+421 45 53 14 111
ekologia

Klimatické zmeny

Dopady zmeny klímy na lesy

Klimatologické pozorovania v posledných desaťročiach poukazujú na viaceré zmeny v klimatickom systéme Zeme. Jedná sa najmä o nárast teploty vzduchu (približne o 0,9 °C od konca 19. storočia, s intenzitou otepľovania 0,2 °C za dekádu v posledných 25 rokoch), rozloženie zrážok v roku smerom k suchším letám a častejším a dlhším obdobiam sucha a horúčav, nárast intenzity búrkových udalostí približne o 20% a pod. Vo svete boli v posledných desaťročiach pozorované viaceré dopady zmien klímy (tzv. recentných zmien klímy) na lesné ekosystémy, ako napríklad posun hornej hranice lesa, zmena produkcie, zvýšená mortalita stromov v dôsledku sucha, zvýšenie frekvencie lesných požiarov, premnoženia škodcov a pod. Napriek tomu, že mnohé z týchto javov na Slovensku doposiaľ pozorované neboli, je potrebné prípady dokumentované v iných oblastiach považovať za analógiu, a obdobný vývoj očakávať aj u nás.

Reakcie lesných ekosystémov na klimatickú zmenu sú, napríklad v porovnaní s poľnohospodárskymi kultúrami, značne komplexné a obtiažne predpovedateľné. Dôvodom je rôzna citlivosť jednotlivých zložiek lesného ekosystému (dreviny, prízemná vegetácia, autochtónni a introdukovaní škodcovia, pôdne prostredie, hydrologický cyklus porastov apod.) na zmenu klímy, čo značne komplikuje projekcie vývoja celého ekosystému. Druhým významným faktorom je dlhovekosť lesa a skutočnosť, že po dobu jedného životného cyklu lesa môže dôjsť k fyziologicky významným zmenám klímy, čo môže ovplyvniť rast, reprodukciu a ďalšie životné prejavy drevín. Ďalším faktorom vnášajúcim neistotu do možnosti adaptácie lesov sú značne obmedzené poznatky o metódach manažmentu lesa, a ich využití pri zmierňovaní dopadov zmeny klímy na les.

Niektoré zo zmien (či už negatívnych alebo pozitívnych) pozorovaných v lesných ekosystémoch v posledných desaťročiach evidentne odrážajú meniace sa klimatické podmienky, pri iných je možné na vplyv meniacej sa klímy usudzovať len nepriamo, iné sú dôsledkom pôsobenia neklimatických faktorov ako je zmena spôsobu hospodárenia v lesoch či znečistenie ovzdušia. Dlhodobý negatívny vplyv neklimatických faktorov môže byť často zosilnený nepriaznivým pôsobením klímy, čo môže vyústiť do rozpadu lesa na značných územiach. Z tohto dôvodu je potrebné venovať v kontexte zmeny klímy zvýšenú pozornosť oblastiam dlhodobo vystaveným znečisteniu ovzdušia, so zmeneným pôdnym prostredím alebo s nepriaznivým drevinovým zložením. U nás sa jedná v prvom rade o územia Spiša, Kysúc, Oravy ako aj o ďalšie rozsiahle územia s výskytom nepôvodných smrekových porastov.

Meniace sa podmienky prostredia predstavujú pre lesného hospodára výzvu v podobe potreby prispôsobiť (adaptovať) lesy a hospodárenie v lesoch na nové podmienky využívaním aktuálnych poznatkov a prístupov k pestovaniu, hospodárskej úprave a ochrane lesa. Z týchto dôvodov sa výskum na Národnom lesníckom centre viac než desať rokov zameriava na výskum vplyvu zmeny klímy na lesy a na vývoj adaptačných opatrení, ktoré umožnia zmierňovať možné negatívne dopady.​​​

Vývoj klímy na Slovensku v posledných desaťročiach

Výsledky meteorologických meraní na Slovensku v ostatných desaťročiach priniesli mnohé dôkazy o náraste početnosti neštandardných situácií v porovnaní s prechádzajúcimi obdobiami. Okrem preukázaných dynamických zmenách v časových radoch rôznych meteorologických prvkov sa v posledných dekádach často hovorí aj o regionálnych zvláštnostiach vo vývoji klímy na Slovensku. Pre analýzu celkového trendu vývoja klímy odporúča Svetová meteorologická organizácia (WMO) využívať dlhodobé klimatické údaje za minimálne 30-ročné obdobie. Hodnotením dlhodobých agregovaných údajov sa eliminujú prirodzené krátkodobé epizódy počasia a v časových radoch tak možno sledovať isté tendencie. V tejto časti opíšeme vývoj klímy za obdobie rokov 1961 – 2010 na príklade pozorovaní z niekoľkých meteorologických staníc Slovenského hydrometeorologického ústavu (SHMÚ) položených v rôznych nadmorských výškach a poukážeme na hlavné odchýlky od dlhodobého stavu klímy.
Pre hodnotenie vývoja klímy za obdobie 1961-2010 bolo vybraných 8 klimatologických staníc SHMÚ s dlhodobým režimom meteorologických meraní, situovaných v rôznych nadmorských výškach. So zohľadnením určitých limitov ich môžeme považovať za miesta prezentujúce príslušný vegetačný stupeň. Uvedené stanice boli vybrané približne v pásme stredného Slovenska, aby sa v časových radoch vývoja meteorologických prvkov redukoval vplyv kontinentality, resp. oceanity na staniciach položených na krajnom východe či západe Slovenska.
Zoznam meteorologických staníc SHMÚ použitých na hodnotenie vývoja klímy
Poloha meteorologických staníc siete SHMÚ použitých na hodnotenie vývoja klímy v rámci vegetačných stupňov Slovenska

Rozdiely medzi klímou jednotlivých vegetačných stupňov prezentujú modifikované klimadiagramy na Obr. 2.2, z ktorých je zrejmý priebeh dlhodobých mesačných priemerov teplôt vzduchu, úhrnov zrážok a potenciálnej evapotranspirácie E0 počas obdobia referenčnej klímy 1961 – 1990. Pre tieto účely boli úhrny potenciálnej evapotranspirácia vypočítané podľa vzorca Ivanova (Novák 1995), na základe mesačných údajov o teplote a vlhkosti vzduchu.

V nižších nadmorských výškach (1 – 3 vs) pozorujeme znaky aridity vyplývajúcej z nedostatočného prísunu zrážok v porovnaní s maximálne možným vypareným množstvom vody. Dreviny lesných ekosystémov vyskytujúcich sa v týchto nadmorských výškach sa prirodzene adaptovali na dané prírodné podmienky (lesostepné druhy) a čiastočne využívajú stratégiu dopĺňania zásob vody akulumovanej v mimovegetačnom období. Záporná vodná bilancia príznačná pre najnižšie vegetačné stupne sa v rozsahu štvrtého vegetačného stupňa dostáva do bilančnej rovnováhy (E0 = Z) a približne od nadmorskej výšky 600 m n.m. nadobúda kladné hodnoty (Z > E0). Z hľadiska ekologického aj produkčného sú v týchto vegetačných stupňoch vytvorené podmienky pre výskyt najhodnotnejších porastov na Slovensku (napríklad z drevín typickej karpatskej zmesi – buk, smrek jedľa). Rozdiely medzi zrážkami a výparom s pribúdajúcou nadmorskou výškou ďalej rastú. Vyššie úhrny zrážok a celková humidita nadmorských výšok cca nad 800 – 900 m n. m. sú základným ekologickým predpokladom pre výskyt drevín montánneho pásma lesov.

Klimadiagramy prezentujúce dlhodobé mesačné priemery teplôt vzduchu T (°C), úhrnov zrážok Z (mm) a potenciálnej evapotranspirácie E0 (mm) na vybraných meteorologických staniciach SHMÚ v rôznych nadmorských výškach počas obdobia referenčnej klímy 1961 – 1990

Vývoj teploty vzduchu

Narastajúci trend ročných teplôt vzduchu na Slovensku potvrdzuje 50-ročný vývoj od roku 1961. Na jednotlivých staniciach stúpla priemerná ročná teplota vzduchu v ostatných dvoch desaťročiach 1991 – 2010 v porovnaní s referenčným obdobím (1961 – 1990) v rozsahu od 0,5 °C (Liptovská Osada) až do 0,83 °C (Sliač). V rámci roka je pritom na všetkých hodnotených staniciach najvýraznejší nárast v letných mesiacoch (jún, júl, august), naopak k najmenšej až zanedbateľnej zmene (otepleniu) došlo za posledných 20 rokov v jesenných mesiacoch (september, október, november). Uvedený fakt podporuje grafické znázornenie priebehu absolútnych priemerných mesačných odchýlok teplôt vzduchu počas rokov 1991 – 2010 od dlhodobého priemeru 1961 – 1990 pre všetky vegetačné stupne.

Vývoj priemerných ročných teplôt vzduchu v období 1961 – 2010 na vybraných klimatologických staniciach SHMÚ situovaných v rôznych nadmorských výškach (vegetačných stupňoch) na Slovensku

Priemerné mesačné odchýlky teplôt vzduchu v rokoch 1991 – 2010 v porovnaní s dlhodobým priemerom 1961 – 1990 na vybraných klimatologických staniciach SHMÚ situovaných v rôznych nadmorských výškach (resp. vegetačných stupňoch) na Slovensku

Vývoj zrážkových úhrnov

S klimatickou zmenou nesúvisí len nárast teploty vzduchu, ale vplyvom zmien celkovej cirkulácie atmosféry dochádza aj k zmenám v množstve a priestorovej distribúcii zrážkových úhrnov. V niektorých častiach Slovenska dochádza k poklesu ročných úhrnov zrážok (južné časti), v iných, najmä severných a severovýchodných regiónoch bol naopak na základe dlhodobých meraní pozorovaný nárast úhrnov zrážok. Pozoruhodná je narastajúca disproporcia nielen medzi jednotlivými rokmi, ale aj v rámci sezónneho vývoja v chode zrážkových úhrnov (striedanie extrémne suchých období s mimoriadnymi zrážkovými udalosťami). Za ostatných 20 rokov sa za najsuchšie roky považujú roky 1992, 1993, 2003 a regionálne aj roky 2000 a 2009. Mimoriadne zrážkovo bohatým bol naopak rok 2010, v ktorom zrážkové úhrny vo vegetačnom období (apríl až september) celoplošne prekračovali dlhodobé priemery 1961 – 1990 (od 170 % do 242 % normálu!) Z grafov sú zjavné lokálne rozdiely v množstve spadnutých zrážok na jednotlivých staniciach, napríklad vegetačné obdobie roku 2001 bolo na niektorých lokalitách zrážkovo normálne až mierne podpriemerné (Boľkovce, Štós, Ratková), na iných staniciach, najmä v submontánnych a montánnych polohách severného Slovenska zase výrazne zrážkovo nadpriemerné (Orava, Vysoké Tatry).

Relatívne odchýlky úhrnov zrážok vo vegetačnom období (IV – IX) rokov 1991 – 2010 
od dlhodobých priemerných úhrnov 1961 – 1990 na vybraných staniciach SHMÚ

Dopady zmeny klímy na produkciu hlavných drevín

Jedným z dopadov očakávanej zmeny klímy je ovplyvnenie produkčnej funkcie lesov, ktorá predstavuje, a v budúcnosti aj bude predstavovať, hospodársky najvýznamnejšiu ekosystémovú funkciu lesa. Dôsledkom zmeny klímy môže byť ako zníženie produkcie vplyvom sucha tak aj jej zvýšenie vplyvom predĺženia vegetačnej sezóny či rýchlejšieho rozkladu organickej hmoty a následnej vyššej dostupnosti živín. V dôsledku zmeny klímy je možné očakávať posun produkčného optima drevín do vyšších nadmorských výšok, kde je však rozloha lesa (resp. priestoru) menšia, čo môže vyústiť do celkového poklesu produkcie lesov Slovenska. Rozsiahle výmery nižších vegetačných stupňov môžu trpieť znížením produkcie v dôsledku sucha a zvýšenej aktivity biotických činiteľov, pričom prípadný nárast produkcie vo vyšších polohách nebude môcť tento pokles kompenzovať. Zmierňovanie tohto vývoja je možné najmä postupnou úpravou drevinového zloženia.

Interakcie zmeny klímy a ekologických nárokov drevín sú natoľko komplexné, že hodnotenie dopadov zmeny klímy na produkciu lesa (ako aj ďalšie funkcie ako ukladanie uhlíka, udržiavanie biodiverzity, či ovplyvňovanie vodného režimu krajiny) nie je možné hodnotiť na základe jednoduchých úvah, ale je potrebné využiť komplexné nástroje modelovania vývoja lesa. V tejto kapitole budú prezentované výsledky štúdie hodnotenia dopadov zmeny klímy na produkciu hlavných drevín Slovenka – duba (Quercus sp.), buka, smreka a jedle. Analýza bola realizovaná spôsobom, aby výsledky boli zovšeobecniteľné na jednotlivé vegetačné stupne Slovenska. Na simuláciu budúceho vývoja porastov bol použitý simulátor rastu lesa Sibyla (Fabrika a Ďurský 2005, 2006).

Podrobné informácie o možnom vplyve zmeny klímy na produkciu hlavných drevín je možné nájsť v realizačnom výstupe Národného lesníckeho centra – Lesníckeho výskumného ústavu Zvolen Zmena klímy a lesy Slovenska: Možné dopady,adaptácia a odporúčania pre prax“ (Hlásny a kol. 2013).

Výsledky simulácií zreteľne opisujú posun produkčného optima hodnotených drevín do vyšších vegetačných stupňov, čo korešponduje s väčším množstvom prác venovaných problematike dopadov zmeny klímy na lesy. Z výsledkov vyplýva, že očakávané dopady zmeny klímy na produkčnú funkciu lesov Slovenska sú nepriaznivé, a produkciu zrejme nebude možné udržať na súčasnej úrovni. Toto je logickým dôsledkom skutočnosti, že výmery porastov vo vyšších nadmorských výškach, kam sa presúva produkčné optimum, sú všeobecne menšie, ako výmery porastov vo vegetačných stupňoch, kde sa produkčné optimá drevín nachádzajú v súčasnosti. Z prezentovaných výsledkov vyplýva, že očakávaný nárast produkcie vo vyšších polohách nemôže kompenzovať straty v dôsledku sucha v nižších polohách.

Z výsledkov sú zrejmé nepriaznivé dopady zmeny klímy najmä na buk v nižších vegetačných stupňoch, kde môže dôjsť k výraznému poklesu jeho produkcie, dokonca až k suchom podmienenej mortalite. Tejto jav korešponduje s väčším počtom prác opijúcich vývoj za posledné roky v rôznych častiach Európy. Tento jav, resp. všeobecne vplyv narastajúceho rizika sucha v nižších a stredných polohách, spolu s rizikami súvisiacimi s pestovaním smreka a jeho narastajúcim biotickým ohrozením, zrejme budú predstavovať najvážnejšie výzvy, s ktorými sa lesníctvo bude musieť vyrovnávať. V súvislosti s pestovaním smreka je potrebné zdôrazniť, že v nižších a stredných polohách môžu byť smrekové porasty ohrozené vývojom tretej generácie lykožrúta smrekového a narastajúcim stresom suchom, ktorý zvýši náchylnosť smreka na napadnutie sekundárnymi činiteľmi. Čiže napriek vyššie uvedenej skutočnosti, že z rastových simulácií nevyplynula zvýšená mortalita smreka, narastajúci tlak biotických činiteľov zrejme neumožní udržanie smrekových porastov starších ako 60 rokov v monokultúrach a mimo horských oblastí. Opatrenia na adaptáciu lesov a na zmiernenie prezentovaných pesimistických vízií sú spracované v záverečnej kapitole tohto materiálu.

Dopady zmeny klímy na lesných škodcov

Reakcia škodcov a patogénov na zmenu klímy predstavuje jedno z najväčších rizík pre lesy. Dôvodom je skutočnosť, že hmyzí škodcovia reagujú na zmenené podmienky takmer bezprostredne resp. v priebehu niekoľkých rokov môžu vytvoriť veľké populácie a rozšíriť sa mimo hraníc ich prirodzeného (dlhodobého) výskytu. V prípade väčšiny našich škodcov sa predpokladá pozitívna reakcia na zmenu klímy (nárast areálov premnoženia, vytvorenie väčšieho počtu generácií a pod.), v prípade niektorých škodcov však môže dôjsť k ich útlmu (napr. defoliátor listnatých drevín porastov piadivka jesenná Operopthera brumata, Turčáni a kol. 2007). Najmä zmeny teploty vzduchu môžu ovplyvňovať úspešnosť škodcov a ich populácií, keďže teplota ovplyvňuje ako vývoj a prežívanie množstva hmyzích škodcov tak aj dostupnosť hostiteľských drevín a ich fyziológiu.

Lykožrút smrekový predstavuje najvýznamnejšieho škodcu smrekových lesov v celej Eurázii. Objemy náhodných ťažieb na Slovensku sú dlhodobo vysoké (Obr. 5.1) a na rozsiahlych územiach je kalamitná situácia. Mimoriadne postihnuté sú najmä územia na severnom Slovensku, kde boli do výskumných a revitalizačných projektov investované značné prostriedky. Meniaca sa klíma môže ďalej zhoršiť poškodzovanie smrekových lesov biotickými činiteľmi, preto sa ako účinné opatrenie javí predovšetkým radikálna zmena drevinového zloženia s výrazným znížením podielu smreka na väčšine územia Slovenska.

Objemy náhodných ťažieb v dôsledku napadnutia porastov lykožrútom smrekovým sú na Slovensku dlhodobo na vysokej úrovni (Vakula a kol. 2009)

Zmena klímy môže vplývať na škodcu a dostupnosť a kvalitu potravných zdrojov rôznymi spôsobmi. Zmena zrážkového režimu s následným stresom porastov suchom a oslabením prirodzených obranných mechanizmov stromov patrí k najvýznamnejším. Okrem toho je možné očakávať nárast frekvencie vetrových a snehových kalamít v Strednej Európe, ktoré môžu vyústiť do zvýšenej dostupnosti potravných zdrojov pre lykožrúta v podobe mechanicky poškodených stromov.

Priemerný počet generácií lykožrúta smrekového, ktorý s ohľadom na klimatické charakteristiky na Slovensku mohol ukončiť svoj vývoj v období 1961-1990, a ktorý je možné očakávať podľa použitého scenára zmeny klímy v obdobiach 2021-2050 a 2071-2100
Vývoj počtu generácií lykožrúta smrekového v oblasti Kysúc a Oravy (naľavo) a zmena počtu generácií v blízkej a vzdialenej budúcnosti v porovnaní s referenčným obdobím (napravo).

Adaptačné opatrenia a podporné činnosti

Adaptácia na zmenu klímy je definovaná ako prispôsobovanie prírodných alebo sociálno-ekonomických systémov prebiehajúcim alebo očakávaným zmenám klímy s cieľom znižovať možné škody a využívať priaznivé účinky. Pri adaptácii lesov na zmenu klímy je potrebné zvažovať minulú a súčasnú zraniteľnosť lesov klimatickými faktormi, prirodzenú adaptačnú schopnosť jedincov a spoločenstiev napr. s využitím schopnosti migrácie alebo s adaptačným potenciálom fenotypickej plasticity, a možnosti manažmentu lesa zmierňovať dopady zmeny klímy.
Adaptácia lesov na dopady očakávanej zmeny klímy vyžaduje viaceré zmeny hospodárenia, pomocou ktorých je negatívne vplyvy možné v istom rozsahu zmierňovať. Intenzita a prioritizácia adaptačných opatrení, najmä rekonštrukcie drevinového zloženia, závisí od viacerých faktorov, najmä však od:
  1. očakávanej intenzity zmeny klímy. Ako však bolo uvedené v úvode tohto materiálu, zo súčasne dostupných projekcií zmeny klímy je možné odvodiť najmä tendenciu vývoja jednotlivých klimatických prvkov, zatiaľ čo rámce očakávanej intenzity zmien sú pri súčasnej úrovni poznania príliš široké
  2. exponovanosti porastov voči iným ako klimatickým faktorom. Zmenou klímy sú mimoriadne zraniteľné porasty, ktoré sú stresované faktormi ako je znečistenie ovzdušia, nedostatok živín v pôde, neprirodzená druhová skladba a výstavba porastov a pod. V prípade kumulatívneho vplyvu klimatických a neklimatických faktorov môžu mať aj menej výrazné zmeny klímy nepriaznivé dopady na stav lesa. Týmto porastom je potrebné venovať pozornosť prednostne
  3. poznatkov získaných z projekcií dopadov zmeny klímy na les, z ktorých niektoré boli prezentované v tomto materiály. Napriek skutočnosti, že poznatky a vývoji klímy sú v mnohých ohľadoch neurčité, rôzne štúdie identifikovali rizikové oblasti, citlivé ekosystémy a procesy. Štúdiám dopadov zmeny klímy na les je preto potrebné venovať pozornosť a pri adaptácii lesov sa prioritne venovať porastom alebo regiónom, ktoré sú označované ako zraniteľné
  4. analogických pozorovaní dokumentovaných v iných prírodných podmienkach. Negatívne procesy súvisiace so zmenou klímy sa prejavujú resp. sú zdokumentované v rôznych regiónoch Európy, v podmienkach, ktoré sú viac alebo menej podobné našim. Čiže ak boli napríklad v okolitých krajinách pozorované premnoženia škodcov, s ktorými sme sa u nás doposiaľ nestretávali, mortalita drevín v dôsledku sucha, a pod., je tieto pozorovania potrebné považovať za indikátory zraniteľnosti týchto ekosystémov, a venovať im zvýšenú pozornosť aj u nás
Je potrebné uviesť, že bez ohľadu na spoločensky diskutovaný antropogénny alebo prirodzený pôvod pozorovaných zmien klímy je z pozorovaných dát zrejmé, že dochádza ku zvyšovaniu počtu aj intenzity extrémnych klimatických javov. Klíma sa mení smerom k suchším letám, nevyrovnaným zrážkam a častejším a dlhším periódam sucha a tepla. Načrtnuté adaptačné opatrenia nepredstavujú radikálne zásahy do štruktúry lesov ani zavádzanie alternatívnych postupov s neznámymi dôsledkami, ale predstavujú možný základ adaptácie lesov, ktorý v spojení s ďalšími postupmi pestovania a ochrany lesa môže pomôcť vybudovať stabilnejšie lesné porasty plnohodnotne plniace komplexnú funkciu lesa aj v meniacich sa prírodných podmienkach.

Obnova lesa a zmena drevinového zloženia

Za kľúčový nástroj adaptácie lesov na zmenu klímy je potrebné považovať postupnú zmenu drevinového zloženia. K tejto je potrebné pristupovať odlišne na súčasnom dolnom (suchom podmienenom) a hornom (teplom podmienenom) areály výskytu drevín. Zmena drevinového zloženia má byť sprevádzaná zvyšovaním druhovej diverzity, vrátane možnej introdukcie nových druhov; znížením rubných dôb zraniteľných drevín, a minimalizáciou zásahov narúšajúcich kompaktnosť porastu pri drevinách a v prírodných podmienkach, kde narušenie zápoja predstavuje rizikový faktor.

Zmena drevinového zloženia by mala hlavne v nižších vegetačných stupňoch smerovať k širšiemu využívaniu drevín lepšie znášajúcich sucho. Kľúčová ja náhrada na vlahu náročného a bioticky a mechanicky zraniteľného smreka drevinami z prirodzenej skladby, predovšetkým v nižších a stredných polohách, kde smrek môže byť vystavený narastajúcemu stresu suchom. Viaceré štúdie taktiež naznačujú zraniteľnosť bukových porastov suchom a následne biotickými činiteľmi v nižších nadmorských výškach. Naopak, simulácie vývoja dubových porastov naznačujú nízku citlivosť viacerých druhov duba voči zmene klímy v našich podmienkach. Pri zmene drevinového zloženia je preto potrebné uvažovať so širším využitím duby, bukov (vo vyšších polohách) a cenných listnáčov. S pestovaním duba zimného, a vo vnútrohorských kotlinách aj duba letného, je možné rátať v 3. a 4. vegetačnom stupni, pričom dub zimný môže tvoriť zmesi s jedľou a smrekom. Jedná sa o rozšírenie súčasných dubovo-hrabových lesov s ihličnanmi (Michalko a kol. 1980), ktoré sa v súčasnosti vyskytujú napríklad v Žilinskej, Turčianskej, Podtatranskej a Hornádskej kotline. Vzhľadom na stúpajúcu kontinentalitu klímy, ktorá sa v budúcnosti môže blížiť súčasnej klíme týchto kotlín, môžu uvedené spoločenstvá nahrádzať časti zonálnych spoločenstiev buka a jedle v stredných polohách, najmä v 3. a 4. vegetačnom stupni.


V zvlášť zraniteľných nižších a stredných polohách pripadá do úvahy okrem duba cerového aj širšie využitie dnes zriedkavejších druhov duba – dub plstnatný (Quercus pubescens) a dub balkánsky (Quercus frainetto). Tento postup by mal vyústiť do celkového zvýšenia druhovej diverzity lesov, čím sa dosiahne zlepšenie schopnosti ekosystému prirodzene sa adaptovať na meniace podmienky. Sprievodným efektom takejto rekonštrukcie je zníženie výmeny porastov trpiacich v extrémnych rokoch stresom zo sucha, a tým aj zníženie škôd v dôsledku vyššej náchylnosti stresovaných porastov k napadnutiu sekundárnymi činiteľmi.


Z prezentovaných výsledkov ohľadne dopadov zmeny klímy na produkciu je zrejmá tendencia posunu produkčného optima drevín do vyšších vegetačných stupňov a suchom podmienený pokles produkcie v nižších vegetačných stupňoch. Keďže produkcia je jedným z dôležitých indikátorov vitality drevín, o prezentované výsledky tejto časti realizačného výstupu sa je možné opierať pri zmene drevinového zloženia a posune súčasného zonálneho usporiadania drevín. K úprave drevinového zloženia lesov Slovenska ďalej uvádzame nasledovné body:

  • Prezentované rastové simulácie, ako aj množstvo literárnych zdrojov, naznačujú nízku citlivosť dubov k zmene klímy, a ich možné využitie pri náhrade na sucho citlivých drevín ako je buk, smrek alebo jedľa. Pozornosť je potrebné venovať druhom dubov, ktoré majú v strednej Európe severnú hranicu ich rozšírenia ako je Q. pubescens, Q. cerris alebo Q. frainetto. Využitie týchto druhov môžu byť vhodnou alternatívou pre zalesňovanie klimaticky exponovaných stanovíšť v stredných aj vyšších polohách.
  • b. Z hľadiska podpory druhovej diverzity môže byť pri rekonštrukcii drevinového zloženia v nižších a stredných polohách vhodné využívanie druhov, ktoré majú podobné ekologické nároky ako duby, napr. Fraxinus ornus, Acer campestre, Sorbus torminalis, Tilia cordata a T. argentea.
  • Viaceré experimenty z Bavorska, Rakúska, Českej republiky, Poľska, Srbska alebo Slovenska naznačujú možnosť náhrady častí smrekových porastov v stredných polohách jedľou bielou, smrekovcom and douglaskoou tisolistou. Ako perspektívnu je potrebné vnímať najmä poslednú zmienenú drevinu z dôvodu jej dobrej produkčnej schopnosti, tolerancii voči suchu, neprítomnosti významnejších hmyzích škodcov a jej melioračné schopnosti.
  • Napriek tomu, že v literatúre sa s agátom (Robinia pseudoacacia) uvažuje pri adaptácii lesov na zmenu klímy z dôvodu vysokej tolerancie voči klimatickým faktorom a veľmi dobrej schopnosti regenerácie, a za predpokladu využitia vhodných kultivarov aj schopnosti produkovať kvalitné drevo, využívanie tejto dreviny by malo byť nanajvýš opatrné. Agát je jedným z najinvazívnejších druhov v strednej a východnej Európe ohrozujúcim integritu pôvodných lesov. Šíri sa na úkor ekonomicky významnejších drevín, a preto bude mimoriadne dôležité aktívne potláčanie jeho ďalšieho agresívneho šírenia. V miestach, kde sa vyskytuje, sa bude naďalej využívať zväčša výmladkové hospodárenie. Na skvalitnenie agátových porastov bude potrebné vo väčšej miere využívať generatívnu obnovu. Vhodným využitím sú krátkoveké plantáže a intenzívne manažované porasty na energetické účely.
  • Pinus sylvestris a Pinus nigra boli do 90 rokov vysádzané ako náhrada dubových výmladkových lesov v nižších polohách. Ďalšie využívanie týchto drevín by však malo byť opatrné, z dôvodu rozšírenia sypavkového ochorenie ihlíc zapríčinenej hubami Sphaeropsis a Dothistroma (Diplodia). Z dostupných štúdií vyplýva, že zvýšený výskyt týchto ochorení môže súvisieť s klimatickým stresom drevín spôsobeným suchom a extrémnymi teplotami.
  • Kľúčovým adaptačným opatrením súvisiacim so zmenou drevinového zloženia je redukcia zraniteľných smrekových monokultúr a zvýšenie výmer zmiešaných a listnatých lesov. Tento proces už v istej miere prebieha, nie však ako reakcia na riziká súvisiace so zmenou klímy ale ako dôsledok dlhodobo vysokých objemov náhodných ťažieb v smrekových porastoch v dôsledku dlhodobého pôsobenia komplexu nepriaznivých činiteľov. Radikálnejšia konverzia však naráža na vysokú trhovú hodnotu smrekového dreva a v súčasnosti problematické umiestňovanie náhradných drevín na trh, ako aj na stále nízke povedomie ohľadne rizík súvisiacich s hospodárením zameraným na produkciu smrekového dreva. Istým riešením môže byť zakladanie resp. konverzia súčasných smrekových lesov na zmiešané porasty smreka, jedle a buka so zníženými rubnými dobami, kde je možné predpokladať vyššiu bezpečnosť hospodárenia.
  • Znižovanie výmery sekundárnych smrekových lesov by malo byť najvýraznejšie do nadmorskej výšky približne 800 m n. m., kde hrozí riziko vývoja tretej generácie lykožrúta smrekového a porasty zároveň môžu byť vystavené narastajúcemu stresu suchom. Dôležitou skutočnosťou však je, že lykožrúty preferujú porasty staršie ako 60 rokov, takže je možné uvažovať s využívaním smreka v stredných polohách s výrazne zníženou rubnou dobou. Pozorovania z Českej republiky z roku 2009 však poukazujú, že lykožrút smrekový napádal porasty vo veku 40-60 rokov v blízkosti ohnísk v starších porastoch, čiže aj vyššie uvedený predpoklad je potrebný priebežne prehodnocovať a rátať so zvýšenými nákladmi na ochranu lesa.
  • Najvyššia pozornosť by mala byť venovaná smrekovým porastom v regiónoch postihnutých rozpadom smrekových porastoch, najmä oblasti Kysúc, Oravy a Spiša, kde je potrebné realizovať radikálnu konverziu v krátkom období.​

Pestovanie lesa a využívanie zdrojov reprodukčného materiálu

Z hľadiska adaptácie lesov na zmenu klímy sa pestovanie a výchova porastov majú zameriavať na obmedzenie vplyvu škodlivých činiteľov úpravou drevinového zloženia tak, aby sa zastúpenie hostiteľských drevín znižovalo v oblastiach, kde je predpokladaný nárast tlaku biotických činiteľov, a aby v oblastiach exponovaných mechanicky pôsobiacim činiteľom bola zlepšovaná statická stabilita porastov a znižované zastúpenie rizikových drevín.

Dôležitým opatrením je diferencovať intenzitu prebierok s ohľadom na mieru biotického rizika. To znamená vyhýbať sa intenzívnejším zásahom v regiónoch so zvýšenou aktivitou biotických činiteľov, a intenzívnejšie zásahy realizovať v regiónoch a porastoch z nižším rizikom biotického poškodzovania, ktoré majú plniť najmä drevoprodukčnú funkciu. Tento typ manažmentu však môžu spôsobiť zhoršenie statickej stability porastov z dôvodu menej intenzívnej výchovy porastov, preto je pri zásahoch potrebné zvažovať vzťah medzi biotickým a abiotickým rizikom poškodenia porastu.

Dôležitým opatrením je čo najširšie uplatňovať prírode blízke obhospodarovanie lesov, čiže výberný hospodársky spôsob, a nepravidelný maloplošný podrastový hospodársky spôsob s dlhou obnovnou dobou, cieľom čoho má byť vytvorenie trvalo etážových a/alebo maloplošných mozaikových porastov. Klimatické projekcie naznačujú zvýšené riziko prívalových dažďov a iných extrémnych klimatických udalostí, čiže udržiavanie primerane zapojeného porastu bude chrániť pôdu pre možnou eróziou ako aj zmierňovať nepriaznivé vplyvy klimatických faktorov na zmladenie.

Prirodzené zmladenie lesných drevín vzhľadom na vyšší východiskový počet semien a semenáčikov poskytuje v porovnaní s umelou obnovou oveľa viac priestoru na uplatnenie prirodzeného výberu. K výberu dochádza prostredníctvom selekcie najvitálnejších a teda miestnym stanovištným a klimatickým podmienkam najlepšie prispôsobených jedincov. Pri umelej obnove lesa viaceré štúdie poukazujú na široké možnosti využitia adaptačného potenciálu drevín súvisiaceho s ich genetickou variabilitou. V praxi ide predovšetkým o výber proveniencií vhodných pre konkrétne stanovištné podmienky. V súlade s výsledkami provenienčných pokusov pripadá do úvahy aj využitie zahraničných proveniencií z oblastí s klímou podobnou klíme očakávanej v našich podmienkach v budúcnosti (napr. Gömöry a kol. 2011, Longauer a kol. 2010).

Dôležitým prvkom úspešnej adaptácie lesov na zmenu klímy je zamedzenie nenávratnej straty cenných porastov a populácií lesných drevín. Toto je možné dosiahnuť využívaním opatrené ex situ, čiže prenesením vegetatívneho alebo generatívneho potomstva a vysadením v reprodukčných výsadbách na klimaticky vhodnejších stanovištiach.

V súvislosti s posunom klimatických areálov je potrebné kompenzovať úbytok dnes najbežnejšieho zdroja lesného reprodukčného materiálu, ktorým sú uznané porasty pre zber semien. Uznané porasty sú už teraz príliš ohrozované klimatickými extrémami a s tým spojeným tlakom škodcov a chorôb. Ich stratu bude potrebné kompenzovať náhradnými zdrojmi ex situ – semennými sadmi a semennými porastmi. Nové semenné sady a semenné porasty je potrebné zakladať na miestach, ktoré budú konkrétnej drevine dlhodobo vyhovovať klimaticky, majú vhodné pôdne pomery a klimatické extrémy, ako skoré a neskoré mrazy alebo suchom, nepredstavujú výraznejšie riziko.

Na záver je potrebné uviesť, že na získanie poznatkov o klimatickej adaptabilite a reakcii lesných drevín na asistovaný prenos – v reakcii na posun klimatických areálov – sú nevyhnutné provenienčné pokusy. Bez informácií získaných týmto spôsobom môžu adaptívne opatrenia skončiť neúspechom z biologického, ekologického aj ekonomického hľadiska.​

Rubné doby a ťažba

Ťažba by mala byť realizovaná spôsobom, aby nedochádzalo k zvyšovaniu náchylnosti porastov k poškodeniu abiotickými faktormi alebo k napadnutiu/infekcii biotickými činiteľmi. Patrí sem najmä eliminácia zásahov ktoré vytvárajú porastové steny exponované voči prevládajúcemu vetru alebo slnečnému žiareniu. Je potrebné vyhýbať sa holorubnému spôsobu hospodárenia a je potrebné zmenšovať veľkosť obnovných prvkov.

Úprava rubných dôb, najmä ich znižovanie, má slúžiť hlavne ako nástroj na zmiernenie rizika zničenia alebo poškodenia porastov epizodickými udalosťami (víchrice, snehové kalamity, požiare), na zníženie výmery vekových tried náchylných k biotickému poškodzovaniu, a na dosiahnutie vyššej flexibility rekonštrukcie drevinového zloženia, hlavne keď očakávame fyziologicky významné zmeny klímy behom jedného životného cyklu lesa. K znižovaniu rubných dôb je však potrebné pristupovať selektívne, v závislosti od vzťahu medzi vekom danej dreviny a nárastom rizika zničenia alebo poškodenia porastu. Opatrenie má význam najmä pri ihličnatých drevinách v stredných a vyšších polohách. Napríklad v prípade dubov dlhšie rubné doby môžu predstavovať výrazne vyšší výnos pri akceptovateľnom náraste rizika poškodenia (podrobnejšie v Kulla a kol. 2012).

V horských polohách je možné očakávať zlepšenie produkcie, a porasty v týchto polohách môžu v nižších vekoch dosahovať dimenzie rubných porastov. Rýchlejšia rotácia vo vyšších polohách, spolu so zvýšenou produkciou, tak môžu v istej miere kompenzovať straty na produkcii v dôsledku sucha v nižších polohách.

Ochrana lesa

Prispôsobenie konceptu a používaných metód ochrany lesa potrebe adaptácie lesov a lesníctva zmene klímy spočíva prevažne v zachovaní doteraz používaných efektívnych metód a v testovaní novo vyvíjaných metód napr. biologického boja. Keďže je potrebné očakávať zvýšený tlak biotických činiteľov, súčasné prostriedky (technické, personálne …) môžu byť do budúcna nepostačujúce, a je potrebné zabezpečiť ako posilnenie pozície jednotlivých zložiek ochrany lesa tak aj zvýšenie efektívnosti využívania súčasných prostriedkov. Potrebné zmeny sa musia týkať predovšetkým vývoja a prevádzky efektívnych metód monitoringu škodcov, a vývoja stratégií na flexibilné reakcie pri objavení sa nových druhov škodcov a zmenách v rozšírení a populačnej dynamike autochtónnych druhov.

Kľúčovou úlohou je vyvinúť metódy integrovaného monitoringu, ktorý sa okrem samotných škodcov bude zameriavať na komplexné hodnotenie netypických zmien stavu lesa identifikovaných napríklad zo záznamov DPZ, resp. podrobnému prieskumu aktivity biotických činiteľov v porastoch postihnutých suchom. Navrhované postupy týkajúce sa úpravy koncepcie a metód ochrany lesa sú nasledovné:

  • Zintenzívniť súčasný monitoring škodcov, keďže nárast intenzity a frekvencie periód sucha môže spôsobiť zmeny v populačnej dynamike a rozšírení škodcov, napr. vo fluktuačných cyklov defoliátorov, ich potravných preferenciách alebo počte generácií lykožrútov.
  • Venovať pozornosť aj druhom, ktoré majú v súčasnosti resp. v minulosti mali okrajový význam, zmena prírodných podmienok však môže spôsobiť nárast nimi spôsobených škôd. Napríklad Larix decidua a Pinus cembra, ktoré v minulosti neboli bioticky vážnejšie poškodzované, sú v posledných rokoch intenzívne napádané Ips cembrae, Pityogenes chalcographus a Ips amitinus, v dôsledku čoho dochádza k rozpadu týchto porastov až na hornú hranicu lesa. Narastá význam lykožrúta severského (Ips duplicatusI) a lykožrúta bukového (Taphrorychus bicolor). Zvýšenú pozornosť je potrebné venovať hubovým patogénom (napr. Armillaria sp.), pri ktorých sú možné reakcie na zmenu klímy doposiaľ v značnej miere nepreskúmané.
  • Pozornosť by mala byť venovaná zmenám v rozšírení a populačnej dynamike autochtónnych škodcov, resp. objaveniu sa introdukovaných škodcov v okolitých krajinách, resp. kdekoľvek v Európe. Tieto poznatky umožnia upriamiť monitoring lesa na konkrétne porasty alebo regióny, v ktorých môže nastať analogická situácia. Príkladom je nárast škôd v smrekových porastoch v dôsledku ich napadnutia lykožrútom severským v Rumunsku, alebo rozsiahla mortalita buka v dôsledku stresu suchom a následným napadnutím lykožrútom bukovým v Maďarsku. Tieto skutočnosti naznačujú potrebu upriamiť pozornosť na intenzívnejší monitoring týchto škodcov u nás ako aj na odbornú prípravu pracovníkov zložiek ochrany lesa.
  • Jednou z aktivít, ktorým zrejme bude potrebné venovať zvýšenú pozornosť, je kontrola invazívnych druhov drevín, ktorých objavenie môže súvisieť so suchšou a teplejšou klímou, a ktoré sa môžu rozširovať na úkor pôvodných ekonomicky a ekologicky významných druhov. Môže sa jednať napr. o Robinia pseudoacacia, Negundo aceroides a niektoré severoamerické druhy Fraxinus sp.​

Špecifické opatrenia

Potreba sprístupnenia porastov cestnou sieťou s primeranou hustotou bude s ohľadom na narastajúce riziká pre les ešte naliehavejšia ako v súčasnosti. Zvýšené riziko biotických aj abiotických disturbancií, vrátane požiarov, vyžaduje vyššiu operatívnosť hospodárenia aj v odľahlých a v súčasnosti ťažšie prístupných oblastiach. Cielené znižovanie rubných dôb môže vyžadovať častejšie zásahy, čo predpokladá kvalitnú cestnú sieť s primeranou hustotou. Pri budovaní ciest je potrebné zvažovať zmenu klimatických podmienok, ako je kratšia doba premrznutia pôdy, možný nárast úhrnov zrážok v zimnom období, posun hranice snehu do vyšších nadmorských výšok alebo zvýšené zamokrenie v podhorských polohách.

Na doplnenie predchádzajúceho textu uvádzame opatrenia na zmiernenie dopadov zmeny klímy na lesy na úrovni krajiny s cieľom podpory biodiverzity a ďalších ekologických funkcií (Noss 2001, upravené):

  • zabezpečiť, aby v rezerváciách, národných parkoch, chránených krajinných oblastiach a pod. boli reprezentované všetky kľúčové lesné typy;
  • zabezpečiť ochranu tzv. klimatických refúgií, čiže oblastí, v ktorých mikro a mezo klimatické podmienky umožnia pretrvanie súčasnej lesnej vegetácie;
  • zabezpečiť ochranu prirodzených lesov;
  • vyhnúť sa akejkoľvek fragmentácii lesa na úrovni krajiny, a podporovať konektivitu lesných celkov najmä v smeroch nižšej klimatickej variability, kde je možná migrácia druhov (smer východ – západ resp. v približne v rovnakej nadmorskej výške) ;
  • realizovať extenzívne hospodárenie (low intensity forestry) a vyhýbať sa konverziám súčasných hospodárskych lesov na plantáže.​

Monitoring lesa

V kontexte adaptačných opatrení, je zvýšenú pozornosť potrebné venovať kontinuálnemu monitorovania lesa na národnej aj európskej úrovni, ktorého výsledky môžu indikovať nepriaznivé tendencie vo vývoji ukazovateľov stavu lesa, a následne usmerniť realizáciu adaptačných opatrení. Význam zintenzívnenia monitoringu lesa už bol naznačený v súvislosti s ochranou lesa, keďže zmeny v biotickom disturbančnom režime lesa je možné považovať zrejme za najzávažnejšie riziko pre lesy súvisiace so zmenou klímy. Obdobne je potrebné pristupovať aj k vyhodnocovaniu dlhodobého vývoja ukazovateľov vitality drevín, produkcie, stavu pôd, eutrofizácii, acidifikácii a pod., ktoré môžu buď súvisieť so zmenou klímy alebo môžu predstavovať spolupôsobiace stresové faktory, ktorých pôsobenie môže vyvolať závažnú reakciu aj v prípade menšieho klimatického stresu. Navrhované úpravy súčasného systému monitorovania stavu lesa s cieľom poskytnúť podklady kontexte adaptácie lesov je možné sformulovať nasledovné odporúčania:

  • Širšie využívať systémy monitorovania stavu lesa s využitím záznamov DPZ na identifikáciu zmien v stave asimilačných orgánov a odlesnenia, zmien vo fenológii drevín a pod., a najmä integrovať výstupy tohto typu monitoringu do činnosti zložiek ochrany lesa, a všeobecne do manažmentu lesa na rôznych úrovniach.
  • Dôkladne priebežne štatisticky vyhodnocovať údaje celoeurópskeho monitoringu lesa, najmä vo vzťahu k pôsobeniu klimatických faktorov. Tento typ údajov umožní vyhodnotiť prebiehajúce environmentálne zmeny v širšom kontexte, a vytvorí rámce pre realizáciu adaptačných opatrení na nadnárodnej úrovni.
  • 3. Venovať zvýšenú pozornosť vedeniu lesnej hospodárskej evidencie, ako významnému zdroju informácií o rozvratných procesoch v lesoch, z ktorých mnohé súvisia s meniacou sa klímou. Zvýšená pozornosť by mala byť venovaná štatistickému vyhodnoteniu zhromaždených údajov a ich interpretácii vo vzťahu ku klimatickým faktorom. Tieto podklady majú potenciál umožniť ako v rámci menších území tak aj na celoslovenskej úrovni relatívne presné hodnotenie vývoja poškodzovania porastov biotickými činiteľmi vo väzbe na mechanicky pôsobiace činitele a klimatické faktory. Predpokladom je úzka spolupráca medzi prevádzkovými pracoviskami a výskumnými organizáciami a skvalitnenie vedenia evidencie na úrovni lesnej prevádzky.​