VERONICA - ČASOPIS PRO OCHRANU PŘÍRODY A KRAJINY

Nastane-li suché období, věnují se média zpravidla především dopadům na zemědělství, úbytku vody v tocích, úvahám o spotřebě vody a případném omezení jejího využívání. Pokud je zároveň řeč o dřevinách, pak zpravidla o těch rostoucích ve městech, kde jsou dopady sucha většinou nejdříve a nejzřetelněji patrné. Na lesní dřeviny a porosty je upřena pozornost buď v souvislosti s rizikem požáru či proběhlým požárem, nebo v případě, že sucho je tak dlouhé a silné (jak tomu bylo v loňském létě), že se o něm píše opakovaně, a je tedy třeba hledat všechna relevantní témata. Důvodem, proč les není se suchem primárně spojován, je především to, že dopady sucha na lesní dřeviny jsou obvykle opožděné a velmi často způsobené druhotnými vlivy; dřeviny neodumírají v přímém důsledku sucha, ale působením jiných, často biotických faktorů suchem podmíněných.

Vlivem sucha přitom pochopitelně dochází k významným změnám ve fyziologických pochodech uvnitř rostliny, dřevina musí reagovat na situaci, kdy má méně vody, než potřebuje (viz box). Tyto změny nám však zůstávají víceméně skryty až do té doby, kdy dřeviny začnou prokazatelně vadnout a usychat, k čemuž v lese dochází většinou až po delším suchu.

Obecně lze říci, že existují tři základní mechanismy, které mohou při nedostatku dostupné vody způsobit plošné hynutí stromů:

(1) extrémní sucho a teplo vede ke kavitaci vodních sloupců ve dřevě (vznik vzduchových bublin přerušujících tok vody v trachejích), a tak k hydraulickému selhání s následným uhynutím dřeviny;

(2) chronický vodní stres vyvolává deficit uhlíku (tzv. „uhlíkové vyhladovění“) a související metabolické omezení, které je mimo jiné příčinou snížené schopnosti bránit se působení biotických stresorů;

(3) vyšší teploty během sucha mohou vyvolat zvětšení populací biotických činitelů vedoucích k uhynutí oslabených stresovaných dřevin. Jednotlivé mechanismy se přitom uplatňují různě při různých intenzitách a délkách trvání sucha; nejběžnějším scénářem je kombinace uplatnění druhého a třetího mechanismu.

Dopady sucha na produkci

V úvodu řečené však rozhodně neznamená, že by i kratší sucho (či přísušek, jak je takové sucho označováno) nevedlo k vážným účinkům na les a lesní hospodářství. Sucho znatelně ovlivňuje produkci lesa, při menším přísušku budou propady v produkci malé, při silném suchu pak mohou být významné nejen z pohledu produkce dřeva. Podle propočtů Ciaise a kol. (2005) poklesla vlivem sucha v roce 2003 hrubá primární produkce evropských temperátních rostlinných ekosystémů o cca 30 %, což mělo za následek výrazné uvolnění CO₂ do atmosféry - cca 0,5 petagramů (0,5 milardy tun), tj. množství uhlíku za běžných podmínek ukládané do biomasy čtyři roky. Hospodářské či ekonomické dopady stejně jako dopady environmentální takové suché epizody jsou zřejmé. Sucho přitom negativně působí nejen na kvantitu produkce, ale také na její kvalitu a bezpečnost.

Sucho jako spouštěč chřadnutí

Sucho je prokazatelně silným iniciačním stresorem spouštějícím rozsáhlé epizody chřadnutí a odumírání dřevin na všech světadílech. Tato chřadnutí se objevovala vždy, nejde o nový fenomén, nicméně jejich počet a především plošný rozsah v posledních desetiletích narůstají. Allen a kol. (2010) dohledali 88 případů odumírání lesa spojených se suchem pro posledních čtyřicet let (po roce 1970), a to na všech světadílech. K výraznému nárůstu odumírání stromů v souvislostech se suchem pak došlo po zmíněném roce 2003. Chřadnutí iniciovaná suchem postihla v Evropě v posledních čtyřiceti letech všechny naše hlavní hospodářské dřeviny - borovici lesní (např. Andalusie, Walliské a Tyrolské Alpy, Provence), smrk ztepilý (např. jihovýchodní Norsko, jihovýchodní Slezsko a severozápadní Slovensko), duby a buk lesní (více oblastí ve Francii a Španělsku) či jedli bělokorou (sever Řecka, Pyreneje).

Plošná chřadnutí lesů pak kromě přímých hospodářských ztrát mohou vést k celé řadě dalších nepříznivých změn na úrovni ekosystémů a krajinných celků. Snížení listové plochy u stromů postižených suchem či jejich úplná defoliace v důsledku uhynutí zvyšují množství dopadajícího záření na půdní povrch. Důsledkem je zvýšení výparu dále prohlubující nedostatek vody, změněny mohou být důležité procesy v půdě, zejména koloběhy živin či mykorhizní aktivita. Při odumření větších ploch lesa dochází ke změnám odrazivosti záření, které mohou vést k podstatným změnám v tocích tepla mezi zemským povrchem, vegetací a atmosférou s možnými dopady na regionální klima.

Další nepřímé dopady sucha

Častým sekundárním důsledkem sucha jsou gradace populací hmyzu, a to zejména vícegeneračních druhů, jako jsou kůrovcovití brouci. Sucho ve vegetační sezoně je většinou spojeno s vyššími teplotami. Jejich vlivem se zkracuje doba vývoje jedné generace kůrovců, a tak se zvyšuje počet generací. To vše je spolu s vlastním oslabením dřevin suchem příčinou gradací, které mohou mít výrazně destruktivní účinky. V podmínkách České republiky jde zejména o gradace lýkožrouta smrkového, lýkožrouta severského a lýkožrouta lesklého.

Jarní či letní přísušky jsou také typickým spouštěčem akutního průběhu napadení václavkami (které je doloženo například ze severní Moravy a Slezska). Sucho je predispozicí i pro některé další houbové patogeny, například pro tzv. vaskulární mykózy či houby rodu Phytophthora.

Porosty proředěné působením sucha jsou náchylnější k poškození větrem a námrazou. Častější epizody jarního a podzimního sucha vedou k vysokým nezdarům zalesnění - sucho je dominantní příčinou hynutí stromků ve výsadbách v nižších polohách.

Nutné změny hospodaření

Opakované vážné dopady sucha na stav lesa a hospodaření v něm a zvyšující se pravděpodobnost dalšího nárůstu četnosti a intenzity jejich výskytu nejsou dostatečně zohledněny v hospodářské úpravě lesa, lesnické legislativě ani lesních hospodářských plánech. Doporučené dřevinné skladby v rámcových směrnicích hospodaření pro jednotlivé hospodářské soubory nereflektují dostatečně ohrožení suchem a potřebu jim čelit pestřejší dřevinnou skladbou a nižším zastoupením smrku v nižších vegetačních stupních. I přes pozitivní změny stále zůstávají vysoké podíly plochy lesa uměle obnovovány na pasekách (pasečný hospodářský způsob). Rozsáhlé plochy porostů jsou přestárlé s vysokým rizikem rozpadu. Nutnost změny rámců hospodaření a státní lesnické politiky je opakovaně reflektována na různých úrovních od Národního lesnického programu II (2008-2013) až po závěry výzkumných projektů či odborných seminářů.

Doc. Ing. Petr Čermák, Ph.D., Ústav ochrany lesů a myslivosti LDF Mendelu v Brně

Vodní stres, odolnost vůči nedostatku vody

Vodní stres lze u dřevin definovat jako nerovnováhu mezi příjmem vody absorpcí a jejím výdejem transpirací z důvodu omezené zásoby půdní vody; odvod přebytečné absorbované sluneční energie transpirací je tak omezen. K malým vodním stresům vyvolávajícím u lesních dřevin omezení například ve využití slunečního záření v procesu fotosyntézy a transpirace dochází poměrně často (například za jasných letních dnů v poledních hodinách). Následkem sníženého vodního potenciálu v listoví se přivírají průduchové štěrbiny, takže listy nejenže snižují příjem CO₂ fotosyntézou, ale zároveň brání účinnému ochlazování svého těla výparem, takže je dopadajícím zářením více ohříváno. K ochlazování povrchu stromů pak dochází převážně sáláním, které je nedostatečné, a rostlina se přehřívá.

Odolnost vůči nedostatku dostupné vody je dána schopností oddálit vysušení a schopností snášet vysušení protoplazmy bez poškození. Vysušení může být oddalováno zlepšením příjmu vody z půdy, snížením ztrát vody - zvýšením difuzního odporu (včasným uzavíráním průduchů a účinnou kutikulární ochranou) či zmenšením transpirujícího povrchu, vysokou účinností vedení vody a vytvářením zásob vody v pletivech. Strukturálními adaptacemi na sucho jsou úpravy počtu a velikosti průduchů (menší, hustěji po ploše), zesílení kutikuly, voskové povlaky či husté pokrytí povrchu chlupy. Zmenšení transpirujícího povrchu je dosahováno skládáním či svinováním listů, či částečným až úplným opadem asimilačního aparátu.

Petr Čermák