Přírodě blízké lesnictví

http://pbl.fri13.net/ – Alternativnč˝ lesnickč˝ ďasopis

Příspěvek ke stabilizaci smrčin proti větru

(16.11.2003 16.42, Milan Košulič st.)

Dokud budou existovat porosty s převahou smrku, bude stále aktuální jejich ohrožení větrem. Brzy po vzniku holosečného hospodářství a s ním spojených smrkových monokultur se rozvíjí zkoumání ochrany proti větru a získané poznatky se také začínají uplatňovat v praxi.

Proto by se mohlo zdát, že v tomto oboru ochrany a pěstování lesa bylo již skoro vše řečeno a že tudíž je jaksi nadbytečné tuto problematiku znovu otevírat. Ale není. Do "věci" totiž vstupuje nový, spíše staronový prvek: návrat k podrostnímu a maloplošně násečnému obhospodařování lesa na širší frontě zájmu o jeho ekologickou správu. Tím se vztahy "vítr-les" znovu oživují, jelikož toto pěstění smrčin vítr opět komplikuje. Proto se k problematice vlivu větru na smrkové porosty vracím touto úvahou.

Holé seče

Ohrožení smrčin větrem je mj. funkcí porostní výšky. Porosty nižší než 18-20 m bývají větrem ohroženy velmi málo. Nejohroženější jsou mýtní smrčiny ve fázích obnovy. Obnova porostu je vždy spojena s narušením jeho celistvosti. Tím je dotčena v různé míře i jeho odolnost a tedy i životnost. To se stupňuje s klesající vnější i vnitřní stabilitou porostu, objektivně podmíněnou různými výchozími terénními situacemi a jinými vlivy, např. větším výskytem hnilob, větší porostní výškou, malou účastí stabilizačních dřevin, nedostatečným vnějším i vnitřním zpevněním (rozlukami, odlukami aj.) a samozřejmě i výchovou.

Narušování celistvosti porostů obnovní těžbou je objektivní fakt, který v zásadě nemůžeme vyloučit, protože těžba je nástrojem obnovy. Vhodně volenými obnovními sečemi však můžeme nepříznivé stabilizační důsledky poklesu celistvosti porostu zmírnit. K tomu účelu je nutné znát, jak se na porostní odolnosti projevují jednotlivé těžebně-obnovní postupy. Podle výzkumu, provedeného autory VICENA-PAŘEZ-KONOPKA (1979), se ohrožení větrem u vybraných sečí projevuje takto (tabulka 1):

tabulka 1: Ohrožení větrem u vybraných obnovních sečí holosečného charakteru

	po obnově poloviny porostní plochy je zbývající část porostu (v % plochy zbývající části porostu)
	bezpečná	částečně ohrožená bočním větrem	plně ohrožená přímým náporem větru
holá seč pruhová kolmá na hlavní směr větru	50		50
holá seč pruhová souběžná s hlavním směrem větru	6	94
holá seč na celé závětrné polovině porostu	100
seč kotlíková	32	42	26

Z uvedeného (úplný přehled podle autorů obsahuje zhodnocení 12 obnovních postupů) vyplývají dva podstatné a zajímavé poznatky:

• Návětrné části porostu za rozčleňovacími pruhovými sečemi, zpravidla vedenými po spádnici, jsou velmi často postupně rozvraceny větrem. Ničivý účinek větru se tam stupňuje dalším postupem těchto sečí a rozšiřováním odtěžené plochy. A to tím spíše, není-li porostní okraj za rozčleňovací sečí opatřen porostním pláštěm. Ačkoliv tyto poznatky byly praxí mnohokrát potvrzeny, hospodářsko-úpravnické těžební návrhy tyto nepříznivé seče používaly dlouhodobě a často tomu dosud není jinak. Na svazích hor a podhůří v rozsáhlých oblastech změnily obraz lesa k nepoznání, bohužel nejen lesa smrkového;
• I kotlíková seč se vyznačuje poměrně nízkým stupněm bezpečnosti proti větru.

Clonné seče

Více se však věnujme vlivům výběru jednotlivých stromů k obnovní těžbě, tj. seči clonné a výběrové, kterému se dostává v odborné literatuře hodnocení, z něhož vyjímám:

Solitery a skupiny stromů, které vyrůstaly od mládí ve volném zápoji, jsou proti větru nejvíce odolné. Naproti tomu plně zakmeněný, popř. přehoustlý, výchovně zanedbaný porost, ve kterém se náhle snížilo zakmenění o několik stupňů, je vysoce labilní.

Porosty smrku a jedle začínají být větrem ohrožovány již při zakmenění 0,8. Nejvyšší procento nahodilé těžby se projevilo v porostech se zakmeněním 0,5 - 0,6, a to 12,0 %. Nižší byl podíl nahodilé těžby při zakmenění 0,7- 0,8 a nejnižší v porostech se stupněm zakmenění 0,8 - 1,0, a to 7,1 %. (Rozdíl nahodilých těžeb při uvedených krajních stupních zakmenění činí 4,9 %. To není hospodářsky příliš významné.)

Pro posouzení lability starších smrkových a jedlových porostů při větrných kalamitách je rozhodující způsob, jak se k nynějšímu stavu zakmenění dospělo. Částečný pohled na tuto problematiku poskytuje rozbor větrné kalamity z ledna 1955 na Šumavě.

tabulka 2: Rozsah kalamitní hmoty podle stupně zakmenění a po různě intenzivní předchozí těžbě na Šumavě v r. 1955 (VICENA-PAŘEZ-KONOPKA, 1979)

zakmenění	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
	objem polomů v m3 na 1 ha
při těžbě do 10% za 6 let	15	8	9	9	12	7
při těžbě 11-30% za 6 let	77	22	23	23	13	20
při těžbě +30% za 6 let	35	23	43	57	20	90

Pokud současný stav zakmenění (např. 0,7) vznikl před 6 roky těžbou 10 % zásoby, pak v roce 1955 vznikl jen malý větrný polom (9 m³/ha). Byl-li však pokles zakmenění na 0,7 vyvolán před 6 roky vyššími těžbami od 11 do 30 % zásoby porostu, zvýšila se průměrná nahodilá těžba v roce 1955 na 23 m³/ha. Při náhlém porušení zápoje na 0,7 vytěžením přes 30 % porostní zásoby jedním zásahem, vzrostl průměrný objem nahodilých těžeb na 43 m³/ha. To je důležitý poznatek pro provádění clonných, zejména dvoufázových sečí s jednorázovým snížením na 70-50 % z plného zakmenění.

Proto je nutné vyvarovat se ve smrkových a jedlových porostech náhlého proředění porostů. Větší snížení zakmenění lze připustit u porostů, v nichž jedle a smrk mají zastoupení nižší než 60 %.

V Karpatské oblasti se prokázalo, že ve starších smrkových a jedlových porostech lze vytěžit do 15 % porostní zásoby (lépe nadvakrát) při zakmenění 0,9-0,8, aniž by došlo k většímu vzrůstu nahodilé těžby. Při těžební intenzitě nad 15 %, resp. provede-li se tato těžba najednou, stoupne objem nahodilé těžby až trojnásobně.

Přitom je rozhodující, jak jsou stromy na uvolnění připraveny předchozí porostní výchovou, jaký je tvar koruny a kmene, jaká je půda, zamokření, terénní reliéf. Správně volenou intenzitou těžebních zásahů je možno i ve starších porostech docílit, aby si stromy na uvolnění zápoje přivykly. Z hlediska ohrožení porostů větrem se jako nejnebezpečnější projevily domýtné fáze clonných sečí. To koresponduje se staršími poznatky v této věci - viz dále.

Na Šumavě se dále projevilo toto: pokud intenzita těžby za šestileté období nepřekročila 50 m³/ha, byly ve většině porostů (96 %) škody větrem hospodářsky jen málo významné. Této velmi důležité okolnosti si později všimnu ještě jednou.

Za nejodolnější porostní složky se považuji zdravé stromy s dlouhými a úzkými korunami, s dobře vyvinutými kořenovými náběhy, stromy dobře zakořenělé v nezamokřené půdě a s nízkou hodnotou štíhlostního poměru h:d (proti sněhu 80, proti vichřici méně než 80 (REININGER, 2000). Počet takových jedinců by měl být 300-400 ks/ha rovnoměrně rozmístěných po celém porostu. Za velmi odolné se rovněž považují "blíženci", 2-3 i více stromů, rostoucích těsně vedle sebe a uvolněné po celém obvodu takové skupinky (BUSSE, 1935)

Mechanická stabilita stromů je výslednicí působení řady vlivů jak abiotických, tak biotických a pěstebních. V tom prvním případě jde o princip posilování při opakovaném namáhání pod mezí pružnosti v obecném pojetí. Kořeny stromů se např. dobře přizpůsobují opakovaným mechanickým silovým účinkům návykovým efektem. Ale nárazový vzestup koncentrace vodíkových nebo hliníkových iontů, trvající pak dlouhou dobu, zřejmě vážně snižuje jejich mechanickou i biologickou odolnost (SEREDA, 1993).

Mechanická stabilita stromů je rovněž příznivě ovlivňována spontánním zlepšováním štíhlostního koeficientu stromů (jeho poklesem) péčí o jejich korunu při jednotlivém výběru stromů k těžbě. K tomu dochází ještě i ve starších porostech, jak prokázal SCHMITT (1994) ve výzkumném porostu městského lesa v okolí německého Mnichova. "Výzkumný porost byl na začátku převodu již 80tiletý. Přesto se projevilo (za 40 let jeho individuálního obhospodařování) zlepšení poměru h/d ve všech sociálních třídách. U vládnoucích stromů (soc. třídy 1-3) bylo v téže době zaznamenáno prodloužení zelených korun, takže dnes činí délka koruny těchto stromů 50-60% délky kmene", uvádí REININGER (2000) při hodnocení SCHMITTOVA výzkumu.

Velký znalec ochrany smrčin proti větru A. HEGER (1957) uvádí: "Pozorováním bylo zjištěno, že prostorově uspořádané těžební postupy nemohou zabránit škodlivým účinkům větru. (...) Není pochyb o tom, že zejména v mladších porostech by se dal výběr provádět s úspěchem po celá desetiletí. Jiná situace je ovšem ve starších porostech. Zde by jednotlivý výběr vedl k určitému stupni proředění, které se může stát za určitých okolností nebezpečným. Rozhodujícím zůstává, jak se proředění provádí. Můžeme-li počítat s delší obnovní dobou - asi 30 let - a provádíme-li výběr soustavně a podle všech pěstebních zásad, není vyloučeno, že se těžba starších porostů od prvních zásahů až po úplné vyklizení může provádět bez ohledu na paseční postup, jak tomu bylo např. v Chomutově. Docela jinak bude vypadat velkoplošná clonná seč, bude-li se řídit rozumnými zásadami. (...) Kdyby se bylo před desetiletími pokračovalo v probírkách i v mýtních porostech, byly i výsledky clonných sečí velkoplošných lepší. Výzva J. MAYRA po "výchovné obnově" zůstala bez povšimnutí. Clonná seč velkoplošná s dlouhou obnovní dobou může mít v dnešních smrčinách velký význam a může přispět při správném provádění podstatně k zajištění ochrany lesa. Při tomto hospodářském způsobu lze velmi dobře uplatnit pěstební péči jednotlivým výběrem. Tento způsob umožní i zakládání nestejnověkých smíšených porostů."

K obrubné seči říká HEGER dále: "Také zde je samozřejmé, že probíráním lze dosáhnout vysoké odolnosti porostu, ale musí se pracovat na celé ploše. (...) V pasečné kmenovině nezáleží ani tak na volbě toho neb onoho hospodářského způsobu, jako na uplatnění principu péče o porostní zásobu, která vede k vnitřnímu zpevnění porostu a k vlastní ochraně proti větru. Podle zásad péče o porostní zásobu je možno postupovat ve všech provozních způsobech, i když někde je to lehčí, jinde zase těžší. To ovšem není pro úspěch ochrany rozhodující. Z hlediska ochrany je důležité jen to, aby pěstební péči o porostní zásobu byla dána přednost před schématickým principem prostorového uspořádání porostu. A to je u všech způsobů hospodaření v pasečném vysokokmenném lese do určité míry uskutečnitelné."

KONIAS (1951), známý svými převody smrčin na strukturní lesy blízké výběrným před 50 - 70 roky, uvádí: "Dvacetiletá zkušenost na Opočensku ukázala, že i smrky časem odolávají větru, jestliže byly při vysokých probírkách povlovně, avšak intenzivně uvolňovány v korunách. Takové smrky se stejnoměrnými, hluboko nasazenými korunami odolávají větrům, ať přijdou z kterékoliv strany." Podobně se autor vyjadřuje o účincích mýtní těžby nízké intenzity tímto výrokem: "Tyto zásahy nesmějí být náhlé a příliš ostré, nýbrž povlovné s časovými intervaly. Zvěčnělý přítel, kolega ŠPILAR ze Solnice, nazval je velmi výstižně ´šimráním´.(...) (Pozvolna uvolňované smrky se stejnoměrnou, hluboko nasazenou korunou stávají se během času rovněž větruvzdornými)."

Výběrové seče

Pojem "výběrová seč" je v literatuře používán v různých souvislostech, ale s nejednoznačným významem. U některých autorů i v běžné praxi je stále ztotožňován s pojmem "výběrná seč". Považuji to za chybné, protože:

• výběrná seč je vlastní hospodářskému způsobu výběrnému (Lesnický naučný slovník II, 1995), který je jednoznačně definován (vyhl. MZe č. 83/1996 Sb., Lesnický naučný slovník II, 1995, Základní lesnické názvosloví, 1992)
• naproti tomu pro "výběrovou seč" je charakteristický "výběrný princip" jako metoda výběru stromů k těžbě, a ten není vázán na konkrétní hospodářský způsob (nebo formu hospodářského způsobu podle dřívější terminologie) a je tedy možný i v lese pasečném.

Z uvedených důvodů je nutné oba pojmy striktně rozlišovat.

"Samotným principem smíšeného lesa nelze zabránit jeho ohrožení větrem. To vyžaduje doplnění výběrným principem. Dosud panující bázeň z prořeďování smrkových porostů je neodůvodněná. Používání péče o zásobu nemůže vést ke škodám na porostech. Bylo by to tehdy, kdy bychom pomíjeli princip trvalosti!" (HEGER, 1943). A právě o využití výběrného principu i v pasečných smrčinách pro jejich ochranu proti větru mně jde v tomto článku především.

Podle LEIBUNDGUTA (1964) jsou výběrným principem všechny zásady péče o les a těžby, které lze odvodit z výběrného lesa. Pro daný účel - ochranu smrčin proti větru - v intencích ochranných zásad HEGERA (1953): sebeochrana - nestejnověkost - smíšení, jsou z výběrného principu důležité tyto dvě zásady:

• obnova pod porostní clonou při co nejdelší zmlazovací době a
• přibližná rovnováha přírůstu a těžby v každém porostu.

Těžební rovnováha

Těžební vyrovnanost je orientace obnovní těžby na přírůst - jde o násobek ročního běžného přírůstu a počtu let těžebního intervalu - prakticky dostačuje intenzita ve výši přibližně jedné desetiny zásoby porostu, cca 40-50 m³/ha za 5-6 let. Tato těžební intenzita odpovídá "přesně" té těžební intenzitě, při které byly šetřeními zjištěny hospodářsky málo významné škody větrem (viz nahoře). "Při vichřici nejlépe obstály porosty, ve kterých ani po 80 letech nekleslo zakmenění pod 0,8. V těchto porostech se mohlo vytěžit i 10 % porostní zásoby hroubí, aniž došlo k jejich poškození větrem (...) v porostech se zakmeněním 0,8 bylo procento nahodilé těžby 8,8 % (...) Poněvadž akutní nebezpečí polomů ve smrkových porostech začíná u zakmenění 0,7, je třeba při jejich obnově hledat takový způsob, při němž se zakmenění 0,7 a nižší bude vyskytovat jen na zcela malých plochách a na stranách porostů odvrácených větru", uvádějí VICENA-PAŘEZ-KONOPKA (1979). Z modelové kalkulace jsem zjistil toto: výběrovou sečí, prováděnou ve smrkovém porostu po dobu 5 decennií (70-120 r.) těžební intenzitou přesně ve výši běžného přírůstu (8-17 % zásoby, tj. 60-140 m³/ha za decennium) pokleslo zakmenění z původní hodnoty 0,9 na 0,74 ve věku porostu 120 let. To plně odpovídá shora uvedenému požadavku na způsob těžby porost větrem neohrožující.

Také z hlediska přírodě blízkého pěstění lesa představuje zakmenění stupně 0,6-0,7 přibližné pěstebně-ekologické optimum, není-li ovšem sníženo na tento stupeň náhle, nýbrž pozvolna, dlouhodobě, více zásahy porost zpevňujícími (REININGER, 2000).

To znamená, že v porostech s těžbou výběrem jednotlivých stromů, prováděnou i v druhé polovině doby obmýtní v delší obnovní a zmlazovací době, při nízké těžební intenzitě dochází návykovým efektem k dobré odolnosti porostu jako celku proti větru. Na tom se podílí nepřetržitá, po celou dobu života porostu prováděná výběrová těžba v intencích trvalé péče o koruny stromů, s trvale mírně porušeným zápojem, s příznivým vývojem štíhlostního poměru nejméně u cílových stromů, dobrou výstavbou jejich korun a zakořeněním. To trojí posledně uvedené je hlavním atributem individuální mechanické odolnosti stromů. Naopak standardní clonné seče s těžební intenzitou přinejmenším v druhé polovině obnovní doby zpravidla značně vyšší, smrčiny v ochraně proti větru zpravidla ohrožuje.

Nízká těžební intenzita, tj. s delší obnovní dobou, směřuje k druhému důležitému znaku porostní odolnosti proti větru - k různověkosti.

Různověkost

Různověkost stromů je základní (avšak nikoliv jedinou) příčinou rozměrové diferenciace stromů v porostech. Ta se mj. podílí i na jejich vertikální výstavbě. "Příznivé porostní struktury se tedy skládají z vertikálně řídce uspořádaných stromů, které na vnějším porostním okraji netvoří žádné uzavřené náporové fronty, nýbrž vítr propouštějí a postupně zklidňují. Tomuto ideálu se velmi přibližuje skupinovitě clonná (Femelwald) a výběrná (Plenterwald) struktura lesa" (OTTO, 1994).

K účinkům bořivého větru na porost se vyjadřuje i REININGER ve smyslu poznatku, že "vertikální struktury řeší stabilizační problémy": Mnohokráte dochází k velkoplošnému narušení lesa právě za větru odolným okrajem. Teorie kolektivní sebeochrany na bázi uzavřeného zápoje v 2. polovině obmýtní doby se ukázala jako nesprávná. Síla větru na vnější obrubu není nejsilnějším a jediným ohrožením porostu. Stromy v porostním nitru se ocitají v právě tak mocném pohybu. Vítr proudí nad korunami stromů vlnovitě; situace připomíná vlnící se obilné pole. Dokud se stromy komíhají proti sobě, dochází k jistému vyrovnávání silových účinků větru. Při setrvání souběžných (jednosměrných) výkyvů, může dojít ke "zřetězení" korun, které pak vede k velkým větrným škodám.

Se vzrůstající rychlostí větru dochází k jeho stále silnějšímu sacímu účinku. Stromy se pohybují trhaně, sem tam i napříč větru. Působí síly, které se zdají pocházet z porostního nitra, kde však nemohou vznikat. Lze usuzovat na tento jev: porost nutí větrný proud na větru odolných okrajích k vzestupu a k přeskočení překážky. Cesta proudnice se prodlužuje, těsně za překážkou stlačuje. Dochází ke zrychlení větru nad porostem a ke vzniků zón podtlaku, které na porost ležící pod nimi vyvolávají sací efekt. Vzduchový polštář v porostním nitru je vtažen do odtékajícího větrného proudu. Řídká porostní skladba tento proces podporuje, zatímco v uzavřených porostech násilně vznikají únikové ventily, které mohou způsobit zhroucení celého porostu.

Pro znázornění sacího efektu a jeho síly lze uvést odkrytí střechy z tašek účinkem vichřice. Na návětrné straně střechy nezpůsobí žádné škody. Střecha tam zůstane nepoškozena. K tomu dojde na druhé, větru odvrácené straně, ve větrném stínu. Ve vzdálenosti 2-4 m za střešním hřebenem jsou tašky sacím účinkem strhávány. Tento jev pokračuje proti směru větru až do blízkosti střešního hřebene, aniž ten sám je poškozen.

Mezery vznikající běžným rozpadem a jednotlivou těžbou stromů s velkými korunami nebo v hloučcích mohou fungovat jako větrné komíny (šachty). Vznikne-li vyšší rychlostí větru nad korunovou hladinou silný podtlak se sacím účinkem ohrožujícím porost, dochází vzduchovým polštářem v porostním nitru k vyrovnání tlaku zejména cestou větrných komínů. Vrchol rychlosti větru je zlomen a vznikající turbulence zmírněna. Vzrůstá-li s přibývající porostní výškou neúměrně ohrožení porostu větrem, je přežívání vysokých porostů během vichřice možné jen výměnou vzduchu a zapojením vzduchového polštáře v porostu (THOMASIUS, 1988).

Závěr

Obnovní těžba výběrem jednotlivých stromů nízké intenzity přibližně ve výši běžného přírůstu porostu je nejen nejjemnějším pěstebně-ekologickým obnovním postupem, i ekonomicky vysoce efektivním, ale, jak se zdá, současně zajišťuje v relativně nejvyšší míře i odolnost porostů proti větru. Pro toto tvrzení nacházím oporu nejen v poznatcích několika renomovaných autorů, ale i ve vlastním pozorování v Jeseníkách. Tam znám řadu starších smrčin vyšších poloh, v nichž se desítky let zpracovávaly jen nízké objemy nahodilých těžeb (ojedinělé vývraty a souše). Jsou tudíž proředěné na zakmenění 0,7- 0,6. Přesto, nebo právě proto, jsou do tohoto věku v podstatě více či méně stále ještě celistvé a dobře přežívají. Jejich odolnost proti větru tudíž nebyla tímto celoplošným negativním výběrem nízké intenzity podstatně dotčena. Z hlediska ochrany smrčin proti větru by tedy vůči výběrové seči neměly být zásadní námitky.

Milan Košulič st.

V databázi nebyl nalezen záznam požadovaných vlastností.

Swiss Replica Watches | replica watches https://www.bassreplica.com