Ekosystém les: Informace, struktura a význam

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. 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.

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.

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.

Les je hlavně zdrojem dřeva určeného k prodeji či spotřebě vlastníka, kde dřevo přestavuje obnovitelnou surovinu. Vedle produkce dřeva (tzv. produkční činnost) plní les i jiné celospolečenské funkce, ze kterých vlastníkovi lesa neplyne žádný příjem (funkce rekreační, protipovodňová, klimatická, pro zachování bilogické různorodosti apod.) - tzv.

Čtěte také: Více o tropickém deštném pralese

Les je pro nás tedy prospěšný po mnoha stránkách, ale jeden z nejdůležitějších faktorů je produkce kyslíku a vázání prachu.

Produkce kyslíku a vázání prachu

Pokud se na toho 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).

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.

Jeden jediný hektar bukového lesa dokáže navázat až 64 tun prachu, hektar dubů 56 tun, borovic 36 tun.

Struktura kmene stromu

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: Přírodovědný projekt: Ekosystém Lesa

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.

Dřevo jako surovina

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.

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.

Lesy v České republice

Dobrou zprávou na závěr je, že lesů v České republice neustále přibývá. Ročně stoupá výměra lesa zhruba o dva tisíce hektarů. Obecná definice říká, že lesem jsou stromy, keře (tzv. lesní porosty) a pozemky na kterých rostou.

Čtěte také: Příklady a aktivity: Ekosystém

Plocha lesních pozemků v České republice stále roste. 34 % území státu pokrývají lesy. To je výměra lesní půdy 2 681 764 ha. O 0,06 % se každoročně zvětší procento lesů v ČR.

V České republice se lesy podle Lesního zákona (289/1995) dělí dle vlastnictví na státní, v majetku obcí, v majetku církví a soukromé (fyzických i právnických osob). Každý, kdo volně vstupuje do lesa, nesmí jej ničit a poškozovat, znečišťovat či narušovat životní prostředí, rušit zvěř, atd. Za oplátku tam každý může sbírat pro vlastní potřebu lesní plody a suchou, na zemi ležící klest. Toto se týká všech lesů, tedy i soukromých. Vstup do lesa je na vlastní nebezpečí.

Obecná charakteristika lesního ekosystému

Les je relativně trvalý dynamický systém souboru organizmů a jejich prostředí (ekotopu) vytvářející určitou stabilitu danou potravními vazbami, resp. horizontální (jedná se o vylišení a popis částí lesa (souboru porostů, ekosystémů) s výrazně odlišným vzhledem sekundární (vznikají v důsledku vnějších, tj. mimo společenstvo existujících vlivů): jsou vlastně biologickými vlastnostmi společenstva, ale současně také výrazně ovlivňují strukturu vlastního společenstva.

Využití disponibilního prostoru určuje výškovou strukturu lesa (stromy s podobnou růstovou dynamikou dělíme mezi jednotlivé stromové třídy). Systémů podrobnějšího členění nadzemního prostoru lesního ekosystému je celá řada.

Biodiverzita lesa

Rozeznáváme původní (autochtonní) a nepůvodní (alochtonní) druhy a populace (ty mohou být z např. z pohledu ochranářského, pěstebního apod. - je významně redukována určitými lidskými činnostmi (různorodost druhů, včetně diverzity jejich genetických informací, společenstev a ekosystémů, je třeba chránit především na územích, kde se přirozeně vyvíjela a zachovala (in situ). Tam, kde prostředí neskýtá dočasné nebo trvalé podmínky pro udržení biodiverzity, je třeba chránit a udržovat různorodost rostlin, živočichů, mikroorganizmů a jejich genetických informací v lokalitách a zařízeních ekologicky vhodných (ex situ).

Produktivita lesního ekosystému

Obecně tedy můžeme očekávat, že se druhové bohatství zvyšuje s rostoucí produktivitou. Daleko obtížněji lze objasnit pokles druhového bohatství, spojený s dalším růstem produktivity. Jednou z příčin tohoto jevu může být skutečnost, že vyšší produktivita vede k vysokým rychlostem růstu populace a tak se rychle dovrší možné vylučování konkurenčních druhů.

Energetické toky a koloběh látek v lese

Zdrojem veškeré energie na Zemi je Slunce. Energii slunečního záření mohou přijímat pouze zelené rostliny, které ji fixují do rostlinné biomasy. Ta je zdrojem energie pro všechny následné trofické úrovně konzumentů. Při každém přenosu mezi články potravních řetězců uniká značná část energie ve formě tepla (respirační ztráty). Poslední zbytky energie, fixované původně zelenými rostlinami, unikají v dekompozičním řetězci* při humifikaci a konečné mineralizaci odumřelých organických materiálu.

Trofické úrovně

Přenos látek v potravě od zelených rostlin (primárních producentů) ke konzumentům, kteří tvoří sérii živočichů postupně konzumovaných. konzumenti I. konzumenti II. zoofágové požírající popř. hostitel (je zdrojem potravy) - parazit - a popř. ještě jeho parazit, tj. mezi jednotlivými úrovněmi platí tyto souvislosti: z 1. trofické úrovně může být primárními konzumenty využito 10 - 20%, konzumenty 2. - trofické úrovně (resp.

Homeostatická vyváženost (stabilita), ekosystému je tím větší, čím bohatší a rozmanitější je v něm sít potravních vazeb (trofická struktura). Tento vztah je hlavním regulačním mechanizmem zpětné vazby každého ekosystému. Síť potravních vazeb je tím rozmanitější, čím větší je druhová pestrost (diverzita) biocenózy. Tento princip platí obecně na všech trofických úrovních, včetně producentů.

Typy lesních ekosystémů

Jedná se o nejčastější typ lesního ekosystému v české přírodě. Vzhledem k tomu, že se jedná o umělý ekosystém, je velice náchylný na škůdce a mnohde i k meteorologickým jevům jako jsou vichřice, velké množství sněhu.... Důvodem je především skladba těchto lesů. Jedná se zejména o monokulturní smrčiny.

Tyto lesy ale mají nezanedbatelný význam pro rekreaci a výraznou protierozní funkci. Kulturní i přirozené lesy plní krom rekreační a protierozní funkce i funkci jakési zásobárny vody. Dokáží totiž rychleji pohltit, ale pomaleji vydat srážkovou vodu než volná krajina a zpomalí tak možné povodně.

Kulturní lesy

Více jak polovina lesů u nás jsou kulturní smrčiny. Stejnověké monokultury smrku jsou díky mělkým kořenům velice náchylné k vichřicím, námrazám, návalům sněhu a podobným kalamitám. V těchto lesích je, oproti druhově a věkově rozmanitějším lesům, i méně podrostu, tedy méně možností potravy a úkrytu pro zvířata. Množství a druh podrostu závisí mimo jiné i na množství světla, které na zem v lese dopadá. Zajímavé je, že v podmračeném počasí, kdy je světlo rozptýlené, dopadá do lesa více světla než za slunečného počasí, kdy do lesa přímo pronikají sluneční paprsky. Listová zeleň dokáže pohltit nejdelší a nejkratší vnové délky viditelného spektra, které využívá k fotosyntéze. Světlo v lese je tak ochuzené o tyto, pro nás dráždivé, vlnové délky a více se tak projeví uklidňující žluté a zelené části spektra.

Vzhledem k tomu, že zde není hustý křovinatý porost, jsou kulturní lesy velice dobře přístupné lidem, kteří do lesů chodí relaxovat a načerpat nové síly. Velmi významnou roli hrají tyto lesy při ochraně půdy proti erozi. Silné kořeny stromů totiž dokáží tomuto problému zabránit. Kulturní lesy jsou pěstované ve školkách ze semen. Podle stáří lze mladý les rozdělit na mlazinu, tyčkovinu, laťkovinu a kmenovinu. Z počátku se udržuje prořezávku, později probírkou.

Kulturní lesy jsou pěstovány zejména za účelem produkce dřeva. Těžba se zde provádí buď holosečí nebo výběrovou těžbou. Citlivě provedená malá hloseč může pomoci při přirozené obnově lesa ze semen ponechaných stromů. U listnáčů se lze setkat i výhonky vyrostlými z pařezů.

Flóra a fauna kulturních lesů

Již jsem se zmínila o tom, že v kulturních lesích je méně rostlinného podrostu než v přirozených lesích. Především v listnatých lesích můžeme hlavně na jaře najít polšťáře kvetoucích rostlin, které v tomto období mají ještě dostatek světla na svůj růst. Nezastiňují je totiž listy stromů. Můžeme zde najít například kyselý šťavel, v mokřejších oblastech můžeme narazit na typicky jarní sněženky či bledule nebo také silně vonící, svým vzhledem však nenápadnou orchidej vemeník dvoulistý. Ten ale kvete v létě. Typické nejen pro tyto lesy jsou samozřejmě houby.

Díky náchylnosti na škůdce jsou nedílnou součástí lesů feromonové pasti, do kterých se lákají samečci dřevokazných brouků na feromony samiček. Takové kalamitní přemnožení lýkožrouta či podobných brouků může zlikvidovat vyrostlý, mnohahektarový les. Samičky pod kůru kladou vajička. Larvy z nich vylíhlé si pak vykusují do lýkové části chodbyčky, čímž přeruší lýkové pletivo a strom začne usychat. Zdravý strom se dokáže bránit zalitím těchto chodeb pryskyřicí, ale pokud je oslaben, například špatným ovzduším, velice snadno podlehne.

Ke zjištění množství brouků se také mnohde používá poražený zdravý strom, který se nechá ležet a sleduje se za jak dlouho a kolik se na něm objeví škůdců.

V lesích obecně žijí druhově rozmanitá společenstva živočichů. Pro smrkové monokultury to však tolik neplatí. Je to zapříčiněno malou nabídkou potravy a mnohde i úkrytů. Nejvíce života spatříte zejména na okraji lesa a na pasekách. V centrální části lesa pak naleznete většinou jen drobnější živočichy jako jsou pavouci, korýši, hmyz. Z obratlovců jsou nejnápadnější ptáci. Lze zahlédnout veverku.

Význam lesa a jeho ochrana

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. I to je důvodem, proč musíme o lesy pečovat a hýčkat si je. Les čistí ovzduší. Např. Les nasává vodu jako houba a pomalu ji uvolňuje.

Les poskytuje prostor pro život nejrůznějším organismům (živočichům, rostlinám, houbám apod.). Udržuje vodu v krajině, rostliny zde vytvářejí kyslík. Pro člověka může les být místem k trávení volného času (odpočinek, sport), též zde lze houbařit či sbírat lesní plody. V lese je vhodné se chovat ohleduplně.

V září letošního roku uspořádal Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti odbornou konferenci pod názvem „Lesnická hydrologie - věda a praxe 2022“ zaměřenou na přenos poznatků vědy a výzkumu do lesnické praxe. V centru zájmu přítomných odborníků stálo zejména téma velkoplošných holin po kůrovcové kalamitě a jejich vliv na vodní režim, ale také význam lesů v oběhu vody a tvorbě klimatu v regionálním i nadregionálním měřítku a vliv lesa na kvalitu a kvantitu vody v extrémních i běžných hydrometeorologických situacích.

Les a hydrologický režim

Les hraje aktivní roli v distribuci sluneční energie a koloběhu vody a tím má velký vliv na utváření klimatu. Les tak udržuje vlhkost v podrostu a přes koruny stromů komunikuje s atmosférou. Chladící výkon jednotlivých stromů dokládají naměřené hodnoty jejich transpirace, tedy výdeje vody povrchem. O povrchových teplotách rozhoduje výpar vody, nikoli albedo (poměr odraženého slunečního záření ku množství dopadajícího záření).

Úhyn lesních porostů a odvodňování jsou spojeny s posunem distribuce sluneční energie od výparu k produkci zjevného tepla, tedy k nárůstu povrchových teplot. Od přehřátých ploch se ohřívá vzduch, který stoupá rychle vzhůru. Ohřátý vzduch vystoupá příliš vysoko na to, aby se vytvořily mraky a voda se vrátila jako místní srážky. To vede k postupnému vysychání krajiny.

Evapotranspirace lesních porostů nejenom snižuje povrchovou teplotu lesa, ale díky vysokému obsahu vodní páry ve vzduchu nad lesem dochází při její kondenzaci a tím poklesu tlaku vzduchu k dalšímu nasávání vlhkého vzduchu z okolí.

Jehličnaté porosty vykazují v letním i v zimním období vyšší intercepci (záchyt vody na povrchu rostlin) a v mimovegetačním období také vyšší transpiraci. U buku byla transpirace ve vlhkém roce téměř dvojnásobná oproti smrkovému porostu a v suchém období se snížila o více než polovinu. Ve smrkovém porostu byla transpirace v suchém období roku 2021 pouze čtvrtinová.

Rostoucí teploty vzduchu mají za následek vyšší výpar. Jsou i příčinou kratší doby trvání sněhové pokrývky, což znamená vyšší absorpci světelné energie ze slunce (poklesem albeda) a opětné zvýšení teplot. Se vzrůstem teplot a zkrácením trvání sněhové pokrývky také dochází k prodloužení vegetačního období a tím i ke zvýšení evapotranspirace.

Při hodnocení hydricko-vodohospodářských funkcí lesa se klade důraz především na funkční komplex stromová vegetace - půda (a klima). Často je však opomíjen hydrologický význam vodních makrostruktur, jako jsou lesní prameniště, přírodní toky nebo lesní mokřady.

I v hospodářsky využívaných lesích je však možné provádět skutečně funkční hydrologické revitalizace. Vliv změny klimatu a s ním souvisejícího odlesnění na mělké zdroje podzemní vody sloužící pro zásobování obyvatel pitnou vodou je možné dokumentovat na příkladu úpravny vody Heraltice. V letech 2019-2021 došlo v důsledku kůrovcové kalamity k masivní ztrátě lesního porostu na celém území jímacího prameniště, což mělo významný dopad na množství jímané vody.

Definice lesa

Les je definován zákonem č. 289/1995 Sb., o lesích (lesní zákon) jako „lesní porosty s jejich prostředím a pozemky určené k plnění funkcí lesa“ (§ 2 pásm. b) lesního zákona), přičemž funkcemi lesa rozumí "přínosy podmíněné existencí lesa, které se člení na produkční a mimoprodukční."

Definice lesa podle lesního zákona ovšem potřebám ochrany lesa jako významného krajinného prvku podle zákona o ochraně přírody a krajiny vyhovuje jen částečně. Les jako významný krajinný prvek je třeba chápat jako lesní ekosystém, který v krajině plní řadu ekologicko-stabilizačních funkcí, resp. ekosystémových služeb. Takový les je tvořený především porostem dřevin s vyvinutým stromovým patrem, ve kterém je však důležité zastoupení jak dalších rostlinných, tak živočišných druhů a jejich společenstev, a to těsné vazbě na ekologické podmínky stanoviště. Jeho neoddělitelnou funkční součástí je ekosystém lesních půd.

Ústředním orgánem státní správy lesů je Ministerstvo zemědělství. S výjimkou lesů v národních parcích a jejich ochranných pásmech vykonávají státní správu v lesích podle lesního zákona orgány státní správy lesů - obce s rozšířenou působností, kraje a Ministerstvo zemědělství. V lesích na území národních parků a jejich ochranných pásem vykonává působnost krajů a Ministerstva zemědělství Ministerstvo životního prostředí.

Působnost Ministerstva životního prostředí ve vztahu k obecné (základní) úrovni ochrany lesních ekosystémů vyplývá jednak z ochrany významných krajinných prvků podle § 4 odst.

Význam a management dřevní hmoty v tocích

Dřevní hmota je nedílnou součástí říčních systémů v zalesněných povodích, kde v korytech a nivách vodních toků ovlivňuje celou řadu biologických i abiotických procesů. S rozvojem potřeby ochrany přírody a krajiny jsou kladeny požadavky na ekosystémový přístup při úpravě a managementu vodních toků. S tím je spojeno umožnění výskytu dřevní hmoty ve vodním toku jako přirozené součásti ekosystému. Příručka Význam a management dřevní hmoty v tocích, kterou vydalo Ministerstvo životního prostředí, si klade za cíl seznámit její uživatele jak s významem dřevní hmoty ve vodních tocích, tak s možnostmi, limity i riziky jejího ponechání nebo umístění ve vodních tocích.

Pracovní postup pro návrhy a realizaci revitalizačních opatření na vodních cestách vydalo Ministertsvo životního prostředí pro účely plánování, přípravy a realizace revitalizačních opatření ve specifických podmínkách významných vodních cest ČR, zejména s dotační podporou Oparačního programu Životní prostředí (OPŽP). Využít ho mohou investoři opatření, poskytovatelé dotační podpory, dotčené orgány veřejné správy i zpracovatelé projektové dokumentace.

Mezi významné krajinné prvky podle § 3 odst. 1 písm. b) zákona č. 114/1992 Sb., o ochraně přírody a krajiny, ve znění pozdějších předpisů, zákon explicitně řadí také rybník.

Metodika Obnova a dlouhodobá péče o břehové porosty vznikla za finanční podpory Ministerstva zemědělství (NAZV QI92A207).

tags: #projekt #ekosystem #les #informace

Oblíbené příspěvky:

• Ochrana přírody AOPK – články k přečtení
• Představitelé kulturní ekologie
• Více o agrotechnice v ekologickém zemědělství
• Tipy na svatební obřady v Lounech
• Tipy na semináře v Plzeňském kraji