http://pbl.fri13.net/ – Alternativní lesnický časopis
(20.11.2003 17.20, Milan Košulič st.)
Lesy na zemském povrchu se uchovávaly a mnohé dosud uchovávají autoregulační a sebeorganizátorskou schopností svých společenstev. Je tudíž předmětná úvaha, zda a do jaké míry je možné využívat ji i v současných lesích jako součást hospodářského procesu. Chci v tomto článku obhajovat logicky správnou myšlenku, že to možné je jako jeden z projevů přírodě blízkého obhospodařování lesa. Jeho podstatou je právě orientace na spontánní procesy probíhající v přírodním lese, na jejich poznávání a smysluplné využívání v mnohem širší míře než dosud. Jejich využívání však nelze omezovat jen na přirozenou obnovu jako hlavní obsah pěstebně-racionalizačních lesnických zájmů. Uplatnění by měla doznávat i autoredukce, samočištění stromů od větví, stromová a prostorová diferenciace. Stručně shrnuto: je bioekologicky nutné, pěstebně a ekonomicky výhodné usilovat o přírodě blízkou strukturu lesa využíváním jeho vnitřních tvůrčích sil. Odpoutat se od dosud proklamované soustavné péče o les od samého počátku jeho vzniku jako většinou dosud zcela neodvolatelné pěstební potřeby. Lze to konat i v lese věkových tříd, uznáme-li, že les jako ekosystém má ze své podstaty vnitřní sílu zajišťovat si svou vlastní existenci. Samozřejmě v různé míře podle podmiňujících okolností, když se mu v tom intenzivní pěstební péčí nebrání a když se mu k tomu poskytne dosti dlouho trvající příležitost.
Zcela vyloučit umělou pěstební péči o mladý les v hospodářském lese zatím ovšemže není možné! Lesní porosty většinou dosud mají nepřirozenou, málo členitou strukturu. K jejich obhospodařování se využívá mnohem kratší fyzický věk stromů, než odpovídá životnímu cyklu přírodního lesa. Spontánním přírodním silám se tudíž neposkytuje dostatek času. Ten pak chybí pro plné uplatnění zástinu při vývoji zmlazení a dalších růstových fází nově vznikajícího lesa. Proto se při dnes obvyklých způsobech hospodaření sotva mohou ve velké míře indukovat všechny zmíněné samovolné růstové pochody.
I při dnes již patrné jisté orientaci na přírodě blízké pěstování lesa se vesměs ještě provádí masivní výchova. Má atributy, které ve svém článku připomíná Ing. Utinek v Listárně LP 8/2002 Les či houšť? Známe je "ze školy". V podstatě pramení z nedůvěry v samoregulační schopnosti i pasečného lesa a z netrpělivosti dostatečně dlouho na výsledky tohoto procesu čekat. A že je tedy skutečně možné využívat je jako doplňkové výchovné opatření i v dnešním (neholosečném) lese věkových tříd.
Základem výchovy, a to umělé i přirozené, je v podstatě vždy prořeďování mladého porostu.
Co nejdelší využití autoredukce v mladých růstových stadiích porostu by mělo být první fází jeho výchovy. Snižuje pěstební náklady a mj. zlepšuje biologickou hodnotu tohoto procesu a posléze i prořeďovaného porostu.
"Jak stárne kohorta, jedinci rostou co do velikosti, jejich nároky se zvyšují, a proto si konkurují se stále větší intenzitou. Tím se zároveň zvyšuje riziko jejich uhynutí. Počet přežívajících i rychlost jejich růstu jsou proto současně ovlivňovány hustotou", uvádí YODA et al. (1963, ex BEGON, HARPER, TOWNSEND, překlad 1997). Populace prochází samozřeďováním, tj. postupným poklesem hustoty dorůstajících jedinců. Rostlinné populace, ovlivněné samozřeďováním (vyskytují-li se v dostatečné hustotě), směřují k přímce samozřeďování se sklonem přibližně -3/2 a posléze ji sledují. Tento vztah je označován jako "zákon třípolovinové mocninové funkce samozředění". Směrnice -3/2 je ukazatelem toho, že v rostoucí a řídnoucí populaci střední hmotnost rostliny roste rychleji, než klesá hustota. Nebo také, že biomasa rostlin pod zápojem o konstantní ploše roste nepřímo úměrně hustotě. Populace, která sleduje přímku samozřeďování -3/2 proto bude mít stále rostoucí celkovou hmotnost (nebo výnos).
Tento růst se však musí nakonec zastavit, nemůže pokračovat do nekonečna. K tomu dochází tehdy, když celkový výnos dosahuje maxima. Sklon přímky se změní z hodnoty -3/2 na hodnotu -1. Tento sklon přímky pak znamená, že další růst přežívajících jedinců přesně vyvažuje úhyn jiných jedinců. Produkce biomasy již nemůže být překročena tímto druhem v tomto prostředí. Celková hmotnost na jednotku plochy zůstává konstantní.
Snížená světelná intenzita vede ke vzniku přímky o sklonu -1, protože snížená fotosyntéza může zachovávat jen nízkou hmotnost biomasy a její nižší růst. Ale při sníženém množství živin za téže světelné situace (je-li světla k fotosyntéze ještě přiměřený dostatek) se sklon přímky zřeďování nemění; namísto toho se zpomalí rychlost zřeďování, s níž podél této přímky populace postupuje. K tomu dochází, protože nezměněné množství světla může ještě udržet (přes fotosyntézu) stejnou hmotnost biomasy, ale rostliny žijící při nižším množství živin mohou tuto biomasu budovat jenom pomalu.
Autoredukce je v podstatě důsledek konkurence mezi jedinci populace. Ta je ovšem závislá nejen na jejich vnitřních konkurenčních schopnostech (dědičných vlastnostech, zdravotním stavu aj.), ale i faktorech abiotického prostředí. "V obecné formě platí, že na bohatých stanovištích probíhá vylučování jedinců zpravidla rozhodněji než na chudších. To spočívá v tom, že genetická dispozice k intenzivnímu růstu nejlepších stromů populace se může plně rozvinout teprve tehdy, když je dobré také zásobování vodou a živinami. Musí-li však všichni jedinci strádat, chybí i těm nejlepším jedincům síla aby se prosadili. Důsledek toho je pak po dlouhou dobu nerozhodně se vlekoucí stav, označený jako ‚status-quo-konkurence'", uvádí OTTO (1994). Za takového stavu konkurence "všichni" jedinci přežívají, nepatrně přirůstají, žádný z nich nemůže po dlouhou dobu rozhodnout konkurenční boj ve svůj prospěch. Důsledkem toho je dlouho přežívající, neprořeďující se kartáčové zmlazení. Čím horší je zásobování vodou, tím déle tento stav přetrvává.
Autoredukce v podrostu je také součástí přírodního výběru. Ten mimo podmínky prostředí závisí i na vnitřních, geneticky podmíněných adaptačních schopnostech jedinců k danému stavu prostředí. To znamená i na genetické struktuře populace. "Míra šířky genetické variability rozhoduje o adaptační schopnosti na podmínky prostředí a je tudíž důležitým prvkem pružnosti celého lesního ekosystému" uvádí OTTO (1994). Při autoredukci se genetická variabilita uplatňuje účastí genotypů s různou adaptabilitou ke světlu a s ní spojenou různou konkurenční schopností. V tom smyslu se většími konkurenčními schopnostmi vyznačují klimaxové genotypy (K-stratégové).
U geneticky různorodé populace s různým zastoupením jedinců pionýrské, přechodové a klimaxové orientace záleží pak jejich adaptace a tedy i přírodní výběr mj. i na nedostatku či nadbytku světla, ke kterému jsou zmíněné typy jedinců populace různě adaptabilní. Čím více je světlo nedostatkové, to znamená pod silnější porostní clonou, tím více se nakonec vylučují k zastínění hůře adaptovaní jedinci pionýrského typu a lépe přežívají genotypy klimaxové. Na holině při plné světelné intenzitě je tomu naopak.
V různorodé populaci je tedy autoredukce podmíněna přírodním výběrem i na základě genotypové příslušnosti jedinců populace (s přibližnou přesností ji nazveme autoredukcí genetickou). V konečné fázi, když posléze přežil ten či onen typ genotypů podle světelných podmínek daného ekotopu, je pak skutečnou příčinou zřeďování dostatečně husté populace opět vztah hustoty a vzrůstu objemu rostlin v tomto procesu (pro stručnost a ne zcela přesně ji nazveme autoredukcí konkurenční) na základě lepšího zvětšování objemu některých jedinců přibližně stejného genotypu.
Zvláštností genetické autoredukce je to, že probíhá i za nízké hustoty populace, aniž by docházelo k vzájemnému tísnění jedinců, ale za sníženého světelného požitku. K oběma typům autoredukce současně však může docházet jen v dostatečně husté populaci.
?ádná populace jednotlivých dřevin nebude geneticky absolutně stejnorodá. Vždy se v ní budou vyskytovat i po směrované selekci genetické mikrorozdíly jako základ další, stabilizující selekce. Ta bude upevňovat získané adaptace v souladu s povahou místního prostředí, krystalizovat populaci ke specializaci na dané podmínky, a to se zužující se genetickou variabilitou. A aby to nebylo tak zcela jednoduché, bude různě záviset i na úrodnosti stanoviště (dostatku či deficitu vláhy a živin). V podstatě na tom, které genotypy za daných podmínek porostou lépe, budou rychleji zvětšovat svůj objem a potlačovat jedince hůře rostoucí. V populacích s převahou těch či oněch genotypů a v prostředí slunném či stinném, za dostatku či nedostatku vody a živin pak budou jednotlivé typy autoredukce probíhat odlišně, resp. různě se prolínat podle genetické struktury populace a růstových podmínkách biotopu.
Je tedy zřejmé, že elementárním zdrojem každé autoredukce v populacích dřevin je jejich genotypová struktura, tj. základ spočívající v jejich genetické výbavě. To znamená, že nejdříve se uplatní autoredukce genetická, teprve poté autoredukce konkurenční.
Pod tímto úhlem pohledu je nutné posuzovat např. rychleji probíhající autoredukci v bučinách pod porostní clonou než na holině, jak uvádí např. INDRUCH 1985 (viz dále). Na úrodných stanovištích a pod mírnou porostní clonou s ještě relativním dostatkem světla pro přiměřenou fotosyntézu si totiž prořeďování populace s převahou klimaxových genotypů, jimž toto prostředí dobře vyhovuje, může zachovat přímku zřeďování s hodnotou -3/2, tedy postupovat podle ní relativně rychleji.
V podrostním hospodářství s krátkou zmlazovací dobou, s nedostatečně dlouhým a intenzivním cloněním podrostu nedochází autoredukcí do doby domýcení mateřského porostu k podstatně většímu, plně dostačujícímu snížení velké počáteční hustoty. Nedostává se jí k tomu dostatek času. Naopak dostatečně intenzivní a dlouhé clonění prořeďuje podrost mnohem výrazněji a tudíž hospodářsky významně (viz dále). Tím se vytváří příznivější pracovní i ekonomická výchozí situace pro pokračující umělou porostní výchovu.
Autoredukci u nás (výslovně) oceňuje např. INDRUCH (1985) při pěstování bukových a smíšených listnatých porostů z rozsáhlé přirozené obnovy na úrodných stanovištích Bílých Karpat. I při poměrně krátkém, 5-10 let trvajícím clonění nárostů (po nasemenění) před domýtnou sečí sice dosahoval značného snížení počáteční hustoty zmlazení, ale nikoliv tak výrazného a možného jako při delší zmlazovací době. Před první prořezávkou ještě přežívalo 30-50 tis. ks jedinců na hektar, jak autor uvádí, a to je pro racionální výchovu ještě mnoho.
K intenzitě autoredukce v závislosti na prostředí uvádí INDRUCH dále toto: "Intenzita přirozeného prořeďování je závislá na množství světelného požitku a dalších prvcích, jako je množství vláhy, kořenová konkurence, atd. Přirozené prořeďování je proto intenzivnější pod mateřským porostem než mimo něj po předčasném uvolnění domýtnou sečí. (...) Bylo by proto neuvážené provádět domýtnou seč nad přehoustlým zmlazením 3 až 5 let starým. Tam mladý nárost po úplném odclonění vyrůstá za omezeného přirozeného prořeďování, tedy v přehoustlém stavu, v bezpočet vytáhlých, tenkých kmínků, poléhajících v zimním období pod sněhem, ledovkou či jinovatkou. Výchovné zásahy v přehoustlých mlazinách za účelem zajištění stability a zároveň i požadované kvality jsou pak nesmírně obtížné a nákladné."
Také REININGER (1992, 2000) přikládá autoredukci velký význam, který demonstruje jedním příkladem:
| relativní výška stromů | 1978 | 1988 | 1998 |
| počty stromů v ks/ha | |||
| 5 m+ | 1100 | ||
| 3-5 m | 1280 | 1060 | |
| 1-3 m | 5600 | 2040 | 1140 |
| do 1 m | 9600 | 6920 | 1100 |
| celkem | 15200 | 10240 | 4400 |
Za 20 let intenzivního stínění klesl počet jedinců téměř na jednu třetinu počátečního stavu a dále pokračuje bez zásahů - zdarma.
K tomu REININGER uvádí: "Výchova ‚stínem' vyžaduje rovnoměrnou a co nejdelší clonu. V závislosti na světelném požitku a individuální odolnosti stromů ke stínu dochází v nárostu k různému výškovému růstu (diferenciaci). (...) k nejsilnějšímu stinnému tlaku dochází tehdy, když nárost dosahuje ke korunám mateřského porostu.(...) Autoredukce je závislá na intenzitě zápoje horních vrstev. (...)Dlouhodobé clonění přispívá k výchově nárostu. (...) Jen předržování mateřského porostu umožňuje dále snižovat počet jedinců nárostu pod dosavadní nejnižší počet sazenic, a to u smrku 2500-3000 ks/ha. (...) Pokračující přirozená redukce stromové četnosti vede až k ‚bezprobírkovému' hospodářskému lesu. Beznákladová redukce počtu stromů v dolní vrstvě porostu společně se světlostním přírůstem horní vrstvy jsou faktory, které snižují náklady a zvyšují produkci. Takový postup byl až dosud možný jen ve výběrném lese. Nyní ale, při využití výběrného principu, může být uplatněn i v pasečném lese." ?ádný doplňující výklad není potřebný.
U LEIBUNDGUTA (překlad 1968) čteme: "Vývojové tendence se změnily. Dnes se pěstění lesa soustřeďuje na smysluplné řízení ‚bezplatných' biologických procesů. (...) Čeho dosáhne sama příroda, to jí přenechme."
Tvůrcem "všech hodnot" v přírodním lese je tudíž dlouhý, zpočátku spíše intenzivní zástin s přiměřenou hustotou podrostu. Často se tam nárosty jenom udržují při životě. Pak v nich probíhají samozáchovné vývojové a růstové procesy. Proto "přírodě blízké pěstění lesa vrcholí uměním prodlužovat dobu clonění.(...) Silné zastínění spodní vrstvy vyššími vrstvami není útlak, ale pozitivní výchovný a zkvalitňující efekt", uvádí REININGER (1992).
Pro podporu změny stávajícího nazírání na vývoj mladého porostu pod výchovným vlivem starého porostu zmiňuji stať citovanou AMMONEM (1946, ex POLANSKÝ 1966): "Lesníci, kteří jsou zvyklí na mlazinu včas uvolněnou a bujně rostoucí, jsou mlazinou ve výběrných tvarech trochu zklamáni, (...) když tu často najdou špatně vegetující mlazinu. Připadá jim zakrslá a nemohou pochopit, že se z ní dá ještě vypěstovat něco dobrého. Tento nepříznivý dojem je možno dobře pochopit, neboť na mlazině ve výběrném lese vůbec ještě není vidět životní sílu, která je v ní ve značné míře nashromážděna. Tato utajená životní síla však skutečně existuje a je možno zjistit ji kdekoliv na letokruzích kmenových průřezů. Např. na smrkovém kmenovém průřezu pocházejícím z Neuenbauwaldu při Schwarzeneggu se zjistilo 42leté období útlaku a kmínek dosáhl jen 4 cm tloušťky (těsně při zemi). V té době byl stromek poraněný, takže na místě pozdějšího těžebního řezu ztratil kůru na více než polovině obvodu kmínku. Kdo by tehdy doufal, že se z něho vyvine cenný kmen, dávající dobrou pilařskou kulatinu? Nevyslovujme proto odsuzující výroky o budoucí hodnotě špatně vegetující mlaziny. Z takových omylů velmi často pocházejí nenapravitelně vadné ‚pěstební' zásahy." Nevadí, že jde o příklad z výběrného lesa. Při dlouhé obnovní a zmlazovací době budou uvedené efekty podobně probíhat i v lese věkových tříd.
Podobně jako AMMON uvádí BALZIGER (1925, ex POLANSKÝ 1966), že v houštinách výběrných útvarů následkem dlouhého zastínění nastane samočinně takové proředění a tím výběr, že pěstební zásahy jsou zbytečné. Autor říká doslovně, že potlačení mlází ve výběrných útvarech není poskvrnou (tj. závadou), jak si mnozí kritikové představují, nýbrž nutnou součástí jeho organického vývoje. Bez pozvolného vývoje v dlouhodobém zastínění by stromy nikdy nedosáhly tak dokonalého dozrání.
Z uvedeného vyplývá, že rychlé odclonění nárostů zánikem horní vrstvy je velkou újmou pro vrstvy dosud cloněné. Proces autoregulace se zpomaluje.
Dokud je podrost cloněn, zejména pokud je zpočátku cloněn skutečně hluboce, žádný zásah není potřebný. Tj. zásah ve smyslu "řádné" výchovy v dosavadních intencích intenzivní péče o podrostní les. Potřebná je pouze korekce. Prostřihávky stejnorodého zmlazení při výšce "po kolena" až "do pasu", někde dokonce prováděné s neobyčejnou důkladností rozvolňováním na 1 až 2 m, jsou zbytečné. Poznáme to podle krátkého výškového přírůstu stromků podrostu. Je-li výrazně menší než na holině (1/3 - 1/5 i méně), existují podmínky pro jeho účinnou autoredukci. Platí to obecně pro všechny dřeviny. Jakmile však clonění výrazně poklesne, vývojová situace podrostu se změní a velmi rychle je výchovy třeba. Intenzita hospodářské aktivity je tudíž do značné míry funkcí zastínění podrostu nadrostem.
Přirozené vyvětvování stromů není hospodářsky o nic méně důležitý přírodní proces. Pro produkci vysoce jakostního dřeva všech dřevin (zejména slunných) má enormní význam. Odrůstá-li zmlazení pod clonou, vznikají mnohem slabší větve než na osluněné ploše. Méně světla v porostu zvyšuje "samostínění" vlastní korunou a způsobuje účinnější odumírání a odpadávání spodních partií slabých větví. Podílí se na tom vnitřní porostní klima s větší podporou účinků dřevokazných hub. Prodlužováním zmlazovací doby se účinky tohoto procesu, a tedy i čistota kmenů, stupňují. Slabé, brzy odpadávající větve u buku zmírňují výskyty jeho nepravého jádra.
Rozměrová diferenciace stromů a prostorová diferenciace porostů je rovněž do značné míry věcí přírodního procesu. V polostínu setrvávající podrost vykazuje značně proměnlivý výškový růst v důsledku různé individuální odolnosti stromů k zástinu. Předrůstaví jedinci spolu s předržovaným mateřským porostem stupňují zástin pro růstově zaostávající stromky. Ti ke stínu nedostatečně adaptovaní odumírají, přinejmenším setrvávají v nejnižších vrstvách porostu. Nejlépe adaptovaní však i v déle trvajícím hlubším stínění přežívají, pomalu přirůstají a stupňují rozměrovou členitost stromů a prostorovou diferenciaci celého porostu (pokud se při porostní výchově nelikvidují). To obojí by mělo být zájmem dnešního zaměření pěstění lesa.
Samočinné růstové procesy v mladé generaci lesa tedy závisí:
V podrostním hospodářství se nárost obvykle zcela uvolňuje velmi brzy, když dosahuje výšky "po kolena", příp. "do pasu", jakmile byla dosažena jeho ekologická ochrana. To znamená při krátké zmlazovací době, obvykle 5-10 let. Ta však má malý tvořivý efekt. Vede k výškové nivelizaci mladého porostu, k malé věkové a rozměrové diferenciaci stromů, klesá prostorová strukturalizace porostu, dochází k abnormálnímu růstovému rytmu klimaxových dřevin, jimž rychlý růst v mládí v přírodním lese není vlastní. Pravděpodobné jsou i nepříznivé genetické důsledky, mj. možným genetickým posunem k pionýrskému typu populace. K rychlému odcloňování dochází často pod vlivem sugestivní představy, že totiž to nejlepší, co lesník může učinit pro zmlazení, je pomoci mu k co nejrychlejšímu růstu brzkým úplným odcloněním a co nejdříve jej začít vychovávat. Také většinou přemrštěné obavy z poškozování později uvolňovaného podrostu těžbou a přibližováním dříví přitom sehrávají svou roli. To znamená, že zmlazení se uvolňuje prakticky vždy předčasně. To je podstatný odklon od pojetí přírodě blízké správy lesa.
Při zásobě hlavního porostu okolo 500 m3/ha (platí pro porosty s převahou smrku) pokračuje autoredukce v porostu dobře, uvádí REININGER (2000). Ale ani po 20 letech není ukončena. Podstatně účinněji probíhá za přítomnosti střední porostní vrstvy. Jejím postupným posunem nahoru dochází k novému uzavírání mezer v horní vrstvě a tím se zvýší stinný účinek při autoredukci. Zmíněný průběh autoredukce odpovídá stupni zakmenění mateřského porostu 0,6 - 0,7.
S úmyslnými zásahy v dostatečně cloněných nárostech netřeba spěchat. Neplatí zdůrazňování toho, že "výchovou je nutné předcházet přírodnímu výběru". Tomu má být vysloveně naopak. Ponechávat zpočátku volný průběh autoredukci však neznamená, že kontrolu nad vývojem podrostu zcela pouštíme ze zřetele. Zcela vyloučit tuto kontrolu a s ní spojené minimum pěstebních zásahů (viz dále) naprosto nepřichází v úvahu. Pravidelně kontrolovat však zatím neznamená masivně vychovávat v dosavadním duchu intenzivní péče o mladý les, jak ji známe ze školy. Postupná maloplošná obnova takovou kontrolu, jak její průběh dále naznačuji, značně ulehčuje. Zejména u listnáčů (více náchylných k tvarovým deformacím) umožňuje obnova v malých mezerách dlouho dobrý průhled celým zmlazením v bezlistém stavu.
Ne vždy se během autoredukce vše vyvíjí v hospodářském zájmu, ačkoliv v dostatečně stíněných a hustých podrostech většiny jehličnatých i listnatých dřevin zpravidla nedochází k větším a rozsáhlým tvarových změnám stromů. S přibývajícím věkem, řídnutím podrostu i korunové klenby starého porostu však část většiny listnatých dřevin (a borovice) často svůj jakostní růst zhoršuje (vidličnatostí, košatěním apod.). Menšími korekcemi lze ale mnohé upravit, aniž by se dotkly zachování biologické podstaty vývoje podrostu v této době:
Autoredukce podrostu není nezávislý "výchovný" proces. Je mj. ovlivňován clonou (stínem) mateřského porostu. Mladý i starý porost tvoří biologický a fytotechnický celek. Proto je nutná "spolupráce" autoredukce s obnovní těžbou - tu ji přibrzdíme, když podrost příliš rychle přirůstá, tu naopak strom či dva vytěžíme, abychom příliš zaostávající růst podrostu mírně podnítili. I v tom tkví možnosti podrost výškově a tloušťkově, ale i co do jeho hustoty, diferencovat. Je-li však na ploše dostatek zmlazení a podmínky pro další obnovu porostu se rapidně nezhoršují, nemusíme těžbou hned pomáhat každému momentálně jen trochu v růstu zaostávajícímu zmlazení. Naopak: i takové pomístné růstové zaostávání podrostu prospívá diferenciaci stromů i porostu jako celku a napomáhá autoredukci.
Při hlubším využívání autoredukce bude docházet k prvním krokům v pravidelné výchově zpožděně. Ponechat autoredukci v podrostech dostatek času, stále za přítomnosti clony starého porostu, je velmi důležité z hospodářského i genetického hlediska. Časový limit co do redukčního účinku ještě dostatečného clonění podrostu, proměnlivého délkou a intenzitou podle dřevin, by měl být orientačně nejméně 20-30 let. Růstová fáze podrostu s omezenou výchovou bude v podstatě záviset na tom, jak dlouho se podaří dostatečně