VERONICA - ČASOPIS PRO OCHRANU PŘÍRODY A KRAJINY

Stromy a jejich společenství mají zásadní vliv na koloběh vody a vodní bilanci krajiny. Vodní bilance udává poměr mezi příjmem (srážkami) a výdejem vody. Mezi výdajové složky patří tzv. skropné množství vody (zachycené na povrchu vegetace a znovu vypařené zpět do atmosféry; intercepce), transpirace (výdej vody listy v plynné formě, výpar z povrchu půdy) a odtok (povrchový a podpovrchový). Pokud převládá příjem nad výdejem, je bilance kladná (pozitivní), pokud je tomu naopak, je záporná (negativní). Svou vlastní vodní bilanci má i každý jednotlivý strom. Vodní bilance může být samozřejmě i vyrovnaná. Negativní vodní bilance je dlouhodobě neudržitelná, strom ji není schopen dlouhodobě snášet; reaguje na stres vyvolaný suchem jako na každý jiný stres, buď přizpůsobením se, nebo vyhnutím se mu. Vyhnutím se však u dřevin rozumí uhynutí.

Příjem a výdej vody

Strom nasává vodu z půdy kořeny, a to nejen proto, aby se zásoboval živinami a vodou, ale především proto, aby se ochladil. Až 98 % vody tak stromem jen „proteče“. Strom je totiž z fyzikálního hlediska tzv. absolutně černým tělesem, což znamená, že se zahřívá teplotou prostředí, působením Slunce. Tím, že tuto tepelnou energii spotřebuje na změnu skupenství vody z kapalného na plynné a vydá ji ve formě páry přes průduchové štěrbiny v listoví, se ochlazuje - transpiruje. Jde o aktivní výpar, strom jej ovládá. Například, výkon jednoho mladého smrku starého asi 30 let tak v parném létě může být ekvivalentní ochlazovacímu výkonu až deseti ledniček. Tímto ochlazováním působí strom i na svoje okolí. Snižuje teplotu a zvyšuje vlhkost vzduchu.

Pohyb vody v systému půda-rostlina-atmosféra je zabezpečen především rozdílem tzv. vodních potenciálů, tj. sil, které vodu v daném prostředí vážou. Tyto rozdíly jsou v daném systému až řádové (jednotky-desítky-stovky kPa). Voda je tak vlastně atmosférou nasávána obdobně, jako když brčkem nasává dítě limonádu. Sklenice je půda, brčko je kmen stromu, ústa průduchy a tělo atmosféra. Sací síla atmosféry, přesně deficit vodních par v ovzduší, je dán teplotou, vlhkostí a tlakem vzduchu. Čím vyšší teplota a nižší vlhkost, tím větší sací síla, resp. žízeň, požadavky na výpar. Pokud je vody v půdě dostatek, mohou být tyto požadavky téměř bezezbytku teoreticky naplňovány (tzv. potenciální evapotranspirací). Většinou tomu tak ovšem není.

Zvláště v posledních letech je u nás vody nedostatek. Například na jižní Moravě za posledních deset let chybí s ohledem na potenciální výpar zhruba 5 000 mm srážek. Srážky, nebo výjimečně přítok, jsou jediným zdrojem doplňujícím zásoby vody v půdě. To, že je vody nedostatek a snižuje se hladina podzemní vody, si lze prohlédnout v mapovém přehledu České republiky na portále Českého hydrometeorologického ústavu (http://portal.chmi.cz/aktualni-situace/hydrologicka-situace/stav-podzemnich-vod), nebo na portále www.intersucho.cz, který podává informaci o aktuální situaci sucha a jeho výhledu.

Kmen stromu nefunguje jenom jako přepravník pro vodu, ale také jako její zásobník. Je pružný (proto v době sucha lze zaznamenat i smrštění kmene). Vodivé trubky v kmeni, tracheidy, musí být vodou zaplňovány nepřetržitě. Pokud dojde k přerušení sloupce vody, kvůli velké sací síle atmosféry a nízké zásobě vody v půdě, a zavzdušnění (slyšitelné praskání v kmeni při poslechu fonendoskopem), trubkou už vodu nasát a vést nejde, musí se vytvořit na jaře nová. Nebo musí vedení vody zprostředkovat trubka sousední, která může být propojená s porušenou v zavodněné části dvůrkatými ztenčeninami, ale množství přepravované vody je již omezeno. Ani když je vody v půdě dostatek, nemohou být požadavky na výpar naplňovány zcela. Ty jsou totiž zvlášť kolem poledne v parném létě natolik vysoké, že strom „nestíhá“ nasávat kořeny a rychle přepravovat, čerpá vodu ze zásob v kmeni, omezí výpar přivřením průduchů a až dlouho do večera či noci se pak stále pomalu dosycuje vodou, aniž by ji vydával transpirací.

Význam vody pro strom, důsledky nedostatku

Nasycení stromu, jeho pletiv a buněk vodou je důležité pro jejich růst a fungování. Při poklesu turgoru, tedy tlaku v pletivech a tkáních, může například dojít ve svěracích buňkách průduchu k jeho uzavření. Tím je rostlině znemožněno přijímat základní substrát pro fotosyntézu, tedy potravu, což je oxid uhličitý, a ochlazovat se. Přehříváním se stupňuje žízeň stromu. Ten se tak vlastně stále rozhoduje, jestli bude trpět nedostatkem jídla, či pití. Tlak vody uvnitř buněk tvořícího se dřeva (a nejen v těch) rozpíná buňku a umožňuje zvětšovat objem, růst. Pokud je buňka mladá, její buněčná stěna je pružná a může se rozpínat. V průběhu růstové sezony, od jara do léta, se však buněčná stěna zpevňuje (například dřevnatěním, lignifikací) a ztrácí svou pružnost. Tlak vody tak postupně už nemůže buňku zvětšovat. Nedostatek vody v jarním období má proto zásadní vliv především na přírůst kmene. Nedostatek vody však vyvolává, či omezuje, až zastavuje, nejen tloušťkový růst stromu a produkci dřeva, ale i prodlužovací růst (listů, jehlic, letorostů, kořenů), vadnutí, žloutnutí či zasychání listových čepelí (od špičky a obvodu, někdy rychleji prostorem mezi žilnatinou), odumření a opad listů (letorostů a větví), sesychání plodů, šišek, kmenů, výsušné trhliny, sesychání kořenů, změny v ploše a architektuře kořenového systému i odumření celého stromu. S ohledem na kořenový systém je na jedné straně snahou stromu jeho rozvoj pro zajištění větší absorpční, sací plochy pro příjem vody, na straně druhé dochází k zavadání či dokonce zpřetrhání kořenů v důsledku sesychání půdy (především u jílovitých půd).

Voda v lese

Kořeny stromů působí jako houba - nasávají vodu a drží ji. Hluboké a husté prokořenění půdy v lese způsobuje, že retenční (zádržná) kapacita lesní půdy pro vodu je veliká. Srovnáme-li z tohoto pohledu pole - louku - les, pak se tyto hodnoty zádržné kapacity pohybují zhruba v těchto mezích: 20-30 mm, 40-60 mm, 100-130 mm. Navíc, pokud bychom srovnali povrchový odtok, pak v lese je zanedbatelný (1-2 % srážek), protože půda je kryta humusovou vrstvou a bylinným pokryvem, zatímco na poli, zvlášť kukuřičném, řepném či bramborovém, odteče hned po dešti z krajiny 40-60 % srážek. Stromy si díky různé hloubce prokořenění či srůstům kořenů mohou navzájem pomáhat. Takto může například hlouběji kořenící buk nasávat vlhkost z větších hloubek, a pokud je vrchní horizont půdy vyschlý, může do něj na základě rozdílu potenciálů dokonce vodu vydávat. Říká se tomu hydrologický lift. Tak se tato voda stává dostupnou například mělce kořenícímu smrku. Známé jsou kořenové srůsty stejných druhů dřevin: smrk-smrk, buk-buk, dub-dub, jasan-jasan, ale i různých druhů, jako je bříza-smrk. Řada dřevin však srůsty nevytváří (borovice, modřín). Do kořenových systémů některých dřevin dokonce jiné nevrůstají (douglaska). Při záznamu proudění vody v kořenech bylo zjištěno, že u těch srostlých proudí opravdu obousměrně. Kromě toho, že jsou kořenové systémy propojeny vzájemně i napřímo, jsou propojeny i sítí vláken hub. Pokud jste viděli film Avatar nebo četli některou z knih o lese od Petera Wohllebena, pak vězte, že to právě tak opravdu funguje.

Doc. Ing. Radek Pokorný, Ph.D., Ústav zakládání a pěstění lesů, LDF MENDELU v Brně.