Vítr - významný činitel disturbance

1. května 2015 v 16:00 | Alena Tmejová |  Disturbance
Mezi další abiotické příčiny vedoucí k disturbancím patří vítr. Větrné disturbance jsou jak ve střední Evropě, tak přímo na Šumavě celkem běžným jevem.
Rozpad stromového patra horských smrčin jako následek větrné disturbance není důvod pro zavedení jakýchkoli zásahů do těchto ekosystémů. Plochy lze ponechat spontánní dynamice (sukcesi). Stejně jako bylo zmíněno u disturbance u přemnožení škůdcem.

Ještě větší rozdíly mezi působením přírodní a umělé disturbance jsme zjistili v případě polomu na Černé hoře na Šumavě, kde byla přirozená obnova sledována dva roky (2007 a 2008) po orkánu Kyrill (Hrežíková 2009). Počty smrku i jeřábu byly ve vyklizeném polomu o řád nižší než v polomu ponechaném (4 223 jedinců smrku na 1 ha a 361 jeřábů v ponechaném oproti 743 exemplářů smrku a 64 jeřábu na 1 ha ve vyklizeném v r. 2007). Výrazně se lišilo i procento přežití mezi oběma roky sledování: zatímco v ponechaném polomu přežilo do následujícího roku 83 % smrku a 94 % jeřábu, ve vyklizeném šlo pouze o 40 % smrku a 67 % jeřábu. Zásah v podobě vyklízení měl v tomto případě ještě drastičtější dopad než přímá těžba. (Jonášová 2013)

Dalším příkladem úspěšné přirozené obnovy lesa po přírodní disturbanci a zdrojem poučení i pro Šumavu může být vývoj bezzásahových ploch ve Vysokých Tatrách po větrné kalamitě z r. 2004. Pravidelné vyhodnocování přirozeného zmlazení prokázalo pozitivní vliv ponechané dřevní hmoty na úspěšnou samovolnou obnovu lesa. V nevyklizených plochách se vyskytují semenáče smrku i listnáčů v množstvích až několika tisíc na ha. Ve vyklizených plochách rostou ale několikanásobně menší počty semenáčků smrku i listnáčů a pro zajištění nového lesa se realizují umělé výsadby smrku a modřínu i výsevy pionýrských dřevin. Zatímco většina se - menáčů smrku pocházela z doby před větrnou kalamitou a vyvrácené stromy jim poskytují ochranu a částečný stín, pro listnáče šířené větrem jsou důležité plochy vyvrácených kořenových talířů i holá zem pod vývraty, kde se úspěšně uchycují ve vysokých počtech. Ve vyklizeném polomu rychle expandovalo bylinné patro (třtina rákosovitá - Calamagrostis arundinacea a další), v němž je uchycování dřevin velice obtížné. I zde se potvrdilo, že zpracování větrné kalamity je zásah, který podstatně snižuje regenerační schopnost lesního ekosystému a velice pravděpodobně prodlouží dobu potřebnou pro obnovu lesa na vyklizených plochách. (Jonášová 2013)


zážitková stezka Polom v horské smrčině
 

Smrková hospodářská monokultura nebo přirozený les?

1. května 2015 v 9:48 | Alena Tmejová |  Disturbance
Výhody přirozeného lesa oproti hospodářskému jsou ze všech doložených zdrojů evidentní. Tam kde vládne příroda, je vzhled i funkce lesa ovlivněna podmínkami prostředí, přítomnými organismy a jejich vztahy. Naopak obhospodařované lesy jsou pěstovány především pro vysoké výnosy dřeva. Jsou na první pohled zjednodušeny a změněny - často ve prospěch jediné dřeviny (tzv. monokultura). Toto zjednodušení je na úkor nižšího počtu různých druhů. Dalších hlediskem je také to, že hospodářské lesy jsou na činnosti člověka do jisté míry závislé a jsou náchylnější na napadení lýkožroutem smrkovým. Kindlmann et al. (2013) uvádí, že míra přemnožení závisí především na množství napadnutelných stromů na jednotku plochy. V člověkem uměle vysázených a stejnověkých monokulturách smrku (často navíc nepůvodních v určitém vegetačním stupni), lze proto očekávat větší problémy než v přirozených lesích s pestrou druhovou skladbou a věkově rozrůzněnými jedinci hostitelského stromu. Jak argumentuje Kulakowski a Bebi (2004), je ironií, že pokusy člověka o vytvoření předvídatelnějších a spolehlivějších ekosystémů snižují rozsah přirozené variace, často snižují odolnost ekosystémů a vedou k neočekávaným a obvykle nežádoucím ekologickým překvapením.

Chceme-li chránit přírodu, omezíme své zásahy a budeme pozorně a pokorně sledovat vývoj lesa v měnících se podmínkách prostředí. Předat žezlo přírodě můžeme v podstatě kdekoliv, i tam, kde dříve býval hospodářský les. A zániku lesa se nemusíme obávat (Šantrůčková, Vrba 2010).


Obrázek - Závislost odolnosti porostu proti kůrovci na druhové skladbě a stáří porostu a na vlivu imisí. Každá řádka popisuje vliv jednoho faktoru na počet stromů napadených lýkožroutem smrkovým na jednotku plochu (zvětšuje se z leva do prava). Tento parametr je největší ve smrkových monokulturách (vpravo nahoře), v porostech s množstvím starých stormů (vpravo uprostřed), a tam, kde se nechází mnoho oslabených stromů - především imisemi (vpravo dole). Podle: P.Kidlmann a kol.(2012)

Samovolná obnova lesa ve staré oblasti NP Šumava mezi Lužným a Roklanem

Lýkožrout smrkový (Ips typographus)

30. dubna 2015 v 23:26 | Alena Tmejová |  Disturbance
Lýkožrout smrkový je jedním ze 110 zástupců podčeledi kůrovcovitých (Scolytinae), s nimiž se můžeme setkat v České republice. Původně byli kůrovci řazeni do samostatné čeledi, nyní se však považují za vysoce specializované "nosatce bez nosu" a řadí se tedy do čeledi nosatcovitých (Curculionidae). Je přibližně 4,5 až 5,5 mm dlouhý, lesklý, hnědé nebo hnědočerné barvy. Krovky jsou na zádi vykrojené, na okrajích vhloubené dutiny zdobené čtyřmi páry zoubků. Lýkožrout si pro napadené vybírá přednostně fyziologicky oslabené strom, vývraty, zlomy nebo stromy pokácené. Při přemnožení však napadá i stromy zcela zdravé, které dokáže zahubit za několik málo týdnů.

Jako první nalétávají na stromy samečci. Teprve po 2-4 dnech, během nichž vyhlodají tzv. snubní komůrku, přilétají samičky. Na jednoho samečka připadnou zpravidla 1-3 samičky. Po spáření hlodá každá z nich
svou matečnou chodbu a do zářezů po stranách klade jednotlivá vajíčka. Během života samička naklade 100-150 vajíček, v průměru 30-50 kusů na jeden ovariální cyklus. Hlodání matečné chodby a kladení vajíček zabere obvykle 7-10 dní. Po 6-18 dnech se líhnou larvy, jejichž vývoj může trvat v optimálních podmínkách 7 dní, v nepříznivých až 50 dní. Období kukly představuje v průměru 8 dní. Vylíhlí brouci jsou zpočátku bílí, postupně loutnou, dále tmavnou a pohlavně dozrávají. Přitom prodělávají tzv. zralostní žír, a to buď přímo v místě vylíhnutí, anebo po přeletu na jiné, náhradní místo. Tato fáze trvá obvykle 2-3 týdny. Celkový vývoj od zavrtání rodičovského samce až po ukončení zralostního žíru mladých brouků probíhá za normálních podmínek 6-10 týdnů. (Doležal 2013)

Čerstvě napadaný strom se pozná podle drobných pilinek, tzv. drtinek, které kůrovci hlodající chodbu vyhazují ven, a které se pak uchycují na kůře nebo leží okolo kmene. Pokud je kmen napaden až dolů, jsou vidět i závrty, kterými do kmenu pronikli samci. Barevné změny jehličí a oloupávání kůry je bohužel již obvykle pozdním signálem. V té době již brouci opouštějí strom. Napadení také někdy poznáme podle výronů pryškyřice a malých pryskyřičných hrudek u závrtů brouka. To ale pouze u stromů, které jsou schopny alespoň zpočátku "bojovat".

Ips typographus - lýkožrout smrkový

 


Disturbance a její vliv na biodiverzitu

30. dubna 2015 v 23:02 | Alena Tmejová |  Disturbance
Podle názorů mnohých autorů (Jonášová 2013, Váchal 2008, Šantrůčková & Vrba 2010, Kulakowski & Bebi 2004, Čada et al. 2013) jsou přirozené disturbance podstatným jevem, díky kterému dochází k obnově jednotlivých ekosystémů. Mají klíčový vliv i na druhovou skladbu, strukturu a uspořádání společenstev.

Jak uvádí Jonášová (2013), na plochách na Šumavě bylo zjištěno přežívání všech původních lesních zástupců bylinného patra přítomných na začátku napadení porostů kůrovcem, a navíc se objevila řada nových světlomilných druhů. Za zmínku stojí i hnízdění některých ptačích druhů např. rehek zahradní (Phoenicurus phoenicurus), pěnice hnědokřídlá (Sylvia communis), linduška lesní (Anthus trivialis), krutihlav obecný (Jynx torquilla) nebo tetřev hlušec (Tetrao urogallus). Výskyt těchto i jiných (často vzácných) druhů je vázán na dostatek stromů s dutinami a larvami hmyzu. Z článku o přírodní disturbanci (Jonášová, 2013) jednoznačně vyplývá, že velký počet zástupců preferuje podmínky porostů rozpadlých působením lýkožrouta smrkového a to potvrzuje jeho úlohu jako klíčového druhu pro existenci mnoha dalších organismů horských smrčin, i těch považovaných za typické pro kulturní krajinu, jejichž biotopem mohly být právě narušené otevřené porosty.

Tetrao urogallus - tetřev hlušectetřev hlušec


linduška lesní


Je disturbance horských smrčin katastrofou?

30. dubna 2015 v 22:46 | Alena Tmejová |  Disturbance
Důsledky narušení lesa bývají často vnímány jako cosi negativního a pro ekosystém nebezpečného. Tradiční lesnická teorie tvrdí, že v podmínkách střední Evropy je to kalamita. Tedy něco nesprávného, vlastně katastrofa. Toto nové poznatky vyvracejí. Působení vichřice a kůrovců jsou přirozenou součástí dynamiky smrkových lesů (Šantrůčková, Vrba 2010). Důležitým dědictvím disturbance je množství stojícího i ležícího mrtvého dřeva, které představuje stejně významnou složku přírodního lesa jako živé stromy. Tlející dřevo je hlavním substrátem pro obnovu smrku. Změna, která v porostu nastává po odumření stromu vlivem lýkožrouta, je ve srovnání s jinými disturbancemi poměrně pozvolná a pro přirozenou obnovu dřevin příznivá (Jonášová 2013).

Jonášová (2013) shrnuje dostupná data za posledních 15 let sledování trvalých výzkumných ploch na Šumavě, což je zřejmě nejdelší doba monitorování samovolného vývoje po kůrovci u nás. Základním problémem je zkreslená představa o tom, jak má přirozená horská smrčina vypadat. Řada lidí má zafixovanou představu obhospodařovaného smrkového lesa, v lepším případě pak sice přirozeného, ale vždy pouze v jednom jeho stadiu, a to dospělosti, s převažujícími zelenými smrky. Jak uvádí Šantrůčková a Vrba (2010) ideálem pro běžného člověka je zelený les, zatímco suchý les je něco nepřirozeného a odpudivého. V zažité představě je to obraz zmaru, který musí být odstraněn a zapomenut. Rozpadlý les je však přirozeným stádiem ekosystémů smrčin. Dospělé stromy musí odumřít, aby uvolnily místo stromům novým. Tyto představy a "zdravém lese" jsou důvodem, proč se lidé snaží proti disturbancím aktivně bojovat. Podle Šantrůčkové a Vrby (2010) mají však lesnické zásahy většinou jiný a mnohem větší účinek. Nejčastěji jde totiž o velkoplošné těžby se všemi negativními důsledky, např. vznikem holin (Jonášová 2013). Na nich dochází k výkyvům teplot kvůli malému množství mrtvého dřeva. Velkým problémem je i nedostatek substrátu z toho dřeva, který je důležitý pro obnovu i jiné organismy. Při kácení napadeného lesa nejsou většinou ušetřeny ani ostatní zdravé stromy. Z obrázku č. 1, na kterém je zachycen Roklanský les po napadení lýkožroutem, je patrné, že na místě zůstává mnoho živých stromů. V případě zásahu proti kůrovci by byl postupně vykácen celý tento porost (Jonášová 2013). Jak uvádí Váchal (2008) v knize Šumava umírající a romantická, jest ostatně věcí přirozenou, že všude tam, kde zájmy lidské střetnou se s přírodními, krása hyne; les ustupuje polím, příbytky opeřenců domovům tvorů na pevných nohách a skály v štěrk mění svou tvářnost; co však nejnerozumnějším činem lidským zůstává, je zasahování do vlastní činnosti přírodní tam, kde živelná dění, málo posud a částečně jen člověkem ovládaná, samy prospěšný nakonec stav zemi vytvářejí, třeba spočátku působení jich zhoubným býti se zdálo.

V rámci této problematiky doporučuji krátkometrážní dokument Silva Gabreta - Jak se rodí šumavský horský les, který shrnuje a ilustruje jak fungují přírodní procesy při samovolné obnově lesa a dokazuje, že přes dramatickou fázi rozpadu se o budoucnost šumavských smrčin nemusíme bát.


Živa

30. dubna 2015 v 22:20 | Alena Tmejová |  Publikace a časopisy
Nejstarší stále vycházející český přírodovědecký časopis časopis soustřeďující se na popularizaci vědy. Byl založen roku 1853 Janem Evangelistou Purkyněm. V průběhu času několikrát zaniknul a byl zase obnoven. V současné době je vydáván s podporou Akademie věd České republiky nakladatelstvím Academia.

Současná podoba Živy, časopisu pro popularizaci biologie
Po r. 1989 se zvýšil počet stran, stoupl také počet barevných fotografií a obrázků, jednotlivé články doplnily anglické souhrny a časopis se začal tisknout na kvalitní papír. Tyto změny i přes složité období v letech 1993-98 (kdy Živa kvůli nedostatku finančních prostředků málem zanikla) stále pokračují. Přibyla kulérová příloha (dnes černý tisk na ekologickém papíru) obsahující aktuální komentáře, recenze na knihy, výroční články, zprávy, diskuzní příspěvky apod. Plně barevné křídové strany kromě v Živě obvyklých témat zahrnují genetiku, molekulární biologii, virologii, mikrobiologii, parazitologii, imunologii aj. Některé příspěvky se snaží přiblížit čtenářům i nové metodické přístupy používané v biologii. Všechny články procházejí odbornými recenzemi, obvykle dvěma a jazykovou korekturou.
S redakcí časopisu úzce spolupracuje redakční rada tvořená předními odborníky zastupujícími jednotlivé vědní specializace.
Živa se věnuje velkému množství témat např. botanika, fyziologie rostlin, pěstitelství, antropologie, mykologie, paleontologie, národní parky, měkkýši, ptáci, savci, zoo, botanické zahrady a parky, životní prostředí, ekologie a spousta dalších.

Díky archivovaným digitálním verzím jednotlivých ročníků lze dohledat jakýkoliv článek a pracovat s ním v pdf souboru, což je velmi výhodné. Podrobnější informace najdete na oficiálních stránkách: http://ziva.avcr.cz/

Obálka časopisu Živa 2013/5

Co je to disturbance?

30. dubna 2015 v 0:38 | Alena Tmejová |  Disturbance
Disturbance je v ekologii chápána jako narušení (změna v) ekosystému. Tato událost odstraní nebo potlačí organismy, které se v daném místě vyskytují a vytváří tak prostor pro kolonizaci jiného nebo stejného druhu. Velice dobrým příkladem disturbance (narušení prostředí) v přirozených ekosystémech jsou cyklické gradace tzv. lesních škůdců, v poslední době značně medializované v souvislosti s národním parkem Šumava. V šumavských lesích je takovým škůdcem lýkožrout smrkový, z podčeledi kůrovcovitých (Scolytinae) čeledi nosatcovitých (Curculionidae) - proto bývá často zjednodušeně a ne zcela přesně označován jako kůrovec.Tomuto škůdci je věnována největší pozornost v dalších článcích.
Příčiny vedoucí k disturbancím lze rozdělit na abiotické a bitoické.

Rozdělení s konkrétními příklady:
- abiotické: vítr (polomy, hurikány), záplavy a vodní eroze (povodně, tsunami), oheň, tektonická aktivita
- biotické: člověk (kácení, vypalování), hmyz a patogenní organismy (kůrovec, sarančata)



Úvod

30. dubna 2015 v 0:16 | Alena Tmejová |  Informace o blogu
Tento blog vznikl na základě předmětu Aplikovaná informatika 1 na Univerzitě Hradec Králové. Tématické zaměření souvisí s jedním z mých studovaných oborů, kterým je biologie. K problematice disturbancí horských smrčin jsem se dostala díky předmětu Ekologie rostlin v letním semestru 2015. Na toto téma jsem vypracovávala literární rešerši. Díky odborným zdrojům, recenzovaným i impaktovaným článkům jsem měla možnost více pochopit o proniknout do této problematiky. Toto téma mě zajímalo také kvůli mému zájmu o lesní hospodářství a celkovou obnovu lesů u nás. Již od dětství se věnuji výsadbě nových jehličnatých i listnatých lesů na vykácených plochách v Královehradeckém kraji (okres Trutnov).

Tato stránka by mohla poskytnout cené (pro někoho možná i překvapivé) informace o disturbanci jako ekologickém jevu, který je často lidmi špatně pochopen. Obsahové zaměření se bude soustředit hlavně na disturbance související s Národním parkem Šumava. Nejčastějšími zdroji pro vytváření mých příspěvků na této stránce byly recenzované články z časopisu Živa. Další byly internetové zdroje, z nichž bych ráda doporučila stránku šumavainfo, na které je spousta čtivých a přehledných článku, fotek i zajímavých informací.





Kam dál