Jaký je rozsah přirozených lesů na Šumavě? Je odumření smrků na větší ploše přirozené? Co následuje potom a jaké procesy nový les utvářejí? Odpovědí jsme už slyšeli mnoho. Dotazováni byli vysocí politici, starostové, úředníci, lesníci, vědci i zástupci nevládních organizací. Málokdo se však zatím ptal samotného lesa a jednotlivých stromů. Přitom kvalitní management NP Šumava a potažmo všech horských národních parků střední Evropy by měl vycházet právě z přirozených vývojových procesů lesa.
Vědci z Fakulty lesnické a dřevařské ČZU se proto pokusili vyzpovídat šumavské hvozdy a pomocí letokruhů rekonstruovat dynamiku horského lesa.
V přirozených lesích stromy končí život různě: vlivem vichřic, požárů, různých druhů hmyzu nebo houbových patogenů. Událostem, při kterých odumírá větší či menší množství stromů v lese, se říká disturbance neboli narušení. Narušení jsou hlavním hnacím motorem dynamiky lesa a rozhodují o tom, jak bude les vypadat, např. jak velké a jak staré stromy v něm budou růst, jaké druhy dřevin nebo do jaké míry bude porost strukturně heterogenní. Narušení na jedné straně působí destruktivně, ale na druhé straně i konstruktivně, neboť vytváří prostor pro obnovu mladých stromků a pro život velkého množství dalších organismů. Proto je zásadní porozumět tomu, jaká narušení se v lese vyskytují přirozeně.
Se systematickým lesním hospodařením se v centrální části Šumavy započalo poměrně pozdě, ve druhé polovině 19. století. Až od té doby existují pro velkou část lesa lesní hospodářské plány, které shrnují věk a druhové složení lesa. Z těchto map lze vyvodit, že část současných porostů vznikla dříve, než se započalo se systematickým hospodařením. I přesto (zřejmě částečně pod vlivem díla spisovatele Karla Klostermanna) se často o šumavských lesích mluví obecně jako o nepůvodních vysázených smrkových monokulturách pocházejících z konce 19. století. Kvůli tomu údajně nejsou tyto lesy schopné se samostatně vyvíjet jako původní lesy, protože ztratily svoji přirozenou odolnost vůči narušení a rychle se rozpadají. Aby výzkumníci objasnili tyto rozpory, zaměřili svoji studii právě na historii porostů starších 150 let v oblasti horských smrčin (>1150 m n. m.), kde přirozené vegetaci dominuje smrk ztepilý. Chtěli zjistit, jaká narušení se v nich v minulosti vyskytovala a zda stromy odumíraly přirozeně vlivem větru nebo lýkožrouta či byly vytěženy člověkem. Zajímalo je, nakolik je typické, že stromy v horských smrčinách odumírají ve velkém množství a na velkých plochách, případně kdy a jak často se tak děje. Zároveň chtěli objasnit, jestli stromy v současnosti odumíraly ve větším, nebo menším množství ve srovnání s minulostí.
Jak konkrétně tedy bylo odhaleno odumírání stromů před staletími, když to žádný kronikář nezapsal? K odkrytí této záhady pomohly samotné stromy, které mají svou minulost ukrytou v letokruzích (ročních přírůstech). Letokruhová analýza byla provedena na 26 plochách rozmístěných po celé Šumavě. Všechny zkoumané porosty se plošně rozpadly při orkánu Kyrill v lednu 2007 nebo později. Odumření dospělých stromů má v lese jednoznačný efekt, přeživší stromy začnou náhle růst intenzivněji, neboť byla odstraněna jejich konkurence, a malé semenáčky začnou od počátku rychle odrůstat. Intenzivní růst se samozřejmě zapíše do šířky jejich letokruhů. Historická narušení byla proto umístěna do doby, kdy se objevilo dost nových stromků rostoucích na počátku svého života intenzivně anebo dost starších stromů, které náhle a setrvale zvýšily svůj přírůst. Zjištěná období velmi často souvisela s archivními materiály o výskytu vichřic a gradacích lýkožrouta, které byly dostupné z oblasti Šumavy. Z toho důvodu jsou vítr a lýkožrout považovány za hlavní faktory, které stály za odumíráním smrků v minulosti. Narušení větrem a lýkožroutem působí navíc často pospolu a je pravděpodobné, že po většině vichřic alespoň část stromů napadl také lýkožrout. „Naše zjištění tak významně mění pohled na šumavské horské smrčiny a vyvrací tradované přesvědčení o nepůvodních vysázených smrkových monokulturách pocházejících z konce 19. století a o významném vlivu člověka, který způsobil náchylnost lesa k plošným odumíráním. Minimálně třetina krajiny v polohách nad 1150 m n. m. pochází z období před systematickým lesním hospodařením a nebyla nikdy ovlivněna rozsáhlejší těžbou nebo výsadbou stromů, protože tyto porosty vznikaly v podstatě přirozeně po vichřicích a gradacích lýkožrouta. Je tedy vysoce pravděpodobné, že svými vlastnostmi (odolností proti narušení, věkovou strukturou atd.) odpovídají původním lesům, tj. samovolně se vyvíjejícím pralesům bez přímého vlivu člověka. Marginální vliv člověka v podobě pastvy hospodářských zvířat, lovu, případně těžby jednotlivých stromů nebo mrtvého dřeva nemohl ovlivnit přirozenou schopnost smrkových porostů se samovolně vyvíjet a obnovovat,“ vysvětluje první autor publikace Vojtěch Čada.
Podrobněji k historii Šumavy pro zvídavého čtenáře
Velká narušení, při kterých odumřelo více než 50 % stromů, byla nalezena v historii všech zkoumaných porostů s výjimkou jednoho. Porosty, které v současnosti odumřely vlivem vichřic a lýkožrouta, vznikaly po podobných velkých narušeních před 133–263 lety. V přirozených horských smrčinách stromy běžně odumírají ve větším množství, čímž se liší od lesů v nižších polohách. Podobají se naopak lesům, které jsou vystaveny častým hurikánům např. v severovýchodních USA. Doklad plošných rozpadů těchto přirozených lesů v minulosti a jejich následná obnova do podoby, kterou jsme ze Šumavy znali, snad může posloužit k rozehnání obav o další vývoj odumřelých porostů.
Poměrně často se vyskytla i menší narušení, která způsobila odumření jednotlivých stromů nebo menších skupinek. V dynamice lesa platí pravidlo, že s rostoucí silou narušení roste i interval mezi jednotlivými událostmi. Toto pravidlo platí i pro šumavské smrčiny. Zatímco narušení, při kterém odumřelo alespoň 10 % stromů na ploše, se vyskytovalo v průměru jednou za 41 let, narušení, při němž odumřelo alespoň 50 % stromů na ploše, se vyskytovalo průměrně jednou za 174 let. Přitom jedna událost působila různou silou na různých plochách. Taková větrná událost zřejmě vytvořila několik kompletně vyvrácených ploch nerovnoměrně rozmístěných po celé Šumavě a zároveň na ostatních plochách vyvrátila třeba jen jednotlivé stromy nebo menší skupinky.
Charakter lesa je proto velmi proměnlivý v čase. Množství odumřelých stromů se lišilo v různých obdobích během posledních 550 let (obr. 1). Nejvíce stromů odumřelo kolem roku 1820 (více než třetina populace) a posléze v současnosti. Nynější vlně odumírání předcházelo asi jedno století, kdy nedošlo k žádnému velkému narušení. Lidem se proto tyto události vytratily z paměti a podobně jako povodně před rokem 1997 je přestali vnímat jako součást svého života. Během století bez velkého narušení většina lesa zestárla a dospěla tak do věku, kdy byla náchylná na vítr i lýkožrouta. Oba faktory totiž působí zejména na starší stromy, kdežto mladé smrky jsou odolné. Současná vlna odumírání byla proto zejména kvůli zmiňovanému stáří lesa o něco rozsáhlejší oproti tomu, co jsme pozorovali v minulosti. Navíc současné klimatické podmínky také pravděpodobně podpořily rozpad lesa, protože např. vyšší teplota zvyšuje kondici lýkožrouta.
Obr. 1: Rekonstrukce narušení horských smrčin na Šumavě podle letokruhů. Výška sloupečku zhruba odpovídá podílu dospělých stromů, které v daném období na našich plochách odumřely. Červená čára znázorňuje rozložení věku stromů čili pro každé desetiletí se jedná o podíl nově odrostlých stromů (z celkového počtu stromů). K největší vlně odumírání a zároveň k největšímu odrůstání nových stromků došlo kolem roku 1820.
Na hřebenech hor a v jejich bezprostředním okolí docházelo k odumírání smrků častěji. Ve více chráněných polohách na strmějších svazích dále od hřebene se narušení vyskytovala méně často a stromy se zde dožívaly vyššího stáří. Hlavním faktorem, který ovlivňuje, jestli bude strom vyvrácen větrem, nebo napaden lýkožroutem, je však věk stromu. Samotný porost proto nejvíce rozhoduje o tom, zda dojde k narušení, nebo nikoliv a jak velké množství stromů odumře. Dynamika narušení je tedy v horských lesích střední Evropy zpětně ovlivňována strukturou porostu a případné zvýšení frekvence vichřic nebo aktivity lýkožrouta v důsledku klimatické změny nepovede k proporčně stejným změnám v lese. Na narušených plochách vzniká nový porost, který bude několik desetiletí odolný vůči větru i lýkožroutovi. Z historické analogie víme, že do 30 let vznikne nový vzrostlý porost. Pokud se poté vyskytne intenzivní vichřice nebo gradace lýkožrouta, tak jako se tomu dělo během 18. a 19. století, bude odumírat pouze menší část stromů. K tomu, aby došlo opět k rozsáhlejší vlně odumírání, by se musel les delší dobu vyvíjet bez většího narušení a náležitě zestárnout.
„U starých smrkových porostů ve vyšších polohách je tedy velká pravděpodobnost, že dojde k narušení. Chráněná území horských smrčin je proto třeba navrhovat s tím, že v nich může dojít k odumírání stromů na velkých plochách. Chráněné plochy by měly být co největší a nejkompaktnější, aby se v nich mohl plně rozvinout potenciál ochrany přírody a současně aby se co nejefektivněji eliminovala nežádoucí migrace lýkožrouta do okolních hospodářských lesů,“ doporučuje dále Vojtěch Čada.
„Přirozená narušení mají v lese navíc zásadní vliv na biologickou rozmanitost, protože vytvářejí specifické biotopy, které využívají různé druhy organismů. Bylo například zjištěno, že v odumřelých porostech žije daleko více druhů hmyzu, pavouků, lišejníku, mechů a dalších skupin než v hustých živých porostech, které připomínají hospodářský les. Naše výsledky dokládající velmi častý výskyt narušení potvrzují, že narušení mají dominantní vliv na strukturu a biologickou rozmanitost lesa. Vichřice a gradace lýkožrouta byly tak časté, že neumožnily většině smrků dosažení absolutního stáří, které přesahuje 500 let. Stromy zde proto neodumíraly stářím a „pralesovitá“ struktura nebyla vytvářena sukcesí, ale různě silnými narušeními. To umožňuje existenci mnohým druhům organismů, které v běžných hospodářských lesích chybí,“ shrnuje další aspekty přirozeného lesního vývoje první autor.
Věřme tedy, že výpověď lesa bude zohledněna v lidském přístupu k ochraně přírody a krajiny a uvědomíme si, že primárním účelem národních parků je ochrana unikátní přírody a že mrtvé stromy patří do lesa stejně tak jako stromy živé. Zkušenosti z bezzásahových území NP Šumava a sousedního NP Bavorský les ukazují, že přes počáteční obavy nás příroda překvapuje svojí silou a vynalézavostí a přesvědčuje nás o tom, že pracuje svým vlastním tempem.
Ing. Vojtěch Čada, PhD. (*1985)
Vystudoval Fakultu životního prostředí České zemědělské univerzity v Praze, obor Inženýrská ekologie. Od roku 2009 působí jako doktorand na Fakultě lesnické a dřevařské ČZU v Praze na Katedře pěstování lesa.
Zpracovali: Jiří Lehejček, (Vojtěch Čada)