Jaký je stav lesní půdy po kůrovcových kalamitách? Podle výzkumu není ztráta organické hmoty ohrožující

Kalamitní plocha Horní Radouň.

Foto | Radek Novotný / VÚLHM

Nezodpovězenou otázkou, kterou si v průběhu poslední velkoplošné kalamity naléhavě kladli vědci i lesníci, byl stav lesní půdy – především se diskutovalo riziko rychlého rozkladu a ztráty organické hmoty a s tím spojené uvolňování poutaného uhlíku, nebezpečí aktivizace rizikových prvků vázaných v organické hmotě, změny ve schopnosti lesní půdy zadržovat vodu a obecněji i chemismus lesních půd ve vztahu k výživě nově vznikajících a zakládaných porostů s pestrou druhovou skladbou.

Právě na tyto otázky se zaměřil tým složený z vědců z VÚLHM, v. v. i., ČZU v Praze a MENDELU v Brně při řešení projektu NAZV č. QK22020217 „Změny v lesních půdách po kalamitní těžbě – vliv odlesnění na sekvestraci uhlíku, bilanci živin a mobilitu rizikových prvků“ v letech 2022–2024. Necelé tři roky práce v terénu a v laboratoři přinesly cenné poznatky.

Za zásadní zjištění vědci považují fakt, že ztráta organické hmoty způsobená intenzivnějším rozkladem (mineralizací) povrchového humusu na otevřených plochách po kalamitních těžbách není zrychlená natolik, aby do doby opětovného zakrytí povrchu půdy (především bylinnou a keřovou vegetací, případně dřevinami z přirozené nebo umělé obnovy) došlo ke ztrátě ohrožující lesní půdy po stránce fyzikální nebo chemické. Přispívá k tomu i skutečnost, že část těžebních zbytků na zkoumaných plochách zůstává a jejich množství je dostatečné pro zachování potřebného podílu organické hmoty v lesní půdě.

Určité snížení zásoby organické hmoty lze očekávat při přeměně jehličnatých porostů na listnaté, v nichž je obecně menší mocnost humusové vrstvy ve srovnání s jehličnany; naopak se obsah organické hmoty může zvyšovat v hlubších částech půdního profilu díky větší hloubce prokořenění u listnatých dřevin.

Celkové množství uhlíku poutaného v celém půdním profilu tak může být v závislosti na hloubce půdy ve smíšených a v listnatých porostech srovnatelné nebo vyšší v porovnání s porosty jehličnatými.

Holina zalesněná dubem.

Foto | Radek Novotný / VÚLHM

Odlesněné plochy vystavené intenzivnímu oslunění a zahřívání se v důsledku zvýšené mikrobiální činnosti (dýchání půdní bioty) stávají zdrojem oxidu uhličitého (CO2). Bilance se na těchto plochách mění z úložiště uhlíku na jeho zdroj, nejčastěji ve formě CO2.

Přestože je tato změna dočasná a podle aktuálně dostupných poznatků trvá řádově pouze jednotky až nízké desítky let, je důležité pomocí aktivního managementu tuto dobu pokud možno zkrátit a umožnit lesu postupný návrat k plnění všech jeho funkcí, včetně jeho schopnosti odebírat z atmosféry oxid uhličitý.

Kalamitní holiny tedy nemusí mít zásadní negativní vliv na zásobu půdního uhlíku, pokud 1) je na plochách ponecháno dostatečné množství těžebních zbytků k rozkladu a 2) pokud jsou tyto plochy dostatečně rychle znovu zalesněny.

S měnícím se klimatem, se všemi jeho očekávanými negativními dopady a potenciálními riziky, bude nutné zaměřit se na pěstování stabilních, vitálních a odolných smíšených porostů. Optimálně pak více etážových porostů s důrazem na plnění širokého spektra funkcí a užitků, které les poskytuje, přičemž v závislosti na regionu a stanovišti se bude měnit prioritně podporovaná funkce lesa.

Závěry dostupných vědeckých studií se vždy neshodují, nicméně převažující názor je takový, že aktivní management cílený na podporu kvality lesní půdy i kvalitu a pestrost pěstovaných porostů přispívá k sekvestraci uhlíku více než ponechání (hospodářských) lesů samovolnému vývoji.

Na odlesněných plochách nedošlo ke skokovým změnám v chemismu půdy. Mírně se zvýšily hodnoty pH a obsah bazických živin (vápník, hořčík, draslík) v humusové vrstvě a v minerální půdě do hloubky 20 cm. Ve svrchních 10 cm minerální půdy se zvýšil i obsah uhlíku a dusíku, což je však spíše důsledek promíchání minerální vrstvy půdy s humusem a zvýšením podílu organického materiálu (těžebních zbytků a humusu).

Nebyla zjištěna významná změna zásoby humusové vrstvy, ani zásoby uhlíku, případně dusíku v nadložním horizontu (FH).

Nedošlo k výraznější mobilizaci rizikových prvků na většině sledovaných ploch, i když je nutné pokračovat v monitoringu ploch extrémně zatížených dřívější těžební a metalurgickou činností.

Nebyly zjištěny změny v zastoupení rizikových prvků v půdě (arsen, kadmium, měď, olovo a zinek) mezi porosty a holinami, rovněž nebyl zjištěn vliv různého managementu holiny (úklid klestu do hromad a valů oproti frézování klestu) na distribuci rizikových prvků.

Průkazné rozdíly v kvalitě organické hmoty mezi porostem a holinou byly zjištěny pouze ve vrstvě FH. To může ovlivnit fyzikální vlastnosti půdy, sorpční schopnosti organické hmoty a také mobilitu živin, rizikových prvků, i samotné organické hmoty, a tak i jejich snadnější transport do hlubších půdních vrstev.

O zrychlené mineralizaci organické hmoty na kalamitních plochách svědčí změny v koncentraci vodou extrahovatelného organického uhlíku (DOC), který se používá jako ukazatel obsahu mobilní frakce půdní organické hmoty. Pokles DOC na holinách o ca 30 % v porovnání se stojícím porostem lze vysvětlit právě zvýšenou mineralizací půdní organické hmoty, kdy DOC je frakcí půdní organické hmoty, která je nejnáchylnější na změny v půdním prostředí.

Podrobnosti o projektu a dosažených výsledcích jsou k dispozici na webu VÚLHM.