LESNICKÁ TYPOLOGIE Východokarpatské výzkumné plochy profesora Aloise Zlatníka po sedmdesáti letech Co vypráví prales ZDENĚKHRUBÝ JAN ŠTYKAR JIŘÍVESKA Na konci 20. let minulého století se profesor Alois Zlatník (Vesmír 84, 565, 2005/10) podílel na vyhlášení státních rezervací v Podkarpatské Rusi. Brněnský Státní výzkumný ústav lesnické ekonomie tam v srpnu 1931 spolu s ním vyslal Alexandra Leporského a Ivana Zvorykina. Tehdy vybrali 22 ploch v západní části Podkarpatské Rusi, v červenci 1934 pak A. Zlatník a Fedor Korsuň našli 14 vhodných Všichni autoři pracují v Ústavu lesnické botaniky, dendrológie a geobiocenologie na Lesnické a dřevařské fakultě Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně. Ing. Zdeněk Hrubý, Ph.D., (*1972) se zabývá vegetací světových ekosystémů. Dr. Ing. Jan Štykar (*1962) je odborným asistentem a zabývá se lesnickou typologií a změnami lesní vegetace. Ing. Jiří Veska (*1978) se v rámci doktorandského studia věnuje dynamice vývoje přírodních lesů. Dvacátá leta minulého století byla obdobím, kdy nejenom milovníci romantiky a spisovatelé, ale také přírodovědci mířili do nejzapadlejší a dosud neprobádané části tehdejšího Československa - Podkarpatské Rusi... Jan Lacina; Zlatníkův žák a pokračovatel, 2002 ploch v části východní. Některé se dočkaly založení, některé zkoumání, na některých se bádá dodnes. Jaký to mělo smysl? Cílem bylo získat představu o utváření, skladbě a vlastnostech lesních společenstev neovlivněných hospodářskými zásahy, porozumět složitým vztahům, jimiž je les protkán a svázán s neživým prostředím, především s půdou. Les nepředstavovaly jen stromy, ale také bylinný podrost a živočichové v něm žijící. Plochy byly založeny jako trvalé a ještě dnes na nich můžeme zopakovat stejná šetření. Podkarpatská Rus byla nejvhodnějším územím - měla Ústav lesnické botaniky, dendrológie a geobiocenologie LDF MZLU v Brně lesnický koutek http://www.vesmir.cz | Vesmír 85, duben 2006 223 Závěr údolí Bílého potoka (vzorní plochy 11 a 12), vlevo Berlebáška, vpravo Pie-troš-Hripka, Huculske Alpy, 2005, snímek © Tomáš Koutecký. více přirozených porostů než Čechy, Morava a Slovensko. Uběhlo sedmdesát let... Řadu vzorních ploch ovlivnily lesnické zásahy. Těžba nejvíce poškodila plochy na Stužici, kde se těžilo holosečemi. Vyrúbané dříví se sváželo úzkokolejkou k řece Už. Ze čtyř ploch zbyl původní „prales" pouze na jediné. Vcelku bez zásahu zůstaly porosty pod horou Pop Ivan Ma-ramorošský (1937 m n. m.), které jsou součástí jádrové zóny Karpatské biosférické rezervace. K jejich zachování přispěla skutečnost, že se rozkládaly v příhraniční ukrajinsko-rumunské zóně, jež byla do konce devadesátých let 20. století přísně střežena (viz mapku na s. 226). Jak se změnily pralesy Podkarpatské Rusi?1 Posun výškového rozšíření dřevin. Při srovnání se Zlatníkovými výzkumy se do vyšších nadmořských výšek posunul buk i smrk. Zlatník r. 1938 píše: Vmasivu Huculských Alp [...] na hřebenu Popa Ivana se jednotlivě vyskytují smrky o výšce lmve výšce 1630m n. m., zaniklý smrkový zakrsekjsme nalezli ještě ve výšce 1880 m na západním svahu... Po 60 letech roste skoro půlmetrový smrk pět metrů pod vrcholem Popa Ivana (1935 m n. m.). Mezernatý, ale souvislý smrkový porost dnes vystupuje až na samotný vrchol Pietroše-Hrip-ky (1784m n. m). Zatím nelze rozhodnout, zda můžeme tyto změny ve výškovém výskytu vysvětlit jen chybením pastvy, nebo i změnami podnebí. Přirozená obměna dřevin. Pokud ve stabilním lese odumře velký jedinec (obvykle stářím), vzniklý prostor rychle zaplní okolní stromy, nebo ho odspodu během několika let zarostou další generace. Někde se posunulo druhové složení stromů. Vzrostl počet buků a klesl počet ostatních dřevin (smrku, klenu a jedle), avšak objem dřevní hmoty buku se zmenšil (snížila se jeho kruhová výčetní základna2), zatímco u ostatních dřevin tomu bylo naopak. Změny vedly k mírnému nárůstu živé i celkové hmoty, objem stojící mrtvé hmoty však zůstal stejný. Nastala zajímavá situace: prostorová struktura se zachovala, ale dřevní stromová hmota vzrostla díky změně druhového složení. Charakteristický je vývoj lesa tam, kde byl uzavřený prostor výrazně narušen např. vichřicí, sněhem, žírem či lidskou činností. Stromy reagují rychlým růstem a často se prosadí dřeviny pionýrské. Vývoj po rozsáhlém lidském zásahu. Bývalé poloniny (např. na Popu Ivanu) rychle zarůstají smrkem a nezabrání tomu ani nepříznivé klimatické podmínky. Prostorová i věková skladba nového porostu však je jednotvárná, struktura je jednodušší a porost je méně stabilní. Vývoj po přírodní katastrofě. Při polomech byl více zasažen smrk než buk (např. na Popu Ivanu). Jak si les zjednává nápravu? V lesnické terminologii mluvíme o tom, že „porostní struktura přechází ze stadia zralosti přes katastrofický rozpad do stadia dorůstáni". V mladé generaci dnes výrazně převažují buky. Poklesl počet jedlí, které polomy také 224 Vesmír 85, duben 2006 I http:// www.vesmir.cz Nahoře: Střídání generací. Výzkum východokarpat-ských pralesů převzali (zleva) Ing. JiříVeska, Ing. Jan Šebesta a Ing. Tomáš Kolář, Huculské Alpy, 2005, snímek © Tomáš Koutecký. Dole: Prof. A. Zlatník, Šilhéřovice, sedmdesátá léta 20. století, snímek ©Jaroslav Horák. poničily, ale jejich kruhová výčetní základna i objem dřevní hmoty mírně vzrostly. To svědčí o jejich velmi vysoké vitalitě. Nejzachovalejší část pralesa byla v Zlatníkově době ve stadiu zralosti. Významný podíl měly staré velké jedle a smrky, neobvykle vysoký byl celkový objem dřevní hmoty. V druhé polovině devadesátých let jsme celou horní polovinu porostu našli rozvrácenou polomem, mozaikovitě se však na ní vyskytují rané fáze stadia dorůstáni. Dřevinné složení se skoro nezměnilo, pouze klesl podíl smrku a nepatrně vzrostl podíl buku a klenu. Lýkožrout v pralese3 Přirozenou roli lýkožrouta smrkového (Ips typographies) lze seriózně zkoumat jen ve skutečném pralese. V České republice nenajdeme ve smrkovém vegetačním stupni nenarušený a člověkem neovlivněný prales. Nejzachovalejší porosty jsou: 1) plošně velmi omezené a obvykle je obklopuje hospodářský les, 2) strukturou se spíše blíží přestárlému stejnověkému hospodářskému lesu než věkově a prostorově rozrůzněnému pralesu, 3) v sedmdesátých a osmdesátých letech byly silně ovlivněny imisemi, 4) také zde se „zasahovalo proti kůrovci". Pralesy pod Popem Ivanem nemají ani jeden z těchto kazů. Pod kůrou všech smrkových souší jsme našli lýkožroutí požerky. Smrkové souše4 obvykle představují 10-20 % počtu živých smrků (výjimečně až 50 %).5 Nejvíce „kůrovcových souší" bylo v nejvýše rostoucím smrkovém stupni. V těchto drsných klimatických podmínkách může být kůrovec jednou z příčin rozpadu dorůstajících porostů. Zdánlivě vyšší počty kůrovcových souší souvisejí s tím, že odumřelé stromy stojí v porostu. Trvá mnoho desítek let, než rozkladné procesy naruší kmen do té míry, že padne. Ve vegetačním 1) Největším problémem byla lokalizace ploch. Dnes lze najít jen kamenné mohyly, které označovaly hraniční body, mnohé z mohyl však byly zničeny a zbývající body se musí doměřovat. Na obnovených plochách jsme stejně jako A. Zlatník sledovali údaje dendrometrické (lesnické taxační charakteristiky, napr. zastoupení dřevin, zásobu porostu v m3/ha, výčetní kruhovou základnu v mJ/ha, rozvrstveni těchto charakteristik v jednotlivých tloušťkových třídách stromů), fytocenologické (opakovaní fytocenologickych zápisů, tj. zjištění početnosti a pokryvnosti jednotlivých druhů rostlin zastoupených na ploše 10«10 m) a pedologické (odběr a analýzy vzorků ze svrchních půdních horizontů a hlubokých půdních sond). Za myšlenkou obnovit výzkum na Zlatníkových plochách stoji jeho žák doc. Ing. Antonín Buček, CSc, který v druhé polovině devadesátých let 20. století na tyto plochy zaměřil dizertace doktorandů z Ústavu lesnické botaniky, dendrológie a geobiocenologie MZLU v Brně. 2) Kruhová výčetní základna je plocha kruhu odpovídající průměru stromu, zjištěném ve výčetní výšce (1,3 m nad zemí). 3) Pozn. red.: Lýkožrout smrkový (Ips typographus) a jemu blízce příbuzné druhy žijící na smrku patří do brouci čeledi kůrovcovitých (Scolytidae). Do této čeledi náleží i rod kůrovec (Dryocotes) a mnoho dalších rodů a druhů. Pod jménem „kůrovec" i „lýkožrout" je však v tomto článku - stejně jako v běžné řeči - míněn roďlýkožrout (Ips). 4) Nelze rozlišit, zda tyto smrky odumřely skutečně přičiněním lýkožrouta, proto jsme je všechny při vyhodnocování považovali za „kůrovcové souše". Pravých kůrovcových souší však bude nepochybně méně. 5) V objemu dřevní hmoty je to obvykle do 10 %, výjimečně až 25%. jř*sr*t . Nahoře: Pohled z Prieluky na Žerban, vzadu Pop Ivan, Huculské Alpy, 2005, snímek © Tomáš Koutecký. ■>»:;:! Dole: Výzkumné plochy na Zlatníkově mapce. Výsledky z prvních tří skupin ploch, tedy 11 vzorních ploch, publikoval A. Zlatník r. 1938. Plochy byly součástí rezervací tehdejších Československých státních lesů: Stužica, Javorník (užhorodské ředitelství) a Pop Ivan (rachovské ředitelství). Stužica: vzorní plochy 1 až 4, celková výměra 20,11 ha; Javorník: vzorní plochy 5 až 7, celková výměra 21,03 ha; Pop Ivan: vzorní plochy 11 až 14, celková výměra 24,69 ha. více na www.vesmir.cz UtvrU to A.;utn.'i Vysvětlivky: růžově - vzorní skupiny ploch zpracované A. Zlatníkem; černě - prvorepublikové lesní rezervace; tečkované - poloninské rezervace (označeno arabskými i římskými číslicemi), měřítko: 1:1200 000. 226 Vesmír 85, duben 2006 I http://www.vesmir.cz stupni smrko-jedlo-bukovém je kůrovcových souší méně a rozdíly jsou po více než šedesáti letech méně výrazné. Podíl kůrovcových souší kopíruje zastoupení smrku v dřevinné skladbě. Výskyt lý-kožrouta je zcela přirozenou součástí přírodních lesních ekosystémů a jeho početnost nepodléhá gradacím jako ve stejnověkých hospodářských lesích, ale kopíruje dynamiku změn v početnosti smrku. Nepozorovali jsme ani zvýšený výskyt kůrovcových souší na porostech rozvrácených větrným polomem, jak bychom očekávali podle zkušeností z hospodářských lesů. Během vývoje přirozeného lesa se nejméně kůrovcových souší vyskytuje ve stadiu dorůstáni, o něco více ve stadiu zralosti a nejvíce ve stadiu rozpadu. Nikde však nevznikají rozsáhlejší plochy napadené lýkožroutem. To je nejdůležitější a nejzřetelnější rys jeho chování ve všech přirozených ALOIS ZLATNÍK - ZAKLADATEL CEOBIOCENOLOGIE *9.11.1902 ve Dvoře Králové nad Labem f30. 6.1979 v Brně Roku 1925 přišel do Brna, pracoval na Přírodovědecké fakultě u prof. Josefa Podpěry a v Moravském muzeu. Účastnil se prací v Moravském zemském výzkumném ústavu zemědělském u prof. Václava Nováka a prof. Josefa Konšela. R. 1928 se stal asistentem prof. Augustina Bayera v Dendrologickém ústavu Lesnické fakulty. Lesy Podkarpatské Rusi a po druhé světové válce lesy Slovenska se staly jeho velkými učiteli. Studie o přirozených lesích Podkarpatské Rusi (1926-1939) budí uznání i dnes. Někde tam, pod velebnou klenbou bukových pralesů, za slunečního svitu i za vytrvalého deště, vznikaly myšlenky teorie lesního typu (Vesmír 84, 395, 2005/7; Vesmír 84, 400, 2005/7), jež byla přijata slovenskými i českými lesníky-typology. Jednotky jeho typologického klasifikačního systému jsou, jak zdůrazňoval, jednotkami jednoty přírody. Poznával a popisoval ohromné sumy poznatků v jejich vzájemných souvislostech (Lesnická botanika speciální nebo Lesnická fytocenolo-gié). Pod jeho vedením se také uskutečnil všeobecný (1951-1955) i podrobný typologický průzkum a mapování všech slovenských lesů. Bylo to světově ojedinělé dílo, které našlo pokračování jen v českých zemích. Pro svou geobiocenologickou typizaci studoval historické prameny, seznamoval se s výsledky archeologických bádání. Některé jeho geobio-cény se opíraly o představu přírodní lesní geobio-cenózy, kterou nemohl přímo spatřit, neboť se nezachovala či se v důsledku lidské činnosti nerozvinula. Profesor Zlatník miloval pralesy, zvláště ty karpatské, bukové. Kdo chce pochopit, musí jako on v karpatských pralesích tři dny čekat, až přestane souvislý déšť, nemaje s sebou nic než poznámkový papír, tužku - a vyprávění horalů. SLOVNÍČEK geobiocén (lesní typ) - soubor přírodní geobio-cenózy a všech od ní vývojově pocházejících geobiocenóz až geobiocenoidů geobiocenóza - soubory organizmů ve společném prostoru, v němž jsou spjati vzájemnými vztahy i vztahy k neživému prostředí geobiocenoid (lesní) - lesní kultura včetně neživého prostředí Cestou do hor. Zleva v první řadě dr. Ivan Zvorykin (stojící), prof. Alexandr Le-porský (sedící), prof. Alois Zlatník (sedící), v druhé řadě rusínští figuranti, Stužka 1929, autor snímku neznámý. porostech. Na výzkumných plochách ani nikde v okolí jsme neviděli žádná „kůrovcová oka". Suché stromy se známkami žíru jsou náhodně a téměř pravidelně rozptýleny po celém pralese. Lýkožrout je přirozeným obyvatelem všech pralesů s významnějším podílem smrku. Zejména nejstarší porosty pomáhá rovnoměrně prosvětlovat a rozvolňovat, a tím příznivě přispívá k obnově pralesa. Díky tomu se nemůže vytvořit silná vrstva surového humusu, bránící klíčeni a ujímání semenáčků. K půdnímu povrchu může pronikat více slunečního záření, které zlepšuje mikroklima důležité pro přirozenou obnovu. Střípky z rozbité vázy Kdybychom srovnali velkolepý záměr profesora Zlatníka se vzácnou vázou, sesbíral opakovaný výzkum pouze několik střípků. Zlatníkova váza se rozbila na konci třicátých let 20. století, kdy mu politická situace nedovolila, aby pokračoval v započatých šetřeních. Na své plochy se již nikdy nemohl vrátit. Avšak i střípky nám mnoho napovědí... ~~J° Organismy představují na všech svých úrovních od jedince po druh (taxon), od populace druhu po smíšené kolektivy ve společenstvech - cenózách až po biocenózu živé systémy. Ty jsou na druhové úrovni se svým vnějším světem, působícím na ně jako jejich prostředí nejen v energetické a látkové výměně, ale též ve výměně informací. Tato výměna umožňovala organismům stálé účelné přizpůsobování - adaptace k neživé přírodě i k ostatním organismům společného prostoru biocenóz. Člověk nebyl složkou formujícího prostředí organismů v jejich fylogene-tickém vývoji za proměn přírody Země. Vytvářel prostředí jen svým vlastním symbiontům, parazitům a komenzálům, a později zasáhl do vývoje jím pěstovaných a domestikovaných organismů. Mimo to však zasahoval do celé přírody, která ho obklopovala v různých dobách různým způsobem. Tím je nynější příroda mnohonásobně rozmanitější než byla příroda člověkem neovlivněná a její studium představuje zcela odlišnou problematiku. A. Zlatník a kol.: Základy ekologie. Státní zemědělské nakladatelství, Praha 1973 http://www.vesmir.cz I Vesmír 85, duben 2006 227