Management tlejícího dřeva v lesích se zvýšeným režimem ochrany přírody – příklad BUK BlueCatresearchteam Tomáš Vrška Tomáš Přívětivý Dušan Adam David Janík Kamil Král VÚKOZ, v.v.i., odbor ekologie lesa, Brno, CZ www.naturalforests.cz MU BRNO 5.12.2017 K čemu je tlející dřevo? biodiverzita abiodiverzita klimatizace nádrž na vodumikroreliéf cyklus uhlíkucyklus živin hmyz bakterie houbymechorostyptáci svahové akumulace OTÁZKY: • Kolik biomasy a jak rychle rotuje v přirozených temperátních lesích • Poměr tlející/živé dřevo • Rychlost rozkladu tlejícího dřeva • Tloušťková struktura tlejícího dřeva • Prostorová distribuce tlejícího dřeva • Management tlejícího dřeva v ZCHÚ – co lze zobecnit? Otázky Stromová mapa – tlející dřevo v prostoru live recruit dead recruitno record no record no record no record no record no record no record no record no record – stem (still/already) doesn´t exist or doesn´t reach threshold DBH live recruits Salajka 2007 Salajka 1994 Salajka 1974 Opakovaná stromová mapa – tlející dřevo v prostoru a čase LIVE DEAD 88 RECRUITS INCREMENT DECOMPOSEDDIED DIED RECRUITS DIED INCREMENT 1973 DECOMPOSED LIVE LIVE DEAD DEAD DIED DIED INCREMENT INCREMENTRECRUITS DIED RECRUITS 7 96+? 128491 9610 24 79+?86 3 504 135 110 484 14023 25 1994 2006 Nížinný lužní les – Ranšpurk (m3/ha) Konec „pastevní“ generace dubu Nové zmlazení jasanu, habru, babyky, lípy bylo blokováno okusem zvěře v oboře, po oplocení odrůstá Vrška T., Adam D., Král K., Janík D. Biomass turnover in European natural forests (in prep.) LIVE DEAD 143 RECRUITS INCREMENT DECOMPOSEDDIED DIED RECRUITS DIED INCREMENT 1974 DECOMPOSED LIVE LIVE DEAD DEAD DIED DIED INCREMENT INCREMENTRECRUITS DIED RECRUITS 12 105+? 261470 10067 15 102+?62 1 555 226 205 576 9656 54 1994 2007 Hoská jedlobučina Salajka (m3/ha) Konec „pastevní“ generace jedle Nové bukové zmlazení je kompetičně úspěšnější než jedlové Vrška T., Adam D., Král K., Janík D. Biomass turnover in European natural forests (in prep.) ŽOFÍN – orkán Kyrill – silná disturbance 2007 – zásadní ovlivnění dřevinné skladby Přívětivý et al. (2016) For Ecol Manag DEAD WOOD DECOMPOSITION ACROSS MACROCLIMATE - BEECH Favourable composition of fungal communities Mortality mode and macroclimate 4260 logs analysed So humid for the fastdecomposing fungi Přívětivý et al. (2016) For Ecol Manag DEAD WOOD DECOMPOSITION ACROSS MACROCLIMATE - BEECH Deacy classes used: H – hard T – touchwood D - disintegrated Přívětivý T. et al. (2016) For Ecol Manag Decomposition of beech logs in contact with the ground Residence time Half life Time to reach advanced decay class - biodiversity hotspot Not only DBH or VOLUME tresholds (Müller et al. 2010; Gössner et al. 2013) but the TIME tresholds are important for the restoration management Actual hot case: lack of silver fir deadwood in European forests (Vrška et al. 2009; Táborská et al. 2016) LACK OF DEAD WOOD IN THE LANDSCAPE – BIODIVERSITY DEATH Žofín Boubín Milešice mountains (800-1100 m n. m.) highlands (600-850 m n. m.) lowlands (150-300 m n. m.) LYING LOGS • similar structure of by man undisturbed localities • dying in „waves“ Vrška T. et al. Deadwood structure in natural temperate forests on the vegetation gradient (in prep.) DEAD WOOD STRUCTURE - BEECH mountains (800-1100 m n. m.) highlands (600-850 m n. m.) lowlands (150-300 m n. m.) SNAGS • DBH 30-50 cm – minimal autoselection (mainly beech) • high plasticity of young trees, mainly beech • „deadwood point“: selfthinning vs. other causes of death (pathogens, storms etc.) Vrška T. et al. Deadwood structure in natural temperate forests on the vegetation gradient (in prep.) DEAD WOOD STRUCTURE - BEECH Kolik biomasy a jak rychle rotuje v přirozených temperátních lesích nížinný lužní les horská jedlobučina Průměrný přírůst m3/ha/rok Vrška T., Adam D., Král K., Janík D. Biomass turnover in European natural forests (in prep.) Kolik biomasy a jak rychle rotuje v přirozených temperátních lesích tempo rotace biomasy (years) nížinný lužní les horská jedlobučina cca 60 cca 54 Jak rychle se „točí“ biomasa dřeva v přirozených lesích tzn. za jak dlouho přiroste a následně se rozloží dlouhodobá průměrná zásoba dřeva Poměr tlející/živé dřevo Jestliže tempo rotace biomasy je podobné na různých typech stanovišť – proč je poměr objemu kmenů tlející/živé dřevo tak rozdílný? Rozdílný „residence time“ pro jednotlivé dřeviny – více ovlivňujících faktorů Tlející/živé dřevo – poměr objemu kmenů nížinný lužní les horská jedlobučina 1973 (1974) 0,18 0,25 1994 0,26 0,56 2006 (2007) 0,27 0,40 Prostorová distribuce tlejícího dřeva 0 50 100 150 200 250 300 1-2 3-4 5-6 7-8 9-16 live dead 0 30 60 90 120 150 1-2 3-4 5-6 7-8 9-16 live dead 0 30 60 90 120 150 1-2 3-4 5-6 7-8 9-16 live dead Objem i struktura tlejícího dřeva se výrazně mění ve vývojových stadiích – to by měl reflektovat management Stadium dorůstání optima rozpadu Prostorová distribuce tlejícího dřeva Adam D. et al., 2011. Boubínský prales I. – sada specializovaných map s odborným obsahem. www.pralesy.cz/publikace Boubín 1996 Boubín 1972-1996 Hypothese: Spatial patterns of deadwood + spatial patterns of windthrow`s pits and mounds predict (important predictors) the spatial pattern and tree species composition of old-growth forest. Preliminary tested on the small scale – OK! We found, that bryophyte communities of forests with more intensive management in the past are significantly impoverished in terms of both species richness and composition. Táborská et al. (2017) Biodiversity and Conservation DEADWOOD AS THE BIODIVERSITY INDICATOR • V přirozeném temperátním lese tvoří tlející dřevo 20-40% celkového objemu dřeva na lokalitě • Se zvyšující se nadmořskou výškou (resp. zkracující se vegetační dobou) stoupá (±) stálý objem tlejícího dřeva, tzn. zvětšuje se hodnota indexu tlející/živé – teplo je klíčový faktor pro houby a bakterie • Se zvyšující se nadmořskou výškou se ± prodlužuje délka tlení • Další významné proměnné, které ovlivňují délku tlení: - druh dřeviny - makroklima (poměr srážek a teploty) - poloha kmene při tlení (vzduch/kontakt s povrchem půdy) - DBH • Ve stromovém patře převažuje odumírání ve vlnách (tomu odpovídá i „nevyrovnaná“ tloušťková struktura tlejícího dřeva) • Prostorová distribuce tlejícího dřeva má spíše kumulativní ploškovitý charakter (nikoliv celoplošně „rozsypaný čaj“) Management tlejícího dřeva v ZCHÚ – co lze zobecnit? • NIL – hospodářské lesy - zásoba souší 5,6 ± 0,6 m3/ha b.k. - ležící hroubí 6,8 ± 0,3 m3/ha b.k. (Kučera et al. 2016. Lesnická práce, příloha č. 10) - v obou případech dominují slabší dimenze • Přirozené lesy v ČR (pralesovité porosty) – 1% lesů v ČR - stojící + ležící 100 – 300 m3/ha podle intenzity disturbancí v posledních 40 letech - jenže v ZCHÚ, EVL a PO je dalších 27 %lesů • Kolik nechávat – diskuse o prahových (minimálních) hodnotách (thresholds) Management tlejícího dřeva v ZCHÚ – kolik a kde? • Prahové hodnoty (thresholds) na příkladu saproxylických brouků v evropských bučinách: - minimálně 20 m3/ha (lépe do 60 m3/ha) a současně - dominance kmenů s DBH nad 50 cm a současně - většina tlejícího dřeva v pokročilejším stadiu rozkladu (Gossner et al. 2013. Conservation Biology 27: 605-6014) • Tresholds pokusy – ptáci, houby (vágně), cévnaté rostliny a mechorosty (vůbec), plži (přibližně pro bučiny) atd. • Různé skupiny organismů potřebují různé stupně rozkladu dřeva: mechorosty více počáteční stadia (Táborská et al. 2017. Biodiversity and Conservation (under review), bezobratlí dominují na pokročilejších stupních rozkladu (Müller and Bütler 2010. European Journal of Forest Research) Management tlejícího dřeva v ZCHÚ – co lze zobecnit? • NP (I. a II. zóny, které mají v budoucnu přejít do I.), NPR a převážně PR – ochrana ekosystémů/ procesů - tlející dřevo ponechávat komplexně - respektovat disturbanční dynamiku • NPP, PP, CHKO, EVL, Ptačí oblasti – dle předmětu a cíle ochrany - raději skupinovitě než jednotlivě - spíše mohutné stromy než menší - preferovat celý proces odumírání a rozkladu – je rozdílný u různých dřevin, vzniká variabilita podmínek pro rozdílné organismy - raději osvětlené než stinné - důležité je prostorové měřítko – konektivita populací - vyrábět tlející dřevo jenom v úplné nouzi – u listnáčů je to snazší než u smrku (zpravidla nutné odkornění – naprosto nepřirozený a ochuzený proces tlení) • Metodiky: i) ZCHU – Zatloukal et al.; ii) hospodářské lesy – Bače et al. Management tlejícího dřeva v ZCHÚ – co lze zobecnit? Management tlejícího dřeva v ZCHÚ – extinkční dluh? Změna dřevinné skladby v NPR Žofínský prales (Pícha 2012) Čeká nás extinkční dluh deadwoodu a významné změny v biodiverzitě! - nejsou nástupkyně silných jedlí - buk expanduje do vyšších poloh - zásadně se mění dřevinná skladba v nížinných lesích atd. - Co si s tím počneme? 1994 2008 SALAJKA Kdo si počká, ten se dočká 1994 2006 foto T. Vrška