Přízemní vegetace v lesních ekosystémech se vlivem nadbytku dusíku postupně mění

22.8.2014
STRNADY [VÚLHM, v.v.i.]
Autor: Marta Čížková, tel: +420 257 892 242

Ačkoliv dusík patří mezi biogenní prvky, které jsou základními stavebními kameny živé hmoty, jeho přebytek v půdě a ve vzduchu má neblahý vliv na ekosystém. S tímto globálním problémem se v posledních desetiletích potýká většina ekosystémů.

Měřením depozic (imisí zachycených nebo uložených na zemském povrchu nebo lesním ekosystému) dusíku a sledováním jejich vlivu na přízemní vegetaci jako významnou složku biodiverzity (rozmanitosti) lesních ekosystémů se dlouhodobě zabývá Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, v.v.i. (VÚLHM).

„Zpracováním dat z hodnocení přízemní vegetace na 477 evropských monitoračních plochách a dat o úrovni depozic bylo potvrzeno, že depozice dusíku mají vliv na změny v druhovém složení přízemní vegetace. Ukázalo se, že druhy indikující vyšší obsah dusíku zvyšují své zastoupení. Přibližně 19 procent změn vegetace může být vysvětleno vlivem depozic,“ vysvětluje Václav Buriánek z Útvaru biologie a šlechtění lesních dřevin VÚLHM, který se biodiverzitou zabývá již řadu let. Problém uvádí na konkrétním příkladu: „Například švédské zdroje udávají pro brusinku jako hranici kritickou kritické zátěže již 6 kg dusíku na hektar za rok. Pokud je tato hranice překročena, brusinka dlouhodobě mizí. Tento empirický poznatek můžeme potvrdit i z našich lesů. Zatímco ještě v padesátých letech 20. století byla u nás brusinka poměrně hojná, v devadesátých letech se na některých dřívějších lokalitách stala téměř vzácnou.“

Průměrná hodnota celkové depozice dusíku se v České republice pohybuje v rozmezí 10-20 kg dusíku na hektar a kritická zátěž dusíku je překročena na velké části území (podle současných poznatků pro středoevropské jehličnaté lesy představuje kritickou zátěž depozice zhruba 10 kg dusíku na hektar za rok).

Výzkumníci sledovali přízemní vegetaci na 154 monitoračních plochách programu ICP Forests. Cílem bylo zachytit a zdokumentovat jednak aktuální typologickou a fytocenologickou charakteristiku vegetace a její odlišnosti na jednotlivých stanovištích, a jednak její změny za posledních 15 let v souvislosti s ovlivněním dusíkem.

Bez černý i kopřiva dusík vyžadují

„Byly zjištěny statisticky významné rozdíly v poměru uhlíku a dusíku ve všech testovaných půdních horizontech mezi plochami s výskytem a bez výskytu vybraných nitrofilních druhů,“ upozornil Buriánek. (Nitrofilní druhy rostlin jsou takové, které vyžadují zvýšené množství dusíku v půdě, pozn. red.). Mezi vybrané druhy patřil např. kakost smrdutý - Geranium robertianum, netýkavka malokvětá - Impatiens parviflora, bez černý - Sambucus nigra a kopřiva dvoudomá – Urtica dioica. Na plochách s výskytem kakostu, kopřivy a bezu byly v některých půdních horizontech zaznamenány statisticky průkazně vyšší koncentrace dusíku než na plochách s absencí těchto druhů.

Zjištěné poznatky o vlivu dusíku na nitrofilní bylinné indikátory (druhy, které jsou přímo závislé na určitém prvku ve svém prostředí) byly konfrontovány s evropskými výsledky získanými v rámci mezinárodního programu ICP Forests a dalšími zahraničními studiemi.

Zvýšené množství až nadbytek dusíku v půdě vyhovuje rostlinám, které ho umějí efektivně využít (kopřiva, vlaštovičník, netýkavka, bez černý, jasan) a naopak vytlačuje rostliny a organizmy, které se umějí vyrovnat s jeho nedostatkem (orchideje, brusinky, lišejníky). V lesích střední Evropy bylo ještě do poloviny 20. století praktikováno hrabání steliva, travaření, v omezené míře i lesní pastva (kozy) a lesní pařezinové hospodaření, které bránilo hromadění organické hmoty a tím akumulaci dusíku, čímž utvářelo životní podmínky pro takové druhy rostlin a živočichů, které jsou schopné žít na chudých půdách s nedostatkem živin, včetně dusíku.

Dusík je základní živinou a jedním z nejvýznamnějších makrobiogenních prvků. Na rozdíl od ostatních živin však není téměř obsažen v horninách a rostliny ho proto získávají prakticky výhradně ve formě nitrátů či amonných iontů, které se do půdního roztoku dostávají z rozkladu organické hmoty, z atmosférické depozice či mikrobiální fixací. Pro hodnocení potenciálního zdroje dusíku je důležité celkové množství (zásoba) v nadložním humusu, pro charakteristiku jeho přístupnosti je významný poměr C/N.

Biodiverzita je dnes považována za jedno z hlavních kritérií trvalé udržitelnosti produkce lesů a zabezpečení jejich mimoprodukčních funkcí. Impulsem k tomu se staly mezinárodní ministerské konference na ochranu evropských lesů, které se konají od roku 1990. Výsledkem těchto jednání bylo přijetí celé řady rezolucí, z nichž pro biologickou rozmanitost je nejvýznamnější Helsinská rezoluce H2, přijatá v roce 1993 „Obecné zásady ochrany a trvale udržitelného zachování biodiverzity evropských lesů“. V rámci mezinárodní spolupráce, do níž je zapojena i Česká republika, byly rozpracovány indikátory biodiverzity lesních ekosystémů a zdokonaleny a upřesněny metody jejího měření a hodnocení. K dispozici je tedy poměrně rozsáhlý soubor objektivních i subjektivních ukazatelů, které jsou v lesnicky vyspělých zemích trvale sledovány a pravidelně vyhodnocovány. Biologická rozmanitost a její hodnocení zaujímá v posledních letech významné místo v mezinárodním kooperativním programu monitoringu lesů ICP Forests, v němž je aktivně zapojen Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, v.v.i.

Zdroj: Václav Buriánek, Radek Novotný, Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, v.v.i.

DISKUSE - KOMENTÁŘE: