Lesy ve střední Evropě jsou v posledních letech výrazně ovlivněny kalamitami. Současný rozsah holin spolu se snahou o změnu druhové skladby lesů vede lesníky k využívání postupů více odpovídajících přírodním procesům s cílem rychlého a efektivního postupu obnovy holin. Jedním z těchto postupů obnovy lesa je širší využití dřevin s pionýrskou strategií růstu.
Vědci z Výzkumné stanice Opočno VÚLHM, v. v. i., shromáždili poznatky o potenciálu přirozené obnovy listnatých dřevin s pionýrskou strategií růstu a publikovali je v časopise Zprávy lesnického výzkumu 3/2021 v článku Potenciál přirozené obnovy pionýrských druhů dřevin. V našich podmínkách se za pionýrské listnaté dřeviny vhodné pro obnovu lesa na rozsáhlých holinách nejčastěji považují břízy, topoly, olše a jeřáb ptačí.
Foto: rychlé přikrytí půdy nalétlou břízou zabraňuje erozi půdy
Tradiční postupy obnovy lesa na rozsáhlých holinách nejsou vždy úspěšné, jsou ekonomicky náročné a vznikající stejnověké porosty s sebou nesou vysoké riziko opakování kalamit. Úspěšnost obnovy výrazně ovlivňují nepříznivé klimatické podmínky, riziko zvýšení hladiny spodní vody, zabuřenění, ztráty živin spojené s mineralizací humusových horizontů a další negativní faktory.
Dřeviny s pionýrskou strategií růstu se zpravidla vyznačují značnou osídlovací schopností v široké škále stanovištních a klimatických podmínek včetně extrémních, rychlým růstem v mládí a vyšší odolností vůči působení nepříznivých vlivů. Rovněž mají vysokou produkci semen, které se šíří na velkou vzdálenost.
Odrůstající porosty vytvářejí porostní kryt s ekologickým působením, a tím mohou rychleji zmírnit negativa spojovaná s rozsáhlými holinami, svým působením upravují podmínky pro odrůstání cílových dřevin. Jejich použití na stávajících holinách umožňuje větší časovou a prostorovou variabilitu při vytváření následných porostů, které by měly být stabilnější.
Rychlý růst pionýrských dřevin v mládí je spojen s jejich nižší konkurenční schopností a extenzivním využíváním růstového prostoru, nižší růstovou vytrvalostí a zpravidla kratším věkem. Tyto vlastnosti většinu pionýrských druhů vylučují ze závěrečných stadií lesa a omezují jejich trvalý výskyt na extrémnější stanoviště.
Foto: staré pařezové výmladky olše, autor Jan Řezáč
Přehled poznatků o jednotlivých dřevinách ukazuje odlišné mechanismy jejich přirozené obnovy v závislosti na vhodných stanovištních podmínkách, morfologii semen, způsobu šíření, přežívání a odrůstání. Dřeviny vykazují značné kolísání úrody semen v závislosti na klimatických podmínkách. Semenné roky se vyskytují každý 2. (3.) rok u bříz, olší a jeřábu.
Běžný potenciál šíření semen břízy větrem nepřesahuje 100 m od zdroje semen (50 m u olší a jeřábu), do této vzdálenosti se dostává dostatečné množství semen pro vznik následného porostu s požadovanými parametry. Topoly (a vrby) jsou schopny se šířit na výrazně delší vzdálenost. Distribuce semen větrem a obratlovci je zpravidla nenáhodná a nerovnoměrná podle konkrétních podmínek prostředí.
Semenáčky břízy a jeřábu mohou vzcházet i ze semen z půdní banky. Pro generativní obnovu analyzovaných dřevin jsou optimální stanoviště s odkrytým nebo narušeným minerálním substrátem, s absencí buřeně. Absence zásobních látek v semenech zvyšuje důležitost příznivých mikroklimatických podmínek (zejména vlhkostních) v prvních fázích růstu. Potenciální využití vegetativní obnovy předpokládá výskyt dřevin na ploše před disturbancí.
Dřeviny s pionýrskou strategií růstu jsou často vyhledávány zvěří jako zdroj potravy, úspěch jejich obnovy závisí i na škodách zvěří.
Několik zajímavostí
Bříza
Dospělé břízy mohou produkovat 0,04–10 mil. semen ročně. Většina jejich semen padá do vzdálenosti 100 (150) m od zdroje ve směru převažujícího větru. Přes vzdálenost 100 m se dostává maximálně 10 % semen.
Semena jsou schopna přežívat v půdní bance semen po dobu 1–5 let (teoreticky až 12 let). Semeno je odolné vůči škodám mrazem a suchem, klíčivost břízy nepřesahuje 35 %. Většina semen klíčí až na jaře příštího roku po trvalém nárůstu teplot nad 0 °C.
Foto: odrůstající bříza na pasece vytváří příznivější mikroklima pro další dřeviny
Ztráty z přirozené obnovy do ukončení fáze klíčení dosahují 95–99 % jedinců, následné ztráty ovlivňuje pokryvnost půdního povrchu a stanovištní podmínky (59–96 % u semenáčků). Při umělé obnově síjí mortalita jedinců břízy přesáhla 80–90 % během prvních 3 let.
Značný potenciál pařezové výmladnosti bříz klesá s věkem, u břízy bělokoré se výmladnost výrazně snižuje okolo věku 20 let, u břízy pýřité později (až 50 let).
Osika
Počty tobolek se semeny v jehnědách topolu osiky jsou vysoké, při výskytu až 40 000 ks jehněd na dospělém stromě roční produkce semen na hektar dosahuje stovek milionů kusů. Chmýří zajišťuje transport semen větrem na velkou vzdálenost (stovky metrů), při bezvětří jsou šířena na všechny strany. Významný může být i sekundární pohyb semen po hladkém povrchu země a vodní hladině.
Počáteční klíčivost semen je vysoká (přes 90 %), jejich životnost rychle klesá a vitalita v půdní bance zpravidla nepřesáhne 1 rok. V příznivých podmínkách klíčí semena rychle (často i méně než za 24 hod. po opadu), malá hmotnost semene a absence zásobních látek výrazně zvyšuje nutnost příznivých vlhkostních podmínek pro klíčení a odrůstání semenáčků.
Přežívání semenáčků v 1. roce růstu se pohybuje v rozmezí 0–23 % (průměr 10 %).
Výskyt kořenových výmladků osiky často přesahuje obvod koruny (až 30 m od rodičovského stromu).
Olše
Olše jsou klimaticky nenáročné, odolné vůči teplotním extrémům. Mají vysoké nároky na světlo. Zpravidla srdčitý kořenový systém je adaptován na zvýšený obsah vody v půdě. Výskyt bakterií rodu Frankia na kořenech umožňuje poutání vzdušného dusíku a nadlepšování jeho zásob na stanovištích s nižší zásobou.
Roční produkce čistých semen v porostu činí 5–13 kg/ha, v semenném roce může dosáhnout až 18 kg/ha.
Absence létajícího aparátu semen olše omezuje rozsah jejich šíření větrem (30–60 m), nejvyšší hustota semen byla zjištěna do 10 m od zdroje. Semena se také šíří na velké vzdálenosti vodou, mohou plout až jeden rok na vodní hladině bez výrazné ztráty klíčivosti. Semena se mohou sekundárně šířit po povrchu ledu a sněhu, jsou potravou mnoha druhů ptáků a savců.
Vhodné podmínky pro klíčení poskytují oblasti ovlivněné opakovanými záplavami, místa s narušeným půdním povrchem, případně i lokality v okolí vod po změně vodní hladiny.
Příznivé podmínky pro obnovu mohou být vytvořeny stavební činností bobrů, pro které olše představuje významný zdroj potravy i stavebního materiálu.
Olše má bohatou pařezovou výmladnost do vysokého věku, kořenové výmladky se vyskytují omezeně.
Jeřáb ptačí
Jeřáb ptačí se přirozeně obnovuje i pod porostní clonou s homogenním přísunem světla a konkurenčním působením dalších dřevin, kde může dlouhodobě přežívat a výškově odrůstá teprve po vzniku porostní mezery.
Jeřáb je dřevinou vyhledávanou zvěří, okusovány jsou pupeny, listy, výhonky i kůra.
Foto: jeřáb ptačí ve směsi s dalšími dřevinami
Na příznivých stanovištích plodí každoročně, meziroční kolísání plodivosti může být značné 50–3020 kg/ha.
Plody jsou rozšiřovány zejména ptáky (až 63 druhů), ale i savci (zejména hlodavci, šelmy a spárkatá zvěř). Vzdálenost šíření semen ptáky v okolí mateřských stromů zpravidla nepřesahuje 40 m, na holinách je potenciál šíření semen ptáky prostorově omezený podél letových drah a v okolí ptačích vyhlídek.
Prostorové rozmístění semen a následné obnovy je zpravidla skupinovité, jednotlivé hloučky mohou být tvořeny více kmínky generativního původu.
Klíčení semen negativně ovlivňuje přítomnost inhibitorů klíčení, vyskytujících se v dužnině plodu i obalu embrya, jejich odstranění se v přírodních podmínkách děje střídáním teploty a vlhkosti. Průchod zvířecím traktem odstraňuje inhibitory v dužnině a i částečně v obalu semene, část semen je však strávena.
Semena klíčí časně zjara prvním nebo druhým rokem v závislosti na výskytu inhibitorů. Pro klíčení a odrůstání jeřáb preferuje stanoviště s dostatkem humusu, odrůstá i na odumřelém dřevu s odpovídajícím rozkladem.
Vegetativní obnova může být u jeřábu dominantní způsob šíření na extrémních stanovištích z důvodu nepříznivých růstových podmínek i omezené vitality semen. Jeřáby se vegetativně obnovují z pařezových a kořenových výmladků, kořenové výmladky se mohou vyskytovat až 5 m od rodičovského stromu. Jeřáb může dlouhodobě přežívat pod clonou porostu i ve formě opakovaně se obnovujících výmladků s krátkou živostností, vegetativně se může obnovit i na místech, kde zbytky z původního jedince již nejsou zřetelné nebo jsou v souvislém vegetačním pokryvu.
Článek vznikl v rámci výzkumného projektu NAZV QK1810126 „Zakládání a výchova směsí přípravných a cílových dřevin plnících produkční a mimoprodukční funkce lesa v oblasti velkoplošně hynoucích smrkových porostů“ a výzkumného záměru MZE-RO0118.
Celý článek Potenciál přirozené obnovy pionýrských druhů dřevin je ke stažení na https://www.vulhm.cz/files/uploads/2021/09/636.pdf. (18.11.2021)
Foto Jan Řezáč