Ekologie lesa Tradiční a moderní management lesa MODULARIZACE VÝUKY EVOLUČNÍ A EKOLOGICKÉ BIOLOGIE CZ.1.07/2.2.00/15.0204 Středoevropský les – tradiční a moderní management tradiční využití lesa: dřevo – především palivové a stavební, lesní pastva domácích zvířat, sklizeň hrabanky na stelivo, méně ostatní; moderní využití lesa: dřevo – především surovina celulózo-papírenského průmyslu a stavebnictví, méně ostatní. http://www.schatt.org Vera 2000 Středoevropský les – tradiční a moderní management Tradiční metody odlesňování mýcení – po tisíciletí sekerou; pila, i když byla známa minimálně 500 let př. n. l., se prosadila mnohem později; existují i mnohem straší pilám podobné artefakty (ca 7 000 BP), způsob jejich použití však není jasný; klučení – odstraňování pařezů vykopáváním pomocí motyk klučnic, rýčů, sochorů aj. nástrojů; žďáření – řízené vypalování lesa; stromy se nejprve kroužkovaly (kolem dokola kmene se sloupnul pruh kůry), nechaly uschnout nastojato, a poté byly řízeně spáleny; cílem žďáření bylo nejen odstranit bez velké námahy živé stromy, ale i vytvořit vrstvu úrodného popela, využitelného při žárovém zemědělství. http://www.huntertools.co.ukhttp://www.cacaponinstitute.org Středoevropský les – tradiční a moderní management Pařezinové (výmladkové) hospodaření - po vykácení samovolná obnova prostřednictvím pařezových nebo kořenových výmladků; - rychlý růst, krátká doba obmýtí (většinou méně než 20 let, ale při nedostatku dřeva i pod 10 let); - vzniká pařezina, čili výmladkový neboli nízký les; - preferenece dobře regenerujících druhů (habr, líska, dub, lípa, jasan, jilm, olše) na úkor špatně regenerujících (buk, jehličnany). Rackham 2003 http://www.dolni-lukavice.cz/data/editor/299cs_2_big.jpg http://www.dolni-lukavice.cz/zajimava-mista/prirodni-rezervace-zlin/# Středoevropský les – tradiční a moderní management Variantou pařezin jsou pařeziny s výstavky (střední les) - v porostu káceném na palivové dřevo jsou ponechány jednotlivé stromy za účelem produkce stavebního dřeva, nebo v případě dubu pro možnost sklizně žaludů. výstavky pařezina http://www.heritagewoodsonline.co.uk foto Milan Chytrý © Martin Konvička Vild et al. 2013 Středoevropský les – tradiční a moderní management http://www.broomsquire.com Struktura pařezin původně dnes - tj. desítky let po ukončení výmladkového hospodaření, ale před převedením na vysoký les http://www.sci.muni.cz/botany/galerie Středoevropský les – tradiční a moderní management Rackham 2003 Struktura pařezin Středoevropský les – tradiční a moderní management foto Javier Loidi Osečné hospodaření - též ořezávání na hlavu nebo na babku; - výmladky z kmene 2–4 m vysoko; - ochrana před okusem (pastevní lesy), navíc lze praktikovat i u dřevin, které hůře zmlazují z pařezu (buk); - výroba speciálních sortimentů (zakřivené kmeny na stavbu lodí aj.) Rackham 2003 Středoevropský les – tradiční a moderní management Pollard birches (Vincent van Gogh, 1884) Středoevropský les – tradiční a moderní management Sklizeň letniny - letnina - objemové krmivo získávané začátkem léta (tou dobou mají čerstvé větve a listy nejvyšší nutriční hodnotu) ořezáním větví některých dřevin (např. vrb) - měla význam především v pastevních lesích a u solitérů v blízkosti lidských sídel Travaření - kosení trávy v lesním porostu, především na lesních loukách, případně na světlinách (např. Hodonínská Dúbrava) Polaření - přechodné zornění lesní půdy (zejména lužní lesy, např. Soutok Moravy a Dyje). Rackham 2003 Středoevropský les – tradiční a moderní management Hrabání listového opadu (hrabanky) Hofmeister & Hruška 2002 - využití jako stelivo pro domácí zvířata (slámy byl nedostatek a hodila se i na lepší věci); - pravidelné vyhrabávání opadu vedlo k ochuzování ekosystému o živiny (viz graf v přednášce Půda a živiny – podíl listového opadu na recyklaci živin). (kg/ha/rok) Středoevropský les – tradiční a moderní management Hrabání listového opadu (hrabanky) http://www.geopark-kaolinrevier.de/station/06CZ.php https://www.wsl.ch/junior/landschaft/wald_vor_100_jahren/index_FR Book of Hours 16. století Francie Vera 2000 Lesní pastva domácích zvířat - jednak primární pastva různých druhů domácích zvířat na travinobylinném podrostu otevřených pastevních lesů (často šlo o mozaikou lesa a bezlesí); - jednak doplňková pastva prasat před porážkou na žaludech/bukvicích (v 15. století zvláštní daň, tzv. povepřné, kterou platily poddaní vrchnosti za pastvu prasat v panských lesích; ovšem nejintenzivněji se páslo v selských lesích); - měla za důsledek podporu dubu jako hospodářské plodiny, prosvětlování a narušování lesního podrostu a preferenční zmlazování méně chutných a světlomilných druhů (jalovec, borovice, jedle, dub). Krajinné změny spojené se zánikem tradičního managementu Malý Šariš, východní Slovensko Historická S-krajina – export živin, hranice lesa a bezlesí neostré a nestabilní, ústup lesa Moderní K-krajina – import živin, hranice lesa a bezlesí ostré a stabilní, expanze lesa intenzivní pole intenzivní louka zarostlá potoční niva stinná dubohabřina intenzivní pole hustý lesní plášť foto Milan Chytrý NPR Čertoryje, Bílé Karpaty Vliv člověka na vznik doubrav Koincidence rozšíření neolitického osídlení (7,000 BP) a dubohabřin Vliv člověka na vznik doubrav Koincidence rozšíření neolitického osídlení (7,000 BP) a dubohabřin Proč obnovit pařeziny - jsou člověkem udržovanou formou archaického biotopu světlých nížinných lesů (Vera 2000); - je na ně vázána významná složka středoevropské biodiverzity – světlomilné lesní druhy; - se zánikem světlých lesů tyto druhy vymírají (Beneš, Konvička et al. 2002, Hédl 2003, 2004); - stojíme-li o tyto druhy, musíme začít s obnovou stanovišť světlých nížinných lesů, včetně pařezin; - nic podivného, v západní Evropě zavedená praktika ochranářského managementu. okáč jílkový poslední lokalita v ČR hrachor hrachovitý poslední dvě lokality v ČR Roleček et al. 2017 Pár věcí, o kterých je dobré při obnově pařezin uvažovat 1) Minimální nutná rozloha - je třeba vymezit dostatečně velkou část lesa vhodnou k obnově pařeziny a nezbytnou pro populace cílových druhů 2) Plánování obnovných prací (nelze vykácet celý les najednou) - potřebujeme zachovat lesní a lemové prostředí (dobrým řešením je střední les – pařezina s výstavky) - potřebujeme udržet stálou nabídku raných sukcesích stadií – nové paseky by měly vznikat každý rok, nebo v intervalu několika málo let, a přitom na dostatečné celkové ploše, schopné podporovat (meta)populace cílových druhů 3) Dynamika spojená se změnou lesního prostředí v nelesní - rizikové faktory: velká zásoba živin v půdě, malá zásoba potenciálních světlomilných kolonizátorů - riziko ruderalizace - možná řešení: vyhrabávání opadu, doplňková lesní pastva, odstraňování biomasy, kontrola expanzivních druhů Pár věcí, o kterých je dobré při obnově pařezin uvažovat 4) Omezená regenerace starých stromů z pařezu - staré stromy často regenerují z pařezu hůř než mladé, pravidelně ořezávané - je třeba počítat se ztrátami, které je třeba nahrazovat dosadbou, jinak vzniklá světlina zaroste expanzivními druhy bylin nebo keřů 5) Okus zmlazujících prýtů - pokud chceme z pařeziny něco mít (palivové dřevo), je nutné plotit - pokud nám jde o dlouhodobé udržení prosvětleného porostu, je možná řízená extenzivní pastva v porostu 6) Kdo to zaplatí? - náhrady ušlého zisku pro majitele lesa, nutnost obnovy trhu palivového dřeva z pařezin… Pár věcí, o kterých je dobré při obnově pařezin uvažovat 7) Legitimizace obnovy pařezin a) Nutná úprava lesnické legislativy? S výmladkovým hospodařením se dosud nepočítalo. b) Práce s (ochranářskou) veřejností - chtít kácet les za účelem ochrany přírody zní u nás dosud podezřele - je nutné vysvětlovat principiální rozdíl mezi kácením na Šumavě (tradiční vegetací je les) od kácením na Pálavě (tradiční vegetací je mozaika lesa a bezlesí) Pro hlubší zájemce o praktické aspekty obnovy pařezin odkazuji např. na knihu Woodlands. A practical handbook (Elizabeth Agate 2002), dostupnou i v on-line verzi na http://handbooks.btcv.org.uk/handbooks/index V češtině např. publikace Ohrožený hmyz nížinných lesů – ochrana a management (Konvička, Čížek & Beneš 2004). Středoevropský les – tradiční a moderní management Moderní lesní management - plánovitý, ritualizovaný, orientovaný na dlouhodobou maximální produkci dřeva; řídí jej Středoevropský les – tradiční a moderní management Moderní lesní management - plánovitý, ritualizovaný, orientovaný na dlouhodobou maximální produkci dřeva; řídí jej Lesní hospodářský plán (LHP) - zpracovává se pro lesní hospodářské celky s rozlohou větší než 50 ha, které mají jednoho majitele (stát, obec, firma) - zpracování je podle zákona o lesích povinné jednou za 10 let – tzv. decenium - většinou vypracovává soukromý subjekt – taxační kancelář Středoevropský les – tradiční a moderní management Moderní lesní management Závazná ustanovení LHP - maximální celková výše těžeb - minimální podíl melioračních a zpevňujících dřevin při obnově porostu - minimální plošný rozsah výchovných zásahů v porostech do 40 let Lesní hospodářské osnovy (LHO) - pro lesní hospodářské celky s rozlohou menší než 50 ha, pokud pro ně není LHP Středoevropský les – tradiční a moderní management Cílová skladba dřevin - plánované složení porostu v době mýtní zralosti dřevin Středoevropský les – tradiční a moderní management Cílová skladba dřevin - plánované složení porostu v době mýtní zralosti dřevin - v hospodářských lesích obvykle převládá ekonomická dřevina (nejčastěji smrk a borovice) - zákonem je určena minimální příměs zpevňujících a melioračních dřevin - zpevňující dřevina – má schopnost zvyšovat odolnost porostu vůči větru i dalším destabilizačním faktorům a tím předcházet kalamitnímu rozpadu (např. hlubokokořenné dřeviny dub, jasan, klen, buk, jedle) - meliorační dřevina – má zajistit udržení, případně zlepšení produkční zdatnosti růstového prostředí (habr nebo buk pod dubem, jedle pod smrkem nebo modřínem) Středoevropský les – tradiční a moderní management Cílová porostní výstavba horizontální struktura plně zapojená zapojená mírně uvolněná středně uvolněná silně uvolněná mezernatá vertikální struktura velmi jednoduchá diferencovaná mírně středně výrazně etážová nevýrazně výrazně víceetážová Obmýtí - plánovitě určená průměrná produkční doba hospodářského souboru Obnovní doba - doba od prvního obnovního zásahu v porostu do ukončení obnovy posledním těžebním zásahem do mateřského porostu (krátká < 20 let, střední 20–40 let, dlouhá > 40 let, nepřetržitá) Středoevropský les – tradiční a moderní management Typy těžeb těžby úmyslné – těžby, které jsou dopředu plánovány v LHP těžby úmyslné mýtní - těžby v porostech které překročily mýtní věk (obnovní těžby) těžby úmyslné předmýtní - těžby v porostech které nepřekročily mýtní věk (výchovné těžby) těžby nahodilé – těžby, které nejsou dopředu plánovány v LHP, ale podle zákona se musí provést. Většinou způsobené vnějšími vlivy – větrné polomy, sníh, hmyz. výchovná těžba – většinou v porostech do 40 let, nevzniká paseka kterou by bylo nutno zalesnit, prořezávky (v nejmladších porostech), probírky (ve starších porostech) obnovní těžba – těžba, která zásáhne do porostu tak, že se musí znovu obnovovat; po obnovní těžbě následuje umělá výsadba (holoseč) nebo přirozené zmlazení (clonná seč) Středoevropský les – tradiční a moderní management holoseč Míchal & Petříček 1999 Obnovní způsoby Hospodářský způsob pasečný forma holosečná - nový porost vzniká většinou umělou obnovou na holé ploše, která je širší než průměrná výška těženého porostu ; - maloplošná holá seč - nesmí překročit svou velikostí 1 ha a svojí šířkou dvojnásobek výšky těženého porostu; - velkoplošná holá seč - širší než dvojnásobek průměrné výšky těženého porostu; - povolena pouze v hospodářských souborech 13 a 19 (přirozená borová stanoviště a lužní stanoviště), a také na dopravně nepřístupných horských svazích delších než 250 m, a to do maximální rozlohy 2 ha. Podléhá schválení státní správou lesů. Středoevropský les – tradiční a moderní management clonná seč vnitřní obruba vnější obruba – původně holá plocha, nyní zarostlá násek Míchal & Petříček 1999 Hospodářský způsob pasečný forma podrostní - nový porost vzniká pod ochrannou těženého porostu. Uplatňuje se přirozená obnova clonná. - maloplošná clonná seč nesmí být širší než dvojnásobek průměrné výšky těženého porostu; - velkoplošná clonná seč je širší než dvojnásobek průměrné šířky těženého porostu; forma násečná - kombinace formy podrostní a holoseče; obnovní plocha je zčásti holá (tzv. vnější obruba) a zčásti zacloněná (vnitřní obruba); šířka holé plochy nepřesahuje výšku těženého porostu. Středoevropský les – tradiční a moderní management kotlík Míchal & Petříček 1999 Hospodářský způsob pasečný forma podrostní kotlíková seč - obnova porostů na malých plochách okrouhlých tvarů, o výměře kolem 0,2 ha; - slučuje výhody holoseče a clonné seče: lze těžit plošně, ale na malé ploše nedochází k tak výrazně změně porostního klimatu, tudíž je podporována přirozená obnova, a to i v sousedních nesmýcených porostech; - podle výšky okolního porostu je také do jedné z uvedených dvou kategorií přiřazován. Středoevropský les – tradiční a moderní management výběrná seč Míchal & Petříček 1999 Hospodářský způsob výběrný - uskutečňuje se výběrem jednotlivých stromů nebo jejich skupin, které jsou nežádoucí nebo mýtně zralé (výchovná a obnovní těžba se funkčně neliší); - přirozená obnova porostů probíhá plynule a nepřetržitě, těžbou se uvolňuje prostor pro nastupující generaci; - používá se výběrná seč, nejšetrnější k přírodnímu prostředí. Středoevropský les – tradiční a moderní management Míchal & Petříček 1999 Středoevropský les – tradiční a moderní management Lesnická typologie lesů ČR - lesní typ: soubor přirozených a změněných biocenóz a jejich vývojových stádií včetně prostředí, tedy biocenóz vývojově k sobě patřících; Středoevropský les – tradiční a moderní management Lesnická typologie lesů ČR - lesní typ: soubor přirozených a změněných biocenóz a jejich vývojových stádií včetně prostředí, tedy biocenóz vývojově k sobě patřících; - lesní typy se dále sdružují do souborů lesních typů, a to podle ekologické příbuznosti, vyjádřené hospodářsky významnými vlastnostmi stanoviště – konkrétně jde o edafické kategorie a lesní vegetační stupně; - pro praktický lesní provoz se používá zjednodušené členění na hospodářské soubory lesních typů; - lesní typy se společnými způsoby a formami hospodaření, danými především dosažitelnou úrovní a kvalitou dřevní produkce, specifickým ohrožením porostů, technologiemi těžby a přibližování, které limitují prostřednictvím vlastností terénu způsoby dopravy dřeva od pařezu na odvozní místo; - a lesní typy se společnou skladbou dřevin, ke které se mají postupně přibližovat. Přehled souborů lesních typů ČR (typologický systém ÚHÚL) Středoevropský les – tradiční a moderní management Lesnické lesní vegetační stupně ČR Míchal & Petříček 1999 Středoevropský les – tradiční a moderní management Lesnické půdní kategorie ČR Míchal & Petříček 1999 5B - Bohatá jedlová bučina (AF n. st.) 2,38 % HS 55 Rozšíření - z vrchovin do předhoří a horských poloh, na svazích i plošinách s různým, častěji bohatším podložím. Půda - čerstvě vlhká, propustná, hluboká, mírně štěrkovitá, typu (B)m-e. Lesní typy - jdBk mařinková, s kostřavou nejvyšší, s ostružiníkem chlupatým (Beskydy), s řeřišnicí trojlistou (Hostýnské vrchy), ječmenková (čedič), strdivková, javorová (přechod k A), ochuzená (pískovec), žindavová (přechod k 4B). Přirozená skladba - bk6, jd4, kl, (sm), keře scházejí. Cílová skladba - sm7, jd1, bk2, kl; BS - sm2-3, jd2, bk3-4; PP 341. Ohrožení - silně buření, sněhem, větrem (nepoměr koruny a kořání). Středoevropský les – tradiční a moderní management Randuška, Vorel & Plíva 1986 Středoevropský les – tradiční a moderní management Hospodářské soubory lesních typů ČR Míchal & Petříček 1999 Středoevropský les – tradiční a moderní management Lesnické zkratky dřevin (podle přílohy č. 4 k vyhlášce č. 84/1996 Sb. o lesním hospodářském plánování Středoevropský les – tradiční a moderní management Umělá obnova smrkových lesů v extrémních podmínkách Míchal & Petříček 1999 Literatura Míchal I. & Petříček V. (eds.) 1999: Péče o chráněná území II. Lesní společenstva. AOPK ČR, Praha. Rackham O. 2003: The Illustrated History of the Countryside. Weidenfeld & Nicolson Ltd. Rackham O. 2003: Ancient Woodlands. Its History, Vegetation and Uses in England. Castlepoint Press, Kirkcudbrightshire. Randuška D., Vorel J. & Plíva K. 1986: Fytocenológia a lesnícka typológia. Fytocenológia a lesnícka typológia. Príroda, Bratislava. Sádlo J., Pokorný P., Hájek P., Dreslerová D., Cílek V. 2005: Krajina a revoluce. Významné přelomy ve vývoji kulturní krajiny českých zemí. Malá Skála, Praha. Vera F. W. M. 2000: Grazing Ecology and Forest History. CABI, Hague.