Atlas celospolečenských funkcí lužních lesů na Soutoku

Transkript

1 Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Atlas celospolečenských funkcí lužních lesů na Soutoku Jiří Schneider Petr Kupec Ilja Vyskot Výstup řešení projektů VaV MŽP Sp-2d Ekologické a ekonomické hodnocení celospolečenských funkcí variantně strukturálních typů lesů ELIS_MA Výzkumný záměr MŠM Les a dřevo podpora funkčně integrovaného lesního hospodářství a využívání dřeva jako obnovitelné suroviny

2 Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav tvorby a ochrany krajiny Atlas celospolečenských funkcí lužních lesů na Soutoku Ing. Jiří Schneider, Ph.D. Ing. Petr Kupec, Ph.D. Prof. Ing. Ilja Vyskot, CSc. Brno, 2008 Publikace vznikla za podpory úkolů VaV MŽP Sp-2d Ekologické a ekonomické hodnocení celospolečenských funkcí variantně strukturálních typů lesů - ELIS_MA výzkumného záměru MŠM Les a dřevo podpora funkčně integrovaného lesního hospodářství a využívání dřeva jako obnovitelné suroviny 2

3 Autoři: Ing. Jiří Schneider, Ph.D. Ing. Petr Kupec, Ph.D. Prof. Ing. Ilja Vyskot, CSc. Lektorovali: Doc. Ing. Rudolf Bagar, CSc. Prof. Ing. Stanislav Volný, CSc. Publikace vznikla za podpory úkolů: VaV MŽP Sp-2d Ekologické a ekonomické hodnocení celospolečenských funkcí variantně strukturálních typů lesů - ELIS_MA výzkumného záměru MŠM Les a dřevo podpora funkčně integrovaného lesního hospodářství a využívání dřeva jako obnovitelné suroviny ISBN

4 OBSAH OBSAH ÚVOD ŘEŠENÉ ÚZEMÍ METODIKA METODICKÝ POSTUP REÁLNÝ POTENCIÁL FUNKCÍ LESA REÁLNÝ EFEKT FUNKCÍ LESŮ SOFTWAROVÉ ZPRACOVÁNÍ...23 SUMMARY...25 THE ATLAS PRESENTS THE MAP SET WHICH INTERPRETS POTENTIAL FUNCTIONAL ABILITY AND ACTUAL FUNCTIONAL EFFECTIVENESS MOSTLY OF FLOODPLAIN FORESTS MANAGED BY FOREST ENTERPRISE ZIDLOCHOVICE, FOREST DISTRICT LANZHOT, GENERALLY CALLED SOUTOK. LOCALITY SOUTOK IS SITUATED IN THE SOUTH MORAVIA CLOSE TO THE MORAVA AND DYJE RIVERS JUNCTION. THE RIVER JUNCTION FORMS THE CHARACTER OF LOCALITY, MOSTLY FLAT WITH REACH FERTILIZE SOILS, WHERE FLOODPLAIN FORESTS COMPOUNDED OF OAKS, ASHES, LIMES, ELM TREES AND MAPLES PREVAIL...25 VALUATED AREA CONTAINS ABOUT 8900 HA OF FLOODPLAIN FORESTS, WHERE THE SETS OF FOREST TYPE 1L AND 1U (ELM TREE FLOODPLAIN FORESTS AND WILOW ALDER WOODLANDS) PREVAIL. CLIMATIC CONDITIONS ARE DEFINED BY OCCURRING CLIMATIC DISTRICT T4 MUGGY CLIMATIC DISTRICT. THE SOIL OF THE SOUTOK AREA WAS CREATED ON THE QUARTER SEDIMENTS OF THE MORAVA AND DYJE RIVERS...25 POTENTIAL FUNCTIONAL ABILITY AND ACTUAL FUNCTIONAL EFFECTIVENESS OF FOREST IN SOUTOK AREA WERE EVALUATED BY THE METHOD QUANTIFICATION AND EVALUATION OF FOREST FUNCTIONS (VYSKOT, I. ET AL., 2003) BY PARAMETERS REAL POTENTIAL OF FOREST FUNCTIONS (POTENTIAL FUNCTIONAL ABILITY) AND REAL EFFECT OF FOREST FUNCTIONS (ACTUAL FUNCTIONAL EFFECTIVENESS) ALL OF THE SMALLEST MANAGEMENT UNITS PRESENTED IN VALID FOREST MANAGEMENT PLAN FOR FOREST MANAGEMENT COMPLEX ZIDLOCHOVICE ( ) WERE EVALUATED BY THOSE TWO PARAMETERS. SIX COMPLEX FOREST FUNCTIONS (BIO-PRODUCTION, ECOLOGICAL-STABILIZING, HYDRIC-WATER MANAGEMENT, EDAPHICSOIL PROTECTION, SOCIAL-RECREATIONAL AND SANITARY- HEALTH HYGIENIC) POTENTIAL FUNCTIONAL ABILITY AND ACTUAL FUNCTIONAL EFFECTIVENESS WERE DIFFERENTIATED FOR THE MANAGEMENT UNITS REAL POTENTIAL OF FOREST FUNCTIONS (POTENTIAL FUNCTIONAL ABILITY OF FORESTS) WAS EVALUATED ACCORDING TO THE USED METHOD BY SO CALLED VALUE GRADES (0 6; 0 MEANS UNSUITABLE AND 4

5 6 MEANS EXTRAORDINARY FUNCTIONAL POTENTIAL) IN FRAME OF SITE CONDITIONS (FUNCTIONAL MANAGEMENT GROUPS) AND TREE SPECIES COMPOSITION (FOREST TYPES)...25 REAL EFFECT OF FOREST FUNCTIONS (ACTUAL FUNCTIONAL EFFECTIVENESS) WAS EVALUATED BY REDUCTION OF THE REAL POTENTIAL BY USING SO CALLED FUNCTION-REDUCTION CRITERIA FOREST AGE, STOCKING AND HEALTH STATUS AND WAS PRESENTED IN PERCENTAGE OF REAL POTENTIAL OF FOREST FUNCTIONS...25 PRESENTED RESULTS WERE PROCESSED BY ORIGINAL SOFTWARE HOFUL (REAL POTENTIALS OF FOREST FUNCTIONS EVALUATION), BY SOFTWARE MS EXCEL ORIGINALLY CREATED MACRO (REAL EFFECT OF FOREST FUNCTIONS EVALUATION) AND ARCGIS (MAP PRESENTATION CREATION) LITERATURA

6 1. ÚVOD Jednou z dominantních složek přírodního prostředí se zásadním vlivem na kvalitu životního prostředí lidské populace jsou lesy. Jejich stav není dobrý. Jsou degradovány i devastovány vlivy antropických činností společnosti a hospodářsko finančními zájmy. Komerční produkce dřeva byla prioritou celá staletí a lesnictví je zařazeno do průmyslových odvětví. Empirická poznání a výsledky vědy však jednoznačně prokazují rozhodující nezbytnost životodárných přírodních účinků lesů, společensky účelově přežívajících jako vedlejší "mimoprodukční funkce". Dosavadní utilitární antropocentrické pojetí vztahu člověk a les vycházelo z podstaty, že lesy slouží výhradně člověku podle jeho aktuální poptávky. Funkce byly považovány za služby s účelovým výběrem a společenskou utilitární priorizací. Moderní, existenční ekosystémové pojetí konstatuje, že lesy jsou v úrovni přírodních systémů, tedy i pro lidskou populaci záchovnými, životadárnými zdroji. Funkce lesa jsou schopnosti produkce účinků vyplývající z jeho podstaty a ekosystémových procesů. Jsou produkovány každým specifickým ekosystémem lesa. (Vyskot, a kol., 2003). Tyto skutečnosti však dosud nenacházejí dostatečnou odezvu ve společenské realitě. Utilitární pojetí vztahu les a člověk přes všechny proklamace stále dominuje praktické lesnické politice i lesnickému hospodaření. Předkládané dílo je příspěvkem k objektivizaci prosazování ekosystémového přístupu k lesům a funkčně integrovaného lesního hospodářství. Atlas celospolečenských funkcí lužních lesů na Soutoku prezentuje potenciální funkční schopnosti i aktuální účinky lesních porostů významné lokality národních i evropských dimenzí. Rozšiřuje odborné nástroje podpory hospodářské úpravy lesů a územního ( krajinného) plánování, pro řešení optimalizace environmentální účinnosti lesních ekosystémů a aktuálních požadavků společnosti na lesy. 6

7 2. ŘEŠENÉ ÚZEMÍ Lesní porosty na Soutoku spravuje LZ Židlochovice, v jeho organizačním členění spadají do polesí Lanžhot. Lesní závod Židlochovice pokrývá území jižní Moravy od Brna na severu až po státní hranici s Rakouskem na jihu. Ze západu je ohraničen oblastí předhoří Českomoravské vrchoviny, do jejíž přírodní lesní oblasti spadá nejzápadnější část LHC Moravskokrumlovsko, na východě tvoří jeho hranici řeka Morava (hranice se Slovenskem) a hranice s oblastí Bílých Karpat a Středomoravských Karpat. Katastrální výměra lesního závodu činí přibližně ha. Výměra obhospodařovaných lesů činí cca ha. Lesnatost spravovaného území je 14 %, místní lužní lesní ekosystémy, soustředěné v nivách řek Jihlavy, Svratky, Dyje a Moravy tvoří celou jednou třetinu všech lužních lesů v ČR. Do organizační struktury LZ Židlochovice jsou včleněny dva lesní hospodářské celky (LHC) a to LHC Židlochovice a LHC Moravský Krumlov. Platnost LHP pro celý LZ Židlochovice je Na území LZ se nachází CHKO a biosférická rezervace Pálava a Lednicko-valtický areál, který je kulturním a přírodním dědictvím pod patronací UNESCO, a dále celá síť maloplošných zvláště chráněných území. Prakticky celé území LZ Židlochovice spadá do přírodní lesní oblasti 35 Jihomoravské úvaly (Plíva, Žlábek 1986), pouze malá část na severozápadě je zařazena do přírodní lesní oblasti 33 - Předhoří Českomoravské vrchoviny (Moravskokrumlovsko). Přírodní podmínky PLO 35 fakticky vymezují přírodní podmínky lesního hospodářství území. Celá oblast je tvořena rozsáhlou aluviální nížinou dolních toků řek Moravy, Svratky a Dyje, v jejíchž okrajích vystupují morfologické struktury heterogenních pahorkatin. Geomorfologicky (Demek a kol. 1987) spadá oblast do dvou provincií, a to do provincie západokarpatské a panonské. Do západokarpatské provincie jsou zahrnuty dvě soustavy - Vněkarpatské sníženiny a Vnější západní Karpaty, které sdružují prakticky veškeré pahorkatinné morfologické struktury, do panonské provincie a její soustavy Vnitrokarpatské sníženiny pak náleží oblast dyjsko-moravské nivy. Nejnižším bodem území je soutok Dyje a Moravy m n. m., nejvyšším je vrchol Pavlovských vrchů Děvín m n. m.. Hydrologicky spadá území lesního závodu do povodí dolního toku Moravy, další vodohospodářsky významné toky jsou Dyje a Svratka. Na území se vyskytuje CHOPAV Kvartér řeky Moravy. 7

8 Podle klimatického členění (Quitt 1971) náleží téměř celé území LZ Židlochovice do oblasti teplé - T 4. Tato oblast je nejteplejší v ČR, je charakteristická velmi dlouhým létem, velmi teplým a velmi suchým, přechodné období je velmi krátké, s teplým jarem a podzimem, zima je krátká, mírně teplá a suchá až velmi suchá s velmi krátkým trváním sněhové pokrývky. Malá část území (především okrajové části) náleží do oblasti T 2 charakteristické dlouhým létem, teplým a suchým, velmi krátkým přechodným obdobím s teplým až mírně teplým jarem i podzimem, krátkou, mírně teplou, suchou až velmi suchou zimou, s velmi krátkým trváním sněhové pokrývky. Geologické podloží oblasti je v přímé interakci s jeho morfologickými poměry. V aluviích velkých řek se jako půdotvorný substrát vyskytují písky a štěrkopísky překryté 2 5 m mocnými nivními hlínami. Pahorkatiny v západní části území jsou tvořeny štěrkopískovými terasami s pokryvy spraší a ostrůvky krystalinika (granodiority a příbuzné horniny). Oblast jižně od Dyje je tvořena členitou pahorkatinou na vápnitých třetihorních sedimentech a vysokým bradlem jurských vápenců (Pavlovské vrchy). Východní část lesního závodu je tvořena pahorkatinou na vápnitém flyši a spraších. Pokud se týká půdních poměrů, pak lze konstatovat výskyt následujících půdních typů dle morfogenetického klasifikačního systému půd (Šály 1988). V údolních nivách řek se vyskytují fluvizemně, příp. ve zhoršených odtokových poměrech gleje. V pahorkatinách jsou to různé typy kambizemí, na bohatých sprašových překryvech se vytvořili luvizemně až hnědozemně. Vápencové výchozy pokrývají pararendziny. Přírodní podmínky oblasti charakterizuje převažující zastoupení 1. dubového lesního vegetačního stupně (91 %) a 2. bukodubového (9 %) lesního vegetačního stupně a okrajové zastoupení 3. dubobukového. Pokud se týká ekologických řad, nejčastěji je zastoupena řada živná (50 %), řada obohacená vodou (37 %) a řada obohacená humusem (10 %). Pro území LZ Židlochovice je charakteristický výskyt tří základních typů stanovišť. V aluviu řek Moravy, Dyje a Svratky převažuje soubor lesních typů 1L (jilmový luh). Na píscích a štěrkopíscích v západní a jihozápadní části se vyskytuje především SLT 1S (habrová doubrava). Pro sprašové překryvy pahorkatin je pak typický výskyt SLT 1H (sprašová habrová doubrava). Hlavní porostotvornou dřevinou je dub zimní (Quercus petraea) a dub letní (Quercus robur), v luhu dále jasan ztepilý (Fraxinus excelsior) a jasan úzkolistý (Fraxinus angustifolia), na chudých písčitých stanovištích borovice lesní (Pinus sylvestris). Z dalších důležitých dřevin majících na území LZ Židlochovice v menší míře porostotvornou funkci 8

9 rovněž geograficky nepůvodní dřeviny ořešák černý (Juglans nigra), trnovník akát (Robinia pseudoacacia) a různé kultivary topolu. Hranice zájmového území v rámci organizačního uspořádání lesního závodu Židlochovice prezentuje obr. 1. Obr. 1 organizační struktura lesního závodu Židlochovice Polesí Lanžhot a oblast Soutoku Polesí Lanžhot spravuje jižní část území LZ Židlochovice. V jeho správě jsou většinou lužní lesní porosty, na stanovištích při soutoku řek Moravy a Dyje. Území spadá do Panonské biogeografické oblasti, nachází se v nadmořské výšce 146 až 168 m.n.m. Tvoří akumulační rovinu s četnými meandry, je zde nejnižší místo Moravy. Rozsáhlé části jsou pravidelně zaplavovány. ( Geologický podklad oblasti tvoří čtvrtohorní uloženiny s dominujícími písky a jíly. ( půdní poměry jsou poměrně rozmanité. V údolní nivě Moravy a jejích přítoků (Dyje, dolní Jihlavy a Svratky) převažují fluvizemě. Na hlinitých náplavech jsou to 9

10 fluvizemě kambické až typické, na vlhčích stanovištích s příměsí jílu jsou to fluvizemě pseudoglejové až glejové, na hrůdech převažují fluvizemě arenické a na štěrkových terasách Dyje až fluvizemě psefitické. V půdních depresích a mrtvých ramenech jsou typické gleje typické - mullové, zbahnělé a humózní, místy až rašelinové v přechodu do organozemě saprické. Na sprašových překryvech se nacházejí luvizemě typické až hnědozemě typické a luvické, ve sníženinách se objevují černozemě arenické a luvické na přechodu do hnědozemí a pararendzin. Na výchozech vápnitých substrátů se vyskytují maloplošně pararendziny, a to typické, kambické, pelické a pseudoglejové. (OPRL 35). Území náleží do povodí řeky Moravy. Západní hranice je odvodňována místními toky ústícími do řeky Dyje. Převažujícími typy lesních porostů jsou lužní porosty lužní doubravy, olšiny a jasaniny. V případě doubrav se jedná o společenstva, kde v původní přirozené dřevinné skladbě převládal především dub letní s příměsí dalších listnáčů (jilmy, lípa, javory). Olšiny představují azonální společenstva v luhu, zarůstajících tůních a úpadlinách (1G,1T). Jasaniny jsou rovněž více méně azonální sběrná společenstva s okysličenou vodou i humusem a naplaveninami či půdním ronem obohacených stanovišť říčních úvalů a potočních úžlabin na přechodu mezi olšinami, javořinami a vlhkými společenstvy zonální řady.plošně se jedná o jednu nejdůležitějších lokalit lužních lesních porostů v ČR. Polesí Lanžhot obhospodařuje téměř výhradně lužní lesní porosty soustředěné mezi soutokem řek Dyje a Morava. Soubor lesních typů 1L zabírá plochu přibližně 3708 ha a je plošně nejvíce zastoupeným SLT. Dále se vyskytují SLT 1G rozprostírá se na ploše okolo 3142 ha a třetím SLT vyskytujícím se v zájmovém území je SLT 1S na ploše asi 2053 ha. Celková výměra lesa činí cca ha, bezlesí (skládky dřeva, dočasné bezlesí atd.) zabírá asi 944 ha. Jiné plochy (vodní kanály, lesní palouky, slepá ramena, zpevněné lesní cesty atd.) zabírají na dotčeném území okolo 740 ha. Převážná většina výše zmíněných pozemků je ve vlastnictví státu. Porosty polesí Lanžhot jsou z 91 % zařazeny ve dvou HS: 185 účelové dubové hospodářství lužních stanovišť, současné porosty dubové (56 %) a 187 účelové dubové hospodářství lužních stanovišť, současné porosty jasanové (35 %). HS 188 účelové topolové (dubové) hospodářství lužních stanovišť je zastoupen v 5 % a zbývající HS již pouze kolem 1 % (HS 223, 985, 987, 3225). Zákonná ustanovení (pro 3 nejzastoupenější HS tvořící 96 % rozlohy) dovolují maximální velikost holé seče 2 ha bez omezení šíře a doba zajištění kultur je 7 let. Obmýtí je stanoveno na 110 let (HS 187) a 140 let (HS 185) s obnovní dobou 20 let (HS 185) a 30 let (HS 187). Minimální podíl melioračních a zpevňujících dřevin je 15 %. 10

11 Průměrná doba obmýtí činí 117,36 roku a průměrná obnovní doba 23,10 roku. Průměrný aktuální věk porostů je 43,53 roku (maximální 400 let). Převažují porosty jednoetážové, které zabírají 99,67% plochy lesní správy. Tyto jsou doplňovány z 0,22% porosty dvouetážovými a z 1% plochy porosty tříetážovými. V porostu tvrdého luhu je nejhojněji zastoupený dub letní (Quercus robur) okolo 47% plochy, jasan úzkolistý (Fraxinus angustifolia) okolo 29%, dále lípa srdčitá (Tilia cordata) okolo 2,7%, borovice lesní (Pinus silvestris) okolo 2,1%, topol (Populus canadiensis) okolo 1,47%, jilm vaz (Ulmus laevis) asi 8%. Z hlediska lesního hospodářství je celá oblast výrazně specifická. Mimo vlastní systém hospodaření v luhu je lesní hospodářství ovlivněno zejména snížením hladiny podzemní vody vlivem rozsáhlých vodohospodářských úprav v oblasti (řešeno umělým povodňováním v jarních měsících), vysokými stavy zvěře (důsledek oborního chovu zvěře), zájmy ochrany přírody a krajiny, zvýšeným rekreačním tlakem atd. 11

12 3. METODIKA Funkce lesů graficky znázorněné v předkládaném atlasu jsou zpracovány metodou Kvantifikace a kvantitativní hodnocení celospolečenských funkcí lesů ČR (Vyskot, I. et al., 2003) Metodický postup Výše uvedená metodika vychází z ekosystémového nazírání na les. V jejím pojetí je les chápán jako jednotný ekosystém, v němž žádná jeho funkce není nadřazena funkci jiné. Celospolečenské funkce lesa jsou koncepčně pojímány jako komplex naturálních účinků lesního ekosystému, nikoliv jako soubor účelových požadavků lidské společnosti na les. Takovéto funkce lesa jsou potom označeny jako objektivní v kontrastu se subjektivními funkcemi lesa vyplývajícími z aktuálních lidských zájmů (Vyskot, I. et al., 2003). Naturální účinky lesního ekosystému pak jsou do určité míra limitovány jeho vlastnostmi, resp. účinky, které je lesní ekosystém schopen produkovat svou existencí v čase a prostoru. Shrnutím jednotlivých primárních účinků lesního ekosystému získáváme určité komplexní skupiny naturálních účinků lesa. V zásadě lze primární účinky lesního ekosystému shrnout do následujících komplexních skupin naturálních účinků: Funkční účinky - klimatické - hydrické - edafické - fytobiotické (zoobiotické) - krajinotvorné Výše uvedené komplexní skupiny naturálních účinků lesního ekosystému setrvávají v čase a prostoru v celém souboru synergických interakcí. Na základě vlastností komplexních skupin naturálních účinků a jejich interakcí definuje uvedená metoda systematiku celospolečenských funkcí lesa, kde jednotlivé funkce lesa figurují v komplexních skupinách celospolečenských funkcí: - bioprodukční - ekologicko stabilizační - edafické - půdoochranné - hydricko vodohospodářské - sociálně - rekreační - zdravotně hygienické 12

13 3.2. Reálný potenciál funkcí lesa Maximální schopnost lesa produkovat v optimu reálných podmínek hmotný či nehmotný účinek je definována jako reálný potenciál funkce lesa (RP fl). Věcně je reálný potenciál funkce lesa určen souborem vlastností lesního ekosystému, tedy biocenózy a ekotopu. Jeho hodnotové vyjádření je výsledkem analyticko - syntetického testování souboru hodnot determinačních kriterií (databáze UHÚL lesů ČR) vycházejících z reálných vlastností lesního ekosystému. Využitím statistických metod byla odvozena sedmi stupňová hodnotová stupnice RPfl, kde jsou jednotlivé hodnotové funkční intervaly determinačních kriterií zahrnuty do hodnotových stupňů 0 6 a je jim dále přidělen slovní popis: Tabulka 1: Hodnotová klasifikace reálných potenciálů funkcí lesů ČR Zdroj: Vyskot, I. et al., 2003 Hodnotový stupeň Hodnotový funkční interval 0-100% hodnoty pro ČR < Reálný potenciál funkčně nevhodný velmi nízký nízký průměrný vysoký velmi vysoký mimořádný Reálné potenciály celospolečenských funkcí lesa jsou odvozeny pro tzv. porostní typy (PT) v rámci funkčních hospodářských souborů. Porostní typ je určitá zjednodušující formule dřevinné skladby lesního porostu. Skládá se z velkých písmen a arabských čísel. Velká písmena znamenají masku pro zastoupení dřeviny (resp. skupiny dřevin), jejíž číselný kód následuje bezprostředně za písmenem. Následující tabulky udávají kódování zastoupení skupin dřevin a vlastní kódy skupin dřevin. 13

14 Tabulka 2: Kódování zastoupení dřevin v PT Zdroj: Vyskot, I. et al., 2003 MONOKULTURY C C - čistý PT zastoupení > 90% SMÍŠENÉ POROSTY D,M D - dominantní PT zastoupení 71-90% M - majoritní PT zastoupení 51-70% NESOURODÉ POROSTY Z,P Z - základní PT zastoupení 31-50% P - přimíšený PT zastoupení 11-30% 14

15 Tabulka 3: Kódování skupin dřevin v PT Zdroj: Vyskot, I. et al., 2003 Porostní typ Poř. číslo ozn. kód Dřevina ozn. kód Poř. číslo 11 Porostní typ Dřevina ozn. kód DBE 5e ozn. kód 1 SM 1 SM 1 DBS 41 2 SME 1e SMP 2 DBC 43 SMC 3 DBX 47 SMS 4 OR 70 SMO 5 ORC 71 SME 6 BK BK 6 SMX 9 JV 52 3 JD 2 JD 10 KL 53 4 JDE 2e JDO 11 TR 74 JDJ 12 JS 57 JDK 13 JSU 59 JDV AK JS AK 7e JDX OL 8 DG 18 OL 83 OLS 84 OLZ 85 OS 86 5 BO 3 BO 20 6 BOE 3e BOC 21 BKS 22 TP 87 VJ 23 TPC 88 LMB 24 TPX 89 BOP 25 TPS 90 BOX 27 VR 92 MD 30 HB 51 MDX 31 BB 54 KOS 28 BR 64 BL 29 BRP 65 TS 33 JR 66 JAL 35 BRK 67 JX 39 MK 68 7 MD 4 8 KOS 4k 9 JX 4x 10 DB TP LI 9 9x DB 40 STR 75 DBZ 42 HR 76 DBP 44 JB 77 DBB 45 LTX 79 CER 48 JIV 91 JL 60 LMX 97 JLH 61 JLV LIE 9e KR 98 JVJ 55 LP 80 JVX 56 LPV 81 JSA 58 LPS 82 PL 72 KS 93 KJ 94 PJ 95 15

16 Prostým aritmetickým součtem RPfl všech skupin celospolečenských funkcí lesa určitého PT v rámci funkčního hospodářského souboru obdržíme tzv. celkový reálný celospolečenský potenciál (ΣRPfl). Hodnoty ΣRPfl jsou v podmínkách lesů ČR rozčleněny do hodnotových intervalů (tříd ΣRPfl) a označeny římskou číslicí I VI. Jednotlivé třídy ΣRPfl jsou dále opatřeny slovním popisem. Tabulka 4: Třídy ΣRPfl Zdroj: Vyskot, I. et al., 2003 Třída Σ RPfl Hodnota Σ RPfl I II III IV V VI Celkový reálný celospolečenský potenciál velmi nízký nízký průměrný vysoký velmi vysoký mimořádný Hodnoty reálných potenciálů celospolečenských funkcí lesa jsou autory citované metodiky publikovány vždy pro deset hlavních porostních typů všech hospodářských souborů lesů České republiky, které jsou zastoupené nad 1% rozlohy daného funkčního hospodářského souboru. Algoritmus přiřazení hodnot reálných potenciálů celospolečenských funkcí lesa určitému reálnému porostu je tedy následující: Přiřazení porostního typu (PT) na základě reálné druhové skladby lesního porostu Stanovení funkčního hospodářského souboru podle souboru lesních typů a PT Odečet hodnot RPfl V případě, že stanovený PT není uveden (nestandardizovaný porostní typ plošné zastoupení < 1 %), je nutné tento nahradit variantním PT (standardizovaným). Při tomto nahrazení se využije metody přibližné aproximace na základě následujících kritérií: - ekologické (ekologická "příbuznost dřevin") - matematicko statistické (% tolerance zastoupení dřevin) ekonomické (hospodářská příbuznost dřevin) 16

17 3.3. Reálný efekt funkcí lesů Reálný efekt představuje aktuální funkční účinnost lesního ekosystému, tedy funkční účinek, vyplývající z jeho aktuálního stavu. V procentických hodnotách vyjadřuje míru produkované funkce vzhledem ke svým potenciálním schopnostem (Vyskot, I. et al., 2003). Hodnocení aktuálních reálných efektů je prostřednictvím porostního typu a reálného potenciálu vázáno na porostní skupiny jako konkrétní vymezené jednotky organizačního, resp. prostorového uspořádání lesů. Základem analýzy aktuálních funkčních účinků je definování faktorů, rozhodně ovlivňujících dynamiku jednotlivých funkcí. Primárními vstupy, syntetizovanými v reálném potenciálu RPfl jsou faktory stanoviště (úhrn atmosférických srážek, maximální teplota vzduchu, intenzita humifikace aj.). Funkčnost lesního ekosystému dominuje v jeho hlavni složce, tj. prostorové a věkové struktuře hodnoceného porostu. Parametry porostní struktury vymezují stav a chování porostního prostředí s přímou vazbou na produkované funkční účinky (Vyskot, I. et al, 2003). Aktuální stav lesního porostu tedy determinují aktuální hodnoty jeho strukturních parametrů. Redukcí optimálních funkčních schopností lesních porostů prostřednictvím aktuálního stavu parametrů porostních struktur je na základě znalosti dynamiky funkčních účinků a vazeb na porostní parametry možné vyhodnotit reálný funkční efekt. Reálný funkční efekt je tedy okamžitá schopnost lesních porostů daná jejich aktuálním stavem (Vyskot, I. et al., 2003). Stav porostu je vymezen parametry druhové, věkové a prostorové struktury a ovlivněn aktuálními zdravotními dispozicemi. Druhová skladba je přímým determinantem potenciálních funkčních schopností a v rámci konkrétního porostu je dlouhodobě vymezena. Pro hodnocení aktuálního stavu funkční účinnosti je kriteriem konstantním. prostorová struktura našich dominantně kulturních lesů přirozenými ekosystémovými procesy, není Věková a formována jen ale je významně modifikována lesnickými hospodářskými zásahy a rozhodnutími. Reakce a odezva modifikovaných struktur však dále podléhá přírodním zákonům a ekosystémovým procesům. Hospodářské zásahy proto nevstupují do hodnocení aktuálního stavu funkční účinnosti porostů přímo, ale prostřednictvím jimi způsobených strukturních změn (Vyskot, I. et al., 2003). 17

18 Analýzou rozsáhlého souboru časových i prostorových porostních parametrů byla stanovena tři nejvhodnější použitelná kriteria, charakterizující stav, dynamiku a účinnost lesních porostů: věk zakmenění zdravotní stav Jejich vypovídací schopnost a praktická použitelnost je dána následujícími vlastnostmi: reflektují významné přírodní procesy i antropické zásahy v lesním ekosystému jejich hodnota definuje aktuální stav porostů plná hodnota představuje optimální stav porostu zakotvení v legislativních normativech posuzování stavu lesa snadná dostupnost, měřitelnost a verifikovatelnost V případě, že je hodnota kriterií snížena, klesá i schopnost lesních porostů plnit funkce lesů reálný potenciál je redukován na aktuální stav (reálný efekt). Věk, zakmenění a zdravotní stav tedy představují z pohledu funkcí lesa redukční kriteria. Pro vyjádření věkové struktury je užito kritérium věku, resp. porostní vývojové fáze. Porostní vývojová fáze představuje procentické vyjádření věku z celkové doby předpokládané existence porostu obmýtní doby. Obmýtní doba (obmýtí) je rámcová produkční doba jednotky diferenciace hospodaření (limity pro tento ukazatel jsou legislativně normovány). Uvedený postup unifikuje použití kritéria i pro lesní porosty s odlišnou délkou jejich mýtní zralosti (Vyskot, I. et al, 2003). Tabulka 5: Funkčně redukční kriterium věk (porostní vývojové fáze) Zdroj: Vyskot, I. et al., 2003 Porostní vývojové stádium - fáze holina nezajištěná kultura, zmlazení Věk (% obmýtí) 0 do 7 zajištěná kultura, mlazina 8 15 tyčkovina tyčovina slabá kmenovina kmenovina mýtní porosty

19 Prostorovou strukturu lesních porostů charakterizuje kritérium zakmenění. Je vymezeno intervalem hodnot 1-10, slovní charakteristiku uvádí následující tabulka. Tabulka 6: Funkčně redukční kriterium zakmenění Zakmenění Charakteristika 10 + přehoustlé 10 9 plné 8 7 prořídlé 6 4 ředina 3 a méně výstavky Zdroj: Vyskot, I. et al., 2003 Hodnocení funkčně redukčního kriteria zdravotního stavu porostů primárně vychází z metodiky ICP Forest. Je založeno na hodnocení poškození korun (defoliaci) jednotlivých stromů a jejich procentickém zastoupení v rámci poškození porostu. Tabulka 7: Funkčně redukční kriterium zdravotní stav Poškození stromu Poškození (defoliace) Poškození porostu Stupeň Max. % poškození stromu poškoz Stupeň poškoz. % charakteristika 0 do 10 zdravý slabě poškozený 0/I středně poškozený I silně poškozený II velmi silně poškozený IIIa odumřelý IIIb 70 IV Zdroj: Vyskot, I. et al., 2003 Jednotlivá dominantní funkční redukční kriteria stavu porostů specificky ovlivňují hodnoty reálných efektů funkcí. Stanovení funkční účinnosti lesních porostů na základě charakteru redukčních kriterií vychází ze současné úrovně vědeckých poznatků a rezultátů výzkumů věku, zakmenění a zdravotního stavu. Na základě těchto poznatků byly oborovými 19

20 specialisty syntézně zpracovány limity průběhu reálných efektů v závislosti na jednotlivých funkčně redukčních kritériích. Míra účinnosti funkcí = hodnota reálného efektu = % naplnění reálného potenciálu funkcí (RPfl) (Vyskot, I. et al, 2000). Vzhledem ke vzájemné provázanosti a závislosti procesů a veličin v lesních ekosystémech působí i redukční kriteria synergicky na hodnotu reálného efektu REfl. Tyto vztahy nemají neměnný charakter, ale dynamicky se transformují v závislosti na aktuálním stavu lesních porostů. Výslednou hodnotu REfl tyto vazby ovlivňují prostřednictvím významových vah jednotlivých funkčně-redukčních kriterií. Tyto váhy byly stanoveny na základě analýzy lesnických databází a vědeckých poznatků o působení věku, zakmenění a zdravotního stavu. Vlastní váhy funkčně redukčních kriterií uvádí tabulka č

21 Tabulka 8: Váhy funkčně redukčních kritérií Váhy redukčních kritérií vyjádřené poměrovými čísly Váha Váha Váha zdravotního věku zakmenění stavu vt vz vzs Funkce lesa vývojové fáze porostu (v % obmýtí) Bioprodukční ,85 0,8 0,7 0,45 0,4 0,05 0,2 5 0,2 5 0, ,8 0,6 0,5 0,05 0, ,5 0,4 0,2 0,2 0,4 Hydrickovodohospodářská ,8 0,7 0,5 0,2 0,4 0,4 0,2 Edaficko-půdoochranná ,8 0,7 0,5 0,2 0,2 0,4 0,4 Sociálně-rekreační ,9 0,8 0,6 0,4 0,4 0,05 0,2 0,05 0,2 Zdravotně-hygienická ,9 0,8 0,5 0,4 0,05 0,2 0,2 0,05 0,4 0,4 Ekologicko-stabilizační Zdroj: Vyskot, I. et al.,

22 Výsledný (synergický) reálný efekt je váženým aritmetickým průměrem hodnot reálných efektů, determinovaných jednotlivými funkčně redukčními kritérii: Funkce bioprodukční REBP = vt1. T1 + vz1. Z1 + vzs1. ZS1 (%) Funkce ekologicko-stabilizační REES = vt2. T2 + vz2. Z2 + vzs2. ZS2 (%) Funkce hydricko-vodohospodářská REHV = vt3. T3 + vz3. Z3 + vzs3. ZS3 (%) Funkce edaficko-půdoochranná REEP = vt4. T4 + vz4. Z4 + vzs4. ZS4 (%) funkce sociálně-rekreační RESR = vt5. T5 + vz5. Z5 + vzs5. ZS5 (%) Funkce zdravotně- hygienická REZH = vt6. T6 + vz6. Z6 + vzs6. ZS6 (%) kde T hodnota dílčího reálného efektu dané funkce v závislosti na věku (porostní vývojové fázi) Z hodnota dílčího reálného efektu dané funkce v závislosti na zakmenění (porostní vývojové fázi) ZS hodnota dílčího reálného efektu dané funkce v závislosti na zdravotním stavu (porostní vývojové fázi) vt váha věku pro danou funkci ve vývojové fázi porostu vz váha zakmenění pro danou funkci ve vývojové fázi porostu vzs váha zdravotního stavu pro danou funkci ve vývojové fázi porostu Výpočet hodnoty reálných aktuálních efektů funkcí završuje kvantifikaci a kvantitativní hodnocení funkcí lesů na základě ekosystémové, parametrické a datové objektivizace, v rovině možností současného poznání a úrovně aplikací. 22

23 3.4. Softwarové zpracování Reálné potenciály byly zpracovány specializovaným programem HOFUL 1.0. Reálné efekty celospolečenských funkcí lesů byly vypočítány pomocí makra v prostředí MS Excel XP. Mapové výstupy byly řešeny v GIS prostředí programů ArcView 9.1 a TopoL xt 8.0. Zpracování v programu HOFUL 1.0 V řešení výzkumného záměru MSM a VaV MŽP projektu Sp-2d probíhá vývoj softwarové aplikace HOFUL (HOdnocení FUnkcí Lesů). Vlastní programové zpracování zajišťuje firma RAGTOOLS s.r.o. Program HOFUL je vyvíjen pro automatické zpracování hodnot celospolečenských funkcí lesů, stanovených na základě metody Kvantifikace.... Program má modulovou strukturu, tj. bude umožňovat upgrade společně s rozvojem, modifikacemi a adicemi metody Kvantifikace.... V současné době umožňuje manuální zadávání údajů jednotlivých porostních skupin. V brzké době však bude umět řešit i automatizované zpracování lesních hospodářských plánů. Aktuálně je softwarová aplikace HOFUL umístěna na serveru a způsob jejího zpřístupnění či využívání je v jednáních. Obrázek 1: SW aplikace HOFUL zadávání dat Obrázek 2: SW aplikace HOFUL výstup 23

24 Obrázek 3: Interní struktura databáze programu HOFUL s hodnotami funkčně determinačních kriterií jednotlivých porostních typů. 24

25 SUMMARY The atlas presents the map set which interprets potential functional ability and actual functional effectiveness mostly of floodplain forests managed by Forest Enterprise Zidlochovice, Forest District Lanzhot, generally called Soutok. Locality Soutok is situated in the South Moravia close to the Morava and Dyje rivers junction. The river junction forms the character of locality, mostly flat with reach fertilize soils, where floodplain forests compounded of oaks, ashes, limes, elm trees and maples prevail. Valuated area contains about 8900 ha of floodplain forests, where the sets of forest type 1L and 1U (elm tree floodplain forests and wilow alder woodlands) prevail. Climatic conditions are defined by occurring climatic district T4 muggy climatic district. The soil of the Soutok area was created on the quarter sediments of the Morava and Dyje rivers. Potential functional ability and actual functional effectiveness of forest in Soutok area were evaluated by the method Quantification and Evaluation of Forest Functions (Vyskot, I. et al., 2003) by parameters Real potential of forest functions (potential functional ability) and Real effect of forest functions (actual functional effectiveness). All of the smallest management units presented in valid Forest management plan for Forest Management Complex Zidlochovice ( ) were evaluated by those two parameters. Six complex forest functions (bio-production, ecological-stabilizing, hydric-water management, edaphic-soil protection, social-recreational and sanitary- health hygienic) potential functional ability and actual functional effectiveness were differentiated for the management units. Real potential of forest functions (potential functional ability of forests) was evaluated according to the used method by so called value grades (0 6; 0 means unsuitable and 6 means extraordinary functional potential) in frame of site conditions (functional management groups) and tree species composition (forest types). Real effect of forest functions (actual functional effectiveness) was evaluated by reduction of the Real potential by using so called Function-reduction criteria forest age, stocking and health status and was presented in percentage of Real potential of forest functions. Presented results were processed by original software HOFUL (Real potentials of forest functions evaluation), by software MS Excel originally created macro (Real effect of forest functions evaluation) and ArcGIS (map presentation creation). 25

26 LITERATURA KUPEC, P.: Analýza potenciálů celospolečenských funkcí lesů LZ Židlochovice. Disertační práce. MZLU Brno: MZLU Brno, s. SCHNEIDER, J.: Hodnocení reálných efektů celospolečenských funkcí lesů nížinných poloh na příkladu lesního závodu Židlochovice. Disertační práce.ldf MZLU. Brno s. In Czech VYBÍRAL, J., In: HRIB, M., KORDIOVSKÝ, E. (EDS.) 2004.: Lužní les v Dyjskomoravské nivě. Moraviapress. Břeclav. 591 str. ISBN VYSKOT, I. et al.: Quantification and Evaluation of Forest Functions on the Example of the Czech Republic, Ministry of Environment of the Czech Republic, Prague, 2003, 218 pp., ISBN VYSKOT, I., a kol.: Optimalizace lesnického hospodaření LZ Židlochovice -- modelové území ptačí oblast Soutok-Tvrdonicko. MZLU v Brně. Brno s. 26

27 Soubor map: 1. RPflBP - Reálný potenciál funkce bioprodukční 2. RPflES - Reálný potenciál funkce ekologicko-stabilizační 3. RPflHV - Reálný potenciál funkce hydricko-vodohospodářské 4. RPflEP - Reálný potenciál funkce edafické-půdoochranné 5. RPflSR - Reálný potenciál funkce sociálně rekreační 6. RPflZH - Reálný potenciál funkce zdravotně-hygienické 7. ΣRPfl - Celkový reálný potenciál funkcí lesů 8. REflBP - Reálný efekt funkce bioprodukční procentické vyjádření 9. REflES - Reálný efekt funkce ekologicko-stabilizační procentické vyjádření 10. REflHV - Reálný efekt funkce hydricko-vodohospodářské procentické vyjádření 11. REflEP - Reálný efekt funkce edafické-půdoochranné procentické vyjádření 12. REflSR - Reálný efekt funkce sociálně rekreační procentické vyjádření 13. REflZH - Reálný efekt funkce zdravotně-hygienické procentické vyjádření 14. REflBP II - Reálný efekt funkce bioprodukční procentické vyjádření 15. REflES II - Reálný efekt funkce ekologicko-stabilizační procentické vyjádření 16. REflHV II - Reálný efekt funkce hydricko-vodohospodářské procentické vyjádření 17. REflEP II - Reálný efekt funkce edafické-půdoochranné procentické vyjádření 18. REflSR II - Reálný efekt funkce sociálně rekreační procentické vyjádření 19. REflZH II - Reálný efekt funkce zdravotně-hygienické procentické vyjádření 27

28 Název: Atlas celospolečenských funkcí lužních lesů na Soutoku Autoři: Prof. Ing. Ilja Vyskot, CSc., Ing. Jiří Schneider, Ph.D., Ing. Petr Kupec, Ph.D., Lektorovali: Doc. Ing. Rudolf Bagar, CSc., Prof. Ing. Stanislav Volný, CSc. Vydala: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Vydání: první, 2008 Náklad: 200 ks ISBN: Neprošlo jazykovou úpravou