a kolektiv

Předkládaný text, sloužící jako pomůcka pro cvičení předmětu Výživa lesních dřevin a hnojení lesních porostů, poskytuje základní materiál pro samostatnou i řízenou práci na cvičeních a seminářích. S využitím tohoto textu mohou posluchači pracovat samostatně, stejně tak jej mohou využít pro řešení seminárních i diplomových prací s odpovídající náplní. Většina údajů je obecného charakteru a umožňuje nejširší využití. Část problematiky, zejména otázky koloběhu živin a vlivu lesních dřevin na stav lesních půd, koresponduje i s náplní předmětu Ekologie lesa a může být pro tento předmět využita – s tím se ostatně v koncepci textu i v koncepci předmětů katedry pěstování lesů počítalo. Význam má samostatný postup především pro posluchače dálkového studia, dosud odkázané na řídké a časově nepostačující konzultace.

Práce s textem vyžaduje i samostatné posouzení a interpretaci výsledků, zde je významná účast vedoucího cvičení. Výsledky a jejich výklad však umožňuje uspořádat a vysvětlit i uvedená literatura, která je shrnuta zvlášť pro každou tématiku. Většina podkladů představuje shrnutí originálních dat výzkumu a je tak nejaktuálnějším shrnutím výsledků aktivit katedry. Stejně tak vstupní data, využívaná pro řešení variabilních úloh (výsledky analýz půdních vzorků v porostech i v lesních školkách, stav výživy lesních dřevin na nejrůznějších stanovištích) představují originální výstupy aktivit katedry z oblasti výzkumu i založených demonstračních objektů. Část z nich byla získána i s podporou grantu FRVŠ, v rámci kterého předkládaný text vznikl.

Náplň textu je shrnuta do celkem 14 témat, které pokrývají část široké tématiky živin v lesních ekosystémech, výživy lesních dřevin a melioračních opatření v lesních porostech. Je nutno říci, že představují pouze část studované problematiky a sice část určenou především pro samostatnou práci. Další látku je nutno doplnit výkladem a demonstracemi na cvičeních a na přednáškách. Další významné objekty pro demonstraci jsou připravovány a obnovovány v lesní školce ŠLP v Louňovicích a v lesních porostech na území ŠLP v Kostelci nad Černými lesy i mimo něj – na území širokého spektra stanovišť České republiky.

Úvodní téma uvádí a rozvádí problematiku ekologických základů otázek výživy a hnojení v lesním hospodářství, stejně tak i Téma 9. Obě učební jednotky shrnují nejpodstatnější termíny a podklady pro další samostatnou práci. Témata 2 a 3 shrnují problematiku klasifikace a determinace humusových forem, další dvě jednotky potom dokumentují vliv lesopěstebních opatření na biocykly – především opět na stav humusových forem. Vliv týchž zásahů na zásobu jednotlivých živin v lesních porostech potom uvádějí témata 6 a 7. Zvláštní pozornost je věnována introdukovaným dřevinám jako cizorodému faktoru v systémech přírodě blízkého hospodářství. Vliv těchto dřevin na stav lesních půd pak dosud nebyl vůbec vyhodnocován.

Omezená pozornost je věnována i poutání uhlíku lesními ekosystémy a vlivu lesnických aktivit na změny tohoto potenciálu. Poslední dvě témata pak jsou věnována problematice úrodnosti půd lesních školek a přihnojování lesních kultur. Právě tato témata pak vyžadují další doplňkové studium a výklad. Je nepochybné, že po několika letech využívání tohoto textu budou nutné korekce a možná i hlubší úprava koncepce předmětu. Jedná se o nový předmět, který na lesnických fakultách v České republice dosud nebyl, alespoň v posledních desetiletích, vůbec přednášen a praxe i vazby na další lesnické disciplíny si úpravu náplně vynutí. I v této podobě však je značným zdrojem informací pro posluchače a pomůckou pro učitele, a to pro předmět Výživa lesních dřevin a hnojení lesních porostů i pro předměty souvisící.

Doc. Ing. Vilém Podrázský, CSc. Ing. Iva Ulbrichová autoři

1. Téma 1: Funkce ekosystému lesa, rozklad opadu ….. 4
2. Téma 2: Humusové formy a jejich determinace v terénu, klasifikace ….. 6
3. Téma 3: Humusové formy a jejich determinace v terénu, determinace ….. 13
4. Téma 4: Vliv druhové skladby porostů na

akumulaci nadložního humusu ….. 15

5. Téma 5: Vliv výchovných zásahů na stav vrstev nadložního humusu ….. 19
6. Téma 6: Vliv druhové skladby na poutání živin ….. 23
7. Téma 7: Vliv výchovných zásahů na koloběh živin v lesních

11. Téma 11: Poutání uhlíku lesními ekosystémy ….. 41

12. Téma 12: Poutání uhlíku lesními ekosystémy –

Text vznikl díky grantové podpoře FRVŠ, grantového projektu na rok 2000 Výživa lesních dřevin a hnojení lesních porostů (88/2000)

Cíl: Opakování základních pojmů, objasnění základních závislostí a vztahů.

V posledních letech se mění názor na způsob hospodaření v lesích i na les samotný. Zatímco v minulých letech (desetiletích) byl les chápán převážně jako zdroj dřevní suroviny, bez vazeb a vlivu na okolní prostředí, dnes je stále více vnímán jako ekosystém a je kladen důraz na pěstování lesa na ekologických základech tj. na ekologicky orientované pěstování lesa. Toto chápání se ujímá i v nelesnické sféře.

Vzhledem k těmto požadavkům moderního lesního hospodářství je nutné znát základy ekologie a zejména pak studovat a rozvíjet ekologii lesa jako aplikovaný obor a dále obory následující, aplikované, včetně otázek výživy lesních dřevin a korekcí nežádoucích stavů aplikací melioračních opatření.

Každý ekosystém se vyznačuje svou strukturou, tj. prostorovým uspořádáním svých složek a funkcí , tj. tokem látek, energie, informací.

Posouzení struktury a funkce lesních ekosystémů, především pak stromové složky, tj. lesních porostů je významné nejen z obecného, ale především i praktického hlediska. Tyto vlastnosti spoluurčují produkci ekosystému a jeho stabilitu. Funkce lesního ekosystému je pak i rozhodujícím faktorem cyklů živin a stavu výživy lesního porostu. Znalosti o funkci lesního ekosystému a o procesech v něm probíhajících podmiňují správnou aplikaci melioračních opatření včetně hnojení.

Živá složka ekosystému - producenti ( P - autotrofní organismy)

- reducenti (R) - rozkladači, tj. bakterie a houby, které rozkládají organické látky až na minerální látky a vodu.

Energo-materiálové řetězce: P - D - R Þ krátký detritofágní řetězec, musí být zastoupen v každém fungujícím ekosystému.

P - K₁ - K₂ - ...- K_n - D - R Þ dlouhý pastevně kořistnický řetězec, v druhově nasycených ekosystémech.

a) druhová - je dána druhovým složením biocenózy. Důležitý je pojem diverzity nebo biodiverzity.

b) funkční - podle funkcí organismů a jejich skupin v systému vztahů k organické hmotě, biomase a nekromase.

biomasa - souhrn živé organické hmoty v ekosystému

nekromasa - souhrn odumřelé organické hmoty v ekosystému, obsahuje významný podíl energie

c) prostorová - vnější, která je daná vzájemným uspořádáním jednotlivých dílčích subekosystémů. Jednotlivé subekosystémy lesa lze výrazně odlišit.

- vnitřní, ta je daná uspořádáním jednotlivých složek partikulárních ekosystémů porostu .

3. Založení experimentu s rozkladem celulózy

1. odběr vzorků nadložního humusu v podzimním období v porostech s různým druhovým složením
2. separace jednotlivých horizontů nadložního humusu a horizontu A
3. vytvoření 4 opakování každého materiálu o stejné velikosti, umístění do Petriho misek
4. umístění 4 proužků filtračního papíru 10x1 cm na povrchu půdu v miskách
5. udržování stále vlhkosti a vnějších podmínek (pokojové)
6. v týdenním kroku vyhodnocování procenta napadení povrchu papírových proužků, vyhodnocení (odhadem) procenta barevných změn a rozložené plochy.

Metoda opadových sáčků (litter bags) je používána při determinaci rychlosti rozkladu organické hmoty a její transformace. Je velice pracná a náročná na přesnost provedení a na uspořádání experimentu. Dalším problémem je dlouhodobost, sledování trvá v případě jehličnatého opadu i několik let, po tuto dobu hrozí nebezpečí likvidace experimentu přírodními i lidskými faktory. V rámci cvičení bude prováděno a vyhodnocováno několik souborů sáčků.

DYKYJOVÁ, : Metody studia ekosystémů. Academia, Praha.

Cíl: Získání základních znalostí o jednotlivých humusových formách (včetně mezinárodní terminologie), jejich vlastnostech a významu pro koloběh živin v lesním ekosystému. Orientace v problematice jejich praktické determinace v terénu (klíč).

Metodika: Uvedeny jsou základní pojmy a definice. Výklad je doplněn obrazovou dokumentací.

Humusové formy jsou definovány jako soubor organických a organickou hmotou obohacených horizontů (Green et al. 1993). Představují nedílnou složku půdy a s ní i lesního ekosystému. Vznikají biologickým rozkladem a biologickou transformací organických látek, jež se dostávají s opadem především na povrch půdy, ale i přímo do půdního profilu. Humusové formy jsou důležitým prostředím a zdrojem výživy pro početnou a významnou složku dekompozitorů, představují zdroj a zásobu uhlíku a živin a spoluurčují půdní podmínky: teplotu, provzdušnění, vlhkost, podmínky výživy – jsou tedy i jedním z předpokladů odpovídající půdní úrodnosti. Tyto vlastnosti a funkce vytvářejí z humusových forem jednu z rozhodujících složek (komponent) terestrických ekosystémů. Vzhledem ke své poloze jsou rovněž složkou, jež se v závislosti na změnách půdních a vegetačních podmínek poměrně snadno mění a je rovněž nejsnáze antropogenně narušitelná. Proto je stav a vývoj humusových forem indikátorem stavu a dynamiky lesního ekosystému. První předkládaná klasifikace humusových forem (Green et al. 1993) představuje v současnosti určitý mezinárodní standard a je proto využívána ve výzkumné i explorativní praxi. Pro svoji přehlednost a výstavbu založenou na vývojové dynamice nadložního humusu je dobře využitelná nejen v podmínkách Severní Ameriky, kde byla vytvořena, ale i v evropských zemích – obecně v temperátních a boreálních zónách. Klasifikace humusových forem doplňuje systém klasifikace půdní, žádná z nich však není druhé nadřazena. V rámci dosud běžné praxe se většinou posuzují stav a vlastnosti humusové formy zvlášť, neboť stav humusové formy může odrážet jiné pedogenetické nebo obecně ekologické procesy. Nicméně, stav humusové formy a stav minerálních horizontů v nenarušených podmínkách odráží stejné vývojové procesy v ekosystémech včetně ekosystémů lesních. Dále je uváděna součesně používaná klasifikace česká (In Viewegh 2000).

Akumulace a transformace organických látek v půdě, tj. vytváření humusových forem, je jedním ze základních částečných půdotvorných procesů (Šály 1978), skládající se ze tří elementárních dějů: akumulace organické hmoty na povrchu a pod povrchem půdy, rozkladu a syntézy organických látek a tvorby a rozkladu druhotných organominerálních sloučenin. Terminologie používaná v oblasti půdní organické hmoty, klasifikace půdního humusu a humusových forem je poměrně nejednoznačná a komplikovaná. Proto je potřebné uvést alespoň několik základních pojmů (Green et al. 1993, Hraško, Bedrna 1988, Klimo 1990, Němeček, Smolíková, Kutílek 1990, Šály 1978, 1988).

Celkový humus (syn. Půdní organická hmota) představuje soubor odumřelých organických látek nahromaděných v půdě a na jejím povrchu, smíšených i nesmíšených s minerálním podílem. Patří sem organická hmota humifikovaná, částečně humifikovaná i nehumifikovaná. Dělí se na humus povrchový (ektohumus) a vlastní (endohumus).

Povrchový humus (syn. Nadložní, pokryvný) je organická hmota uložená na povrchu půdy. Skládá se většinou z více dílčích horizontů, tj. horizontů či vrstev holorganických, tvořených téměř výhradně organickou hmotou.

Vlasní humus (syn. Pravý, půdní humus) je pak tvořen komplexem specifických tmavě zbarvených organických látek, většinou vysokomolekulárních sloučenin, které jsou výsledkem biologickochemických procesů přeměny organické hmoty v půdě, tj. výsledkem humifikace. Vlastní humus většinou nelze fyzicky oddělit od ostatní půdní organické hmoty, ze které postupně vzniká.

1. Klasifikace humusových forem (Green et al. 1993)

Následující klasifikace je adaptací práce Greena et al. (1993). Pro potřeby klasifikace jsou rozeznávány dva typy hlavních organických (holorganických) horizontů: L, F a H na jedné a O na druhé straně. První typ horizontů se vylišuje v případě stanovišť neovlivněných vodou, na propustných půdách. Jde o většinu lesních půd. Druhý typ horizontů se vyskytuje na vodou ovlivňovaných stanovištích, zejména na organogenních (rašelinných) a oglejených půdách. Obě skupiny horizontů se liší hydrickým režimem, kvalitou rostlinného materiálu, jímž jsou postupně vytvářeny a souvisejícími půdními a terénními podmínkami.

L, F a H horizonty se vyskytují převážně ve svažitém až rovinatém terénu, na dobře až středně propustných půdách. Hladina spodní vody se nevyskytuje v rámci organických horizontů a organický opad je tvořen vegetací, jež není vlhkomilná. Horizonty typu O se nacházejí v rovinatém terénu a v terénních depresích, na špatně propustných až nepropustných půdách. Hladina spodní vody se vyskytuje po převážnou dobu během roku. Vegetace, tvořící opad, je výrazně vlhkomilná.

Pro potřeby klasifikace jsou rozeznávány následující hlavní horizonty:

L – (litter) horizont tvořený relativně čerstvými rostlinnými částmi, dobře rozeznatelnými co se týče původu. Představují jej listy, větvičky, dřevo a jiný opadlý rostlinný materiál. Obvykle je již znatelný výskyt barevných změn, ale makroskopicky patrné známky rozkladu nejsou ještě viditelné. Abiotická desintegrace (drolení, lámání) a chemické změny jsou dosud slabé, ačkoli vyluhování snadno rozpustných látek již může být značné. Jako S se někdy označuje vrstva živých mechorostů.

F – (fermentation, fragmentation) horizont tvořený částečně rozloženými zbytky, fragmentované složky jsou dosud rozeznatelné z hlediska původu. Rozklad je již zjevný, rozpoznatelné částice však dosud převažují nad “jemnou frakcí”, což jsou humifikované organické zbytky bez mikroskopicky rozeznatelné struktury. V této vrstvě je značný výskyt kořenů.

H – (humification) tento horizont představuje pokročilou fázi rozkladu a humifikace, jemná frakce převládá nad rozpoznatelnými zbytky (větší podíl než 50 %). Jediné rozeznatelné zbytky jsou části kořenů a kůry.

A – minerální horizont, nejsvrchnější vrstva minerální půdy. Obsahuje méně než 17 % organického uhlíku (30 % humusu, obsah humusu = obsah uhlíku x 1,724).

Lv – (variative) méně čerstvý L horizont, lze pozorovat rozpad a barevné změny, drobná fragmentace a jemná organická hmota však dosud chybí.

Fa – (amphi) horizont v němž jsou zbytky agregovány do slabé až střední, avšak nekompaktní vrstevnaté struktury. Mezistupeň Fm a Fz. Nepřevažují ani výlučky živočichů, ani mycelia hub. Charakter se na velmi malé ploše může dosti podstatně měnit.

Om – horizont tvořený částečně rozloženými zbytky, ve stavu rozkladu mezi Of a Oh.

Ah – jediný minerální horizont používaný při klasifikaci humusových forem. Je svrchním minerálním horizontem se silnou inkorporací, akumulací a transformací organické hmoty.

Následující přípony mohou některé z hlavních a vedlejších horizontů ještě blíže charakterizovat. Odrážejí převážně míru rušivých vlivů na pedogenezi a vznik humusových forem.

u – narušení vývraty, hrabáním živočichů, vesměs se jedná o přírodní procesy (zooturbace, silvoturbace),

Při klasifikaci humusových forem se používají dvě základní kategorie ¨řád¨a ¨skupina¨. Systém má 3 řády a 16 skupin, každá z humusových forem je určená výskytem, pořadím a podílem jednotlivých horizontů, tvořících humusový profil. Kromě základních kategorií se ještě používá kategorie ¨fáze¨, která může jednotlivé humusové formy blíže charakterizovat, ale neslouží jako diferenciační znak. Bližší charakteristika fází humusových forem je uvedena v práci Greena et al. (1993).

4b. Rozkládající se dřevo zaujímá menší objem

5a. Horizont F zaujímá přes 50 % tloušťky F + H ….. Hemimor

5b. Horizont Hh je mocnější než 50 % F + H ….. Humimor

5c. Horizont Hr je mocnější než 50 % F + H ….. Resimor

3b. Horizont F je typu Fz nebo Fa ….. MODER

4a. Rozkládající se dřevo zaujímá více než 35 % objemu v profilu humusové formy

5a. Horizont Fa zaujímá přes 50 % tloušťky F horizontu nebo je přítomen horizont Fz ….. Mormoder

5b. Horizont Fz zaujímá přes 50 % tloušťky horizontu F

6a. F + H je mocnější než horizont Ah ….. Leptomoder

6b F + H je tenčí než horizont Ah ….. Mullmoder

3b Činností četných červů je vytvořen zoogenní Ah ….. Vermimull

2a. Celková tloušťka horizontů F, H a O je menší než 2 cm ….. Hydromull

3b. Celková tloušťka horizontu O je větší než součet tlouštěk horizontů F + H

4a. více než z 50 % převládá horizont Of ….. Fibrimor

4b. více než z 50 % převládá horizont Om ….. Mesimor

4c více než z 50 % převládá horizont Oh ….. Saprimoder

b. Mělký mor 2-4 cm Ol-Of-Oh Ae

c. Drťový mor 4-10 cm Ol-Of-Oh Ae

d. Mělový mor 4-10 cm Ol-Of-Oh At, Ae

1. Nadložní diagnostické horizonty – organogenní

T - rašelinový (1) - vzniká rašeliněním organických zbytků rostlin bez jejich výrazného přirozeného promíšení s minerální částí půdy v podmínkách dlouhodobého zamokření. Převládají kumulativní organické vrstvy obsahující více jak 50 % organické hmoty. Podle stupně rozkladu lze vylišit horizont:

Ts – saprický - <1/3 nerozloženého materiálu

Soubor rašelinových horizontů T je možno zpravidla rozlišit v jednotlivé vrstvy podle původu rostlinného materiálu (rašelina rašeliníková, ploníková, ostřicová, suchopýrová, rákosová, blatnicová, dřevová apod.), podle jeho slohu (rašelina zemitá, houbovitá, vláknitá apod.), podle barvy apod. Minimální mocnost rašelinového T-horizontu, pokud je pod ním další půdní horizont (zpravidla glejový), je 30 cm (30 – 50 cm u organozemě glejové, > 50 cm u organozemě typické). Pokud je přímým podložím T-horizontu pevná nebo zpevněná hornina, stačí mocnost T-horizontu za vlhka alespoň 10 cm.

· Ot – soubor horizontů tanglového humusu (3).

GREEN, R.N. – TROWBRIDGE, R.L. – KLINKA, K.: Towards a Taxonomic Classification of Humus Forms. Forest Science Monograph 29, 39,1993, č. 1. 49 s.

NĚMEČEK, J. – SMOLÍKOVÁ, L. – KUTÍLEK, M.: Pedologie a paleopedologie. Praha, Akademia 1990. 546 s.

VIEWEGH, J (ed): Problematika lesnické typologie II. (Sborník příspěvků) Praha, ČZU 2000. 105 s.

Praktická determinace humusových forem v terénu je mimořádně obtížná, na druhé straně je nezbytná pro komplexní posouzení stavu stanoviště. Cílem výukové jednotky je proto praktická ukázka determinace diagnostických horizontů, kvality substrátů a demonstrace postupu transformace organické hmoty v terénu. Zároveň bude podán postup při terénních determinacích humusových forem.

Metodika: Determinace substrátů ve cvičebně, humusových horizontů v terénu

1. určování substrátů ve cvičebně

• substráty budou odebrány v porostech na území ŠLP
• zahrnují materiál z porostů buku a smrku jako reprezentantů jednotlivých typů dřevin.

1. popis a stanovení determinačních znaků

• pro zaměstnání jsou využity skupiny dřevin v areálu ČZU
• jsou vybrány skupiny listnaté a skupiny jehličnaté
• je demonstrován rozklad a transformace organické hmoty na povrchu půdy a v půdě
• je demonstrováno rozložení kořenů jednotlivých dřevin.

Následující tabulka obsahuje návrh převodu determinace humusových forem mezi dvěma klasifikačními systémy, které v našich podmínkách přicházejí nejčastěji v úvahu, tj. systém podle Greena et al. (1993) a český klasifikační systém.

Zbývající typy humusových forem podle české klasifikace nemají jednoduše stanovitelný protějšek. Je nutná podrobná a diferencovaná determinace např. dle klíče. Oba uvedené systémy prozatím nelze převádět jednoznačně, jednotlivé kategorie si vzájemně odpovídají jen zhruba a je nutné terénní šetření.

Cíl: Získání základních znalostí o vlivu různých druhů lesních dřevin na rychlost vytváření (akumulaci) a stav nadložního humusu. Popis a kvantifikace melioračního působení lesních dřevin.

V konkrétních podmínkách je vypočteno množství nadložního humusu (a) vytvářeného de novo na skarifikované minerální zemině na lokalitě Trutnov (b) měněného vlivem opadu listnatých dřevin vysázených v kotlících v borové oblasti Týniště nad Orlicí. Z údajů o stanovení množství nadložního humusu a o jeho kvalitě vypočítejte zásobu nadložního humusu a rychlost jejích akumulace (změn).

Šetření bylo provedeno na části demonstračního objektu pro hospodaření v imisních oblastech na LZ Broumov, lesní správě Trutnov, v porostu 456 E (LHP 1987 - 1996). Původní smrkový porost byl smýcen a plocha byla celoplošně připravena vyklučením a orbou do hloubky 40 cm. Plocha byla rozdělena na parcely po 0,1 ha a osázena 21 druhy dřevin v různých směsích a sponech. Porosty měly v roce 1994 29 let. Lokalita leží v nadmořské výšce 530 m na SV svahu o mírném sklonu (3 - 8 o), v jižní části přechází v náhorní rovinu. Je vzdálena pouze 1,4 km od silného imisního zdroje (elektrárna Trutnov - Poříčí), což rozhodujícím způsobem ovlivňuje imisní zatížení. Průměrná roční koncentrace SO2 v letech 1980 - 86 byla 59 μg.m-3, nyní 10 – 20 μg.m-3, a porosty jsou zařazeny do pásma ohrožení A. Průměrné roční srážky jsou 730,5 mm, průměrná roční teplota je kolem 6,9 oC (Úpice). Typologicky byly plochy zařazeny jako kyselé jedlové bučiny metlicové (5K1), půdy jako kambizemě (LHP 1987 - 1996).

Experimentální šetření se soustředilo do porostů 6 dřevin: smrku pichlavého, dvou porostů borovice vejmutovky, porostů osiky s bukem, dubu zimního, dubu červeného. Na podzim 1994 byly v každém porostu odebrány vzorky ze 4 sond, které byly umístěny vždy mezi dvěma stromy v místech s plným zápojem. Vzorky byly odebrány pomocí ocelového rámečku 25 x 25 cm z jednotlivých holorganických vrstvev - L, F₁, F₂ a H a ze dvou vrchních (A₁ - 0-10 a A₂ -10-20 cm) vrstev minerální půdy. Minerální zemina nebyla odebírána kvantitativně.

V původním porostu, tvořeném dominantní borovicí se smrkem v podúrovni, byly před 27 (BK) a 23 (DBč) založeny kotlíky listnatých dřevin (buk a dub červený). Nadmořská výška lokality je 250 m, soubor lesních typů je určen jako 1M, půdotvorný substrát tvoří chudé váté písky. Stejným způsobem jako na ploše Trutnov byly na jednotlivých plochách odebrány v r. 1993 vzorky nadložního humusu i minerální zeminy. Množství organické hmoty v jednotlivých holorganických horizontech uvádí následující tabulka .

Úloha 1) Vypočítejte zásobu nadložního humusu v porostech jednotlivých dřevin na lokalitě Trutnov i Týniště (kg/m², t/ha).

Úloha 2) Vypočítejte průměrné roční změny v množství nadložního humusu na obou plochách a tedy i roční akumulaci (mineralizaci) - kg/ha.

Úloha 3) Popište vliv jednotlivých dřevin na vytváření a kvalitu vrstvy nadložního humusu.

Úloha 4) Stanovte pořadí melioračního (degradačního) účinku jednotlivých dřevin na ploše Trutnov i Týniště.

Cíl: Kvantifikace vlivu výchovných opatření na stav a dynamiku nadložního humusu v lesních porostech.

Pokus byl založen na území bývalého Lesního závodu Opočno, lesní správy Týniště, v odd. 89. Jedná se o oblast horního Polabí, s nadmořskou výškou 260 m, s průměrnou roční teplotou 8,2 oC a průměrnými ročními srážkami 648 mm, o stanoviště charakterizované souborem lesních typů 1M, borové doubravy, hospodářským souborem 13, borové hospodářství přirozených borových stanovišť a půdním typem podzol na vátých píscích. Pásmo ohrožení imisemi bylo vylišeno jako C, stupeň ohrožení větrem a sněhem 0 - 1. Jedná se o klimatický okrsek B3, mírně teplý, mírně vlhký, s mírnou zimou, pahorkatinný.

Založení výzkumných ploch se uskutečnilo v r. 1971 v 10leté kultuře borovice lesní. Vznikly tak 4 srovnávací plochy o rozměru 30 x 50 m a 2 plochy o rozměru 40 x 40 m. Ve sponovém pokusu se zkoumaly tři rozdílné spony ve dvou paralelách (80 x 80 cm, 100 x 100 cm, 130 x 130 cm). Pro navazující experiment porostní výchovy, zaměřený původně na výzkum racionalizační techniky, byly původní páry paralelních ploch pojaty jako samostatné srovnávací plochy. Z původních 6 variant byly pro vyhodnocení množství a jakosti nadložního humusu a pro vyhodnocení stavu svrchní vrstvy minerální půdy vybrány následující tři:

2) Plocha 2 - ve fázi zapojené kultury ve věku 10 let se redukuje původní hustota na 50 % tak, že se schematicky odstraní vždy dvě sousední řady za tím účelem, aby vznikl prostor pro použití pojízdných mechanizačních prostředků. Odstraněním dvou sousedních řad (systém 2 + 2) vzniknou linky široké 240 cm. Další zásahy se již provádějí individuálním výběrem v 5 - 10 letých intervalech s intenzitou závislou na vývoji porostu.

3) Plocha 6 - vysázená v širokém sponu a ležící na druhém konci celé řady se ponechává přirozenému vývoji stejně jako plocha 1. Tabulka 5.1 uvádí taxační charakteristiky porostů jednotlivých variant ve věku 15 a 25 let.

Na každé sledované variantě byly v r. 1994 odebrány vzorky nadložního humusu - L + F1, F2 a H - a nejsvrchnější vrstvy minerální půdy ve čtyřech opakováních. Na ploše 1 byly vzorky odebrány v 6 opakováních. Byla vybírána místa nenarušená a typická pro danou plochu.

Experiment byl založen v roce 1980 v 15 let staré mlazině smrku ztepilého, vzniklé umělou obnovou v nepravidelném sponu v hustotě 3 500 až 4 000 sazenic na 1 ha. Kultura byla zakládána na kalamitní holině po sněhovém polomu. Nadmořská výška lokality je 800 m n.m., soubor lesních typů byl určen jako 6K - kyselá smrková bučina, HS 53 - smrkové hospodářství kyselých stanovišť vyšších poloh. Půdní typ je možno popsat jako kambizem podzolovaná. Pásmo ohrožení bylo vylišeno jako B, klimatický okrsek C1, mírně chladný. Výzkumná řada obsahuje 3 srovnávací plochy o velikosti 25 x 40 m:

Srovnávací plocha 1 je ponechána bez zásahů jako kontrola, na srovnávací ploše 2 je realizován výchovný program 2 navržený pro porosty ohrožené abiotickými činiteli v Projektu diferencované porostní výchovy (Chroust 1976). Podle tohoto programu bylo přistoupeno k redukci hektarového počtu stromů na 2 500 ve věku zhruba 15 let a další zásahy následovaly v pětileté periodě do 30 roků věku, kdy je v porostu přibližně 1 500 jedinců na 1 ha. Dále se pěstební perioda prodlužuje na 10 let a intenzita zásahu klesá.

V porostu srovnávací plochy 3 se ověřuje výchovný program 5, jehož zásady doporučil Tesař (1976) na základě předchozích experimentů s výchovou smrkových porostů pod vlivem imisí v jedlobukovém LVS. Základem je jeden silný zásah ve věku 15 let, kterým se vytvoří dostatečný prostor pro nerušený vývoj korun relativně rezistentních jedinců. Následují slabší výchovné zásahy v delších pěstebních periodách. Pro šetření vlivu výchovných zásahů na množství a kvalitu povrchového humusu byly vybrány srovnávací plochy 1 a 3, reprezentující relativně hustou kontrolu a silný výchovný zásah. Vývoj porostních charakteristik dokumentuje tabulka 5.3.

Na každé sledované variantě byly odebrány vzorky nadložního humusu - L + F1, F2 a H - a nejsvrchnější vrstvy minerální půdy ve čtyřech opakováních. Byla vybírána místa nenarušená a typická pro danou plochu - na kontrolní ploše byl vysoký výskyt polomů a pomístně již došlo k jeho značnému prosvětlení.

Lokalita Machov se nachází na území Lesní správy Broumov, na území bývalého Lesního závodu Broumov, lesní správy Hvězda, v porostu 403 I. Jedná se o oblast křídového obvodu Sudetského mezihoří. Vlastní plocha se nachází v nadmořské výšce 700 m n.m. a je charakterizována průměrnou roční teplotou 6,0 oC, průměrnými ročními srážkami 800 mm, pásmem ohrožení imisemi C a stupněm ohrožení sněhem a větrem 1 - 2. Smrkový porost byl založen sadbou SM sazenic 2/2 na zemědělské půdě, původně charakteru kambizemě až kambizemního podzolu (na vedlejší lokalitě trvale zalesněné byl proveden orientační půdní průzkum). Soubor lesních typů byl určen jako 5K, kyselá jedlová bučina a hospodářský soubor jako 53 - smrkové hospodářství kyselých stanovišť vyšších poloh (Chroust 1990). Klimatický okrsek je určen jako B10, mírně teplý, velmi vlhký, vrchovinný.

Výzkumná plocha Machov byla založena v roce 1971 v 6 let staré kultuře smrku ztepilého. Bylo vytyčeno 6 srovnávacích variant o rozměrech 40 x 24 m ve dvou opakováních, z nich byly pro odběr vzorků vybrány pouze 3, u nichž se předpokládaly maximální rozdíly v akumulaci a dynamice organické hmoty. Kultura byla původně založena ve sponu 1,3 x 1,3 m, v době založení pokusu měla zhruba 7 700 jedinců na 1 ha a horní výšku okolo 1,2 m. Srovnávací plochy byly rozděleny do paralelních parcel A a B s izolačním pruhem 5 m širokým a byly označeny čísly 1 A,B až 6 A,B tak, aby souhlasily s označením použitým v metodice IUFRO.

Ve smyslu této metodiky byla hustota kultury na plochách 1 až 5 redukována na 2.500 ks.ha-1. Na ploše 6 A,B se ponechala původní hustota a porost se ponechal svému přirozenému vývoji. Výchovné programy na srovnávaných plochách 1, 4 a 6 jsou následující:

2) 4 A,B - první výchovný zásah redukující hustotu na 1.200 ks je určen do doby, kdy horní výška porostu dosáhne 10 m. Druhý zásah se opakuje až při hdom 20 m, kdy se hustota sníží na 900 ks a třetí zásah při hdom 22,5 m, kdy se hustota sníží na 700 ks. Přitom se simuluje plně mechanizovaný způsob.

Na každé sledované variantě byly v r. 1993 odebrány vzorky nadložního humusu - L + F1, F2 + H - a nejsvrchnější vrstvy minerální půdy ve čtyřech opakováních. Díky formování nové vrstvy ektorganického humusu na původně zemědělské půdě nebyly jednotlivé holorganické horizonty dostatečně mocné, aby je bylo možno odebrat jednotlivě. Byla opět vybírána místa nenarušená a typická pro danou plochu.

Úloha 1) Vypočítejte množství nadložního humusu na jednotlivých dílčích parcelách ploch Bědovice, Polom a Machov, odhadněte množství roční akumulace

Úloha 2) Popište a vysvětlete vliv výchovných zásahů v jednotlivých případech

CHROUST, L.: Vliv výchovy mlazin na mikroklima porostu. Lesnická práce, 33, 1954, č. 12, s. 532 - 539.

CHROUST, L.: Změna prostředí borové tyčoviny pod vlivem výchovných zásahů. Lesnictví, 6, 1960, č. 6, s. 435 - 454.

CHROUST, L.: Porostní klima smrkových tyčkovin při výchově silnými zásahy. Lesnický časopis, 1965, č. 11, s. 1067 - 1088.

CHROUST, L.: Vliv schematických výchovných zásahů na mikroklima borové mlaziny. Lesnictví, 19, 1973, č. 7, s. 567 - 582.

CHROUST, L.: Projekt diferencované porostní výchovy. Lesnický průvodce č. 3, Jíloviště - Strnady, VÚLHM 1976. 69 s.

CHROUST, L.: Ekologické aspekty porostní výchovy mladých smrkových porostů v imisních podmínkách. Lesnictví, 37, 1991, č. 3, s. 193 - 212.

CHROUST, L. - HARTMAN, Z.: Význam hustoty smrkových kultur pro hospodaření s vodou. Lesnická práce, 57, 1978, č. 9, s. 408 - 410.

PODRÁZSKÝ, V.: Vliv porostů náhradních dřevin na svrchní vrstvu půdy. Práce VÚLHM, 80, 1995, s. 33 - 40.

PRUDIČ, Z.: Vliv habru na půdu a produkci borových porostů předhoří Moravských Karpat. Lesnictví, 18, 1972, č. 8, s. 689 - 700.

PRUDIČ, Z.: Vliv osiky na humusové a půdní podmínky smrkových porostů bukové doubravy a jedlové bučiny. Lesnictví, 21, 1975, č. 7, s. 621 - 625.

SLODIČÁK, M.: Výchova smrkových porostů pod vlivem imisí v Orlických horách - výsledky pokusu. Lesnictví - Forestry, 38, 1992, č. 9 - 10, s. 783 - 792.

ŠARMAN, J.: Vliv probírky na povrchový humus ve smrkovém porostu. Lesnictví, 28, 1982, č. 1, s. 31 - 42.

ŠARMAN, J.: Příspěvek k poznání dynamiky kvantity a kvality povrchového humusu smrkového porostu. Lesnictví, 28, 1982a, č. 10, s. 793 - 808.

ŠARMAN, J., : Vliv probírky na humusový profil v bukovém porostu. Lesnictví, 31, 1985, č. 4, 341 - 349.

ŠARMAN, J.: Vliv různé intenzity prořezávky v dubové mlazině na některé půdní vlastnosti. Lesnictví, 32, 1986, č. 7, s. 637 - 644.

ŠARMAN, J.: Vliv věku porostu na půdní vlastnosti ve smrčinách. Acta Universitatis Agriculturae. Series C, Silviculturae, 56, 1987, č. 1 - 4, s. 57 - 70.

ŠKOLEK, J. - BUBLINEC, E.: Pôdno-mikrobiologické aspekty smrekového, zmiešaného a bukového ekosystému. Lesnictví, 27, 1981, č. 4, s. 371 - 382.

TESAŘ, V.: Prvé výsledky z výchovy smrkových tyčovin ovlivněných imisemi. Práce VÚLHM, 48, 1976, s. 55 - 76.

TESAŘ, V.: Růst dřevin v obnovním cíli při silném ohrožení imisemi na Trutnovsku. Zprávy lesnického výzkumu, 26, 1981, č. 2, s. 16 - 20.

Cíl: Výpočet množství živin poutaných ve svrchní vrstvě půdy porosty různého druhového složení. Posouzení rozdílů v intenzitě recyklace živin různými dřevinami.

Úloha 1: Stanovte zásobu celkových živin ve vrstvě nadložního humusu na lokalitě Trutnov. Množství organické hmoty v jednotlivých horizontech je rovněž uvedeno v tématu 4.

Cíl: Doložit význam výchovných zásahů na dynamiku makroelementů. Vyhodnocení rozdílů ve stavu půd s různým režimem výchovy. Syntéza vlivu lesopěstebních opatření (tj. volby druhové skladby, výchovných zásahů) a stanovištních podmínek na stav a dynamiku živin v lesních ekosystémech.