nutno počítat s tím, že v relativně krátké době (resp. kratší, než je normální doba obmýtní) dojde k rekonstrukci těchto porostů zaměřenou na dosažení cílové skladby dřevin. Proto funkce podrobné odvodňovací sítě musí trvat i po dobu rekonstrukce a zajistit úspěšné odrůstání cílových dřevin.
Potřeba hydromelioračních zásahů v těchto souborech lesních typů je naprosto výjimečná a přichází v úvahu pouze přechodně na větších holinách, protože zamokření se omezuje na období zvýšených srážek, zejména v jarním období a mimo vegetační dobu. Naopak v suchých obdobích jsou půdy ohroženy vysycháním. Odvodnění proto musí být provedeno jen v nejnutnější možné míře a pouze mělkými brázdami. Současné porosty jsou ve značné míře tvořeny smrkovými monokulturami dosti labilními. Z technických zásahů je důležitá údržba příkopů podél cest a zejména zabránění jejich přerušení a zanesení těžebními zbytky. Pokud v porostech existuje stará odvodňovací síť, je vhodná její údržba. Opodstatnění má vybudování mělkých odvodňovacích příkopů (brázd) při zalesňování holin.
Stabilizaci porostů je zde možno úspěšně řešit pouze zvýšením zastoupení hlubokokořenících dřevin a rozčleněním monokulturních smrkových porostů, ne odvodněním. Je žádoucí dosáhnout optimálního zastoupení jedle až 20 % a je velmi důležité dodržet zastoupení listnáčů minimálně 30 %. Vedle dubu je možné v některých lesních typech, např. 4O1, využít i osiku. Listnáče je možno vysazovat do směsí nebo jako zpevňovací pásy kolmé na směr převládajících větrů k ochraně smrkových porostů. Podrobnou odvodňovací síť, která je často již z minulosti vybudována, je třeba udržovat zejména při obnově porostů na holinách.
Revitalizace mokřadů se na Šumavě provádí od roku 1999. Mokřady jsou jako „klimatizační jednotky“ krajiny. Když je vody hodně, dokáží ji v sobě zadržet a dlouhodobě akumulovat. Za sucha pak okolní krajinu vodou dotují. Hrají rovněž zásadní roli v koloběhu živin. Díky obnově malých lesních mokřadů se lesy stávají odolnější, i vůči kůrovci.
Přesto není tak daleko doba, kdy o vodu v krajině lidé nestáli. Podmáčené plochy bránily v zemědělské a lesnické činnosti. Proto lidé budovali menší a později i větší kanály a účinné odvodňovací systémy. To se v posledních třiceti letech změnilo. Odvodňovací kanály a zatrubnění potoků si spojujeme hlavně s intenzivním zemědělstvím, ne s šumavskými lesy. Ve velkém se odvodňovalo především v době socialismu. Rozsáhlé podmáčené plochy lesních i lučních pramenišť se zužovaly do hlubokých struh, potoční nivy dříve prosycené vodou se ztenčovaly do úzkých pásů regulovaných potoků. V těchto dobách se šlo s odvodněním i do podhůří a horských mokřadů, což velmi nepříznivě ovlivnilo česká pohoří, která jsou dnes už vyhlášená za Chráněné oblasti přirozené akumulace vod. V lesích se s vysušováním bažin začalo už za Schwarzenbergů dvě stě let zpátky. Ale bylo to převážně jen pomocí otevřených kanálů, systémem mělkých struh.
Úplný konec odvodňování a údržby odvodnění se dá datovat asi do poloviny 90. let. Tam, kde je sklon velký, má voda velkou erozní sílu a není pravděpodobné, že kanál zaroste. Dochází tak k silné hloubkové erozi a voda se zpátky na povrch, kde byla původně, sama nedostane. Ale jsou i místa, jako třeba některá rašeliniště a podmáčené lesy na Šumavě, kde byla odvodňovací síť vybudovaná hluboko v minulosti. Když se tedy se sítí odvodnění nijak nepracovalo a kanály se nepročišťovaly, podařilo se, že se mokřad obnovil spontánně.
Záleží na biotopu, pokud se zasáhne a kanály se odstraní, zda se místo zcela vrátí do původního stavu fungování, nebo už je nevratně narušené. Některé typy mokřadů tady na Šumavě, typicky rašeliniště, jsou velmi kyselým prostředím, živiny kolují pomaleji a všechno je tu pozvolnější. My se na nich snažíme v první řadě zastavit proces postupného mizení rašeliniště (tzv. degradace). Odvodněná rašelina rovněž ztrácí svoji houbovitou strukturu (takzvaně mineralizuje). Rašeliniště plíživě zarůstá lesem a původní mozaika mokřadů dlouhodobě akumulujících vodu, je narušena. Zavodněním se snažíme znovu nastartovat rašelinotvorný proces. Na druhé straně jsou bohatší stanoviště, jako třeba prameniště, kde je obnova o něco rychlejší. Terén pramenišť je pořád nějakým způsobem pozměněný oproti původnímu stavu před odvodněním, kanály mohou být v některých případech stále patrné.
Po zrušení odvodňovacích kanálů se půdní póry znovu zaplní vodou až k povrchu. Vrací se tzv. helokrén, jež je na Šumavě velmi běžnou podobou pramenišť. Formuje se povrchový odtok vlásečnicovými potůčky, které za sebou zanechávají spoustu drobných mokřin. Obnovuje se mozaika vodou ovlivněných a sušších partií, na nichž je nadále možné hospodařit. Revitalizace pramenného svahu pro zemědělce znamená úbytek zhruba 12-15 % pastvin. Na zbytku území pastva pokračuje a zamokřená místa lze obhospodařovat sečením.
Vracíme se na všechny lokality, protože monitorujeme, jakým způsobem regenerace mokřadu po revitalizaci probíhá. Na místa se vracíme, abychom zjistili, jestli po zimě, kdy po jarním tání lokalitou proteče hodně vody, nedošlo k vymílání obsypaných hrází. Pakliže k tomu dojde, máme dobrovolníky, se kterými na lokality chodíme ještě zhruba tři roky po revitalizaci. Všechny lokality jsme museli zmapovat. To byla první fáze projektu. Naši terénní pracovníci procházeli a detailně s GPS mapovali celou odvodňovací síť. Zaznamenávali parametry odvodňovacích kanálů.
V posledních letech bylo řešeno i několik větších toků, jako je například Kořenský potok a Častá pod Strážným. Z regulovaných kanálů byly přesunuty do původních meandrujících tras. Pro projektanty jsme se snažili získat co nejvíc podkladů, aby byla lokalita skutečně co nejlépe popsaná. Od kolegů jsme získali také velmi užitečná data z tzv. LiDARu, čili digitálního modelu reliéfu terénu. Podařilo se nám sehnat i mapky a plány podzemních drenáží, které jsou dostupné v archivu na Orlíku.
Na horském vrchovišti je převažujícím zdrojem vody srážková voda. To znamená, že na něm příliš neřešíme odtoky, nebo jenom v okrajových částech rašeliniště. Potřebujeme dostat hladinu podzemní vody na cílovou výšku, tedy zhruba 5 cm pod povrchem. Hladinu je nutné stabilizovat a zajistit tak, aby rašelina dále neprosychala a pokryvnost rašeliníků rostla. V pramenných svazích naopak řešíme především nové cesty pro vodu. Rušíme starou odvodňovací síť, která odvádí vodu přímou trasou pryč z území a tak dané mikropovodí vysušuje. Princip je takový, že hluboké strouhy rušíme a obnovujeme povrchový odtok. V ideálním případě nalezneme původní koryto, které pouze pročistíme.
Technicky nejsložitějším případem jsou hlavní sběrné kanály vybudované v údolnici, odkud vodu nelze převést do strany. A pak jsme měli lokality, kde jsme řešili pramenný svah a pod ním už v široké říční nivě byly zatrubněné přítoky Teplé Vltavy. Tam jsme podzemní odvodňovací systém „zašpuntovali“ a vodu vyvedli zpátky na povrch.
Jako první bych zmínil právě to, že mělký potok kolem sebe vytváří mokřad. Říká se mu potoční niva, nebo u řeky říční niva. Voda neteče jenom korytem, ale dostává se i do nivy. To má několik velmi pozitivních efektů. Jednak že se voda krásně čistí. V případě, že se někde kolem potoku hnojí pole, zadrží se tímto v nivě spousta živin. V dynamických a rozmanitých potocích, kde jsou různé tišiny, tůňky, všelijaké druhy substrátů, kameny, menší kamínky, písek a mrtvé dřevo, tam je větší i diverzita vodních živočichů, tzv. bentosu. Navíc niva plná vody v období, kdy neprší, neustále dotuje průtok v potoku, což je velmi důležité kvůli ředění odpadních vod.
Pokud je většina potoků v přirozeném stavu, dokáží se díky mělkému korytu poměrně rychle rozlít, takzvaně vybřežit. Nivy se tak po určitý čas naplní a povodňový průtok se jednak rozloží v čase (potoky se rozlévají každý v jiném čase) a jednak může být pozvolnější. V takovém povodí nedochází k nepřirozeně zrychleným povodňovým vlnám. Každý kilometr této říční nivy představuje nemalý prostor pro bezeškodný rozliv povodňové vlny do krajiny. Potoční nivy mají díky dostatku živin hodně rozmanitou a robustní vegetací, včetně vrb a olší. Tyto stromy mají vysokou kapacitu transpirace a skrz svá těla proženou obrovské množství vody, čímž ji dostávají do ovzduší a krásně krajinu chladí.
Vodu by bylo potřeba nechat téct, čistit se, zadržovat v nivách a kolovat mezi vzduchem a půdou. Co se týká lesů, také naprostá většina lesních pramenišť v Čechách je odvodněná, vysušená. A když obnovíme malé lesní mokřady, stává se les mnohem odolnějším. Mělce kořenící smrky, které jsou na sucho náchylné, se pak dokážou lépe bránit i vůči kůrovci. Za mne je první možnost, tedy zrušit odvodnění a podpořit zadržování vody v lese, ta správná.
V lednu 2022 jste zdokumentovali vybřežení na potocích při zvýšeném stavu vody. Stává se to pravidelně. Letos v podobném čase, kolem 5. ledna, k tomu na Šumavě došlo znovu. Jezdil jsem po revitalizovaných potocích a mapoval jsem, jak se rozlévají bezeškodně do volné krajiny. A to v přímé blízkosti obcí! Prostě se na nějaký čas zaplaví nivní louky a za pár dní je po všem. Když je voda v nádrži, tak je vidět. Když je ale v nivách nebo rašeliništích, vidět není.
Uvádíte, že se díky projektu v šumavské krajině zadrží stovky tisíc m3 vody. Střídmě odhadujeme, že se ve zdejší krajině díky projektu akumuluje přibližně 170 tisíc kubíků vody navíc. Na naprosté většině lokalit se hladina podzemní vody dlouhodobě zvýší a my víme přibližně o kolik centimetrů. Celková plocha lokalit obnovených v projektu dosahuje 2000 hektarů. Obnova mokřadů ovšem do krajiny nevrací jen vodu, ale i vzácné druhy rostlin a živočichů. Na zrevitalizovaných lokalitách se setkáváme například s kulíkem říčním a či bekasinou otavní. Vzniklé tůňky na zablokovaných odvodňovacích kanálech jsou zpravidla velmi rychle obsazovány obojživelníky. Z žab je nejběžnější skokan hnědý. Hodně rychle reagují také vážky.
Díky tomu nám naskákaly další kilometry zablokovaných odvodňovacích kanálů i obnovených potoků. Úspěchem je také to, že projekt běžel bez jakéhokoliv zádrhelu i přes covidovou krizi, a že se nám v rámci 6 let podaři...
tags: #odvodnění #vlhkých #stanovišť #postupy