Súčasné chápanie hydrologického cyklu v lesných ekosystémoch
Nedávno publikované závery výskumu v oblasti hydrológie lesa nepotvrdzujú všeobecne panujúci názor, že čím viac stromov je v lese, tým viac vody les naakumuluje. Tento názor, ktorý sa za minulé desaťročia premietol do mnohých stratégií v oblasti lesného a vodného hospodárstva, je totiž založený na nesprávnom chápaní hydrologického cyklu v lesných ekosystémoch. Opak je pravdou – lesné ekosystémy sú v skutočnosti veľkým spotrebiteľom vody . Korunová vrstva stromov pôsobí ako prirodzený dáždnik a zadržuje časť zrážok (tento proces sa nazýva intercepcia). Časť zrážkovej vody sa vyparí z povrchu listov (tzv. straty intercepciou), časť vody lesná vegetácia spotrebuje na svoj rast, doslova ju predýcha (hovoríme o procese transpirácie) a časť sa vyparí z povrchu pôdy (evaporácia).
Uvedené prirodzené procesy znižujú množstvo vody odvedenej do podzemných zdrojov a vodných tokov. V porovnaní s inými typmi vegetačného krytu (poľnohospodárske kultúry, lúky a pasienky, iné) spotrebúvajú prirodzené a umelo založené lesné porasty o čosi viac vody ako väčšina z nich. Existujú názory, že v suchších oblastiach by nižšia lesnatosť (odstránenie na vodu náročných lesných porastov) mohla byť jedným z faktorov predchádzania resp. zmierňovania suchých období, najmä v semi-arídnych oblastiach. Takéto tvrdenia je však potrebné prehodnotiť aj z hľadiska služieb, produktov a úžitkov, ktoré lesy spoločnosti poskytujú. Lesy znižujú riziko výskytu erózie, zvyšujú kvalitu vody, viažu uhlík, znižujú zasolenosť pôd, poskytujú priestor na rekreáciu a oddych, sú zdrojom dreva a ostatných drevných a nedrevných produktov, útočiskom biodiverzity a pod.
Vplyv lesa je lokálny…
Čiastočné alebo úplné odstránenie stromovej vegetácie urýchľuje odtok vody z územia, zvyšuje sa riziko záplav v daždivých obdobiach, avšak zvyšujú sa aj prietoky vo vodných tokoch počas suchých období. Aj napriek tejto skutočnosti sa význam lesov pri regulácii hydrologických pomerov v danom území často preceňuje – dočasné resp. permanentné zníženie lesnatosti ovplyvňuje hydrologické pomery len na miestnej úrovni a len v spojení s krátkodobými a miernymi zrážkovými udalosťami, ktoré sú zo štatistického hľadiska aj najbežnejšie. So stúpajúcou intenzitou, trvaním zrážok a vzdialenosťou od hornej časti povodia však začínajú prevládať iné faktory prostredia a vplyv lesa sa zmenšuje.
Les je bezpochyby najlepším pôdnym krytom v oblastiach zdrojov pitnej vody, pretože okrem už uvedených vlastností (znižovanie výskytu erózie, „pasca“ na škodliviny a pod.) sa v lese len výnimočne používajú priemyselné hnojivá (v minulosti vápnenie porastov extrémne ohrozených kyslými dažďami) a pesticídy a spotreba fosílnych palív je tiež obmedzená na minimum (ťažba a odvoz dreva).
Vďaka bylinnej resp. krovitej vegetácii (podrast lesa), opadanke, mŕtvemu drevu a nezhutneným pôdam sú lesy najlepším riešením v oblastiach náchylných na zosuvy pôdy a eróziu.
Vegetáciou pokryté brehy riek, potokov, jazier a rybníkov plnia významné vodoochranné funkcie. Zalesnené ochranné pásy okolo brehov plnia tieto funkcie veľmi efektívne vďaka hlbokým a silným koreňovým systémom stromov. Les stabilizuje brehy, obmedzuje výskyt erózie v blízkosti vodných tokov a tým ich zanášanie sedimentmi. Brehové porasty zároveň zachytávajú sedimenty pochádzajúce z okolitých vyššie položených oblastí.
Brehové porasty
Podľa výskumov je 25 metrov široký brehový pás stromov, krov, bylinnej a trávnej vegetácie schopný zachytiť 80-90 % dusíka, 85-95 % sedimentov a viac než 90 % herbicídov splachovaných z priľahlých poľnohospodárskych plôch. Postavenie stromov v zmienenej mozaike vegetácie je veľmi dôležité, pretože koreňový systém stromov poskytuje vhodné podmienky pre veľký počet mikroorganizmov, ktoré sú schopné odbúravať herbicídy, insekticídy a niektoré ďalšie toxické látky.
Pozitívny vplyv lesa a brehových porastov
Les z hľadiska ochrany územia pred eróziou, kvality vody a zanášania vodných tokov sedimentmi poskytuje niekoľko výhod:
- Brehová vegetácia je vďaka koreňovej sústave stromov (hlboké, mohutné korene) a krov významným stabilizačným faktorom a chráni brehy riek, potokov, jazier, rybníkov a vodných nádrží pred eróziou. Brehové porasty plnia túto funkciu zo všetkých typov vegetácie najefektívnejšie, ani ony však nie sú schopné ochrániť brehy meandrujúcich riek.
- Vhodnou druhovou skladbou brehových porastov je možné ovplyvniť nielen kvalitu vodných zdrojov ale aj miestne svetelné a teplotné pomery (striedanie slnných a zatienených (chladnejších) lokalít) dôležité z hľadiska biodiverzity. Brehové porasty predstavujú dôležité prepojenie medzi formami hospodárskeho využívania povodia a ochranou vodných tokov a plôch.
- Les je najlepšou ochranou pred prirodzenou eróziou na svahoch, kde vplyvom gravitácie dochádza k samovoľným pohybom pôd a splachovaniu pôdnych čiastočiek vplyvom zrážkovej vody. Odstraňovanie vegetačného krytu v takýchto prípadoch zvyšuje riziko výskytu erózie.
- Les (spolu s jeho podrastom, opadankou, mŕtvym drevom a organicky obohatenými pôdami) je najlepším riešením, ak je naším cieľom znížiť množstvo sedimentov v povrchových vodných zdrojoch. Pre ochranu pôdy pred erodujúcim vplyvom dažďových kvapiek je pritom rozhodujúce olistenie stromov do výšky cca 10 m a listový opad (opadanka), ktoré tlmia rýchlosť a silu dopadu na pôdu. Spolu s povrchovou vrstvou koreňov tiež obmedzujú platňovú eróziu a tvorbu jarkov. Pri ťažbe dreva je najväčšie riziko vzniku erózie spojené so samotným vyťahovaním stromov z porastov a budovaním približovacích liniek, odvozných ciest a lesných skladov.
- Les je nepochybne najlepšou ochranou pred nekontrolovaným pohybom pôd. Hlboké korene stromov prerastajúce pôdou vytvárajú spevňujúcu podzemnú sieť. Aj napriek efektívnemu pôdnemu krytu však môže aj v lese dôjsť k zosuvom. Je to najmä pri dlhotrvajúcich lejakoch a intenzívnej búrkovej činnosti, keď nasýtené pôdy úž nie sú schopné pohltiť prebytočnú vodu, ktorá potom steká po svahu a podmýva ho.
- Zalesňovanie je jedným z najlepších spôsobov obnovy produktivity a znižovania úrovne sedimentácie v degradovaných územiach postihnutých eróziou.
- Lesy s dobrou vertikálnou štruktúrou podrastu a zakmenením majú pozitívny vplyv na reguláciu kulminačného stavu vody pri vysokých prietokoch, znižujú jej rýchlosť vody a tým aj riziko potenciálnej erózie. Les a brehové porasty majú tiež schopnosť zabraňovať prieniku zvyškov hnojív, pesticídov, herbicídov a iných chemických látok používaných v poľnohospodárstve resp. iných činnostiach do vodných tokov (pri povrchovom a podpovrchovom odtoku z územia plnia funkciu prirodzených nadzemných i podzemných filtrov). Podobne sa správajú lesy v ochranných pásmach vodných plôch.
- Zalesnené brehy majú priaznivý vplyv na veľkosť populácií vodného hmyzu. Toky s väčšími populáciami hmyzu sa spravidla vyznačujú vyššou kvalitou vody – početnejší hmyz je schopný spracovať väčšie množstvá organickej hmoty, dusíka a fosforu ako je tomu v prípade vodných tokov bez brehových porastov. Zvyšky vetiev a iných častí stromov zvyšujú rôznorodosť vodných biotopov pre ryby a ostatné vodné živočíchy a zároveň vytvárajú dodatočné zdroje potravy (listy, plody). Brehové porasty poskytujú útočisko mnohým druhom vtákov a živočíchov a vytvárajú chránené koridory pre prístup živočíchov k zdrojom vody.
Zaujímavé vodné biotopy, ktorý sa vytvoril na mŕtvom ramene Tichého potoka a je napájaný presakujúcou podzemnou vodou (Tichá dolina, 28/6/2007).
Foto : Ing. Matej SCHWARZ