Problematika a ohrožení lesních půd: Příčiny a důsledky

V sedmdesátých a osmdesátých letech se zdravotní stav lesních porostů na území České republiky viditelně zhoršoval. Hlavní vinu nesly silně okyselující sirné emise z komínů tepelných elektráren a ty byly příležitostně doprovázeny emisemi sloučenin chloru, fluoru a dusíku z dalších spalovacích procesů, hutní výroby apod. V posledních třech čtyřech letech se kvalita ovzduší výrazně zlepšila díky odsíření mnoha tepelných elektráren a útlumu hutní výroby.

Silná defoliace stromů, tj. ztráta asimilačního aparátu v porovnání s pomyslnou představou relativně zdravého jedince, rostoucího ve stejných stanovištních podmínkách, se sice snížila, ale stouplo procento stromů mírně defoliovaných na úkor stromů zcela zdravých. Je to způsobeno vlivem nepříznivého prostředí lesních ekosystémů, především jako důsledek dlouhodobého a nadměrného znečištění ovzduší let minulých. S nárůstem automobilové dopravy v posledním desetiletí se do ovzduší emituje více oxidů dusíku.

Za “vhodných” atmosférických podmínek při zvýšeném UV záření jsou oxidy dusíku spolu s těkavými organickými látkami výchozími faktory při vzniku fotochemického smogu. Produkty fotochemického smogu jsou velmi reaktivní fytotoxické látky, jako např. volné radikály, přízemní ozón, chlor- a fluoroctové kyseliny.

Příčiny poškození lesních půd

K nejrozsáhlejšímu poškozování lesních porostů dochází v blízkosti zdrojů průmyslových emisí (spalovny, elektrárny, teplárny, chemické a hutní provozy, sklárny, keramičky, zemědělské velkochovy, frekventované komunikace apod.). Dlouhodobý spad kyselých iontů do lesních porostů způsobil okyselení půdy. V důsledku okyselení dochází k vytěsňování důležitých živin zásaditého charakteru.

Jedná se hlavně o vápník a hořčík a také o draslík a zinek. Jejich místo v půdním sorpčním komplexu pak zaujímají ionty vodíku a ve velké míře i hliníku (Al3+), které jsou v této podobě pro kořeny dřevin toxické. Vytěsněné ionty důležitých živin jsou vyplavovány do hlubších půdních horizontů, kde jsou pro dřeviny nedostupné. Spolu s kyselými ionty se do půdy lesních porostů dostávají i některé těžké kovy. Tímto procesem jsou u nás nejvíce ohroženy a postiženy smrkové porosty.

Čtěte také: Lesní pufy: Problematika a ohrožení

Dalším faktorem, který negativně ovlivňuje lesní porosty, jsou posypové soli aplikované v zimě na vozovky. Působí bezprostředně odstřikováním nebo případně rozptýlením větrem solného roztoku s vysokou koncentrací chloridů, případně odtokem solného roztoku do porostu. Chloridy se akumulují v jehličí a půdě do toxických koncentrací. Některé odpady ze zemědělské výroby (např. intenzivní velkochovy prasat nebo drůbeže) působí rovněž poškození lesních porostů.

Všechny vyjmenované faktory vyvolávají u dřevin reakce na různých úrovních. V počáteční fázi lze zaznamenat řadu vnitřních změn na fyziologické a biochemické úrovni bez viditelných příznaků. Později, při silném nebo déle trvajícím vlivu, se objevují viditelné příznaky na asimilačních orgánech dřevin, které reagují nejcitlivěji. Kumulace negativních vlivů v nezřetelné fázi ovlivnění vede k urychlení stárnutí jehličí a listů a k jejich předčasnému opadu.

Touto ztrátou asimilační plochy se v konečném důsledku snižuje produkce dřevní hmoty. Příznaky poškození lesních dřevin abiotickými vlivy je možné nalézt jednak po dlouhodobém (chronickém) a jednak po krátkodobém (akutním) působení těchto faktorů.

Důsledky poškození lesních půd

Biochemické a fyziologické změny v listech a jehličí vyúsťují ve změny zabarvení jehličí, které se projevují zpočátku jako chlorózy, tj. světlá místa bez chlorofylu, a později jako nekrózy, odumřelá pletiva projevující se jako zahnědlé až červenohnědé skvrny. Dále následuje postupné usychání a opad.

Prvním příznakem strádání dřevin je změna barvy olistění. Častou příčinou žloutnutí jehličí a listů bývá nedostatek přístupných živin v půdě. Buď se jedná o přirozeně chudé půdy, nebo o půdy ovlivněné imisemi. V imisních oblastech s vysokým kyselým spadem se ochuzují vrchní horizonty o živiny vymýváním do spodních, pro kořeny nepřístupných horizontů.

Čtěte také: Odpad a životní prostředí: Česká studie

Listovou analýzou se v asimilačních orgánech prokáže nedostatek některého makroprvku (N, P, K, Ca, Mg) nebo mikroprvku (B, Cu, Fe, Mn, Zn aj.). Při včasném odhalení těchto příčin lze výživu napravit správně zvoleným a aplikovaným hnojením a tak obnovit vitalitu porostů. Zanedbání prvních příznaků vede ke zpomalení růstu, postupnému zakrňování koruny a ztrátám na produkci.

Příznaky nedostatečné výživy mohou být rovněž pozorovány na lokalitách, kde dochází k přímému vymývání některých prvků z jehličí kyselými srážkami nebo po narušení jehličí ozonem. I v této souvislosti jsou chlorózy provázené nízkým obsahem důležitých živin v jehličí, zatímco zásoba v půdě bývá dostačující.

Symptomy nedostatku živin u jehličnanů, zejména žloutnutí jehličí, se projevují různě podle stáří jehličí a také podle toho, který prvek je v nedostatku. Při nedostatku hořčíku žloutne jehličí postupně od starších ročníků k mladším. Žloutnutí je zpočátku patrné hlavně na svrchní straně jehlic, spodní strana může být přitom zelená, případně světle zelená, později žloutne jehličí i na spodní straně. Nejmladší jehličí zůstává nejdéle zelené, neboť hořčík je díky své vysoké pohyblivosti transportován ze staršího jehličí a nově využit v jehličí mladším. Při drastickém nedostatku hořčíku nakonec žloutne i jehličí nejmladší.

Postupné žloutnutí jednoletého, dvouletého a staršího jehličí je typickým příznakem začínajícího nedostatku dusíku, případně draslíku. Pokračující nedostatečná výživa dusíkem a ostatními bioprvky vede postupně ke žloutnutí i starších ročníků jehličí. Příčinou tohoto stavu může být jak nedostatek živin v půdě, tak i jejich nedostatečný příjem při dlouhodobém suchu.

Tyto symptomy se projevují na půdách přirozeně chudých, snadno vysychavých a na půdách pod vlivem kyselých imisí. Dlouhodobou imisní zátěží jsou půdy ochuzovány nejčastěji o kationty (hlavně vápník, hořčík, někdy i draslík nebo zinek). Zmíněné příznaky lze pozorovat i u kultur jako důsledek šoku z přesazení, kdy je buď narušený kořenový systém, nebo je sazenice přesazena na nevhodné stanoviště s nedostatečnou zásobou živin.

Čtěte také: Udržitelnost ve výstavnictví

Projevy nedostatečné výživy a jejich vývoj se lépe sledují u jehličnatých dřevin, kde je možné vidět změnu barvy jednotlivých ročníků jehličí současně. U listnáčů se nedostatek živin projevuje bezprostředněji, tj. náhlou změnou zabarvení listů ve vegetační době.

Imisní zátěž a její vliv

Při spalování uhlí nebo vypalování přírodních sklářských a keramických surovin s vyšším obsahem sirníků, síranů a fluoridů se uvolňují oxid siřičitý a fluorovodík, dále oxidy dusíku, oxid uhličitý a v menší míře i chlorovodík. Významnou složkou imisí je oxid siřičitý se silně okyselujícím účinkem. Působení fluorovodíku s rozsáhlejšími a intenzivnějšími fytotoxickými účinky, než vykazuje oxid siřičitý, má většinou lokální charakter.

Tyto plyny ve vyšších koncentracích vyvolávají akutní poškození asimilačních orgánů dřevin, které se nápadně podobá ožehnutí. Rozšířenější jsou však chronická poškození při trvalejším působení nižších koncentrací těchto plynů přítomných v aerosolových částicích, v mlze a ve srážkách. Zatímco dlouhodobé chronické působení imisí oslabuje porosty, aniž by se ve větší míře projevilo typickými barevnými změnami na asimilačních orgánech, akutní poškození imisemi je zřetelné. Příznaky akutního poškození se liší podle druhu dřeviny a typu imise a jsou nevratné.

Chronické působení urychluje stárnutí asimilačních orgánů, u neopadavých jehličnanů dochází ke snižovaní počtu ročníků jehličí, aniž by tuto změnu - částečnou defoliaci - výrazné barevné změny doprovázely. Vysoké koncentrace oxidu siřičitého způsobují hnědočervené zbarvení jehličí a listů, jejich odumírání a předčasný opad.

Bezprostředně po zasažení jsou postižená místa světlá až bělavá, do hnědočervena se v souvislosti s nekrotizací přeměnují v průběhu jednoho či dvou dnů. Také fluorovodík a vzácně se vyskytující chlor většinou způsobují v první fázi světlé chlorózy, které rychle přecházejí v červenofialové až červenohnědé nekrózy jehličí a listů.

Oxidy dusíku nevyvolávají přímo výrazné změny na asimilačních orgánech. Pro chemické reakce, které se odehrávají v atmosféře, jsou však oxidy dusíku velice významnými zdroji pro vznik přízemního ozonu. Ozón a ostatní fotooxidanty přítomné v ovzduší významně narušují membránový buněčný systém listů a jehličí, kde vyvolávají oxidační stres. Listy předčasně vysychají a stárnou.

Chlorózy jako počáteční stadia ovlivnění ozónem se v různé míře objevují na jehličí a listech již po krátkodobém působení zvýšených koncentrací ozónu. Tyto epizody zvýšených koncentrací se vyskytují v místech silného automobilového provozu a zvláště ve vyšších nadmořských výškách za slunečného počasí. Pro vývoj symptomů od bezbarvých chloróz až po černé nebo hnědavě červené skvrnky jsou příznivé jižně exponované svahy. Jednotlivé dřeviny v různých fázích vývoje asimilačních orgánů jsou k působení ozónu různě citlivé.

Emise amoniaku z intenzivních zemědělských chovů způsobují pouze lokální poškození lesních porostů. Uplatňují se v různém rozsahu na okrajích porostů v blízkosti velkochovů drůbeže, vepřů i skotu tím, že zprvu chlorotické jehličí postupně zasychá a opadává. Přímý důkaz působení amoniaku na asimilační orgány zvýšeným obsahem dusíku není většinou možný, protože amoniak může v nižších koncentracích zlepšovat výživu a podpořit růst.

Při poškození porostů v důsledku nadměrného solení vozovek v zimním období působí negativně zejména vysoké koncentrace chloridů, které se akumulují v půdě a v jehličí do toxických koncentrací. Fyziologický účinek zasolení je ve svých konečných důsledcích totožný s vlivem sucha. Podle konfigurace terénu postihuje zasolení různým rozsahem okraje porostů a je různě prostorově omezeno.

Tento typ poškození se objevuje nejčastěji na jaře a v létě na jehličnanech jako celkové hnědočervené zabarvení jehličí, nezávislé na ročníku jehličí. Zasolením mohou být poškozeny i porosty listnáčů, většinou jen nadměrnou akumulací chloridů v půdách, méně často přímým kontaktem větví s rozstřikovaným aerosolem. Chloridy jsou z půdy rychle vymývány a nebezpečí poškození lesních porostů listnatých dřevin se během vegetační doby snižuje.

Monitoring a poradenská činnost

Pracovníci VÚLHM se už několik let věnují poradní činnosti v oblasti poškození lesních dřevin. Od roku 2000 poskytuje Ministerstvo zemědělství ČR dotace na rozborovou činnost pro vlastníky lesů poškozených nespecifickými abiotickými faktory.

Poradenská a expertní činnost v letech 2000/2001 byla zaměřena na listovou analýzu (135/197 vzorků) a půdní analýzu (89/206 vzorků) na základě žádostí a upozornění vlastníků lesa. Nejčastějšími řešenými problémy bylo posouzení vhodnosti substrátu a půdy pro pěstování dřevin v lesních školkách a dalších výsadbách, zjišťování příčin chřadnutí lesních porostů, poškození úniky toxických látek z průmyslových podniků (únik chloru, fluorovodíku), hodnocení vlivu zemědělských výrob (např. velkovýkrmna vepřů) na okolní porosty a poškození porostů chloridy jako důsledek nadměrného solení v zimním období.

Častou příčinou zhoršeného stavu lesních porostů a jejich chřadnutí byla nadměrná kyselost půdy. Obvykle je takováto kyselost provázena nedostatkem základních bazických živin (Ca, Mg, K), přístupného fosforu a také mikroelementu zinku a naopak zvýšené až vysoké koncentrace přístupného hliníku, který působí na dřeviny toxicky.

Problémy při úniku fluoro- a chlorovodíku z chemických nebo sklářských provozů měly většinou podobu akutního poškození, chronické poškozování bylo spíše výjimkou. Několikrát se objevilo poškození přízemním ozónem, setkali jsme se také s alkalickou půdní reakcí.

Degradace lesních půd a možnosti regradace

Příčinou plošné druhotné degradace produkční lesní půdy a následně lesního ekosystému byl většinou nevhodný zásah člověka do rovnováhy ekosystému v minulosti (např. nevhodná záměna přirozené porostní skladby, devastace hrabáním steliva, pasečné hospodářství). V novější době přistupuje zejména destrukční vliv imisí na rozpad lesního ekosystému. V lokálním měřítku se na degradaci lesních půd mohou podílet další zásahy (nevhodné použití mechanizace, těžba nerostných surovin na lesní půdě, nevhodně řešená cestní síť, rekreace apod.).

Projevy degradace lesního ekosystému:

• Okyselení půdy a vyplavování bází a dalších živin z vrchních půdních vrstev.
• Zhoršení kvality a formy humusu včetně nadložního.
• Zhoršení biologické činnosti půdy.
• Zjednodušení biocenózy.

Snahy o regradaci (melioraci) by měly vycházet z uvolnění utlumené látkové a energetické výměny. V případě lesních ekosystémů to znamená především zvětšení (prohloubení) aktivního půdního profilu, uvolnění živin a energie z nadložního humusu, diverzifikaci biocenózy, hospodaření dle typologických poznatků atd.

Degradační procesy jsou intenzivnější pod monokulturou dřeviny, jež do skladby přirozeného ekosystému nepatří; naopak k regradaci přispívá meliorační dřevina, která je přirozeným druhem původního ekosystému, resp. jejíž ekologické nároky stanoviště splňuje.

Zdravotní stav lesů a vládní doporučení

Zdravotní stav lesů, přes výrazné snížení imisní depozice zejména SO2, vyžaduje trvalé sledování a přijímaní konkrétních opatření na úseku hospodaření v lesích i při ochraně přírody. Zhoršování zdravotního stavu lesů se někdy začíná projevovat jako zdánlivé deficity výživy, jejichž následkem je postupné chřadnutí, nebo rychlé uhynutí. Chřadnutí lesních porostů probíhá jako důsledek současného působení mnoha stresových činitelů a pro volbu dostatečně efektivních sanačních nebo pěstebních opatření stále chybí nástroj vycházející z jeho komplexního hodnocení.

Vliv zvratů počasí se na náhlém zhoršování zdravotního stavu porostů odráží i v současnosti po odsíření všech velkých stacionárních zdrojů znečištění.

Z monitoringu zdravotního stavu lesů ICP Forests vyplynulo:

• V Evropě významně a trvale klesly emise SO2, ale stále mírně roste nebo se nemění zatížení NOx a přízemním O3 (ozón), takže imise jsou stále považovány za faktor významně ovlivňující stav lesů, který nelze podceňovat ani zanedbávat.
• Zdravotní stav evropských lesů se nelepší, i když imisní zátěž klesla, protože regenerace okyselených půd a zlepšení látkové výměny lesních porostů probíhá jen velmi zvolna a stále je zpomalováno výskyty dalších (abiotických i biotických) stresorů.
• Ani v první polovině 21. století nelze předpokládat, že by se stav lesních porostů na územích ovlivněných imisemi síry a dusíku výrazněji zlepšoval, naopak tato území jsou mnohem vnímavější na výskyty dalších stresů (především povětrnostních, klimatických a živinové nerovnováhy).

Dosavadní systémová opatření určená k řešení lesních kalamit a chřadnutí vycházejí z rozlišení konkrétních stresových faktorů (exhalací, mrazu, sněhu, bořivého větru, sucha, kůrovců). Neobsahují ale dosud nástroj zabývající se důsledky dlouhodobé acidifikace a nutriční degradace půd. Vyhláška 78/1996 Sb. se stala nástrojem, pomocí něhož byla vymezena pásma ohrožení lesů pod vlivem imisí.

tags: #problematika #a #ohrozeni #lesnich #pud #příčiny

Oblíbené příspěvky:

• Likvidace vozidel v ČR
• Efektivita třídění v Česku
• Přečtěte si více o konstantách přírody
• Srovnání ekologických kelímků
• Správná likvidace vlhčených ubrousků