Systémová analýza a prognózy dalšího vývoje

Zpráva o řešení dílčího úkolu C1

Karel Matějka, IDS - Praha

2000

Projekt Ministerstva životního prostředí ČR číslo VaV/620/1/99

Příčiny poškození lesních ekosystémů a prognóza jejich dalšího vývoje včetně návrhu následných opatření v oblastech pod dlouhodobou imisní zátěží

(Koordinátor V. Balcar, VÚLHM, VS Opočno)

Doba řešení 1999-2000

 

Obsah

1 Úvod

1.1 Použitý postup řešení dílčího úkolu

1.2 Zdroje dat

1.3 Organizační členění lesů ve sledovaném území

2 Přírodní podmínky

2.1 PLO 01 - Krušné hory

2.1.1 Nadmořská výška

2.1.2 Vegetační poměry

2.1.3 Lesní typy

2.2 PLO 21 - Jizerské hory a Ještěd

2.2.1 Nadmořská výška

2.2.2 Skupiny lesních typů

2.3 PLO 22 - Krkonoše

2.3.1 Nadmořská výška

3 Studijní plochy na sledovaném území

3.1 Rozmístění studijních ploch

3.2 Další studijní plochy

3.2.1 Plochy organizací ochrany přírody na území Jizerských hor

3.2.2 Studijní plochy a další výzkumné projekty

3.3 Poznámky ke studijním plochám

4 Fytocenologická data

5 Zdravotní stav lesních porostů

5.1 Základní popis stavu

5.2 Vývoj poškození porostů na základě zpracovaných družicových snímků

5.2.1 Poškození lesních porostů v Krušných horách podle skupin lesních typů

5.2.2 Poškození lesních porostů v Jizerských horách podle skupin lesních typů

5.3 Modelování a prognóza dalšího vývoje

5.3.1 Oblast Krušných hor

5.3.2 Oblast Orlických hor

5.3.3 Oblast Krkonoš

6 Vyhodnocení přírůstu na vybraných TZP

7 Půdní vlastnosti

7.1 Půdy na trvalých výzkumných plochách v Krkonoších

7.1.1 Smrkové porosty

7.1.2 Bukové porosty

7.1.3 Smíšené porosty

7.1.4 Dílčí závěr

7.2 Vývoj půd v oblasti Krušných hor a v jejich širším okolí

7.2.1 Vzorky odebrané z humusové vrstvy půdy

7.2.2 Vzorky odebrané z minerální vrstvy půdy

8 Závěr

8.1 Návrh na řešení dalších problémů v rámci možných budoucích úkolů

9 Přílohy

10 Literatura

Kompletní obrazová příloha


 

Úvod

Předkládána je závěrečná zpráva za řešení dílčího úkolu C1 - Systémová analýza a prognózy dalšího vývoje. Zde je možno nalézt základní charakteristiky sledovaných území, jimiž byly přírodní lesní oblasti Krušné hory, Jizerské hory a Krkonoše.

Použitý postup řešení dílčího úkolu

Zdroje dat

Základem jsou údaje z trvalých studijních (výzkumných, monitoračních, zkušebních) ploch rozmístěných na území studovaných pohoří - Krušných hor, Jizerských hor a Krkonoš. Na plochách je průběžně sledován

Na základě bloků vektorizovaných vrstevnic byl vypracován digitální model terénu pro oblast Krušných hor. Obdobný model je k dispozici pro oblast Krkonoš. Pro oblast Jizerských hor jsou zařazeny data (blok) topografických vrstevnic. Tak je umožněno pracovat s takovými atributy jako nadmořská výška, expozice a typ reliéfu.

Jako podkladové mapy byly použity lesnické obrysové mapy dle lesních hospodářských plánů (LHP).

Pro zpracování byla plně využita data oblastních plánů rozvoje lesa (OPRL) lesních oblastí 1 (Krušné hory) a 21 (Jizerské hory). Pro území Krkonoš se plán teprve připravuje.

Organizační členění lesů ve sledovaném území

Pozornost byla věnována především lesům následujících oblastí dle členění lesní správy (území lesních hospodářských celků - LHC; uvedeny jsou současně platné číselné kódy LHC a rok vypracování/platnosti LHP, který byl též použit při zpracování této zprávy):

Františkovy Lázně

320000

1999

Horní Blatná

321000

1992

Kraslice

322000

1991

Klášterec nad Ohří

401000

1999 (1989)

Janov

402000

1990 (2000)

Litvínov

403000

1991

Ještěd

409001

1993

Jablonec nad Nisou

409002

1993

Frýdlant

410000

1992

Harrachov

501001

1992

Vrchlabí

502001

1992

Horní Maršov

503001

1992

Z okolních území jsou plochy v následujících LHC:

Teplá

325000

1998

Kladská

331000

1994

Děčín

404000

1995

Rumburk

405000

1996

Litoměřice

407000

1997

Česká Lípa

408000

1994

Hořice

504000

1998

Broumov

506000

1997

Rychnov nad Kněžnou

508000

1991

Dvůr Králové, který má vzniknout v území Podkrkonoší v roce 2002 sloučením tří následujících LHC:

Navarov

501002

1993

Hostinné

502002

1993

Trutnov

503002

1993

 

Přírodní podmínky

PLO 01 - Krušné hory

Přírodní podmínky v této lesní oblasti jsou poměrně důkladně popsány v příslušném Oblastním plánu rozvoje lesů (ÚHÚL, 1999). V následujícím jsou uvedeny pouze některé další vybrané údaje.

Nadmořská výška

Při pohledu na rozdělení frekvencí nadmořských výšek v lesní oblasti jsou zajímavá dvě maxima první mezi 610 a 670 m, druhé pak při 790 až 830 m (obr. 1).

 

Obr. 1. Nadmořská výška lesní oblasti 01 - Krušné hory.

Vegetační poměry

Zvláštní pozornost je věnována původnímu rozšíření základních vegetačních jednotek na sledovaném území. Za základ byla vybrána Geobotanická rekonstrukční mapa (Mikyška et al., 1968). Ta může poskytnout nejen základní informace o původní lesní vegetaci, ale zprostředkovaně rovněž informace o podmínkách prostředí. Nověji zpracovaná mapa potenciální vegetace (Neuhäuslová et al., 1998) se nezdá být vhodným zdrojem pro značnou schematičnost mapování a to i přes dokonaleji vyhotovenou legendu.

Dosud byla vektorizována geobotanická mapa pro oblast Krušných hor. Oblast byla pro účely další práce vymezena souvislým územím bučin (květnatých i acidofilních) a v nich vnořených územních jednotek. Celá takto vymezená oblast má plochu 1585,9 km2. Takto vymezená oblast pravděpodobně lépe vystihuje homogenní území Krušných hor s podobnými přírodními podmínkami, nežli vlastní území přírodní lesní oblasti Krušné hory (to zahrnuje i řadu lokalit na svém obvodu, které již neleží v horských podmínkách a jejichž lesy by měly být obhospodařovány odlišně).

Zatoupení jednotlivých mapovaných jednotek (viz mapa) je patrné z tabulky 1. Posledně uvedené tři jednotky vytvářejí pouze extrazonální enklávy poblíž okraje mapované oblasti.

Dle vegetačních jednotek by se měla též řídit rámcová druhová skladba porostů.

 

Tabulka 1. Zastoupení vegetačních jednotek dle Geobotanické rekonstrukční mapy (Mikyška et al., 1968) v Krušných horách.

jednotka

 

Plocha (ha)

podíl (%)

LF

acidofilní bučiny

92012,9

58,02

F

květnaté bučiny

20790,5

13,11

Fm

horské acidofilní bučiny

19974,6

12,59

Pch

podmáčené smrčiny

12468,8

7,86

AU

potoční nivy

9817,8

6,19

V

rašeliniště

1061,5

0,67

Pc

horské smrčiny

1034,0

0,65

P

reliktní bory

579,1

0,37

A

suťové javořiny

524,8

0,33

Qa

acidofilní doubravy

220,3

0,14

Q

teplomilné doubravy

64,4

0,04

C

habřiny

43,4

0,03

 

Obr. 2. Vegetační jednotky dle Geobotanické rekonstrukční mapy (Mikyška, 1968) v oblasti Krušných hor.

 

Lesní typy

Přehled lesních typů pro celou přírodní lesní oblast byl vytvořen na základě dat příslušné vrstvy GIS z Oblastního plánu rozvoje lesů. V následující tabulce jsou sumarizovány plochy všech typů PLO (v hektarech).

Tabulka 2. Lesní typy lesní oblasti 1 - Krušné hory podle výměry (v ha).

LT

Z

Y

M

K

N

S

F

C

B

D

A

J

L

U

V

O

P

Q

G

R

9R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

522,81

8G1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

118,82

 

8G3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2736,44

 

8K2

 

 

 

320,59

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8Q1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

730,74

 

 

8R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

389,94

8R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

394,09

8V2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23,65

 

 

 

 

 

8Z4

188,01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8Z9

0,95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7G1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

142,94

 

7G3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

247,32

 

7G4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

231,67

 

7K1

 

 

 

1374,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7K3

 

 

 

7861,97

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7K4

 

 

 

42,52

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7M3

 

 

198,61

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7N1

 

 

 

 

30,11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7N4

 

 

 

 

5,86

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7O1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

488,76

 

 

 

 

7P1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

314,53

 

 

 

7R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

745,06

7R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59,24

7R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

144,65

7S1

 

 

 

 

 

274,93

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7V1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11,65

 

 

 

 

 

7V4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48,88

 

 

 

 

 

7Z9

26,07

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6A3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

146,18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6F1

 

 

 

 

 

 

118,45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6G3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14,69

 

6K1

 

 

 

3957,37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6K4

 

 

 

1772,41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6K5

 

 

 

447,09

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6K7

 

 

 

114,79

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6K9

 

 

 

46,88

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6M3

 

 

68,22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6N1

 

 

 

 

175,16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6N2

 

 

 

 

71,88

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6O1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

131,21

 

 

 

 

6P1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15,40

 

 

 

6R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43,49

6S1

 

 

 

 

 

443,20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6S3

 

 

 

 

 

54,49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6S4

 

 

 

 

 

3283,96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6S5

 

 

 

 

 

387,83

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6S9

 

 

 

 

 

31,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6V1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

175,98

 

 

 

 

 

6V5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

152,85

 

 

 

 

 

6Y1

 

75,82

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6Z0

4,23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6Z1

42,01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6Z2

4,44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6Z9

38,14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5A1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5A3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

317,15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5B1

 

 

 

 

 

 

 

 

2,18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5B6

 

 

 

 

 

 

 

 

43,93

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5B7

 

 

 

 

 

 

 

 

85,57

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5C1

 

 

 

 

 

 

 

7,58

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5D3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5F1

 

 

 

 

 

 

303,72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5G1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12,26

 

5J1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9,45

 

 

 

 

 

 

 

 

5J3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37,20

 

 

 

 

 

 

 

 

5J5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,29

 

 

 

 

 

 

 

 

5K1

 

 

 

1899,43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5K3

 

 

 

177,31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5K4

 

 

 

88,45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5K6

 

 

 

43,06

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5K9

 

 

 

309,66

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5M2

 

 

44,02

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5N1

 

 

 

 

80,83

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5N2

 

 

 

 

206,44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5N4

 

 

 

 

94,27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5O1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67,05

 

 

 

 

5S1

 

 

 

 

 

239,56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5S5

 

 

 

 

 

26,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5S6

 

 

 

 

 

1653,06

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5S9

 

 

 

 

 

82,68

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5U1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

193,89

 

 

 

 

 

 

5U3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14,58

 

 

 

 

 

 

5V1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30,96

 

 

 

 

 

5V2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

117,08

 

 

 

 

 

5Y1

 

39,55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5Z0

4,78

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5Z1

18,48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5Z3

11,74

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5Z9

48,23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3A1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16,36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3A5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50,34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3A6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,98

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3B2

 

 

 

 

 

 

 

 

11,77

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3B6

 

 

 

 

 

 

 

 

2,32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3C2

 

 

 

 

 

 

 

32,29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3D6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,07

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3F1

 

 

 

 

 

 

54,49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3J1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,54

 

 

 

 

 

 

 

 

3J2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,61

 

 

 

 

 

 

 

 

3J4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,65

 

 

 

 

 

 

 

 

3K1

 

 

 

1140,26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3K3

 

 

 

260,89

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3K5

 

 

 

15,82

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3K6

 

 

 

22,34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3K9

 

 

 

139,22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3L1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46,33

 

 

 

 

 

 

 

3L2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,36

 

 

 

 

 

 

 

3M3

 

 

36,26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3N1

 

 

 

 

35,62

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3N2

 

 

 

 

181,17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3O6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,21

 

 

 

 

3S1

 

 

 

 

 

103,60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3S8

 

 

 

 

 

648,67

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3S9

 

 

 

 

 

17,11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3U1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

140,80

 

 

 

 

 

 

3V1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,18

 

 

 

 

 

3Y1

 

10,37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3Z1

46,76

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3Z3

42,57

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3Z4

34,56

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3Z9

11,72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2A1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2A3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27,27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2B1

 

 

 

 

 

 

 

 

52,16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2C1

 

 

 

 

 

 

 

38,96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2C2

 

 

 

 

 

 

 

38,93

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2D2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,73

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2K1

 

 

 

283,31

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2K3

 

 

 

5,79

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2K9

 

 

 

26,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2N1

 

 

 

 

19,28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2S4

 

 

 

 

 

21,87

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2S6

 

 

 

 

 

111,99

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2Z0

0,57

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2Z1

2,18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2Z2

70,96

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2Z4

3,08

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2Z9

44,86

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1G2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,67

 

1Z1

5,82

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PLO 21 - Jizerské hory a Ještěd

Nadmořská výška

Vrstva nadmořské výšky (vrstevnic) byla přejata a upravena podle OPRL vypracované ÚHÚL (obr. 3).

 

Obr. 3. Nadmořská výška lesní oblasti 21 - Jizerské hory a Ještěd.

Skupiny lesních typů

Vrstva lesních typů a skupin lesních typů byla převzata z OPRL této lesní oblasti. Nejvíce zastoupenými řadami jsou kyselé řady K, S a N. Naopak nejsou zaznamenány extrémní řada X, živné řady F, C a B, řady obohacené humusem D a J, a chudá oglejená řada Q. Přehled o plošném zastoupení skupin lesních typů podává tabulka 3.

Tabulka 3. Plošné zastoupení skupin lesních typů v lesní oblasti Jizerské hory (bez Ještědu). Údaje v ha.

LVS

Z

Y

M

K

N'

I

S

H

A

L

U

V

O

P

T

G

R

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40,59

15,57

 

3

5,04

0,28

2,18

284,53

5,37

 

404,78

11,03

3,19

4,88

11,22

15,13

126,38

 

 

 

 

4

60,00

45,40

72,34

1268,96

366,31

45,84

668,06

 

77,29

 

 

46,28

78,82

 

 

0,14

 

5

158,42

464,97

18,10

2549,23

922,37

31,77

1173,40

 

123,79

 

16,98

60,01

599,04

 

 

128,40

 

6

112,72

844,85

 

5769,75

2215,32

 

3398,03

 

316,22

 

 

31,29

138,68

 

5,36

182,49

222,81

7

45,67

78,24

 

1672,25

308,85

 

475,05

 

 

 

 

33,08

246,18

239,56

44,45

400,71

671,95

8

424,50

63,64

 

2375,59

200,18

 

569,64

 

 

 

 

44,61

 

 

65,45

940,20

427,74

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

78,98

celkem

806,34

1497,38

92,62

13920,30

4018,40

77,61

6688,96

11,03

520,50

4,88

28,20

230,41

1189,10

239,56

155,85

1667,51

1401,47

PLO 22 - Krkonoše

Nadmořská výška

Vrstva nadmořské výšky (vrstevnic) byla přejata a upravena z databáze Správy KRNAP (obr. 4).

Obr. 4. Nadmořská výška lesní oblasti 22 - Krkonoše.

 

Studijní plochy na sledovaném území

Hlavním cílem tohoto dílčího úkolu je podat přehled o existujících studijních plochách na území sledovaných pohoří. Plochy byly zaznamenány v několika vrstvách GIS jako jednotlivé body (případně plochy). Vrstvy jsou představovány bloky BLK programu TopoL. Interní databáze k bodům každého bloku obsahuje základní údaje o všech plochách - základními položkami každé tabulky jsou následující atributy (ne všechny však jsou nutně vyplněny) daných typů (N - číselná proměnná, C - řetězec):

CISLO

N9

interní číslo bodu GIS TopoL

SERIE

C2

označení serie (skupiny) ploch

KOD

N4

číselný kód plochy

JMENO

C21

jméno plochy

LHC

N6

číselný kód lesního hospodářského celku

LHP_ROK

N4

rok platnosti lesního hospodářského plánu (LHP); významný pro označení porostu

POROST

C12

označení lesního porostu, dílce a porostní skupiny

LO

N2

kód lesní oblasti

NADM_V

N4

nadmořská výška v metrech

X

N12.3

X souřadnice S-JTSK v metrech

Y

N12.3

Y souřadnice S-JTSK v metrech

VEK_1999

N4

věk porostu k roku 1999

ROK_ZAL

N4

rok založení studijní plochy

LT

C4

lesní typ

MAPLIST

C21

označení mapového listu SMO-5

Rozmístění studijních ploch

V rámci GIS jsou vytvořeny následující vrstvy:

V rámci digitální přílohy této zprávy jsou na příslušném CD umístěny výše zmíněné bloky programu TopoL a obdobné soubory formátu ShapeFile programu ArcView, aby data byla přístupná pro uživatele na obou běžných platformách GIS. Podrobný popis systému ploch a údajů k jednotlivým plochám je zpracován ve formě souboru nápovědy PLOTS.HLP, který je umístěn tamtéž. Z hohoto důvodu jsou dále uvedeny jen velmi krátké vybrané poznámky.

Další studijní plochy

Ve sledovaném území se nacházejí i další studijní plochy na lesní půdě.

Plochy organizací ochrany přírody na území Jizerských hor

V území se nachází několik ploch založených správou CHKO a AOPK (dříve ČÚOP). Ty byly určeny pro monitorování zdravotního stavu smrkových porostů z dálkového průzkumu země. Jedná se o následující plochy v LHC Frýdlant:

plocha č. 1

porost 262D7

rok založení 1980

plocha č. 4

porost 271B8/1

rok založení 1980

plocha č. 3

porost 356C7

rok založení 1980

plocha č. 9

porost 341B11

rok založení 1980

plocha č. 10

porost 341B11

rok založení 1980

plocha č. 11

porost 341B17

rok založení 1980

plocha č. ?

porost 353A6

rok založení 1986

plocha č. ?

porost 324D1

rok založení 1980

 

Studijní plochy a další výzkumné projekty

Do této skupiny jsou zařazeny například plochy Ústavu ekologie krajiny AV ČR (provádí se na nich šetření ve smrkových ekosystémech) nebo plochy Lesnické fakulty MZLU v Brně (studium březových náhradních porostů v Krušných horách). Jejich popis je v příloze.

Poznámky ke studijním plochám

Fytocenologická data

Zahrnuté údaje tvoří dvě skupiny, které již byly dříve zpracovány

Zdravotní stav lesních porostů

Základní popis stavu

Mimo databáze monitoračních ploch (viz dále kapitola o GIS) byla převzata databáze poškození jednotlivých stromů na celkem 46 plochách. Hlavní sledovanou dřevinou byl smrk ztepilý (Picea abies, 3089 stromů z celkem 3550). Dále byly zaznamenány dřeviny (některé jen v několika jedincích)

01

SM

Smrk ztepilý

Picea abies

20

BO

Borovice lesní

Pinus sylvestris

23

VJ

Borovice vejmutovka

Pinus strobus

30

MD

Modřín evropský

Larix decidua

40

DB

Dub letní

Quercus robur

50

BK

Buk lesní

Fagus sylvatica

52

JV

Javor mléč

Acer platanoides

57

JS

Jasan ztepilý

Fraxinus excelsior

64

BR

Bříza bradavičnatá

Betula verrucosa

80

LP

Lípa srdčitá

Tilia cordata

83

OL

Olše lepkavá

Alnus glutinosa

86

OS

Osika

Populus tremula

 

Průměrné poškození všech hodnocených stromů v celé sledované oblasti se od roku 1986 vyvíjelo následovně:

rok

všechny druhy

smrk

1986

11,99

13,75

1987

8,77

9,62

1988

15,22

17,45

1989

1990

22,78

25,44

1991

11,62

10,63

1992

20,65

23,08

1993

23,04

25,97

1994

26,50

29,70

1995

32,77

33,60

1996

35,39

35,81

1997

33,88

33,99

1998

26,35

28,22

Data z let 1987 a 1991 nejsou přímo srovnatelná, protože představují výrazně odlišný soubor hodnocených stromů. V roce 1989 hodnocení neprobíhalo. Vývoj pro smrk je rovněž znázorněn na následujících grafech. Tam je patrné Zhoršování stavu (zvyšování defoliace) průběžně do roku 1991, kdy byly zjištěny extrémní hodnoty (viz též Matějka, 1994, 1995). Poté byly znát jistá stabilizace do roku 1996, kdy bylo znatelné mírné zhoršení stavu. Od té doby je pozorováno mírné snižování defoliace. Je však otázkou, jedná-li se o skutečné zlepšování stavu nebo pouze o jistou změnu přístupu k hodnocení, protože od roku 1995 proběhly dalš@? změny v personálním zajištění programu ICP-Forests ve VÚLHM a ty mohly mít vliv na zjišťované výsledky defoliace jako silně subjektivní proměnnou.

Uvažovány byly i hodnoty takzvané minimální průměrné defoliace (Dmin) vyjadřované jako průměrná defoliace druhu (jednotlivých stromů) na ploše minus polovina směrodatné odchylky defoliace (pro stromy na ploše). Tato hodnota odpovídá (za ne však vždy dodrženého předpokladu normálního rozdělení defoliace ve statistickém výběrovém souboru představovaném hodnocenými stromy) defoliaci, kterou nepřekračuje cca 31% nejméně poškozených (nejméně defoliovaných) stromů na ploše. Za předpokladu dostatečného počtu stromů v porostu by pak tyto stromy byly schopny zajistit porost do budoucna bez ohledu na případně extrémně špatný zdravotní stav zbývajících stromů, pokud hodnota Dmin bude přijatelná.

 

Obr. 5. Vývoj kvantilů průměrné defoliace na všech plochách ICP-Forests zahrnutých v této studii (všechny oblasti). V roce 2000 jsou zahrnuty pouze plochy lesní oblasti 1 - Krušné hory.

 

Obr. 6. Vývoj kvantilů průměrné minimální defoliace na všech plochách ICP-Forests zahrnutých v této studii (všechny oblasti). V roce 2000 jsou zahrnuty pouze ploch lesní oblasti 1 - Krušné hory.

 

Výsledky monitoringu probíhajícího dle principů programu ICP-Forests je možné srovnat s hodnocením několika mladších porostů v Krušných horách (14 ploch) a v Jizerských horách (17 ploch), kde bylo dosaženo výsledků uvedených v tabulce 4.

 

Tabulka 4. Defoliace mladých porostů v Krušných a Jizerských horách.

rok

průměrná defoliace

průměr pro plochy

t-test významný na hladině

 

[%]

Krušné hory

Jizerské hory

[%]

1995

32,0-49,3

38,95

40,24

ns

1996

33,3-79,3

59,23

46,74

0,29

1997

34,3-76,6

51,69

47,06

ns

1998

32,2-62,5

48,54

40,86

0,35

Poznámka: rozdílnost oblastí testována t-testem; ns - rozdíl je nevýznamný

 

I zde se ukazuje, že pravděpodobně nejhorší situace nastala v letech 1996 a 1997. Přitom je však nutno vzít v úvahu fakt doložený již dříve, že ke změně tendencí v poškození lesních porostů došlo především na přelomu osmdesátých a devadesátých let (pravděpodobně v letech 1991-1992) s tím, že se tato změna nemusela projevit v okamžitém snížení defoliace.

To, že rozdíl mezi oběma zmíněnými lesními oblastmi je na základě těchto dat nízký dokládá absolutní neprůkaznost rozdílů průměrné defoliace minimálně defoliovaných stromů (Dmin) na plochách. Tato veličina byla zde vyjádřena jako průměrná defoliace minus směrodatná odchylka defoliace, přičemž odpovídá (s použitím normálního rozdělení) průměrné defoliaci 15,87% nejméně defoliovaných stromů.

 

Tabulka 5. Průměrná defoliace nejméně poškozených stromů v mladých porostech v Krušných a Jizerských horách.

rok

Dmin [%]

 

Krušné hory

Jizerské hory

1995

30,53

30,98

1996

44,04

38,31

1997

35,97

37,55

1998

34,11

31,19

 

Vývoj poškození porostů na základě zpracovaných družicových snímků

Pro tento účel byla použita data Landsat TM standardně zpracovávaná firmou Stoklasa TECH. Toto zpracování probíhá pravidelně na základě smlouvy mezi zmíněnou firmou a Ministerstvem zemědělství ČR.

Poškození lesních porostů v Krušných horách podle skupin lesních typů

Pro analýzu byl použit překryv mezi rastrem zdravotního stavu jehličnatých lesů a vektorovou vrstvou mapy lesních typů. Zpracování proběhlo po jednotlivých LHC, tak jsou členěny i následující výsledky. Pro každý LHC nebyla dostupná data ve všech letech.

Při interpretaci výsledků je nutné přihlédnout k velikosti území, které je obsazeno jednotlivými skupinami lesních typů, což ve skutečnosti je vyjádřeno počtem hodnocených pixelů z rastrového obrazu (jeden pixel odpovídá ploše 30m x 30 m. Z následujících přehledových tabulek byly odstraněny ty řádky (skupiny lesních typů), jejichž plošné zastoupení v hodnoceném souboru dat bylo ve všech hodnocených letech nižší nežli 1 ha.

 

Vlastní výsledky jsou presentovány na zvláštním místě, protože v jejich původní verzi se vyskytla chyba zpracování dat.

Chybí tabulky 6-13.

Vlastní opravená data byla publikována v referátu na semináři k lesnické typologii v roce 2003.

 

Poškození lesních porostů v Jizerských horách podle skupin lesních typů

Poslední dostupný zpracovaný snímek zasahující celou oblast Jizerských hor (LHC Jablonec a Frýdlant) byl z roku 1997. Ten byl zpracovaný obdobně, jako v předchozím případě Krušných hor, s použitím vrstvy lesních typů (součást OPRL).

 

Výsledky zde nejsou uvedeny ze stejného důvodu jako v předchozí kapitole.

Chybí tabulka 14.

 

Modelování a prognóza dalšího vývoje

Základem pro modelování vývoje porostů se stal model využívající přechodové matice poškození jednotlivých stromů v porostu (viz Vacek, Matějka, 1999). Takový model je možné kalibrovat za pomoci dat o stavu porostu na vybraných (jedné nebo několika) monitoračních plochách. Pro účely práce byl

Jako příklad použití těchto nástrojů je možné uvést následující výsledky modelování teoretického jednodruhového porostu, který je složen pouze z nedefoliovaných stromů. Modelování bylo provedeno pro období dvaceti let.

1. Příklad

vývoje poškození borových porostů na základě všech zahrnutých monitoračních dat (plochy R004, R079, R144, R152 a D160)

Průměrná přechodová matice:

0: 0,69 - 0,17 - 0,11 - 0    -  0   - 0,01
1: 0,01 - 0,54 - 0,43 - 0,00 -  0   -  0
2: 0,00 - 0,10 - 0,82 - 0,05 - 0,00 -  0
3:  0   -  0   - 0,30 - 0,54 - 0,15 -  0
4:  0   -  0   - 0,06 - 0,16 - 0,73 - 0,03
5:  0   -  0   -  0   -  0   -  0   -  1

Výpočet modelu (výsledky v procentech stromů):

          třída defoliace:
          0 -  1 -  2 - 3 - 4 -  5
rok 0:  100 -  0 -  0 - 0 - 0 -  0
rok 1:   69 - 18 - 12 - 0 - 0 -  1
rok 2:   48 - 23 - 26 - 1 - 0 -  2
rok 3:   34 - 24 - 37 - 2 - 0 -  3
rok 4:   24 - 23 - 46 - 3 - 1 -  4
rok 5:   17 - 21 - 52 - 4 - 1 -  4
rok 6:   13 - 20 - 55 - 6 - 2 -  5
rok 7:    9 - 19 - 58 - 6 - 3 -  5
rok 8:    7 - 18 - 59 - 7 - 4 -  6
rok 9:    5 - 17 - 60 - 8 - 4 -  6
rok 10:   4 - 16 - 60 - 8 - 5 -  6
rok 11:   4 - 16 - 60 - 9 - 5 -  7
rok 12:   3 - 15 - 60 - 9 - 6 -  7
rok 13:   3 - 15 - 60 - 9 - 6 -  8
rok 14:   2 - 15 - 59 - 9 - 6 -  8
rok 15:   2 - 14 - 59 - 9 - 6 -  9
rok 16:   2 - 14 - 59 - 9 - 7 -  9
rok 17:   2 - 14 - 58 - 9 - 7 - 10
rok 18:   2 - 14 - 58 - 9 - 7 - 10
rok 19:   2 - 14 - 57 - 9 - 7 - 11
rok 20:   2 - 14 - 57 - 9 - 7 - 11

Zřetelné je, že u borovice dochází k poškození, ale většina stromů zůstává ve třídě defoliace 2, což se neprojevuje rozpadem porostu. Počet odumřelých stromů lze považovat za přijatelný, protože může odpovídat rozsahu prováděných probírek.

2. Příklad

vývoje modřínových porostů. Z dat bylo nutno vyloučit přechody do třídy odumřelých stromů, protože proces odumírání je u tohoto druhu jiného charakteru (jedná se zvláště o vytěžení při probírce, náhodné poškození a jiné). Obdobný model vypadá následovně (pro výpočet průměrné přechodové matice byly využity údaje z ploch B080, Q511, R057, R076 a R221):

Průměrná přechodová matice:

0: 0,90 - 0,09 -  0   -  0   - 0 - 0
1: 0,03 - 0,75 - 0,21 -  0   - 0 - 0
2:  0   - 0,37 - 0,62 -  0   - 0 - 0
3:  0   -  0   - 0,09 - 0,90 - 0 - 0
4:  0   -  0   -  0   -  0   - 1 - 0
5:  0   -  0   -  0   -  0   - 0 - 1

Výpočet modelu (výsledky v procentech stromů):

          třída defoliace:
          0 -  1 -  2 - 3 - 4 - 5
rok 0:  100 -  0 -  0 - 0 - 0 - 0
rok 1:   91 -  9 -  0 - 0 - 0 - 0
rok 2:   83 - 15 -  2 - 0 - 0 - 0
rok 3:   76 - 20 -  4 - 0 - 0 - 0
rok 4:   70 - 24 -  7 - 0 - 0 - 0
rok 5:   64 - 27 -  9 - 0 - 0 - 0
rok 6:   59 - 30 - 12 - 0 - 0 - 0
rok 7:   54 - 32 - 13 - 0 - 0 - 0
rok 8:   50 - 34 - 15 - 0 - 0 - 0
rok 9:   47 - 36 - 17 - 0 - 0 - 0
rok 10:  44 - 38 - 18 - 0 - 0 - 0
rok 11:  41 - 40 - 19 - 0 - 0 - 0
rok 12:  38 - 41 - 21 - 0 - 0 - 0
rok 13:  36 - 42 - 22 - 0 - 0 - 0
rok 14:  34 - 43 - 22 - 0 - 0 - 0
rok 15:  32 - 44 - 23 - 0 - 0 - 0
rok 16:  31 - 45 - 24 - 0 - 0 - 0
rok 17:  29 - 46 - 25 - 0 - 0 - 0
rok 18:  28 - 47 - 25 - 0 - 0 - 0
rok 19:  27 - 47 - 26 - 0 - 0 - 0
rok 20:  26 - 48 - 26 - 0 - 0 - 0

I tento výsledek dokládá problematiku monitorování zdravotního stavu modřínu. U tohoto druhu mnohdy pravděpodobně je špatně určována třída defoliace a jednotlivé stupně poškození nejsou dobře rozpoznávány. Vhodné by bylo podle zkušeností z hodnocení v jiných územích použít i nějaké jiné kritérium nežli pouze defoliaci. Jako vhodné se jeví například vývoj sloupovitého habitu stromu.

Výsledky zpracování dat defoliace na trvalých výzkumných plochách v Krkonoších jsou uvedeny v publikaci Vacek, Matějka, 1999.

Nově byl vyvinut program pro hodnocení dat vývoje lesních porostů TDM [Tree Defoliation Modelling], který je rovněž založen na modelování za pomoci přechodových matic. Dovoluje prognózu vývoje zdravotního stavu jednotlivých ploch.

Oblast Krušných hor

V následujícím je uvedena analýza vývoje poškození monitoračních ploch se smrkem (Picea abies) na území lesní oblasti 01 - Krušné hory. Zeleně je znázorněno průměrné poškození živých stromů, červeně podíl odumřelých stromů, modré přerušované linie vyznačují pásmo okolo průměrného poškození ±0,5-násobek směrodatné odchylky poškození. Plnými liniemi je vyznačena serie modelů vývoje poškození vypočtených pomocí přechodových matic ve dvou po sobě následujících letech (t.j. prvních dvou letech v nichž je umístěna příslušná křivka). Model bývá oproti vypočtenému skutečnému poškození mírně posunut, protože je zaloÀ?en na třídách defoliace. V případě, že počet odumřelých stromů podle modelu přesáhne 40% stromů z počátečního počtu, pak je křivka vyznačena přerušovaně červeně.

Ještě v roce 1999 bylo indikováno mírné zlepšování stavu většiny porostů, které se s vyjímkou plochy C060 nepodařilo v letošním roce 2000 potvrdit, protože zjištěná míra defoliace zůstala pakticky nezměněna.

 

Obr. 7. Vývoj poškození Picea abies na ploše B070. Vývoj v roce 2000 (průměrná defoliace 36,9%) ukazuje na zastavení snižování defoliace, které bylo naznačováno mezi lety 1997 a 1999. Stav plochy se tak pravděpodobně stabilisuje na současné úrovni.

 

Obr. 8. Vývoj poškození Picea abies na ploše B080. Vývoj v roce 2000 (průměrná defoliace 33,2%) potvrzuje praktickou stabilizaci stavu na současné úrovni.

 

Obr. 9. Vývoj poškození Picea abies na ploše C060. Vývoj v roce 2000 (průměrná defoliace 30,8%) svědčí o pokračujícím mírném snižování defoliace.

 

Obr. 10. Vývoj poškození Picea abies na ploše D030. Stav v roce 2000 (průměrná defoliace 33,3%) zůstal prakticky nezměněn v souladu s předpovědí z předcházejících let.

 

Obr. 11. Vývoj poškození Picea abies na ploše E020. Stav v roce 2000 (průměrná defoliace 33,3%) zůstal prakticky nezměněn.

 

Obr. 12. Vývoj poškození Picea abies na ploše R001.

 

Obr. 13. Vývoj poškození Picea abies na ploše R003.

 

Obr. 14. Vývoj poškození Picea abies na ploše R004.

 

Obr. 15. Vývoj poškození Picea abies na ploše R041.

 

Oblast Orlických hor

Popis grafů z lesní oblasti 21 - Orlické hory viz předchozí kapitolu.

Obr. 16. Vývoj poškození Picea abies na ploše A140.

 

Obr. 17. Vývoj poškození Picea abies na ploše B130.

 

Obr. 18. Vývoj poškození Picea abies na ploše B140.

Oblast Krkonoš

Popis grafů z lesní oblasti 22 - Krkonoše viz předchozí kapitolu.

 

Obr. 19. Vývoj poškození Picea abies na ploše B150.

 

Obr. 20. Vývoj poškození Picea abies na ploše B160.

 

Vyhodnocení přírůstu na vybraných TZP

K dispozici jsou souhrnné údaje o trvalých zkusných plochách z přírodních lesních oblastí 1 (Krušné hory), 21 (Jizerské hory) a 22 (Krkonoše). Plochy byly měřeny ve čtyřech různých dvojicích termínů, vždy opakovaně po pěti letech. Srovnání tak bylo prováděno pro léta 1985/1990, 1986/1991, 1988/1993 a 1989/1994. Pro vyhodnocení přírůstu byly užity údaje o počtu stromů na plochu, střední výšce a průměru ve výčetní výšce. Index přírůstu byl vyjádřen indexem I = (vr+5 - vr)/vr, kde vr = Nr * (*DBHr2/4) * Hr (N je počet stromů, DBH je výčetní průměr, H je střední výška, vždy pro rok r).

Problematika takto získaných dat je patrná z dosažených výsledků. Hodnoty indexu přírůstu se pro smrk pohybovaly mezi +0,547 (příliš vysoká hodnota pravděpodobně způsobená chybou měření nebo dat) a -0,902 (drastické smížení zásoby bylo dáno praktickým rozpadem staršího porostu). Ke snížení zásob došlo na dvanácti plochách z celkem 32 a to ve všech sledovaných územích.

Obdobně byly hodnoceny bukové plochy (celkem 9 ploch v Krušných horách a v Jizerských horách). Hodnoty indexu přírůstu se pohybovaly mezi 0,039 a 0,354. Pro samostatné vyhodnocení je těchto dat opět velmi málo, zvláště pro to, aby bylo možno odhalit a případně vyloučit chybné údaje.

Půdní vlastnosti

Půdy na trvalých výzkumných plochách v Krkonoších

Zahrnuty byly údaje o půdních profilech a jejich vývoji z trvalých výzkumných ploch v Krkonoších. Hodnocen byl vývoj půd na základě odběrů v půdních profilech prováděných v letech 1980, 1993 a 1998. Důležité je předem upozornit, že na plochách nebyla prováděna analýza ve více vzorcích a přiřazení ke genetickému půdnímu horizontu nebylo vždy přesně shodné. Z druhého důvodu byly půdní horizonty označeny číselnými indexy

L

1

F

2

H

3

Ah

4

Ae

5

E

6

B

7-9 (Bh - 7)

C

10-15

Go

16

Gr

17

T

18-20

Jednotlivé vzorky byly porovnávány pomocí těchto indexů.

Pro další podrobné hodnocení je důležité uvažovat zjištěné obecné vztahy jednotlivých charakteristik k obsahu organické hmoty vyjádřené jako obsah celkového uhlíku. Byly zjištěny následující regresní vztahy tvaru y = a + b*x, kde x je Ctot. Vztahy se liší podle jednotlivých horizontů. Zahrnuty byly všechny lokality.

 

Tabulka 15. Regresní vztahy jednotlivých půdních charakteristik na obsah celkového uhlíku. y - výraz lineární regrese; r - lineární korelační koeficient (jeho významnost vyjádřena pro chybu na hladině 5%, 1% resp. 0,1%).

horizonty

1-3

 

4-6

 

7-9

 

>9

 

 

y

r

y

r

y

r

y

r

Ntot

0,8709+0,0166x

0,6195***

0,1457+0,0383x

0,7225***

0,0784+0,03583x

0,6370***

0,0580+0,0267x

0,8263***(3)

akt. pH

2,9810+0,0293x

0,6238***

 

ns

 

ns

 

ns

vým. pH

2,7529+0,0081x

0,2325*

3,2118-0,0136x

-0,3115***

3,7056-0,0255x

-0,2095**(1)

3,8156-0,0127x

-0,2793**

S

3,5374+0,2618x

0,3181**

1,1921+0,2406x

0,5358***

2,1951+0,2086x

0,3733***(1)

2,3784+0,0459x

0,2152*

H

15,436+0,5232x

0,4003***

7,8978+0,7503x

0,5845***

7,0932+0,5316x

0,3978***

3,9907+0,6747x

0,8346***

T

26,677+0,6642x

0,3690***

7,0866+1,1250x

0,7222***(1)

10,374+0,5858x

0,3527***

6,4777+0,7193x

 

V

 

ns

 

ns

 

ns

27,454-0,2960x

-0,2151*

P2O5

 

ns

13,862+0,3056x

0,2668**

13,620+0,3191x

0,1748*

11,572+0,5960x

0,4717***(3)

K2O

-35,728+2,1792x

0,3346***(6)

1,3509+0,4138x

0,6685***(2)

2,5560+0,1384x

0,2117**

1,6026+0,1103x

0,6190***(3)

Fe2O3

 

ns (3)

 

ns

138,12+19,023x

0,3820***(4)

 

ns

CaO

-117,38+10,221x

0,3111**(6)

11,685+0,8577x

0,3234***

 

ns (5)

 

ns (5)

MgO

-15,903+1,6036x

0,2706**(6)

2,3003+0,4072x

0,4262***

 

ns (5)

2,2595+0,1000x

0,2622**(5)

N

0,7658+0,0176x

0,4820***

 

 

 

 

 

 

P

 

ns

 

 

 

 

 

 

K

0,4486-0,0050x

-0,4025***

 

 

 

 

 

 

Ca

 

ns

 

 

 

 

 

 

Mg

 

ns

 

 

 

 

 

 

Poznámky:

(1) Tři nejodlehlejší body vyloučeny

(2) Pět nejodlehlejších bodů vyloučeno

(3) Jeden nejodlehlejší bod vyloučen

(4) Přes 40% chybějících údajů

(5)Hodnoty jsou shora omezeny klesající křivkou hyperbolického tvaru

(6) Hodnoty jsou zhora omezeny vzrůstající křivkou exponenciálního tvaru

ns - statisticky neprůkazný vztah

 

Charakter odebíraných půdních vzorků byl hodnocen na základě ordinační metody standardized principal component analyse (použité proměnné byly centrovány a standardizovány na jednotkovou normu v rámci každého zpracovávaného datového souboru, čímž bylo docíleno vyrovnání vlivu všech zahrnutých proměnných, jimiž byly Ctot, Ntot, aktivní pH, výměnné pH, charakteristiky sorpčního komplexu H, S, T, V, přístupné živiny P2O5, K2O, CaO a MgO).

Hodnoceny byly jednotlivě tři soubory dat - pro smrkové, bukové a smíšené porosty. Vyhodnocení půdních vzorků jsou uvedena na přiložených grafech. Použity byly osy 1 až 4. Výsledky jsou velmi podobné pro všechny tři soubory. Poloha vzorku v prostoru prvé osy (případně prvé a druhé osy) je určena především hloubkou odběru (půdním genetickým horizontem), přičemž největší rozdíly mezi vzorky byly zaznamenány u nejsvrchnějších půdních horizontů F a H.

Získaných výsledků půjde v dalším využít pro hodnocení dlouhodobých změn půdních profilů.

Dále je provedeno srovnání jednotlivých odběrových let (postupně jsou uváděny průměrné hodnoty pro roky 1980, 1993 a 1998 ze všech analyzovaných vzorků příslušné skupiny) pomocí analýzy variance. Poznámky jsou dále uvedeny jen u těch charakteristik, kde byly zaznamenány nějaké změny (α < 5%).

 

Obr. 21. Ordinace jednotlivých půdních vzorků z půdních profilů smrkových porostů v Krkonoších (metoda PCA, blíže viz text).

 

Smrkové porosty

Půdní horizonty 2 až 6

parametr

popis, průměrné hodnoty v letech 1980, 1993 a 1998

kritická hodnota analýzy variance

C_tot

Obsah celkového uhlíku je silně variabilní. Tento fakt velmi omezuje možnost srovnávat jiné výsledky.

α < 0,1%.

N_tot

Výsledek je obdobný předchozímu

α = 1,14%.

aktivní pH

3,59 - 3,82 - 4,78

α < 0,1%.

výměnné pH

2,94 - 3,18 - 3,02

Výsledek je možno hodnotit jako fluktuaci danou pravděpodobně zvláště rozdílným charakterem vzorků

α = 2,15%

S

7,2 - 3,1 - 6,4

α = 1,47%

H

27,3 - 15,9 - 28,4

α = 0,77%

T

34,4 - 19,0 - 34,8

α = 0,37%

K2O

9,1 - 4,6 - 31,1 (nárůst v posledním odběrovém termínu)

α < 0,1%

CaO

19,1 - 12,5 - 104,3 (nárůst v posledním odběrovém termínu)

α < 0,1%

MgO

6,9 - 5,9 - 16,5 (nárůst v posledním odběrovém termínu)

α < 0,1%

Půdní horizonty 7 až 14

C_tot

3,70 - 6,67 - 6,45

α = 1,82%

aktivní pH

4,18 - 4,23 - 5,08 (významný vzrůst)

α < 0,1%

výměnné pH

3,70 - 7,78 - 3,44 (pravděpodobně se jedná o fluktuaci)

α < 0,1%

S

3,3 - 3,3 - 1,7

α < 0,1%

H

9,6 - 11,8 - 6,6

α < 0,1%

T

13,1 - 15,1 - 8,3

α < 0,1%

V

25,3 - 22,6 - 16,8 (významný pokles)

α < 0,1%

P2O5

8,1 - 17,0 - 15,0

α < 0,1%

CaO

7,4 - 8,0 - 16,9 (nárůst v posledním odběrovém termínu)

α < 0,1%

MgO

1,0 - 2,6 - 3,2 (významný vzrůst)

α < 0,1%

 

Bukové porosty

Půdní horizonty 2 až 6

výměnné pH

4,01 - 3,97 - 3,17 (významný pokles)

α < 0,1%

Půdní horizonty 7 až 14

C_tot

Opět variabilní, rozdíly mohou ukazovat na rozdílný charakter vzorků

α = 4,94%

N_tot

Viz předchozí

α = 0,28%

výměnné pH

3,85 - 3,92 - 3,24 (významný pokles)

α < 0,1%

S

3,7 - 4,1 - 5,3 (významný vzrůst)

α = 0,83%

V

33,6 - 32,7 - 44,6

α = 2,21%

P2O5

6,6 - 20,3 - 21,2

α = 1,57%

Smíšené porosty

Půdní horizonty 2 až 6

C_tot

Opět variabilní, rozdíly mohou ukazovat na rozdílný charakter vzorků

α < 0,1%

N_tot

Viz předchozí

α = 3,58%

aktivní pH

3,56 - 3,71 - 4,59 (významný vzrůst)

α = 0,83%

výměnné pH

2,83 - 3,17 - 2,87

α = 4,81%

CaO

56,5 - 18,9 - 378,7 (nárůst v posledním odběrovém termínu)

α = 3,08%

MgO

13,7 - 6,0 - 36,1 (nárůst v posledním odběrovém termínu)

α = 1,46%

 

Půdní horizonty 7 až 14

C_tot

3,9 - 6,9 - 8,6

α = 1,03%

N_tot

0,23 - 0,52 - 0,24

α = 1,05%

aktivní pH

4,20 - 4,12 - 5,00 (mírný vzrůst)

α < 0,1%

výměnné pH

3,87 - 3,99 - 3,40 (mírný pokles)

α = 1,16%

V

32,4 - 28,2 - 26,4 (statisticky neprůkazný pokles)

α = 26,3%

P2O5

11,3 - 22,3 - 19,0

α = 0,68%

CaO

8,7 - 11,0 - 31,0 (významný vzrůst)

α < 0,1%

MgO

1,4 - 1,9 - 3,9 (významný vzrůst)

α = 0,68%

 

Obr. 22. Příklad vývoje některých vlastností v půdních profilech ve dvou smrkových porostech mezilety 1980 a 1998. Pouze obdobná grafická analýza dokáže odhalit takové změny, jakými může být například změna distribuce živin v půdním profilu. Tovněž vliv vápnění bývá dobře pozorovatelný. Základem pro srovnání se zpravidla musí stát hodnocení změny obsahu humusu (celkového uhlíku), které je významné pro posouzení srovnatelnosti obou profilů (v uvedeném případě se jedná o posouzení srovnatelnosti profilů odebíraných na jedné lokalitě ve vou časových obdobích).

Dílčí závěr

Statistické hodnocení obdobných dat lze provést jen velmi obtížně. Rozdílný charakter porovnávaných vzorků se projeví především v rozdílech obsahu organické hmoty (celkového uhlíku, dusíku).

Zdá se, že obecné trendy lze shrnout v následujících bodech:

V dalším období bude provedeno hodnocení na základě porovnání graficky vyhodnocených půdních profilů v jednotlivých obdobích. Program pro takové vyhodnocení je v současné době připravován.

 

Vývoj půd v oblasti Krušných hor a v jejich širším okolí

Porovnání výsledků analýz půdních vzorků odebraných z výzkumných ploch v Krušných horách v letech 1995 a 1999 (data RNDr. Lomský, VÚLHM Jíloviště-Strnady). Jednotlivé plochy jsou označeny následujícími kódy (přehled ploch v souboru PLOTS.HLP na přiloženém CD, strana "Plochy VÚLHM Strnady"):

Cínovec

cinc

Flájská př.

flaj

Kálek

kale

Klínovčík

klck

Klínovec

klec

Klíny

kiny

Kovářská

kova

Loučná

louc

Lounská

lnsk

Načetín

nace

Nová Ves

nves

Skelný vrch

skev

Šebestián

sebe

M. Špičák

spic

Vzorky odebrané z humusové vrstvy půdy

V humusové vrstvě půdy byl zjištěn nárůst obsahu humusu (uhlíku i dusíku), dvojnásobně se zvýšil obsah draslíku, dále též obsahy Zn a Mn. Ordinační analýza seřadila jednotlivé půdní vlastnosti do tří základních větví:

Velká změna půdních vlastností byla pozorována u vzorků z ploch Malý Špičák a Načetín, naopak stabilní situace se zdá být na plochách Cínovec, Lounská a Klínovčík.

 

Tabulka 16. Rozdíl mezi odměrovými termíny (1995 vs. 1999).

Proměnná

průměr 1995

sx

průměr 1999

sx

hladina významnosti (%)

pH(H2O)

4,41

1,07

4,61

0,50

 

pH(KCl)

3,42

0,95

3,57

0,67

 

Cox

23,0

5,9

27,3

4,8

4,55 *

humus

39,7

10,2

47,0

8,2

4,67 *

N

1,39

0,21

1,86

0,36

0,02 ***

C/N

16,64

3,91

14,80

2,24

 

Ca

21,31

2974

2551

2217

 

Mg

153,8

144,8

433,2

489,2

5,07

K

175,1

52,9

390,1

204,4

0,08 ***

P

50,7

48,8

58,9

41,8

 

Fe

80,4

70,9

74,4

57,4

 

Al

460

261

439

375

 

Zn

9,91

6,66

16,32

6,00

1,28 *

Mn

44,0

34,4

104,5

81,9

1,71 *

Tabulka 17. Vztah mezi proměnnými byl hodnocen na základě parciálních korelačních koeficientů (hodnota v první řádce tabulky). Zaznamenané jsou ty, které byly statisticky významné na určité hladině pravděpodobnosti (druhá řádka tabulky). Vzhledem k symetrii tabulky je vyplněna pouze jedna její polovina.

 

pH (H2O)

pH (KCl)

Cox

N

C/N

Ca

Mg

K

P

Fe

Al

Zn

Mn

pH(H2O)

---

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pH(KCl)

0,9718

0,00***

---

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cox

 

 

---

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

0,6339

0,03***

---

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C/N

 

 

0,4454

1,75*

-0,3947

3,77*

---

 

 

 

 

 

 

 

 

Ca

0,8670

0,00***

0,8913

0,00***

 

 

 

---

 

 

 

 

 

 

 

Mg

 

0,3818

4,50*

 

 

 

0,3902

4,01*

---

 

 

 

 

 

 

K

 

 

0,4184

2,67*

0,6020

0,07***

 

 

0,5080

0,58**

---

 

 

 

 

 

P

0,7123

0,00***

0,7131

0,00***

 

 

 

0,5056

0,61**

 

 

---

 

 

 

 

Fe

-0,6007

0,07***

-0,6030

0,07***

 

 

 

-0,5628

0,18**

 

 

-0,6415

0,02***

---

 

 

 

Al

-0,6967

0,00***

-0,7450

0,00***

 

 

 

-0,7180

0,00***

-0,5260

0,40**

 

-0,5730

0,14**

0,7035

0,00***

---

 

 

Zn

-0,3943

3,79*

-0,4592

1,40*

 

0,4169

2,73*

 

 

 

 

-0,4468

1,71*

 

 

---

 

Mn

 

 

 

0,3795

4,64*

 

0,3621

5,83

0,7273

0,00***

0,5949

0,08***

 

 

-0,4955

0,73**

 

---

Vzorky odebrané z minerální vrstvy půdy

Minerální vrstva půdy vykazuje stabilnější vlastnosti oproti vrstvě humusové. Zjištěno však bylo mírné zvýšení aktivního pH a zvýšení poměru C:N, které bude pravděpodobně dáno snížením obsahu dusíku. To by bylo vysvětlitelné (společně s hromaděním dusíku v humusové vrstvě půdy) odčerpáváním N z půdy při růstu stromové kultury a jeho druhotným hromaděním v opadu.

Ze sledovaných proměnných v rámci statistického souboru se nejodlišněji (specificky) chovají obsahy Mn, Fe a Ca.

Velké změny vlastností půdy byly pozorovány na lokalitách Lounská (na rozdíl od humusové vrstvy) a Malý Špičák (shodně s humusovou vrstvou). Na řadě ploch došlo k minimálním změnám: Cínovec, Flájská přehrada, Klínovec, Kovářská, Loučná, Nová Ves a Sv. Šebestián.

 

Tabulka 18. Rozdíl mezi odměrovými termíny (1995 vs. 1999).

Proměnná

průměr 1995

sx

průměr 1999

sx

hladina významnosti (%)

pH(H2O)

3,97

0,49

4,44

0,46

1,49 *

pH(KCl)

3,32

0,43

3,46

0,40

ns

potřeba vápnění (pH=4)

4052

2518

2751

2038

ns

potřeba vápnění (pH=5)

11044

4077

12750

4164

ns

Cox

6,74

7,07

4,98

2,80

ns

humus

11,54

12,20

8,59

4,82

ns

N

0,42

0,27

0,28

0,22

ns

C/N

15,50

4,72

19,26

4,39

3,83 *

Ca

487

943

283

408

ns

Mg

31,14

33,39

33,92

22,84

ns

K

57,5

30,4

90,7

98,5

ns

P

36,93

24,70

51,14

40,30

ns

Fe

42,21

40,89

40,00

36,43

ns

Al

629,5

196,2

604,7

214,8

ns

Zn

4,00

4,75

2,97

3,28

ns

Mn

17,61

20,76

15,11

15,68

ns

sx - směrodatná odchylka; ns - statisticky neprůkazný rozdíl

Tabulka 19. Vztah mezi proměnnými byl hodnocen na základě parciálních korelačních koeficientů (hodnota v první řádce tabulky). Zaznamenané jsou ty, které byly statisticky významné na určité hladině pravděpodobnosti (druhá řádka tabulky). Vzhledem k symetrii tabulky je vyplněna pouze jedna její polovina.

 

pH (H2O)

pH (KCl)

PV4

PV5

Cox

N

C/N

Ca

Mg

K

P

Fe

Al

Zn

Mn

pH(H2O)

---

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

pH(KCl)

0,8207

0,00***

---

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

potřeba vápnění (pH=4)

-0,8276

0,00***

-0,8811

0,00***

---

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

potřeba vápnění (pH=5)

-0,3901

4,43*

-0,3872

4,60*

 

---

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cox

 

0,3956

4,11*

 

 

---

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

0,8881

0,00***

---

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C/N

 

 

 

 

 

 

---

 

 

 

 

 

 

 

 

Ca

0,3718

5,62

0,3727

5,55

 

 

0,4504

1,84*

 

 

---

 

 

 

 

 

 

 

Mg

 

 

 

 

 

 

0,3785

5,15

 

---

 

 

 

 

 

 

K

 

 

 

 

0,6376

0,03***

0,5740

0,17**

 

 

 

---

 

 

 

 

 

P

0,4120

3,27*

0,6394

0,03***

 

 

0,5751

0,17**

0,4296

2,53*

 

 

0,4377

2,24*

 

---

 

 

 

 

Fe

-0,5059

0,71**

-0,6224

0,05***

 

 

 

 

 

 

 

 

 

---

 

 

 

Al

-0,3989

3,93*

 

 

 

 

 

 

-0,4238

2,76*

 

 

 

 

---

 

 

Zn

 

 

 

 

0,6866

0,00***

0,7024

0,00***

 

 

 

0,5655

0,21**

0,4891

0,96**

 

 

---

 

Mn

 

 

 

 

 

0,4433

2,06*

-0,4954

0,86**

 

 

0,4031

3,71*

 

-0,4894

0,96**

 

0,4677

1,39*

---

 

Obr. 23. Humusová vrstva půdy (hierarchická aglomerativní klasifikace, average linkage, Euklidovská distance, data standardizována na nulový průměr a jednotkovou směrodatnou odchylku pro každou proměnnou).

 

Obr. 24. Minerální vrstva půdy (hierarchická aglomerativní klasifikace, average linkage, Euklidovská distance, data standardizována na nulový průměr a jednotkovou směrodatnou odchylku pro každou proměnnou).

 

Obr. 25. Humusová vrstva půdy - ordinace půdních vlastností (centrální PCA, standardizovaná data proměnných), 1. a 2. ordinační osa.

 

Obr. 26. Humusová vrstva půdy - ordinace půdních vzorků (centrální PCA, standardizovaná data proměnných), 1. a 2. ordinační osa.

 

Obr. 27. Minerální vrstva půdy - ordinace půdních vlastností (centrální PCA, standardizovaná data proměnných), 1. a 2. ordinační osa.

 

Obr. 28. Minerální vrstva půdy - ordinace půdních vzorků (centrální PCA, standardizovaná data proměnných), 1. a 2. ordinační osa.

Závěr

V předchozím byl popsán postup prací provedených v průběhu let 1999 a 2000. Zjištěná fakta lze shrnout následovně:

Návrh na řešení dalších problémů v rámci možných budoucích úkolů

Přílohy

Tato zpráva obsahuje následující přílohy publikované v digitální podobě a distribuované na kompaktních discích:

CD 1 - Zpráva o řešení dílčího úkolu C1

Po vložení disku do mechaniky počítače je automaticky spuštěn program REPORT.EXE, který umožní přístup k následujícím položkám:

CD 2+3 - Literatura k poškození lesních porostů v České republice I + II

Skenované starší textové materiály včetně uživatelského software k prohlížení těchto materiálů. Obsah disků je uveden samostatně.

CD 4 - Historické přehledové lesnické mapy I

Vybrané naskenované přehledové lesnické mapy z období šedesátých a sedmdesátých let.

Literatura

Cudlín P., Chmelíková E. (1995):Degradation and restoration processes in mountain Norway spruce ecosystems. In: Matějka,K. [ed.], Investigation of the forest ecosystems and of forest damage. Processes in forest ecosystems and their external functions. - Praha: IDS. pp. 107-118.

Matějka K. (1993): Monitoring stavu lesů České republiky. Metodický komentář, seznam ploch a některé dosavadní výsledky. - Praha: VÚLHM Jíloviště-Strnady; pp. 1-68.

Matějka K. (1994): Forest conditions under the air-pollution impact in Europe (some results of the International Co-operative Programme). - Colloques Phytosociologiques, 23: 473-485.

Matějka K. (1994): Monitoring of the forest status in the Czech Republic. Recent results and prospects. In: K. Matějka [ed.], Investigation of the forest ecosystems and of forest damage. Lowland and submountain forests and monitoring of the forest status. - Praha: pp. 146-154.

Matějka K. (1995): Defoliation of the forest trees and its relationships to the structure and development of stands. In: K. Matějka [ed.], Investigation of the forest ecosystems and of forest damage. Processes in forest ecosystems and their external functions. - Praha: IDS. pp. 130-138.

Mikyška R. et al. (1968): Geobotanická mapa ČSSR. 1. České země. In: Vegetace CSSR, Ser. A, Vol. 2. - Praha: Academia; pp. 1-204.

Neuhäuslová Z. et al. (1998): Mapa potenciální přirozené vegetace České republiky. - Praha: Academia; pp. 1-341.

ÚHÚL (1999): Oblastní plán rozvoje lesů. Přírodní lesní oblast 01 Krušné hory. Textová část. Platnost 1999-2018. - ÚHÚL Brandýs nad Labem.

ÚHÚL (1999): Oblastní plán rozvoje lesů. Přírodní lesní oblast 21 Jizerské hory a Ještěd. Textová část. Platnost 1999-2018. - ÚHÚL Brandýs nad Labem.

Vacek S., Matějka K. (1999): The state of forest stands on permanent research plots in the Krkonoše Mts. in years 1976-1997. - J. Forest Sci., Praha, 45: 291-315.


Back to the main page IDS

© Karel Matějka - IDS (2003)