Doc. Ing. Vilém Podrázský, CSc.

Jak dokládají výsledky dosavadních šetření a syntéz (viz příslušné případové studie), nadložní humus a organické látky v půdě obecně podmiňují rozhodující měrou stav a dynamiku lesních ekosystémů. Jejich odstranění např. buldozerovou přípravou vede k devastaci lokality, jež svou intenzitou dalece předstihuje význam imisních vlivů. Rovněž dynamika intaktních holorganických horizontů na rozsáhlých holinách přináší v dalších etapách řadu problémů. Ty souvisejí především s výživou lesních dřevin, neboť nadložní humus a nejsvrchnější vrstvy minerální půdy výživu lesních dřevin ovlivňují rozhodující měrou, dílem s narušeným koloběhem vody a biogenních látek. Také ochrana kořenového systému dřevin proti působení abiotických i biotických škodlivých činitelů a patogenů je podmíněna stavem a dynamikou nejsvrchnějších vrstev půdy. Rozsáhlý rozbor byl proveden v rámci loňské výroční zprávy předkládané studie (projektu), proto jsou v následujícím opětně uvedeny pouze závěry nutné pro další postup.

Akumulace a přeměny organických látek v půdě, tj. vytváření humusových forem, představuje jeden ze základních částečných půdotvorných procesů (Šály 1978). Tento proces se skládá ze tří elementárních dějů, a to: akumulace organické hmoty na povrchu a pod povrchem půdy, rozkladu a syntézy organických látek a tvorby a rozkladu druhotných organominerálních sloučenin. Výsledkem dynamiky organické hmoty je humusová forma, která je definována jako skupina organických a organickou hmotou obohacených horizontů na půdním povrchu (Green et al. 1993), nebo výsledek hromadění a přeměn organických látek na půdě, tj. výsledný charakter nadložního humusu (Šály 1978).

Terminologie používaná v oblasti půdní organické hmoty, klasifikace půdního humusu a humusových forem je značně komplikovaná a často nejednoznačná. Proto je potřebné pro předkládanou studii sjednotit pojmosloví, uvést a definovat hlavní používané pojmy (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 humus) je organická hmota uložená na povrchu půdy. Skládá se většinou z více dílčích horizontů, tj. horizontů či vrstev holorganických, tvořených téměř výhradně organickou hmotou a s minimálním podílem minerálních částic půdy.

Vlasní humus (syn. pravý, půdní humus) je pak tvořen komplexem specifických tmavě zbarvených organických látek, většinou vysokomolekulárních sloučenin, které jsou výsledkem biologicko-chemických procesů přeměny organické hmoty v půdě, tedy výsledkem humifikace. Z podstatné části jej tvoří huminové látky, popř. promíšené s minerální frakcí půdy. Vlastní humus většinou nelze fyzicky oddělit od ostatní půdní organické hmoty, ze které postupně vzniká.

Pod pojmem humusový profil rozumí Badel (1971) úsek půdního profilu, na jehož utváření se podstatnou měrou podílejí živé organismy a jejich mrtvé zbytky. Tyto zbytky se nacházejí v různém stupni rozkladu, humusový profil je tak tvořen nadložním humusem a horizontem Ah (Klimo 1990). Jedná se tedy o synonymum pojmu humusová forma a je tak také používán.

Humusové formy jsou tou složkou lesních ekosystémů, jež je často měněna antropogenními vlivy a zároveň nejsnáze ovlivnitelnou složkou půdy (např. Binkley 1986, Šály 1978). Jsou výrazně ovlivněny i pěstebními opatřeními, jež mají dále vliv na produktivitu stanoviště a stabilitu lesního ekosystému. Z tohoto důvodu je třeba věnovat dopadům pěstebních opatření na stav a vývoj organické složky půdy, tedy i humusových forem, odpovídající pozornost.

K nejdůležitějším prostředkům ovlivňování lesních ekosystémů patří v hospodářském lese volba druhové skladby, volba struktury porostu a ovlivnění vstupu látek do lesních ekosystémů, tedy kromě výchovných opatření v první řadě prostředky biologické a chemické meliorace stanovišť (Podrázský 1999a).

Vyhodnocované výzkumné práce a tedy i možnosti syntézy byly rovněž ovlivněny současným stavem lesnického výzkumu - značně omezenými materiálními možnostmi a minimálním prostorem pro rozsáhlejší odběry a rozbory vzorků. V současné době není v oblasti českého lesnického výzkumu jediný specialista na půdní organickou hmotu - humusové formy jsou sporadicky studovány pracovníky jiných nebo širších specializací.

Pro určení formy nadložního humusu je rozhodující charakter jednotlivých horizontů humusového profilu. Humusový profil tvoří horizonty nadložního humusu a pod nimi ležící humusový horizont.

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:

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).

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.

O - horizonty spojené s vlhkými ekotopy. Tvorba humusu je ovlivněna podzemní vodou, nebo alespoň velmi vysokou vlhkostí po většinu roku.

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

V rámci těchto hlavních horizontů lze vylišit několik horizontů vedlejších, jež však mají důležitou diagnostickou funkci. Využívají se k definování jednotlivých humusových forem.

Fz - (zoogenous, zoogenní) horizont v němž jsou rostlinné zbytky slabě agregovány, s kyprou nebo křehkou konzistencí. Jeho výstavba odráží intenzivní činnost půdní mezo- a mikrofauny. Výlučky živočichů jsou se slabým zvětšením dobře patrné. Houbová mycelia jsou přítomná rovněž, ale málokdy ve větším množství. Zbytky kořenů jsou také méně významné.

Hz - (zoogenous) horizont tvořený jemnou substancí bez významného podílu rostlinných zbytků, většinu objemu tvoří výlučky živočišných organismů. Struktura je jemnozrnná.

Of - horizont tvořený z velké části slabě rozloženými rostlinnými zbytky, snadno identifikovatelnými. Obsahuje přes 40 % hrubých vláknitých součástí, jež zůstanou při 10- násobném mnutí vzorku mezi prsty.

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

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).

2a. Celková tloušťka horizontů F + H větší než 2 cm, nebo menší než 2 cm pokud je horizont Ah zároveň tenčí než 2 cm

3a. Horizont F je typu Fm ..... MOR

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

..... Lignomor

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

..... Lignomoder

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

2b. Celková tloušťka horizontů F + H je menší než 2 cm a horizont Ah je mocnější než 2 cm

..... MULL

...... Rhizomull

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

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

4a. Horizont F je typu Fm ..... Hydromor

4b. Horizont F zahrnuje horizonty Fz nebo Fa ..... Hydromoder

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

Pro potřeby diagnostiky humusových forem z hlediska jejich meliorace je nutná znalost, nebo alespoň odhad stavu, kdy horizonty nadložního humusu jsou schopny plnit svoje funkce v rámci lesního ekosystému. Je nutno upozornit, že jakákoli studie tohoto typu chybí a potřebné kvantifikace neexistují. Lze vycházet pouze z analýzy stavu nadložního humusu v lesních ekosystémech, jejichž ekologická funkce není narušena, tj. které se vyvíjejí bez patrných disturbancí. Metody popisu stavu humusových forem pro potřeby meliorace se pak neliší od metod používaných v rámci klasického ekologického a lesnického výzkumu.

Humusové formy představují složku lesního ekosystému, která se vyznačuje maximální variabilitou. Skladba, mocnost a charakter jednotlivých vrstev i celých profilů se extrémně výrazně mění v nejkratších dimenzích, často několika decimetrů. Lokální akumulace či přesun opadu má za následek zcela jiný obraz výsledku dynamiky půdní organické hmoty.

Podrobnější diagnostika stavu humusových forem není potřeba v případech, kdy nebyly uplatněny postupy mechanizované přípravy ploch, zejména buldozerové a není pravděpodobná větší antropogenní disturbance. Naopak, při dlouhodobé expozici extrémním poměrům velkoplošných holin (včetně výsadeb smrku pichlavého a jiných funkčně méněcenných porostů) je tento typ stanovištní analýzy potřebný i při absenci podobných antropogenních zásahů.

2) Při posouzení stavu humusu je třeba odkrýt profil v délce alespoň 0,5 - 1 m, do hloubky horizontu dané součtem mocností holorganických vrstev a horizontu A.

5) Při podrobnějších studiích je ještě třeba posoudit hmotnost sušiny nadložního humusu, např. pomocí různých odběrných rámečků, umožňujících přepočet zásoby nadložního humusu na plochu obnovovaného/revitalizovaného porostu.

- hmotnost vzorků se stanovuje vysušením do konstantní hmotnosti při zvolené teplotě. U vzorků humusu se doporučuje volit teplotu nejčastěji 80 ^oC, místo standardních 105 ^oC, neboť je možnost uvolňování jistého počtu těkavých látek při vyšších teplotách. Ale je využívána i standardní teplota.