Půdní složka je podstatnou částí, kompartmentem, lesních ekosystémů a stejně jako vegetace je podmiňována a určována ekotopem (resp. klimatopem). Tato skutečnost je vyjádřena i zonalitou půd v závislosti na zonalitě klimatu, dále pak je stav a vývoj půd odrazem půdotvorného substrátu a terénních podmínek na jednotlivých lokalitách. Vývoj lesních půd a vývoj lesních porostů od sebe v přírodních podmínkách nelze oddělit, vegetační a půdní složka ekosystémů se vyvíjejí ve vzájemné souvislosti. Problematika lesních půd souvisí se všemi ostatními složkami lesních ekosystémů. Proto jsou značné části problematiky vztahu lesního ekosystému, zejména jeho dřevinné složky, a půd pojednány blíže i v jiných kapitolách, zejména v kapitole 5.5.4 Obsah vody v půdě, voda a rostlina, dále pak v kapitole pojednávající o cyklech živin a v kapitole o antropogenním poškozování lesních ekosystémů. Znalosti odpovídající absolvování předmětu Lesnická pedologie a Fytocenologie a typologie na úrovni přednášené na lesnických fakultách jsou přitom nezbytné. V rámci předmětu Ekologie lesa nejsou tyto tématické okruhy přednášeny a jsou jen v rámci přednášek obecně zmíněny. V tomto oddílu budou stručně probrány pouze obecné otázky o vztahu lesa a půdy a bude blíže poukázáno na význam hospodářských a lesopěstebních opatření pro stav a vývoj lesních půd.

Odběr živin rostlinami, především pak dřevinnou vegetací, má zásadní význam na stav lesních půd. Živiny jsou v půdě obsaženy v různé míře, tato úroveň je kromě jiných faktorů označována jako úrodnost půdy. Po odběru jsou živiny v půdním prostředí podle možností a podmínek jednotlivých stanovišť nahrazovány ze zdrojů:

- mineralizace organické hmoty a zpřístupnění v ní obsažených živin,

- vstup s vodou podpovrchovým nebo povrchovým tokem ze sousedství,

zvláštním případem je poutání (fixace) vzdušného kyslíku.

Je-li vstup živin do ekosystému menší než jejich odběr vegetací, dochází k poklesu jejich obsahu v půdě, tj. k její degradaci. Závažnost tohoto jevu závisí na velikosti a rychlosti poklesu obsahu živin v půdním prostředí.

Při příjmu rostlinných živin, kationtů i aniontů, dochází k jejich nahrazování v půdním prostředí jinými, což v případě kationtů znamená především ionty vodíku. Rovněž příjem aniontů, např. nitrátů, znamená většinou uvolnění vodíkových kationtů do půdního roztoku či sorpčního komplexu a tím i změny půdního chemizmu V důsledku to znamená acidifikaci půd a jejich vyčerpání ve vztahu k živinám. V lesích přírodních jsou většinou ztráty živin z půdy nahrazovány v dostatečném množství dekompozicí organické hmoty a částečně dalším zvětráváním, v hospodářsky využívaných lesích je však ochuzení ekosystému často irreverzibilní pro velký rozsah odběru a pomalé doplňování zásoby živin z přírodních zdrojů. Při větším odběru živin dochází k poruchám látkových koloběhů a degradaci ekosystémů včetně snížení jejich produkce. Rozsah odběru živin stromovou složkou závisí na druhu dřevin, jejich věku, stádiu jejich vývoje a charakteru stanoviště, příklad uváděný Smirnovovou (1951) in Materna (1970) dokumentuje následující tabulka 14, tabulka 15 pak dokládá odběr živin v ekosystému lužního lesa na jižní Moravě:

Z uvedených údajů je patrné, že intenzita odběru rychle roste s rostoucím věkem porostu do určitého věku, kdy dosahuje maxima. Tento věk porostu (nutno připomenout, že se jedná o stejnověké porosty) je poměrně nízký a souvisí i s věkem vrcholení běžného ročního přírůstu a rychlostí akumulace biomasy. Později intenzita příjmu klesá a udržuje se na víceméně vyrovnané úrovni. Roční akumulace biomasy již není tak intenzivní. V lesních ekosystémech s diferencovaným věkem jednotlivých stromů jsou časové výkyvy v intenzitě příjmu živin a tedy i tlaky na změny jejich obsahu v půdě méně výrazné.

V lesním ekosystému je i v podmínkách, kdy dochází k rozvoji přízemní vegetace, maximum živin odebíráno stromovou vegetací, které i v tomto případě zachovává svoji dominantní roli (tabulka ).

Další tabulka 16 uvádí stav humusových forem a nejsvrchnější vrstvy minerální půdy v porostu smrku a douglasky na stejném stanovišti na území ŠLP Kostelec nad Černými lesy (Mědílek 1999, Šebek 1999). Lokalita se nachází v nadmořské výšce 380 - 390 m, průměrná roční teplota je přibližně 8,55 ^oC (ve vegetačním období 14,7 ^oC), průměrný roční úhrn srážek je kolem 640 mm (ve vegetačním období zhruba 400 mm). Věk porostu je podle LHP 105 let, u DG zjištěn o 10 let nižší. Z údajů je patrný silný vliv odčerpání živin vlivem jejich intenzivního příjmu porostem douglasky ve srovnání se smrkem. Srovnávací plochy byly založeny v témž porostu, v částech s dominancí různých dřevin.

V důsledku metodicky a pracovně náročných šetření jsou však údaje tohoto typu mimořádně vzácné a proto i cenné. Studie cyklů živin znamenají velký objem biometrických měření, pracné stanovení složek biomasy porostů i velké množství finančně náročných chemických analýz. Různé ekosystémy využívají jednotlivé živiny s různou efektivitou. Marion (1979) uvádí, že průměrná koncentrace živin klesá od tropických lesů přes temperátní listnaté po jehličnaté lesy. Posledně jmenované využijí například 1 kg fosforu k produkci 6200 kg biomasy, zatímco tropický les pouze k produkci 1600 kg.

Kvalita opadu lesních dřevin má určující význam pro celou řadu půdních procesů vedoucích k vytváření humusových forem. Určována je především obsahem živin, který determinuje i jejich potenciální vhodnost jako půdotvorného substrátu a substrátu pro vznik nadložního i vlastního půdního humusu. Tato stránka význami jednotlivých dřevin je posuzována již dlouho (např. Wittich 1925 in Šály 1978), první práce Ebermayera jsou známy již z roku 1876. Zařazení dřevin do tříd podle rozložitelnosti na základě obsahu poměru C/N uvádí následující tabulka 17.

Intenzivní pěstování porostů s vyšší produkcí, než mají ekosystémy přirozené a při změně charakteru opadu vede k výrazné degradaci půd. I u nás bylo opakovaně v některých regionech doloženo zhoršování půd zejména v důsledku pěstování jehličnatých monokultur. Při opětovném zavádění listnatých dřevin s výrazným pedomelioračním účinkem je pozorována revitalizace půd a obnova půdní úrodnosti. Jako příklad je uveden vliv zakládání kotlíků listnatých dřevin na revitalizaci půd v oblasti Týniště nad Orlicí.

Uvedené výsledky výzkumu dokládají možnost obnovy příznivějších půdních vlastností za předpokladu změny charakteru opadu a menších ztrát živin z ekosystému lesa. Akumulace povrchového humusu je sice nižší, humusová forma je však příznivější a živiny pro lesní dřeviny výrazně přístupnější. Příznivé změny jsou prokázány i v nejsvrchnější minerální vrstvě.

Stejně jako odběr živin porostem a obsah živin v opadu dřevin má pro formování charakteru humusových forem a stav svrchních (i hlubších) vrstev minerální půdy význam obsah látek, jež rozklad a mineralizaci humusu výrazně modifikují. Například pryskyřice, silice a další látky v jehličí konifer působí výrazně protimikrobně a způsobují pomalejší rozklad tohoto typu opadu. Také některé listnaté druhy, např. dub nebo ořešák, obsahuje látky (např. taniny), které biodegradaci opadu značně zpomalují.

Také struktura porostu (lesního ekosystému) má vliv formování lesních půd. Ovlivňuje přízemní mikroklima, tj. osvětlení, prohřívání a vlhkost půdy, nepřímo tak i podmínky pro rozklad a transformaci organických látek. Je výrazně ovlivňována lesotechnickými opatřeními, tj. výchovou porostu a obnovními zásahy. Připraveností a transformacemi povrchových vrstev, zejména nadložního humusu, je ovlivněna např. i úspěšnost přirozené obnovy. vliv výchovných zásahů je demonstrován na příkladu výzkumné plochy Polom v Orlických horách (VÚLHM VS Opočno). Silná probírka způsobila nižší akumulaci povrchového humusu, ten však vykazoval mírně příznivější charakteristiky.

Půda je významnou složkou lesních ekosystémů, která má rozhodující vliv na stabilitu a produkci. Poznání jejího stavu a dynamiky je významné z hlediska poznání vývojových tendencí v biosféře (acidifikace, degradace ekosystémů), v hospodářsky využívaných lesích roste význam půdy jako produkčního faktoru. Trvale udržitelné využívání půdy je pak takový systém exploatace lesních porostů, který nezpůsobuje degradaci stanoviště a přitom skýtá maximum užitků.

Jak bylo v předchozích kapitolách dokumentováno, jednotlivé složky lesních ekosystémů se vzájemně silně podmiňují. Silná je i vzájemná interakce a ovlivňování složky lesní vegetace na jedné a abiotických složek prostředí na druhé straně. Výrazné jsou i změny abiotických (i biotických) složek lesního ekosystému (prostředí) při změnách stromové složky vyvolaných lidskými, především hospodářskými zásahy. Z hlediska hodnocení člověkem pak při ovlivňování složek životního prostředí lesními porosty hovoříme o ekologických funkcích lesa, provádíme-li hodnocení z hlediska studia vzájemného vztahu lesa a složek prostředí. Provádíme-li hodnocení z hlediska potřeb lidské společnosti, lze hovořit i o environmentálních funkcích lesa.

V rámci vztahu lesa (v tomto případě především stromové složky) a klimatických faktorů prostředí (světlo, teplota, proudění vzduchu, vzdušná vlhkost) tak hovoříme o klimatické funkci lesa. Tu můžeme hodnotit v krajinném měřítku, jako vliv zalesnění území na stav a dynamiku hlavních faktorů podnebí a počasí, tak i z hlediska mikroklimatického, tj. vytváření specifického lesního prostředí.

V rámci vztahu lesa a koloběhu vody tak mluvíme o hydrické funkci lesa, eventuálně, při jejím cíleném využívání o vodohospodářské funkci lesa. Jedná se přitom o celý soubor účinků lesního porostu (ekosystému) na jednotlivé faktory koloběhu vody v krajině. Soubor hydrických funkcí je přitom uváděn jako případ ekologické funkce, tedy vlivu lesa na koloběh vody bez vědomého a cíleného využívání člověkem, vohohospodářská funkce je pak uváděna jako příklad funkce environmentální, tj. hodnocení vlivu lesa z hlediska především vytváření vodních zdrojů v krajině v odpovídajícím množství a kvalitě.

Z hlediska lesní půdy nebo půdy obecně pak lze uvažovat o půdotvorné (spíše ekologické) funkci lesa, tj. o vztahu mezi konkrétním stavem půd a lesního porostu, eventuálně o studiu pedogeneze, a pak o funkci půdoochranné (spíše environmentální), tj. o vztahu mezi stavem a zásahy v porostech a degradací (regradací) půd.

Stav lesů má velký dopad i na stav biotických složek. Lesní prostředí je vhodné pro celou řadu přizpůsobených organizmů a z tohoto hlediska je možno definovat funkci lesa jako funkci ochrany přírody, eventuálně ochrany biodiverzity.

Vliv lesa na jednotlivé složky lesního prostředí a stejně tak i prostředí krajinného se považuje za velice příznivý a hodný ochrany i podpory. Dokonce se uvažuje, že jeho význam přesahuje význam lesů jako zdroje obnovitelné suroviny - především dříví. Má se tedy obecně za to, že ekologické a environmentální, tj mimoprodukční funkce lesů přesahují, a to i značně, význam funkce produkční. Problém je v kvantifikaci tohoto vlivu a pak v jeho finančním vyjádření. Tyto otázky mají zásadní význam pro další management lesů na globální úrovni.