VERONICA - ČASOPIS PRO OCHRANU PŘÍRODY A KRAJINY

Dusík je základní živina, kterou ke svému životu potřebují všechny organismy. Dostupnost dusíku se v posledních desetiletích výrazně zvýšila v důsledku průmyslových a zemědělských aktivit člověka. Nadbytek dusíku v ovzduší je příčinou řetězce nežádoucích reakcí v životním prostředí včetně změn druhového složení vegetace. Posun druhového složení rostlinných společenstev směrem k druhům nitrofilním je patrný zejména v ekosystémech, které byly donedávna dusíkem limitovány. Mezi takové se řadí i vřesoviště národního parku Podyjí, přičemž atmosférická zátěž vstupu dusíku je zde jednou z nejnižších v České republice. Proč ale i zde hraje dusík určující roli? Odpověď lze najít v několikanásobně větším množství dusíku vstupujícím do půdy ve formě horizontálních srážek, např. mlhy nebo rosy. Za normálních okolností pomáhá vřesu překonávat období sucha kondenzace vody na bohatě větvené nadzemní části a její stékání ke kořenům. Stejný jev obohacuje kořeny vřesu o dusík v atmosféře bohaté na dusíkaté látky a polétavý prach ze vzdálených zdrojů. Ke změnám druhového složení vegetace dochází až následně, až po tom, kdy dojde v půdě ke změnám dostupnosti dusíku (viz obr. 1).

Obtížná dostupnost dusíku (obr. 1 - případ A) je podmínkou pro existenci celé řady vzácných ekosystémů, mimo jiné také vřesovišť. Dusík je oligotrofními rostlinami přijímán v těsné spolupráci s půdní mikroflórou v blízkosti kořenů ve formě malých fragmentů organických dusíkatých molekul, např. aminokyselin. Rozkladná část koloběhu dusíku je zkrácená. Nedochází k mineralizaci dusíku na formu amonnou a nitrátovou. Relativně chudá místa na dusík mají vysokou kapacitu akumulovat dusík, a tak účinně kontrolují osud dusíkatých látek.

Narůstající dostupnost dusíku je charakteristická tím, že se v půdních mikrostanovištích s bohatší nabídkou organických dusíkatých látek objevují nevyužívané meziprodukty rozkladu bílkovin, dochází k jejich amonifikaci. Nicméně amonný dusík je těžko měřitelný, protože je přítomnými mikroorganismy a rostlinami okamžitě využíván. Větší nabídka dusíku zahajuje ale postupnou změnu druhového složení rostlinného společenstva (obr. 1 - případ B).

Zvětšuje-li se i nadále množství dusíkatých látek vstupujících z nejrůznějších zdrojů do půdy, zvětšuje se amonifikace až do stadia, kdy ani stávající mikroorganismy, ani rostliny nejsou schopny nabízený amonný dusík využívat. Amonné formy dusíku se stávají trvale přítomnými a měřitelnými. Přežívající oligotrofní mikrobiální a rostlinná společenstva ztrácejí výhodu efektivního využívání obtížně dostupného dusíku. Větší dostupnost půdního dusíku je příležitostí pro expanzi rostlinných druhů, které jsou velmi náročné na dusíkatou výživu. Zrychluje se obrat dusíkatých látek (obr. 1 - případ C).

Zvětšuje-li se ještě více akumulace dusíkatých látek, dochází v půdních mikrostanovištích s trvalejší nabídkou amonného dusíku k nitrifikaci. Nitrátový dusík se stává nejprve nárazovitě, posléze trvale součástí půdního roztoku (obr. 1 - případ D). Z hlediska ekosystému jako celku je to v prvních fázích výhodné, protože nitráty jsou, na rozdíl od amonného dusíku, v půdě velmi pohyblivé a mohou sloužit jako „homogenizátor“ nabídky dusíku v půdním profilu. Rozdílné množství nitrátů v půdě vyvolává navíc koordinovanou fyziologickou odpověď rostliny. Změnou hydraulické vodivosti je půdní voda odebírána kořeny přednostně z míst bohatších na nitráty a nitrofilní druhy jsou pořád ještě schopné kontrolovat osudy dusíku. Akumulace dusíku může pokračovat i dál až do fáze, kdy se vyrovnají vstupy s výstupy, což je doprovázeno zhoubnými projevy acidifikace, okyselování půdy.

Hustě zapojené vřesovištní porosty jsou dnes na Kraví hoře u Znojma, kde bylo před druhou světovou válkou vojenské cvičiště a nelesní vegetace byla narušována vytvářením okopů, valů, pojezdy vojenské techniky apod. Šíření vřesu do suchých trávníků bylo podle Sedlákové a Chytrého (1999) podpořeno narušováním drnu a následnou zvýšenou mineralizací organických látek spojenou s vyplavováním živin z obnažené minerální půdy. Zmínění autoři potvrdili tuto hypotézu experimentálním odstraněním drnu na dvou pokusných plochách vřesovišť v NP Podyjí v roce 1992 a studiem následné sekundární sukcese. Hranice experimentální plochy byly krásně viditelné i po 15 letech od zásahu (obr. 3). S odstraněním drnu se z ekosystému odstranil i největší zásobník živin včetně dusíku, což znevýhodnilo na živiny náročnější trávy a byliny. Naopak, pomalu rostoucí nenáročné keříky měly při absenci konkurence dost času vytvořit více či méně zapojený porost a stát se na mnoho let dominantou vegetace.

Odstraňování drnů není jediným testovaným managementovým zásahem pro udržování diverzity flóry v NP Podyjí. Zkoušely se i jiné, méně náročné zásahy, které by byly přijatelnější pro veřejnost. Pokusy ale ukázaly, že obnova vřesovišť a počet doprovodných druhů rostlin se po pokusném zásahu zvýšil tím víc, čím bylo narušení při zásahu intenzivnější a čím víc minerální půdy se při něm obnažilo. Ke slabší regeneraci původní flóry došlo na plochách vypálených a posečených. Takovými zásahy totiž nemohlo dojít k významné redukci množství dusíku v půdě.

Jaroslav Záhora

Ing. Jaroslav Záhora, CSc., (*1961) vystudoval Lesnickou fakultu Vysoké školy zemědělské v Brně. Disertační práci týkající se mikrobiálních transformací půdního dusíku obhájil v Ústavu systematické a ekologické biologie ČSAV, dále pak pracoval v oddělení lučních ekosystémů brněnské pobočky Botanického ústavu ČSAV. Krátce působil jako středoškolský učitel na soukromé škole pro zrakově postižené v Brně. V současnosti přednáší na agronomické fakultě Mendelovy univerzity v Brně. Zabývá se mikrobiální aktivitou půd.