Lesné ekosystémy Slovenska a retenčná funkcia ich pôd
Ak chceme účinnosť a funkcie lesov pre spoločnosť jasne pomenovať, musíme použiť ekosystémový prístup.
Chápať les ako lesný ekosystém, ktorý je tvorený drevinami, synúziou podrastu a pôdou ako základom jeho životnej existencie. Dreviny tvoria nárazníkovú zónu lesného ekosystému s okolitým prostredím. Klimatické zmeny dostávajú lesy vekových tried, ktoré tvoria viac ako 96 % lesov Slovenska do podstatne inej ekologickej situácie ako to bolo pred tridsiatimi rokmi. Fylogenezickým vývojom vyselektované drevinové skladby lesov, ktoré charakterizujeme ako klimaxové sú v súčasnom období, v pomerne krátkom čase „overované“ touto klimatickou situáciou. Dopady globálnych zmien klímy na ekofyziologické procesy v lese s následným dopadom na zdravotný stav drevín sa ukazujú už v tomto období ako jeden z najvýznamnejších faktorov jeho zachovania a plnenia stanovených funkcií. Rastúci deficit zrážok v posledných rokoch (extrémne periódy sucha v rokoch 2013,2015,2018,2019), hlavne vo vegetačnom období, má za následok čoraz častejší výskyt periód s nedostatočnou zásobou vody v pôde už aj v porastoch vyšších lesných vegetačných stupňov, hlavne smreka. Následok je fyziologické oslabenie lesných ekosystémov so sprievodným efektom gradácie biotických škodcov. Pre vodný režim v pôde sú dôležité jej fyzikálne vlastnosti hlavne jej schopnosť udržať fyziologicky aktívnu vodu pri periódach sucha. Zrážkový režim v pôde je vážnym faktorom, ktorý bude rozhodovať o vitalite porastov, ich zdravotnom stave a ekologickej stabilite. Efekt extrémnosti klímy je najvýznamnejší vo fáze striedania generácií v lese pri jeho lineárnom modeli vývoja, ktorý je určujúci pre les vekových tried. Z pohľadu scenárov klimatických zmien nebude rozhodujúci priemerný nedostatok zrážok vyhodnotený spravidla za rok, ale dĺžka obdobia extrémov počasia, dlhodobé sucho alebo obdobie dažďov. Pre dreviny bude rozhodujúce aký bude pomer medzi intercepciou, množstvom zrážok dopadajúcich na pôdu, presakovaním vody v pôde, jej viazaním v pôdnom profile ako aj jej odchodom z lesa. V porastoch bude nadobúdať na význame pôdny typ, jeho fyzikálne vlastnosti (makro, mezo a mikropóry a ich pomer). Parafrázujúc knihu prof. Šályho pôda je nielen základ lesnej produkcie, ale v súčasnom období je aj základom pre vytvorenie efektívnejšej vodozádržnej funkcie pri obhospodarovaní lesa. Pre lesnú pôdu a pôdny profil z hľadiska viazania vody je dôležité jej prekorenenie drevinami, jeho hĺbka a podiel jemných korienkov zodpovedných za živinový režim. Pri ich neskoršej mortalite sa tieto korienky podieľajú na zlepšení fyzikálneho profilu pôd. Na uvedenú skutočnosť bude potrebné vážne prihliadať aj pri koncipovaní a návrhu pestovných postupov v porastoch tvorených jednou resp. viacerými drevinami. Viac si budeme musieť uvedomiť význam funkcie koreňových typov drevín. Kolovitý typ prekorenenia (duby), srdcový typ (buk, jedľa) a tanierový-povrchový koreňový typ (smrek) budú mať rôzny vplyv na lepšie resp. horšie využitie potenciálnej zrážkovej vody v pôde. Veľký význam majú aj fyzikálne vlastnosti jednotlivých typov pôd, ktoré spolu s prekorenením pôdneho profilu vytvárajú synergický efekt zrážkového režimu v lese. Retenčná funkcia lesa bude predstavovať regulovanie zrážok v celom korunovom, kmeňovom priestore a koreňovom profile. Ide o reguláciu procesu ich zachytávania, dlhodobejšieho udržania v pôde a spomaľovania odtoku z lesa. Pri tvorbe PSL, hlavne pri návrhu pestovných opatrení v jednotlivých porastoch vo väzbe na analýzu drevinovej skladby bude potrebné prihliadať aj na fyzikálne vlastnosti pôdnych typov v lesoch Slovenska z pohľadu ich retencie a rizika nedostatku vody. Dôležité bude aj ich živinové zásobenie, ktoré pri uplatňovaní nesprávnych pestovných opatrení modifikuje tvorbu koreňového systému. Poznatky, ktoré sme získali dlhodobým pozorovaním ukazujú, že pri pôdnom type kambizem v rovnorodých bukových porastoch v obnove, ktoré boli v minulosti (pred 30 rokmi) vychovávané silnými podúrovňovými prebierkami, má táto drevina skoro tanierový koreňový systém.
Tento stav je výsledkom malých korún úrovňových bukov, ktoré potrebujú menej živín a pri dobrom nutričnom zásobení sú korene “lenivé“ isť do väčšej hĺbky. Porasty majú horizontálny zápoj a na južných expozíciách pri extrémnom priebehu teplôt dochádza ku usychaniu korún a následnej mortalite. Toto je závažný poznatok, ktorý spolu s vplyvom expozície bude potrebné brať do úvahy pri návrhu pestovných opatrení. Štruktúra porastu má veľký význam na prekorenenie pôdneho profilu. Porasty so stupňovým, resp. vertikálnym zápojom majú lepšie a hlbšie prekorenenie pôdneho profilu. Porastové štruktúry pôvodných jedľovo-bukových resp. smrekovo-jedľových porastov s prímesou buka s vertikálnym zápojom na pôdach s menej priaznivými fyzikálnymi vlastnosťami flyš (ílovité, ílovito-hlinité pôdy Orava, Kysuce) zlepšujú ich pôdnu fyziku. Porastová štruktúra tejto drevinovej skladby výrazne lepšie a hlbšie prekoreňuje pôdny profil a zlepšuje vodný režim lesa. Porasty s horizontálnym zápojom hlavne nepôvodné smrekové majú nepriaznivé prekorenenie a hospodárenie s vodou je nevyhovujúce pre ich rastovú a fyziologickú vitalitu resp. regeneračné procesy. Pri takejto štruktúre lesa z hľadiska udržania zrážok nepriaznivom pôdnom type (flyš) je retenčná schopnosť lesa veľmi nízka. Pri súčasnej zmeny klímy a extrémnosti počasia hlavne v období sucha v nepôvodných smrekových porastoch nachádzajúcich sa na tomto pôdnom type významne klesá ich fyziologická aktivita a zhoršuje sa zdravotný stav, s dynamickým nástupom biotických škodcov.
V rovnorodých bukových porastoch so stupňovým zápojom hlavne v slt. Fp a Ft na kambizemiach, ktoré v týchto porastoch prevládajú je prekorenenie a fyzikálne vlastnosti pôdneho profilu podstatne priaznivejšie pre retenciu a zrážkový režim. V súvislosti s priebehom zrážok cez porastový korunový a kmeňový priestor sú známe dva typy korunového profilu drevín. Dáždnikový typ (smrek, jedľa), kde sa prevažná väčšina zrážok dostáva na pôdu po obvode korún stromov a lievikový typ (buk, dub), kde je dominantný stok zrážok po kmeni. Na základe týchto poznatkov je potreba v porastoch vytvoriť štruktúru lesa tak, aby sa priebeh zrážok cez korunový priestor spomalil (zrážky prechádzajú z jednej koruny vyššie postaveného stromu na korunu, ktorá sa nachádza pod ňou). Pri tejto štruktúre sa zrážky dostanú na pôdny povrch v takej dynamike, aby podľa možnosti vsiakli do pôdneho profilu a neodchádzali po povrchu pôdy. V prípade úplného nasiaknutia pôd (dlhotrvajúce zrážky) by bol odtok zrážok významne spomalený. Ideálny je vertikálny v krajnom prípade stupňovitý zápoj, ktorý sa vytvorí pri uplatňovaní individuálneho resp. hlúčikového, v krajnom prípade výberu v malých skupinách (2-4 áre) s cieľom vytvorenia trvalo viacetážových porastov (TVEP) resp. porastov mozaikovej štruktúry. Významným faktorom sú lesy tvorené viacerými autochtónnymi drevinami s rôznym typom koreňového systému. Takto je hlbšie prekorenený pôdny profil a tým významne zvýšená retenčná schopnosť pôdy aj v prípade takých pôd ako je rankrova pôda resp. rendzina (slt. Fap, FP, AF a FA).
Z naznačeného rozboru jasne vyplýva, že uplatňovanie princípov a zásad PBHL, ktoré pracujú s cyklickým modelom vývoja lesa (les hrúbkových tried) sa vytvárajú predpoklady pre priaznivejšie prekorenenie pôdneho profilu. Tento proces znamená lepšie využitie a aktivizáciu retenčnej schopnosti lesných pôd, lepšie využitie vody pri živinovom režime lesa a tým lepšie plnenie jeho integrovaných funkcií. Reálne treba povedať, že v súčasnosti sa nedostatočne uplatňujú pestovné systémy, ktoré zvyšujú ekologickú stabilitu našich prevažne prirodzených lesných ekosystémov (les hrúbkových tried). Trvalá udržateľnosť lesného hospodárstva v tejto klimatickej situácii, či chceme alebo nie, je možná len uplatňovaním pestovných postupov prírode blízkeho obhospodarovania lesa. Pozitívom v súčasnej dobe je masívne uplatňovanie úrovňových prebierok s pozitívnym výberom s cieľom vytvorenia minimálne dvojvrstvovej štruktúry vychovávaných porastov, ktoré zlepšujú fyzikálny profil a retenčný efekt lesných pôd. Pri obnovných ruboch sú realitou dneška zvládnuté postupy pri obhospodarovaní rúbaňového lesa vekových tried s fókusom na úspešné prirodzené zmladenie. Vo väčšine prípadov sa uplatňujú schematické postupy, výsledkom ktorých je geometrizácia ťažbových plôch (pásové clonné ruby). Vysoká koncentrácia ťažby v nich, rýchle priraďovanie ďalších východísk obnovy aj v prípade listnatých porastov hlavne buka vedie ku riziku nezabezpečenia prirodzenej obnovy a zhoršenia vodnej retencie pôd, nehovoriac o sekvestrácii uhlíka. Používame krátkodobé ekonomické modely hospodárenia (v mnohých prípadoch jednoročné). Nevšímame si produkčnú výkonnosť jednotlivých stromov, ani skutočnosť, že ich postupnou redukciou regulujeme svetlo pre podrast, vytvárame významný prírastok na ostávajúcich stromoch, čím vytvárame podmienky pre plošnú a vekovú v prípade zmiešaných porastov drevinovú štruktúru a lacnejšiu výchovu v rastových fázach, ktoré sú z pohľadu celkového nákladového modelu lesa drahé. Pridanou hodnotou, ktorú sme si doteraz málo uvedomili je zlepšenie retenčnej schopnosti pôd a lepšie hospodárenie stromov s vodou, ktorá sa v pôdach nachádza. Do budúcnosti sme odsúdení na užšiu spoluprácu s prírodou a využívaním poznatkov o nej. To sa týka aj poznatkov o pôde. Len takýmto prístupom vytvoríme predpoklady trvalú udržateľnosť lesov a lepšiu retenčnú schopnosť našich lesov.
Prof. Ing. Milan Saniga,DrSc. prof. em.
Katedra pestovania lesa
Lesnícka fakulta TU Zvolen
