Výzkumný ústav lesního hospodářství a myslivosti, v. v. i.: Jak hospodaří s vodou douglaska ve směsi s bukem

Názory a rozhodování o větším zastoupení douglasky v našich lesích jako náhrady chřadnoucího smrku by měly být podloženy informacemi a znalostmi o jejím růstu a nárocích, případně o rizicích spojených s jejím pěstováním. Jednou z charakteristik, která nabývá na mimořádném významu, je vodní režim douglasky a porostních směsí s douglaskou, zejména vzhledem ke klimatickým výkyvům s hrozícími povodněmi a suchem. Obvykle brutální růst douglasky není dán jen jejím intenzivním využíváním vody, ale i dusíku.
Jednou z vlastností douglasky je zvýšené využívání podzemní vody v létě, kdy jsou srážky nízké. Douglaska je schopná odebírat vodu z hlubších vrstev půdy podstatně efektivněji než smrk. To jí umožňuje transpirovat mnohem více vody, zvláště během suchých období, a také růst rychleji než smrk. Tyto charakteristiky by lesníci měli brát v potaz při úvahách o dřevinné skladbě budoucích lesů, neboť mohou mít značný dopad jak lesnický, tak hydrologický. Intenzivní využívání vody v půdě douglaskou by totiž mohlo zhoršovat vodní poměry v povodích s napnutou vodní bilancí, kdy spotřeba vody se rovná přibližně atmosférickým srážkám.
Na výzkum pěstování douglasky v našich lesích se již delší dobu zaměřují vědci z VÚLHM, v. v. i., Výzkumné stanice Opočno. Své poslední výsledky zveřejnili v článku Dynamika půdní vlhkosti pod mladým douglaskovým porostem s bukem v podhorské oblasti, který vyšel v časopise Zprávy lesnického výzkumu 1/2022.
V roce 2002 vědci pro účely výzkumu založili v domácích přírodních a technicko-hospodářských poměrech podhorské oblasti Orlických hor experimentální klima-hydrologickou plochu v lesním porostu douglasky s příměsí buku. Průměrné srážky za rok zde činí 721 mm, průměrná roční teplota vzduchu je 8,4 °C.
Ve výsledcích výzkumu stojí za povšimnutí dosahování meze dostupnosti vláhy (11 %) v povrchových půdních vrstvách (0–20 a 20–35 cm) v posledních čtyřech z pěti vegetačních období a prodlužování doby snížené dostupnosti vláhy pro zkoumaný porost. Většina úbytků půdní vláhy je ve vegetačním období spotřebovávána na evapotranspiraci (celkový výpar). Nejvyšší hodnoty úbytků půdní vody byly z vrstvy 0–20 cm, z hlubších vrstev se postupně snižovaly.
Porost douglasky s bukem využíval k příjmu vody na evapotranspiraci zejména vrstvu půdy 20–35 cm, (v průběhu sledování byla druhou nejvlhčí půdní vrstvou), méně již obvykle sušší vrstvu 0–20 cm (obě vrstvy s hustým prokořeněním), málo vrstvu 35–50 cm a ještě méně vrstvu 50–65 cm, která bývala obvykle nejvlhčí (obě vrstvy s řídkým až ojedinělým prokořeněním a vysokou kamenitostí).
Kromě hloubky odběru souvisely úbytky vlhkosti také s výškou atmosférických srážek a teplotou vzduchu. Srážky volné plochy v mimovegetačním období se pohybovaly od 296 do 366 mm (průměr 338 mm), ve vegetačním období od 242 do 566 mm (průměr 383 mm). V mimovegetačním období průměrné sezónní teploty kolísaly od 0,6 do 3,4 °C (průměr 2,3 °C), ve vegetačním období od 13,9 do 15,8 °C (průměr 14,5 °C.)
Množství srážek přicházejících k povrchu půdy pod douglaskovým porostem s bukem je pro vlhkost půdy velmi významné. Intercepční ztráty (část srážek je zachycována vegetací a nedopadá až na povrch půdy) ovlivňují efektivní (porostní) srážky pro douglasku, buk a jejich směs. Intercepce douglasky představuje 30 %, buku 16 % a jejich směsi 19 % srážek volné plochy.
Obsah vody dostupné rostlinám v horních 0,6 m půdy dosahuje během letního sucha minimálních hodnot a ke zvlhčení dochází až v průběhu podzimu a zimy. Dospělá douglaska dokáže během letního sucha využívat vodu uloženou v kmeni. Velké sezónní změny v obsahu dostupné vody v půdě nekorespondují s relativním obsahem vody v běli.
Douglaska tak zřejmě reguluje ztrátu vody, aby si udržela konstantní ± 10% obsah vody v kmeni v průběhu roku, a to navzdory velkým změnám půdní vlhkosti. Velké množství volné vody obsahuje zejména kmenové bělové dřevo, pak následuje kmenové lýko, bělové dřevo větví, lýko větví a jehličí.
S obsahem vody v půdě úzce souvisí příjem živin. Douglaska využívá k příjmu živin jemné kořeny v nadložním humusu a v pěti- až dvaceticentimetrové vrstvě minerální půdy. Tomu odpovídala zjištěná nejnižší vlhkost svrchní vrstvy půdy v 0–20 cm, případně až do 35 cm, přibližující se během suchých letních období 2015, 2016, 2018 a 2019 k mezi snížené dostupnosti vláhy pro rostliny (11 %). Při nižších hodnotách se již silně omezuje fotosyntetická aktivita.
Vědci také zkoumali vliv výchovných zásahů, při kterých byla potlačována douglaska a uvolňován buk, na zlepšení růstu a meliorační funkce buku. Douglaska při řadovém smíšení předrůstá buk. K zachování bukové příměsi je třeba douglasku tlumit ve prospěch uvolnění buku. Přiměřené potlačování douglasky zvýhodňující buk zlepší jak hydrickou, tak i meliorační funkci douglaskového porostu s bukovou příměsí.
Hydrologická léta 2013/2014 – 2018/2019 byly roky šestileté suché periody 2013/2014 až 2018–2019. Zejména půdní vrstva 0–20 cm se ve vegetačních obdobích dotýkala, případně i padala pod hranici snížené dostupnosti vláhy 11 % (čtyři roky ze sedmi); obdobně se prezentovala i vrstva 20–35 cm.
Významným hydrolimitem pro vodní režim porostu douglasky s bukem je polní vodní kapacita. Budeme-li polní kapacitu pro písčitohlinitou půdu charakterizovat 22,5 %, pak ve vrcholech vegetačních období jsou všechny výsledky pod touto hodnotou. Situaci zachraňuje mimovegetační období, které může zásobit douglasku vodou přiměřeně pro začátek vegetačního období uložením vody do všech stromových částí, nejvíce do kmene.
Ukládání vody v douglasce pomáhá překonat vrchol léta s vysokým celkovým výparem. Vodu přitom spoří i polední uzavírání průduchů. Lze usuzovat, že tyto procesy simulují vlhkostní podmínky douglasky v americké domovině. Přimíšený buk, adekvátně udržovaný růstu douglasky, může pomoci jejímu vodnímu režimu také hydraulickou redistribucí (hydraulickým liftem) podzemní vody.
Článek vznikl v rámci výzkumného projektu NAZV QK1810415 „Vliv dřevinné skladby a struktury lesních porostů na mikroklima a hydrologické poměry v krajině“.
Autoři článku: František Šach, Vladimír Černohous, Dušan Kacálek, Jan Bartoš; VÚLHM, v. v. i., Výzkumná stanice Opočno, e-mail: sach@vulhmop.cz
Článek Dynamika půdní vlhkosti pod mladým douglaskovým porostem s bukem v podhorské oblasti je ke stažení zde: https://www.vulhm.cz/files/uploads/2022/03/654.pdf