Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský v Brně Odbor agrochemie, půdy a výţivy rostlin Výsledky průzkumu stavu výţivy lesa v přírodní lesní oblasti č. 21 Jizerské hory Závěrečná zpráva Zpracoval : Dr.Ing. Přemysl Fiala Ing. Dušan Reininger Ing. Tomáš Samek Ph.D. Schválil: Dr.Ing. Pavel Čermák ředitel odboru APVR Předkládá: RNDr.Jaroslav Staňa ředitel ústavu Brno prosinec 2006
Obsah: 1. Úvod a metodika... 7 1.1. Účel průzkumu... 7 2. Popis oblasti... 8 2.1. Biogeografické členění oblasti... 8 2.2. Geologické podloţí - půdotvorný substrát... 8 2.3. Lesnická typologie... 8 2.4. Půdní typy... 9 2.5. Dřevinná společenstva... 9 2.6. Poškození lesa imisemi... 9 2.1. Vstupy do lesních ekosystémů... 10 2.1.1. Atmosférické vstupy některých prvků do lesních ekosystémů... 10 2.7. Vymezení oblastí ohroţených dlouhodobou acidifikací a eutrofizací půd.... 11 2.7.1. Mnoţství sráţek... 11 2.7.2. Průměrná říjnová teplota... 12 2.8. Reprezentativnost umístění odběrných míst... 12 2.8.1. Popis šetřeného území... 12 2.8.2. Popis šetřeného statistického souboru... 13 3. Komentář k výsledkům chemických rozborů... 14 3.1. Půda... 14 3.1.1. Organický humusový horizont... 14 3.1.1.1. Půdní reakce... 14 3.1.1.2. Obsah dusíku... 14 3.1.1.3. Obsah fosforu... 15 3.1.1.4. Obsah draslíku... 15 3.1.1.5. Obsah vápníku... 15 3.1.1.6. Obsah hořčíku.... 16 3.1.1.7. Obsah manganu... 16 3.1.1.8. Obsah ţeleza... 16 3.1.1.9. Obsah hliníku... 17 3.1.1.10. Obsah zinku... 17 3.1.1.11. Obsah mědi... 17 3.1.1.12. Obsah olova... 18 3.1.1.13. Obsah kadmia... 18 3.1.1.14. Obsah chrómu... 18 3.1.1.15. Mnoţství nadloţního humusu... 18 3.1.1.16. Oxidovatelný uhlík - C ox... 18 3.1.1.17. Poměr C ox / N tot... 18 3.1.1.18. Poměr C ox / P tot... 19 3.1.2. Minerální půda... 19 3.1.2.1. Půdní reakce... 20 3.1.2.2. Obsah dusíku... 21 3.1.2.3. Obsah fosforu... 21 3.1.2.4. Obsah draslíku... 21 3.1.2.5. Obsah vápníku... 22 3.1.2.6. Obsah hořčíku... 23 3.1.2.7. Obsah manganu... 24 3.1.2.8. Obsah ţeleza... 24 3.1.2.9. Obsah hliníku... 24
3.1.2.10. Obsah zinku... 24 3.1.2.11. Obsah mědi... 24 3.1.2.12. Obsah olova... 24 3.1.2.13. Obsah kadmia... 24 3.1.2.14. Obsah chrómu... 24 3.1.2.15. Výměnná acidita... 25 3.1.1.16. Oxidovatelný uhlík - C ox... 25 3.2. Výţiva a výsledky listové analýzy... 25 3.2.1. Výsledky listové analýzy u Smrku ztepilého (Picea abies. [Karst (L.)])... 25 3.2.1.1. Obsah dusíku... 25 3.2.1.2. Obsah fosforu... 26 3.2.1.3. Obsah draslíku... 26 3.2.1.4. Obsah vápníku... 26 3.2.1.5. Obsah hořčíku... 26 3.2.1.6. Obsah síry... 26 3.2.1.7. Obsah bóru... 27 3.2.1.8. Obsah zinku... 27 3.2.1.9. Obsah olova... 27 3.2.1.10. Obsah kadmia... 27 3.2.1.11. Obsah manganu... 27 3.2.1.12. Obsah ţeleza... 28 3.2.1.13. Obsah hliníku... 28 3.2.1.14. Obsah mědi... 28 3.2.1.15. Obsah chrómu... 29 3.2.1.16. Obsah niklu... 29 3.2.1.17. Zhodnocení vzájemných poměrů některých ţivin v jednoletých a dvouletých jehlicích... 29 3.2.2. Výsledky listové analýzy u buku lesního Fagus sylvatica. (L.)... 30 3.2.2.1. Obsah dusíku... 30 3.2.2.2. Obsah fosforu... 30 3.2.2.3. Obsah draslíku... 30 3.2.2.4. Obsah vápníku... 30 3.2.2.5. Obsah hořčíku... 31 3.2.2.6. Obsah síry... 31 3.2.2.7. Obsah bóru... 31 3.2.2.8. Obsah zinku... 31 3.2.2.9. Obsah olova... 31 3.2.2.10. Obsah kadmia... 31 3.2.2.11. Obsah manganu... 31 3.2.2.12. Obsah ţeleza... 31 3.2.2.13. Obsah hliníku... 31 3.2.2.14. Obsah mědi... 32 3.2.2.15. Obsah chrómu... 32 3.2.2.16. Obsah niklu... 32 3.2.2.17. Zhodnocení vzájemných poměrů některých ţivin... 32 3.3. Srovnání zjištěných údajů v roce 1999 s rokem 2006... 33 3.3.1. Změny v půdním prostředí... 33 3.3.2. Změny v úrovni výţivy... 33 3.4. Celkové hodnocení výsledků... 40 3.4.1. Hodnocení půdního prostředí... 40
3.4.2. Hodnocení úrovně výţivy u smrku ztepilého... 40 3.4.3. Hodnocení úrovně výţivy u buku lesního... 40 4. Návrh opatření... 41 5. Pouţitá literatura... 42 6. Mapové přílohy... 43
1. Úvod a metodika V roce 2006 byla provedena terénní částí průzkumu vlastností lesních pozemků se zvláštním zaměřením na stav výţivy lesních porostů v Přírodní lesní oblasti (dále PLO) č.21 Jizerské hory. Na (190+23) odběrných místech na porostní půdě o ploše 38 518 ha, byly odebrány půdní vzorky podle platné metodiky v souladu s vyhláškou Mze pro odběr vzorků lesních půd. Odebrány byly horizonty: horizont nadloţního organického humusu - 02 horizont minerální povrchový - 07 horizont minerální podpovrchový - 08 Výsledky průzkumu jsou zhodnoceny podle šetřených kompartmentů lesního ekosystému. Zvlášť je hodnocen horizont 02 - nadloţní humus, kde je vyhodnoceno mnoţství sušiny na ploše, kyselost, celkový dusík, % C, poměr C/N. Dále je u všech vrstev (02 - nadloţní humus, 07 - povrchová minerální půda, 08 podpovrchová minerální půda asi do 40 cm) stanovena aktivní a výměnná kyselost, obsah ţivin a některých stopových prvků. Obsah hodnocených prvků je brán v jednotkách mg.kg -1 a u dusíku v % v jemnozemi. Není zde prováděna bilance na větší objemovou jednotku s odečtením podílu skeletu. Kompartment půda je hodnocen v PLO jako celek, tzn. bez ohledu na lesní typy nebo hospodářské soubory. Pouze při speciálním hodnocení ekosystémů je přihlíţeno k hospodářským souborům nebo skupinám lesních typů. Dále byly odebrány vzorky asimilačních orgánů dřevin - listů a jehlic, z osluněné části koruny. Vzorky byly sebrány z dřevin nejvíce zastoupených na odběrném místě. Ke kaţdému odběrnému místu byl vypsán průvodní list. Na kaţdém průvodním listu je číslo odběrného místa, dále označení lesní správy a porostní skupiny, lesní typ, slovní popis, mocnosti horizontů a další nezbytné údaje. Odběr byl proveden ve spolupráci s pracovníky ÚHÚL pob. Jablonec. Vzorky byly zpracovány v laboratořích ÚKZÚZ v Liberci (půdní vzorky) a v Plzni (vzorky asimilačních orgánů). Instrukci odběru vzorků provedli pracovníci ÚKZÚZ Brno. Na transportu vzorků do laboratoří se podílely oba uvedené ústavy. Chemické analýzy byly provedeny podle Jednotných pracovních postupů ÚKZÚZ (Zbíral 1997). Nadloţní humusový horizont byl analyzován výluhem kyselinou dusičnou HNO 3 (c = 2mol.L -1 ) po vyţíhání při 550 o C, v minerálních horizontech byly stanoveny hlavní ţiviny (P,K,Ca,Mg) ve výluhu Melich III a HNO 3 (c = 2mol.L -1 ), ostatní prvky (Mn,Fe,Al,Zn,Cu,Pb,Cr,Cd) jen ve výluhu HNO 3 (c = 2mol.L -1 ). Celkový uhlík a celkový dusík byl stanoven metodou NIRS. Na přiloţených kartogramech jsou zobrazeny mimo průzkumu výţivy lesa i odběrná místa z průzkumu výţivy v genových základnách. 1.1. Účel průzkumu Účelem průzkumu bylo šetření PLO 21 pro získání informace o stavu výţivy hlavních dřevin. Výsledek tohoto průzkumu můţe slouţit: 1) jako referenční hodnota úrovně výţivy lesních dřevin a trofické úrovně půd 2) jako zaznamenání současného stavu pro budoucí porovnání případně studium procesů v půdě a asimilačních orgánech 3) výsledky budou součástí celkové studie popisující stav některých vlastností lesních ekosystémů na celém území republiky 4) informace pro vlastníka lesa a lesního hospodáře o stavu lesa 5) jako podklad pro nápravná opatření v oblasti výţivy a ochrany lesa, konkrétně v souvislosti s vápněním porostů. 7
2. Popis oblasti 2.1. Biogeografické členění oblasti Podle biogeografického členění České republiky (Culek 1995) odpovídá studovaná oblast bioregionu: 1.56 Ţitavský bioregion 1.67 Jizerskohorský bioregion 2.2. Geologické podloží - půdotvorný substrát Nejrozšířenější horninou Jizerských hor je ţula aţ granodiorit, převáţně výrazně porfyrická, středně zrnitá. Drobnozrnná biotická ţula se vyskytuje v menší míře (Smědavská hora, pruh mezi Jizerou a severním úpatí Tanvaldského Špičáku. Na plošině Jizerských hor se vyskytují drobné ţíly ţulových porfyrů a lamprofyrů. Jiţně od linie Smrţovka Bedřichov Fojtka a na západních a severních svazích po Ferdinandov se vyskytuje porfyrická hrubozrnná ţula. Černostudniční hřeben, pruh aţ k Dlouhému Mostu a Bedřichovský les u Stráţe nad Nisou jsou budovány tanvaldskou ţulou - dvojslídnou, středně zrnitou ţulou. Bukovec u Jizerky je budován olivinickým nefelinitem. Na Ještědském hřebenu převládá v severozápadní části biotický granodiorit. Mezi Jitravským vrchem a Křiţanským sedlem jsou fylitické břidlice. Mezi Panenskou hůrkou a Výpřeţí jsou chlorit-sericitické fylity. Významné jsou polohy krystalických vápenců a dolomitů v Karlovských Bučinách. 2.3. Lesnická typologie Z typologického průzkumu ÚHÚL vyplývá následující zastoupení ekologických řad (v %): Tab. č.1. Plošné zastoupení ekologických řad v % EŘ extrémní kyselá živná obohacená oglejená Podmáčená humusem vodou + rašelinná PLO 21a 7,0 55,6 20,7 1,6 0,9 4,3 9,9 EŘ extrémní kyselá živná obohacená oglejená podmáčená humusem vodou PLO21b 2,2 45,8 40,3 8
2.4. Půdní typy Tab. č.2. Zastoupení půdních typů Půdní typ Rozloha litozem 34 ranker 2090 luvizem 110 kambizem 13091 podzol 3763 kryptopodzol 16385 pseudoglej 658 glej 1875 organozem 1402 fluvizem 90 antrozem 8 2.5. Dřevinná společenstva Tab.č.3. Současná druhová skladba (%) porostní půdy Jehličnany SM JD BO MD DG Kleč SMX BOX 67,84 0,02 1,21 2,45 0,04 0,7 7,35 0,36 Listnáče BK DB JR JV JS LP BŘ OL LP TP DBC 10,37 0,82 0,83 0,86 0,46 0,19 3,38 0,68 0,19 0,07 0,07 V současné dřevinné skladbě převaţuje smrk ztepilý a to na 68 % porostní půdy. Cílové zastoupení by mělo odpovídat asi 60 % porostní půdy. Zvláštní postavení mají náhradní porosty, kde je podíl smrku pichlavého na 7 % porostní půdy. Ve skladbě listnáčů převyšuje buk lesní a asi 10 % porostní půdy. Jeho podíl by se měl cílově zdvojnásobit. 2.6. Poškození lesa imisemi Ministerstvo zemědělství stanovilo s platností od 1.1.1997, pásma ohroţení lesů, pod vlivem imisí (pásma ohroţení). Přírodní lesní oblast je zařazena do tří pásem imisního ohroţení. Pásma ohroţení byla stanovena ÚHÚL Brandýs n.l. a schválená MZe ČR. Tab. č.4. Přehled pásem ohroţení v oblasti LHC Pásma ohroţení v ha A B C D Celkem Frýdland Polubný 1.275 8.898 6.885 17.058 Jablonec Harcov 226 1.310 13.919 449 15.904 Ještěd 36 543 2.624 3.870 7.073 CELKEM 1.537 10.751 23.428 4.319 40.035 9
2.1. Vstupy do lesních ekosystémů 2.1.1. Atmosférické vstupy některých prvků do lesních ekosystémů Tab. č.5. ČHMÚ Znečištění ovzduší na území České republiky v roce 1997, str. 159 mapa PLO - Jizerské hory mokrá roční depozice síry SO -2 4 - S < 1,5 3,0 g.m -2.rok -1 Suchá roční depozice síry (SO 2 - S) 1,5 2,0 g.m -2.rok -1 Celková roční depozice síry 3,0-4,0 g.m -2.rok -1 Podkorunová r. d. S 3,0-5,0 g.m -2.rok -1 - Mokrá roční depozice dusíku NO 3 - N 0,5 1,0 g.m -2 rok -1 + Mokrá roční depozice dusíku NH 4 - N 1,5 2,0 g.m -2.rok -1 Mokrá celková roční depozice dusíku 1,5-3,0 g.m -2.rok -1 Suchá-N ox -N 0,50 1,00 g.m -2.rok -1 Celková roční depozice dusíku 2,0 3,0 g.m -2.rok -1 Mokrá roční depozice vodíkových iontů 25-100 mg m -2 rok -1 Suchá -- 100 150 mg m -2 rok -1 Celková roční depozice vodíkových iontů 150-250 mg m -2 rok -1 Mokrá roční depozice chloridových iontů 1,00-1,50 mg m -2 rok -1 Mokrá roční depozice fluoridových iontů 0,05-0,07 mg m -2 rok -1 Mokrá roční depozice olovnatých iontů 7,0 10,0 mg.m -2 rok Suchá -- 1,5 3,5 mg m -2 rok -1 Celková roční depozice olova 10,0 15,0 mg m -2 rok -1 Celková roční depozice kadmia 0,75 1,30 mg m -2 rok -1 Celková roční depozice nikelnatých iontů 2,0-3,0 mg m -2 rok -1 Tab. č.6. ČHMÚ Roční mokrá depozice, některých prvků a sloučenin (stanice Souš) (Analýza: týdenní hodnoty) Rok jednotka 2005 Sráţky mm 1532,4 H 15,62 HN 4 mg.m -2 1044,52 Mg mg.m -2 76,36 Ca mg.m -2 364,77 Cl mg.m -2 759,04 NO 3 mg.m -2 4011,59 SO 4 mg.m -2 3309,82 Mn mg.m -2 2,81 Zn mg.m -2 20,31 Pb mg.m -2 3,00 Cd mg.m -2 0,64 Ni mg.m -2 1,78 Fe mg.m -2 35,34 10
Tab. č.7. Porovnání vstupů bazických kationtů a aniontů na stanici ČHMÚ Souš 2003 2004 2005 2003 2004 2005 Průměr Sráţky mm 983,6 1396,3 1532,4 983,6 1396,3 1532,4 PH 4,7 4,62 4,66 (μg.l -1 ) (kgekv/ha/rok) + NH 4 619 673,8 681,6 40,55 62,88 69,59 57,67 Mg 2+ 61 50,8 49,8 4,94 5,84 6,28 5,69 Ca 2+ 373 258 238 18,3 57,85 54,03 43,39 Σ baz.kat. 63,79 126,37 129,9 106,69 Cl - 790,9 504,5 495,3 21,94 19,87 21,41 21,07 - NO 3 2227,8 2554,0 2617,85 35,34 57,51 53,37 48,74 SO 4-2042,9 2128,9 2159,9 41,83 61,88 68,91 57,54 Σ an. 99,11 139,26 143,69 127,35 Σ an. - Σ baz.kat. 35,32 12,89 13,79 20,67 Z uvedených údajů vidíme převahu aniontů nad bazickými kationty, která představuje průměrně asi 21 kg chemických ekvivalentů na hektar za rok. Významná je zde především - - převaha iontů NO 3 a SO 4 a nízká koncentrace Ca v mokrých atmosférických spadech. - - Anionty NO 3 a SO 4 jsou pravděpodobně vázány především na protony (kationt H + ) a jsou příčinou vymývání bazických kationtů (především Ca a Mg) z půdního profilu a aktivizaci Al v půdním roztoku. 2.7. Vymezení oblastí ohrožených dlouhodobou acidifikací a eutrofizací půd. K tomuto účelu byly pouţity klimatologické, geologické a půdní mapy. Dále byly pouţity vlastní kartogramy sestavené na základě aktuálních zjištěných veličin. Území bylo posuzováno z hlediska přirozené citlivosti, která se odvíjí od horninového podloţí, vyvinutých půdních typů a klimatických podmínek. 2.7.1. Mnoţství sráţek V místech s nejvyšším sráţkovým úhrnem dochází k největšímu vyplavování kationtů z půdy. V souladu s mapou klimatických oblastí (E. Quitt,1970), byla oblast rozdělena na několik území. Tab. č.8. Posouzení PLO 21 podle citlivosti k úhrnu sráţek (mm. rok -1 ) Označení oblasti celkové sráţky MT 7 650 750 Citlivé MT 9 650 750 Citlivé MT 10 600 700 Citlivé 11
2.7.2. Průměrná říjnová teplota V souladu s mapou dr. Quitta, byly jako reprezentativní vybrána průměrná teplota v říjnu. Tab. č.9. Posouzení PLO 21a,b Označení oblasti Mapováno v části LVS CH4 střední Jizerský hřeben 8 CH6 širší horská oblast 6-8 CH7 5-6 MT2a MT4 3, 4 a 5 MT7 Okrajový výskyt 3 Zvýšená citlivost je v tomto případě předpokládána pouze v nejvyšších partiích, klimatických oblastech CH4, CH6 a CH7. 2.8. Reprezentativnost umístění odběrných míst Vhodnost umístění odběrných míst z hlediska reprezentativnosti statistického souboru získaných údajů je posouzena podle taxačních charakteristik lesního vegetačního stupně, edafické kategorie a cílového hospodářského souboru v dané oblasti a rozmístění odběrních míst podle plošného zastoupení těchto charakteristik. 2.8.1. Popis šetřeného území Tab.č.10. Lesních vegetační stupně zastoupení v % Lvs 1 3 4 5 6 7 8 9 Počet odběrných míst 0,2 2,7 8,2 19,3 40,8 12,9 15,7 0,2 PLO 21a Jizerské hory, Tab.č.11. Lesních vegetační stupně zastoupení v % Lvs 1 3 4 5 6 7 8 Počet odběrných míst 15,9 18,6 38,1 24,7 2,1 0,3 PLO 21b Ještěd Zdroj: OPRL, PLO 21 Jizerské hory, Brandýs nad Labem Tab.č.12. Zastoupení edafických kategorií v % X Z Y M K N I S F C B W H D A J L U V O P Q T G R 2,5 4,5 0,3 42,8 12,3 0,2 20,7 1,6 0,1 0,8 3,6 0,7 0,4 5,2 4,3 100 PLO 21a Jizerské hory, Tab.č.13. Zastoupení edafických kategorií v % X Z Y M K N I S F C B W H D A J L U V O P Q T G R 2,2 0,5 43,2 1,7 0,4 29,6 4,3 0,4 2,0 2,5 1,5 1,0 1,3 0,5 0,2 2,2 4,2 1,8 0,1 0,4 100 PLO 21b Ještěd Zdroj: OPRL, PLO 21 Jizerské hory, Brandýs nad Labem 12
Tab.č.14. Zastoupení cílových hospodářských souborů v % Hospodářský soubor 13 29 41 43 45 47 51 53 55 Zastoupení v % + 0,4 2,4 10,2 1,1 1,0 12,4 24,9 14,5 Hospodářský soubor 57 59 71 73 77 79 0,1 0,2 Zastoupení v % 2,9 0,9 1,0 5,4 1,4 6,0 6,3 9,2 100 Zdroj: OPRL, PLO 21 Jizerské hory a Ještěd, Brandýs nad Labem 2.8.2. Popis šetřeného statistického souboru Tab.č.15. Odběrná místa podle lesních vegetačních stupňů Lvs 3 4 5 6 7 8 Sa Počet odběrných míst 1 32 44 87 23 26 213 Tab.č.16. Zastoupení edafických kategorií A I J K M N O S W Y Z Sa 1 1 1 109 1 22 3 67 4 3 1 213 Tab.č.17. Odběrná místa podle hospodářských souborů Hospodářský soubor 01 11 21 41 43 45 51 53 55 57 71 73 75 Sa Počet odběrných míst 5 4 20 2 35 5 30 75 8 3 2 23 1 213 Z uvedených tabulek je vidět, ţe průzkum výţivy lesa postihl především nejvíce plošně zastoupené lesní vegetační stupně, edafické kategorie a cílové hospodářské soubory. 13
3. Komentář k výsledkům chemických rozborů 3.1. Půda 3.1.1. Organický humusový horizont Tab.č.18.:Popisné statistiky Horizont nadloţního humusu (Horizont 02) N Průměr Medián Minimum Maximum Spodní Horní kvartil kvartil ph/cacl 2 190 3.367 3.300 2.900 4.60 3.100 3.500 ph/h 2 O 190 4.291 4.250 3.700 5.10 4.100 4.500 Dusík % 190 1.280 1.350 0.320 2.09 1.100 1.510 Fosfor Draslík Vápník Hořčík Mangan Železo Hliník Zinek Měď Olovo Kadmium Chróm mg/kg 190 1089.711 1075.000 467.000 2280.00 917.000 1220.000 mg/kg 190 1000.479 897.500 522.000 3270.00 761.000 1090.000 mg/kg 190 1389.774 752.500 61.000 13100.00 418.000 1710.000 mg/kg 190 909.816 670.500 289.000 4780.00 458.000 1230.000 mg/kg 190 82.500 40.500 0.000 1170.00 19.000 85.000 mg/kg 190 7474.105 7040.000 1980.000 22700.00 5560.000 8630.000 mg/kg 190 7374.642 7370.000 72.000 18800.00 5580.000 9080.000 mg/kg 190 31.685 29.500 12.400 99.40 24.700 35.200 mg/kg 190 18.351 18.150 5.400 52.50 13.600 22.200 mg/kg 190 125.778 118.000 33.400 339.00 92.900 157.000 mg/kg 190 0.632 0.430 0.140 4.14 0.300 0.750 mg/kg 190 9.496 9.050 3.000 25.50 7.400 11.100 C ox % 190 25.099 25.250 3.750 41.50 18.700 31.000 Nadložní humus t/ha 190 72.653 60.320 20.640 198.72 45.600 90.400 C/N 190 20.010 19.528 10.889 30.34 16.667 23.471 C/P 190 242.880 233.796 28.195 530.32 165.487 299.107 3.1.1.1. Půdní reakce Hodnoty mediánů (ph akt. = 4,25 a ph vým. = 3,3) odpovídají silně kyselé půdní reakci. 3.1.1.2. Obsah dusíku Rozdělení četností je pravostranné, 25 % vzorků má hodnotu celkového dusíku vyšší neţ 1,51 %, tedy velmi vysokou. Hodnota mediánu 1,35 % odpovídá střední úrovni. 14
Obrázek č.1 3.1.1.3. Obsah fosforu Obsah fosforu, charakterizovaný hodnotou mediánu 1075mg.kg -1 je na dobré úrovni. 3.1.1.4. Obsah draslíku Obsah draslíku, charakterizovaný hodnotou mediánu 898 mg.kg -1 je na dobré úrovni. Rozdělení četností vypovídá o výskytu výjimečně vysokých hodnot nad 1400 mg.kg -1. Tyto hodnoty tvoří desetinu z celkového souboru. Obrázek č.2 3.1.1.5. Obsah vápníku Obsah vápníku, charakterizovaný hodnotou mediánu 752 mg.kg -1 odpovídá nízké úrovni. Rozdělení četností má levostranný charakter. Vysoké hodnoty, nad 1200 mg.kg -1 zaujímají asi 35 % z celého statistického souboru. Obrázek č.3 15
3.1.1.6. Obsah hořčíku. Rozdělení obsahů hořčíku je dvouvrcholové. Oblast s niţšími hodnotami s pikem 500 mg.kg -1 obsahuje 64 % vzorků, oblast vyšších obsahů s hodnotou piku 1300 mg.kg -1 zaujímá 36 % vzorků. Obrázek č.4 3.1.1.7. Obsah manganu Rozdělení obsahů manganu má klesající charakter. Výskyt vysokých hodnot nad 180 mg.kg -1 má zřejmě souvislost s vysokými atmosférickými spady tohoto prvku v ústecké oblasti. Hodnota mediánu všech hodnot (40,5 mg.kg -1 ) je velmi nízká. Obrázek č.5 3.1.1.8. Obsah železa Rozdělení četností je rovnoměrné s hodnotou mediánu 7040 mg.kg -1. Ta odpovídá střední úrovni obsahů ţeleza. Obrázek č.6 16
3.1.1.9. Obsah hliníku Rozdělení četností je rovnoměrné s výskytem několika výjimečných hodnot nad 12000 mg.kg -1. Hodnota mediánu 7370 mg.kg -1 odpovídá velmi vysoké úrovni. Obrázek č.7 3.1.1.10. Obsah zinku Obsahy zinku odpovídají hodnotou mediánu (29,50 mg.kg -1 ) velmi nízké zásobě. Rozdělení četností je levostranné bez výskytu výjimečných hodnot. Obrázek č.8 3.1.1.11. Obsah mědi Rozdělení četností je rovnoměrné s mediánem 18 mg.kg -1. Zatíţení mědí odpovídá střední úrovni. Obrázek č.9 17
3.1.1.12. Obsah olova Zatíţení organického nadloţního humusu je v oblasti vysoké. Nad hranicí 100 mg.kg -1 se nachází 65 % vzorků. Zde se odráţí vysoká depozice olovnatých iontů. 3.1.1.13. Obsah kadmia Zatíţení organického nadloţního humusu kadmiem je v oblasti na střední úrovni. Hodnota mediánu je 0,43 mg.kg -1. Z grafu rozdělení četností je vidět prostorová rozrůzněnost oblasti. Obrázek č.10 3.1.1.14. Obsah chrómu Oblast není významně zatíţena chrómem. Hodnota mediánu ( 9 mg.kg -1 ) odpovídá nízké úrovni. 3.1.1.15. Množství nadložního humusu Tab. č.19. Mnoţství materiálu nadloţního humusového horizontu v t.ha -1 ve vybraných PLO (hodnoty mediánu) Český Krušné Jeseníky Hostýnské Českomoravská Jizerské hory Les Hory vrchy vrchovina 32,24 83,04 68,16 21,60 103,04 60,32 Mnoţství nadloţního humusu odpovídá horským podmínkám s moderovou aţ morovou formou. 3.1.1.16. Oxidovatelný uhlík - C ox Podíl spalitelného uhlíku C ox = 25 %, odpovídá přibliţně 43 % humusu, tedy nespecifických a specifických (vysokomolekulárních) organických sloučenin. 3.1.1.17. Poměr C ox / N tot Tento poměr charakterizovaný mediánem 20, je především ovlivněn vysokou zásobou N tot v půdě. 18
3.1.1.18. Poměr C ox / P tot Poměr C ox / P tot je ovlivněn obsahem celkového P, který je na dobré úrovni zásoby. 3.1.2. Minerální půda Tab. č.20.: Popisné statistiky Horizont minerální povrchový (Horizont 07) N Průměr Medián Minimum Maximum Spodní kvartil Horní kvartil ph/cacl 2 190 3.400 3.400 2.900 4.00 3.200 3.600 ph/h 2 O 190 4.041 4.000 3.500 4.80 3.900 4.200 Dusík % 189 0.383 0.360 < 0.04 1.04 0.250 0.490 Fosfor [výluh Mehlich III] Draslík [výluh Mehlich III] Vápník [výluh Mehlich III] Hořčík [výluh Mehlich III] Fosfor Draslík Vápník Hořčík Mangan mg/kg 190 9.726 7.000 0.000 48.00 3.000 13.000 mg/kg 190 89.942 78.000 19.000 384.00 59.000 109.000 mg/kg 190 98.563 59.500 9.000 819.00 38.000 113.000 mg/kg 190 35.379 27.000 0.000 290.00 17.000 42.000 mg/kg 190 140.047 123.000 23.500 490.00 89.600 166.000 mg/kg 190 311.484 287.500 83.900 1040.00 230.000 354.000 mg/kg 190 222.705 154.000 41.000 1540.00 114.000 276.000 mg/kg 190 285.540 160.500 29.500 2450.00 86.600 367.000 mg/kg 190 51.727 23.000 < 1.0 1110.00 10.000 50.000 Výměnná acidita mmol/kg 190 54.505 54.400 6.400 105.60 42.400 65.600 Ţelezo Hliník Zinek Měď Olovo Kadmium Chróm mg/kg 190 5762.195 5376.000 211.000 20231.00 2917.000 7944.000 mg/kg 190 4048.500 3707.500 1060.000 10390.00 3015.000 4645.000 mg/kg 190 8.618 7.700 2.000 29.00 5.600 11.000 mg/kg 190 6.987 5.600 0.700 53.90 3.600 8.600 mg/kg 190 88.926 86.000 19.000 330.00 61.000 108.000 mg/kg 190 0.187 0.130 0.010 1.98 0.080 0.220 mg/kg 190 3.198 2.900 0.900 24.10 1.900 3.900 C ox % 189 8.855 8.180 1.350 23.70 6.450 9.630 BS % 190 15.130 12.514 4.615 55.26 9.814 16.638 19
Tab. č.21.: Popisné statistiky Horizont minerální podpovrchový (Horizont 08) N Průměr Medián Minimum Maximum Spodní kvartil ph/cacl 2 163 3.629 3.600 3.0000 4.30 3.500 3.80 ph/h 2 O 163 4.195 4.200 3.7000 4.80 4.000 4.30 Dusík % 162 0.167 0.155 < 0.04 0.51 0.100 0.23 Fosfor [výluh Mehlich III] Draslík [výluh Mehlich III] Vápník [výluh Mehlich III] Hořčík [výluh Mehlich III] Fosfor Draslík Vápník Hořčík Mangan Horní kvartil mg/kg 163 7.104 3.000 0.0000 125.00 1.000 8.00 mg/kg 163 47.454 46.000 18.0000 128.00 37.000 54.00 mg/kg 163 46.914 34.000 8.0000 291.00 22.000 58.00 mg/kg 163 17.767 13.000 4.0000 120.00 10.000 22.00 mg/kg 163 127.560 100.000 19.6000 509.00 57.900 155.00 mg/kg 163 233.266 208.000 87.4000 759.00 174.000 263.00 mg/kg 163 131.810 107.000 28.0000 978.00 68.000 154.00 mg/kg 163 354.260 246.000 13.9000 2640.00 104.000 520.00 mg/kg 163 118.422 43.000 < 1.0 1260.00 17.000 136.00 Výměnná acidita mmol/kg 163 39.004 39.200 11.2000 70.40 32.800 47.20 Ţelezo Hliník Zinek Měď Olovo Kadmium Chróm mg/kg 163 7728.969 6906.000 491.0000 23151.00 4474.000 10726.00 mg/kg 163 4336.595 3825.000 927.0000 11990.00 2795.000 5550.00 mg/kg 163 8.256 7.000 1.0000 23.00 4.700 11.00 mg/kg 163 2.488 1.900 0.5000 28.70 1.400 2.60 mg/kg 163 46.701 46.000 11.0000 156.00 29.000 59.00 mg/kg 163 0.096 0.060 0.0000 0.69 0.030 0.12 mg/kg 163 3.771 3.400 0.7000 27.20 2.300 4.60 C ox % 162 4.247 3.955 < 0.35 9.53 2.940 5.62 BS % 163 11.607 10.221 3.7867 37.68 7.226 13.98 3.1.2.1. Půdní reakce Tab. č.22. Srovnání hodnot ph vým (CaCl2) v jiţ šetřených PLO (hodnoty mediánů) Horizonty Krušné hory Hostýnské vrchy Českomoravská vrchovina Moravskoslezské Beskydy Jizerské hory a Ještěd 07 3,00 3,40 3,30 3,20 3,4 08 3,40 3,60 3,70 3,80 3,6 x Krušné hory a Hostýnské vrchy ph KCl Půdní reakce v obou minerálních horizontech je silně kyselá. 20
3.1.2.2. Obsah dusíku Obsah celkového dusíku je na střední a nízké úrovni v povrchovém a podpovrchovém horizontu. 3.1.2.3. Obsah fosforu Obsahy celkového fosforu, charakterizované hodnotou mediánu 123 mg.kg -1 v povrchovém a 100 mg.kg -1 v podpovrchovém minerálním horizontu odpovídají vysokým a středním hodnotám. Přijatelný fosfor s hodnotou mediánu 7 mg.kg -1 v povrchovém a 3 mg.kg -1 v podpovrchovém minerálním horizontu se pohybuje v oblasti nízké zásoby. Rozdělení četností obou forem fosforu je levostranné. Vyskytují se zde velmi vysoké hodnoty. Obrázek č.11 3.1.2.4. Obsah draslíku Celkové obsahy odpovídají v obou minerálních horizontech středním zásobám. Přijatelné ţiviny jsou na nízké a velmi nízké úrovni v povrchovém i podpovrchovém minerálním horizontu. Podle tvaru rozloţení četností se nevyskytují ve větší míře prostorové odchylky. 21
Obrázek č.12 3.1.2.5. Obsah vápníku Obsahy celkového vápníku s hodnotami 154 mg.kg -1 v povrchovém a 107 mg.kg -1 v podpovrchovém minerálním horizontu odpovídají velmi nízké zásobě. Rovněţ přijatelného vápníku 60 mg.kg -1 v povrchovém a 34 mg.kg -1 v podpovrchovém minerálním horizontu je velmi málo. Rozdělení četností je u obou forem levostranné s ojedinělým výskytem vyšších hodnot. Obrázek č.13 22
3.1.2.6. Obsah hořčíku Obsahy celkového hořčíku s hodnotami 161 mg.kg -1 v povrchovém a 246 mg.kg -1 v podpovrchovém minerálním horizontu odpovídají velmi nízkým hodnotám. Přijatelného hořčíku je 27 mg.kg -1 v povrchovém a 13 mg.kg -1 v podpovrchovém minerálním horizontu, coţ odpovídá nízké a velmi nízké zásobě. Rozdělení četností je klesající, vyskytují se zde vysoké hodnoty. Obrázek č.14 23
3.1.2.7. Obsah manganu Obsahy manganu jsou v povrchovém (23 mg.kg -1 ) i v podpovrchovém (43 mg.kg -1 ) minerálním horizontu velmi nízké. Je zde několik výjimečně vysokých hodnot, podobně jako v horizontu nadloţním organickém. 3.1.2.8. Obsah železa Obsahy celkového ţeleza s hodnotami 5376 mg.kg -1 v povrchovém a 6906 mg.kg -1 v podpovrchovém minerálním horizontu odpovídají velmi vysokým hodnotám. 3.1.2.9. Obsah hliníku Obsahy celkového hliníku s hodnotami 3708 mg.kg -1 v povrchovém a 3825 mg.kg -1 v podpovrchovém minerálním horizontu odpovídají střední úrovni. 3.1.2.10. Obsah zinku Obsahy celkového zinku s hodnotami 8 mg.kg -1 v povrchovém a 7 mg.kg -1 v podpovrchovém minerálním horizontu odpovídají velmi nízké úrovni. 3.1.2.11. Obsah mědi Celkové obsahy mědi s hodnotami 6 mg.kg -1 v povrchovém a 2 mg.kg -1 v podpovrchovém minerálním horizontu jsou na nízké a velmi nízké úrovni. 3.1.2.12. Obsah olova Celkové obsahy olova s hodnotami 89 mg.kg -1 v povrchovém a 46 mg.kg -1 v podpovrchovém minerálním horizontu jsou na velmi vysoké a střední úrovni. 3.1.2.13. Obsah kadmia Zatíţení kadmiem je v povrchovém horizontu nízké (0,13 mg.kg -1 ) a v podpovrchovém (0,06 mg.kg -1 ) velmi nízké. 3.1.2.14. Obsah chrómu Celkové obsahy chrómu s hodnotami 2,9 mg.kg -1 v povrchovém a 3,4 mg.kg -1 v podpovrchovém minerálním horizontu jsou na nízké a střední úrovni. Výskyt několika výjimečně vysokých hodnot, především v horizontu podpovrchovém, zřejmě souvisí s půdotvorným substrátem. 24
3.1.2.15. Výměnná acidita Tab. č.23. Hodnoty výměnné acidity v některých PLO mmol.kg -1 horizonty Český les Krušné Hory Jeseníky Hostýnské vrchy Českomoravská vrchovina Jizerské hory a Ještěd 07 112,80 142,40 97,60 85,60 69,60 54,4 08 79,20 107,20 67,20 80,00 54,40 39,2 Hodnota výměnné acidity je v obou minerálních horizontech velmi nízká. 3.1.1.16. Oxidovatelný uhlík - C ox Povrchový horizont odpovídá silně a podpovrchový středně humózním půdám. 3.2. Výţiva a výsledky listové analýzy 3.2.1. Výsledky listové analýzy u Smrku ztepilého (Picea abies. [Karst (L.)]) Tab. č.24.: Popisné statistiky - smrk ztepilý-jednoleté jehlice N Průměr Medián Minimum Maximum Spodní Horní kvartil kvartil Dusík g/kg 156 15.409 15.320 10.630 19.42 14.315 16.400 Fosfor mg/kg 156 1698.974 1670.000 970.000 2650.00 1495.000 1855.000 Draslík mg/kg 156 7444.000 7358.000 4121.000 11596.00 6364.000 8467.500 Vápník mg/kg 156 3680.154 3617.500 1694.000 6576.00 3049.500 4358.500 Hořčík mg/kg 156 1015.833 996.500 536.000 1982.00 865.000 1141.500 Hliník mg/kg 156 163.445 96.645 27.280 1325.00 75.585 139.150 Bór mg/kg 156 16.195 15.205 6.200 121.40 12.225 18.800 Kadmium mg/kg 156 -- < 0.10 < 0.10 0.39 < 0.10 0.121 Chróm mg/kg 156 -- < 0.25 < 0.25 11.09 < 0.25 0.942 Měď mg/kg 156 3.841 3.720 2.808 6.77 3.481 4.145 Ţelezo mg/kg 156 97.079 44.600 22.920 919.40 35.525 86.190 Mangan mg/kg 156 247.937 221.700 84.500 677.60 172.000 313.300 Nikl mg/kg 156 1.921 1.644 < 0.35 5.42 1.196 2.455 Olovo mg/kg 156 -- < 0.30 < 0.30 0.74 < 0.30 < 0.30 Síra mg/kg 156 1141.499 1132.500 853.800 1529.00 1061.000 1228.500 Zinek mg/kg 156 34.941 33.840 18.200 66.10 29.745 38.875 N/Ca 156 4.512 4.122 2.372 9.59 3.439 5.138 N/Mg 156 15.739 15.242 7.593 26.80 13.454 17.376 P/Zn 156 50.777 47.905 24.068 120.08 40.910 57.326 K/Ca 156 2.212 2.066 0.745 6.31 1.515 2.494 K/Mg 156 7.597 7.574 3.772 12.31 5.852 9.144 S/Ca 156 0.333 0.315 0.186 0.72 0.263 0.375 S/Mg 156 1.160 1.130 0.607 2.01 1.004 1.281 S/N 156 0.074 0.074 0.060 0.09 0.070 0.079 3.2.1.1. Obsah dusíku Obsah dusíku v jednoletých jehlicích odpovídá velmi vysoké úrovni výţivy. Rovněţ poněkud vyšší hodnota ve dvouletých jehlicích je povaţována za vysokou. 25
Tab. č.25.: Popisné statistiky - smrk ztepilý-dvouleté jehlice N Průměr Medián Minimum Maximum Spodní Horní kvartil kvartil Dusík g/kg 156 14.103 14.120 9.350 22.06 13.190 15.045 Fosfor mg/kg 156 1220.513 1170.000 730.000 2020.00 1060.000 1350.000 Draslík mg/kg 156 5504.410 5434.000 3030.000 8450.00 4886.500 6194.000 Vápník mg/kg 156 6037.327 5947.500 2471.000 11208.00 5007.500 7133.000 Hořčík mg/kg 156 1008.910 985.000 436.000 2326.00 798.500 1166.000 Hliník mg/kg 156 212.386 135.350 35.510 3552.00 105.050 192.450 Bór mg/kg 156 18.055 17.700 4.500 91.70 13.450 20.905 Kadmium mg/kg 156 -- < 0.10 < 0.10 0.32 < 0.10 < 0.10 Chróm mg/kg 156 -- 0.282 < 0.25 8.37 < 0.25 0.540 Měď mg/kg 156 2.154 2.178 0.737 6.46 1.559 2.593 Ţelezo mg/kg 156 125.419 54.260 31.350 1822.00 47.395 105.150 Mangan mg/kg 156 349.533 319.100 119.900 1101.00 230.350 426.100 Nikl mg/kg 156 1.292 0.989 < 0.35 8.12 0.656 1.682 Olovo mg/kg 156 -- < 0.30 < 0.30 0.84 < 0.30 < 0.30 Síra mg/kg 156 1132.714 1120.500 827.500 1739.00 1057.500 1203.500 Zinek mg/kg 156 30.389 28.855 10.900 93.37 22.785 36.055 N/Ca 156 2.542 2.337 1.288 5.91 1.894 2.861 N/Mg 156 15.077 13.985 5.636 34.87 11.758 17.655 P/Zn 156 45.412 42.440 12.959 121.39 32.907 53.485 K/Ca 156 0.993 0.930 0.445 2.90 0.754 1.140 K/Mg 156 5.902 5.605 2.306 13.41 4.681 6.817 S/Ca 156 0.204 0.193 0.095 0.45 0.161 0.232 S/Mg 156 1.202 1.137 0.536 2.48 0.970 1.372 S/N 156 0.081 0.080 0.061 0.11 0.073 0.086 3.2.1.2. Obsah fosforu Velmi vysoká je hodnota obsahu fosforu v jednoletých jehlicích (1670 mg.kg -1 ). Velký rozdíl je mezi jehlicemi jedno a dvouletými, kde je obsah fosforu s hodnotou 1170 mg. kg -1 na hranici dobré úrovně výţivy. 3.2.1.3. Obsah draslíku Úroveň výţivy draslíkem je v jednoletých (7358 mg.kg -1 ) jehlicích velmi vysoká a ve dvouletých (5434 mg.kg -1 ) střední. 3.2.1.4. Obsah vápníku Úroveň výţivy vápníkem je v jednoletých (3618 mg.kg -1 ) jehlicích nízká a ve dvouletých (5948 mg.kg -1 ) vysoká. 3.2.1.5. Obsah hořčíku Úroveň výţivy hořčíkem je v jednoletých (997 mg.kg -1 ) jehlicích velmi vysoká a ve dvouletých (985 mg.kg -1 ) rovněţ velmi vysoká. 3.2.1.6. Obsah síry Obsah síry je v obou věkových stupních přibliţně stejný a odpovídá střední úrovni výţivy. (1133 a 1121 mg.kg -1 v jedno a dvouletých jehlicích) 26
3.2.1.7. Obsah bóru Obsah bóru je v obou věkových stupních přibliţně stejný (15 mg.kg -1 ) v jedno a (18 mg.kg -1 ) ve dvouletých jehlicích. Odpovídá střední úrovni výţivy. 3.2.1.8. Obsah zinku V jedno i dvouletých jehlicích je úroveň výţivy zinkem na střední úrovni. 3.2.1.9. Obsah olova V jednoletých i dvouletých jehlicích je obsah olova nízký, pod detekčním minimem < 0,30 mg.kg -1. 3.2.1.10. Obsah kadmia Obsahy kadmia jsou velmi nízké. Tab. č.26. Srovnání s jinými šetřenými oblastmi PLO Hodnota mediánu (mg.kg -1 ) Krušné hory 0,0726 Hrubý Jeseník 0,1600 Středomoravské Karpaty 0,148 Český les 0,1070 Severočeská pískovcová tabule 0,0902 Podbeskydská pahorkatina 0,327 Jizerské hory a Ještěd < 0,10 Zjištěné obsahy kadmia v této oblasti neodpovídají údajům o poměrně vysokých atmosférických spadech. 3.2.1.11. Obsah manganu Rozdělení četností obsahů manganu v jedno i dvouletých jehlicích je klesající s hodnotami mediánů 222 mg.kg -1 v jedno a 319 mg.kg -1 ve dvouletých jehlicích. Tyto hodnoty odpovídají nízké úrovni obsahu manganu. Obrázek č.15 27
3.2.1.12. Obsah železa Rozdělení četností má v případě ţeleza klesající charakter s 15 % výskytem výjimečně vysokých hodnot (> 180 mg.kg -1 ). Obsahy ţeleza jsou nízké a velmi nízké. Obrázek č.16 3.2.1.13. Obsah hliníku Rozdělení četností obsahů hliníku je levostranné nerovnoměrné s výskytem vysokých hodnot (> 320 mg.kg -1 ). V jednoletých jehlicích jsou obsahy nízké, ve dvouletých na střední úrovni. Obrázek č.17 3.2.1.14. Obsah mědi Hodnota mediánu v jednoletých jehlicích (3,7 mg.kg -1 ) odpovídá velmi vysokému zatíţení. Ve dvouletých jehlicích je obsah sníţen na hodnotu 2,2 mg.kg -1, tedy na nízkou úroveň. 28
3.2.1.15. Obsah chrómu Rozdělení četností je výrazně levostranné s nejvyšším zastoupením v intervalu 0 0.3 mg.kg -1 v jednoletých i ve dvouletých jehlicích. Obsahy jsou na nízké a velmi nízké úrovni. Obrázek č.18 3.2.1.16. Obsah niklu Obsahy niklu jsou v jedno i dvouletých jehlicích na nízké a velmi nízké úrovni. 3.2.1.17. Zhodnocení vzájemných poměrů některých živin v jednoletých a dvouletých jehlicích Tab.č.27. Vzájemné poměry obsahů některých ţivin v jednoletých a dvouletých jehlicích smrku N/Ca N/Mg P/Zn K/Ca K/Mg S/Ca S/Mg S/N Standard 2-20 8-30 30-150 < 2 2-15 < 0,4 < 3 0,03 zjištěný poměr 4 15 48 2 8 0,3 1 0,07 jednoleté Dvouleté 2 14 42 0,93 6 0,2 1 0,08 Z rozloţení četností poměrů K / Ca je zřejmé, ţe 54 % vzorků má tento poměr vyšší neţ 2. Důvodem jsou velmi nízké obsahy vápníku a vysoké aţ velmi vysoké obsahy draslíku. Nízké obsahy vápníku v nově vytvořených pletivech, jsou všeobecně známým jevem. Ve dvouletých jehlicích je tento poměr upraven na přirozenou úroveň. Stanovené poměry ţivin v listových pletivech odpovídají harmonické výţivě. Obrázek č.19 29
3.2.2. Výsledky listové analýzy u buku lesního Fagus sylvatica. (L.) Tab.č.28.: Popisné statistiky - buk lesní-listy N Průměr Medián Minimum Maximum Spodní Horní kvartil kvartil Dusík g/kg 26 22.767 22.105 15.140 30.87 20.990 25.020 Fosfor mg/kg 26 1446.538 1350.000 1060.000 2990.00 1230.000 1590.000 Draslík mg/kg 26 7989.077 7875.500 5007.000 12034.00 6896.000 9153.000 Vápník mg/kg 26 7065.462 6840.500 3736.000 12240.00 5852.000 8112.000 Hořčík mg/kg 26 1482.231 1352.000 693.000 2619.00 1210.000 1696.000 Hliník mg/kg 26 93.021 83.260 51.760 217.40 66.670 101.600 Bór mg/kg 26 37.692 38.260 16.300 53.95 30.790 46.440 Kadmium mg/kg 26 0.182 0.146 < 0.10 0.49 0.100 0.257 Chróm mg/kg 26 -- 0.310 < 0.25 0.79 < 0.25 0.391 Měď mg/kg 26 6.879 6.843 1.275 10.41 6.130 7.890 Ţelezo mg/kg 26 95.141 85.720 46.190 211.50 72.850 111.500 Mangan mg/kg 26 419.281 361.000 95.100 1070.00 243.900 581.100 Nikl mg/kg 26 1.900 1.772 0.676 4.29 1.160 2.182 Olovo mg/kg 26 0.562 0.530 < 0.30 1.26 0.425 0.669 Síra mg/kg 26 1592.058 1565.000 874.500 2181.00 1475.000 1801.000 Zinek mg/kg 26 39.678 30.660 18.400 255.50 28.270 35.400 N/Ca 26 3.429 3.268 1.679 5.83 2.759 3.871 N/Mg 26 16.299 15.195 10.773 31.11 13.422 18.561 P/Zn 26 44.399 44.556 11.703 72.83 40.000 50.193 K/Ca 26 1.195 1.157 0.627 2.10 0.936 1.450 K/Mg 26 5.704 5.772 3.437 10.67 4.210 6.291 S/Ca 26 0.239 0.231 0.094 0.41 0.195 0.279 S/Mg 26 1.140 1.060 0.752 2.16 0.884 1.286 S/N 26 0.070 0.069 0.056 0.12 0.066 0.071 3.2.2.1. Obsah dusíku Úroveň výţivy dusíkem je na vysoké úrovni. Pod hranicí nízké úrovně se nachází asi 10 % vzorků. 3.2.2.2. Obsah fosforu Rovněţ u fosforu odpovídají zjištěné hodnoty dobré úrovni. 3.2.2.3. Obsah draslíku Hodnota mediánu 7876 mg.kg -1 odpovídá velmi vysoké úrovni výţivy draslíkem 3.2.2.4. Obsah vápníku Hodnota mediánu 6841 mg.kg -1 odpovídá dobré úrovni výţivy vápníkem. Vyskytuje se několik výjimečně vysokých hodnot v intervalu 12000-14000 mg.kg -1. Obrázek č.20 30
3.2.2.5. Obsah hořčíku Hodnota mediánu 1352 mg.kg -1 odpovídá dobré úrovni výţivy hořčíkem. 3.2.2.6. Obsah síry Obsah síry s mediánem je 1565 mg.kg -1 je velmi vysoký. Je zde poměrně úzké rozpětí naměřených hodnot. 3.2.2.7. Obsah bóru Obsah bóru v pletivech je na vysoké úrovni. (medián - 38 mg.kg -1 ) 3.2.2.8. Obsah zinku Obsah zinku charakterizovaný hodnotou 31 mg.kg -1 je v oblasti nízké úrovně výţivy. 3.2.2.9. Obsah olova Olovo je obsaţeno v pletivech listů v nízké úrovni. (medián 0,53 mg.kg -1 ) 3.2.2.10. Obsah kadmia Kadmium je obsaţeno v pletivech listů ve střední úrovni. (medián 0,146 mg.kg -1 ) 3.2.2.11. Obsah manganu Úroveň výţivy manganem je velmi nízká. (medián 361 mg.kg -1 ) 3.2.2.12. Obsah železa Obsah ţeleza je velmi nízký. (medián 86 mg.kg -1 ) 3.2.2.13. Obsah hliníku Obsah hliníku je nízký. (medián 83 mg.kg -1 ). Vyskytuje se několik hodnot nad 180 mg.kg -1. Obrázek č.21 31
3.2.2.14. Obsah mědi Obsah mědí je velmi vysoký (medián 6,8 mg.kg -1 ). Rozdělení četností je rovnoměrné bez vysokých hodnot. Obrázek č.22 3.2.2.15. Obsah chrómu Zjištěné obsahy chrómu s mediánem 0,310 mg,kg -1 jsou na velmi nízké úrovni. 3.2.2.16. Obsah niklu Hodnota mediánu 1,77 mg.kg -1 odpovídá střední úrovni. 3.2.2.17. Zhodnocení vzájemných poměrů některých živin Tab.č.29. Vzájemné poměry obsahů některých ţivin v listech buku N/Ca N/Mg P/Zn K/Ca K/Mg S/Ca S/Mg S/N standard 2-20 8-30 30-150 < 2 2-15 < 0,4 < 3 0,03 zjištěný poměr 3 15 45 1 6 0,23 1,1 0,07 Vezmeme li v úvahu uvedené standardy je v bukových pletivech zjištěn harmonický stav výţivy. 32
3.3. Srovnání zjištěných údajů v roce 1999 s rokem 2006 V PLO bylo provedeno srovnání zjištěných údajů průzkumem v roce 2006 s údaji z roku 1999 na stejných odběrných místech. V půdním profilu se jedná o 88 odběrných míst nadloţního organického a povrchového minerálního horizontu. 74 míst podpovrchového minerálního horizontu. 79 míst, na kterých byly porovnány jednoleté jehlice smrku ztepilého a 8 míst buku lesního. 3.3.1. Změny v půdním prostředí Ve sledovaných porostních skupinách dochází ke sníţení kyselosti ve všech šetřených horizontech (Obrázek č.24) a sníţení výměnné acidity v minerální části profilu (Obrázek č.23). Významné zvýšení obsahu celkového vápníku v nadloţním organickém humusu se neprojevuje, s výjimkou LS Jablonec, na změně jeho přijatelné formy v minerálních horizontech. Naopak dochází ke sníţení v podpovrchovém horizontu (Obrázek č.25). U draslíku a hořčíku je tomu naopak (Obrázek č.26, 27). V nadloţním organickém horizontu zaznamenáváme sníţení celkových obsahů a v minerálních horizontech dochází ke zvýšení přijatelných forem draslíku (na všech sledovaných správách) a hořčíku, na LS Frýdlant a Jablonec. Za zmínku stojí zvyšování obsahu olova v minerální půdě (Obrázek č.28) a sniţování obsahu zinku (Obrázek č.29). Zvýšení obsahu olova v nadloţním horizontu je patrné především na LS Frýdlant, v povrchovém minerálním horizontu na LS Jablonec a Ještěd a v podpovrchovém na LS Frýdlant a Ještěd. Pokles obsahu zinku je patrný zejména v povrchovém minerálním horizontu na LS Frýdlant a v podpovrchovém minerálním horizontu na LS Jablonec. 3.3.2. Změny v úrovni výživy V asimilačních pletivech jednoletých jehlic smrku dochází ke zvyšování obsahu vápníku na LS Frýdlant, hořčíku na všech sledovaných lesních správách a fosforu na LS Frýdlant a Ještěd. Na LS Jablonec dochází k úbytku fosforu, dusíku, draslíku a manganu. Na všech sledovaných správách je zaznamenáno zvýšení obsahů síry. Neprojevuje se zvýšení obsahů olova, které je zaznamenáno v půdním prostředí. V listech buku je zjištěno zvýšení obsahů hliníku, chrómu a síry a sníţení obsahů olova. Tyto změny se týkají všech tří lesních správ ve studované oblasti. Obrázek č.23 33
Obrázek č.24 34
Obrázek č.25 35
Obrázek č.26 36
Obrázek č.27 37
Obrázek č.28 38
Obrázek č.29 39
3.4. Celkové hodnocení výsledků 3.4.1. Hodnocení půdního prostředí U nadloţního organického horizontu je zjištěna silně kyselá půdní reakce. Obsah dusíku je podle hodnoty mediánu celého šetřeného souboru na střední úrovni. Saturace dusíkem, tedy hodnota s velmi vysokou zásobou byla zjištěna u 25 % odběrných míst. Zde by mohla připadat v úvahu neţádoucí eutrofizace půdní vody při nevhodném melioračním zásahu. Obsahy fosforu a draslíku jsou na dobré úrovni. Velmi nízká je zásoba vápníku. V případě hořčíku se rovněţ v nadloţním humusu jedná o nízké zásoby. Na části území, zřejmě v minulosti vápněné jsou zjištěny obsahy výrazně vyšší. Vysoké je znečistění olovem. Jeho velmi vysoká zásoba byla zjištěna u 65 % odběrných míst. Zatíţení kadmiem a chrómem je na střední a nízké úrovni. K výpočtu poměru C / N je pouţito oxidovatelné části uhlíku (C ox ) a celkového dusíku (N tot ) uvedené poměry jsou proto orientační, přesto upozorňují na vysoký obsah dusíku, na který je třeba dbát při návrzích oblastí pro letecké vápnění. Minerální část profilu se rovněţ vyznačuje silně kyselou půdní reakcí. Střední a nízká zásoba dusíku neodpovídá poměrně vysokému stupni nasycení nadloţního organického horizontu tímto prvkem. U fosforu je vysoká celková zásoba, ale jeho přijatelná forma je přítomna v malém obsahu. Velmi nízké jsou rovněţ přijatelné formy ostatních makroţivin vápníku, draslíku a hořčíku. zatíţení olovem se projevuje v minerálních horizontech. Minerální půda se vyznačuje poměrně nízkou hodnotou výměnné acidity, kterou je třeba brát v úvahu při stanovení dávky dolomitického vápence při vápnění. 3.4.2. Hodnocení úrovně výţivy u smrku ztepilého Makroţiviny jsou obsaţeny v pletivech jehlic na střední (P, K) aţ luxusní (N, Mg) úrovni. Hodnota obsahu síry je na střední úrovni. Obsahy těţkých kovů jsou nízké. Velmi nízké je zatíţení asimilačních pletiv olovem. Na nízké úrovni jsou obsahy manganu a ţeleza. Rovněţ zatíţení mědí chrómem a niklem je nízké. Poměry mezi šetřenými prvky odpovídají harmonickému typu výţivy. 3.4.3. Hodnocení úrovně výţivy u buku lesního Hodnoty obsahů makroţivin odpovídají vysoké úrovni výţivy. Byla zjištěna velmi vysoká zásoba síry, která ovšem nevybočuje z hranic vyváţené výţivy rostlin, posuzované v rámci našeho šetření. Vezmeme li v úvahu závislost obsahů síry v listech na koncentraci SO 2 v ovzduší (Pfanz 1993), odpovídá zjištěná hodnota mediánu 1565 mg.kg -1 vyšší úrovni atmosférického zatíţení sírou. V oblasti nízké úrovně výţivy se nachází zinek a v oblasti velmi nízké zásoby mangan a ţelezo. Zatíţení olovem a chrómem je podle obsahů v listech nízké. Výrazné jsou vysoké obsahy mědi. 40
4. Návrh opatření Vzhledem k vysoké kyselosti půdního prostředí, deficitu ţivin a novému poškození lesa, které se v PLO Jizerské hory a Ještěd vyskytuje doporučujeme nápravu současného stavu vápněním vybraných lesních porostů dolomitickým vápencem v dávce 3 t.ha -1. Toto mnoţství je vhodné jako kompenzační vápnění vzhledem k trvající acidifikaci půdního prostředí, způsobené atmosférickými spady a není nebezpečným vstupem, který by způsobil zásadní změny v přirozených biochemických pochodech a ţivotu mikroorganismů. Doporučení pro obnovu některými dřevinami. Podle Ing. Jana Materny C.Sc. Buk Pro výsadbu buku je ţádoucí sníţit kyselost v sadbových jamkách a urychlit uvolnění ţivin blokovaných v humusovém horizontu dávkou 300 500 g jemně mletého dolomitického vápence. Vápenec je nutno promíchat s minerální půdou a humusem. Při výsadbě poloodrostků a odrostků se dávky přiměřeně zvyšují. Javor klen Stejný zásah vyţaduje výsadba klenu. Je však nezbytné výsadbu této dřeviny dále podpořit zajištěním dostatečné dusíkaté výţivy. Existuje několik moţností, jak dusíkatou výţivu dřeviny zajistit. Je to jednak aplikace močoviny na humusový horizont před přípravou půdy (do jamek). Při přípravě plošky 30 x 30 cm pouţít dávku 5 g na tuto plochu, při mocnosti humusové vrstvy nad 5 cm se dávka zvyšuje na 10 g na sadbovou jamku. V tomto případě není riziko vyplavování, protoţe dusík v amidové formě je surovým humusem intenzivně poután. Druhou moţností je přímé přihnojování vysazených sazenic, počínaje jarem roku následujícího po výsadbě, vhodným dusíkatým hnojivem, ve kterém alespoň část dusíku je v nitrátové formě. Plně vyhovuje ledek amonný s vápencem, nebo dolomitem. Pouţívá se jako první dávka cca 20 g LAV v okruhu 30 cm na povrch půdy kolem sazenice. Jinou moţností je pouţít kapalné hnojivo DAM na povrch půdy v dávce 10 15 g na stejnou plochu kolem sazenice. Doporučuje se opakovat přihnojení ve dvou aţ třech dalších letech. Modřín Tato dřevina zpravidla nevyţaduje ani meliorační zásah, ani přihnojení. Pokud by se vyskytly zřejmé poruchy růstu, které by bylo moţno vysvětlit poruchami výţivy, je třeba zjistit příčinu a volit odpovídající zásah. Jedle Je vhodné podpořit počáteční růst této dřeviny na extrémně kyselých půdách menší dávkou mletého dolomitického vápence do sadbové jamky (200 300 g). Veškeré meliorační zásahy se provádějí po zjištění půdních podmínek a rajonizaci ve smyslu její citlivosti k acidifikaci i eutrofizaci. Jsou vyloučeny rašeliny a glejové půdy. Oblasti kde by nepříznivý poměr C/N a další půdní podmínky mohly vést k nitrifikaci půdní vody, oblasti kde se z nepříznivými vlivy vyrovnává lesní ekosystém sám (zvětráváním, příznivou humifikací) a oblasti kde by mohly být narušeny zájmy ochrany přírody např. geologicky významné útvary. 41
5. Pouţitá literatura Bergman W ex Plantz H a kol.: Obsah ţivin a fotosyntéza u listů buku (Fagus sylvatica L.) odebraných z porostů rostoucích na stanovištích s různým zatíţením SO 2, Lesnictví Forestry, 39,1993 (6) : 222-230 Culek M. a kol.: Biogeografické členění České republiky, Enigma, Praha 1995 ČHMÚ : Znečistění ovzduší na území České republiky v roce 1997. Hartmann 2001 Maňkovská B., The chemical composition of spruce needles (Picea abies (L). Karst) as an environmental indicator in Slovakia, Ekológia (Bratislava) Vol. 17, No 1, 90 101, 1998 Materna J., Kříţ E.: výsledky průzkumu lesních půd a stavu výţivy lesních porostů v genových základnách jiţních a západních Čech, ÚKZÚZ, Brno 1996. Materna J.: Limitní koncentrace hlavních rostlinných ţivin a některých stopových prvků pro lesní půdy, ÚKZÚZ, Brno 1997. Moravec a kol.: Fytocenologie, Acadamia, Praha, 2000. Plíva K., Ţlábek I.: Přírodní lesní oblasti ČSR, SZN Praha, 1986 Penk J a kol.: Metodika pro příjem a úpravu vzorků, druhy prováděných analýz, předávání výsledků, ÚKZÚZ, 1992 Pfhanz H., Lomský B., Hynek V., Vollrath B., Oppmann B., Materna J.: Obsah ţivin a fotosyntéza u listů buku (Fagus sialvatica L.) odebraných z porostů rostoucích na stanovištích s různým zatíţením SO 2., Lesnictví Forestry. 39, 1993 (6) : 222 230. Procházka S. a kol.: Fyziologie rostlin, Academia Praha, 1998 Raška L.: Vyhodnocení účinků leteckého vápnění v Beskydech na lesních porostech postiţených emisemi, LP 12/1989 str. 536 541. Suchara I, Sucharová J.: Using the monitoring of metal contamination of forest flors as an indicator of old and high loads of atmosferic deposition of elements for an area. Soil monitoring, Proceedings from the IV. International conference, ÚKZÚZ Brno 1999. Suchara I, Sucharová J.: Současná úroveň atmosferické depozice prvků na území ČR a její trendy zjišťované analýzami mechu jako bioindikátoru, Ochrana ovzduší, 6, 2002, 24 29. Tesař S. a kol.: Výţiva rostlin a hnojení, VŠZ Praha, 1992 Uhlířová H, Šebková I.: Těţké kovy v lesních ekosystémech České republiky, Zprávy lesnického výzkumu, svazek 44, číslo 3/1999 ÚHÚL Brandýs nad Labem: Ekologie lesů, Metodiky, ÚHÚL, 1985 Wyttenbach A.: Concentration of nutrinional and trace elements in needles of Norway spruce (Picea abies (L). Karst) as an function of the needle age class, Plant and Soil, 168 169: 305 312, 1995 42
6. Mapové přílohy 43