Vývoj lesních porostů a lesních půd na zalesněné zemědělské půdě

Ing. Jan Cukor

Doctoral thesis

Development of forest stands and forest soils on afforested agricultural land

Anotácia:

Práce se zabývá problematikou zalesňování zemědělské půdy z pohledu zakládání nových porostů, vyhodnocení starších výsadeb a dalších benefitů zalesňování z pohledu mimoprodukčních funkcí lesa. Práce je složena ze tří tematických okruhů, sestavených z 5 publikací. V prvním okruhu byl hodnocen zejména výškový přírůst a mortalita lesních dřevin vysazených na nelesní půdě v období tří let po výsadbě. Výsadby byly založeny v Polabí v roce 2013. Na dílčích ploškách o velikosti 20 × 20 m (400 m2) byly vysazeny různé druhy lesních dřevin. Schéma výsadby se skládalo ze tří variant přidaného organominerálního sedimentu alginitu umístěného přímo do jamky v okolí kořenů sazenic. Kultury byly na kontrolní variantě A založen bez alginitu, s přidáním 0,5 kg alginitu na variantě B a s přidáním 1,5 kg alginitu na variantě C. Vyhodnocení srovnání mortality a výškového přírůstu neprokázalo v tříletém období jasný pozitivní či negativní trend, jelikož vysazené dřeviny reagovaly na varianty přidaného alginitu nejednoznačně. Druhý tematický okruh byl zaměřen na porostní charakteristiky smrkových porostů rostoucích na bývalé zemědělské půdě v porovnání s porosty na trvalé lesní půdě. Měření a následné hodnocení bylo realizováno v porostech, které se nyní blíží mýtnímu věku. Na stanovištích rostoucích na bývalé zemědělské půdě byla zjištěna prokazatelně vyšší průměrná zásoba dřevní hmoty, která činila 770 m3. ha–1 (±125 SD), zatímco na lesní půdě byla zjištěna zásoba pouze 466 m3. ha–1 (±122 SD). Srovnáním dříve způsobených škod zvěří loupáním a ohryzem kůry byly zjištěny prokazatelné rozdíly mezi výčetní tloušťkou a zásobou zdravých stromů v porovnání se stromy značně poškozenými. Analýza závislosti radiálního přírůstu na klimatických faktorech poukázala na větší citlivost stromů rostoucích na trvalých lesních stanovištích vůči výkyvům ve srážkových úhrnech a v průměrných teplotách. Třetí tematický okruh byl věnován mimoprodukčním funkcím výsadeb na bývalé zemědělské půdě. Vyhodnocení efektivity větrolamů ukázalo signifikantní vztah mezi optickou porozitou a strukturou větrolamů. Tyto hodnoty zároveň prokazatelně korelovala se snížením rychlosti větru. Z pohledu akumulovaného uhlíku v nadložním humusu byl zjištěn nárůst se stoupajícím věkem porostů, rozdíly mezi předchozím využitím půdy však prokázány nebyly. Vyšší hodnoty sekvestrovaného uhlíku byly zjištěny v jehličnatých porostech z důvodu prokazatelně vyšší akumulované vrstvy nadložního humusu.

Abstract:

The thesis is focused on the problematics of afforestation of agricultural land, specifically on the establishment of new forest stands, evaluation of structure and function of older forest stands and also on the assessment of other non-productive forest services. The thesis is composed from three compartments which are altogether represented by 5 publications. In the first part, the height increment and mortality of young seedlings were evaluated. Research plots were established in Polabí region in 2013. The subplots with different tree species of the size 20 × 20 m (400 m2) on each of the research plots were established. Planting scheme was designed with three variants of added organomineral fertilizer (alginite). There was control variant A without alginite application, variant B with 0.5 kg and variant C with 1.5 kg of alginite applied to roots of each seedling. The evaluation of height increment and mortality after three-year period did not show clearly positive or negative effect of added fertilizer. Second theme was focused on the characteristics of older Norway spruce forest stands established on former agricultural land, which were compared to forest stands on standard forest soils. There was found significantly higher stand volume on former agricultural land (770 m3 ha–1; ± 125 SD) compared to forest stands on standard forest soils (466 m3 ha–1; ± 122 SD). The comparison of breast height diameter and stand volume of trees between groups with different levels of previous bark stripping damage by ungulates showed significant differences. Analysis of relationships between radial increment and climatic factors pointed on higher sensitivity on oscillations in precipitation and temperature of trees which grows on standard forest soils. In third topic, non-productive services (wind-breaking and carbon sequestration) of forest stands established on former agricultural land were described. Evaluation of windbreak efficiency showed significant relationships between optical porosity and windbreak structure. These values were also correlated with lower wind speed on the leeward side of the windbreaks. As a second non-productive forest function of stands established on former agricultural lands, carbon sequestration of soil organic matter was evaluated. Differences between previous land use were not significant. Higher carbon storage was sequestrated in coniferous forest stands compared to broadleaved forests stands.

Kľúčové slová

zalesňování zemědělské půdy, mortalita, produkce porostů, škody zvěří, efektivita větrolamů, akumulalce uhlíku, nadložní humus

Keywords

mortality, timber production, game damage, windbreak efficiency, afforestation of agricultural land, carbon sequestration, soil organic matter

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 9. 7. 2019

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: prof. Ing. Vilém Podrázský, CSc.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Doctoral programme / odbor:
Forestry Engineering / Silviculture