E-mail | SIS | Moodle | Helpdesk | Knihovny | cuni.cz | CIS Více

česky | english Přihlášení



Jaký vliv má druh vegetace na chemismus vody?

V minulosti byly lesní půdy silně acidifikovány, přičemž od 90. let 20. století začalo docházet k postupnému poklesu kyselých depozic. Jaký byl vývoj koloběhu prvků, jaký je stav v současné době a zejména jaký vliv na koloběh prvků má složení lesního ekosystému? Porovnání změn v listnatých a jehličnatých lesích Krušných hor se věnoval i Michal Růžek z Katedry fyzické geografie a geoekologie.
Půda pod smrkem ztepilým (Picea abies) v Krušných horách se stále nevzpamatovala z acidifikace vrcholící v 80.letech 20. století. Jehličnaté lesy jsou však důležitým prvkem ekosystému, jelikož jsou mimo jiné schopné fotosyntézy i v zimních měsících. Foto: K.Fraindová.

S rozvojem průmyslu od druhé poloviny 20. století začaly být (nejen) lesní půdy silně ovlivňovány acidifikací a eutrofizací. Nejprve zejména v důsledku zvýšené koncentrace síranů, později také sloučeninami dusíku. Lesní půdy mají svou pufrační (neboli tlumivou) schopnost, při které dochází k neutralizaci aniontů S a N obsaženými kationty (zejména Ca2+, Mg2+, Na+, K+), při překročení tlumivé kapacity však dochází k vyčerpání kationtového výměnného komplexu. Kromě nedostatku živin pro vegetaci dochází také k poklesu pH, což dále vede k uvolnění rozpuštěného Al3+, který je toxický pro kořeny rostlin. Při poklesu kyselých depozic v 90. letech 20. stol. začalo docházet k postupnému zotavování ekosystémů jezer a řek, u lesních ekosystémů to, vzhledem ke zhoršení stavu půd, trvá delší dobu, než se předpokládalo.

Na intenzitu acidifikace a nasycení dusíkem má vliv druh lesního porostu. Jehličnatý les má, vzhledem k větší celkové ploše jehlic a díky tomu, že neopadává, větší schopnost vyčesávat sloučeniny z atmosféry. Zároveň je charakteristický vyšší intercepcí (zachytávání srážek), podkorunové srážky tak jsou méně naředěné a mají větší efekt na změny půdního chemismu. Na chemismus půd mají samozřejmě vliv i další faktory jako např. rozmístění kořenového systému, kvalita a rozložitelnost organického materiálu, mocnost svrchního půdního horizontu a další.

Změna pH a koncentrace vybraných parametrů ve svrchním půdním horizontu (vlevo) a v hloubce 90 cm (vpravo). Zdroj: Autoři původního článku.

Vědci zkoumali změny koloběhu prvků ve dvou odlišných lesních porostech tvořených nejběžnějšími dřevinami střední Evropy, první smrkem ztepilým (Picea abies) a druhý bukem lesním (Fagus sylvatica) v období od 2005 do 2017 s měsíčními odběry vzorků. Obě stanoviště se nacházela v Krušných horách v nadmořských výškách okolo 800 m nedaleko hranic s Německem v blízkosti obce Načetín.

Ve sledovaném období byly měsíčně hodnoceny podkorunové srážky, srážky z volné plochy mezi oběma stanovišti a pomocí lyzimetrů byla odebírána půdní voda z organického horizontu a dále ve hloubkách 30, 60 a 90 cm.

Mezi lety 2005 a 2017 byl zaznamenán pokles kyselosti srážek, přičemž nejvýraznější byl u podkorunových srážek bukového lesa. Nárůst pH byl ruku v ruce s poklesem koncentrace okyselujících aniontů, zejména SO42-, méně potom NO3-. U srážek z volné plochy došlo také k poklesu koncentrace rozpuštěného organického uhlíku (DOC), u podkorunových srážek nedošlo ke změně. U smrkového lesa však byla celkově vyšší koncentrace DOC i bazických kationtů (Ca2+, Mg2+, Na+, K+) oproti lesu bukovému. Co se týče půdní vody, zde došlo k poklesu množství síranů, což koresponduje se změnou chemismu srážek, přičemž vyšší koncentrace byly vždy registrovány u smrkového lesa. Vzhledem k nižšímu pH a vyšší koncentraci síranů se u smrčin vyskytovaly i vyšší koncentrace hliníku. U dusičnanů nedošlo k výraznému poklesu, zároveň byly vyšší koncentrace naměřeny u lesa bukového.  

Výsledky výzkumu ukazují, že druh lesního porostu má zásadní vliv na stav a změny chemismu podkorunových srážek i půd. I když došlo v minulosti ke snížení zejména emisí SO42- a zvyšování pH, stále je možné pozorovat nepříznivé podmínky zejména u povrchového horizontu půd smrkového porostu vyznačující se sníženým množstvím bazických kationtů, důležitých stavebních prvků pro vegetaci, a zvýšenou koncentraci pro kořenový systém toxického hliníku.

Kateřina Fraindová

Růžek, M., Myška, O., Kučera, J., Oulehle, F. (2019): Input-Output Budgets of Nutrients in Adjacent Norway Spruce and European Beech Monocultures Recovering from Acidification. Forests, 10, 68; doi:10.3390/f10010068.

Publikováno: Neděle 17.11.2019 11:30

Akce dokumentů