Dynamika horského smrkového lesa se zaměřením na vývoj přirozené obnovy

Ing. Jaroslav Červenka

Doctoral thesis

Dynamics of mountain spruce forest focused on natural regenaration development

Abstract:

Disturbance hrají nezastupitelnou roli v dynamice lesních ekosystémů. Avšak jejich přesné důsledky nejsou v oblastech horských smrčin střední Evropy zcela objasněné. V roce 2007 se přes území Národního parku Šumava přehnal ničivý orkán Kyrill, který nastartoval kůrovcovou disturbanci a následné velkoplošné odumírání horního stromového patra v této oblasti. Tato práce využívá této skutečnosti a zabývá se rozpadem a strukturou porostů po distrubanci, početností a strukturou přirozené obnovy a dále řeší především dynamiku přirozené obnovy smrku ztepilého (Picea abies) na tlejících kmenech. Porovnává narušené porosty (NP Šumava) s oblastí bez narušení (CHKO Jeseníky). Zaměřili jsme se na změnu početnosti zmlazení po disturbanci a vliv vlastností tlejících kmenů na tuto změnu. V oblasti Trojmezenského pralesa činila mortalita mateřského porostu 99 %, bylo nalezeno několik málo stromů, které kůrovcovou gradaci přežily. Jednalo se především o potlačené stromy s průměrem kolem 10 cm. Živé stromy (DBH>7 cm) dosahovaly hustoty 16 ks/ha. Množství tlejícího dřeva se zvýšilo 2,5 násobně (v porovnání se stavem před 10 lety) a jednu třetinu tvořily ležící kmeny. V porostech byla nalezena pouze obnova smrku ztepilého (Picea abies) a jeřábu ptačího (Sorbus acuparia). Zmlazení se zde vyskytovalo v dostatečných počtech, především na mikrostanovištích mech (32 %), tlející dřevo (27 %) a pata stromu nebo souše (28 %). Zmlazení smrku uchycené před disturbancí (banka zmlazení) zaujímalo celkově 88 %. S rostoucí nadmořskou výškou se vyskytovala celkově nižší více homogenní obnova. Nejlepší podmínky pro obnovu poskytují kmeny velkých dimenzí, kmeny rozkládané bílou hnilobou způsobenou václavkou (Armillaria spp) nebo ohňovcem ohraničeným (Phellinus nigrolimitatus). Naopak kmeny rozkládané troudnacem pásovaným (Fomitopsis pinicola) nejsou pro obnovu příliš vhodné. Při porovnání změny početnosti obnovy na ležících kmenech v narušené a nenarušené lokalitě jsme pozorovali výrazný nárůst v narušené oblasti (o 33 %). Největší nárůst byl pozorován v nejnižších výškových kategoriích na kmenech větších dimenzí. Tři roky po odumření horního stromového patra se efekt silné disturbance na odrůstání a přežívání obnovy na ležících kmenech neprojevil.

Abstract:

Disturbances have a major impact on the dynamic of forest ecosystems. However, there is lack of its exact consequences for mountain spruce forests in Central Europe. In 2007 heavy windstorm damaged a lot of stands in Šumava NP, subsequent bark beetle outbreak resulted in a large-scale dieback of spruce stands in this area. We took advantage of this opportunity. This study is focused on disintegration and structure of stands after the severe disturbance and in next step is focused on density and structure of natural regeneration in these stands. In addition we dealt with spruce regeneration (Picea Abies (L.) Karst.) on decaying logs. We compared two localities, disturbed (NP Šumava) and undisturbed site (CHKO Jeseníky). We concentrated on the change in saplings densities and on impact of decaying logs characteristic on this change. Finally we wanted to determinate impact of decaying logs characteristic on density of spruce regeneration. In area of Trojmezná we recorded 99 % mortality of parent stands. We founded only a few of adult tress which survived the disturbance, in addition we found several new trees, most of them with diameter about 10 cm. Live trees (DBH > 7 cm) reach density 16 trees per ha. The amount of dead wood was 2.5 times higher than before 10 years, one third were lying logs. Only natural regeneration of Norway spruce and rowan (Sorbus acuparia L.) was founded. Regeneration recruitments occurred in sufficient numbers, mostly on mosses (32 %), dead wood (27 %) and the nearest neighbourhoods of living mature trees or snags (28 %). Advance regeneration occupied 88 % of all regeneration. The density of individuals was similar along the elevation gradient. But in lower elevation of study area was situated higher regeneration recruitment then in the higher parts. With increasing elevation gradient regeneration was more homogenous in height and was lower. Best conditions for spruce regeneration provides logs with the largest diameters and logs with presence of white fungi Armillaria spp. or Phellinus nigrolimitatus. On the other hand logs with presence of Fomitopsis pinicola do not provide a suitable microsite for saplings. When we compare change in regeneration density on dead wood between the disturbed and undisturbed site, our results show significant increase in regeneration density at disturbed site (by 33 %). The increased regeneration density observed at the disturbed site was mostly associated with the smallest saplings on logs with the largest diameters. Three years after death of the parent stands no significant effect was recorded on the growth rate and survival of established spruce saplings on dead wood.

Keywords

Disturbance, přirozená obnova, tlející dřevo, smrk ztepilý, Picea abies, lýkožrout smrkový

Keywords

disturbance, natural regeneration, dead wood, Norway spruce, Picea abies, Bark beetle

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 27. 6. 2016

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Miroslav Svoboda, Ph.D.
• Reader: Tomáš Koutecký, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Doctoral programme / field:
Forestry Engineering / Silviculture