Kompetiční odpověď buku vztažená ke vzrůstu stromů a abiotickému stresu

Verze PDF

Moderní management lesa se zaměřuje na udržení biodiverzity a na přizpůsobení konkrétnímu klimatu. Praktiky lesního hospodaření mohou změnit interakce a tím i strukturu a složení lesa, nicméně stále chybí znalosti o efektu konkurence a abiotického stresu. Z toho důvodu byly v této studii sledovány porosty buku lesního v oligo- a eutrofních nížinných lesích. Mezi jednotlivými typy lesa byla konkurence mezi stromy nesouměřitelná. U mladých stromů intenzita a význam konkurence klesaly se vzrůstajícím abiotickým stresem. U středně a velmi vzrostlých stromů byl ale trend opačný. Vzrostlé stromy si nejméně konkurovaly o živiny na úrodných svazích. Naproti tomu pro střední a nízké stromy byl efekt konkurence nejvyšší v hustě osazených místech s nejnižší citlivostí na změny v hustotě na místech s limitujícími zdroji. Vidíme, že interakce mezi stromy závisí jak na množství zdrojů, tak na stupni dospívání stromu, a tedy by na ně měl být brán zřetel v regionálních modelech růstu lesa. Lesní hospodáři by pak mohli zlepšit jak ochranářskou, tak těžební stránku věci, kdyby tyto úvahy zapojili do svého plánování, zvláště při prořezávání.

Využitelné výstupy: 

Analýza vlivu konkurence a abiotického stresu na růst stromů byla zkoumána v lesích nedaleko Lübeku a Möllnu v oblasti Šlesvicka-Holštýnska na severozápadě Německa. Jsou to lesy složené hlavně z opadavých stromů (72 % v Lubeku a 41 % v Möllnu) s výměrou skoro 4300 a 1150 ha. Lesy se rozprostírají v nadmořské výšce do 90 metrů a klima je suboceánské (průměrná roční teplota 8,3 °C a ročně 580 respektive 871 mm srážek). Jednotlivé lesní porosty pak byly rozděleny do tří kategorií dle typu biotopu a půdy na (i) "GF-till" meso- a eutrofní bučiny (Galio-Fagetum) na pseudoglejových luvi- a kambizemích, (ii) na "GF-clay" mesotrofní bučiny (Galio-Fagetum) převážně na pseudoglejích a pseudoglejových kambizemích, kde je největším problémem dlouho stojící voda díky velkému množství jílu, a na (iii) "DF" oligotrofní bučiny (Deschampsio-Fagetum) na morénových půdách s vysokými obsahy písků a nízkým pH. Nejlepší podmínky pro růst buku by měly být na GF-till a abiotický stres by měl vzrůstat směrem k DF. Mezi jednotlivými lokalitami se porovnával přírůstek stromů za nízké a vysoké hustoty, s ohledem na konkurenci a abiotické faktory.
Růst stromů byl negativně ovlivněn vzrůstající konkurencí, ale intenzita tohoto vztahu se mezi jednotlivými skupinami silně lišila. U GF-till byly nejvíce ovlivněny malé stromy (výčetní tloušťka 20-40 cm), zatímco u větších (nad 50 cm) bylo ovlivnění minimální. Takové rozložení na zbylých dvou typech lokalit prakticky nebylo. Na druhou stranu odpověď na konkurenci byla výrazně vyšší u GF-clay a DF, kde také s velikostí stromů vzrůstala, zatímco v GF-till klesala.
Z výsledků vyplývá, že se vzrůstajícím abiotickým stresem přestává být konkurence tak důležitá a to hlavně pro malé a střední stromy. Důvodem, proč tomu tak není u vzrostlých stromů je pravděpodobně vyvinutější kořenový systém, který i v ne zcela příznivých podmínkách dokáže nabrat dostatek vody. Navíc konkurence mezi vzrostlými stromy nebyla závislá na jejich hustotě. Nejvíce se konkurence projevovala mezi malými a středními stromy s vysokou hustotou a nejvíce byly na změny citlivé stromky na bohatých lokalitách (GF-till). Závislost na zdrojích je tak závislá i na věku stromu a vzrůstající konkurence má na růst stromů vždy negativní efekt. Autoři navíc pozorovali nejvyšší toleranci ke konkurenci u velkých a vitálních stromů.
Redukce růstu v důsledku konkurence a v důsledku abiotického stresu by měly být užívány jako ukazatele pro přírodě blízké lesní hospodaření. Pokud se bude muset les vyrovnat s nějakou environmentální zátěží, pak rozdíly ve výšce stromů budou v jeho reakcích hrát větší roli, než rozdíly v hustotě. Též je dobré mít na paměti, že přírůstek stromů se s věkem snižuje a to více v suboptimálních podmínkách. Jedním z nejpodstatnějších závěrů je ale to, že pokud stromy přesáhnou výčetní šířku 40 cm, tak na GF-till je prakticky vzájemná konkurence neomezuje. Navrhujeme proto, aby:

  • Prořezávání bylo aplikováno jen na stromy se šířkou 20-40 cm a to zejména na půdách s dobrou přístupností jak živin, tak vody. V pozdějších stádiích by mělo být kácení omezeno jen na těžbu dřeva. Na suboptimálních plochách by intenzita prořezávání měla být zvýšena o cirka 25 %, neboť jeho efekt je tu nižší.
  • Pro GF-till (tj. optimální podmínky) navrhujeme hustotu 600 kubíků na hektar, což je 80 % toho, co je v lesích bez managementu. U suboptimálních podmínek (GF-clay a DF) by tato hodnota měla být přizpůsobena růstovému potenciálu na hodnoty kolem 450 kubíků na hektar.

Takovéto hospodaření pak bude maximalizovat jak výtěžnost dřeva, tak přírodě blízký stav s vysokou biodiverzitou. Dále snížení intenzity managementu s prodloužením doby obměny bude podporovat přirozenou dynamiku (tj. menší rušení, akumulaci biomasy, tvorbu mrtvého dřeva), hlavně vznik starých výstavků a skloubení zájmů ekologických s těmi ekonomickými.

Grafické přílohy: 
Obr. 1 z publikace: Efekt velikosti stromu na vztah mezi intenzitou konkurence a hustotou porostu na různých půdách.
Obr. 2 z publikace: Změny v intenzitě konkurence s ohledem na stáří stromů.
Obr. 3 z publikace: Efekt velikosti stromu na vztah mezi významností konkurence a hustotou porostu na různých půdách.
Obr. 4 z publikace: Změny ve významnosti konkurence s ohledem na stáří stromů.
Zdroj: 
Fichtner A., Sturm K., Rickert C., Härdtle W., Schrautzer J. 2012: Competition response of European beech Fagus sylvatica L. varies with tree size and abiotic stress: minimizing anthropogenic disturbances in forests. Journal of Applied Ecology 49: 1306-1315.
Zadal: 
František Špoutil
EEA Grants Investice do rozvoje vzdělávání
Podpořeno grantem z Islandu, Lichtenštejnska a Norska. Supported by grant from Iceland, Liechtenstein and Norway.