Získávání podkladů pro zpracování metodického návodu na vytvoření systému využití jednotlivých metod obrany proti lýkožroutu smrkovému

Transkript

1 Získávání podkladů pro zpracování metodického návodu na vytvoření systému využití jednotlivých metod obrany proti lýkožroutu smrkovému Úvod Studované území Využití lesní hospodářské evidence pro optimalizaci metod obrany proti lýkožroutu smrkovému byla realizována v slovenské části Beskyd, na území Kysuc a Oravy. Důvodem pro výběr tohoto území byla dostupnost dat LHE a LHP (v spolupráci s Národným lesníckym centrom Zvolen), vysoká populační hustota lýkožrouta a značná meziroční dynamika napadení porostů. Tato kritéria v České republice nebyla k dispozici, limitující byla zejména dostupnost kvalitních dat LHE. Mateřským substrátem území je třetihorní flyš tvořený zejména pískovci, břidlicemi a jílovci. Dominantním půdním typem v celém regionu jsou nenasycené a typické kambizemě, s lokálními přechody do pseudoglejů, rankrů, gleysoůs, and leptosolů (WRB 2006). Ve vyšších polohách, zejména na chudších pískovcích, jsou typické humusovo-železité podzoly. Z hlediska textury půd se v území vyskytují převážně hlinito-písčité a písčito-hlinité půdy, s výjimkou částí budovaných na břidlicích a jílovce, kde převládají jílovito-hlinité a hlinitojílovité půdy. Lesní vegetace se nachází v širokém rozpětí od dubovo-bukového až po klečový vegetační stupeň. Převládají stanoviště přechodného, kyselého a živného řad. Území patří k oblastem s typicky chladným a velmi vlhkým podnebím. V území dominují stejnověké smrkové monokultury, vyskytující se převážně mimo areál svého přirozeného rozšíření. V přirozeném dřevinném složení území dominoval smrk ztepilý (Picea abies L. Karst.), zastoupení kolem % (Michalko 1986). Vyskytoval se nejčastěji ve vyšších nadmořských výškách (od 1000 do 1400 m n. m.), dále na podmáčených a rašelinných stanovištích v nižších polohách, a také jako příměs lesních porostů ve výškách kolem 850 m n. m. V současnosti smrk ztepilý na území absolutně převládá, občas je doplňován bukem lesním (Fagus sylvatica); jedlí bělokorou (Abies alba); borovicí lesní (Pinus sylvestris); modřínem opadavým (Larix decidua). Lokálně se v území vyskytují i další, méně zastoupené druhy dřevin jako jsou: různé druhy javorů (Acer spp.); lípy (Tilia spp.); olše (Alnus spp.); jasanu (Fraxinus excelsior) a vrby (Salix spp.) (Michalko 1986). Na nejníže položených stanovištích území, se v dřevinném složení vyskytují i dub zimní (Quercus petraea) a dub letní (Quercus robur).

2 Použité data a metodika Poznatky o aktivitě biotických škodlivých činitelů (odvozených z dat o nahodilých těžbách v důsledku napadení kůrovci a houbovými patogeny) umožňují vymezit rizikové zóny, pro které mohou být navrženy specifické postupy managementu lesa. Na analýzu prostorového vývoje napadení v oblasti Kysuc byly použity údaje o náhodné těžbě za období , v případě území Oravy za období Postup tvorby zón je následující: 1. Data o nahodilých těžbách v jednotlivých dílcích jsou přiřazena bodům ležícím ve středu dílců, čímž jsou vytvořené bodové vrstvy nesoucí informace o objemu nahodilých těžeb (m 3 ) nebo intenzitě těžby (m 3 /ha) v jednotlivých dílcích. Takto organizovaná data jsou vhodná pro další zpracování s využitím geostatistických technik. 2. S použitím metod prostorové interpolace (mohou být použity různé metody, pro interpolace prezentovaných dat jsme použili metodu ordinálního korigování, Isaaks and Srivastava 1989; Wackernagel 2003) jsou z výše zmíněných bodových vrstev vytvořené mapy spojitě opisující distribuci populace lýkožrouta ve studovaném území. 3. Mapy vytvořené pro jednotlivé roky jsou následně kombinovány v jedné mapě, která bude sloužit pro závěrečné vytvoření rizikových zón. K agregaci je možné přistoupit různými způsoby a předpokládáme, že tyto se mohou při zpracování dalších území lišit (zejména různé vážené kombinace dat z jednotlivých let). Kvantitativní ukazatel správnosti výsledné mapy neexistuje, řídili jsme se shodou výsledné mapy se subjektivními poznatky o distribuci hlavních oblastí se zvýšenou aktivitou biotických činitelů za podpory map odlesnění odvozených ze satelitních záznamů. V případě prezentovaných map jsme použili sumu map odvozených pro jednotlivé roky. 4. Zóny biotického rizika byly vytvořeny na základě agregované mapy z předešlého bodu. Zóna A byla vymezena izolinií spojující nejvyšší objemy těžeb (nebo intenzity těžby, v závislosti od zvoleného postupu). Zóna A představuje porosty v nejvyšším stupni rozpadu a koresponduje s hranicemi více-méně souvislého odlesnění viditelného ze záznamů dálkového průzkumu Země. Zóna B představuje nárazníkovou zónu okolo zóny A. Její šírka závisí na intenzitě šíření kůrovců v předcházejících letech. Zóna byla vymezena s využitím postupu tzv. fokálního šíření, které primárně slouží pro modelování šíření tekutiny z jedného nebo více zdrojových objektů po povrchu který klade různý odpor tomuto šíření. Zóna A je zde použita jako zdrojový objekt a šíření probíhá po agregované mapě objemů nahodilých těžeb

3 způsobem čím vyšší objem tím rychleji a snáze se může tekutina šířit. Výsledkem je mapa vyjadřující náročnost dosažení jednotlivých poloh za určitou dobu. V oblastech s vysokou populační hustotou (indikovanou vysokými objemy těžeb). Zóna C představuje zónu matrixu s prevážně zdravými porosty. Tuto charakteristiku zón je možné upravovat v závislosti od stavu porostů ve studovaných územích, protože uvedená charakteristika zón se váže k porostům v značné pokročilé fáze rozpadu v oblasti Beskyd. Výsledky Jak bylo uvedeno v metodice, prvním krokem je zkonstruování map popisujících napadení porostů lýkožroutem smrkovým v jednotlivých letech. Z těchto map (Obr. 1) je možné vidět, že v roce 2000 byl charakter napadení porostů výrazně ohniskovitý, koncentrovaný v několika oblastech. Obdobný charakter napadnutí byl pozorovaný v letech , přičemž největší intenzita napadení porostů byla na jihu centrální části regionu. V období mezi lety 2002 a 2003 se objem napadeného dřeva zdvojnásobil a ohniskovitý charakter napadení se změnil do podoby rozsáhlých těžeb napadených území. V roku 2004 se objem napadeného dřeva v porovnání s rokem 2003 ztrojnásobil. Gradace kulminovala a celá centrální část území byla silně napadená. Je možné vidět, že struktura napadení v centrální oblasti je v roce 2005 výrazně fragmentovanější v porovnání s 2004, což může být odraz realizovaných intenzivních opatření. Postup napadení porostů v regioně Orava v letech je znázorněn na Obr. 2. V důsledku značně fragmentovaného lesního krytu v tomto regionu jsou údaje o náhodných těžbách rozloženy nepravidelně, což snižuje vypovídající hodnotu vytvořených map. Těžce napadené porosty se nacházejí v nejnižších polohách v severovýchodní části regionu s fragmentovaným lesním krytem. Byl tu zaznamenán menší počet těžeb s etrémními objemy (v průměru stovky m 3 na díl). Naopak, velké množství těžeb s menšími objemy (v průměru 1-10 m 3 ) je charakteristické pro severní a severozápadní část území s kompaktnejším lesním krytem (Hlasný et al. 2009). V obou uvedených regionech může být postup napadení porostů formován kromě šíření kůrovcového hmyzu i jeho přirozenými nepřáteli patogeny a parazitoidy. Znalosti populační dynamiky a principy prostorového šíření těchto antagonistů nejsou natolik známé, aby bylo možné dojít k takovémuto závěru (Wegensteiner 2004; Kenis et al. 2004). Navzdory tomu, že význam přirozených nepřátel při regulaci početnosti kůrovcového hmyzu

4 byl v posledních desetiletích značně přehodnocen (Wermelinger 2004), zejména v oblastech, ve kterých došlo k přemnožení (Weslien 1994). V případě analyzovaného území tvrdíme, že prostorový charakter napadení je primárně podmíněn šířením kůrovců. Předpokládáme, že stejnověké smrkové monokultury s mimořádně velkým počtem stromů náchylných na napadení vytváří předpoklady pro pozorované nekontrolované šíření kůrovcového hmyzu, které bude pravděpodobně limitovány jen dostupnými potravními zdroji. Obr. 1: Postup napadení porostů kůrovcovým hmyzem v období v regionu Kysuce. V regionu Kysuce pokrývá zóna A 12 % rozlohy regionu a 17 % rozlohy smrkových porostů (Obr. 3). Její hlavní část se nachází v oblasti Kysuckých Beskýd, menší část je v oblasti Kysuckej Vrchoviny. Zóna B sahá v průměru do vzdálenosti 11 km od okraje zóny A.

5 Její šířka se mění od 5 km ve směru V-Z ve východní části území, až po 12 km ve směru S-J. Tento tvar odráží intenzivní šíření kůrovcového hmyzu v předešlých letech ve směru S-J, zejména v jižní části území. Zóna C pokrývá 50 % regionu, zejména v jeho západní a jihozápadní části. S výjimkou několika menších ohnisek napadení porostů kůrovcovým hmyzem ve východní části území tady byla aktivita biotických činitelů v předešlých letech nízká. Uvedené ohniska se objevily zejména v letech V regionu Orava zóna A pokrýva 23 % území a 21 % výměry smrkových porostů (Obr. 4). Zóna má poloobloukový tvar a rozprostírá se v Oravské kotline a přilehlých masívech Skorušina, Oravská Magura a Podbeskydská vrchovina. Druhá část zóny A se nachází severně, na slovensko-polských hranicích. Zóna pokrývá porosty ve vysokém stádiu rozpadu v nižších polohách Oravských Beskyd mezi pohořími Pilsko a Babia hora. Zóna B pokrýva 39 % rozlohy regionu a 34 % rozlohy smrkových porostů. Šířka zóny je přibližně 11 km ve směru S-J a 5 km ve směru V-Z. Zóna B pokrývá 38 % rozlohy regionu a 45 % smrkových porostů. Pokrývá pohoří Paráč a hřeben Oravských Beskýd, západně od Pilska. Návrh prostorově diferencovaných ochranných opatření v navržených zónách Hlavní přínos navržených zón spočívá v možné prostorové diferenciaci managementu lesa. V centrální (ohniskové) zóně A, s nejvyšší aktivitou biotických činitelů, je cílem v maximální míře eliminovat početnost kůrovcového hmyzu. Rozsáhlé odstraňování napadených porostů s důrazem na vnější okraje zóny má zabránit šíření napadení do zóny B. V okrajích zóny doporučujeme ponechat zbytky nenapadených porostů jako aktivní zdroj potravy. Umísťování feromonem navnazených stojících lapáků na okrajích porostů a jejich následná těžba mají sloužit na soustředění kůrovcového hmyzu na minimální objem dřevní hmoty. Problém představuje enormní množství stromů, které by měly být vytěženy v nejbližších letech, aby bylo napadení porostů udrženo pod kontrolou. V regionu Kysuce při současném postupu rozpadu předpokládáme roční těžbu až 120,000 m3 po dobu nejbližších 2-3 let. Těžba by měla probíhat intenzívněji v prvních letech, posléze se její intenzita může zmírnit. Hlavní úlohou opatření aplikovaných v zóně B je minimalizovat dopady na zónu C a snížit ztráty v rámci zóny B. Doporučujeme selektivní sanitární těžbu (odstraňování jednotlivých napadených stromů, i za rizika zvýšených nákladů) a masivní použití lapáků (klasické lapáky, otrávené lapáky, stojící lapáky navnazené feromonem, otrávené trojnožky, bariéry feromonových lapačů). Obdobně jako v zóne A, i tady je předpokladem kontroly

6 rozpadu a zabránění šíření do zóny C těžba enormního množství napadených stromů, což může představovat riziko pro dosáhnutí optimální účinnosti těchto opatření. Obr. 2: Postup napadení porostů kůrovcovým hmyzem v období v regionu Orava. Hlavním cílem opatření realizovaných v zóně C je zabránit vzniku napadení porostů. Kontrolní opatření minimalizující početnost kůrovců s minimálním rozsahem sanitárních těžeb (okamžitá těžba jednotlivých napadených stromů, masový odchyt do feromonových lapačů, introdukce entomopatogenních hub atd.) by měly udržet kůrovcový hmyz pod kontrolou a umožnit tak postupnou konverzi porostů na stabilnější ekosystémy. Riziko představuje značná velikost zóny a různorodé vlastnictví, což může způsobit problémy při realizaci jednotného účinného systému opatření.

7 Obr. 3: Zóny biotického rizika v regionu Kysuce. Obr. 4: Zóny biotického rizika v regionu Orava.

8 Jak bylo uvedeno v předcházejících částech této kapitoly, šíření kůrovců na větší vzdálenosti hraje při napadení porostů významnou úlohu, obzvlášť když jsou populace ještě malé (např. na konci nebo začátku gradačního cyklu). Tato informace, spolu se znalostí distribuce kůrovců (např. na základě údajů o náhodných těžbách), může být klíčová při návrzích obranných a ochranných opatření. V případě malých populací doporučujeme aplikovat intenzivní kontrolní opatření a opatření zvyšující abundaci přirozených nepřátel, pomocí kterých by měla být dosáhnuta redukce počtu jedinců ve zdrojových oblastech napadení porostů. Opatření s nízkou intenzitou by měla být aplikována v širším okolí těchto ploch. Intenzivní postupy založené na odchytových metodách v tomto případě nebudou moc účinné. Naopak, v případě že byly přítomny velké populace kůrovcového hmyzu potom jako škůdce obsadil nové potravní zdroje, je vhodné realizovat intenzívní sanitární těžbu a koncentrované masové odchytové metody, zejména v okolí primárních oblastí napadení. Literatura Hlásny, T., Vizi, L., Turčáni, M., Koreň, M., Kulla, L. & Sitková, Z. 2009: Geostatistical simulation of bark beetle infestation for forest protection purposes. Journal of Forest Science, 55: Isaaks E.H. & Srivastava R.M. 1989: An introduction to applied geostatistics. Oxford University Press, 542 pp. Kenis M., Wermelinger B. & Grégoire J.-C. 2004: Research on parasitoids and predators of Scolytidae - a review, pp In: Lieutier F., Day K.R., Battisti A., Grégoire J.-C., & Evans H.F. (eds.): Bark and wood boring insects in living trees in Europe, a synthesis. Kluwer, Dordrecht. Michalko J. 1986: Geobotanická mapa ČSSR. Geobotanical Map of Czechoslovakia. Veda, Bratislava, 168 pp. Wackernagel H. 2003: Multivariate Geostatistics: An Introduction with Applications. 3rd ed. Springer Verlag, New York, 403 pp. Wegensteiner R. 2004: Pathogens in bark beetles. pp In: Lieutier F., Day K., Battisti A., Gregoire J.-C. & Evans H. (eds.): European Bark and Wood Boring Insects in Living Trees, a Synthesis. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht.

9 Wermelinger B. 2004: Ecology and management of the spruce bark beetle Ips typographus a review of recent research. Forest Ecology and Management, 202: Weslien J. 1994: Interactions within and between species at different densities of the bark beetle Ips typographus and its predator Thanasimus formicarius. Entomologia Experimentalis et Applicata, 71: WRB 2006: IUSS Working Group WRB World reference base for soil resources nd edition. World Soil Resources Reports No FAO, Rome.