ekologie lesa, - mendeluxcepl/inobio/inovace/...ekologie lesa, stabilita lesních ekosystémů a...
TRANSCRIPT
Ekologie lesa, stabilita lesních ekosystémů a faktory
ovlivňující zdravotní stav lesů
doc. Ing. Vít Šrámek, PhD.
Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, v.v.i
Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a Státním rozpočtem ČR InoBio – CZ.1.07/2.2.00/28.0018
Ekologie lesa stabilita lesních ekosystémů a faktory
ovlivňující zdravotní stav lesů
doc. RNDr. Bohumír Lomský, CSc.
doc. Ing. Vít Šrámek, PhD.
Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, v.v.i.
Počátky lesnického výzkumu
1598 1577
2,3 kg 90,9 kg 93,2 kg
75.8 kg 90,84 kg 166,64 kg
1923
• Počátky výzkumu – 19. století – od roku 1840 lesníci na svých sjezdech řeší výzkum
• Institucionalizace – 1869 – Mariabrunn (1875)
• Územní výzkumné stanice – Praha (1886) a Brno (1888)
• 1897 – Ústřední lesnická výzkumná stanice Banská Štiavnica
• Výzkumná a pokusná stanice – Písek (1912)
• 1921 – Ústav pro ochranu lesů (J. Komárek)
• 1922 – Ústav lesní biochemie (A. Němec)
• 1923 – Ústav lesnické ekonomiky (R. Haša)
• 1923 – Ústav pro pěstění lesů (J. Konšel)
• ……………
• Výzkumné ústavy lesnické 1952 VÚLH 1959 VÚLHM
Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, v.v.i.
• Lesní ochranná služba
• Útvar biologie a šlechtění lesních dřevin
• Útvar ekologie
• Útvar myslivosti
• Útvar pěstování lesa – VS Opočno
• Útvar reprodukčních zdrojů – VS Kunovice
• Ekologická stabilita lesních porostů …
• Význam hmyzu a hub v lesních ekosystémech …
• Šlechtění záchrana a reprodukce genových zdrojů lesních dřevin
• Zakládání lesních porostů a zalesňování v měnících se podmínkách prostředí
• Podpora funkcí lesa pěstebními opatřeními při výchově a obnově lesních porostů
Hlavní směry výzkumu
Monitoring zdravotního stavu lesů
ICP Forests
Trocha historie • 1985: III zasedání Úmluvy o dálkovém přenosu látek …
(CLRTAP) – ustanovení programu ICP Forests – směrnice EEC 3528/86
• 1994: ustanovení II. úrovně programu ICP Forests: Intenzivního monitoringu lesních ekosystémů
• XII 2002: vypršení platnosti směrnice EEC 3528/86 • 2003: ustanovení programu Forest Focus –
nařízení EC 2152/2003 • 2007: ustavení programu LIFE+ • 2009: projekt FutMon
přehled ploch
I. úroveň monitoringu v ČR
Výsledky monitoringu – úroveň I, ČR JEHLIČNANY
0%
20%
40%
60%
80%
100%
1986
1988
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
2011
porosty 60+
% z
as
tou
pe
ní
tříd
de
foli
ac
e
LISTNÁČE
0%
20%
40%
60%
80%
100%
1991
1993
1995
1997
1999
2001
2003
2005
2007
2009
2011
porosty 60+
% z
as
tou
pe
ní
tříd
de
foli
ac
e
třída 4
(100%)
třída 3
(>60%)
třída 2
(>25-60%)
třída 1
(>10-25%)
třída 0 (0-
10%)
JEHLIĆNANY
0%
20%
40%
60%
80%
100%
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
porosty do 60 let
% z
asto
up
en
í tř
íd d
efo
lia
ce
LISTNÁČE
0%
20%
40%
60%
80%
100%
1998
2000
2002
2004
2006
2008
2010
porosty do 60 let
% z
asto
up
en
í tř
íd d
efo
lia
ce
Intenzivní monitoring lesních ekosystémů úroveň II
Intenzivní monitoring v rámci projektu FutMon Further Development and Implementation of an EU-level Forest Monitoring System
• IM1 Základní parametry
stav koruny
růst
Listová analýza
fytocenologie
depozice
zneč. ovzduší
půdní vlastnosti
Meteorologie
CZ – 14 ploch
D1 Vitalita
IM 1+
Stav koruny II
Růst dendrometry
Opad
Fenologie
Fenologie– kamery
LAI
CZ – 4 plochy
D2 Koloběh živin
IM 1+
opad
listová analýza II
vegetace – živiny
CZ – 10 ploch
D3 Vodní bilance
IM 1+
Vlhkost půdy
SWP
Retenční křivky
LAI
Porostní srážky
CZ – 10 ploch
Monitoring mladých smrkových porostů
Krušné hory 20 ploch
Lužické hory 10 ploch
Jizerské hory 19 ploch
Krkonoše 17 ploch
Orlické hory 10 ploch
Hodnocení zdravotního
stavu z družicových
snímků – Landsat TM
Evidence nahodilých těžeb
0
2
4
6
8
10
12
19
63
19
65
19
67
19
69
19
71
19
73
19
75
19
77
19
79
19
81
19
83
19
85
19
87
19
89
19
91
19
93
19
95
19
97
19
99
20
01
20
03
20
05
mil.
m3
živelná exhalační hmyzová ostatní
Druhá polovina 70.let
Znečištění ovzduší …
• Počátek 20 století (Stoklasa 1923)
• Maximální zátěž v 70. a 80. letech minulého století (cca 100,000 ha)
• Počátek 90. let – významný pokles emisí
• Zima 1995/96 – poslední rozsáhlé poškození způsobené oxidem siřičitým (cca 10,000 ha)
0
100
200
300
400
500
600
1963
1966
1969
1972
1975
1978
1981
1984
1987
1990
1993
1996
1999
2002
2005
2008
air
po
llu
tio
n f
ellin
g [m
3.1
03]
0
200
400
600
800
1000
1200
pro
du
cti
on
of
SO
2 [
t.1
03]
air pollution felling SO2 production
Na jaře 1997 bylo v severních oblastech pozorováno poškození v náhradních porostech břízy V Krušných horách, v některých oblastech, bříza vůbec nevyrašila během dubna a května byla zaznamenána ztráta asimilačních orgánů na značném území. Poškození se projevovalo nad hranicí 800 m n. m. s proměnlivou intenzitou.
Další typ poškození v Krušných horách
Vývoj zdravotního stavu porostů náhradních dřevin v imisních oblastech
Pozitivní, ale:
Snížená kvalita lesních půd
Velké plochy stejnověkých porostů
Těžko předvídatelná stabilita porostů
Rizika, která ještě neznáme …
Ozon – poslední (?) významná škodlivina (?)
•
Přímý vliv na defoliaci nebyl potvrzen
Snížený tloušťkový přírůst BK porostů v
nižších nadmořských výškách
(do 600 m n. m.)
Hodnoty indexu AOT40 nejsou ideálním
parametrem pro hodnocení rizika
Pokračující problémy s depozicemi
0
10
20
30
40
50
60
1978
1980
1982
1984
1986
1988
1990
1992
1994
1996
1998
2000
2002
2004
2006
2008
kg
.ha
-1.r
ok
-1
Open plot - BULK
Throughfall - m. ash
Throughfall - N. spruce
104
190
101
Dlouhodobá zátěž
Klesající role S, stoupající N
Nízké obsahy bazických prvků v půdách - Ca
• Nízké (<140mg.kg-1) až kriticky nízké (<50mg.kg-1) obsahy ve svrchních půdních vrstvách
-100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
0 100 200 300
Ca
cm
1996 2006
*
P 25%, 75%
0
10
20
30
40
50
60
<50 50-140 140-
350
350-
700
700-
1400
1400-
3000
3000-
5000
>5000
rel. č
etn
os
t [%
]
FH
M01
M12
M24
M48
Ca
Relativní obsahy baz. živin podle edaf. kategorií
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0-1
0 c
m
10-2
0 c
m
20-4
0 c
m
40-8
0cm
0-1
0 c
m
10-2
0 c
m
20-4
0 c
m
40-8
0cm
0-1
0 c
m
10-2
0 c
m
20-4
0 c
m
40-8
0cm
Ca
Normální edafciká kategorie (K)
Mg K
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0-1
0 c
m
10-2
0 c
m
20-4
0 c
m
40-8
0cm
0-1
0 c
m
10-2
0 c
m
20-4
0 c
m
40-8
0cm
0-1
0 c
m
10-2
0 c
m
20-4
0 c
m
40-8
0cm
Ca
Středně bohatá kategorie (S)
Mg K
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0-1
0 c
m
10-2
0 c
m
20-4
0 c
m
40-8
0cm
0-1
0 c
m
10-2
0 c
m
20-4
0 c
m
40-8
0cm
0-1
0 c
m
10-2
0 c
m
20-4
0 c
m
40-8
0cm
Ca
Bohatá edefická kategorie (B)
Mg K
výrazně deficitní nízký obsah střední obsah dobrý obsah
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%0
-10
cm
10
-20
cm
20
-40
cm
40
-80
cm
0-1
0 c
m
10
-20
cm
20
-40
cm
40
-80
cm
0-1
0 c
m
10
-20
cm
20
-40
cm
40
-80
cm
BS >50%
BS 30-50%
BS 20-30%
BS 10-20%
BS < 10%
Kategorie K Kategorie S Kategorie B
N [kg.ha-1]
P [kg.ha-1]
K [kg.ha-1]
Ca [kg.ha-1]
Mg [kg.ha-1]
S [kg.ha-1]
jehličí 287,5 28,7 135,6 75,3 16,5 31,3
větve 99,7 8,3 36,4 150,1 15,4 9,6
kmen kůra 89,0 8,2 37,3 171,4 16,4 7,5
dřevo 177,0 11,8 111,4 235,2 34,5 17,9
%dřevo 27,1 20,7 34,7 37,2 41,7 27,0
….. Je trvale udržitelný ?
N P K Ca Mg S
kg.ha-1
.rok-1
10,5 0,25 13,7 4,6 1,3 5,9
Odběr živin z lesních porostů
vlivem hospodaření …..
Když se odebírá celá biomasa?
N P K Ca Mg
kg.ha-1
.rok-1
650 57 320 630 80
% (oproti dřevu) 270 400 190 170 145
Žloutnutí Smrku – Krušné hory
Rizika aplikací • poměr C/N ?
• vymývání dusíku ?
• okyselování spodních půdních horizontů ?
• Ovlivnění půdní biologické činnosti ?
Kriteria výběru ploch • Zdravotní stav porostů
• Rozbory půdy (á 100 ha) Rozbory asimilačních orgánů (á 300 ha)
• Typologie porostů
Rašeliny, podmáčené půdy
Zvláště chráněná území
Půdy ohrožené intraskeletovou erozí
Vyloučení z vápnění:
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2000 2002 2005 2010 2000 2002 2005 2010
I. ročník II. ročník
µg
.m-3
Mg
Nápravná opatření – chemické meliorace - se opírají o usnesení vlády ČR 532/2000 a 22/2004
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Sasko
ČR
Sasko
ČR
Sasko
ČR
Sasko
ČR
Sasko
ČR
Sasko
ČR
Sasko
ČR
Sasko
ČR
Sasko
ČR
Sasko
ČR
Sasko
ČR
Sasko
ČR
Sasko
ČR
Sasko
ČR
Sasko
ČR
Sasko
ČR
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
tis. h
a
ostatní
státní lesy
Děkuji za pozornost!
….a mnoho dalšího
www.vulhm.cz