Get 20M+ Full-Text Papers For Less Than $1.50/day. Start a 14-Day Trial for You or Your Team.

Learn More →

Draft of strategy, adaptation and mitigation measures from the viewpoint of climate change impact on Norway spruce tree in Slovakia

Draft of strategy, adaptation and mitigation measures from the viewpoint of climate change impact... Lesnícky casopis ­ Forestry Journal Section: Forestry Lesnícky casopis ­ Forestry Journal rocník 55, císlo 3, 2009, s. 215 ­ 238 DOI: 10.2478/v10114-009-0006-3 rocník 55, císlo 3, 2009, s. 215­238 NÁVRH STRATÉGIE, ADAPTACNÝCH A MITIGACNÝCH OPATRENÍ DÔSLEDKOV KLIMATICKÝCH ZMIEN PRE DREVINU SMREK VLADIMÍR CABOUN Národné lesnícke centrum ­ Lesnícky výskumný ústav Zvolen, T. G. Masaryka 22, SK ­ 960 92 Zvolen, caboun@nlcsk.org CABOUN V.: Draft of strategy, adaptation and mitigation measures from the viewpoint of climate change impact on Norway spruce tree in Slovakia. Lesn. Cas. ­ Forestry Journal, 55(3): 215 ­ 238, 2009, 4 fig., tab. 3, ref. 15. Original paper. ISSN 0323 ­ 10468 Draft of the strategy, adaptation and mitigation measures from the viewpoint of climate change impact on the forest ecosystems in Slovakia and concrete measures for time horizons 2007, 2045 and 2075 result as output from the research task "Impact of global climate change on the forests of Slovakia" that was performed at the National Forest Centre ­ Forest Research Institute Zvolen in the years 2003 ­ 2007. Norway spruce has been affected by climatic changes the most. With regard to large extent of newly obtained knowledge the area impacts of global climate change and resulting draft of measures for Norway spruce growing in respective altitudinal vegetation zones, were processed in tables in the paper. Prognosis of climate change impact on Norway spruce comes out from the synthesis of the results based on the analysis of the classes of conditions suitability that were determined for respective tree species on the basis of the frequency of current occurrence and growth responses of tree species in respective altitudinal vegetation zones as well as on the basis of the results of growth simulation by means of Sibyla growth simulator, analysis of the impact of climate change on production, ecological stability, vitality of tree species and the structure of stands with the use of models of climate change for the mentioned tree species. Key words: climatic changes, forest trees, influence on spruce, mitigation of impacts Návrh stratégie, adaptacných a mitigacných opatrení z hadiska dopadov klimatických zmien na lesné ekosystémy Slovenska, konkrétnych opatrení pre casové horizonty rokov 2007, 2045 a 2075 tvorí samostatný realizacný výstup výskumnej úlohy ,,Vplyv globálnej klimatickej zmeny na lesy Slovenska", ktorá sa na NLC ­ LVÚ Zvolen riesila v rokoch 2003 ­ 2007. Smrek obycajný je drevina na ktorej sa klimatické zmeny prejavili v maximálnom rozsahu. Vzhadom na veký rozsah novo získaných poznatkov, boli plosné dopady globálnej klimatickej zmeny a z toho vyplývajúci návrh opatrení pre smrek rastúci v jednotlivých lesných vegetacných stupoch, prehadne spracované do tabuliek. Prognóza vychádza zo syntézy výsledkov vychádzajúcich z analýzy tried vhodnosti podmienok, ktoré boli pre jednotlivé dreviny urcené na základe frekvencie súcasného výskytu a rastových odoziev jednotlivých druhov drevín v jednotlivých lesných vegetacných stupoch, na základe výsledkov rastovej simulácie pomocou rastového simulácia Sibyla, analýzy dopadov klimatických zmien na produkciu, ekologickú stabilitu, vitalitu drevín a struktúru porastov pri pouzití modelov zmeny klímy pre vybrané dreviny. Kúcové slová: klimatické zmeny, lesné dreviny, vplyv na smrek, zmiernenie dopadov 1. Úvod a problematika V Správe o zdravotnom stave lesov na Slovensku, prerokovávanej a schválenej na výjazdovom zasadnutí vlády SR v novembri 2008 je uvedené, ze vzniknutú situáciu v smrekových lesoch mozno charakterizova ako najváznejsí lesnícky problém v súcasnosti, ktorý existencne ohrozuje zabezpecovanie plnenia produkcných a mimoprodukcných funkcií smrekových lesov v mimoriadne dôlezitých regiónoch Oravy, Kysúc, Vysokých Tatier, Spisa, Horehronia a Gemeru. Smrek má poda súcasného drevinového zlozenia v nasich lesoch 26,4 % zastúpenie, co predstavuje priblizne 510 tis. ha. V prípade pokracovania súcasného vývoja môze v casovom horizonte 10 ­ 30 rokov na Slovensku ubudnú asi 415 tis. ha smrekového lesa, co pri priemernej zásobe dreva asi 250 m3 na 1 ha predstavuje úbytok 104 mil. m3 smrekovej drevnej hmoty a pokles výmery smrekových porastov na úrove asi 10,0 %. Vysádzanie smreka bolo od 19. do konca prvej polovice 20. storocia v Európe vseobecným trendom, vyvolaným dopytom po tejto hospodársky výnimocne efektívnej drevine. Smrekové porasty pestované síce z kvalitného, ale nepôvodného semena sa nedokázali na vsetkých miestach prispôsobi stanovistným podmienkam, co sa negatívne prejavuje na ich ekologickej stabilite najmä vo vyssích vekových stupoch. Od roku 1990 narastal vplyv kalamít. Vetrové kalamity v roku 1996 a 2002 vázne poskodili predovsetkým smrekové porasty. V súcasnosti neexistuje dostatok vedeckých poznatkov a experimentálnych skúseností pre definovanie takých opatrení, ktoré by viedli k jednoznacnému a úplnému vyrieseniu problému hynutia smrecín. Súcasná veda a výskum vsak disponuje dostatocnými poznatkami umozujúcimi zaca uplatova opatrenia na brzdenie tohto procesu a znízenia jeho dôsledkov na maximálne moznú mieru. V súcasnosti este viac ako v uplynulých rokoch púta coraz väcsiu pozornos odbornej i laickej verejnosti otázka budúcnosti biosféry nachádzajúcej sa pod ohromným tlakom rastúcej populácie udstva. Napriek mediálnej popularite problému ,,globálne otepovanie", asi málokto ocakával, ze Nobelovu cenu za mier dostanú v roku 2007 spolu Al Gore a Medzivládny panel pre klimatickú zmenu (IPCC). V roku 1988 Svetová meteorologická organizácia (World Meteorological Organization ­ WMO) a Environmentálny program OSN (United Nations Environment Programme ­ UNEP) zalozili Medzivládny panel o klimatickej zmene (Intergovernmental Panel on Climate Change ­ IPCC). IPCC publikuje od roku 1990 hodnotiace správy o zmene klímy, posledná, stvrtá bola predlozená v roku 2007. Na základe publikovanej vedeckej a technickej literatúry sa snazí objektívne a transparentne odhadnú klimatickú zmenu, jej potenciálne dopady a vobu na jej adaptáciu a zmiernenie jej dôsledkov. V správe IPCC z novembra 2007 vedci uviedli, ze globálne otepovanie je nespochybnitené. Niektoré dopady zmeny klímy sú poda správy nezvrátitené. Zmierovanie jeho dôsledkov je úzko spojené s ekonomickým vývojom, teda nie kazdá krajina sa so zmenami vyrovná rovnako dobre. Globálne otepovanie spôsobuje celosvetový nárast teploty vzduchu a oceánov a neustále topenie snehu a adu. Poda pôvodne tajnej správy amerického Pentagónu o zmene klímy na Zemi z februára 2004, sa Zem v dôsledku predpokladaných klimatických zmien dostane az na pokraj anarchie, pretoze jednotlivé státy si zacnú chráni svoje miznúce zásoby potravín, vody a energie jadrovými zbraami. Táto hrozba pre globálnu stabilitu je omnoho váznejsia, nez hrozba terorizmu, konstatuje správa. Katastrofy a konflikty budú charakteristickými rysmi zivota, píse sa v závere analýzy Pentagónu. Zameranie výskumnej úlohy na klimatické zmeny a ich vplyv na lesné ekosystémy s dopadom na ich obhospodarovanie je v súcasnosti vemi aktuálne, ako z vedeckého hadiska, tak aj z hadiska socio-ekonomického a politického. Doteraz sa predmetnej problematike v lesníctve u nás venuje nedostatocná pozornos, v extrémnych prípadoch sa uvedená problematika casto bagatelizuje pricom sa v mnohých prípadoch laicky zamieala problematika pocasia s problematikou klímy. Pod pojmom pocasie rozumieme aktuálny stav a prognózu do 10 dní, pod pojmom klimatické podmienky rozumieme dlhodobý rezim pocasia najmenej za 30 rokov. Problematika mozných impaktov klimatickej zmeny sa dotýka prakticky vsetkých prírodných aj socio-ekonomických sfér. Táto skutocnos nasla svoje vyjadrenie aj v aktivitách v oblasti lesníctva, ke na konferencii ministrov o ochrane lesov Európy v r. 1993 v Helsinkách bola prijatá aj rezolúcia H4 ,,Stratégia dlhodobej adaptácie lesov Európy na klimatickú zmenu", ktorá bola podpísaná aj slovenskou stranou. Stvrtá ministerská konferencia v apríli roku 2003 prijala alsiu rezolúciu zameranú na problematiku klimatickej zmeny V5 ,,Klimatická zmena a trvalo udrzatené obhospodarovanie lesov v Európe", ktorá rozsírila rámec rezolúcie H4 o aspekty Kjótskeho protokolu, monitorovacích aktivít, podpory výskumu a zakomponovanie tejto problematiky do národných lesníckych plánov. Prvé úvahy o vplyve narastania koncentrácií skleníkových plynov a mozných zmien klímy na lesné ekosystémy sa v slovenskom lesníckom výskume objavili koncom 80. rokov. Ale az riesenie projektu Národného klimatického programu Slovenskej republiky (NKP SR), ktorý zacal v roku 1993 (ako pokracovanie NKP CSFR) prinieslo v tomto smere výrazný posun dopredu. Pod pojmom ,,zmena klímy" (klimatická zmena) rozumieme iba tie zmeny v klimatických pomeroch, ktoré súvisia s antropogénne podmieneným rastom skleníkového efektu atmosféry od zaciatku priemyselnej revolúcie (asi od 1750 r. n. l.), ak ich vieme odlísi od zmien prirodzených. Pri riesení projektu ,,Vplyv klimatickej zmeny na lesy Slovenska" sme riesili problematiku vplyvu zmeny klímy spolu s prirodzenými vplyvmi klimatických zmien na lesné dreviny a ich spolocenstvá. Najkomplexnejsí prehad doterajsích poznatkov o problematike lesa a globálnej klimatickej zmene je publikovaný v monografii ,,Lesy Slovenska a globálne klimatické zmeny", v ktorej editori MINÁS a SKVARENINA (2003) zozbierali dovtedy známe poznatky sirokého okruhu spoluautorov, ktoré boli vyuzité v Stvrtej národnej správe SR o zmene klímy a Správe o dosiahnutom pokroku pri plnení Kjótskeho protokolu (2005). Tu sú v rámci kapitoly 6. ,,Ocakávané dôsledky klimatickej zmeny, odhad zranitenosti a adaptacné opatrenia" popísané zmeny klímy a na Slovensku v ostatných rokoch, scenáre klimatickej zmeny na Slovensku, scenáre mozných zmien distribúcie denných hodnôt a extrémov, ale aj problematika dopadov klimatickej zmeny na lesné ekosystémy a lesné hospodárstvo. Na tieto poznatky, ako aj poznatky zahranicných autorov a práce slovenských autorov (MINÁS, SKVARENINA 1994, CABOUN 1994, MINÁS, LAPIN, SKVARENINA 1996, CABOUN 1998, MINÁS 1999, MINÁS, SKVARENINA, STELCOVÁ, PRIWITZER 2000, MINÁS, CABOUN, ISTOA, PAVLENDA, PAVLENDOVÁ, PRIWITZER, VLADOVIC 2002, MINÁS, SKVARENINA, LAPIN, CABOUN, VLADOVIC, PRIWITZER, ZÚBRIK, MORAVCÍK 2004, CABOUN, STEFANCÍK, HLÁSNY, KAMENSKÝ, TUCEKOVÁ, MORAVCÍK, JANKOVIC, MINÁS 2005, TAKÁC, LAPIN, SPÁNIK, CABOUN, SISKA, VALSÍKOVÁ, SILHÁR, CHUDÝ, SOBOCKÁ 2005) sme nadviazali v nasom výskume. Relatívne jednoduché pestovanie smreka obycajného (Picea abies [L.] Karst.), rýchly rast, vysoká produkcia, siroká pouzitenos jeho dreva, viedli k skutocnosti, ze sa jeho pestovanie rozsírilo i mimo jeho pôvodný (horský) areál, predovsetkým do stredných a nizsích polôh, dokonca aj na níziny. Toto prinieslo lesnému hospodárstvu v stredozápadnej Európe okrem nesporných výhod aj pocetné problémy. Na nevhodných stanovistiach stratil smrek svoju prirodzenú odolnos a pruznos, co vyústilo do uz spomínaných problémov. Prebiehajúce a ocakávané zmeny klímy výrazne ovplyvujú antropicky ovplyvnené pestovanie smreka mimo svoj prirodzený areál. 2. Ciele riesenia Cieom riesenia projektu ,,Vplyv klimatickej zmeny na lesy Slovenska" bolo rozsíri vedecké poznatky o vplyvoch globálnej klimatickej zmeny na lesné ekosystémy, spresni prognózy vývoja lesných ekosystémov v podmienkach klimatickej zmeny a na ich základe vypracova návrh systému adaptacných a mitigacných opatrení pre ich trvalo udrzatené obhospodarovanie a plnenie vsetkých pozadovaných funkcií a pre potreby strategických rozhodnutí rezortu. Keze najatakovanejsou a najohrozenejsou drevinou je smrek, v tomto príspevku sa venujeme dôsledkom vplyvu klimatických zmien na túto drevinu. 3. Metodika Hodnotenie bioklimatického potenciálu územia SR bolo robené na základe frekvencie výskytu smreka. Vyuzitím modelu drevinového zlozenia Slovenska odvodeného zo satelitných snímok boli urcené reálne teplotné a vlhkostné amplitúdy reálneho výskytu smreka. V rámci sledovania klimatickej zmeny sa spracovali klimatické modely vzahujúce sa k jednotlivým rokom, od roku 1961 do roku 2005. Analýza zmeny bioklimatického areálu smreka v dôsledku zmeny klímy bola realizovaná klasifikáciou klimatických modelov poda amplitúd pôvodného ­ v zmysle potenciálneho a reálneho výskytu smreka na území SR a bol vyhodnocovaný ich posun smerom na sever, resp. do vyssích nadmorských výsok. Riesenie úlohy bolo zalozené na vypracovaní klimatických modelov SR vo forme rastrových máp a ich alsej analýze. Modely boli vyuzité pre urcenie klimatických amplitúd pôvodného rozsírenia smreka na území SR (zrekonstruované poda práce BLATTNÝ a SASTNÝ 1959 a MINÁS 1999) a amplitúd jeho reálneho rozsírenia, ktoré bolo odvodené z klasifikovaných satelitných záznamov LANDSAT (BUCHA 1999). Uvedené amplitúdy boli projektované do budúcna v zmysle regionálnych scenárov zmeny klímy vypracovaných LAPINOM a kol. (2001). Z doteraz na Slovensku spracovaných výstupov z deviatich modelov vseobecnej cirkulácie atmosféry (GCMs) zo styroch svetových klimatických centier, bol dôraz kladený na modely CCCM 2000 a GISS 1998. Pri regionalizácii výstupov GCMs bola vyuzitá metóda tzv. statistického downscailingu, teda modifikácia výstupov globálnych klimatických modelov do jednotlivých bodov na území Slovenska statistickými metódami pri pouzití súborov nameraných údajov. Pri konecnom riesení bol najviac vyuzívaný scenár A1B. Aplikáciou funkcií rastovej odozvy na mapy klimatických faktorov bola urcená hodnota rastovej odozvy (RO) dreviny voci teplote a klimatickej vodnej bilancii (CWB) na celom území Slovenska. Pre úcely hodnotenia vplyvu zmenenej klímy na rast, produkciu a struktúru lesných porastov bol pouzitý stromový rastový simulátor Sibyla. Pre stanovenie zmeny ekologickej stability a vitality drevín bol pouzitý klasifikacný systém ekologickej stability. Podrobnejsie metodiky boli publikované v záverecnej správe projektu CABOUN a kol. (2008) a v prácach HLÁSNY a BALÁZ (2007) a HLÁSNY (2007), FABRIKA (2006), CABOUN (2002). 4. Výsledky Podkladom pre návrh systému adaptacných a mitigacných opatrení pre ich trvalo udrzatené obhospodarovanie boli parciálne výsledky jednotlivých metodických prístupov. Vyuzitím modelu drevinového zlozenia Slovenska odvodeného zo satelitných snímok boli urcené reálne teplotné a vlhkostné amplitúdy výskytu smreka na Slovensku. Odvodené boli teplotné, zrázkové, výskové a alsie amplitúdy výskytu smreka, ktoré boli graficky vyjadrené formou histogramov na dvojrozmerných grafoch (obr. 1), resp. trojrozmerným grafom (obr. 2). Spojením získaných klimatických hodnôt pre jednotlivé dreviny z areálov ich súcasného a pôvodného rozsírenia sme získali predstavu o reálnych klimatických Obr. 1. Reálne teplotné a vlhkostné amplitúdy výskytu smreka na Slovensku Fig. 1. Real temperature and humidity amplitude of Norway spruce occurrence in Slovakia. 219 Obr. 2. Trojrozmerný graf nadmorských výsok, reálnych priemerných teplotných a vlhkostných amplitúd výskytu smreka obycajného na Slovensku Fig. 2. Three-dimensional graph of altitude, real average temperature and humidity amplitude of Norway spruce occurrence in Slovakia. podmienkach, v ktorých sa tieto dreviny vyskytujú a aké sú podmienky ich optimálneho výskytu. V tabuke 1 sú uvedené teplotné a zrázkové amplitúdy pôvodného (potenciálneho) a súcasného rozsírenia smreka na Slovensku. Vzahy medzi reálnymi a prirodzenými bioklimatickými amplitúdami boli vyjadrené formou grafov a máp. Projekciou teplotných modelov v zmysle scenárov zmeny klímy bolo sledované, ako sa súcasné rozsírenie smreka dostáva mimo svoj súcasný bioklimatický priestor (obr. 3). Riesenie úlohy bolo zalozené na vypracovaní klimatických modelov SR vo forme rastrových máp a ich alsej analýze. Analýza zmeny bioklimatických areálov smreka, Tabuka 1. Teplotné a zrázkové amplitúdy pôvodného a súcasného rozsírenia smreka v SR Table 1. Thermal and humid amplitude of natural and actual Norway spruce occurrence in Slovakia Drevina1) Smrek6) 1) Pôvodné rozsírenie v SR2) Zrázková ampl.4) Teplotná ampl.5) 1 070­1 180 mm 3,6­5 °C Súcasné rozsírenia v SR3) Zrázková ampl.4) Teplotná ampl.5) 590­1 520 mm 1,2­9,2 °C Tree species, 2)Original distribution in SR, 3)Current distribution in SR, 4)Humidity amplitude, 5)Temperature amplitude, 6)Spruce Obr. 3. Grafy posunu reálneho rozsírenia smreka v zmysle regionálnych scenárov zmeny klímy. (HLÁSNY 2007 in CABOUN, MINÁS, PRIWITZER, ZÚBRIK, MORAVCÍK 2008). Obdznik zobrazuje klimatické pásmo optima pre smrek Fig. 3. Graphic movement of real distribution of Norway spruce in sense of regional scenarios of climatic change (HLÁSNY 2007 in CABOUN, MINÁS, PRIWITZER, ZÚBRIK, MORAVCÍK 2008) Rectangle shows optimum climatic area for Spruce. v dôsledku zmeny klímy bola realizovaná klasifikáciou klimatických modelov poda amplitúd pôvodného a reálneho výskytu na území SR a bol vyhodnocovaný ich posun smerom na sever (obr. 3, 4). Lokality súcasného rozsírenia dreviny pre smrek sú zobrazené izogradacnou kartografickou metódou, pomocou ktorej je vyjadrená miera vhodnosti klimatických podmienok na danej lokalite pre danú drevinu (obr. 3). Takto boli spracované podklady pre smrek, ale aj alsie dreviny v casových horizontoch rokov 2000 (1985 ­ 2015), 2045 (2030 ­ 2060) a 2075 (2060 ­ 2090) v porovnaní s obdobím 1951 ­ 1980. Ako uz bolo uvedené, prognóza vychádza zo syntézy výsledkov vyplývajúcich z analýzy tried vhodnosti podmienok, ktoré boli pre jednotlivé dreviny urcené na základe frekvencie súcasného výskytu a rastových odoziev jednotlivých druhov drevín v jednotlivých lesných vegetacných stupoch, na základe výsledkov rastovej simulácie pomocou rastového simulátora Sibyla, analýzy dopadov klimatických zmien na produkciu, ekologickú stabilitu, vitalitu drevín a struktúru porastov pri pouzití modelov zmeny klímy pre drevinu smrek. Strucná syntéza výsledkov o ocakávanom vývoji smreka rastúceho v jednotlivých vegetacných stupoch (VS) je v tabuke 2. Výmera drevín, na ktorej uvádzame nutné opatrenia, sú oznacené dreviny rastúce v súcasnosti, alebo poda scenárov zmeny klímy v podmienkach, ktoré sú pre ne nevhodné. Pre dreviny rastúce v podmienkach obmedzujúcich ich rast a existenciu Obr. 4. Areál súcasného rozsírenia smreka a zmena vhodnosti klimatických podmienok územia SR v casových horizontoch 2000 (1985­2015), 2045 (2030­2060). (BALÁZ 2007 in CABOUN, MINÁS, PRIWITZER, ZÚBRIK, MORAVCÍK 2008) Fig. 4. Area of Norway spruce current distribution and change of the suitability of climatic conditions in Slovakia in time horizons 2000 (1985­2015), 2045 (2030­2060) (BALÁZ 2007 in CABOUN, MINÁS, PRIWITZER, ZÚBRIK, MORAVCÍK 2008). 222 Tabuka 2. Syntéza výsledkov ocakávaného vývoja smreka rastúceho v jednotlivých vegetacných stupoch na základe modelovania rastovej odozvy, klimatickej vodnej bilancie (CWB), frekvencie výskytu a rastových simulácií Table 2. Synthesis of the results of expected Norway spruce development growing in respective vegetation zones according to growth response, climatic water balance (CWB), occurrence frequency and growth simulations Smrek ­ Spruce VS1) 1. 2. 3. Rastová odozva2) Absencia podmienok pre výskyt smreka5) Absencia podmienok pre výskyt smreka5) Absencia podmienok pre výskyt smreka5) Obmedzené podmienky pre smrek, prejavujúce sa na jeho zdravotnom stave a vitalite11) Narastajúce problémy pri pestovaní smreka14) Podmienky len mierne meniace sa pre smrek18) Podstatné zlepsenie podmienok pre rast smreka22) Vytváranie podmienok pre rast smreka26) CWB Zánik spolocenstiev s úcasou smreka6) Nevhodné podmienky pre výskyt smreka8) Absencia podmienok pre výskyt smreka5) Obmedzené podmienky pre nedostatok vlahy12) Zhorsujúce sa podmienky pre smrek, konkurencný tlak buka a jedle15) Podmienky zlepsujúce sa pre smrek19) Zmena areálu3) Zánik podmienok pre výskyt smreka7) Zánik podmienok pre výskyt smreka7) Nevhodné podmienky pre výskyt smreka10) Zhorsenie podmienok pre smrek az na 80 % VS13) Zhorsenie podmienok pre smrek na 50 % územia VS16) Nepredpokladané veké zmeny20) Expanzia smreka, vylepsenie podmienok v celom VS24) Posun hornej hranice lesa27) Rastové simulácie4) Netestované9) Signifikantný pokles produkcie smreka17) Signifikantný pokles produkcie smreka v monokultúrach o 22 % v zmesiach bez problémov21) Signifikantný nárast produkcie smreka o 7 %25) Netestované9) Dostatok zrázok pre existenciu smreka23) Vytváranie podmienok pre rast smreka26) Vysvetlivky ­ Explanatory notes: AVZ ­ altitudinal vegetation zone, CWB ­ climate water balance 1)AVZ, 2)Growth response, 3)Change of range, 4)Growth simulations, 5)Absence of conditions for spruce occurrence, 6)Disappearing of communities with spruce, 7)Extinguishing of conditions for spruce occurrence, 8)Unsuitable conditions for spruce occurrence, 9)Not tested, 10)Unsuitable conditions for spruce occurrence, 11)Limited conditions for spruce appearing in its health condition and vitality, 12)Limited conditions due to lack of moisture, 13)Deterioration of conditions for spruce almost on 80% of the area of AVZ, 14)Increasing problems with spruce cultivation, 15)Deteriorating conditions for spruce competitive pressure of beech and fir, 16)Deterioration of conditions for spruce almost on 50% of the area of AVZ, 17)Significant drop in spruce production, 18)Only slightly changing conditions for spruce, 19)Improving conditions for spruce, 20)Great changes not supposed, 21)Significant drop in spruce production in monocultures by 22% in admixtures without problems, 22)Substantial improvement of conditions for spruce growth, 23)Sufficient precipitation for spruce growth, 24)Spruce expansion, improvement of conditions in whole AVZ, 25)Significant increase of spruce production by 7%, 26)Creation of conditions for spruce growth, 27)Shift of timberline uvádzame kategóriu opatrenia vhodné. Pre dreviny rastúce vo vhodných podmienkach, teda optimálnych a vyhovujúcich nenavrhujeme ziadne opatrenia a kategória je oznacená ako opatrenia nepotrebné (rozumie sa z hadiska ocakávanej klimatickej zmeny). Upozorujem, ze v tabukách je uvedená iba vhodnos podmienok pre rast a vývoj drevín. Nie sú v nich zohadované extremity pocasia, s ktorými sa pocíta vo zvýsenej miere a ktoré sa urcite prejavia ako abiotické skodlivé cinitele. Ide najmä o vietor, búrkovú cinnos a v nizsích oblastiach (najmä 1. ­ 3. lesný vegetacný stupe) sucho. Zohadované nie sú ani sekundárne, najmä biotické cinitele, ktorých zvýsený výskyt s klimatickými zmenami úzko súvisí. V alsom je uvedená charakteristika jednotlivých lesných vegetacných stupov (VS), výskyt a zastúpenie hlavných druhov drevín vrátane smreka, a návrh opatrení pre znízenie negatívneho dopadu zmeny klímy z hadiska smreka rastúceho v jednotlivých VS. 1. Charakteristika 1. dubového vegetacného stupa Nadmorská výska (m) pod 300 Suma rocných zrázok (mm) 600 a menej Vegetacné obdobie (dni) 180 Priemerná rocná teplota (°C) 8,5 a viac Výmera (ha) 140 373 (%) 7,27 Výskyt a zastúpenie hlavných druhov drevín (BK, DB, SM, JD, SC, BO) v 1. VS Drevina Plocha ha Buk 861,84 Dub 20 580,48 Smrek 35,64 Jeda 12,96 Smrekovec 252,72 Borovica 10 990,08 Opatrenia nutné Rok ha 2007 2045 2075 32,4 32,4 32,4 % 90,91 90,91 90,91 ha 3,24 3,24 3,24 % 9,09 9,09 9,09 ha 0,0 0,0 0,0 % 0,0 0,0 0,0 ha 35,64 35,64 35,64 Opatrenia vhodné Opatrenia nepotrebné Spolu Návrh opatrení pre znízenie negatívneho dopadu zmeny klímy · Pre smrek sú uz v súcasnosti podmienky 1. VS nevhodné pre jeho pestovanie a do budúcnosti sa budú ekologické podmienky este zhorsova. Ide o územie okolo 300 ha, na ktorom je potrebná co najrýchlejsia zmena drevinovej struktúry, teda nahradi smrek dubom a borovicou. Z hadiska celkovej plochy ide o malé územie, na ktorom je potrebné robi nutné opatrenia, pricom vsak ide o aktuálne opatrenia. 2. Charakteristika 2. bukovo-dubového vegetacného stupa Nadmorská výska (m) 200 ­ 500 Suma rocných zrázok (mm) 600 ­ 700 Vegetacné obdobie (dni) 165 ­ 180 Priemerná rocná teplota (°C) 6,0 ­ 8,5 Výmera (ha) 265 332 (%) 13,74 Výskyt a zastúpenie hlavných druhov drevín (BK, DB, SM, JD, SC, BO) v 2. VS Drevina Plocha ha Buk 30 640,68 Dub 116 850,6 Smrek 2 971,08 Jeda 900,72 Smrekovec 1 185,84 Borovica 13 271,04 Opatrenia nutné Rok ha 2007 2045 2075 2 916,0 2 958,12 2 958,12 % 98,15 99,56 99,56 ha 48,6 9,72 9,72 % 1,64 0,33 0,33 ha 6,48 3,24 3,24 % 0,22 0,11 0,11 ha 2 971,08 2 971,08 2 971,08 Opatrenia vhodné Opatrenia nepotrebné Spolu Návrh opatrení pre znízenie negatívneho dopadu zmeny klímy · Podobne ako v 1. VS dochádza k nevhodným podmienkam pre pestovanie smreka. Plocha, na ktorej sa v súcasnosti nachádza táto drevina ­ 2 970 ha, by mala by co najskôr premenená na dubiny a borovicové porasty. 3. Charakteristika 3. dubovo-bukového vegetacného stupa Nadmorská výska (m) 300 ­ 700 Suma rocných zrázok (mm) 700 ­ 800 Vegetacné obdobie (dni) 150 ­ 165 Priemerná rocná teplota (°C) 5,5 ­ 7,5 Výmera (ha) 457 063 (%) 23,66 Výskyt a zastúpenie hlavných druhov drevín (BK, DB, SM, JD, SC, BO) v 3. VS Drevina Plocha ha Buk 207 330,8 Dub 91 108,8 Smrek 13 442,76 Jeda 5 384,88 Smrekovec 1 597,32 Borovica 25 615,44 Rok 2007 2045 2075 Opatrenia nutné ha 8 417,52 11 861,6 11 874,6 % 62,62 88,24 88,33 Opatrenia vhodné ha 4 131,0 1 312,24 1 285,52 % 30,73 9,76 9,59 Opatrenia nepotrebné ha 894,24 268,92 278,64 % 6,65 2,0 2,08 Spolu ha 13 442,76 13 442,76 13 442,76 Návrh opatrení pre znízenie negatívneho dopadu zmeny klímy · Pri smreku ide predovsetkým o návrh nutných a vhodných aktuálnych opatrení na ploche takmer 12 550 ha, co je 93 % plochy, na ktorej sa v súcasnosti v 3. VS nachádzajú smreky, pricom plocha, na ktorej bude potrebné vykona nutné krátkodobé opatrenia, narastá oproti ploche s aktuálnymi súcasnými opatreniami o 3 444 ha, co je nárast o 26 % celkovej plochy smreka v tomto VS. 4. Charakteristika 4. bukového vegetacného stupa Nadmorská výska (m) 400 ­ 800 Suma rocných zrázok (mm) 800 ­ 900 Vegetacné obdobie (dni) 130 ­ 160 Priemerná rocná teplota (°C) 5,0 ­ 7,0 Výmera (ha) 401 346 (%) 20,78 Výskyt a zastúpenie hlavných druhov drevín (BK, DB, SM, JD, SC, BO) vo 4. VS Drevina Plocha ha Buk 200 533,3 Dub 22 689,72 Smrek 59 625,72 Jeda 19 550,16 Smrekovec 3 259,44 Borovica 24 387,48 Rok 2007 2045 2075 Opatrenia nutné ha 12 127,3 26 639,0 26 538,8 % 20,34 44,68 44,51 Opatrenia vhodné ha 22 048,2 21 056,76 20 878,56 % 36,98 35,31 35,02 Opatrenia nepotrebné ha 25 450,2 11 926,68 12 208,32 % 42,69 20,01 20,48 Spolu ha 59 625,72 59 625,72 59 625,72 Návrh opatrení pre znízenie negatívneho dopadu zmeny klímy · Klimatické podmienky pre smrek sa budú v 4. VS naalej zhorsova. Uz v súcasnosti by bolo potrebné na ploche 12 127 ha, co je o cosi viac ako 20 % plochy, na ktorej rastie smrek v 4. VS pristúpi k jeho redukcii a náhrade najmä bukom, ale v niektorých podmienkach aj dubom a borovicou a pravdepodobne jedou. 5. Charakteristika 5. jedovo-bukového vegetacného stupa Nadmorská výska (m) 500 ­ 1 000 Suma rocných zrázok (mm) 900 ­ 1 050 Vegetacné obdobie (dni) 110 ­ 130 Priemerná rocná teplota (°C) 4,5 ­ 6,5 Výmera (ha) 419 371 (%) 21,71 Výskyt a zastúpenie hlavných druhov drevín (BK, DB, SM, JD, SMC, BO) v 5. VS Drevina Plocha ha Buk 99 759,6 Dub 2 517,48 Smrek 193 580,3 Jeda 37 266,48 Smrekovec 17 291,88 Borovica 11 482,56 Opatrenia nutné Rok ha 2007 2045 2075 4 344,84 18 435,6 18 017,6 % 2,24 9,52 9,31 ha 15 973,2 25 430,76 24 886,44 % 8,25 13,14 12,86 ha 173 262,3 149 713,9 150 676,2 % 89,5 77,34 78,1 ha 193 580,3 193 580,3 193 580,3 Opatrenia vhodné Opatrenia nepotrebné Spolu Návrh opatrení pre znízenie negatívneho dopadu zmeny klímy · Pre smrek, ktorý má v súcasnosti problémy vyplývajúce z klimatických podmienok na rozlohe 4 345 ha, kde bol vysadený na úkor buka a jedle, bude ma rastúce problémy. V polovici 21. storocia bude nutná jeho výmena takmer na 18 500 ha. Odporúcané sú strukturálne zmeny na alsích 2 550 ha. Napriek uvedenému, takmer na 78 % súcasnej plochy by mal ma podmienky, ktoré nebudú vyzadova radikálne zmeny do roku 2075. Na spomínaných 22 % súcasnej plochy, na ktorej je v súcasnosti rozsírený smrek, by mal by nahradený bukom a jedou, na extrémnych stanovistiach smrekovcom. 6. Charakteristika 6. smrekovo-bukovo-jedového vegetacného stupa Nadmorská výska (m) 900 ­ 1 300 Suma rocných zrázok (mm) 1 000 ­ 1 300 Vegetacné obdobie (dni) 90 ­ 120 Priemerná rocná teplota (°C) 3,5 ­ 5,0 Výmera (ha) 186 434 (%) 9,65 Výskyt a zastúpenie hlavných druhov drevín (BK, DB, SM, JD, SC, BO) v 6. VS Drevina Plocha ha Buk 27 378,0 Dub 25,92 Smrek 114 184,1 Jeda 8 751,24 Smrekovec 8 799,84 Borovica 557,28 Opatrenia nutné Rok ha 2007 2045 2075 71,28 1 289,52 1 159,92 % 0,06 1,13 1,02 ha 1 490,4 3 842,64 3 632,04 % 1,31 3,37 3,18 ha 112 622,4 109 051,9 109 392,1 % 98,63 95,5 95,81 ha 114 184,1 114 184,1 114 184,1 Opatrenia vhodné Opatrenia nepotrebné Suma Na základe výsledkov vyuzitia rastového simulátora Sibyla klimatické zmeny indikujú na konci 21. storocia signifikantný (významný) pokles produkcie smreka rastúceho v monokultúrach 6. VS (-22 %). Produkcia smreka v zmiesaných porastoch 6. VS poklesne významne (-4 %), ale menej ako v cistých smrecinách tohto VS. Percentuálny podiel smreka narastá na úkor jedle vaka klimatickým zmenám a zmenám v prirodzenej mortalite. Návrh opatrení na znízenie negatívneho dopadu zmeny klímy · 6. vegetacný stupe ­ smrekovo-bukovo-jedový, ako hovorí názov, v súcasnosti vyhovuje trom hlavným drevinám smreku, buku a jedli. Poda uvedených výpoctov budú meniace sa klimatické podmienky o cosi viac vyhovova buku a jedli, ako smreku. Rozdiely vsak nebudú veké, ale môzu sa prejavi v kompeticných vnútro ekosystémových vzahoch a následne aj v produkcii, na zdravotnom stave a vitalite drevín. Najmä z hadiska krátkodobých opatrení bude potrebné realizova nutné opatrenia pri smreku (prevazne v monokultúrach) na ploche 1 289,5 ha a vhodné by boli opatrenia (najmä zvýsenie druhovej diverzity drevín) na ploche 3 842,6 ha. Co sa týka predpokladaných negatívnych dopadov zmeny klímy na dreviny rastúce v 6. VS, je mozné konstatova, ze tento bude do roku 2075 bez väcsích problémov. 7. Charakteristika 7. smrekového vegetacného stupa Nadmorská výska (m) 1 250 ­ 1 550 Suma rocných zrázok (mm) 1 100 ­ 1 600 Vegetacné obdobie (dni) 70 ­ 100 Priemerná rocná teplota (°C) 2,0 ­ 4,0 Výmera (ha) 41 141 (%) 2,13 Výskyt a zastúpenie hlavných druhov drevín (BK, DB, SM, JD, SC, BO) Drevina Plocha ha Buk 926,64 Dub 0 Smrek 19 883,88 Jeda 272,16 Smrekovec 55,08 Borovica 9,72 Opatrenia nutné Rok ha 2007 2045 2075 0,0 0,0 0,0 % 0,0 0,0 0,0 ha 0,0 3,24 3,24 % 0,0 0,02 0,02 ha 19 883,88 19 880,64 19 880,64 % 100,0 99,98 99,98 ha 19 883,88 19 883,88 19 883,88 Opatrenia vhodné Opatrenia nepotrebné Suma Na základe výsledkov vyuzitia rastového simulátora Sibyla klimatické zmeny indikujú na konci 21. storocia signifikantný nárast produkcie smreka v horských smrecinách 7. VS (+7 %). · Na základe uvedenej tabuky je mozné konstatova, ze pre buk, smrek, jedu, smrekovec sa podmienky pre ich existenciu v 7. smrekovom vegetacnom stupni nezhorsia, opacne ­ pocítame s ich zlepsením. Z uvedeného vyplýva, ze dreviny rastúce v súcasnom 7. VS budú ma väcsie prírastky aj vitalitu, co sa prejaví ich expanziou na súcasnej hornej hranici lesa, kde nie sú iné limitujúce faktory ­ napr. pôda. Návrh pestovných opatrení na znízenie negatívneho dopadu zmeny klímy v 5. ­ 7. VS. Obnova porastov smreka ­ aktuálne opatrenia: ­ pri umelej obnove v 5. ­ 7. VS dodrziava morfologické parametre sadbového materiálu poda normy (STN 48 2211); ­ dáva dôraz na kvalitu koreového systému vonokorenného sadbového materiálu ­ podrezávanie, skôlkovanie, mykorizácia; ­ pri manipulácii a transporte vyuzíva látky vhodné na ochranu koreového systému; ­ dodrziava technologickú disciplínu pri manipulácii so sadbovým materiálom a umelej obnove lesa; ­ dodrziava agrotechnické termíny umelej obnovy (jarná, jesenná sadba s vyuzitím zrázok); ­ výsadba sadeníc v horských lesoch do najpriaznivejsích ekologických podmienok; ­ voli neceloplosné zalesovanie ­ bioskupiny; ­ rozmiestnenie skupín sachovnicovite s nepravidelným sponom; ­ pri intraskeletovej erózii vyuzi podsadby; ­ mechanická príprava prostredia ­ jamka v predstihu na jese s premiesaním pôdnych humusových horizontov a dodaním pôdnych kondicionérov, najmä na pôdne zmenených holinách po rozpade monokultúr smreka (kalamitné holiny); ­ osetrovanie kultúr na vemi zaburinených zivných stanovistiach; ­ v pásme nad 1 400 m odporúcame obalené sadenice; ­ moznos obnovy sadenicami z vegetatívneho mnozenia ­ rezkovancami, prípadne na porusenej hornej hranici lesa pomocou hrúzencov; ­ pri umelej obnove sadbou pouzíva kvalitné sadenice autochtónnej proveniencie a vhodného ekotypu dobrých morfologických parametrov (spajúce normu, bez deformácií koreového systému); ­ vyuzitie vitálnejsích jedincov z prirodzeného zmladenia s podporou hydrogelov; ­ pri výsadbe aplikova poda potreby hnojivé melioracné materiály na báze mikrobiologickej a organominerálnej s dodaním látok viazucich vodu (hydrogelov); ­ pri umelej obnove vyuzi sadbu aj sejbu (po príprave pôdy); ­ na kalamitných holinách pri nedostatku kvalitného sadbového materiálu vyuzi sejbu ,,do vegetacných buniek"; ­ starostlivos o výsadby (burina ­ osapávanie, vyzínanie, mulcovanie, zver ­ nátery, mechanická ochrana) je potrebná v 5. ­ 7. VS. Výchova porastov ­ nutné opatrenia Mladiny zabezpeci vcasnos a primeranú intenzitu precistiek s ohadom na stabilitu; v porastoch so zmenenou struktúrou (od prírodných lesov) je nutné precistkami podporova hlúcikovú struktúru vytváraním foriem nepravidelne zahustených bioskupín smreka; vykonávanie silnejsích zásahov a pestovanie smreka vo vonejsom zápoji; pri zásahu uplatova pozitívny výber v hornej vrstve so zameraním na silnejsie jedince s dlhsími korunami, ktoré budú tvori tzv. stromy kostry porastu aj vo fáze zdkovín az kmeovín. ­ ­ ­ ­ Zdkoviny a zroviny ­ zabezpecenie vcasnosti prvých prebierok, ktoré majú prioritné postavenie ako z hadiska zvysovania odolnosti lesných porastov proti nepriaznivým skodlivým ciniteom, tak aj z hadiska zabezpecenia pozadovaných funkcných úcinkov, prípadne zvysovania kvality produkcie; ­ v zmiesaných porastoch je ziaduce aplikova úrovový pozitívny výber zameraný na rastovo vyspelé jedince primiesaných drevín (smrekovec, limba, jarabina) a zásahmi pripravi predpoklady pre formovanie diferencovanej vertikálnej (stupovitej) struktúry; ­ pestovné zásahy zamera na dosiahnutie diferencovanej hrúbkovej a výskovej struktúry, resp. struktúry prírode blízkeho lesa; ­ pri zásahu uplatova pozitívny výber v úrovni, so zameraním na silnejsie jedince s dlhsími korunami, ktoré budú tvori tzv. stromy kostry porastu aj vo fáze zdkovín az kmeovín; ­ v porastoch so zmenenou struktúrou (väcsie plochy viac-menej rovnovekých porastov), ktoré v súcasnosti prevládajú, je nutné pestovnými zásahmi podporova hlúcikovú struktúru vytváraním foriem nepravidelne zahustených bioskupín. Výchova porastov ­ vhodné opatrenia Mladiny ­ uz pri precistkách je ziaduce do porastov zabudova aj starsie jedince vyssích rastových fáz (ak je to mozné z hadiska ich výskytu a vitality pre ich zabudovanie) a podporova tak diferenciáciu výskovej a hrúbkovej struktúry; ­ na stanovistiach, kde sa pôvodne vyskytovali zmiesané lesy, treba pozitívnym výberom usmerova kompeticné vzahy drevín tak, aby sa dosiahla vhodná forma ich zmiesania; ­ v strukturálne diferencovaných mladinách v nadmorskej výske nad 1 400 m zvycajne nie sú výchovné zásahy potrebné. Zdkoviny a zroviny ­ metódou výchovy zdkovín a zrovín v smrekovom vegetacnom stupni je predovsetkým ,,výberková prebierka"; ­ castejsie uplatova pozitívne úrovové prebierky, pri ktorých je zásah zameraný na podporu urcitého poctu stromov výberovej kvality (SVK), cize nádejných stromov (NS) alebo cieových stromov (CS); ­ v odôvodnených prípadoch sa odporúca pouzi i niektoré alsie metódy výchovy napr. úrovovú vonú prebierku a skupinovú prebierku; ­ do úvahy prichádza najmä niektorá forma výberkového hospodárskeho spôsobu alebo maloplosná forma podrastového hospodárskeho spôsobu, ktorá je vsak prípustná len tam, kde sú závazné biologicko-ekologické azkosti pri uplatovaní prírode blízkych hospodárskych foriem; ­ na dosiahnutie a udrziavanie struktúry stabilného výberkového lesa aplikova výberkovú prebierku a výberkový rub; ­ pestovné zásahy zamera na zmenu homogénnej struktúry s podporou primiesaných drevín a pomiestne odstupovanou silou výchovných zásahov, aby sa vytvorili stromové skupiny, ktoré budú neskôr samostatnými obnovnými bunkami; ­ v strukturálne diferencovaných porastoch v nadmorskej výske nad 1 400 m n. m. zvycajne nie sú výchovné zásahy potrebné. 8. Charakteristika 8. kosodrevinového vegetacného stupa Nadmorská výska (m) 1 500 ­ 1 900 Suma rocných zrázok (mm) 1 500 a viac Vegetacné obdobie (dni) 60 a menej Priemerná rocná teplota (°C) 2,5 a menej Výmera (ha) 20 585 (%) 1,06 Výskyt a zastúpenie hlavných druhov drevín. Vzhadom k tomu, ze 8. vegetacný stupe sa nachádza nad hornou hranicou lesa, hlavnou drevinou je tu kosodrevina, medzi ktorou sa môzu vyskytova zakrpatené jarabiny a smreky. Vysokohorské lesy (7. a 8. VS) tiez môze ovplyvni nedostatok zrázok vzhadom na ich neprirodzenú distribúciu pocas roka. Hoci sa predpokladá, ze limitujúcou bude rastúca teplota je mozné konstatova, ze pre smrek sa podmienky pre ich existenciu nezhorsia, opacne ­ pocítame s ich miernym zlepsením. Z uvedeného vyplýva, ze dreviny rastúce v súcasnom 7. VS budú ma väcsiu vitalitu, co sa prejaví ich expanziou na súcasnej hornej hranici lesa. Podstatne dôlezitejsie ako priemerné hodnoty teploty a sumár zrázok tu zohrajú extremity pocasia. Popri extremitách pocasia tu budú limitujúcim faktorom najmä pôdne pomery. Návrh opatrení pre znízenie negatívneho dopadu zmeny klímy Poda nasich podkladov sa v 8. vegetacnom stupni nachádza iba 1 % drevín rastúcich na Slovensku. Ide o pomerne malé územie, na ktorom nie sú potrebné ziadne opatrenia z hadiska znízenia negatívneho dopadu zmeny klímy. Problematika hornej hranice lesa je specifickým problémom, ktorý si vyzaduje samostatné riesenie. 5. Diskusia a záver Problematika odumierania, ci hynutia lesov, kde majú primárne postavenie smreciny, je váznou a casto pertraktovanou európskou problematikou posledných desarocí. Kým v minulosti to bola predovsetkým otázka imisií, v odbornej literatúre bolo publikovaných viac ako 200 teórií prícin hynutia lesov. V súcasnosti je snaha problematiku odumierania smrecín posudzova co najkomplexnejsie. Vo vseobecnosti sú meniace sa klimatické podmienky, resp. uz dnes pre smrek nevhodné podmienky uznávané ako primárna prícina oslabenia smrekov, z coho vyplýva následný kalamitný výskyt sekundárnych biotických ciniteov. S prebiehajúcimi klimatickými zmenami úzko súvisí aj nárast extremít pocasia, ktoré sú z hadiska ochrany lesa oznacované ako negatívne abiotické skodlivé cinitele. Tak, ako sa rôznia názory na ocakávané klimatické zmeny a ich dôsledky pre biosféru, tak sa rôznia aj názory na budúcnos nasich smrecín. Kým niektorí autori hovoria o katastrofických scenároch rozpadu stredoeurópskych smrecín a o smreku ako prvej obeti klimatických zmien, iní tento problém úplne bagatelizujú. Aj v oficiálnej správe o zdravotnom stave nasich lesov, ktorá bola prerokovaná vo vláde SR, sa hovorí o optimistickom, realistickom a pesimistickom scenári vývoja skodlivých ciniteov a stavu smrecín. Pesimistický scenár hovorí o redukcii nasich smrecín na úrove 10 % súcasnej rozlohy v relatívne krátkom casovom horizonte 10 ­ 30 rokov. Analýza zmien vhodnosti zmenených klimatických podmienok pre výskyt a rast smreka na Slovensku pri podmienkach stanovených na základe scenára zmeny klímy ukazuje zánik vhodných podmienok pre smrek v nizsích nadmorských výskach a posun optimálnych podmienok pre jeho rast do vyssích nadmorských výsok. Urcite sa zmensí rozloha územia s vhodnými klimatickými podmienkami pre jeho pestovanie. V prípade smreka dôjde k výrazne väcsím zmenám nez v prípade buka, ci iných drevín. Pri interpretácii výsledkov z podmienok normálnej klímy je potrebné prihliada na nasledovné skutocnosti: · ,,Normálna klíma" v tejto práci predstavuje priemer za obdobie 1951 ­ 1980 a nemozno ju stotozova so súcasnými klimatickými podmienkami. Z casového hadiska by uz malo by Slovensko priradené ku klimatickým podmienkam horizontu 2015 a teda aj súcasný vývoj lesov u nás uz nemozno poklada za vývoj pri ,,normálnej klíme". Bez ohadu na pouzitý scenár sa vývoj klímy u nás v posledných dvoch desarociach významne odlisuje od podmienok reprezentujúcich ,,normálnu klímu". · ,,Súcasný výskyt" drevín reprezentuje stav zaciatkom 90-tych rokov a ich súcasný výskyt uz tomuto stavu nebude presne zodpoveda. Zvlás dôlezité je to predovsetkým v prípade smreka, pretoze viaceré rozsiahle kalamity, ktoré postihli smreciny na Slovensku v posledných rokoch ako aj stále narastajúca intenzita odumierania smrecín sa výrazne podpísali na zmene výskytu smreka od spomínaného obdobia. Následné casté zalesovanie vzniknutých holín zmiesanými porastmi s výrazným zastúpením buka zase naopak zvysujú plochu budúceho výskytu buka ku koncu analyzovaného obdobia. · Je potrebné obozretne konfrontova vzah medzi produkcným optimom dreviny a optimom definovaným na základe frekvencie jej výskytu. Optimálne podmienky pre rast totiz neznamenajú, ze v nich má ma drevina najvyssie zastúpenie. V prípade hodnotených drevín sa to týka obzvlás smreka, pri ktorom je známe, ze býva v podmienkach svojho produkcného optima výrazne poskodzovaný abiotickými aj biotickými skodlivými cinitemi. · Zmena vhodnosti klimatických podmienok pre súcasné porasty smreka potvrdzuje doterajsie predpoklady o dopadoch ocakávanej zmeny klímy na túto drevinu. Je mozné ocakáva výrazný ústup smreka z nizsích a stredných polôh do vyssích nadmorských výsok a jeho úplne vylúcenie z porastov na hranici a za hranicou jeho prirodzeného rozsírenia. Vzhadom na posun vhodných podmienok pre jeho rast az na súcasnú hornú hranicu lesa sa potvrdzuje predpoklad o posune hornej hranice lesa. Na lokalitách, kde posun pásma kosodreviny neumoznia iné, napríklad pôdne podmienky, zrejme klimatická horná hranica lesa v súcasnej podobe zanikne. Ke porovnáme nami získané výsledky s výsledkami uvedenými napr. v prácach MINÁS, SKVARENINA 1994, MINÁS, SKVARENINA 2003, MINÁS, CABOUN, PRIWITZER, LONGAUER 2001 a iné, zistíme vemi podobné výsledky. Pre porovnanie uvádzam sumárne výsledky hodnotenia výskytu a alsieho pestovania smreka v oblasti Západných Karpát z hadiska predikcie klimatických zmien (tab. 3). Tabuka 3. Sumárne výsledky hodnotenia výskytu a alsieho pestovania smreka v oblasti Západných Karpát z hadiska predikcie klimatických zmien (MINÁS, CABOUN, PRIWITZER, LONGAUER 2001) Table 3. Summary results of the evaluation of occurrence and next cultivation of Norway spruce in the Western Carpathian Mts. from the viewpoint of climatic changes prediction (MINÁS, CABOUN, PRIWITZER, LONGAUER 2001) Spolocenstvá smreka1) Index priemernej rocnej teploty vzduchu2) · absencia podmienok pre výskyt SM6) Forest Gap Model Výsledky proveniencných pokusov3) Analýza zrázkovej zabezpecenosti4) · limitujúci deficit zrázok pre smrek9) · dostatok zrázok pre SM len na sever od klimatickej ciary14) 1.­3. VS5) · zánik spolocen· nehodnotené8) stiev smreka7) · výskyt populácií adaptovaných na klimatický stres · významné zdroje genetického materiálu13) · nepriaznivé rastové reakcie na klimatickú zmenu · potenciál pre uplatnenie generalistov a presun genetického materiálu z nizsích VS18) 4.­5. VS10) · podmienky pre · zánik prípadrapídny pokles ne okrajový zastúpenia SM11) výskyt SM12) 6.­8. VS15) · podmienky pre rozvoj zmiesaných spolocenstiev SM, posun hornej hranice lesa16) · rozvoj zmiesaných SM-JD-BK porastov, posun hornej hranice lesa17) · dostatok zrázok pre existenciu SM19) 1) Spruce communities, 2)Index of average annual air temperature, 3)Results of provenance experiments, Analysis of precipitation security, 5)1st ­ 3rd vegetation zone, 6)Absence of conditions for spruce occurrence, 7)Extinguishing of spruce communities, 8)Not evaluated, 9)Limiting precipitation deficit for spruce, 10)4th ­ 5th vegetation zone, 11)Conditions for rapid drop in spruce distribution, 12)Spruce extinguishing or marginal occurrence of spruce, 13)Occurrence of populations being adapted to climatic stress, Significant sources of genetic material, 14)Sufficient precipitation for spruce only to the north from climatic line, 15)6th ­ 8th vegetation zone, 16)Conditions for development of mixed communities of spruce, shift of timberline, 17)Development of mixed spruce-fir-beech stands, shift of timberline, 18)Unfavourable growth reactions to climatic change, Potential for applying of generalists and transfer of genetic material from lower vegetation zone, 19)Precipitation sufficiency for spruce existence 4) S postupným oteplením vsak mozno ocakáva aj rozsírenie biotických skodlivých ciniteov, ktorých význam rýchlo narastie v nadmorských výskach, kde bol pri normálnej klíme ich významnejsí výskyt takmer nepredstavitený. V súcasnom období tento trend potvrdzuje napríklad výskyt skôd spôsobených podkôrnym hmyzom pri smreku v oblasti hornej hranice lesa. Na jednej strane teda zmeny klímy prinesú zlepsenie podmienok pre rast smreka vo vyssích nadmorských výskach, kde boli pri normálnej klíme limitované nízkou teplotou, no na druhej strane budú musie tieto porasty celi skodlivým ciniteom, ktoré sa tu predtým nevyskytovali. Nemozno vylúci, ze pozitívny vplyv zlepsenia rastových podmienok vo vysokohorských polohách nebude prekrytý negatívnym vplyvom pôsobenia nových skodlivých faktorov. Priblizne 13 % súcasných porastov smreka sa v druhej polovici 21. storocia ocitne v nevhodných klimatických podmienkach. V prípade smreka sa dá predpoklada minimálny výskyt obdobných problémov, akým musel na hranici a za hranicou svojho prirodzeného rozsírenia celi aj pri normálnej klíme. Vzhadom na súcasnú dynamiku jeho odumierania je vsak mozné, ze v týchto lokalitách dôjde k dramatickému rozpadu smrekových porastov a jeho alsie pestovanie ako jednej z hlavných drevín nebude mozné. Na základe porovnania nasich a literárnych výsledkov je mozné urobi niektoré vseobecné závery: · Vodná bilancia sa vyznacuje výraznou výskovou zonálnosou. Dochádza vsak k znacnému prekrytu území s pozitívnou a negatívnou bilanciou. Najvyssie polozené oblasti s negatívnou bilanciou dosahujú výsku az 1 100 m n. m. · Lesy v nízinách a pahorkatinách (najmä 1. ­ 3. VS) bude ohrozova hlavne sucho. Neodporúca sa tu ziadne pestovanie smreka. Lesy vo vyssích polohách tiez môze ovplyvni nedostatok zrázok vzhadom na ich neprirodzenú distribúciu vo vegetacnom období. · Je mozné predpoklada, ze druhy specializované na urcité stanovistné podmienky, podobne ako druhy rozsírené mimo svoj areál, alebo na jeho okraji a ekotypy s úzkou ekologickou amplitúdou, budú silno ohrozené a v dlhodobej perspektíve pravdepodobne úplne vylúcené z druhovej skladby súcasných lesov. · Podmienky 4. a 5. VS pre pestovanie smreka budú výrazne limitované. Treba urobi zásadnú revíziu genetického materiálu pre umelú aj prirodzenú obnovu v týchto polohách a pre obnovu vyuzi populácie s vemi dobrou adaptacnou schopnosou. · Zvýsenie priemernej teploty teda zrejme spôsobí vseobecný ústup smreka a rozsírenie listnácov a borovice az do stredných nadmorských výsok. Hlavnou drevinou vyssích horských polôh by mal by buk. · Predpokladá sa zvýsená expanzia buka na úkor smrecín, ktorých zdravotný stav sa rapídne zhorsuje. · Ohrozenos zmiesaných porastov dôsledkami zmeny klímy je nizsia ako ohrozenos monokultúr. · Horské lesy budú ma lepsie podmienky pre produkciu v dôsledku zmeny klímy a horná hranica lesa sa posunie do vyssích nadmorských výsok. · V rámci vseobecných prejavov globálnej klimatickej zmeny sa predpokladá zvýsená frekvencia a intenzita pôsobenia extrémov pocasia (najmä víchric). S ohadom na túto skutocnos je nutné podstatne zvýsi statickú stabilitu osobitne ihlicnatých porastov s prevahou smreka prostredníctvom pestovných opatrení (vcasná a intenzívna výchova porastov, úprava struktúry najmä drevinového zlozenia). Stupe entropia vývoja klímy v dlhsích casových horizontoch ako 100 rokov, ako aj schopnosti adaptácie a migrácie jednotlivých drevín a spolocenstiev, nás núti k opatrnejsiemu prístupu pri interpretácii dosia získaných parciálnych poznatkov, ako aj k opatreniam, ktoré z uvedeného výskumu vyplývajú. Základným princípom, ktorý sme zvolili, je riesenie najpálcivejsích problémov, teda problém drevín, ktorý sa uz v súcasnosti negatívne prejavuje, nakoko tieto dreviny rastú na pokraji pre ne vhodných podmienok ­ tu ide o návrh aktuálnych opatrení (2007 ­ 2010). V pomerne krátkom case 10 ­ 40 rokov ocakávame také zmeny klímy, ktoré sa výrazne prejavia aj na alsie dreviny a ich spolocenstvá, ktoré sa dostanú mimo areál pre ne vhodných klimatických podmienok ­ tu ide o návrh krátkodobých opatrení (2007 ­ 2045). Opatrenia týkajúce sa obdobia 40 ­ 100 rokov oznacujeme ako dlhodobé a v budúcnosti ich bude potrebné aktualizova a korigova na základe novo získaných poznatkov o vývoji a dopadoch klímy na dreviny a ich spolocenstvá. Zatia sa javí najperspektívnejsia cesta nie radikálnych zmien celých spolocenstiev, ale cesta zvysovania biodiverzity ­ najmä základnej, urcujúcej zlozky lesného ekosystému ­ lesných drevín. Pritom máme na mysli najmä druhovú, vekovú a priestorovú diverzitu drevín. Rovnako významná je vsak aj genetická diverzita, celková biodiverzita spolocenstiev, ako aj diverzita na úrovni ekosystémov s cieom zvysovania ekologickej stability krajiny porastov i krajiny. Ekologická amplitúda sadených drevín musí by tak siroká, aby vyhovovala súcasným, ale aj budúcim stanovistným podmienkam. Doterajsie riesenie problematicky globálnych zmien klímy naznacuje potrebu alsieho riesenia zameraného na jednotlivé parciálne problémy ktoré môze klimatická zmena vyvola. Zvýsený medzinárodný záujem o problematiku globálnej klimatickej zmeny priniesol aj nové prístupy k rieseniu predikcie globálnej klimatickej zmeny najmä v oblasti extremít pocasia, ktoré sú z hadiska vývoja lesných porastov kúcové. Literatúra 1. BALAJKA J., LAPIN M., MINÁS J., SASTNÝ P., THALMEINEROVÁ D., 2005: Stvrtá národná správa SR o zmene klímy a Správa o dosiahnutom pokroku pri plnení Kjótskeho protokolu 2005. Bratislava, Ministerstvo zivotného prostredia SR, Slovenský hydrometeorologický ústav, 114 p. ­ 2. BLATTNÝ T., SASTNÝ T., 1959: Prirodzené rozsírenie lesných drevín na Slovensku. Bratislava, SVPL, 402 p. ­ 3. BUCHA T., 1999: Classification of tree species composition in Slovakia from satellite images as a part of monitoring forest ecosystems biodiversity. Zvolen, LVÚ Zvolen, Acta Instituti Forestalis Zvolen, p. 65 ­ 84. ­ 4. CABOUN V., 1998: Vplyv globálnych klimatických zmien na vitalitu drevín a ekologickú stabilitu lesných ekosystémov. In Globální klimatická zmna: úcinky, stav a úrove esení problému v mítku Ceské republiky. Sborník abstr. ÚEK AV CR Brno, 17 p. ­ 5. CABOUN V., 2002: Systém ukazovateov ekologickej stability lesa a jej klasifikácia. In Zb. medzinárodného vedeckého sympózia Nové trendy v zisovaní a monitorovaní stavu lesa, TU Zvolen, p. 116 ­ 135. ­ 6. FABRIKA M., 2006: Spatial decision support system with model Sibyla and GIS. In Deutscher Verband forstlicher Forschungskunde, Jahrestagung 29. ­ 31. Mai, Staufen, p. 64 ­ 72. ­ 7. HLÁSNY T., 2007: Modelling selected climate parameters in the ISATIS environment. In HORÁK J., DRGEL P., KAPIAS A. (eds.): GIS Ostrava 2007, Conference proceedings, CD-ROM. ­ 8. HLÁSNY T., BALÁZ P., 2007: Climatic water balance of Slovakia based on FAO Penman Monteith potential evapotranspiration. Geografický casopis, 4, (v tlaci). ­ 9. LAPIN M., DAMBORSKÁ I., MELO M., 2001: Scenáre casových radov mesacných klimatických údajov pre Slovensko v období 2001 ­ 2090. In Zborník z medzinárodnej konferencie ,,Extrémy prostredia (pocasia) ­ limitujúce faktory bioklimatologických procesov", Racková dolina 10. ­ 12. 9. 2001, SPU Nitra, 9 s. ­ 10. MINÁS J., 1999: Vertical climate ranges of forest trees in Western Carpatian Region, Acta Instituti Forestalis, 9, p. 29 ­ 41. ­ 11. MINÁS J., LAPIN M., SKVARENINA J., 1996: Klimaticke zmeny a lesy Slovenska. NKP SR, 5, 96 p. ­ 12. MINÁS J., SKVARENINA J, 1994.: Predpokladané dôsledky klimatických zmien na lesné ekosystémy. In Národný klimatický program SR. Bratislava, MZP SR, zv. 1, p. 55 ­ 82. ­ 13. MINÁS J., SKVARENINA J. (eds.), 2003: Klimatické zmeny a lesné ekosystémy Slovenska. Zvolen, EFRA Zvolen, LVÚ Zvolen, 129 p. ­ 14. MINÁS J., SKVARENINA J., LAPIN M., CABOUN V., VLADOVIC J., PRIWITZER T., ZÚBRIK M., MORAVCÍK M., 2004: Ocakávané scenáre klimatických zmien a mozné vplyvy zmenenej klímy na lesné ekosystémy. In VARÍNSKY, J. (ed): Aktuálne problémy v ochrane lesov. Zvolen, LVÚ Zvolen, p. 41 ­ 47. ­ 15. MINÁS J., SKVARENINA J., STELCOVÁ K., PRIWITZER T., 2000: Ocakávané zmeny klímy a mozné dôsledky na lesnú drevinu smrek obycajný (Picea abies L. Karst.) na Slovensku. In Národný klimatický program SR, Bratislava, MZP SR, zv. 8, p. 55 ­ 68. Summary Existing real risk of the consequences of climate change on the forests in Slovakia requires adopting mitigation measures in sufficient advance, particularly with regard to long-term character of reproduction in forest management. Draft of strategy, adaptation and mitigation measures from the viewpoint of climate change impact on the forest ecosystems in Slovakia and concrete measures for time horizons 2007, 2045 and 2075 are the results of the research task entitled "Impact of global climate change on the forests of Slovakia" that was solved at the National Forest Centre ­ Forest Research Institute Zvolen in the years 2003 ­ 2007. With regard to large extent of newly obtained knowledge, the area impacts of global climate change and draft of measures for beech, oak, spruce, fir, larch and pine growing in respective altitudinal vegetation zones, are summarized in tables. Prognosis of climate change impact on Norway spruce is based on the synthesis of the results. The results follow from the analysis of the classes of conditions suitability that were determined for Norway spruce on the basis of the frequency of current occurrence and growth responses of tree species in respective altitudinal vegetation zones as well as on the basis of the results of growth simulation by means of Sibyla growth simulator, then on the analysis of the impact of climate change on production, ecological stability, vitality of tree species and the structure of stands whereas models of climate change were used. Prognosis of climate change development and its impact on Norway spruce is based on current state of its occurrence with regard to current climate conditions (2007). In Norway spruce forest, for which we give necessary measures, spruce growing at present is indicated as well as the conditions being unsuitable for this tree species according to climate change scenarios. For spruce growing in the conditions limiting their growth and existence we give a category suitable measures. For spruce growing in suitable conditions what means optimal conditions, we do not propose any measures and the category is named as not necessary measures (from the viewpoint of expected climate change). Average climate characteristics (temperature and water balance) for the period 1951 ­ 1980 are used as a comparison level for the assessment of the impact of global climate change on current distribution of Norway spruce on the territory of Slovakia in relation to some climate characteristics. For projecting climate and precipitation models we used scenarios of climate change by LAPIN et al. (2001). For projecting temperatures we used scenario derived from the data measured at the station Hurbanovo. We also modified model outputs of the model CCCM1997 and CCCM2000 (2001 ­ 2100) according to which the values of all other stations were calculated. During the research we had available scenarios of climate change of various generation. We used A1B scenario. Based on our results the absence of conditions for occurrence of Norway spruce and extinction of communities with spruce is expected in the 1st ­ 3rd vegetation zone. In the 4th ­ 5th vegetation zone we expect degradation of condition for growth and existence of Norway spruce on 80% of the area of the 4th vegetation zone and on 50% of the area of the 5th vegetation zone. Marginal degradation of conditions for Norway spruce is expected in the 6th vegetation zone, improvement of conditions for growing of Norway spruce is expected in the 7th vegetation zone and creation of conditions for Norway spruce growth is expected in the 8th vegetation zone. Translated by: author Revised by: Z. AL-ATTASOVÁ http://www.deepdyve.com/assets/images/DeepDyve-Logo-lg.png Forestry Journal de Gruyter

Draft of strategy, adaptation and mitigation measures from the viewpoint of climate change impact on Norway spruce tree in Slovakia

Čaboun, Vladimír
Forestry Journal , Volume 55 (3) – Jan 1, 2009
Download PDF
24 pages

Loading next page...
 
/lp/de-gruyter/draft-of-strategy-adaptation-and-mitigation-measures-from-the-W7MvBqCyuk
Publisher
de Gruyter
Copyright
Copyright © 2009 by the
ISSN
0323-1046
eISSN
1338-4295
DOI
10.2478/v10114-009-0006-3
Publisher site
See Article on Publisher Site

Abstract

Lesnícky casopis ­ Forestry Journal Section: Forestry Lesnícky casopis ­ Forestry Journal rocník 55, císlo 3, 2009, s. 215 ­ 238 DOI: 10.2478/v10114-009-0006-3 rocník 55, císlo 3, 2009, s. 215­238 NÁVRH STRATÉGIE, ADAPTACNÝCH A MITIGACNÝCH OPATRENÍ DÔSLEDKOV KLIMATICKÝCH ZMIEN PRE DREVINU SMREK VLADIMÍR CABOUN Národné lesnícke centrum ­ Lesnícky výskumný ústav Zvolen, T. G. Masaryka 22, SK ­ 960 92 Zvolen, caboun@nlcsk.org CABOUN V.: Draft of strategy, adaptation and mitigation measures from the viewpoint of climate change impact on Norway spruce tree in Slovakia. Lesn. Cas. ­ Forestry Journal, 55(3): 215 ­ 238, 2009, 4 fig., tab. 3, ref. 15. Original paper. ISSN 0323 ­ 10468 Draft of the strategy, adaptation and mitigation measures from the viewpoint of climate change impact on the forest ecosystems in Slovakia and concrete measures for time horizons 2007, 2045 and 2075 result as output from the research task "Impact of global climate change on the forests of Slovakia" that was performed at the National Forest Centre ­ Forest Research Institute Zvolen in the years 2003 ­ 2007. Norway spruce has been affected by climatic changes the most. With regard to large extent of newly obtained knowledge the area impacts of global climate change and resulting draft of measures for Norway spruce growing in respective altitudinal vegetation zones, were processed in tables in the paper. Prognosis of climate change impact on Norway spruce comes out from the synthesis of the results based on the analysis of the classes of conditions suitability that were determined for respective tree species on the basis of the frequency of current occurrence and growth responses of tree species in respective altitudinal vegetation zones as well as on the basis of the results of growth simulation by means of Sibyla growth simulator, analysis of the impact of climate change on production, ecological stability, vitality of tree species and the structure of stands with the use of models of climate change for the mentioned tree species. Key words: climatic changes, forest trees, influence on spruce, mitigation of impacts Návrh stratégie, adaptacných a mitigacných opatrení z hadiska dopadov klimatických zmien na lesné ekosystémy Slovenska, konkrétnych opatrení pre casové horizonty rokov 2007, 2045 a 2075 tvorí samostatný realizacný výstup výskumnej úlohy ,,Vplyv globálnej klimatickej zmeny na lesy Slovenska", ktorá sa na NLC ­ LVÚ Zvolen riesila v rokoch 2003 ­ 2007. Smrek obycajný je drevina na ktorej sa klimatické zmeny prejavili v maximálnom rozsahu. Vzhadom na veký rozsah novo získaných poznatkov, boli plosné dopady globálnej klimatickej zmeny a z toho vyplývajúci návrh opatrení pre smrek rastúci v jednotlivých lesných vegetacných stupoch, prehadne spracované do tabuliek. Prognóza vychádza zo syntézy výsledkov vychádzajúcich z analýzy tried vhodnosti podmienok, ktoré boli pre jednotlivé dreviny urcené na základe frekvencie súcasného výskytu a rastových odoziev jednotlivých druhov drevín v jednotlivých lesných vegetacných stupoch, na základe výsledkov rastovej simulácie pomocou rastového simulácia Sibyla, analýzy dopadov klimatických zmien na produkciu, ekologickú stabilitu, vitalitu drevín a struktúru porastov pri pouzití modelov zmeny klímy pre vybrané dreviny. Kúcové slová: klimatické zmeny, lesné dreviny, vplyv na smrek, zmiernenie dopadov 1. Úvod a problematika V Správe o zdravotnom stave lesov na Slovensku, prerokovávanej a schválenej na výjazdovom zasadnutí vlády SR v novembri 2008 je uvedené, ze vzniknutú situáciu v smrekových lesoch mozno charakterizova ako najváznejsí lesnícky problém v súcasnosti, ktorý existencne ohrozuje zabezpecovanie plnenia produkcných a mimoprodukcných funkcií smrekových lesov v mimoriadne dôlezitých regiónoch Oravy, Kysúc, Vysokých Tatier, Spisa, Horehronia a Gemeru. Smrek má poda súcasného drevinového zlozenia v nasich lesoch 26,4 % zastúpenie, co predstavuje priblizne 510 tis. ha. V prípade pokracovania súcasného vývoja môze v casovom horizonte 10 ­ 30 rokov na Slovensku ubudnú asi 415 tis. ha smrekového lesa, co pri priemernej zásobe dreva asi 250 m3 na 1 ha predstavuje úbytok 104 mil. m3 smrekovej drevnej hmoty a pokles výmery smrekových porastov na úrove asi 10,0 %. Vysádzanie smreka bolo od 19. do konca prvej polovice 20. storocia v Európe vseobecným trendom, vyvolaným dopytom po tejto hospodársky výnimocne efektívnej drevine. Smrekové porasty pestované síce z kvalitného, ale nepôvodného semena sa nedokázali na vsetkých miestach prispôsobi stanovistným podmienkam, co sa negatívne prejavuje na ich ekologickej stabilite najmä vo vyssích vekových stupoch. Od roku 1990 narastal vplyv kalamít. Vetrové kalamity v roku 1996 a 2002 vázne poskodili predovsetkým smrekové porasty. V súcasnosti neexistuje dostatok vedeckých poznatkov a experimentálnych skúseností pre definovanie takých opatrení, ktoré by viedli k jednoznacnému a úplnému vyrieseniu problému hynutia smrecín. Súcasná veda a výskum vsak disponuje dostatocnými poznatkami umozujúcimi zaca uplatova opatrenia na brzdenie tohto procesu a znízenia jeho dôsledkov na maximálne moznú mieru. V súcasnosti este viac ako v uplynulých rokoch púta coraz väcsiu pozornos odbornej i laickej verejnosti otázka budúcnosti biosféry nachádzajúcej sa pod ohromným tlakom rastúcej populácie udstva. Napriek mediálnej popularite problému ,,globálne otepovanie", asi málokto ocakával, ze Nobelovu cenu za mier dostanú v roku 2007 spolu Al Gore a Medzivládny panel pre klimatickú zmenu (IPCC). V roku 1988 Svetová meteorologická organizácia (World Meteorological Organization ­ WMO) a Environmentálny program OSN (United Nations Environment Programme ­ UNEP) zalozili Medzivládny panel o klimatickej zmene (Intergovernmental Panel on Climate Change ­ IPCC). IPCC publikuje od roku 1990 hodnotiace správy o zmene klímy, posledná, stvrtá bola predlozená v roku 2007. Na základe publikovanej vedeckej a technickej literatúry sa snazí objektívne a transparentne odhadnú klimatickú zmenu, jej potenciálne dopady a vobu na jej adaptáciu a zmiernenie jej dôsledkov. V správe IPCC z novembra 2007 vedci uviedli, ze globálne otepovanie je nespochybnitené. Niektoré dopady zmeny klímy sú poda správy nezvrátitené. Zmierovanie jeho dôsledkov je úzko spojené s ekonomickým vývojom, teda nie kazdá krajina sa so zmenami vyrovná rovnako dobre. Globálne otepovanie spôsobuje celosvetový nárast teploty vzduchu a oceánov a neustále topenie snehu a adu. Poda pôvodne tajnej správy amerického Pentagónu o zmene klímy na Zemi z februára 2004, sa Zem v dôsledku predpokladaných klimatických zmien dostane az na pokraj anarchie, pretoze jednotlivé státy si zacnú chráni svoje miznúce zásoby potravín, vody a energie jadrovými zbraami. Táto hrozba pre globálnu stabilitu je omnoho váznejsia, nez hrozba terorizmu, konstatuje správa. Katastrofy a konflikty budú charakteristickými rysmi zivota, píse sa v závere analýzy Pentagónu. Zameranie výskumnej úlohy na klimatické zmeny a ich vplyv na lesné ekosystémy s dopadom na ich obhospodarovanie je v súcasnosti vemi aktuálne, ako z vedeckého hadiska, tak aj z hadiska socio-ekonomického a politického. Doteraz sa predmetnej problematike v lesníctve u nás venuje nedostatocná pozornos, v extrémnych prípadoch sa uvedená problematika casto bagatelizuje pricom sa v mnohých prípadoch laicky zamieala problematika pocasia s problematikou klímy. Pod pojmom pocasie rozumieme aktuálny stav a prognózu do 10 dní, pod pojmom klimatické podmienky rozumieme dlhodobý rezim pocasia najmenej za 30 rokov. Problematika mozných impaktov klimatickej zmeny sa dotýka prakticky vsetkých prírodných aj socio-ekonomických sfér. Táto skutocnos nasla svoje vyjadrenie aj v aktivitách v oblasti lesníctva, ke na konferencii ministrov o ochrane lesov Európy v r. 1993 v Helsinkách bola prijatá aj rezolúcia H4 ,,Stratégia dlhodobej adaptácie lesov Európy na klimatickú zmenu", ktorá bola podpísaná aj slovenskou stranou. Stvrtá ministerská konferencia v apríli roku 2003 prijala alsiu rezolúciu zameranú na problematiku klimatickej zmeny V5 ,,Klimatická zmena a trvalo udrzatené obhospodarovanie lesov v Európe", ktorá rozsírila rámec rezolúcie H4 o aspekty Kjótskeho protokolu, monitorovacích aktivít, podpory výskumu a zakomponovanie tejto problematiky do národných lesníckych plánov. Prvé úvahy o vplyve narastania koncentrácií skleníkových plynov a mozných zmien klímy na lesné ekosystémy sa v slovenskom lesníckom výskume objavili koncom 80. rokov. Ale az riesenie projektu Národného klimatického programu Slovenskej republiky (NKP SR), ktorý zacal v roku 1993 (ako pokracovanie NKP CSFR) prinieslo v tomto smere výrazný posun dopredu. Pod pojmom ,,zmena klímy" (klimatická zmena) rozumieme iba tie zmeny v klimatických pomeroch, ktoré súvisia s antropogénne podmieneným rastom skleníkového efektu atmosféry od zaciatku priemyselnej revolúcie (asi od 1750 r. n. l.), ak ich vieme odlísi od zmien prirodzených. Pri riesení projektu ,,Vplyv klimatickej zmeny na lesy Slovenska" sme riesili problematiku vplyvu zmeny klímy spolu s prirodzenými vplyvmi klimatických zmien na lesné dreviny a ich spolocenstvá. Najkomplexnejsí prehad doterajsích poznatkov o problematike lesa a globálnej klimatickej zmene je publikovaný v monografii ,,Lesy Slovenska a globálne klimatické zmeny", v ktorej editori MINÁS a SKVARENINA (2003) zozbierali dovtedy známe poznatky sirokého okruhu spoluautorov, ktoré boli vyuzité v Stvrtej národnej správe SR o zmene klímy a Správe o dosiahnutom pokroku pri plnení Kjótskeho protokolu (2005). Tu sú v rámci kapitoly 6. ,,Ocakávané dôsledky klimatickej zmeny, odhad zranitenosti a adaptacné opatrenia" popísané zmeny klímy a na Slovensku v ostatných rokoch, scenáre klimatickej zmeny na Slovensku, scenáre mozných zmien distribúcie denných hodnôt a extrémov, ale aj problematika dopadov klimatickej zmeny na lesné ekosystémy a lesné hospodárstvo. Na tieto poznatky, ako aj poznatky zahranicných autorov a práce slovenských autorov (MINÁS, SKVARENINA 1994, CABOUN 1994, MINÁS, LAPIN, SKVARENINA 1996, CABOUN 1998, MINÁS 1999, MINÁS, SKVARENINA, STELCOVÁ, PRIWITZER 2000, MINÁS, CABOUN, ISTOA, PAVLENDA, PAVLENDOVÁ, PRIWITZER, VLADOVIC 2002, MINÁS, SKVARENINA, LAPIN, CABOUN, VLADOVIC, PRIWITZER, ZÚBRIK, MORAVCÍK 2004, CABOUN, STEFANCÍK, HLÁSNY, KAMENSKÝ, TUCEKOVÁ, MORAVCÍK, JANKOVIC, MINÁS 2005, TAKÁC, LAPIN, SPÁNIK, CABOUN, SISKA, VALSÍKOVÁ, SILHÁR, CHUDÝ, SOBOCKÁ 2005) sme nadviazali v nasom výskume. Relatívne jednoduché pestovanie smreka obycajného (Picea abies [L.] Karst.), rýchly rast, vysoká produkcia, siroká pouzitenos jeho dreva, viedli k skutocnosti, ze sa jeho pestovanie rozsírilo i mimo jeho pôvodný (horský) areál, predovsetkým do stredných a nizsích polôh, dokonca aj na níziny. Toto prinieslo lesnému hospodárstvu v stredozápadnej Európe okrem nesporných výhod aj pocetné problémy. Na nevhodných stanovistiach stratil smrek svoju prirodzenú odolnos a pruznos, co vyústilo do uz spomínaných problémov. Prebiehajúce a ocakávané zmeny klímy výrazne ovplyvujú antropicky ovplyvnené pestovanie smreka mimo svoj prirodzený areál. 2. Ciele riesenia Cieom riesenia projektu ,,Vplyv klimatickej zmeny na lesy Slovenska" bolo rozsíri vedecké poznatky o vplyvoch globálnej klimatickej zmeny na lesné ekosystémy, spresni prognózy vývoja lesných ekosystémov v podmienkach klimatickej zmeny a na ich základe vypracova návrh systému adaptacných a mitigacných opatrení pre ich trvalo udrzatené obhospodarovanie a plnenie vsetkých pozadovaných funkcií a pre potreby strategických rozhodnutí rezortu. Keze najatakovanejsou a najohrozenejsou drevinou je smrek, v tomto príspevku sa venujeme dôsledkom vplyvu klimatických zmien na túto drevinu. 3. Metodika Hodnotenie bioklimatického potenciálu územia SR bolo robené na základe frekvencie výskytu smreka. Vyuzitím modelu drevinového zlozenia Slovenska odvodeného zo satelitných snímok boli urcené reálne teplotné a vlhkostné amplitúdy reálneho výskytu smreka. V rámci sledovania klimatickej zmeny sa spracovali klimatické modely vzahujúce sa k jednotlivým rokom, od roku 1961 do roku 2005. Analýza zmeny bioklimatického areálu smreka v dôsledku zmeny klímy bola realizovaná klasifikáciou klimatických modelov poda amplitúd pôvodného ­ v zmysle potenciálneho a reálneho výskytu smreka na území SR a bol vyhodnocovaný ich posun smerom na sever, resp. do vyssích nadmorských výsok. Riesenie úlohy bolo zalozené na vypracovaní klimatických modelov SR vo forme rastrových máp a ich alsej analýze. Modely boli vyuzité pre urcenie klimatických amplitúd pôvodného rozsírenia smreka na území SR (zrekonstruované poda práce BLATTNÝ a SASTNÝ 1959 a MINÁS 1999) a amplitúd jeho reálneho rozsírenia, ktoré bolo odvodené z klasifikovaných satelitných záznamov LANDSAT (BUCHA 1999). Uvedené amplitúdy boli projektované do budúcna v zmysle regionálnych scenárov zmeny klímy vypracovaných LAPINOM a kol. (2001). Z doteraz na Slovensku spracovaných výstupov z deviatich modelov vseobecnej cirkulácie atmosféry (GCMs) zo styroch svetových klimatických centier, bol dôraz kladený na modely CCCM 2000 a GISS 1998. Pri regionalizácii výstupov GCMs bola vyuzitá metóda tzv. statistického downscailingu, teda modifikácia výstupov globálnych klimatických modelov do jednotlivých bodov na území Slovenska statistickými metódami pri pouzití súborov nameraných údajov. Pri konecnom riesení bol najviac vyuzívaný scenár A1B. Aplikáciou funkcií rastovej odozvy na mapy klimatických faktorov bola urcená hodnota rastovej odozvy (RO) dreviny voci teplote a klimatickej vodnej bilancii (CWB) na celom území Slovenska. Pre úcely hodnotenia vplyvu zmenenej klímy na rast, produkciu a struktúru lesných porastov bol pouzitý stromový rastový simulátor Sibyla. Pre stanovenie zmeny ekologickej stability a vitality drevín bol pouzitý klasifikacný systém ekologickej stability. Podrobnejsie metodiky boli publikované v záverecnej správe projektu CABOUN a kol. (2008) a v prácach HLÁSNY a BALÁZ (2007) a HLÁSNY (2007), FABRIKA (2006), CABOUN (2002). 4. Výsledky Podkladom pre návrh systému adaptacných a mitigacných opatrení pre ich trvalo udrzatené obhospodarovanie boli parciálne výsledky jednotlivých metodických prístupov. Vyuzitím modelu drevinového zlozenia Slovenska odvodeného zo satelitných snímok boli urcené reálne teplotné a vlhkostné amplitúdy výskytu smreka na Slovensku. Odvodené boli teplotné, zrázkové, výskové a alsie amplitúdy výskytu smreka, ktoré boli graficky vyjadrené formou histogramov na dvojrozmerných grafoch (obr. 1), resp. trojrozmerným grafom (obr. 2). Spojením získaných klimatických hodnôt pre jednotlivé dreviny z areálov ich súcasného a pôvodného rozsírenia sme získali predstavu o reálnych klimatických Obr. 1. Reálne teplotné a vlhkostné amplitúdy výskytu smreka na Slovensku Fig. 1. Real temperature and humidity amplitude of Norway spruce occurrence in Slovakia. 219 Obr. 2. Trojrozmerný graf nadmorských výsok, reálnych priemerných teplotných a vlhkostných amplitúd výskytu smreka obycajného na Slovensku Fig. 2. Three-dimensional graph of altitude, real average temperature and humidity amplitude of Norway spruce occurrence in Slovakia. podmienkach, v ktorých sa tieto dreviny vyskytujú a aké sú podmienky ich optimálneho výskytu. V tabuke 1 sú uvedené teplotné a zrázkové amplitúdy pôvodného (potenciálneho) a súcasného rozsírenia smreka na Slovensku. Vzahy medzi reálnymi a prirodzenými bioklimatickými amplitúdami boli vyjadrené formou grafov a máp. Projekciou teplotných modelov v zmysle scenárov zmeny klímy bolo sledované, ako sa súcasné rozsírenie smreka dostáva mimo svoj súcasný bioklimatický priestor (obr. 3). Riesenie úlohy bolo zalozené na vypracovaní klimatických modelov SR vo forme rastrových máp a ich alsej analýze. Analýza zmeny bioklimatických areálov smreka, Tabuka 1. Teplotné a zrázkové amplitúdy pôvodného a súcasného rozsírenia smreka v SR Table 1. Thermal and humid amplitude of natural and actual Norway spruce occurrence in Slovakia Drevina1) Smrek6) 1) Pôvodné rozsírenie v SR2) Zrázková ampl.4) Teplotná ampl.5) 1 070­1 180 mm 3,6­5 °C Súcasné rozsírenia v SR3) Zrázková ampl.4) Teplotná ampl.5) 590­1 520 mm 1,2­9,2 °C Tree species, 2)Original distribution in SR, 3)Current distribution in SR, 4)Humidity amplitude, 5)Temperature amplitude, 6)Spruce Obr. 3. Grafy posunu reálneho rozsírenia smreka v zmysle regionálnych scenárov zmeny klímy. (HLÁSNY 2007 in CABOUN, MINÁS, PRIWITZER, ZÚBRIK, MORAVCÍK 2008). Obdznik zobrazuje klimatické pásmo optima pre smrek Fig. 3. Graphic movement of real distribution of Norway spruce in sense of regional scenarios of climatic change (HLÁSNY 2007 in CABOUN, MINÁS, PRIWITZER, ZÚBRIK, MORAVCÍK 2008) Rectangle shows optimum climatic area for Spruce. v dôsledku zmeny klímy bola realizovaná klasifikáciou klimatických modelov poda amplitúd pôvodného a reálneho výskytu na území SR a bol vyhodnocovaný ich posun smerom na sever (obr. 3, 4). Lokality súcasného rozsírenia dreviny pre smrek sú zobrazené izogradacnou kartografickou metódou, pomocou ktorej je vyjadrená miera vhodnosti klimatických podmienok na danej lokalite pre danú drevinu (obr. 3). Takto boli spracované podklady pre smrek, ale aj alsie dreviny v casových horizontoch rokov 2000 (1985 ­ 2015), 2045 (2030 ­ 2060) a 2075 (2060 ­ 2090) v porovnaní s obdobím 1951 ­ 1980. Ako uz bolo uvedené, prognóza vychádza zo syntézy výsledkov vyplývajúcich z analýzy tried vhodnosti podmienok, ktoré boli pre jednotlivé dreviny urcené na základe frekvencie súcasného výskytu a rastových odoziev jednotlivých druhov drevín v jednotlivých lesných vegetacných stupoch, na základe výsledkov rastovej simulácie pomocou rastového simulátora Sibyla, analýzy dopadov klimatických zmien na produkciu, ekologickú stabilitu, vitalitu drevín a struktúru porastov pri pouzití modelov zmeny klímy pre drevinu smrek. Strucná syntéza výsledkov o ocakávanom vývoji smreka rastúceho v jednotlivých vegetacných stupoch (VS) je v tabuke 2. Výmera drevín, na ktorej uvádzame nutné opatrenia, sú oznacené dreviny rastúce v súcasnosti, alebo poda scenárov zmeny klímy v podmienkach, ktoré sú pre ne nevhodné. Pre dreviny rastúce v podmienkach obmedzujúcich ich rast a existenciu Obr. 4. Areál súcasného rozsírenia smreka a zmena vhodnosti klimatických podmienok územia SR v casových horizontoch 2000 (1985­2015), 2045 (2030­2060). (BALÁZ 2007 in CABOUN, MINÁS, PRIWITZER, ZÚBRIK, MORAVCÍK 2008) Fig. 4. Area of Norway spruce current distribution and change of the suitability of climatic conditions in Slovakia in time horizons 2000 (1985­2015), 2045 (2030­2060) (BALÁZ 2007 in CABOUN, MINÁS, PRIWITZER, ZÚBRIK, MORAVCÍK 2008). 222 Tabuka 2. Syntéza výsledkov ocakávaného vývoja smreka rastúceho v jednotlivých vegetacných stupoch na základe modelovania rastovej odozvy, klimatickej vodnej bilancie (CWB), frekvencie výskytu a rastových simulácií Table 2. Synthesis of the results of expected Norway spruce development growing in respective vegetation zones according to growth response, climatic water balance (CWB), occurrence frequency and growth simulations Smrek ­ Spruce VS1) 1. 2. 3. Rastová odozva2) Absencia podmienok pre výskyt smreka5) Absencia podmienok pre výskyt smreka5) Absencia podmienok pre výskyt smreka5) Obmedzené podmienky pre smrek, prejavujúce sa na jeho zdravotnom stave a vitalite11) Narastajúce problémy pri pestovaní smreka14) Podmienky len mierne meniace sa pre smrek18) Podstatné zlepsenie podmienok pre rast smreka22) Vytváranie podmienok pre rast smreka26) CWB Zánik spolocenstiev s úcasou smreka6) Nevhodné podmienky pre výskyt smreka8) Absencia podmienok pre výskyt smreka5) Obmedzené podmienky pre nedostatok vlahy12) Zhorsujúce sa podmienky pre smrek, konkurencný tlak buka a jedle15) Podmienky zlepsujúce sa pre smrek19) Zmena areálu3) Zánik podmienok pre výskyt smreka7) Zánik podmienok pre výskyt smreka7) Nevhodné podmienky pre výskyt smreka10) Zhorsenie podmienok pre smrek az na 80 % VS13) Zhorsenie podmienok pre smrek na 50 % územia VS16) Nepredpokladané veké zmeny20) Expanzia smreka, vylepsenie podmienok v celom VS24) Posun hornej hranice lesa27) Rastové simulácie4) Netestované9) Signifikantný pokles produkcie smreka17) Signifikantný pokles produkcie smreka v monokultúrach o 22 % v zmesiach bez problémov21) Signifikantný nárast produkcie smreka o 7 %25) Netestované9) Dostatok zrázok pre existenciu smreka23) Vytváranie podmienok pre rast smreka26) Vysvetlivky ­ Explanatory notes: AVZ ­ altitudinal vegetation zone, CWB ­ climate water balance 1)AVZ, 2)Growth response, 3)Change of range, 4)Growth simulations, 5)Absence of conditions for spruce occurrence, 6)Disappearing of communities with spruce, 7)Extinguishing of conditions for spruce occurrence, 8)Unsuitable conditions for spruce occurrence, 9)Not tested, 10)Unsuitable conditions for spruce occurrence, 11)Limited conditions for spruce appearing in its health condition and vitality, 12)Limited conditions due to lack of moisture, 13)Deterioration of conditions for spruce almost on 80% of the area of AVZ, 14)Increasing problems with spruce cultivation, 15)Deteriorating conditions for spruce competitive pressure of beech and fir, 16)Deterioration of conditions for spruce almost on 50% of the area of AVZ, 17)Significant drop in spruce production, 18)Only slightly changing conditions for spruce, 19)Improving conditions for spruce, 20)Great changes not supposed, 21)Significant drop in spruce production in monocultures by 22% in admixtures without problems, 22)Substantial improvement of conditions for spruce growth, 23)Sufficient precipitation for spruce growth, 24)Spruce expansion, improvement of conditions in whole AVZ, 25)Significant increase of spruce production by 7%, 26)Creation of conditions for spruce growth, 27)Shift of timberline uvádzame kategóriu opatrenia vhodné. Pre dreviny rastúce vo vhodných podmienkach, teda optimálnych a vyhovujúcich nenavrhujeme ziadne opatrenia a kategória je oznacená ako opatrenia nepotrebné (rozumie sa z hadiska ocakávanej klimatickej zmeny). Upozorujem, ze v tabukách je uvedená iba vhodnos podmienok pre rast a vývoj drevín. Nie sú v nich zohadované extremity pocasia, s ktorými sa pocíta vo zvýsenej miere a ktoré sa urcite prejavia ako abiotické skodlivé cinitele. Ide najmä o vietor, búrkovú cinnos a v nizsích oblastiach (najmä 1. ­ 3. lesný vegetacný stupe) sucho. Zohadované nie sú ani sekundárne, najmä biotické cinitele, ktorých zvýsený výskyt s klimatickými zmenami úzko súvisí. V alsom je uvedená charakteristika jednotlivých lesných vegetacných stupov (VS), výskyt a zastúpenie hlavných druhov drevín vrátane smreka, a návrh opatrení pre znízenie negatívneho dopadu zmeny klímy z hadiska smreka rastúceho v jednotlivých VS. 1. Charakteristika 1. dubového vegetacného stupa Nadmorská výska (m) pod 300 Suma rocných zrázok (mm) 600 a menej Vegetacné obdobie (dni) 180 Priemerná rocná teplota (°C) 8,5 a viac Výmera (ha) 140 373 (%) 7,27 Výskyt a zastúpenie hlavných druhov drevín (BK, DB, SM, JD, SC, BO) v 1. VS Drevina Plocha ha Buk 861,84 Dub 20 580,48 Smrek 35,64 Jeda 12,96 Smrekovec 252,72 Borovica 10 990,08 Opatrenia nutné Rok ha 2007 2045 2075 32,4 32,4 32,4 % 90,91 90,91 90,91 ha 3,24 3,24 3,24 % 9,09 9,09 9,09 ha 0,0 0,0 0,0 % 0,0 0,0 0,0 ha 35,64 35,64 35,64 Opatrenia vhodné Opatrenia nepotrebné Spolu Návrh opatrení pre znízenie negatívneho dopadu zmeny klímy · Pre smrek sú uz v súcasnosti podmienky 1. VS nevhodné pre jeho pestovanie a do budúcnosti sa budú ekologické podmienky este zhorsova. Ide o územie okolo 300 ha, na ktorom je potrebná co najrýchlejsia zmena drevinovej struktúry, teda nahradi smrek dubom a borovicou. Z hadiska celkovej plochy ide o malé územie, na ktorom je potrebné robi nutné opatrenia, pricom vsak ide o aktuálne opatrenia. 2. Charakteristika 2. bukovo-dubového vegetacného stupa Nadmorská výska (m) 200 ­ 500 Suma rocných zrázok (mm) 600 ­ 700 Vegetacné obdobie (dni) 165 ­ 180 Priemerná rocná teplota (°C) 6,0 ­ 8,5 Výmera (ha) 265 332 (%) 13,74 Výskyt a zastúpenie hlavných druhov drevín (BK, DB, SM, JD, SC, BO) v 2. VS Drevina Plocha ha Buk 30 640,68 Dub 116 850,6 Smrek 2 971,08 Jeda 900,72 Smrekovec 1 185,84 Borovica 13 271,04 Opatrenia nutné Rok ha 2007 2045 2075 2 916,0 2 958,12 2 958,12 % 98,15 99,56 99,56 ha 48,6 9,72 9,72 % 1,64 0,33 0,33 ha 6,48 3,24 3,24 % 0,22 0,11 0,11 ha 2 971,08 2 971,08 2 971,08 Opatrenia vhodné Opatrenia nepotrebné Spolu Návrh opatrení pre znízenie negatívneho dopadu zmeny klímy · Podobne ako v 1. VS dochádza k nevhodným podmienkam pre pestovanie smreka. Plocha, na ktorej sa v súcasnosti nachádza táto drevina ­ 2 970 ha, by mala by co najskôr premenená na dubiny a borovicové porasty. 3. Charakteristika 3. dubovo-bukového vegetacného stupa Nadmorská výska (m) 300 ­ 700 Suma rocných zrázok (mm) 700 ­ 800 Vegetacné obdobie (dni) 150 ­ 165 Priemerná rocná teplota (°C) 5,5 ­ 7,5 Výmera (ha) 457 063 (%) 23,66 Výskyt a zastúpenie hlavných druhov drevín (BK, DB, SM, JD, SC, BO) v 3. VS Drevina Plocha ha Buk 207 330,8 Dub 91 108,8 Smrek 13 442,76 Jeda 5 384,88 Smrekovec 1 597,32 Borovica 25 615,44 Rok 2007 2045 2075 Opatrenia nutné ha 8 417,52 11 861,6 11 874,6 % 62,62 88,24 88,33 Opatrenia vhodné ha 4 131,0 1 312,24 1 285,52 % 30,73 9,76 9,59 Opatrenia nepotrebné ha 894,24 268,92 278,64 % 6,65 2,0 2,08 Spolu ha 13 442,76 13 442,76 13 442,76 Návrh opatrení pre znízenie negatívneho dopadu zmeny klímy · Pri smreku ide predovsetkým o návrh nutných a vhodných aktuálnych opatrení na ploche takmer 12 550 ha, co je 93 % plochy, na ktorej sa v súcasnosti v 3. VS nachádzajú smreky, pricom plocha, na ktorej bude potrebné vykona nutné krátkodobé opatrenia, narastá oproti ploche s aktuálnymi súcasnými opatreniami o 3 444 ha, co je nárast o 26 % celkovej plochy smreka v tomto VS. 4. Charakteristika 4. bukového vegetacného stupa Nadmorská výska (m) 400 ­ 800 Suma rocných zrázok (mm) 800 ­ 900 Vegetacné obdobie (dni) 130 ­ 160 Priemerná rocná teplota (°C) 5,0 ­ 7,0 Výmera (ha) 401 346 (%) 20,78 Výskyt a zastúpenie hlavných druhov drevín (BK, DB, SM, JD, SC, BO) vo 4. VS Drevina Plocha ha Buk 200 533,3 Dub 22 689,72 Smrek 59 625,72 Jeda 19 550,16 Smrekovec 3 259,44 Borovica 24 387,48 Rok 2007 2045 2075 Opatrenia nutné ha 12 127,3 26 639,0 26 538,8 % 20,34 44,68 44,51 Opatrenia vhodné ha 22 048,2 21 056,76 20 878,56 % 36,98 35,31 35,02 Opatrenia nepotrebné ha 25 450,2 11 926,68 12 208,32 % 42,69 20,01 20,48 Spolu ha 59 625,72 59 625,72 59 625,72 Návrh opatrení pre znízenie negatívneho dopadu zmeny klímy · Klimatické podmienky pre smrek sa budú v 4. VS naalej zhorsova. Uz v súcasnosti by bolo potrebné na ploche 12 127 ha, co je o cosi viac ako 20 % plochy, na ktorej rastie smrek v 4. VS pristúpi k jeho redukcii a náhrade najmä bukom, ale v niektorých podmienkach aj dubom a borovicou a pravdepodobne jedou. 5. Charakteristika 5. jedovo-bukového vegetacného stupa Nadmorská výska (m) 500 ­ 1 000 Suma rocných zrázok (mm) 900 ­ 1 050 Vegetacné obdobie (dni) 110 ­ 130 Priemerná rocná teplota (°C) 4,5 ­ 6,5 Výmera (ha) 419 371 (%) 21,71 Výskyt a zastúpenie hlavných druhov drevín (BK, DB, SM, JD, SMC, BO) v 5. VS Drevina Plocha ha Buk 99 759,6 Dub 2 517,48 Smrek 193 580,3 Jeda 37 266,48 Smrekovec 17 291,88 Borovica 11 482,56 Opatrenia nutné Rok ha 2007 2045 2075 4 344,84 18 435,6 18 017,6 % 2,24 9,52 9,31 ha 15 973,2 25 430,76 24 886,44 % 8,25 13,14 12,86 ha 173 262,3 149 713,9 150 676,2 % 89,5 77,34 78,1 ha 193 580,3 193 580,3 193 580,3 Opatrenia vhodné Opatrenia nepotrebné Spolu Návrh opatrení pre znízenie negatívneho dopadu zmeny klímy · Pre smrek, ktorý má v súcasnosti problémy vyplývajúce z klimatických podmienok na rozlohe 4 345 ha, kde bol vysadený na úkor buka a jedle, bude ma rastúce problémy. V polovici 21. storocia bude nutná jeho výmena takmer na 18 500 ha. Odporúcané sú strukturálne zmeny na alsích 2 550 ha. Napriek uvedenému, takmer na 78 % súcasnej plochy by mal ma podmienky, ktoré nebudú vyzadova radikálne zmeny do roku 2075. Na spomínaných 22 % súcasnej plochy, na ktorej je v súcasnosti rozsírený smrek, by mal by nahradený bukom a jedou, na extrémnych stanovistiach smrekovcom. 6. Charakteristika 6. smrekovo-bukovo-jedového vegetacného stupa Nadmorská výska (m) 900 ­ 1 300 Suma rocných zrázok (mm) 1 000 ­ 1 300 Vegetacné obdobie (dni) 90 ­ 120 Priemerná rocná teplota (°C) 3,5 ­ 5,0 Výmera (ha) 186 434 (%) 9,65 Výskyt a zastúpenie hlavných druhov drevín (BK, DB, SM, JD, SC, BO) v 6. VS Drevina Plocha ha Buk 27 378,0 Dub 25,92 Smrek 114 184,1 Jeda 8 751,24 Smrekovec 8 799,84 Borovica 557,28 Opatrenia nutné Rok ha 2007 2045 2075 71,28 1 289,52 1 159,92 % 0,06 1,13 1,02 ha 1 490,4 3 842,64 3 632,04 % 1,31 3,37 3,18 ha 112 622,4 109 051,9 109 392,1 % 98,63 95,5 95,81 ha 114 184,1 114 184,1 114 184,1 Opatrenia vhodné Opatrenia nepotrebné Suma Na základe výsledkov vyuzitia rastového simulátora Sibyla klimatické zmeny indikujú na konci 21. storocia signifikantný (významný) pokles produkcie smreka rastúceho v monokultúrach 6. VS (-22 %). Produkcia smreka v zmiesaných porastoch 6. VS poklesne významne (-4 %), ale menej ako v cistých smrecinách tohto VS. Percentuálny podiel smreka narastá na úkor jedle vaka klimatickým zmenám a zmenám v prirodzenej mortalite. Návrh opatrení na znízenie negatívneho dopadu zmeny klímy · 6. vegetacný stupe ­ smrekovo-bukovo-jedový, ako hovorí názov, v súcasnosti vyhovuje trom hlavným drevinám smreku, buku a jedli. Poda uvedených výpoctov budú meniace sa klimatické podmienky o cosi viac vyhovova buku a jedli, ako smreku. Rozdiely vsak nebudú veké, ale môzu sa prejavi v kompeticných vnútro ekosystémových vzahoch a následne aj v produkcii, na zdravotnom stave a vitalite drevín. Najmä z hadiska krátkodobých opatrení bude potrebné realizova nutné opatrenia pri smreku (prevazne v monokultúrach) na ploche 1 289,5 ha a vhodné by boli opatrenia (najmä zvýsenie druhovej diverzity drevín) na ploche 3 842,6 ha. Co sa týka predpokladaných negatívnych dopadov zmeny klímy na dreviny rastúce v 6. VS, je mozné konstatova, ze tento bude do roku 2075 bez väcsích problémov. 7. Charakteristika 7. smrekového vegetacného stupa Nadmorská výska (m) 1 250 ­ 1 550 Suma rocných zrázok (mm) 1 100 ­ 1 600 Vegetacné obdobie (dni) 70 ­ 100 Priemerná rocná teplota (°C) 2,0 ­ 4,0 Výmera (ha) 41 141 (%) 2,13 Výskyt a zastúpenie hlavných druhov drevín (BK, DB, SM, JD, SC, BO) Drevina Plocha ha Buk 926,64 Dub 0 Smrek 19 883,88 Jeda 272,16 Smrekovec 55,08 Borovica 9,72 Opatrenia nutné Rok ha 2007 2045 2075 0,0 0,0 0,0 % 0,0 0,0 0,0 ha 0,0 3,24 3,24 % 0,0 0,02 0,02 ha 19 883,88 19 880,64 19 880,64 % 100,0 99,98 99,98 ha 19 883,88 19 883,88 19 883,88 Opatrenia vhodné Opatrenia nepotrebné Suma Na základe výsledkov vyuzitia rastového simulátora Sibyla klimatické zmeny indikujú na konci 21. storocia signifikantný nárast produkcie smreka v horských smrecinách 7. VS (+7 %). · Na základe uvedenej tabuky je mozné konstatova, ze pre buk, smrek, jedu, smrekovec sa podmienky pre ich existenciu v 7. smrekovom vegetacnom stupni nezhorsia, opacne ­ pocítame s ich zlepsením. Z uvedeného vyplýva, ze dreviny rastúce v súcasnom 7. VS budú ma väcsie prírastky aj vitalitu, co sa prejaví ich expanziou na súcasnej hornej hranici lesa, kde nie sú iné limitujúce faktory ­ napr. pôda. Návrh pestovných opatrení na znízenie negatívneho dopadu zmeny klímy v 5. ­ 7. VS. Obnova porastov smreka ­ aktuálne opatrenia: ­ pri umelej obnove v 5. ­ 7. VS dodrziava morfologické parametre sadbového materiálu poda normy (STN 48 2211); ­ dáva dôraz na kvalitu koreového systému vonokorenného sadbového materiálu ­ podrezávanie, skôlkovanie, mykorizácia; ­ pri manipulácii a transporte vyuzíva látky vhodné na ochranu koreového systému; ­ dodrziava technologickú disciplínu pri manipulácii so sadbovým materiálom a umelej obnove lesa; ­ dodrziava agrotechnické termíny umelej obnovy (jarná, jesenná sadba s vyuzitím zrázok); ­ výsadba sadeníc v horských lesoch do najpriaznivejsích ekologických podmienok; ­ voli neceloplosné zalesovanie ­ bioskupiny; ­ rozmiestnenie skupín sachovnicovite s nepravidelným sponom; ­ pri intraskeletovej erózii vyuzi podsadby; ­ mechanická príprava prostredia ­ jamka v predstihu na jese s premiesaním pôdnych humusových horizontov a dodaním pôdnych kondicionérov, najmä na pôdne zmenených holinách po rozpade monokultúr smreka (kalamitné holiny); ­ osetrovanie kultúr na vemi zaburinených zivných stanovistiach; ­ v pásme nad 1 400 m odporúcame obalené sadenice; ­ moznos obnovy sadenicami z vegetatívneho mnozenia ­ rezkovancami, prípadne na porusenej hornej hranici lesa pomocou hrúzencov; ­ pri umelej obnove sadbou pouzíva kvalitné sadenice autochtónnej proveniencie a vhodného ekotypu dobrých morfologických parametrov (spajúce normu, bez deformácií koreového systému); ­ vyuzitie vitálnejsích jedincov z prirodzeného zmladenia s podporou hydrogelov; ­ pri výsadbe aplikova poda potreby hnojivé melioracné materiály na báze mikrobiologickej a organominerálnej s dodaním látok viazucich vodu (hydrogelov); ­ pri umelej obnove vyuzi sadbu aj sejbu (po príprave pôdy); ­ na kalamitných holinách pri nedostatku kvalitného sadbového materiálu vyuzi sejbu ,,do vegetacných buniek"; ­ starostlivos o výsadby (burina ­ osapávanie, vyzínanie, mulcovanie, zver ­ nátery, mechanická ochrana) je potrebná v 5. ­ 7. VS. Výchova porastov ­ nutné opatrenia Mladiny zabezpeci vcasnos a primeranú intenzitu precistiek s ohadom na stabilitu; v porastoch so zmenenou struktúrou (od prírodných lesov) je nutné precistkami podporova hlúcikovú struktúru vytváraním foriem nepravidelne zahustených bioskupín smreka; vykonávanie silnejsích zásahov a pestovanie smreka vo vonejsom zápoji; pri zásahu uplatova pozitívny výber v hornej vrstve so zameraním na silnejsie jedince s dlhsími korunami, ktoré budú tvori tzv. stromy kostry porastu aj vo fáze zdkovín az kmeovín. ­ ­ ­ ­ Zdkoviny a zroviny ­ zabezpecenie vcasnosti prvých prebierok, ktoré majú prioritné postavenie ako z hadiska zvysovania odolnosti lesných porastov proti nepriaznivým skodlivým ciniteom, tak aj z hadiska zabezpecenia pozadovaných funkcných úcinkov, prípadne zvysovania kvality produkcie; ­ v zmiesaných porastoch je ziaduce aplikova úrovový pozitívny výber zameraný na rastovo vyspelé jedince primiesaných drevín (smrekovec, limba, jarabina) a zásahmi pripravi predpoklady pre formovanie diferencovanej vertikálnej (stupovitej) struktúry; ­ pestovné zásahy zamera na dosiahnutie diferencovanej hrúbkovej a výskovej struktúry, resp. struktúry prírode blízkeho lesa; ­ pri zásahu uplatova pozitívny výber v úrovni, so zameraním na silnejsie jedince s dlhsími korunami, ktoré budú tvori tzv. stromy kostry porastu aj vo fáze zdkovín az kmeovín; ­ v porastoch so zmenenou struktúrou (väcsie plochy viac-menej rovnovekých porastov), ktoré v súcasnosti prevládajú, je nutné pestovnými zásahmi podporova hlúcikovú struktúru vytváraním foriem nepravidelne zahustených bioskupín. Výchova porastov ­ vhodné opatrenia Mladiny ­ uz pri precistkách je ziaduce do porastov zabudova aj starsie jedince vyssích rastových fáz (ak je to mozné z hadiska ich výskytu a vitality pre ich zabudovanie) a podporova tak diferenciáciu výskovej a hrúbkovej struktúry; ­ na stanovistiach, kde sa pôvodne vyskytovali zmiesané lesy, treba pozitívnym výberom usmerova kompeticné vzahy drevín tak, aby sa dosiahla vhodná forma ich zmiesania; ­ v strukturálne diferencovaných mladinách v nadmorskej výske nad 1 400 m zvycajne nie sú výchovné zásahy potrebné. Zdkoviny a zroviny ­ metódou výchovy zdkovín a zrovín v smrekovom vegetacnom stupni je predovsetkým ,,výberková prebierka"; ­ castejsie uplatova pozitívne úrovové prebierky, pri ktorých je zásah zameraný na podporu urcitého poctu stromov výberovej kvality (SVK), cize nádejných stromov (NS) alebo cieových stromov (CS); ­ v odôvodnených prípadoch sa odporúca pouzi i niektoré alsie metódy výchovy napr. úrovovú vonú prebierku a skupinovú prebierku; ­ do úvahy prichádza najmä niektorá forma výberkového hospodárskeho spôsobu alebo maloplosná forma podrastového hospodárskeho spôsobu, ktorá je vsak prípustná len tam, kde sú závazné biologicko-ekologické azkosti pri uplatovaní prírode blízkych hospodárskych foriem; ­ na dosiahnutie a udrziavanie struktúry stabilného výberkového lesa aplikova výberkovú prebierku a výberkový rub; ­ pestovné zásahy zamera na zmenu homogénnej struktúry s podporou primiesaných drevín a pomiestne odstupovanou silou výchovných zásahov, aby sa vytvorili stromové skupiny, ktoré budú neskôr samostatnými obnovnými bunkami; ­ v strukturálne diferencovaných porastoch v nadmorskej výske nad 1 400 m n. m. zvycajne nie sú výchovné zásahy potrebné. 8. Charakteristika 8. kosodrevinového vegetacného stupa Nadmorská výska (m) 1 500 ­ 1 900 Suma rocných zrázok (mm) 1 500 a viac Vegetacné obdobie (dni) 60 a menej Priemerná rocná teplota (°C) 2,5 a menej Výmera (ha) 20 585 (%) 1,06 Výskyt a zastúpenie hlavných druhov drevín. Vzhadom k tomu, ze 8. vegetacný stupe sa nachádza nad hornou hranicou lesa, hlavnou drevinou je tu kosodrevina, medzi ktorou sa môzu vyskytova zakrpatené jarabiny a smreky. Vysokohorské lesy (7. a 8. VS) tiez môze ovplyvni nedostatok zrázok vzhadom na ich neprirodzenú distribúciu pocas roka. Hoci sa predpokladá, ze limitujúcou bude rastúca teplota je mozné konstatova, ze pre smrek sa podmienky pre ich existenciu nezhorsia, opacne ­ pocítame s ich miernym zlepsením. Z uvedeného vyplýva, ze dreviny rastúce v súcasnom 7. VS budú ma väcsiu vitalitu, co sa prejaví ich expanziou na súcasnej hornej hranici lesa. Podstatne dôlezitejsie ako priemerné hodnoty teploty a sumár zrázok tu zohrajú extremity pocasia. Popri extremitách pocasia tu budú limitujúcim faktorom najmä pôdne pomery. Návrh opatrení pre znízenie negatívneho dopadu zmeny klímy Poda nasich podkladov sa v 8. vegetacnom stupni nachádza iba 1 % drevín rastúcich na Slovensku. Ide o pomerne malé územie, na ktorom nie sú potrebné ziadne opatrenia z hadiska znízenia negatívneho dopadu zmeny klímy. Problematika hornej hranice lesa je specifickým problémom, ktorý si vyzaduje samostatné riesenie. 5. Diskusia a záver Problematika odumierania, ci hynutia lesov, kde majú primárne postavenie smreciny, je váznou a casto pertraktovanou európskou problematikou posledných desarocí. Kým v minulosti to bola predovsetkým otázka imisií, v odbornej literatúre bolo publikovaných viac ako 200 teórií prícin hynutia lesov. V súcasnosti je snaha problematiku odumierania smrecín posudzova co najkomplexnejsie. Vo vseobecnosti sú meniace sa klimatické podmienky, resp. uz dnes pre smrek nevhodné podmienky uznávané ako primárna prícina oslabenia smrekov, z coho vyplýva následný kalamitný výskyt sekundárnych biotických ciniteov. S prebiehajúcimi klimatickými zmenami úzko súvisí aj nárast extremít pocasia, ktoré sú z hadiska ochrany lesa oznacované ako negatívne abiotické skodlivé cinitele. Tak, ako sa rôznia názory na ocakávané klimatické zmeny a ich dôsledky pre biosféru, tak sa rôznia aj názory na budúcnos nasich smrecín. Kým niektorí autori hovoria o katastrofických scenároch rozpadu stredoeurópskych smrecín a o smreku ako prvej obeti klimatických zmien, iní tento problém úplne bagatelizujú. Aj v oficiálnej správe o zdravotnom stave nasich lesov, ktorá bola prerokovaná vo vláde SR, sa hovorí o optimistickom, realistickom a pesimistickom scenári vývoja skodlivých ciniteov a stavu smrecín. Pesimistický scenár hovorí o redukcii nasich smrecín na úrove 10 % súcasnej rozlohy v relatívne krátkom casovom horizonte 10 ­ 30 rokov. Analýza zmien vhodnosti zmenených klimatických podmienok pre výskyt a rast smreka na Slovensku pri podmienkach stanovených na základe scenára zmeny klímy ukazuje zánik vhodných podmienok pre smrek v nizsích nadmorských výskach a posun optimálnych podmienok pre jeho rast do vyssích nadmorských výsok. Urcite sa zmensí rozloha územia s vhodnými klimatickými podmienkami pre jeho pestovanie. V prípade smreka dôjde k výrazne väcsím zmenám nez v prípade buka, ci iných drevín. Pri interpretácii výsledkov z podmienok normálnej klímy je potrebné prihliada na nasledovné skutocnosti: · ,,Normálna klíma" v tejto práci predstavuje priemer za obdobie 1951 ­ 1980 a nemozno ju stotozova so súcasnými klimatickými podmienkami. Z casového hadiska by uz malo by Slovensko priradené ku klimatickým podmienkam horizontu 2015 a teda aj súcasný vývoj lesov u nás uz nemozno poklada za vývoj pri ,,normálnej klíme". Bez ohadu na pouzitý scenár sa vývoj klímy u nás v posledných dvoch desarociach významne odlisuje od podmienok reprezentujúcich ,,normálnu klímu". · ,,Súcasný výskyt" drevín reprezentuje stav zaciatkom 90-tych rokov a ich súcasný výskyt uz tomuto stavu nebude presne zodpoveda. Zvlás dôlezité je to predovsetkým v prípade smreka, pretoze viaceré rozsiahle kalamity, ktoré postihli smreciny na Slovensku v posledných rokoch ako aj stále narastajúca intenzita odumierania smrecín sa výrazne podpísali na zmene výskytu smreka od spomínaného obdobia. Následné casté zalesovanie vzniknutých holín zmiesanými porastmi s výrazným zastúpením buka zase naopak zvysujú plochu budúceho výskytu buka ku koncu analyzovaného obdobia. · Je potrebné obozretne konfrontova vzah medzi produkcným optimom dreviny a optimom definovaným na základe frekvencie jej výskytu. Optimálne podmienky pre rast totiz neznamenajú, ze v nich má ma drevina najvyssie zastúpenie. V prípade hodnotených drevín sa to týka obzvlás smreka, pri ktorom je známe, ze býva v podmienkach svojho produkcného optima výrazne poskodzovaný abiotickými aj biotickými skodlivými cinitemi. · Zmena vhodnosti klimatických podmienok pre súcasné porasty smreka potvrdzuje doterajsie predpoklady o dopadoch ocakávanej zmeny klímy na túto drevinu. Je mozné ocakáva výrazný ústup smreka z nizsích a stredných polôh do vyssích nadmorských výsok a jeho úplne vylúcenie z porastov na hranici a za hranicou jeho prirodzeného rozsírenia. Vzhadom na posun vhodných podmienok pre jeho rast az na súcasnú hornú hranicu lesa sa potvrdzuje predpoklad o posune hornej hranice lesa. Na lokalitách, kde posun pásma kosodreviny neumoznia iné, napríklad pôdne podmienky, zrejme klimatická horná hranica lesa v súcasnej podobe zanikne. Ke porovnáme nami získané výsledky s výsledkami uvedenými napr. v prácach MINÁS, SKVARENINA 1994, MINÁS, SKVARENINA 2003, MINÁS, CABOUN, PRIWITZER, LONGAUER 2001 a iné, zistíme vemi podobné výsledky. Pre porovnanie uvádzam sumárne výsledky hodnotenia výskytu a alsieho pestovania smreka v oblasti Západných Karpát z hadiska predikcie klimatických zmien (tab. 3). Tabuka 3. Sumárne výsledky hodnotenia výskytu a alsieho pestovania smreka v oblasti Západných Karpát z hadiska predikcie klimatických zmien (MINÁS, CABOUN, PRIWITZER, LONGAUER 2001) Table 3. Summary results of the evaluation of occurrence and next cultivation of Norway spruce in the Western Carpathian Mts. from the viewpoint of climatic changes prediction (MINÁS, CABOUN, PRIWITZER, LONGAUER 2001) Spolocenstvá smreka1) Index priemernej rocnej teploty vzduchu2) · absencia podmienok pre výskyt SM6) Forest Gap Model Výsledky proveniencných pokusov3) Analýza zrázkovej zabezpecenosti4) · limitujúci deficit zrázok pre smrek9) · dostatok zrázok pre SM len na sever od klimatickej ciary14) 1.­3. VS5) · zánik spolocen· nehodnotené8) stiev smreka7) · výskyt populácií adaptovaných na klimatický stres · významné zdroje genetického materiálu13) · nepriaznivé rastové reakcie na klimatickú zmenu · potenciál pre uplatnenie generalistov a presun genetického materiálu z nizsích VS18) 4.­5. VS10) · podmienky pre · zánik prípadrapídny pokles ne okrajový zastúpenia SM11) výskyt SM12) 6.­8. VS15) · podmienky pre rozvoj zmiesaných spolocenstiev SM, posun hornej hranice lesa16) · rozvoj zmiesaných SM-JD-BK porastov, posun hornej hranice lesa17) · dostatok zrázok pre existenciu SM19) 1) Spruce communities, 2)Index of average annual air temperature, 3)Results of provenance experiments, Analysis of precipitation security, 5)1st ­ 3rd vegetation zone, 6)Absence of conditions for spruce occurrence, 7)Extinguishing of spruce communities, 8)Not evaluated, 9)Limiting precipitation deficit for spruce, 10)4th ­ 5th vegetation zone, 11)Conditions for rapid drop in spruce distribution, 12)Spruce extinguishing or marginal occurrence of spruce, 13)Occurrence of populations being adapted to climatic stress, Significant sources of genetic material, 14)Sufficient precipitation for spruce only to the north from climatic line, 15)6th ­ 8th vegetation zone, 16)Conditions for development of mixed communities of spruce, shift of timberline, 17)Development of mixed spruce-fir-beech stands, shift of timberline, 18)Unfavourable growth reactions to climatic change, Potential for applying of generalists and transfer of genetic material from lower vegetation zone, 19)Precipitation sufficiency for spruce existence 4) S postupným oteplením vsak mozno ocakáva aj rozsírenie biotických skodlivých ciniteov, ktorých význam rýchlo narastie v nadmorských výskach, kde bol pri normálnej klíme ich významnejsí výskyt takmer nepredstavitený. V súcasnom období tento trend potvrdzuje napríklad výskyt skôd spôsobených podkôrnym hmyzom pri smreku v oblasti hornej hranice lesa. Na jednej strane teda zmeny klímy prinesú zlepsenie podmienok pre rast smreka vo vyssích nadmorských výskach, kde boli pri normálnej klíme limitované nízkou teplotou, no na druhej strane budú musie tieto porasty celi skodlivým ciniteom, ktoré sa tu predtým nevyskytovali. Nemozno vylúci, ze pozitívny vplyv zlepsenia rastových podmienok vo vysokohorských polohách nebude prekrytý negatívnym vplyvom pôsobenia nových skodlivých faktorov. Priblizne 13 % súcasných porastov smreka sa v druhej polovici 21. storocia ocitne v nevhodných klimatických podmienkach. V prípade smreka sa dá predpoklada minimálny výskyt obdobných problémov, akým musel na hranici a za hranicou svojho prirodzeného rozsírenia celi aj pri normálnej klíme. Vzhadom na súcasnú dynamiku jeho odumierania je vsak mozné, ze v týchto lokalitách dôjde k dramatickému rozpadu smrekových porastov a jeho alsie pestovanie ako jednej z hlavných drevín nebude mozné. Na základe porovnania nasich a literárnych výsledkov je mozné urobi niektoré vseobecné závery: · Vodná bilancia sa vyznacuje výraznou výskovou zonálnosou. Dochádza vsak k znacnému prekrytu území s pozitívnou a negatívnou bilanciou. Najvyssie polozené oblasti s negatívnou bilanciou dosahujú výsku az 1 100 m n. m. · Lesy v nízinách a pahorkatinách (najmä 1. ­ 3. VS) bude ohrozova hlavne sucho. Neodporúca sa tu ziadne pestovanie smreka. Lesy vo vyssích polohách tiez môze ovplyvni nedostatok zrázok vzhadom na ich neprirodzenú distribúciu vo vegetacnom období. · Je mozné predpoklada, ze druhy specializované na urcité stanovistné podmienky, podobne ako druhy rozsírené mimo svoj areál, alebo na jeho okraji a ekotypy s úzkou ekologickou amplitúdou, budú silno ohrozené a v dlhodobej perspektíve pravdepodobne úplne vylúcené z druhovej skladby súcasných lesov. · Podmienky 4. a 5. VS pre pestovanie smreka budú výrazne limitované. Treba urobi zásadnú revíziu genetického materiálu pre umelú aj prirodzenú obnovu v týchto polohách a pre obnovu vyuzi populácie s vemi dobrou adaptacnou schopnosou. · Zvýsenie priemernej teploty teda zrejme spôsobí vseobecný ústup smreka a rozsírenie listnácov a borovice az do stredných nadmorských výsok. Hlavnou drevinou vyssích horských polôh by mal by buk. · Predpokladá sa zvýsená expanzia buka na úkor smrecín, ktorých zdravotný stav sa rapídne zhorsuje. · Ohrozenos zmiesaných porastov dôsledkami zmeny klímy je nizsia ako ohrozenos monokultúr. · Horské lesy budú ma lepsie podmienky pre produkciu v dôsledku zmeny klímy a horná hranica lesa sa posunie do vyssích nadmorských výsok. · V rámci vseobecných prejavov globálnej klimatickej zmeny sa predpokladá zvýsená frekvencia a intenzita pôsobenia extrémov pocasia (najmä víchric). S ohadom na túto skutocnos je nutné podstatne zvýsi statickú stabilitu osobitne ihlicnatých porastov s prevahou smreka prostredníctvom pestovných opatrení (vcasná a intenzívna výchova porastov, úprava struktúry najmä drevinového zlozenia). Stupe entropia vývoja klímy v dlhsích casových horizontoch ako 100 rokov, ako aj schopnosti adaptácie a migrácie jednotlivých drevín a spolocenstiev, nás núti k opatrnejsiemu prístupu pri interpretácii dosia získaných parciálnych poznatkov, ako aj k opatreniam, ktoré z uvedeného výskumu vyplývajú. Základným princípom, ktorý sme zvolili, je riesenie najpálcivejsích problémov, teda problém drevín, ktorý sa uz v súcasnosti negatívne prejavuje, nakoko tieto dreviny rastú na pokraji pre ne vhodných podmienok ­ tu ide o návrh aktuálnych opatrení (2007 ­ 2010). V pomerne krátkom case 10 ­ 40 rokov ocakávame také zmeny klímy, ktoré sa výrazne prejavia aj na alsie dreviny a ich spolocenstvá, ktoré sa dostanú mimo areál pre ne vhodných klimatických podmienok ­ tu ide o návrh krátkodobých opatrení (2007 ­ 2045). Opatrenia týkajúce sa obdobia 40 ­ 100 rokov oznacujeme ako dlhodobé a v budúcnosti ich bude potrebné aktualizova a korigova na základe novo získaných poznatkov o vývoji a dopadoch klímy na dreviny a ich spolocenstvá. Zatia sa javí najperspektívnejsia cesta nie radikálnych zmien celých spolocenstiev, ale cesta zvysovania biodiverzity ­ najmä základnej, urcujúcej zlozky lesného ekosystému ­ lesných drevín. Pritom máme na mysli najmä druhovú, vekovú a priestorovú diverzitu drevín. Rovnako významná je vsak aj genetická diverzita, celková biodiverzita spolocenstiev, ako aj diverzita na úrovni ekosystémov s cieom zvysovania ekologickej stability krajiny porastov i krajiny. Ekologická amplitúda sadených drevín musí by tak siroká, aby vyhovovala súcasným, ale aj budúcim stanovistným podmienkam. Doterajsie riesenie problematicky globálnych zmien klímy naznacuje potrebu alsieho riesenia zameraného na jednotlivé parciálne problémy ktoré môze klimatická zmena vyvola. Zvýsený medzinárodný záujem o problematiku globálnej klimatickej zmeny priniesol aj nové prístupy k rieseniu predikcie globálnej klimatickej zmeny najmä v oblasti extremít pocasia, ktoré sú z hadiska vývoja lesných porastov kúcové. Literatúra 1. BALAJKA J., LAPIN M., MINÁS J., SASTNÝ P., THALMEINEROVÁ D., 2005: Stvrtá národná správa SR o zmene klímy a Správa o dosiahnutom pokroku pri plnení Kjótskeho protokolu 2005. Bratislava, Ministerstvo zivotného prostredia SR, Slovenský hydrometeorologický ústav, 114 p. ­ 2. BLATTNÝ T., SASTNÝ T., 1959: Prirodzené rozsírenie lesných drevín na Slovensku. Bratislava, SVPL, 402 p. ­ 3. BUCHA T., 1999: Classification of tree species composition in Slovakia from satellite images as a part of monitoring forest ecosystems biodiversity. Zvolen, LVÚ Zvolen, Acta Instituti Forestalis Zvolen, p. 65 ­ 84. ­ 4. CABOUN V., 1998: Vplyv globálnych klimatických zmien na vitalitu drevín a ekologickú stabilitu lesných ekosystémov. In Globální klimatická zmna: úcinky, stav a úrove esení problému v mítku Ceské republiky. Sborník abstr. ÚEK AV CR Brno, 17 p. ­ 5. CABOUN V., 2002: Systém ukazovateov ekologickej stability lesa a jej klasifikácia. In Zb. medzinárodného vedeckého sympózia Nové trendy v zisovaní a monitorovaní stavu lesa, TU Zvolen, p. 116 ­ 135. ­ 6. FABRIKA M., 2006: Spatial decision support system with model Sibyla and GIS. In Deutscher Verband forstlicher Forschungskunde, Jahrestagung 29. ­ 31. Mai, Staufen, p. 64 ­ 72. ­ 7. HLÁSNY T., 2007: Modelling selected climate parameters in the ISATIS environment. In HORÁK J., DRGEL P., KAPIAS A. (eds.): GIS Ostrava 2007, Conference proceedings, CD-ROM. ­ 8. HLÁSNY T., BALÁZ P., 2007: Climatic water balance of Slovakia based on FAO Penman Monteith potential evapotranspiration. Geografický casopis, 4, (v tlaci). ­ 9. LAPIN M., DAMBORSKÁ I., MELO M., 2001: Scenáre casových radov mesacných klimatických údajov pre Slovensko v období 2001 ­ 2090. In Zborník z medzinárodnej konferencie ,,Extrémy prostredia (pocasia) ­ limitujúce faktory bioklimatologických procesov", Racková dolina 10. ­ 12. 9. 2001, SPU Nitra, 9 s. ­ 10. MINÁS J., 1999: Vertical climate ranges of forest trees in Western Carpatian Region, Acta Instituti Forestalis, 9, p. 29 ­ 41. ­ 11. MINÁS J., LAPIN M., SKVARENINA J., 1996: Klimaticke zmeny a lesy Slovenska. NKP SR, 5, 96 p. ­ 12. MINÁS J., SKVARENINA J, 1994.: Predpokladané dôsledky klimatických zmien na lesné ekosystémy. In Národný klimatický program SR. Bratislava, MZP SR, zv. 1, p. 55 ­ 82. ­ 13. MINÁS J., SKVARENINA J. (eds.), 2003: Klimatické zmeny a lesné ekosystémy Slovenska. Zvolen, EFRA Zvolen, LVÚ Zvolen, 129 p. ­ 14. MINÁS J., SKVARENINA J., LAPIN M., CABOUN V., VLADOVIC J., PRIWITZER T., ZÚBRIK M., MORAVCÍK M., 2004: Ocakávané scenáre klimatických zmien a mozné vplyvy zmenenej klímy na lesné ekosystémy. In VARÍNSKY, J. (ed): Aktuálne problémy v ochrane lesov. Zvolen, LVÚ Zvolen, p. 41 ­ 47. ­ 15. MINÁS J., SKVARENINA J., STELCOVÁ K., PRIWITZER T., 2000: Ocakávané zmeny klímy a mozné dôsledky na lesnú drevinu smrek obycajný (Picea abies L. Karst.) na Slovensku. In Národný klimatický program SR, Bratislava, MZP SR, zv. 8, p. 55 ­ 68. Summary Existing real risk of the consequences of climate change on the forests in Slovakia requires adopting mitigation measures in sufficient advance, particularly with regard to long-term character of reproduction in forest management. Draft of strategy, adaptation and mitigation measures from the viewpoint of climate change impact on the forest ecosystems in Slovakia and concrete measures for time horizons 2007, 2045 and 2075 are the results of the research task entitled "Impact of global climate change on the forests of Slovakia" that was solved at the National Forest Centre ­ Forest Research Institute Zvolen in the years 2003 ­ 2007. With regard to large extent of newly obtained knowledge, the area impacts of global climate change and draft of measures for beech, oak, spruce, fir, larch and pine growing in respective altitudinal vegetation zones, are summarized in tables. Prognosis of climate change impact on Norway spruce is based on the synthesis of the results. The results follow from the analysis of the classes of conditions suitability that were determined for Norway spruce on the basis of the frequency of current occurrence and growth responses of tree species in respective altitudinal vegetation zones as well as on the basis of the results of growth simulation by means of Sibyla growth simulator, then on the analysis of the impact of climate change on production, ecological stability, vitality of tree species and the structure of stands whereas models of climate change were used. Prognosis of climate change development and its impact on Norway spruce is based on current state of its occurrence with regard to current climate conditions (2007). In Norway spruce forest, for which we give necessary measures, spruce growing at present is indicated as well as the conditions being unsuitable for this tree species according to climate change scenarios. For spruce growing in the conditions limiting their growth and existence we give a category suitable measures. For spruce growing in suitable conditions what means optimal conditions, we do not propose any measures and the category is named as not necessary measures (from the viewpoint of expected climate change). Average climate characteristics (temperature and water balance) for the period 1951 ­ 1980 are used as a comparison level for the assessment of the impact of global climate change on current distribution of Norway spruce on the territory of Slovakia in relation to some climate characteristics. For projecting climate and precipitation models we used scenarios of climate change by LAPIN et al. (2001). For projecting temperatures we used scenario derived from the data measured at the station Hurbanovo. We also modified model outputs of the model CCCM1997 and CCCM2000 (2001 ­ 2100) according to which the values of all other stations were calculated. During the research we had available scenarios of climate change of various generation. We used A1B scenario. Based on our results the absence of conditions for occurrence of Norway spruce and extinction of communities with spruce is expected in the 1st ­ 3rd vegetation zone. In the 4th ­ 5th vegetation zone we expect degradation of condition for growth and existence of Norway spruce on 80% of the area of the 4th vegetation zone and on 50% of the area of the 5th vegetation zone. Marginal degradation of conditions for Norway spruce is expected in the 6th vegetation zone, improvement of conditions for growing of Norway spruce is expected in the 7th vegetation zone and creation of conditions for Norway spruce growth is expected in the 8th vegetation zone. Translated by: author Revised by: Z. AL-ATTASOVÁ

Journal

Forestry Journal – de Gruyter

Published: Jan 1, 2009

There are no references for this article.